Fouriers Lehre.
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Fouriers Lehre.
bis x = 1 oder x=0, so hat man bei
x — 10 ein Wechsel, bei x = 0 oder 1
drei Wechsel; es existiren also in die
sem Intervall entweder 2 Wurzeln oder
es gehen auch Differenziale in den Werth
= 0 über. Um dies zu finden theilt man
das Intervall: für x — 5 erhält man nun
2 Wechsel, bei x - 10 ist nur 1 Wechsel
also liegt ganz bestimmt zwischen 5 und
10 eine Wurzel, und diese ist =6. Aus
demselben Grunde ist zwischen 0 und 5
eine Wurzel (2) vorhanden.
Da für x — 0 drei Wechsel, für x —— <x>
fünf Wechsel vorhanden sind, so existi
ren entweder 2 negative Wurzeln oder
es gehen Differenziale verloren. Durch
Theilung des Intervalls findet man, dafs
2 reelle Wurzeln (- 1 und — 5) existiren.
10. Folgendes Beispiel
[(« 2 - 3* + 4) (* - 3) (x + 1)]
hat 2 unmögliche Wurzeln. Es ist
X = x 4 - 5x 3 H- 7a; 2 + x - 12 = 0
X, = 4a; 3 — 15a; 2 + 14a; + 1
X 2 = 12a: 2 — 30a; -j- 14
X. = 24a; - 30
V, = + 24
Es entsteht
für X =
X
x,
*3
X,
*4
— 00
+
—
+
-
+ (24)
0
-(12)
+ 0)
+ (14)
-(30)
4(24)
Da für x = 0 ein Zeichenwechsel we
niger ist als für x — — co, so hat die
Gleichung nothwendig eine negative Wur
zel, die übrigen 3 Wurzeln sind positiv,
wie dies auch x — 0 mit 3 Zeichenwech
seln angibt, indem x — + oo vier positive
Folgen liefert.
Für x = 1 entstehen die Zeichen
-(8) +(4) -(4) -(6) +(24)
in 3 Wechseln, so dafs zwischen 0 und 1
keine Wurzel liegt.
Für x = 10 entstehen die Zeichen
+ (5698) + (2641) + (914) + (210) + (24)
so dafs keine Wurzel existirt, die > 10
ist, die 3 Wurzeln also zwischen 1 und
10 liegen. Man erhält ferner
für x = 4 : + 40 + 73 + 86 + 66 + 24
= 2:- 6+ 1+ 2 + 18 + 24
hierzu =1:— 8+ 4— 4— 6 + 24
x = 4 stimmt in den Zeichen mit x— oo,
also gibt es keine Wurzel > 4. Für x — 2
entsteht ein Wechsel, mithin liegt eine
Wurzel zwischen 2 und 4. Zwischen 1
und 2 für x liegen also entweder 2 Wur
zeln oder es existirt keine reelle
Wurzel.
11. Das Verfahren um zu erkennen, ob
Wurzeln vorhanden sind oder nicht, ist
nach Fourier etwas weitläufig und soll
mit den Beweisen für die Richtigkeit fort
gelassen werden. Hat man das Intervall
auf möglichst enge Grenzen gebracht,
wie es auch von Fourier geschieht, so
ist es in vielen Fällen am einfachsten,
wenn man die Differenziale ignorirt und
sich einzig mit der gegebenen Gleichung
beschäftigt.
Man thut wohl, das Intervall auf eine
Einheit grofs zu bringen, wie in dem
vorliegenden Beispiel, wo die beiden Wur
zeln zwischen x — 1 und x — 2 angezeigt
sind. Nun setze man a; = l + «, wo «
einen positiven ächten Bruch bedeutet
und ermittle durch « den Werth von X.
Man erhält
x i — (1 + «) 4 = 1 + 4« + 6« 2 + 4k 3 + « 4
— 5a; 3 = — 5 (1 + «) 3 = — 5 — 15« — 15« 2 — 5« 3
+ 7a; 2 =+7(l + «) 2 = + 7 + 14« + 7« 2
x = 1 + «
-12 = -12
X = —8+4«— 2«2 — « 3 +« 4
Der gröfste Werth, den « annehmen von x, der die Function Ä" = 0 macht,
kann, ist = 1, mithin der gröfste negative also auch keine Wurzel, woraus hervor-
Werth von _Y = — 6, nämlich für a; = 2; geht, dafs die Gleichung 2 unmögliche
für jeden kleineren Werth von « bleibt (imaginäre) Wurzeln hat.
X zwischen — 6 und — 8 und es existirt 12. Man soll aus folgender gegebenen
mithin zwischen 1 und 2 kein Werth Gleichung die Wurzeln finden:
X= x 5 - 21a; 4 + 43a; 3 - 485a; 2 + 450a; + 1000 = 0
Es ist X l = 5a; 4 — 84a; 3 + 129a; 2 — 970a; + 450
V,= 20a; 3 - 252a: 2 + 258a: -970
X 3 = 60a: 2 - 504a: + 258
X t = 120a; - 504
X i = 120