Fouriers Lehre.
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Fouriers Lehre.
Für x = 10 sind nur Zeichenfolgen, für
x = — 1 nur Wechsel, daher existirt über
-f 10 und unter — 1 keine Wurzel. Eine
Wurzel liegt zwischen 5 und 10, 2 Wur
zeln (oder keine) zwischen 0 und — 1.
Für x = — 0,5 erhält man
+ ~ - +
2,375 0,25 11 6
Es sind also 2 Wurzeln vorhanden, die
eine zwischen 0 und — 0,5 die zweite
zwischen —0,5 und —1.
15. Die Gleichung
X = x b x — 1 = 0
= 5a: 4 +1
X, = 20a: 3
X , = 60a: 2
X t = 120a:
X, = 120
für x =
X
X i
Xj
Xi
**
*5
+ 00
+
+
+
+
+
+
+ 1
+
+
+
+
+
+
0
—
+
0
0
0
+
- 1
—
+
—
+
—
+
Für x = + 1 bestehen sämmtliche Fol
gen, bei x — — 1 sämmtliche Wechsel,
mithin liegen alle 5 Wurzeln der Glei
chung zwischen + 1 und — 1.
Setzt man einen beliebig kleinen po
sitiven Bruch «für x, so erhält man die
Zeichenreihe
—b + + + -b
und setzt man einen beliebig kleinen ne
gativen Bruch — a für x, so entsteht
—I 1 b
Innerhalb der beliebig kleinen Differenz
zwischen + « und — « gehen also 4 Zei
chenwechsel, mit diesen 4 Wurzeln ver
loren und es existirt mithin nur die eine
reelle Wurzel zwischen 0 und + 1, die
übrigen 4 sind unmögliche Gröfsen.
16. Es liegt oft sehr daran, eine irra
tionale Wurzel genau in möglichst vielen
Decimalstellen zu erhalten, und man hat
für die möglichst schnelle Berechnung
derselben auch mancherlei Hülfsmittel.
Bevor ich auf die Fourier’sche Methode
komme, soll auf anderen Wegen die Wur
zel zwischen 0 und 1 in Gleichung 15
berechnet werden.
Um dieser Wurzel sich durch Probiren
schneller zu näheren, schreibe die Glei
chung
x (a: 4 + 1) = 1
Man erhält den links stehenden Aus
druck X
Für x = 0,5 X = 0,53125
x = 0,6 X = 0,67776
x = 0,7 X = 0,86807
x = 0,8 X= 1,12768
Die Wurzel liegt also zwischen 0,7
und 0,8.
Wendet man die Regula falsi an, so
hat man
08 - 07 : a: - 0,7
= 1,12768 - 0,86807 :1 -0,86807
woraus x (a; 4 +1) = 0,92778
die Regel wiederholt gibt
0,8 - 0,75 : x - 0,75
= 1,12768 - 0,92778 : 1 - 0,92778
woraus x = 0,768
und a:(a: 4 + 1) = 1,03518
wiederum
0,768 - 0,75 : x - 0,75 = 0,10740 :0,07222
woraus x = 0,7621 und x (a: 4 +1)= 1,01917
Versucht man nun nahe Werthe, so
erhält man
für x — 0,76; X = 1,0135
a: = 0,755; X= 1,00042
x = 0,752; X = 0,99248
x = 0,753; Al = 0,99508
x = 0,754; Al = 0,99770
x = 0,8545; X = 0,99900
a: = 0,75495; X = 1,000194
x = 0,7549; X = 1,000058
x- 0,75481; X = 0,999822
u. s. w. Es sind bis jetzt erst die 4 ersten
Decimalen richtig gefunden.
17. Um nach Fouriers Methode eine
zwischen 2 Intervallen liegende Wurzel
zu finden mufs diese allein und von
allen übrigen Wurzeln gesondert
in dem Intervall sich befinden.
In dem Beispiel No. 12 hat man
für x =
X
*1
X, x 3
*4
0
+
+
- +
-
+
10
—
—
- +
+
+
Der erste Werth von x liefert 4, der
zweite nur einen Zeichenweise!, in dem
Intervall 0+10 befinden sich also 3 Wur
zeln und es mufs dasselbe durch Zwi-
schenwerthe von x so eingeschränkt wer
den, dafs der Unterschied beider Reihen
nur in einem Zeichenwechsel bestehe.
In demselben Beispiel hat man
für x =
X
*3
**
*3
10
—
—
—
+
+
+
100
+
+
+
+
+
+