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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Wir setzen voraus, daß auch die Stellen x -f h/y, x/y + Je
x -f hjy P Je dem Bereiche P angehören. Auf Grund des.
Mittelwertsatzes (38) ist
f{x + h, y) — fix, y) = hf t (x + Oh, y); (0 < 0 < 1).
Ersetzt man hier y durch y + Je, so wird*)
fix + Tn, y P Je) — fix, y P Je) = Jif^x + Oh, y + Je)-,
durch Subtraktion der ersten Gleichung von der zweiten er
gibt sich
fix + h, y P Je) - fix, y + Jc) — fix + h, y) Pf ix, y)
= J l [fii% + Oh, y -f Je) — f x ix -f- OJi, yf]
und weiter, wenn man auf die Differenz rechts den Mittelwert
satz anwendet,
(1) fix P h, y p Je) — fix, y P Je) — f(x + h, y) + fix, y)
= hJcf 12 ix + Oh, y + O'Je), (0 < 0' < 1).
Unter neuerlicher Anwendung des Mittelwertsatzes er
hält man
fix, y p Je) — fix, y) = Jcfiix, y + 0"Je), (0 < 0" < 1)
und wenn man diesen Ansatz mit x p h wiederholt,
fix + h, y P Je) — fix + h, y) = Jef 2 ix -f h, y + 0"Ä);
durch Subtraktion der ersten Gleichung von der zweiten er
gibt sich
fix + h, y P Je) — fix + h, y) - fix, y P Je) P fix, y)
= KfA x + h ,y + 0"Jc) - f 2 ix, y p 0"Jej\,
nochmalige Anwendung des Mittelwertsatzes auf der rechten
Seite gibt schließlich
(2) fix P h,y P Je) — fix + h, y) — fix, y P Je) P fix, y)
= Jchf 2l ix + 0"'h, y + e"Je), (0 < 0"' < 1).
*) Allerdings hängt der unbestimmte positive echte Bruch 0
auch von y ah und ändert sich daher bei dem Übergange von y zu
y p Je, etwa in 0,; die Anwendung des Mittelwertsatzes setzt aber die
Stetigkeit von f t voraus; man kann sich also h, k so klein gewählt
denken, daß f [x -f- 0, h, ypk) sich von fix P 6h, ypk) um eine
beliebig kleine Größe unterscheidet; die Mitführung dieser Größe würde
den Beweis nur komplizierter gestalten.