114
Zweiter Teil. Integral-Rechnnng.
eine bloße Schätzung des Integralwertes, um seine Ein
schließung zwischen Grenzen. Die wichtigsten darauf bezüg
lichen Sätze werden in diesem und den beiden folgenden
Artikeln entwickelt werden.
Das nächstliegende Mittel zur Abschätzung des Wertes
eines bestimmten Integrals bietet der in 222, 6) nachgewiesene
Satz, wonach zwischen dem kleinsten und größten Werte der
Funktion f(x) eine Zahl g liegt, derart, daß
b
(19) Jf{x) dx = (b — a)g.
a
Bestimmt man demnach den kleinsten Wert m und den größten
Wert M von f(x) in (a, b), so stellen (b — a)m und
(b — d) M eine untere und eine obere Grenze für den Wert
des Integrals dar.
Ist f(x) stetig in (a, b), so läßt sich ein positiver echter
Bruch 6 so bestimmen, daß g = f{a -f- Q(b— a)] ist; be
zeichnet ferner F(x) eine stetige Funktion, welche f(x) als
Differentialquotienten ergibt, so ist F(b) — F(a) eine zweite
Darstellung des Integralwertes und daher nach (19)
F(b) —F(a) = (b — d)F'(a -f 0(& — a));
dies aber ist der Ausdruck für den Mittelwertsatz der Differential
rechnung (38).
Wie schon an der oben zitierten Stelle erwähnt worden
ist, nennt man die Zahl g den Mittelwert der Funktion f(x)
in dem Intervalle (a, h). Drückt beispiels
weise f(x) die Geschwindigkeit eines be
weglichen Punktes zur Zeit x aus, so be
deutet g die mittlere Geschwindigkeit in dem
Zeiträume (a, h). Ist f(x) die zur Ab
szisse x gehörige Ordinate einer Kurve CD
(Fig. 117), so ist g die mittlere Ordinate
des Bogens CD und zugleich die Höhe
jenes Rechtecks über der Basis AD, welches mit der Figur
ADDC gleiche Fläche hat.
Ein anderes Hilfsmittel der Einschätzung gründet sich
auf den am Schlüsse von 222, 6) erwiesenen Satz. Gelingt es
nämlich, zwei Funktionen (p(x), ip(x) anzugeben, welche die
Fig. 117.