Zweitei’ Abschnitt. Differentiation von Funktionen einer Variablen. 99
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dy
ip\u)
dx
d 2 y
qp'MW
'0) —V
'(u)'lp' (tc)
dx 2
qp' (U) s
d s y
[cp'(u)ip'
'(w)'l//( M )] < p / ( w ) — 3 [cp'(u)lp"(u)—(p"(ti)'lp'(u)]cp"(u)
dx 3
qp'(w) 6
Damit wäre die vorgelegte Aufgabe gelöst; den Formeln
(5) läßt sich aber eine bemerkenswerte Gestalt geben, an der
in der Folge festgehalten werden soll. Multipliziert man in
der ersten Gleichung Zähler und Nenner mit du, in der zweiten
mit du s , in der dritten mit du 5 , . . . und beachtet, daß
cp'(u)du = dcp{ii) = dx, cp"(u)du 2 = d 2 cp(u) == d 2 x, . . ., so
schreiben sich die Formeln (5) wie folgt:
(6)
v x y =
dy
dx
y-. 2 __dxd 2 y— d 2 xdy
x y dx s
(dxd 3 y — d s xdy)dx — 3(dxd 2 y — d 2 xdy)d 2 x
x y dx 6
Die rechten Seiten dieser Gleichungen sind als ivirkliche Quo
tienten aus Differentialen anzusehen, und diese Differentiale
beziehen sich auf eine beliebige, alle jedoch auf dieselbe unab
hängige Variable. Diese Formeln (6) werden daun zur An
wendung kommen, wenn in dem funktionalen Zusammenhänge
zwischen y und x die unabhängige Variable noch der freien
Wahl überlassen bleiben soll. Entscheidet man sich für x, so
ist dx als konstante Größe zu behandeln, infolgedessen d' 2 x = 0,
d s x = 0, . . . zu setzen; dann führen (6) auf die Gleichungen
I) « = ( h D 2 v = - y I) 3 u = d - y
x " dx’ x d dx 27 x d dx 3 ’ ' 7
deren Inhalt ein bloß formaler ist. Wählt man dagegen y als
unabhängige Variable, vertauscht also die Rollen zwischen y und
x, so gilt dy als konstant und ist somit d 2 y — 0, d z y = 0,. ..;
führt mau dies in den Formeln (6) ein und dividiert jedesmal
Zähler und Nenner durch die entsprechende (1., 3., 5., . . .)
Potenz von dy, so kommt