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Erster Teil. Differential-Rechnung.
TJ * V Byx
(7)
Die erste dieser Formeln ist die notwendige Wiederkehr des
Satzes in 2*7.
Zu der Einführung einer neuen unabhängigen Variablen
sei eine allgemeine Bemerkung hinzugefügt, die mit den Aus
führungen am Schlüsse von 42 im Zusammenhänge steht. So
lange x unabhängige Variable ist, stehen benachbarte Werte
x und x + dx an allen Stellen des Bereichs gleich weit von
einander ab und es besteht die Vorstellung, daß sich der
Punkt (x) auf der Zahlenachse gleichförmig im positiven Sinne
bewege. Das alles überträgt sich nun auf die neue Variable u,
gilt aber nicht mehr von x. Benachbarte Werte von x, die
zu benachbarten Werten u und u + du der neuen Variablen
gehören, haben nun variablen Abstand, der sich nach der
Gleichung dx=cp'{u)du regelt, und während sich der Punkt
(u) in seinem Gebiete gleichförmig bewegt, führt (x) seinerseits
im allgemeinen eine andere Bewegung aus und kann unter
Umständen auch die Bewegungsrichtung wechseln. So wird,
bei festem du, dx umso größer sein, je größer der Betrag
von cp'(u) ist; ferner wird sich der Punkt [x) in gleichem
oder in entgegengesetztem Sinne als (u) bewegen, jenachdem
cp' (ii) positiv oder negativ ist, und wird (bei stetigem Verlaufe
von cp'(u)) seine Bewegungsrichtung ändern, wenn cp'(ja) sein
Vorzeichen wechselt, also durch Null geht.
44. Beispiele. Die Anwendung der gewonnenen Formeln
mögen die folgenden Beispiele erläutern.
1) Zwischen y, x und den beiden ersten Differentialquo
tienten bestehe die Beziehung:
d 2 ij x dy y
dx 2 1 — x 2 dx '1 — x 2
wie gestaltet sich dieselbe, nachdem an die Stelle von x die
unabhängige Variable u mittels der Gleichung
eingeführt worden ist?
X = cos u