Fünfter Abschnitt. Maxima und Minima der Funktionen, 289
welcher die Funktion ein Extrem erreicht, ihr I) ifferentialquotient
verschwindet.
Im Falle eines Maximums ist nämlich vermöge der Re
lation (1)
f(a + h) — f(a)
h
für Werte von h aus dem Intervalle (— rj, 0) positiv, für Werte
aus (0, 7]) negativ, und der eine Grenzwert dieses Quotienten
für lim h — + 0 kann daher weder negativ noch positiv sein,
es muß also
(3) f(a) = 0
sein. Im Falle eines Minimums ist derselbe Quotient vermöge
(2) links von a negativ, rechts davon positiv, sein als existierend
vorausgesetzter Grenzwert für lim h = + 0 kann deshalb weder
positiv noch negativ, muß also notwendig gleich Null sein.
Daraus aber ist der folgende Schluß zu ziehen: Wenn die
Funktion f{x) an jeder Stelle zwischen a und ß einen eigentlichen
JDifferentiolquotienten besitzt, so sind die Werte von x, für welche
sie ein Extrem erlangen kann, unter den Wurzeln der Gleichung
f'{x) = 0 zu suchen.
Wäre x = a eine dieser Wurzeln, so bestünde die un
mittelbarste Entscheidung der Frage, ob hier ein Extrem und
welches von beiden stattfindet, in der Untersuchung des Vor
zeichens von f(a + h) für entsprechend kleine, entgegengesetzt
bezeichnete Werte von h; ist nämlich f\a -f- h) in einer ent
sprechend klein festgestellten Umgebung von a links von a
positiv, rechts davon negativ, so ist f(x) in dieser Umgebung
links von a wachsend, rechts von a abnehmend und erlangt
in a selbst ein Maximum, bei dem umgekehrten Verhalten ein
Minimum.
Die Funktion f(x) = 2x 3 — ox 2 b beispielsweise besitzt
für alle Werte von x einen eigentlichen Differentialquotienten:
fix) = 6x(x — 1),
und die Gleichung fix) = 0 hat die beiden Wurzeln x = 0
und x = 1. Bedeutet d eine positive Zahl < 1, so ist
f\- ä) = 6d(l + d) > 0
r(d) = — 6d( 1 — d) < 0;
Czuber; Vorlesungen. I. 3. Anü.
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