Fünfter Abschnitt. Maxima und Minima der Funktionen. 311
so ließen sich sowohl Gerade bezeichnen, für welche die rechte
Seite von (5) positiv, als auch solche, für welche sie negativ
ist; eine Gerade der ersten Art wäre diejenige, welche durch
cos = 0 (wozu cos<p = ±l gehört) gekennzeichnet ist; und
eine Gerade der anderen Art würde sich beispielsweise aus
(b 0 cos *+äSr os *-°
ergeben. Bestünde endlich
d-f d-f _ (jy \ 2 = 0
ex- cy- \dxdy) ’
so hätte allerdings die rechte Seite von (5) für alle Geraden
das positive Zeichen, jedoch mit Ausnahme derjenigen, die sich
aus (7) ergibt, weil für diese der ganze Ausdruck und somit
verschwände, so daß für diese Gerade eine Entscheidung
nicht getroffen werden könnte.*)
Auf Grund dieser Erörterung ergibt sich also der folgende
Satz: An einer Stelle a/b, an welcher die beiden ersten Differen
tialquotienten | verschwinden, hat die Funldion f(x, y) einen
extremen Wert, wenn dort { w--C — (-) > 0 ist, und zwar
7 dx cy \cxcyj
*) Die vorstehende Untersuchung kann auch in die folgende all
gemeinere Form gebracht werden, in der sie wiederholt auftritt; „Unter
welchen Bedingungen besitzt die Funktion
F s = a lx £ 2 + 2a 12 §jj + a. 2i 7f
mit den reellen Variablen g, r\ und den reellen Koeffizienten a lx , a 12 ,
die Eigenschaft, daß sie nur für die Wertverbindung £ = 0, r\ = 0 Null
wird, für jede andere entweder einen positiven oder für jede einen nega
tiven Wert besitzt?“
Man braucht nur F 2 durch die positive Zahl £ 2 -)- rf zu dividieren,
£
wodurch an dem Vorzeichen nichts geändert wird, und — = cos qp,
vV+i !
^ = cosih zu setzen, um auf die Form (4) zurückzukommen, die
yT4V
wegen cos 2 qp cos 2 9 = 1 ein gleichzeitiges Nullwerden von cosqp, cosi^
ausschließt.
Eine Funktion der hier betrachteten Art, mit zwei Variablen und
homogen vom zweiten Grade, nennt man eine binäre quadratische Form