Sechster Abschnitt. Anwendung der Differential-Rechnung usw. 387
§ 3. Gestaltung einer Kurve in der Umgebung eines Punktes.
146. Konkavität, Konvexität und Wendepunkte (in
rechtwinkligen Koordinaten). Eine Kurve MG (Fig. 62)
sei, auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem bezogen, durch
die Gleichung y = f(x) gegeben. Auf ihr werde ein Punkt
M 0 mit den Koordinaten x 0 /y 0 ins Auge gefaßt und in dem
selben die Tangente M 0 T 0 konstruiert, deren Richtungskoeffizient
mit y 0 ' bezeichnet werden möge. Die zu einer Abszisse x = OP
gehörige Ordinate der Kurve heiße y, die zu Kg , 6 2.
derselben Abszisse gehörige Ordinate der Tan- T m „
gente Y; die Differenz
(1) S~y-Y
ist eine Funktion von x, bezüglich deren
(i)
vorläufig bemerkt werden kann, daß sie für q
X
x = Xq verschwindet. Der Variablen x weisen
wir zunächst ein Intervall (x 0 — h, x 0 -\- h) zu, innerhalb dessen
d an keiner anderen Stelle außer x 0 Null wird, so daß die
Tangente außer M 0 keinen anderen Punkt mit der Kurve ge
mein hat.
Für Y ergibt sich aus der Tangentengleichung
Y -Vo = yd( x — x o)
die Bestimmung
Y = y 0 + y 0 \x - x 0 )
und hiermit nimmt d den Ausdruck
$ = V -Vo — - x 0 )
an.
Der Differentialquotient von d in bezug auf x, d. i.
Y=y'~-y 0 ',
(2)
verschwindet gleichfalls an der Stelle x = x 0 ] die höheren
Differentialquotienten von d stimmen mit den entsprechenden
Differentialquotienten von y überein, indem
Angenommen, d" = y" besitze an der Stelle x == x 0 einen
von Null verschiedenen Wert y 0 "; ist dieser positiv, so sind
die Kriterien für ein Minimum von d an der Stelle x = x 0