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Erster Teil. Differential-Rechnung.
dem Sinne, daß er beständig nach derselben Seite konkav ist.
Konstruiert man in den Punkten M und M' die Tangenten
MT und M’ T', so begrenzen diese mit der Sehne MM' ein
Dreieck MM' Q, und nach einem schon von Archimedes be
nützten Axiom ist
MM' <z!s< MQ + QM'-
da ferner MQ -(- QM' <C MIR! + R' M', so ist in verstärktem
Maße
MM' < zls < MR' + R’M'.
Nun ist (38, (2))
MM’ ==yjfN 2 -f NM' 2 =yw + {f{x + Ji) _ fix)} 2
= hyi+f'(x+ Oh)*:
(3) MR' = MN- sec NMT = Ä]/l + ['{xf-
und weiter, wenn f(x) an der Stelle x auch einen endlichen
zweiten Differentialquotienten hat,
R'M' = NM'— NR' = f{x + h) - f{x) — MN • tgNMT
= hf'(x) + f" i x P &h) — hf'(%) = f"{x + ff/Q,
wobei 6, ff unbestimmte positive echte Brüche bedeuten; durch
Einsetzung dieser Ausdrücke verwandelt sich die obige Rela
tion in
(4) h]/l +f (x + OKj*< Js < hVl + f{x)' + f(x + #*),
woraus
yi + f(x + ehy < ^ <yi +f(x) s + ^ f’(x + &h).
Unter der Voraussetzung, daß sich eine Umgebung von
X angeben läßt, innerhalb welcher f{x) stetig sich ändert,
konvergieren die beiden äußeren Ausdrücke für lim h = 0 gegen
die gemeinsame Grenze ]/l+7'(X) 2 , und dies ist auch der
Grenzwert des eingeschlossenen Quotienten, also der Differen
tialquotient des Bogens in bezug auf die Abszisse, so daß
(5) £ -V^+rW-
Die Quadratwurzel ist positiv zu nehmen, wenn die An
ordnung so getroffen ist, daß der Bogen s mit der Abszisse x
zugleich wächst und abnimmt.