Fünfter Abschnitt. Differentialgleichungen.
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beziehungsweise kleinsten Wert annimmt. Die ersten Aufgaben
dieser Art wurden 1697 durch Jacob Bernoulli zur analyti
schen Lösung gestellt.
jBeispiele. 1) Unter den Linien von gegebener Länge a,
welche zwei gegebene Punkte M 0 M l} Fig. 188, verbinden, die
jenigen zu bestimmen, für welche die Fläche P 0 P 1 M 1 M 0 am
grössten oder am kleinsten ist.
Es handelt sich also um die extremen Werte von
Fig. 188.
Mi
*1
S =J i ydx
Xq
unter der Bedingung, dass
x i
s =J*j/l y'* dx = a
sei. Dies aber kommt auf die Feststellung der absoluten Ex
treme von
s hs == J %[ \y + + y' 2 )
dx
zurück. -
Da nun
V=y + Ayi-f./ 2 ,
F=l, Y x
ly'
so ist
oder
yi + y"'
ly"
(1 + y'M
, *7
- = o,
ly"
(1 + y*f
(1 + y*f
y"
die Differentialgleichung der gesuchten Curve, diese selbst
also ein Kreis. Zu seiner Bestimmung hat man die Sehne
M Q M t und den zu ihr gehörigen Bogen a\ es ergeben sich
aber zwei Lösungen; der nach unten concave Bogen gibt ein
Maximum, der nach oben concave Bogen ein Minimum der Fläche.
2) Unter den Linien von gegebener Länge a, die zwei
gegebene Punkte verbinden, diejenige zu bestimmen, welche
bei der Umdrehung um eine in ihrer Ebene liegende Gerade