270. Abschätzung eines bestimmten Integrals
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10. Bei der Auswertung des Integrals
7t
sin# dx
sin xdx
Y1 — 2k cos#
2k cos# -f- k'
o
ist Vorsicht notwendig; man darf nämlich nicht übersehen, daß die Wur
zel ständig mit demselben, wie wir festsetzen wollen, mit dem positiven
Wert zu nehmen ist. Nun ist das unbestimmte Integral
l
j/1 — 2x cos# -\- x 2 -
an der obern Grenze wird der Radikand (1 -f- x) 2 , der Wert der Wurzel
ist mit 1 -f- x oder mit — (1-f-z) anzusetzen, je nachdem 1 -f- x > 0 oder
< 0 ist. An der unteren Grenze wird der Radikand (1 — x) 2 und die
Wurzel ist mit 1 — x oder mit x — 1 anzusetzen, je nachdem 1 — x > 0
oder < 0 ist. Hiernach ist der Wert obigen Integrals
wenn x 2 < 1
2
X>1
2
X<—\.
270. Abschätzung eines bestimmten Integrals. Wenn die
unbestimmte Integration sich nicht ausführen läßt, so muß zu anderen
Hilfsmitteln der Auswertung des Integrals gegriffen werden. Solche wer
den im weiteren Verlaufe zur Sprache gebracht werden. Häufig aber,
namentlich bei theoretischen Untersuchungen, handelt es sich um eine
bloße Schätzung des Integralwertes, um seine Einschließung zwischen
Grenzen. Die wichtigsten darauf bezüglichen Sätze werden in diesem und
den beiden folgenden Artikeln entwickelt werden.
Das nächstliegende Mittel zur Abschätzung des Wertes eines be
stimmten Integrals bietet der in 230, 6. nachgewiesene Satz, wonach
zwischen dem kleinsten und größten Werte der Funktion fix) eine Zahl
u liegt, derart, daß *
(19)
a
Bestimmt man demnach den kleinsten Wert m und den größten WertJf
von f{x) in ia, h), so stellen (b — ä)m und ih — ä)M eine untere und eine
obere Grenze für den Wert des Integrals dar.