150 HI. Abschnitt. § 4. Differentiation durch Integrale definierter Funktionen
definiert ist, dessen Grenzen u, v Funktionen des Parameters y der Funk
tion unter dem Integralzeichen sind. Das Symbol (7) ist dabei als eine
zusammengesetzte Funktion der Variablen y (55) aufzufassen und dem
gemäß zu behandeln; man erhält, der Reibe nach die untere, die obere
Grenze und das y unter dem Integralzeichen ins Auge fassend und von
den Formeln des vorigen Artikels Gebrauch machend:
£
w\y) = - f(u,y) ~ + f(v,y) ~ y + j f y {x,y) dx. (8)
284. Differentiation unter dem Integralzeichen. Wenn das
&
Integral J*f(x,y)dx ausgewertet, also die durch dasselbe definierte Funk
tion #(?/) explizit dargestellt ist, so kann die Differentiation nach y in
zweifacher Weise, an dem Integral laut Formel (6) und an der expliziten
Darstellung, vollzogen werden; die Gleichsetzung der beiden Resultate
liefert eine neue Integralformel.
Auf diesem Wege können aus vorhandenen Integralformeln durch
Differentiation neue Formeln abgeleitet werden.
Beispiele. 1. Es ist für jedes n > — 1
i
o
betrachtet man n als veränderlichen Parameter und differentiiert beider
seits w-mal danach, so ergibt sich
/■
x n (lx) m dx
(— l) m -1-2 ... TO
(n -f 1) :
m +1
Das Verfahren ist auf der linken Seite anwendbar, weil alle Inte-
i
grale J*x n (lx) m dx, wenn w> — 1 ist, bestimmte Bedeutung haben, indem
o
dann die Funktion unter dem Integralzeichen bei lim x ==» + 0 entweder
gegen Null konvergiert, wenn n > 0 (Hl), oder unendlich groß wird
von niedrigerer als der ersten Ordnung, wenn 0 > n > — 1.