178 III. Abschnitt. § 5. Integration durch Integrale definierter Funktionen
nähert; existiert ein solcher Grenzwert nicht, so hat das betreffende
Doppelintegral keine Bedeutung.
In ähnlicher Weise wird ein über ein unendliches Gebiet sich er
streckendes Doppelintegral durch den Grenzwert eines über ein endliches
Gebiet sich ausdehnenden Integrals definiert, wenn die
ses Gebiet unbegrenzt sich erweitert, vorausgesetzt wie
der, daß ein solcher Grenzwert wirklich existiert.
0 a
Beispiele. 1. Für das über das Rechteck OC (Fig,
C 145) ausgedehnte Integral der Funktion f xy (x, y) ergibt
sich nach den Ausführungen in 286 der folgende Wert:
b-
Y
Fig. 145.
(OC) 0 ö
= f(a. b) - f(a, 0) - f(0, b) + f(0, 0);
in gleicher Weise ist
fjf.,1*, y) dx d v = /■(«» ß) — fX a , 0) — m ß) + °) ;
(or)
das über das hexagonale Gebiet P erstreckte Integra! ist der Unterschied
beider, also
p
Von dieser letzten Formel kann in dem Falle Gebrauch gemacht
werden, wenn f xy (x, y) bei Annäherung an die Stelle 0/0 unendlich wird,
ohne sonst Unstetigkeit zu zeigen; nur wenn dann der rechtstehende
Ausdruck für beliebige Grenzübergänge lim «==-1-0, lim ß = -f 0 einer
bestimmten Grenze sich nähert, hat das Integral über (OC) unter den
bemerkten Umständen einen bestimmten Wert.
Ein solcher Fall entsteht beispielsweise, wenn
f( x , V) = a rctg I,
weil dann
für lim x = 0, limy = 0 unendlich wird; hier ist nun f(a,0) = arctgO = 0,
/'(0, b) = y, ebenso f(oc, 0) = 0 und f(0, ß)
folglich