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IV. Abschnitt. § 2. Rektifikation von Kurven
der Ellipse gleichkommt; die Reihenentwicklung eines solchen Integrals
ist in 281, 7. yorgenommen worden. Insbesondere hat man nach den
dortigen Entwicklungen für den Ellipsenquadranten den Ausdruck:
7t
2
(C)
0
0
Wie der Tabelle an der zitierten Stelle entnommen werden kann,
ist der Wert des vollständigen elliptischen Integrals beispielsweise bei
£= — gleich 1,4675, folglich der Umfang einer Ellipse mit den Halb
achsen a und ■|-‘j/3 gleich 5,870 ... a.
Da b <]/a 2 cos 2 gp + & 2 sin 2 <p<a,
wie man sich überzeugt, wenn man unter der Wurzel einmal a durch b
ein zweites Mal b durch a ersetzt, so ist auch
2 7t
0
vermöge der Form (A) drückt aber das Integral den Umfang E der El
lipse aus; dieser liegt also, wie es auch der Augenschein lehrt, zwischen
den Umfängen des eingeschriebenen und des umgeschriebenen Kreises.
Wir werfen nun die Frage auf, in welcher Größenbeziehung E zu
dem arithmetischen Mittel dieser beiden Umfänge, d. i. zu %(a + b), steht.
Da %(a-\-b) durch Integration von a cos 2 cp -f b sin 2 <p auf dem Intervalle
(0, 2 st) entsteht, so bilden wir
]/a 2 cos 2 (p -f 6 2 sin 2 cp — (a cos 2 cp -f- b sin 2 cp)
Ci 2 COS 2 qp -j- & 2 sin 2 qp — (a cos 2 qp -f- & sin 2 qp) 2
a cos 2 qp -f- b sin 2 qp -j- "j/a 2 cos 2 qp -f- sin 2 qp
sin 2 qp COS 2 qp
a cos 2 qp -f- & sin 2 qp -[- ]/« 2 cos 2 qp -f- & 2 sin 2 qp ’
daraus folgt durch Integration von 0 bis 2tc\
E — %{a -f- b)
a cos 2 qp 4- & sin 2 <jP 4- l/« 2 cos 2 qp fr 2 sin 2 qp
a cos 2 qp 4- & sin 2 <jP 4- l/« 2 cos 2 qp fr 2 sin 2 qp
0
(a-bfJ,