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Nullst. einer Winkelfunktion: Lösungsweg
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:52 So 10.04.2005
Autor: Asmodina

Hallo! Ich bin neu hier und hoffe dass ich alles richtig mach!!
Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
http://www.zurro.de/forum/viewtopic.php?p=2585#2585

Bin grad am Mathepauken und verstehe nicht wie man die Nullstellen einer trigonometrischen Fkt. in einem bestimmten Bereich feststellt.
Eine Aufgabe lautet z.B. f(x)=2sinx-1/2  Bereich der Nst.: 0<=x<=2Pi
Da gibt es ja mehr Lösungen. Wie komm ich darauf??

        
Bezug
Nullst. einer Winkelfunktion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:38 So 10.04.2005
Autor: Max


> Hallo! Ich bin neu hier und hoffe dass ich alles richtig
> mach!!
>  Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen
> Internetseiten gestellt:
>  http://www.zurro.de/forum/viewtopic.php?p=2585#2585
>  
> Bin grad am Mathepauken und verstehe nicht wie man die
> Nullstellen einer trigonometrischen Fkt. in einem
> bestimmten Bereich feststellt.
>  Eine Aufgabe lautet z.B. f(x)=2sinx-1/2  Bereich der Nst.:
> 0<=x<=2Pi
>  Da gibt es ja mehr Lösungen. Wie komm ich darauf??

Hallo Asmodina,

dir ein herzliches
[willkommenmr]

Wenn du den Formeleditor benutzt wird die Aufgabe besser lesbar. Meintest du jetzt [mm] $f(x)=2\sin(x)-\frac{1}{2}$ [/mm] oder [mm] $f(x)=2\sin\left(x-\frac{1}{2}\right)$? [/mm]

Die erste Aufgabe wäre deutlich schwieriger, weil du dann zumindest eine Lösung im Intervall [mm] $[0;2\pi]$ [/mm] numerisch bestimmen müsstest zB mit MBNewton-Verfahren. Danach könntest du die Symmetrien der Sinusfunktion ausnutzen und die anderen Nullstellen angeben.

Die zweite Funktion wäre leichter, weil du entscheiden kannst, wann [mm] $\sin(y)=0$ [/mm] gilt. Mit [mm] $y=x-\frac{1}{2}$ [/mm] kommst du dann leicht auf die Lösungen im gewünschten Bereich.

Gruß Max

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Bezug
Nullst. einer Winkelfunktion: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:04 So 10.04.2005
Autor: Asmodina

Danke für Deine Antwort.
Die Aufgabe ist ohne Klammern gestellt. Mit Klammern wäre sie wirklich ganz einfach zu lösen. Meine Frage ist jetzt nur folgende:
Enspricht die Aufgabe ohne Klammer überhaupt dieser Form
=> f(x)=a*sin(bx+c) (Sorry, find mich im Editor noch nicht so zurecht)
Oder müsste sie dann so heißen: a*sin(bx+c) +d????
Denn in unserem Lehrplan steht nur der erste Typ. Dann müssen wir das nämlich gar nicht lösen können!! Kennen auch (noch!) kein Newton-Verfahren, kommt erst später.

Bezug
                        
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Nullst. einer Winkelfunktion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:16 So 10.04.2005
Autor: Max

Hallo Asmodina,

Naja, angenommen [mm] $f(x)=2\sin(x)$, [/mm] dann ist die Gleichung die du lösen willst [mm] $f(x)=\frac{1}{2} \gdw 2\sin(x)=\frac{1}{2} \gdw 2\sin(x)-\frac{1}{2}=0$. [/mm]

Von daher sehe ich da keine Chance dich herauszureden *g*

In diesem Fall geht es ja auch leichter (ohne Newtonverfahren), denn du musst nur die Umkehrfunktion zum Sinus, den Arcussinus benutzen:

[mm] $2\sin(x)-\frac{1}{2}=0 \gdw \sin(x)=\frac{1}{4} \gdw x=\arcsin\left(\frac{1}{4}\right)\Rightarrow x\approx [/mm] 0,25268$

Jenachdem ob dir eine Nullstelle reicht oder nicht musst du noch die Symmetrie des Sinus ausnutzen um die weitern Nullstellen zu finden.

Gruß Max

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Nullst. einer Winkelfunktion: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:57 So 10.04.2005
Autor: Asmodina

Ja genau! Auf 0,25 bin ich auch gekommen. Aber der Bereich ist folgender:
0>=x>=2pi (Vestanden wie ich mein?)
Wie geht´s dann weiter?? Komm echt nicht drauf, aber kann doch nicht so schwer sein!!*sichärgert*
Muss das wissen zwecks Kurvendiskussion. Häng da voll fest!

Bezug
                                        
Bezug
Nullst. einer Winkelfunktion: antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:30 So 10.04.2005
Autor: hobbymathematiker

Hallo Asmodina

Der Sinus hat eine Priode von 2 [mm] \pi [/mm]

Die skizze hilft dir bestimmt weiter.

[Dateianhang nicht öffentlich]

y= sin (0.25 + n * [mm] 2*\pi) [/mm]

y= sin [mm] (\pi [/mm] -0.25 + [mm] n*2*\pi) [/mm]

Gruss
Eberhard

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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Bezug
Nullst. einer Winkelfunktion: Lösungsweg
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:42 So 10.04.2005
Autor: Asmodina

Alles klar. Kann mir das schon vorstellen, nur wüsst ich gerne den Lösungsweg wie man da die 2. Nullstelle berechnet! Das ist das eigentliche Problem!

Bezug
                                                        
Bezug
Nullst. einer Winkelfunktion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:03 So 10.04.2005
Autor: Zwerglein

Hi, Asmodina,

na, da hilft Dir die Skzze von Hobbymathematiker doch prima weiter:
Die 2. Nullstelle liegt genauso weit "links von [mm] \pi" [/mm] wie die erste "rechts von 0. Wenn Du daher [mm] x_{1} [/mm] gefunden hast, dann ist [mm] x_{2} [/mm] = [mm] \pi [/mm] - [mm] x_{1}, [/mm] in Deinem Fall also:
[mm] x_{2} [/mm] = [mm] \pi [/mm] - 0,2526802 = 2,8889124 [mm] \approx [/mm] 2,89.

Ich geh' übrigens auch immer so vor, dass ich mir die Situation skizziere. Dann lässt sich die 2. Lösung (oder allgemein: die anderen Lösungen, denn es kann ja auch mal mehr als 2 oder gar unendlich viele Lösungen geben, wenn die Definitionsmenge anders vorgegeben ist) leichter finden.
Ohne Skizze geht's sehr, sehr viel schwerer!

Bezug
                                                                
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Nullst. einer Winkelfunktion: Gelöst
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:08 Mo 11.04.2005
Autor: Asmodina

Ah ja! Jetzt ist mir alles klar! Mach ab jetzt auch immer ne Skizze, dann dürfts ja ganz gut hinhaun!! Vielen lieben Dank Euch allen für Eure Hilfe und Geduld mit mir!! ;-))

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