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Sinus- Kosinusfunktionen

Universität / Fachhochschule

Tags: Funktionentheorie

 
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anonymous

anonymous

13:11 Uhr, 16.11.2006

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Hi.

Mein Prof hatte wiedermal die gloreiche idee ne hausübung aufzugeben. Nun hab ich folgendes Prolbem:

Ich soll von folgende Sinusfunktion ohne Taschenrechner den exakten Wert angeben:


sin ( π 8 ) Wie kann ich das am besten lösen???

Vielen Dank für eure Antworten schon im vorraus.

Gruß Dennis
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fermat

fermat

20:54 Uhr, 16.11.2006

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pi/8 entpricht in gradmaß also 22,5°

bevor ich diese aufgabe angehe möchte ich wissen ob du diesen wert numerisch berechnen sollst oder einen exakten wert dafür angeben sollst

denn sin(pi/4)=1/2*WURZEL(2)

und mit ein paar additionstheoreme kann man auch daraus sin(pi/8) explizit bestimmen, was aber einen etwas längeren ausdruck ergibt
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Dennis

Dennis

00:55 Uhr, 17.11.2006

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Also in der Aufgabenstellung steht:



"Berechnen Sie ohne Taschenrechner den exakten Wert!"



also denk ich mal so weit vereinfachen wie m�glich oder sogar "genau" eine Zahl.

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fermat

fermat

13:32 Uhr, 17.11.2006

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dazu zeig ich erstmal, dass sin(pi/4)=1/2*WURZEL(2)

du weißt, dass sin(pi/2)=1 ist

dann gibt es das additionstheorem

sin(2x)=2*sin(x)*cos(x)

außerdem ist

cos(x)=WURZEL(1-sin²(x))

daraus folgt

sin(2x)=2*sin(x)*WURZEL(1-sin²(x))

als nächstes muss dies noch nach sin(x) aufgelöst werden

sin²(2x)=4*sin²(x)*(1-sin²(x))

sin²(2x)=4*sin²(x)-4*sin^4(x))

als nächstes substitutierst du u=sin²(x)

sin²(2x)=4u-4u²

u²-u+1/4*sin²(2x)=0

pq formel ergibt

u=1/2(1+WURZEL(1-sin²(2x))) oder u=1/2(1-WURZEL(1-sin²(2x)))

sin(x)=WURZEL(1/2(1+WURZEL(1-sin²(2x))))

oder

sin(x)=-WURZEL(1/2(1+WURZEL(1-sin²(2x))))

oder

sin(x)=WURZEL(1/2(1-WURZEL(1-sin²(2x))))

oder

sin(x)=-WURZEL(1/2(1-WURZEL(1-sin²(2x))))

algebraisch gesehen hat die gleichung genau vier lösungen, wegen der eindeutigkeit einer funktion aber nur eine und zwar durch ein paar überlegungen müsste es die dritte sein

nämlich

sin(x)=WURZEL(1/2(1-WURZEL(1-sin²(2x))))

mit diesem additionstheorem kannst du wunderbar sin(pi/8) berechnen

dabei berechnet man als erstes sin(pi/4)

es ist nämlich

sin(pi/4)=WURZEL(1/2(1-WURZEL(1-sin²(pi/2))))

sin(pi/2)=1 daraus folgt

sin(pi/4)=WURZEL(1/2(1-WURZEL(0))))=WURZEL(1/2)=1/2*WURZEL(2)

als nächstes kann man sin(pi/8) berechnen

sin(pi/8)=WURZEL(1/2(1-WURZEL(1-sin²(pi/4))))

sin(pi/4)=1/2*WURZEL(2) und damir auch sin²(pi/4)=1/2

sin(pi/8)=WURZEL(1/2(1-WURZEL(1/2)))=WURZEL(1/2*(1-1/2*WURZEL(2))

=WURZEL(1/4*(2-WURZEL(2))=1/2*WURZEL(2-WURZEL(2))

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