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:
Wie kann ich das am besten lösen???
Vielen Dank für eure Antworten schon im vorraus.
Gruß Dennis
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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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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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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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