6 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö 36. a = 1. Winkel im Gradmaß Winkel im Bogenmaß
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- Fritz Becke
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1 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö LLöössuunnggeenn zzuum 77.. Kaappi iteel l: : TTrri iggoonnoomeet trri isscchhee FFuunnkkt tioonneenn a a a h 0 0 a Mit Pythagoras olgt: d Mit Pythagoras olgt: a h + a d a + a a h + d h und damit h a sin 0 cos 0 sin cos a h sin 0 cos 0 a... α sin α 0 cos α α x / / / / / / Winkel im Gradmaß Winkel im Bogenmaß Der Winkel mit dem Bogenmaß rad hat α 7,...77 α x 0,7 0,9 0, 0,78 0,87,07,,7 Symmetriachsen der Sinuskurve: x k +, k /Z. Symmetriezentren der Sinuskurve: P( k I 0 ), k /Z.
2 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö 7.88 Die Sinuskurve bleibt ungeändert bei Verschiebungen um ganzzahlige Vielache von, d.h k, in x-richtung. Gegenüber Verschiebungen ( x x + k ;y y,k /Z) ist die Funktion mit (x) sin (x) trraannssl t laat tioonnssssyymmeet trri isscchh..99 Symmetriachsen der Cosinuskurve: x k, k /Z. Symmetriezentren der Cosinuskurve: P( + k I 0 ), k /Z..00 Die Cosinuskurve bleibt wie die Sinuskurve ungeändert bei Verschiebungen um ganzzahlige Vielache von, d.h k, in x- Richtung. Gegenüber Verschiebungen ( x x + k ;y y,k /Z) ist die Funktion mit (x) sin (x) trraannssl t laat tioonnssssyymmeet trri isscchh... GTTR a) sin 0,8 b) sin () 0,8 c) sin (,8) -0,00 d) sin (,7),00 e) sin() -0,90 ) sin(,) -0,978 g) cos(0),00 h) cos 0,8 i) cos (,) -,00 j) cos () 0,0 k) cos () -0, l) cos (,7) 0,0008. GTTR SSI IINN - 0. a) sin x 0,, x 0, b) sin x 0, x 0 c) sin x, x,7 d) sin x 0,77, x 0,879 e) sin x -, x -,7 ) sin x -0,7, x -0,7 g) sin x,, x nicht de. h) sin x -0,, x - 0,. Beispiele c, und c 0,7 Für c hat die Gleichung sin (x) c unendlich viele Lösungen. Für c > oder c < - hat die Gleichung sin (x) c keine Lösung.. Intervall 0 x : Am einachsten mit Menü Graph, G-Solve. Z.B. bei a) Nullstellen (Root) von bestimmen. a) sin (x) 0,7 x 0,77; x x, b) sin (x) -0, (x 0-0,0); x ; x x,; x x 0 +,978 c) sin (x) 0, x 0,7; x x,8 x 0,7; x, d) sin x 0,9 x,8; x, 99 x,9; x,987 e) sin (x +) 0, x + 0; x x, x -; x, ) sin (x ) 0,707 x - 0,78; x -, x,7; x,98
3 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö 8. a) sin (x) x ; x b) sin (x) x ; x c) sin (x) x 0 ; x ; x + d) sin (x) 0 x 0 ; x ; e) sin (x) IL ; IL ; IL ; IL 0; ; x { } Substitution: u x sin u, wie bei a) also u ; u Weitere Lösungen: u u + + ; u u + + Resubstitution: u x, also x u x, also x u x +, also x + 7 u x +, also x + 7 IL ; ; ; ) sin (x ) Substitution u x u ; u Resubstitution: u x, also x u x, also x + g) cos (x) - oder sin (x+ ) - 7 IL ; Substitution u x+ sin u -, u Resubstitution: x +, also x,
4 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö 9 h) sin ( x) Substitution: u x 9 sin u, also u ; u + ; u + Resubstitution: u x, also x u x, also x 9 u x, also x IL ; ; i) sin (x) +, es olgt sin(x). Siehe a) IL ;. (x) sin (x), A g(x), sin (x), A, h(x) sin x, A,sin x, A, k(x) ( ).77 HI IIEERR ZZUUNNÄÄCCHHSSTT EEI IINN REEZZEEPPTT.Schritt: Amplitude A Höhe der ganzen Schwingung durch zwei, also (größter y-wert kleinster y-wert) /. Schritt: Nulllinie: y y 0, Gerade in der Mitte zwischen Hoch- und Tiepunkten.. Schritt: Einen Punkt P( x 0 I y 0 ) au der Nulllinie wählen: Die Koordinaten dieses Punktes geben die Verschiebung an: x 0 -Wert: Verschiebung in x-richtung. x ersetzen durch (x x 0 ) y 0 -Wert: Verschiebung in y-richtung, y 0 zum Term addieren. Schritt: Gleichung angeben: (x) A sin (x-x 0 ) + y 0. Schritt: Wenn die Kurve nach P einen Berg hat, ist die Gleichung ertig. Hat sie ein Tal, dann kommt ein Minus-Zeichen vor das A. Minus-Zeichen. a) Amplitude: A, da ymin, 0, Nullline: y,, da P(I,), + ( 0, ) ( ), P( I, ) Verschiebung: y 0, in y-richt. Verschiebung: x 0 in x-richt.: Nach P olgt zuerst ein Berg. (x) sin (x - ) +,
5 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö 0 Oder mit Spiegelung statt Rechtsverschiebung: (x) - sin (x) b) Amplitude: A,, da y y 0, (, ) P(/ /I -) max min, Nullline: y -, da 0, + (, ) P( /I - ) Verschiebung: y 0 - in y-richt. Verschiebung: x 0 in x-richt. Nach P olgt zuerst ein Tal. (x) -, sin (x - ) c) Amplitude: A, da ymin Nullline: y, da + P( 0 I ) Verschiebung: y 0 in y-richt. Keine Verschiebung in x-richt.. Nach P olgt zuerst ein Tal. (x) -, sin (x - ) d) Amplitude: A, da ymin ( ) Nullline: y, da P( / I ) Verschiebung: y 0 in y-richt. Verschiebung: x 0 / in x- Richt.: Nach P olgt zuerst ein Bergl. (x) sin (x - ) + e) Amplitude: A, da ymin ( ) Nullline: y 0, da 0 P( I 0 ) Keine Verschiebung in y-richt. Verschiebung: x 0 / in x-ri: Nach P olgt zuerst ein Berg. (x) sin (x - )
6 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö ) Amplitude: A,, da y y ( ) max min, Nullline: y, da, P( 0 I -, ) Verschiebung: y 0 -, in y-richt. Keine Verschiebung in x-richt.: Nach P olgt zuerst ein Bergl. (x) sin (x - ) +.88 a) ( x) sin( x) + b) ( x) sin x c) ( x) sin( x) d) ( x) sin( x ) +.99 (x) sin (x) - sin (x- ) sin(x- ) cos(x- /) g(x) - sin (x) sin (x- ) - sin(x- ) - cos(x- /)
7 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö AUUFFGGAABBEE Skizzen überlasse ich Ihnen. a) (x) sin (x ), P ; Verschiebung um nach rechts.. Gleichung: (x) cos(x- ). Achse: x, Zentrum P( 0 I 0 ) b) g(x) cos (x ) + ; P Spiegelung an der x-achse; Verschiebung um / nach rechts und nach oben. Achse: x, Zentrum P( 0 I ). Gleichung: g(x) - sin (x) + c) h(x) sin x sin x, k ; P k Streckung in x-richtung mit Kehrwert von k, also / Streckung mit / in y-richtung; Verschiebung um / nach rechts. Achtung: nicht um / (!), man muss zuerst k ausklammern. Achse: x 0, Zentrum P( I 0 ). Gleichung: h(x) cos x d) k(x) cos (x ) cos ( x ); k ; P Streckung in x-richtung mit Kehrwert von k, also / Streckung mit in y-richtung; Verschiebung um / nach rechts. Achtung: nicht um (!), man muss zuerst k ausklammern. Achse: x, Zentrum P( 0 I 0 ). Gleichung: k(x) sin (x /);. ( x ) sin(x ) P k ( x) sin x P k ( x) sin x P k ( x) sin( x) P k
8 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö ( x) sin x P k / ( x) sin x P k / ( x) sin( x) P k. h g k (x) cos( x) + h(x) sin(/ x) g(x) cos(x) k(x) cos(x). Bestimmen Sie alle Hochpunkte der Funktion mit a) (x) - sin (x-)+ H + k b) (x) sin (x-/)+ H + k. a) (x),8 sin (0,x-0,)+, A,8; P 0 0, b) (x) -, sin (-0,x)- A,; P 8 0, 7 c) ( x) sin x + A,; P /
9 Lösungen zu trigonometrischen Funktionen Lö. Ansatz: (x) sin(k x)- Punktprobe mit P( I -): () -, d.h. sin(k ) sin (k) sin (k), d.h. k. Die Periode muss also P sein. k. P 0 cm Aus P olgt k. k P 0 Gleichung der Bremswelle: y sin x, x in cm, wenn man die x- Achse passend legt. Anzahl der Wellen: 0 m/0 cm 0 m/0, m, Wellen.77 y 0sin x beschreiben lässt? 0 Furchentiee. 0 0 cm Furchbreite: Periode P 0, daher sind die Furchen 0 cm breit 0.88 Beim Wechselstrom ührt die Spannung je Sekunde 0 Schwingungen aus. P. Aus k Gib die Periode an und eine Gleichung ür die Spannung, wenn die Maximalspannung 0 Volt beträgt. 00 t Wechselstrom U 0 sin ( ) Die Lösungen zu Augabe 7.9 und 7.0 gibt es erst, wenn Sie eigene Versuche unternommen haben.
Mittels gleichseitigem Dreieck und gleichschenklig. rechtwinkligem Dreieck kann man die folgenden Werte berechnen. 1 =
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