Nullstellen einer trigonom. Funktion?

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uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »
Nullstellen einer trigonom. Funktion?
Gegeben ist die Funktion f (x) = ln(1+ sin x)&#8722; 0,5 mit -pi/2 < x < 3pi/2

Bestimmen Sie näherungsweise mit Hilfe des Newtonverfahrens eine Nullstelle der
Funktion f, indem Sie
- zeigen, dass für x0 = 0 die Konvergenzbedingung erfüllt ist und
- einen Iterationsschritt mit der Anfangsnäherung x0 = 0 durchführen.
Unter welchem Winkel ± schneidet die Tangente an f an der Stelle x = 0
die x-Achse?
Bestimmen Sie soweit vorhanden von f Hoch- und Tief- Stellen sowie Wendepunkte
(mit Begründung).

Hab ja soweit alles herrausgefunden nur frage ich mich wie ich die Nullstellen der 2.
Ableitung errechnen soll um die Wendepunkte zu finden.

Als 2. f"(x) hab ich ((-sinx)(1+sinx)-(cosx)(cosx))/(1+sinx)^2

Noch nicht zusammengefasst. Mir ist klar, dass ich nur den Zähler
Null setzen aber wie geht man da vor oder kann man das so zusammenfassen,
dass das einfacher wird?

Danke

mfg
jan21 Auf diesen Beitrag antworten »

In deiner Ursprungsfunktion steht nach dem ln() Folgendes: &#8722. Was soll das darstellen? Benutze am besten den Formeleditor um die richtige Formel hier nochmal aufzuschreiben. Danach kann man dir wahrscheinlich auch weiterhelfen.
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

oh sry habs einfach kopiert und das nicht gesehen.

f (x) = ln(1+ sin x)-0,5 sollte da eigentlich stehen. Denke das geht auch
ohne Formeleditor.
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

kann mir wirklich keiner helfen? traurig
Steffen Bühler Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von uwe 22
kann mir wirklich keiner helfen?


Doch, doch, bin schon da. Tut mir leid, ich schau morgens nur die Fragen an, die noch keine Antwort haben.

Denk an sin²x+cos²x=1.

Viele Grüße
Steffen
original Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von uwe 22


f (x) = ln(1+ sin x)-0,5 sollte da eigentlich stehen.


verwirrt
... wieso willst du die Nullstellen von f(x) mit Newton ermitteln..?







-> x= ?, ?, ?, ... smile
 
 
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

ist denn eigentlich cos²x das selbe wie (cosx)²? Ja oder?

Habs mal zusammengefasst und komme auf:

-sinx-sin²x-cos²x

danke für deinen Tip, hilft mir aber irgendwie nicht weiter.
Trigono. Funktionen sind nich so mein Ding.

@original: ich will nicht, ich soll!
Steffen Bühler Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von uwe 22
ist denn eigentlich cos²x das selbe wie (cosx)²? Ja oder?


Ja.

Zitat:
Original von uwe 22
Habs mal zusammengefasst und komme auf:

-sinx-sin²x-cos²x


Prima! Das formen wir doch gleich mal um zu

-sinx - (sin²x+cos²x) = ...

Zitat:
Original von uwe 22
ich will nicht, ich soll!


Ja, Lehrer können grausam sein.

Viele Grüße
Steffen
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

also steht dann da

-sinx-1=0

-sinx=1

x=-pi/2

Hab ich jetz aber nur durch probieren herausgefunden und es gibt doch sicherlich noch
mehr nullstellen bzw unendlich viele. Kann man das irgendwie ausrechnen? Was macht
man denn wenn zb statt -1 4,3 steht.

Edit: Aber durch -pi/2 wird der Nenner auch 0 also hat die
2. Ableitung keine Nullstellen bzw die Ausgangsfunktion hat keine
Wendepunkte oder?

Danke
Steffen Bühler Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von uwe 22
x=-pi/2

Hab ich jetz aber nur durch probieren herausgefunden


Zum Rechnen gäbe es da den Arcussinus, aber Du hast schon recht: bei welchem Winkel gilt -sinx=1, weiß man.




Zitat:
Original von uwe 22
und es gibt doch sicherlich noch
mehr nullstellen bzw unendlich viele. Kann man das irgendwie ausrechnen?


Ja, durch die Periodizität kommt alle 2pi wieder derselbe Wert 1. Siehst Du das? Wo ist also der nächste Wert?

Nur: deine Funktion ist definiert für -pi/2 < x < 3pi/2. (Falls Du's richtig abgeschrieben hast. EDIT: Du hast richtig abgeschrieben und ja gerade selber gemerkt, daß dieser Wert wohlweislich ausgenommen ist!) Das heißt, innerhalb des Definitionsbereichs gibt es keine Wendestelle. Würde da kleiner/gleich stehen, gäbe es zwei.

Zitat:
Original von uwe 22
Was macht man denn wenn zb statt -1 4,3 steht.


Dann gibt's auch keine Lösung, so hoch kommt der Sinus nicht. Der Arcussinus von 4,3 ist daher nicht definiert.

Viele Grüße
Steffen
original Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Steffen Bühler


Nur: deine Funktion ist definiert für -pi/2 < x < 3pi/2.

EDIT: Du hast richtig abgeschrieben und ja gerade selber gemerkt,
daß dieser Wert wohlweislich ausgenommen ist!)
Das heißt, innerhalb des Definitionsbereichs gibt es keine Wendestelle.

Würde da kleiner/gleich stehen, gäbe es zwei.
unglücklich


smile
zur Erinnerung: gesucht sind mögliche Wendestellen der Funktion für -pi/2 < x < 3pi/2.



1.
Wäre da kleiner/gleich -> dann solltest du dir klarmachen, dass an den Rändern des Intervalls
f(x) gar nicht definiert ist (Polstellen?!)

2.
unglücklich <- und natürlich gibt es dort auch keine Wendestellen

3.
schau dir auch mal f"(x) genau an (wo wird sowas denn = 0 ?) ->



verwirrt
Steffen Bühler Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von original
Wäre da kleiner/gleich -> dann solltest du dir klarmachen, dass an den Rändern des Intervalls f(x) gar nicht definiert ist (Polstellen?!)


Natürlich hast Du recht, dankeschön. Forum Kloppe

Ich hatte f(x) leider in dem Moment gar nicht mehr angeschaut, nur f''(x). Tut mir leid, falls ich Dich verwirrt habe, uwe22.

Viele Grüße
Steffen
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

Jo danke erstmal.

Aber wie rechne ich denn zb.: -sinx-1,34=0 bzw.
-sinx=1.34 aus? Muss man
da eigentlich immer den TR auf rad umstellen?
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

Hilfe
Steffen Bühler Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von uwe 22
-sinx=1.34


Diese Gleichung hat keine Lösung. Der Sinus produziert nur Werte zwischen -1 und 1. Falls Du aber das x wissen willst, für das -sinx=0,34 gilt, multiplizierst Du mit -1 durch: sinx=-0,34. Und dann brauchst Du eben den Arcussinus von -0,34. Manche Taschenrechner nennen den verwirrenderweise auch .

Zitat:
Original von uwe 22
Muss man da eigentlich immer den TR auf rad umstellen?


Wenn Du das x im Bogenmaß haben willst, schon.

Viele Grüße
Steffen
uwe 22 Auf diesen Beitrag antworten »

alles klar, danke dir Tanzen
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