Mathematik Ableitung arcsin(x)?


09.06.2023, 15:29

In der Abbildung steht x ist Element ]-1,1[

Sind hier die eckigen Klammern richtig rum gesetzt?

Müsste es nicht normal x ist Element [-1,1] sein?

TBDRM  09.06.2023, 15:29

Was ist deine Frage?

RedDevil1982 
Fragesteller
 09.06.2023, 15:29

Jetzt steht hier im Nenner:

Wurzel(1 - sin²(x)) Jetzt müsst man das arcsin x für x einsetzen

"Bei 1 kann man das arcsin x nicht einsetzen"

TBDRM  09.06.2023, 15:35

Das ist keine Frage, sondern Aussagen.

RedDevil1982 
Fragesteller
 09.06.2023, 15:41

Du weißt was gemeint ist. Also!

TBDRM  09.06.2023, 15:44

Nein, weiß ich nicht. Du schreibst

"Bei 1 kann man das arcsin x nicht einsetzen"

Ich weiß nicht einmal was du mit "1" meinst. In deinem Bild taucht keine "1" auf. Also!

RedDevil1982 
Fragesteller
 09.06.2023, 15:50

Steht doch dort:

cos(x) wird umgeschrieben

cos²(x) = 1 - sin²(x) | Wurzel

cos(x) = Wurzel(1 - sin²(x))

Diese 1 meine ich: Ursprünglich cos(arcsin x)

Wurzel(1 - sin²(x) für cos

3 Antworten

Ist unklar, warum aus sin²(arscin(x)) im Folgenden x² wird?
sin(arcsin(x))=x
sin²(arcsin(x))=sin(arcsin(x))*sin(arcsin(x))=x*x=x²

zu Deiner Ergänzung: -1 und 1 müssen ausgeschlossen werden, also ]-1;1[ ist richtig, denn mit x=-1 bzw. x=1 wird der Nenner Null (und bei Werten außerhalb dieses Intervalls würde der Term unter der Wurzel negativ werden)

RedDevil1982 
Fragesteller
 09.06.2023, 15:42

cos(x) = Wurzel(1 - sin²(x))

Jetzt steht hier im Nenner:

Wurzel(1 - sin²(x)) Jetzt müsst man das arcsin x für x einsetzen

"Bei 1 kann man das arcsin x nicht einsetzen"

allerdings bei -sin²(arcsin x)

Sehe ich dies richtig?

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Rhenane  09.06.2023, 15:51
@RedDevil1982

Das Argument von cos heißt von vornherein nicht x, sondern arcsin(x), daher folgt aus cos(arcsin(x)):

sin²(arcsin(x))+cos²(arcsin(x))=1
<=> cos²(arcsin(x))=1-sin²(arcsin(x))
<=> cos(arcsin(x))=Wurzel(1-sin²(arcsin(x))) und das ist dann Wurzel(1-x²).

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In der Abbildung steht x ist Element ]-1,1[
Sind hier die eckigen Klammern richtig rum gesetzt?
Müsste es nicht normal x ist Element [-1,1] sein?

Ja, sind richtig.

Setzt du nämlich x = ±1 ein, steht im Nenner eine Null, was nicht definiert ist.

Bild zum Beitrag

Hier siehst du, dass die Steigung an den Stellen ±1 sehr schnell stark ansteigt bis es nicht mehr definiert ist. Das findest du dann auch in der Umkehrfunktion wieder.

Woher ich das weiß:Hobby – Mathematik (u. Physik)
 - (Funktion, Mathematiker, Ableitung)
RedDevil1982 
Fragesteller
 09.06.2023, 15:49

Ok. Danke.
hier steht zuvor im Nenner

cos(arcsin(x) das cos wird zu Wurzel (1 - arcsin²(x)) umgeformt, also müsste darstehen

Wurzel([1- sin²(x)] (arcsin x)

Weil ursprünglich hatte ich cos(arcsin(x)

Am Ende steht nicht da

Wurzel(1(arcsin x) - sin²(arcsin x)),

weil ich in die 1 arcsin(x) nicht einsetzten kann.

Jetzt verständlich?

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TBDRM  09.06.2023, 16:18
@RedDevil1982

Wie wo was?

arcsin(x) ist das Argument von cos(x). Bedeutet: Dort steht nicht cos(x) * arcsin(x), sondern cos( arcsin(x) ).

Anders formuliert. Wir können z := arcsin(x) setzen. Dann steht dort cos(z). Das ist das gleich wie

cos(z)

= √(1–sin²(z))

= √(1–sin(z)*sin(z))

= √(1–sin(arcsin(x))*sin(arcsin(x)))

= √(1–x*x) = √(1–x²)

1
"Bei 1 kann man das arcsin x nicht einsetzen"

Hier wird nicht arcsin(x) eingesetzt, sondern, wie es da steht, der trigonometrische Pythagoras verwendet, also

sin(x)^2 + cos(x)^2 = 1, oder eben

cos(x) = Wurzel( 1 - sin²(x)^2 )

Jetzt auf beiden Seiten arcsin(x) für x. Für die 1 muss man nichts "einsetzen".