Wie kann ich sin x * cos x * tan x = 0.25 am besten nach x auflösen?

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

sin x * cos x * tan x = sin²x

sin² x = 0.25

sin x = 0.5

Den Rest schaffst du selber


AusMeinemAlltag  05.01.2022, 02:13

Glückwunsch, dass du diese Identität auswendig gewusst hast xD

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TheSwordfighter 
Fragesteller
 05.01.2022, 02:16
@AusMeinemAlltag

Also dass sin x * cos x * tan x = sin²x ist hätte ich nicht gewusst. Steht auch nicht in der Formelsammlung welches wir benutzen dürfen in der Prüfung. Dennoch gut zu wissen.

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MeRoXas  05.01.2022, 03:31
@AusMeinemAlltag

Naja, im Endeffekt kann man sich das ganz easy anhand der Definition des. Tangens klarmachen. Wegen tan=sin/cos ist sin * cos * tan nichts anderes als sin².

Hätte ich jetzt auch nicht auswendig "gewusst", ist mir beim Lesen der Frage aber direkt so in den Sinn gekommen.

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AusMeinemAlltag  05.01.2022, 04:14
@MeRoXas

Ok, wenn es zu trigonometrischen Identitäten und Theoremen kommt habe ich die Angewohnheit das sofort nachzuschlagen / zu googeln / zu recherchieren, anstatt etwas länger darüber nachzudenken.

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gfntom  05.01.2022, 10:40
@TheSwordfighter

Dafür braucht es keine Formelsammlung:

tan = sin / cos

daher cos * tan = cos * sin / cos = sin

und sin * sin ist eben sin²

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markus632  05.01.2022, 02:16

Die Lösung von sin x = 0.5 ist aber irgendwie anders als die von dem anderen Kollegen oder täusche ich mich?

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gfntom  05.01.2022, 02:26
@markus632

Wenn du nicht weißt, ob eine Lösung stimmt, dann mach doch einfach die Probe und setze die Lösung in die Angabe ein.

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Eine sehr gute Frage. Ich würde fast vermuten, dass es nur numerisch geht.

Mein Computer-Algebra-System hat zwei Zahlen als Lösung raus, die jeweils für unendlich viele Zahlen stehen, was ja bei periodischen Funktionen normal ist, sogar als algebraische Lösung.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium Mathematik Lehramt für die Sekundarstufen II/I

TheSwordfighter 
Fragesteller
 05.01.2022, 02:04

Was genau meinst du mit numerisch? Bei mir ist das eine Aufgabe im Mathebuch. Meine Vorgehensweise war, sin x auf die andere Seite zu bringen weil ich dachte cos x * tan x ja gleich sin x ist, aber das war anscheinend ein Fehler...

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markus632  05.01.2022, 02:09
@TheSwordfighter

Numerisch ist geschicktes ausprobieren, algebraisch wäre durch echte Umformungsschritte. In der anderen Antwort findest Du eine gute Lösung. Ich muss meine Antwort auch noch kurz anpassen, da ich die Lösung des CAS falsch interpretiert habe.

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https://www.wolframalpha.com

Wenn man Wolfram Alpha fragt, dann bekommt man offenbart, dass :

sin(x) * cos(x) * tan (x) = (1 / 2) * (1 - cos(2 * x))

ist.

Also :

(1 / 2) * (1 - cos(2 * x)) = (1 / 4) | : (1 / 2)

1 - cos(2 * x) = (1 / 2)

(1 / 2) = cos(2 * x)

x = (1 / 2) * arccos(1 / 2)

Und wenn man jetzt noch bedenkt, dass trigonometrische Funktionen auch immer periodisch sind :

x = (1 / 2) * arccos(1 / 2) + n * pi

mit n Element der positiven und negativen Zahlen einschließlich der Null.

Ergänzung :

Weil (1 / 2) * arccos(1 / 2) = pi / 6 ist, vereinfacht sich das noch zu :

x = (pi / 6) + n * pi

Wolfram Alpha teilt mit, dass

x = - (pi / 6) + n * pi

ebenfalls Lösungen sind.


gfntom  05.01.2022, 02:10

Dafür brsucht man doch kein wolfrsm alpha

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AusMeinemAlltag  05.01.2022, 02:12
@gfntom

Ich kenne die trigonometrischen Theoreme nicht alle auswendig, weil es so verdammt viele davon gibt. Vielleicht sollte ich sie mir stattdessen mal aufschreiben, aber Wolfram Alpha geht schneller.

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markus632  05.01.2022, 02:13

Die Lösung entspricht exakt meiner CAS-Lösung. 👍🏻👍🏻

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markus632  05.01.2022, 02:17
@AusMeinemAlltag

Ich wollte damit meine Bewunderung für Deinen Lösungsweg zum Ausdruck bringen. Aber irgendwie stimmen Dein Ergebnis und das von gfntom doch nicht überein, oder?

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markus632  05.01.2022, 02:24
@AusMeinemAlltag

Das sehe ich ein, dennoch steht beim CAS dort eine Periode von 2PI, was beim Sinus auch Sinn macht. In der ersten Lösung und bei Dir ist die Periode nur PI.

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