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Hi verstehe folgendes nicht :

2 ( sin(x/2) * cos(x/2) + sin(y/2) * cos(y/2) )  = 2 ( sin((x/2) + (y/2)) * cos ( (x/2) - (y/2) ) )

Könnte mir jemand eben zeigen wie diese Gleichung zu stande kommt ? Also wie aus dem linken das rechte wird ?


 

Kevin

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Hallo Kevin,

teile durch 2, setze \(x=0\) und substituiere \(y/2=u\) - dann steht da:

$$sin(u) = sin(u) \cdot cos(-u)$$

... und das ist nicht für beliebige Werte von \(u\) gültig. Folglich ist auch obige Gleichung für beliebige \(x\) und \(y\) ungültig. Demzufolge kann auch aus dem linken Term nie der rechte werden.

Wo kommt die Gleichung her?

Hallo Werner-Salomon

Danke für die schnelle Antwort .

Wenn ich den linken Teil in Wolfram Alpha eingebe dann gibt mir die Seite den rechten Teil der Gleichung als alternate Forms an und ich wollte nun wissen wie diese Umformung zustande kommt.

... Mmh! Wolfram Alpha macht normalerweise keine Fehler!

Ich hatte mich vertan, ein \(y\) für ein \(x\) gelesen. Korrekt wäre gewesen

$$\sin(u) \cdot \cos(u)= \sin(u) \cdot \cos(-u)$$

und da immer \(\cos(\alpha)=\cos(-\alpha)\) ist, ist das obige ok.

Die Funktion in Wolfram Alpha, die das macht, heißt TrigFactor. Als Beschreibung steht dort nur: "TrigFactor splits up sums and integer multiples that appear in arguments of trigonometric functions, and then factors resulting polynomials in trigonometric functions, using trigonometric identities when possible."

D.h. sie macht aus Summen mit trigonometrischen Funktionen Produkte. Ich denke noch mal drüber nach ...

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Hallo Kevin,

es reicht ja aus, zu zeigen, dass \(\sin(x) \cdot \cos(x) + \sin(y) \cdot \cos(y)=\sin(x+y)\cdot \cos(x-y)\) ist. Allgemein gilt \(\sin^2(\alpha) + \cos^2(\alpha)=1\). Also kann man schreiben:

$$\sin(x) \cdot \cos(x) + \sin(y) \cdot \cos(y) \\ \space= \sin(x) \cdot \cos(x) \cdot \left( \sin^2(y) + \cos^2(y) \right) + \sin(y) \cdot \cos(y) \cdot \left( \sin^2(x) + \cos^2(x) \right)$$

Ausmultiplizieren ergibt:

$$\space = \sin(x) \cdot \cos(x) \cdot \sin^2(y) +  \sin(x) \cdot \cos(x) \cdot \cos^2(y) \\ \quad + \sin^2(x) \cdot \sin(y) \cdot \cos(y) + \cos^2(x) \cdot \sin(y) \cdot \cos(y) $$

Das wiederum ist ein Produkt aus

$$\space = \left(\sin(x)\cos(y) + \cos(x) \cdot \sin(y)\right) \cdot \left( \cos(x) \cdot \cos(y) + \sin(x) \cdot \sin(y) \right)$$

und nach den Additionstheoremen folgt daraus:

$$\space = \sin(x+y) \cdot \cos(x-y)$$

Falls Du fragen solltest: wie kommt man darauf? Rückwärts - beginne mit den Additionsthermen und arbeite von rechts nach links.

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Vielen dank.

Auf so was simples wie eine *1 hinzuzufügen ist mir einfach nie in den sinn gekommen :D

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