0 Daumen
906 Aufrufe

-0,5 ·sin(w)/(1+cos(w))0,5

Ich komme nicht weiter als:

(-0,5·cos(w)+sin(w)^2·(1+cos(w))^-1)/ (1+cos(w))^0,5

Das ^ bedeutet hoch. Also ^2=hoch 2

Weiss jemand da den Rechenweg? Mit den Formeln komme ich nicht weiter. Es wird nur komplizierter.

‍♀️

Avatar von

4 Antworten

+1 Daumen
 
Beste Antwort

Sorry. Ich weiß nicht, wie du auf dein Zwischenergebnis gekommen bist, daher kann ich dir nicht helfen den Fehler zu finden. Allerdings kann ich dir zeigen, wie man das rechnen kann.

\(f(w) = \frac{\quad\overbrace{-0{,}5\cdot\sin(w)}^{u(w)}\quad}{\quad\underbrace{{(1+\cos(w))}^{0{,}5}}_{v(w)}\quad}\)

Mit Quotientenregel (und Kettenregel) erhält man:

\(\begin{aligned}f'(w) &\stackrel{[0]}{=} \frac{\overbrace{-0{,}5\cdot\cos(w)}^{u'(w)}\cdot\overbrace{{(1+\cos(w))}^{0{,}5}}^{v(w)}}{\underbrace{1+\cos(w)}_{{(v(w))}^2}} \\ & \quad - \frac{\overbrace{(-0{,}5)\cdot\sin(w)}^{u(w)}\cdot \overbrace{0{,}5\cdot{(1+\cos(w))}^{-0{,}5}\cdot(-\sin(w))}^{v'(w)}}{\underbrace{1+\cos(w)}_{{(v(w))}^2}} \\ & = \frac{-0{,}5\cdot\cos(w)\cdot{(1+\cos(w))}^{0{,}5}-0{,}25\cdot{(\sin(w))}^2\cdot{(1+\cos(w))}^{-0{,}5}}{1+\cos(w)} \\ & \stackrel{[1]}{=} \frac{-0{,}5\cdot\cos(w)\cdot(1+\cos(w))-0{,}25\cdot{(\sin(w))}^2}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}}\\ & \stackrel{[2]}{=} \frac{-0{,}5\cdot\cos(w)\cdot(1+\cos(w))-0{,}25\cdot(1-{(\cos(w))}^2)}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}}\\ & = \frac{-0{,}5\cdot\cos(w)-0{,}5\cdot{(\cos(w))}^2-0{,}25+0{,}25\cdot{(\cos(w))}^2}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}}\\ & = \frac{-0{,}25\cdot{(\cos(w))}^2-0{,}5\cdot\cos(w)-0{,}25}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}}\\ & = \frac{-0{,}25\cdot({(\cos(w))}^2+2\cdot\cos(w)+1)}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}}\\ & \stackrel{[3]}{=} \frac{-0{,}25\cdot{(\cos(w)+1)}^2}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}} \\& = \frac{-0{,}25\cdot{(1+\cos(w))}^2}{{(1+\cos(w))}^{1{,}5}} \\& = -0{,}25\cdot{(1+\cos(w))}^{0{,}5}\end{aligned}\)

Beim ersten Schritt \([0]\) habe ich den Bruch auf zwei Brüche verteilt, was nur den Grund hat, dass die Antort sonst nicht ordentlich dargestellt wird, da der Zähler sonst zu lang ist.

Bei \([1]\) wurde mit \({(1+\cos(w))}^{0{,}5}\) erweitert.

Bei \([2]\) wurde \({(\cos(w))}^2+{(\sin(w))}^2 = 1\) bzw. \({(\cos(w))}^2 = 1 - {(\sin(w))}^2\) verwendet.

Bei \([3]\) wurde die erste binomische Formel verwendet.

Bemerkung: Die Rechnung gilt nur für \(w\notin\left\lbrace(1+2k)\pi\middle|k\in\mathbb{Z}\right\rbrace\). Denn an den Stellen \(w\in\left\lbrace(1+2k)\pi\middle|k\in\mathbb{Z}\right\rbrace\) ist \(f(w)\) nicht definiert, und damit \(f\) an den entsprechenden Stellen nicht differenzierbar.

Avatar von 1,2 k
+1 Daumen

Nutze vielleicht die Gleichheit

$$\dfrac{\sin(w)}{\sqrt{1-\cos(w)}} = \sqrt{1+\cos(w)}$$

Avatar von 27 k

Dazu sollte man jedoch erwähnen, dass die Formel

\(\frac{\sin(w)}{\sqrt{1-\cos(w)}}=\sqrt{1+\cos(w)}\)

nicht für alle Winkel \(w\) gilt. Es ist auch

\(\frac{\sin(w)}{\sqrt{1-\cos(w)}}=-\sqrt{1+\cos(w)}\)

möglich.

Danke, du hast recht, das muss auch beachtet werden.

0 Daumen

u=-0,5 ·sin(w) u'=0,5·cos(w)

v=(1+cos(w))0,5 v'=0,5/[(1+cos(w))0,5]·(-sin(w))

Jetzt (u'·v-u·v')/(v2)

und vereinfachen.

Avatar von 123 k 🚀
0 Daumen

Berechnung mittels Produktregel mit Kettenregel:

A22.gif

Avatar von 121 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community