2012-03-04, 21:53
  #1
Medlem
Hej!

Är i stort behov av hjälp att lösa ekvationen sin(-πx)=cos(-πx)+1 för att hitta skärningspunkterna?

Hur löser jag denna?

Tack!
Citera
2012-03-04, 21:57
  #2
Medlem
Utnyttja att sin(x)=cos(pi/2 - x)
__________________
Senast redigerad av patwotrik 2012-03-04 kl. 21:59.
Citera
2012-03-04, 23:27
  #3
Medlem
BengtZzs avatar
Den trigonometriska ekvationen:
sin(-πx) = cos(-πx)+1
Sätt:
-πx := 2y
Erhar då:
sin(2y) = cos(2y)+1
Vi skall nu titta mer på högerledet, där vi skall utveckla cos(2y).
cos(2y) = cos²(y)-sin²(y)
, enligt cosinus dubbla vinkeln
Då är
cos(2y)+1 = cos²(y)-sin²(y)+cos²(y)+sin²(y) = 2cos²(y)
Ekvationen kan nu skrivas som:
sin(2y) = 2cos²(y)
sin(2y)-2cos²(y) = 0
2sin(y)cos(y)-2cos²(y) = 0
Enligt sinus dubbla vinkeln
2cos(y)(sin(y)-cos(y)) = 0
Efter faktorisering av 2cos(y)
cos(y)(sin(y)-cos(y)) = 0
Efter division med 2. Med hjälp av nollproduktmetoden kan vi då skriva om denna ekvationen till två enklare ekvationer.

Vi kan nu skriva ekvationen som:
sin(2y) = cos(2y)+1

{cos(y) = 0
{sin(y)-cos(y) = 0
Vi börjar att lösa dessa ekvationer för att finna hela lösningsmängden.

Första lösningsmängden är då:
cos(y) = 0 ⇔
y₁ = ±π/2+2πn ⇔
y₁ = π/2+πn ⇔
2y₁ = π+2πn
Andra lösningsmängden är:
sin(y)-cos(y) = 0 ⇔
cos(y) = cos(y-π/2) ⇔
±y = y-π/2+2πn ⇔
Om VL = y så har ekvationen ingen lösning, därför har den endast lösning om VL = -y
2y₂ = π/2+2πn
Vi substituerar nu tillbaka -πx = 2y

Substituerar:
2y₁ = π+2πn ⇔
-πx₁ = π+2πn ⇔
x₁ = -1+2n ⇔
x₁ = 2n+1

2y₂ = π/2+2πn ⇔
-πx₂ = π/2+2πn ⇔
x₂ = -1/2+2n
Svar: x₁ = 2n+1
och
x₂ = 2n-1/2
Citera
2012-03-04, 23:55
  #4
Medlem
Alternativ till BengtZz's metod:
sin(-πx)=cos(-πx)+1
-sin(πx)-cos(πx)=1
Identifiera -(sin(πx)+cos(πx)) som -sqrt(2)*sin(πx+π/4), exempelvis genom att ansätta
sin(πx)+cos(πx) = c*sin(πx+a) = c*sin(πx)cos(a) + c*cos(πx)*sin(a) -> identifiera koefficienter

Då har vi alltså ekvationen
sin(πx+π/4) = -1/sqrt(2)
πx+π/4 = -π/4 + 2πm {vi vet att ekvationen sin(t)=1/sqrt(2) ger t=π/4}
πx+π/4 = π + π/4 + 2πm

dvs
x= -1/2 + 2m
x= 1 + 2m


En summa av sin och cos-termer med samma argument (i detta fallet -πx) kan alltid skrivas som en förskjuten sin eller cos. Med lite vana ser man genast att sin(πx)+cos(πx) = sqrt(2)sin(πx+π/4), varpå resten trillar ut fort
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in