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Forum "Schul-Analysis" - 1.Ableitung sinx
1.Ableitung sinx < Analysis < Oberstufe < Schule < Mathe < Vorhilfe
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1.Ableitung sinx: Lösung bzw. Herleitung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:01 So 15.01.2006
Autor: moe-sn

Aufgabe
(sin x)'=cos x

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.


Hallo, ich habe folgende Frage, wie komm ich auf die Herleitung, dass die erste Ableitung von sin x = cos x ist?
Ich weiß nur, dass es irgendwas mit der h-Funktion zu tun hat.
Wäre für schnelle und konstruktive antworten sehr verbunden.

        
Bezug
1.Ableitung sinx: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:22 So 15.01.2006
Autor: Zwerglein

Hi, moe-sn,

vielleicht reicht Dir dieser Link bereits:

[]http://de.wikibooks.org/wiki/Beweisarchiv:_Analysis:_Differentialrechnung:_Differentiation_der_Sinusfunktion

mfG!
Zwerglein

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1.Ableitung sinx: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:24 So 15.01.2006
Autor: moe-sn

@zwerglein, tut mir leid, aber die seite stellt mich noch nicht wirklich zufrieden, aber trotzdem schon mal danke .-)

Bezug
                        
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1.Ableitung sinx: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:12 So 15.01.2006
Autor: Astrid

Hallo moe-sn,

ich weiß nicht, ob ihr komplexe Zahlen schon behandelt habt. Vielleicht hilft es dir aber trotzdem weiter:

Es gibt folgende Darstellungen für die Sinus- und Kosinusfunktion:

[mm]\sin x=\bruch{1}{2i}(e^{ix}-e^{-ix})[/mm]
und
[mm]\cos x=\bruch{1}{2}(e^{ix}+e^{-ix})[/mm]

wobei $i$ die imaginäre Einheit ist und beim Rechnen wie eine Variable behandelt wobei gilt: [mm] $i^2=-1$. [/mm]

Diese Darstellung ergibt sich aus dem Zusammenhang:
[mm]e^{ix}=\cos x + i \sin x[/mm]

Ich hoffe, das hilft dir weiter! Außerdem könnte man die Ableitung mit Hilfe einer sogenannten Potenzreihe herleiten, aber eine elementare Herleitung fällt mir leider nicht ein. [sorry]


Einen herzlichen Gruß nach Schwerin! (Da hab ich nämlich mein Abi gemacht. ;-))
Astrid

Bezug
        
Bezug
1.Ableitung sinx: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:21 Mo 16.01.2006
Autor: Zwerglein

Hi, Moritz,

in dem von mir genannten Link steht aber der vollständige Beweis:

f(x) = sin(x)

f'(x) = [mm] \limes_{h \rightarrow 0} \bruch{sin(x+h)-sin(x)}{h} [/mm]

Mit Additionstheorem sin(x) - sin(y) = [mm] 2*cos(\bruch{x+y}{2})*sin(\bruch{x-y}{2}) [/mm]  
folgt für die Differenz im Zähler:
sin(x+h) - sin(x) = [mm] 2*cos(x+\bruch{h}{2})*sin(\bruch{h}{2}) [/mm]

Daher: f'(x) =  [mm] \limes_{h \rightarrow 0} \bruch{2*cos(x+\bruch{h}{2})*sin(\bruch{h}{2})}{h} [/mm]

Etwas umgestellt:

f'(x) =  [mm] \limes_{h \rightarrow 0} cos(x+\bruch{h}{2})*\bruch{sin(\bruch{h}{2})}{\bruch{h}{2}} [/mm]

Hier geht nun für h [mm] \to [/mm] 0 der 1. Faktor gegen cos(x), der zweite Faktor gegen 1.
(Letzteres wird in diesem Link sogar nochmal extra bewiesen!) wird!)

Was fehlt Dir da noch?!

mfG!
Zwerglein



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Bezug
1.Ableitung sinx: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:26 Mi 18.01.2006
Autor: moe-sn

@zwerglein,
ich versteh nicht, warum im letzten schritt, also: lim cos(x+h/2) *sin(h/2) : (h/2)  

warum da sin(h/2):(h/2) gleich eins wird???(h/2) ist doch null und der sinus von null ist doch auch null, oder nicht???

brauch bitte ganz dringend  schnell eine antwort.

mit besten grüßen

Bezug
                        
Bezug
1.Ableitung sinx: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:12 Mi 18.01.2006
Autor: Astrid

hallo moe-sn

> @zwerglein,
>  ich versteh nicht, warum im letzten schritt, also: lim
> cos(x+h/2) *sin(h/2) : (h/2)  
>
> warum da sin(h/2):(h/2) gleich eins wird???(h/2) ist doch
> null und der sinus von null ist doch auch null, oder
> nicht???

Zwerglein schrieb ja bereits, dass genau das in dem Link bewiesen wird. Für kleine Werte von $x$ gilt nämlich: $x  [mm] \approx \sin [/mm] x$.

Viele Grüße
Astrid

Bezug
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