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Nullstellen: cos x = -3
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:22 Mo 15.03.2010
Autor: meier

Aufgabe
cos x = -3

Hallo

Ich habe da einen tierischen Hänger ...

Ich habe für eine Funktion durch Substitution die Nullstellen 0,5 und -3 ermittelt. Soweit ist das richtig (bestätigt).

Jetzt heißt es aber:

cos x1 = 0,5 --> 60 Grad oder Pi / 3

Was passiert jetzt mit cos x2 = -3 ?????

Die Antwort soll 5 * Pi / 3 .... Aber warum? cos x kann doch nur 1 bis -1 sein?

        
Bezug
Nullstellen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:31 Mo 15.03.2010
Autor: schachuzipus

Hallo meier,

> cos x = -3
>  Hallo
>  
> Ich habe da einen tierischen Hänger ...
>  
> Ich habe für eine Funktion durch Substitution die
> Nullstellen 0,5 und -3 ermittelt. Soweit ist das richtig
> (bestätigt).
>  
> Jetzt heißt es aber:
>  
> cos x1 = 0,5 --> 60 Grad oder Pi / 3
>  
> Was passiert jetzt mit cos x2 = -3 ?????
>  
> Die Antwort soll 5 * Pi / 3 .... Aber warum? cos x kann
> doch nur 1 bis -1 sein? [ok]

Genau das ist der Punkt, für den Wert -3, den du durch die Substitution erhalten hast, ergibt sich halt für die "Originalgleichung" keine Lösung.

Das kann durchaus passieren und ist nichts Schlimmes...

Gruß

schachuzipus

Bezug
                
Bezug
Nullstellen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:35 Mo 15.03.2010
Autor: meier

Aufgabe
cos 2x + 5 cos x - 2 = 0 <-- Aufgabe

2 a² + 5 a - 3 = 0 <-- so sieht sie (bei mir) nach dem substituieren von cos x aus

Das ist aber eigenartig, denn es soll die 2. Nullstelle von 5 * Pi / 3 existieren ... Wie komme ich denn darauf?

PS: Ich habe oben noch die komplette Aufgabe eingeschrieben.

Bezug
                        
Bezug
Nullstellen: Hinweis
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:47 Mo 15.03.2010
Autor: Roadrunner

Hallo meier!


Betrachte Dir den Verlauf der cos-Funktion. Es gilt:
[mm] $$\cos\left(-x\right) [/mm]  \ = \ [mm] \cos\left(+x\right) [/mm] $$
bzw.
[mm] $$\cos\left(x\right) [/mm] \ = \ [mm] \cos\left(x+2\pi\right)$$ [/mm]

Gruß vom
Roadrunner


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Bezug
Nullstellen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:21 Mo 15.03.2010
Autor: meier

Das stimmt natürlich aber

1/3 * Pi    und     5/3 * Pi

stehen in keinem der beiden Verhältnisse ... Oder bin ich jetzt völlig daneben?

cos (0,5) = 1/3 * Pi = 60 Grad

cos (-0,5) = 2/3 * Pi = 120 Grad

und

1/3 * Pi   +   2 * Pi    =    7/3 * Pi  


Ist doch so ... Oder?

Wenn ich auf  []Link die Funktion eingebe ist auch zu erkennen, dass die 2. Nullstelle korrekt ist. Aber wie bekomme ich die raus?

Bezug
                                        
Bezug
Nullstellen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:38 Mo 15.03.2010
Autor: Steffi21

Hallo, du hast Substitution gemacht

a:=cos(x)

[mm] 2a^{2}+5a-3=0 [/mm]

[mm] a^{2}+\bruch{5}{2}a-\bruch{3}{2}=0 [/mm]

[mm] a_1=\bruch{1}{2} [/mm]

[mm] a_2=-3 [/mm]

es ist nur [mm] a_1 [/mm] zu untersuchen

[mm] cos(x)=\bruch{1}{2} [/mm]

du bekommst [mm] x_1=\bruch{\pi}{3} [/mm] und [mm] x_2=\bruch{5}{3}\pi [/mm]

[mm] x_2=2\pi-x_1=2\pi-\bruch{\pi}{3}=\bruch{6}{3}\pi-\bruch{1}{3}\pi=\bruch{5}{3}\pi [/mm]

die letzte Zeile folgt aus der Periode der Cosinusfunktion

Steffi





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Bezug
Nullstellen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:13 Mo 15.03.2010
Autor: meier

Ach klar ...

Vielen Dank Steffi ... Der Hinweis hatte mir gefehlt.

So macht das auch alles einen Sinn.

Vielen Dank, Problem gelöst.

Bezug
                                        
Bezug
Nullstellen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:52 Mo 15.03.2010
Autor: fred97


> Das stimmt natürlich aber
>  
> 1/3 * Pi    und     5/3 * Pi
>  
> stehen in keinem der beiden Verhältnisse ... Oder bin ich
> jetzt völlig daneben?
>  
> cos (0,5) = 1/3 * Pi = 60 Grad


Unfug !  Richtig: cos(60°) = 1/2

>  
> cos (-0,5) = 2/3 * Pi = 120 Grad


Ebenso:  cos(120°) = -1/2


FRED

>  
> und
>  
> 1/3 * Pi   +   2 * Pi    =    7/3 * Pi  
>
>
> Ist doch so ... Oder?
>
> Wenn ich auf  
> []Link
> die Funktion eingebe ist auch zu erkennen, dass die 2.
> Nullstelle korrekt ist. Aber wie bekomme ich die raus?


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