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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

Bezug
                
Bezug
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
                        
Bezug
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



Bezug
                
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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