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Herleitung Ableitung Kosinusfkt.

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Pamela
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Veröffentlicht am Sonntag, den 18. Februar, 2001 - 16:50:   Beitrag drucken

Ich soll bis Do. ein Referat über Ableítung der Kosinusfunktion halten, d.h. auch die Herleitung.
DIe ist zwar in meinem Buch, aber ich verstehe sie nicht ganz. FOlgendes Problem:
(cos x)'= -sin x
HErleitung mit cos x= sin ( pi:2 - x)
das soll irgendwo in meinem Tafelwerk stehen, aber ich versteh nicht, wo das herkommt und warum das benutzt wird? dann weiter:
statt f(x)= cosx --> f(x)=sin(pi:2 - x)
v(z)=sinz z=u(x)=pi:2-x
v'(z)=cosz u'(x)= -1

f'(x)= cosz*(-1)= -cos(pi:2-x)=-sinx

könnt ihr mir helfen?
DAnke.
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Michael H
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Veröffentlicht am Sonntag, den 18. Februar, 2001 - 18:42:   Beitrag drucken

cos(x)=sin(pi/2 -x) ist ein Zusammenhang
der von der Trigonometrie her bekannt sein muesste
die Cosinusfunktion erhält man, wenn man die Sinusfunktion um pi/2 nach links verschiebt

bei der Herleitung wird davon ausgegangen,
dass die Ableitung von sin(x) bekannt ist:
f(x)=sin(x) ==> f'(x)=cos(x)

dann leitet man mit der Kettenregel ab,
wobei z=u(x) die innere Funktion ist und
sin die äussere
deshalb cos'(z)=sin(z)*z'

wenn man die Kettenregel direkt anwendet, dann
ist keine Substitution notwendig
sin'(pi/2 -x) = cos(pi/2 -x) * (-1)
mit dem Zusammenhang cos(pi/2 -x)=sin(x)
und sin(pi/2 -x)=cos(x) erhält man:
cos'(x) = -sin(x)
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Niels
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Veröffentlicht am Sonntag, den 18. Februar, 2001 - 18:52:   Beitrag drucken

Hi Pamela,

Also wir haben den Kosinus in der Schule folgendermaßen hergeleitet:

Ableitungsdefinition:

y'=f'(x)=f(x+h)-f(x)/h lim(h->0)

Also folgt für f(x)=cos(x)

f'(x)=cos(x+h)-cos8x)/h

im Zähler findet sich das Cos-Additionstheorem ein...

cos(x+h)=cos(x)*cos(h)-sin(x)*sin(h)

Wenn wir h->0 streben lassen wird cos(h)=1 Also vereinfacht sich der gesammte Bruch, weil aus dem Additionstheorem

cos(x)-sin(x)*sin(h)

wird.

im Bruch eingesetzt ergibt folgendes:

cos(x)-sin(x)*sin(h)-cos(x)/h=-sin(x)*sin(h)/h

Und nun müssen wir uns um den Grenzwert von sin(h)/h für h->0 kümmern.

zu diesem zwecke schaue dir vollgende Grafik an:

application/x-unknown-content-type-PhotoSuite.ImageDatei
einheitsei.jpg (19 k)


Wenn du nun stat "x"-wie in der Grafik verwndet wird-"h" verwndest, dann kannst du leicht einsehen, das für kleine h->0 gilt:

sin(h)<h<tan(h).......Tangensdefinition anwenden
sin(h)<h<sin(h)/cos(h)..|:sin(h)
1<h/sin(h)<1/cos(h)

Der Bruch 1/cos(h) wird für h->0 Eins, weil cos(h) für h->0 gegen 1 strebt.

1<h/sin(h)<1

Daraus folgt, das h/sin(h) 1 ist!! (->Einschließkriterium)

und der Kehrwert davon sin(h)/h ist ebenfals 1 !!!

Also follg aus f'(x)=-sin(x)*sin(h)/h für h->0

f'(x)=-sin(x)
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piep
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Veröffentlicht am Sonntag, den 18. Februar, 2001 - 18:57:   Beitrag drucken

Erinnerst Du Dich an die cos- Kurve???
SChau mal in Deinen Aufschrieben nach für was die 1 bei der cos-Kurve und für was die 1 bei der sin- Kurve steht, vielleicht wird es Dir dann etwas klarer!!!
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Pamela
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Veröffentlicht am Montag, den 19. Februar, 2001 - 21:49:   Beitrag drucken

Klasse, danke! Ich habs verstanden.

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