Aufgaben zu trigonometrischen Gleichungen
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Löse die Gleichung sin(2x)=0,5 nach x zwischen 0° und 360° auf. Verwende dabei die Umkehrfunktion des Sinus (arcsin).
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: trigonometrische Umkehrfunktionen
sin(2x) = 0,5 ↓ Wende den arcsin() auf beide Seiten an, um das x aus der Sinusfunktion zu lösen.
2x = arcsin(21) :2 x = 2arcsin(0,5) x1=230∘=15∘
x2=2150∘=75∘
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Gib die Lösungsmenge folgender Gleichungen an.
tan(x)=0
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Sinusfunktion und Kosinusfunktion
tan(x) = 0 ↓ Die Nullstellen der Tangensfunktion sind kπ. Dies kannst du im Artikel zur Tangensfunktion nachlesen.
Lösung:
x=kπ,k∈Z
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(sin(x))2=43
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Sinusfunktion und Kosinusfunktion
(sin(x))2 = 43 ↓ Ziehe auf beiden Seiten die Wurzel
sin(x) = ±43 ↓ Wende die Wurzelgesetze an.
sin(x) = ±23 ↓ Löse mit Hilfe von arcsin nach x auf.
x1x2==3π+2kπ,−3π+2kπ,k∈Zk∈Z
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(tan(x))2=1
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Sinusfunktion und Kosinusfunktion
(tan(x))2 = 1 ↓ Ziehe auf beiden Seiten die Wurzel.
tan(x) = ±1 ↓ Löse mit Hilfe von arctan nach x auf.
tan(x) = ±1 x1x2==4π+2kπ,−4π+2kπ,k∈Zk∈Z
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sin(x)=1−(cos(x))2
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Sinusfunktion und Kosinusfunktion
sin(x) = 1−(cos(x))2 ↓ Wende den Trigonometrischen Pythagoras an.
sin(x) = (sin(x))2 sin(x)−(sin(x))2 = 0 sin(x)⋅(1−sin(x)) = 0 Also ist sin(x)=0 oder sin(x)=1. Daraus erhalten wir die Lösungen
x1=kπ oderx2=2π+2kπ,k∈Z
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- 3
Löse folgende Gleichung:
sin(x)=cos(x)−1
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Eigenschaften von Sinus und Kosinus
sin(x)=cos(x)−1
Stelle eine Tabelle mit wichtigen Funktionswerten auf.
x
0
2π
π
23π
sin(x)
0
1
0
−1
cos(x)
1
0
−1
0
cos(x)−1
0
−1
−2
−1
Suche gleiche Funktionswerte.
sin(0)=cos(0)−1=0sin(23π)=cos(23π)−1=−1
x=0 und x=23π sind Lösungen. Periodizität beachten.
Lösungen: x1=0+2kπ,x2=23π+2kπ,k∈Z
Anhand von Funktionsgraphen kann man erkennen, dass es keine weiteren Lösungen gibt.
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