Analysis Beispiele

$f (x) = π \cos (π x) + 1$

Schritt 1

Wende die Form $a \cos (b x - c) + d$ an, um die Variablen, die zur Ermittlung von Amplitude, Periode, Phasenverschiebung und vertikaler Verschiebung genutzt werden, zu bestimmen.

$a = π$

$b = π$

$c = 0$

$d = 1$

Schritt 2

Bestimme die Amplitude $| a |$ .

Amplitude: $π$

Schritt 3

Ermittle die Periode mithilfe der Formel $\frac{2 π}{| b |}$ .

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Schritt 3.1

Ermittele die Periode von $π \cos (π x)$ .

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Schritt 3.1.1

Die Periode der Funktion kann mithilfe von $\frac{2 π}{| b |}$ berechnet werden.

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 3.1.2

Ersetze $b$ durch $π$ in der Formel für die Periode.

$\frac{2 π}{| π |}$

Schritt 3.1.3

$π$ ist ungefähr $3.14159265$ , was positiv ist, also entferne den Absolutwert

$\frac{2 π}{π}$

Schritt 3.1.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $π$ .

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Schritt 3.1.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{2 π}{π}$

Schritt 3.1.4.2

Dividiere $2$ durch $1$ .

$2$

Schritt 3.2

Ermittele die Periode von $1$ .

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Schritt 3.2.1

Die Periode der Funktion kann mithilfe von $\frac{2 π}{| b |}$ berechnet werden.

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 3.2.2

Ersetze $b$ durch $π$ in der Formel für die Periode.

$\frac{2 π}{| π |}$

Schritt 3.2.3

$π$ ist ungefähr $3.14159265$ , was positiv ist, also entferne den Absolutwert

$\frac{2 π}{π}$

Schritt 3.2.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $π$ .

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Schritt 3.2.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{2 π}{π}$

Schritt 3.2.4.2

Dividiere $2$ durch $1$ .

$2$

Schritt 3.3

Die Periode der Summe/Differenz trigonometrischer Funktionen ist das Maximum der individuellen Perioden.

$2$

Schritt 4

Ermittle die Phasenverschiebung mithilfe der Formel $\frac{c}{b}$ .

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Schritt 4.1

Die Phasenverschiebung der Funktion kann mithilfe von $\frac{c}{b}$ berechnet werden.

Phasenverschiebung: $\frac{c}{b}$

Schritt 4.2

Ersetze die Werte von $c$ und $b$ in der Gleichung für die Phasenverschiebung.

Phasenverschiebung: $\frac{0}{π}$

Schritt 4.3

Dividiere $0$ durch $π$ .

Phasenverschiebung: $0$

Schritt 5

Liste die Eigenschaften der trigonometrischen Funktion auf.

Amplitude: $π$

Periode: $2$

Phasenverschiebung: Keine.

Vertikale Verschiebung: $1$

Schritt 6

Wähle einige Punkte aus, um den Graphen zu zeichnen.

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Schritt 6.1

Bestimme den Punkt bei $x = 0$ .

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Schritt 6.1.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $0$ .

$f (0) = π \cos (π (0)) + 1$

Schritt 6.1.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 6.1.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.1.2.1.1

Mutltipliziere $π$ mit $0$ .

$f (0) = π \cos (0) + 1$

Schritt 6.1.2.1.2

Der genau Wert von $\cos (0)$ ist $1$ .

$f (0) = π \cdot 1 + 1$

Schritt 6.1.2.1.3

Mutltipliziere $π$ mit $1$ .

$f (0) = π + 1$

Schritt 6.1.2.2

Die endgültige Lösung ist $π + 1$ .

$π + 1$

Schritt 6.2

Bestimme den Punkt bei $x = \frac{1}{2}$ .

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Schritt 6.2.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $\frac{1}{2}$ .

$f (\frac{1}{2}) = π \cos (π (\frac{1}{2})) + 1$

Schritt 6.2.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 6.2.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.2.2.1.1

Kombiniere $π$ und $\frac{1}{2}$ .

$f (\frac{1}{2}) = π \cos (\frac{π}{2}) + 1$

Schritt 6.2.2.1.2

Der genau Wert von $\cos (\frac{π}{2})$ ist $0$ .

$f (\frac{1}{2}) = π \cdot 0 + 1$

Schritt 6.2.2.1.3

Mutltipliziere $π$ mit $0$ .

$f (\frac{1}{2}) = 0 + 1$

Schritt 6.2.2.2

Addiere $0$ und $1$ .

$f (\frac{1}{2}) = 1$

Schritt 6.2.2.3

Die endgültige Lösung ist $1$ .

$1$

Schritt 6.3

Bestimme den Punkt bei $x = 1$ .

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Schritt 6.3.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $1$ .

$f (1) = π \cos (π (1)) + 1$

Schritt 6.3.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 6.3.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.3.2.1.1

Mutltipliziere $π$ mit $1$ .

$f (1) = π \cos (π) + 1$

Schritt 6.3.2.1.2

Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kosinus im zweiten Quadranten negativ ist.

$f (1) = π (- \cos (0)) + 1$

Schritt 6.3.2.1.3

Der genau Wert von $\cos (0)$ ist $1$ .

$f (1) = π (- 1 \cdot 1) + 1$

Schritt 6.3.2.1.4

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$f (1) = π \cdot - 1 + 1$

Schritt 6.3.2.1.5

Bringe $- 1$ auf die linke Seite von $π$ .

$f (1) = - 1 \cdot π + 1$

Schritt 6.3.2.1.6

Schreibe $- 1 π$ als $- π$ um.

$f (1) = - π + 1$

Schritt 6.3.2.2

Die endgültige Lösung ist $- π + 1$ .

$- π + 1$

Schritt 6.4

Bestimme den Punkt bei $x = \frac{3}{2}$ .

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Schritt 6.4.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $\frac{3}{2}$ .

$f (\frac{3}{2}) = π \cos (π (\frac{3}{2})) + 1$

Schritt 6.4.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 6.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.4.2.1.1

Kombiniere $π$ und $\frac{3}{2}$ .

$f (\frac{3}{2}) = π \cos (\frac{π \cdot 3}{2}) + 1$

Schritt 6.4.2.1.2

Bringe $3$ auf die linke Seite von $π$ .

$f (\frac{3}{2}) = π \cos (\frac{3 \cdot π}{2}) + 1$

Schritt 6.4.2.1.3

Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.

$f (\frac{3}{2}) = π \cos (\frac{π}{2}) + 1$

Schritt 6.4.2.1.4

Der genau Wert von $\cos (\frac{π}{2})$ ist $0$ .

$f (\frac{3}{2}) = π \cdot 0 + 1$

Schritt 6.4.2.1.5

Mutltipliziere $π$ mit $0$ .

$f (\frac{3}{2}) = 0 + 1$

Schritt 6.4.2.2

Addiere $0$ und $1$ .

$f (\frac{3}{2}) = 1$

Schritt 6.4.2.3

Die endgültige Lösung ist $1$ .

$1$

Schritt 6.5

Bestimme den Punkt bei $x = 2$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $2$ .

$f (2) = π \cos (π (2)) + 1$

Schritt 6.5.2

Vereinfache das Ergebnis.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.2.1

Vereinfache jeden Term.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.2.1.1

Bringe $2$ auf die linke Seite von $π$ .

$f (2) = π \cos (2 \cdot π) + 1$

Schritt 6.5.2.1.2

Subtrahiere ganze Umdrehungen von $2 π$ , bis der Winkel größer oder gleich $0$ und kleiner als $2 π$ ist.

$f (2) = π \cos (0) + 1$

Schritt 6.5.2.1.3

Der genau Wert von $\cos (0)$ ist $1$ .

$f (2) = π \cdot 1 + 1$

Schritt 6.5.2.1.4

Mutltipliziere $π$ mit $1$ .

$f (2) = π + 1$

Schritt 6.5.2.2

Die endgültige Lösung ist $π + 1$ .

$π + 1$

Schritt 6.6

Erfasse die Punkte in einer Tabelle.

$\begin{array}{c} x & f (x) \\ 0 & π + 1 \\ \frac{1}{2} & 1 \\ 1 & - π + 1 \\ \frac{3}{2} & 1 \\ 2 & π + 1 \end{array}$

Schritt 7

Die trigonometrische Funktion kann mithilfe der Amplitude, Periode, Phasenverschiebung, vertikalen Verschiebung und den Punkten graphisch dargestellt werden.

Amplitude: $π$

Periode: $2$

Phasenverschiebung: Keine.

Vertikale Verschiebung: $1$

$\begin{array}{c} x & f (x) \\ 0 & π + 1 \\ \frac{1}{2} & 1 \\ 1 & - π + 1 \\ \frac{3}{2} & 1 \\ 2 & π + 1 \end{array}$

Schritt 8