Elementarmathematik Beispiele

$y = 2 \cos (\frac{1}{2} x)$

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.

$a = 2$

$b = \frac{1}{2}$

$c = 0$

$d = 0$

Schritt 2

Bestimme die Amplitude $| a |$ .

Amplitude: $2$

Schritt 3

Ermittele die Periode von $2 \cos (\frac{x}{2})$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 3.2

Ersetze $b$ durch $\frac{1}{2}$ in der Formel für die Periode.

$\frac{2 π}{| \frac{1}{2} |}$

Schritt 3.3

$\frac{1}{2}$ ist ungefähr $0.5$ , was positiv ist, also entferne den Absolutwert

$\frac{2 π}{\frac{1}{2}}$

Schritt 3.4

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$2 π \cdot 2$

Schritt 3.5

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$4 π$

Schritt 4

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

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

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: $\frac{0}{\frac{1}{2}}$

Schritt 4.3

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

Phasenverschiebung: $0 \cdot 2$

Schritt 4.4

Mutltipliziere $0$ mit $2$ .

Phasenverschiebung: $0$

Schritt 5

Liste die Eigenschaften der trigonometrischen Funktion auf.

Amplitude: $2$

Periode: $4 π$

Phasenverschiebung: Keine.

Vertikale Verschiebung: Keine

Schritt 6

Wähle einige Punkte aus, um den Graphen zu zeichnen.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.1

Bestimme den Punkt bei $x = 0$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.1.1

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

$f (0) = 2 \cos (\frac{0}{2})$

Schritt 6.1.2

Vereinfache das Ergebnis.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.1.2.1

Dividiere $0$ durch $2$ .

$f (0) = 2 \cos (0)$

Schritt 6.1.2.2

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

$f (0) = 2 \cdot 1$

Schritt 6.1.2.3

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$f (0) = 2$

Schritt 6.1.2.4

Die endgültige Lösung ist $2$ .

$2$

Schritt 6.2

Bestimme den Punkt bei $x = π$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.2.1

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

$f (π) = 2 \cos (\frac{π}{2})$

Schritt 6.2.2

Vereinfache das Ergebnis.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.2.2.1

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

$f (π) = 2 \cdot 0$

Schritt 6.2.2.2

Mutltipliziere $2$ mit $0$ .

$f (π) = 0$

Schritt 6.2.2.3

Die endgültige Lösung ist $0$ .

$0$

Schritt 6.3

Bestimme den Punkt bei $x = 2 π$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.3.1

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

$f (2 π) = 2 \cos (\frac{2 π}{2})$

Schritt 6.3.2

Vereinfache das Ergebnis.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.3.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.3.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f (2 π) = 2 \cos (\frac{2 π}{2})$

Schritt 6.3.2.1.2

Dividiere $π$ durch $1$ .

$f (2 π) = 2 \cos (π)$

Schritt 6.3.2.2

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.

$f (2 π) = 2 (- \cos (0))$

Schritt 6.3.2.3

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

$f (2 π) = 2 (- 1 \cdot 1)$

Schritt 6.3.2.4

Multipliziere $2 (- 1 \cdot 1)$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.3.2.4.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$f (2 π) = 2 \cdot - 1$

Schritt 6.3.2.4.2

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$f (2 π) = - 2$

Schritt 6.3.2.5

Die endgültige Lösung ist $- 2$ .

$- 2$

Schritt 6.4

Bestimme den Punkt bei $x = 3 π$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.4.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $3 π$ .

$f (3 π) = 2 \cos (\frac{3 π}{2})$

Schritt 6.4.2

Vereinfache das Ergebnis.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.4.2.1

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

$f (3 π) = 2 \cos (\frac{π}{2})$

Schritt 6.4.2.2

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

$f (3 π) = 2 \cdot 0$

Schritt 6.4.2.3

Mutltipliziere $2$ mit $0$ .

$f (3 π) = 0$

Schritt 6.4.2.4

Die endgültige Lösung ist $0$ .

$0$

Schritt 6.5

Bestimme den Punkt bei $x = 4 π$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $4 π$ .

$f (4 π) = 2 \cos (\frac{4 π}{2})$

Schritt 6.5.2

Vereinfache das Ergebnis.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.2.1

Kürze den gemeinsamen Teiler von $4$ und $2$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.2.1.1

Faktorisiere $2$ aus $4 π$ heraus.

$f (4 π) = 2 \cos (\frac{2 (2 π)}{2})$

Schritt 6.5.2.1.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.5.2.1.2.1

Faktorisiere $2$ aus $2$ heraus.

$f (4 π) = 2 \cos (\frac{2 (2 π)}{2 (1)})$

Schritt 6.5.2.1.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f (4 π) = 2 \cos (\frac{2 (2 π)}{2 \cdot 1})$

Schritt 6.5.2.1.2.3

Forme den Ausdruck um.

$f (4 π) = 2 \cos (\frac{2 π}{1})$

Schritt 6.5.2.1.2.4

Dividiere $2 π$ durch $1$ .

$f (4 π) = 2 \cos (2 π)$

Schritt 6.5.2.2

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

$f (4 π) = 2 \cos (0)$

Schritt 6.5.2.3

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

$f (4 π) = 2 \cdot 1$

Schritt 6.5.2.4

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$f (4 π) = 2$

Schritt 6.5.2.5

Die endgültige Lösung ist $2$ .

$2$

Schritt 6.6

Erfasse die Punkte in einer Tabelle.

$\begin{array}{c} x & f (x) \\ 0 & 2 \\ π & 0 \\ 2 π & - 2 \\ 3 π & 0 \\ 4 π & 2 \end{array}$

Schritt 7

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

Amplitude: $2$

Periode: $4 π$

Phasenverschiebung: Keine.

Vertikale Verschiebung: Keine

$\begin{array}{c} x & f (x) \\ 0 & 2 \\ π & 0 \\ 2 π & - 2 \\ 3 π & 0 \\ 4 π & 2 \end{array}$

Schritt 8