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06.09.2018
05.09.2018
 #1
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0

0.5=2*cos(alpha)^2-cos(alpha)^3

 

Hallo Gast!

 

Der Term ist mehrdeutig. Was ist gemeint?

 

A)  \(0,5=2\cdot cos^2 \alpha-cos^3\alpha\)

 

B) \(0,5=2\cdot(cos\ \alpha^2)-(cos\ \alpha^3)\)

 

Mit Hinsicht auf eine reelle Verwendung der Gleichungen in der Technik

ist Gleichung B) unwahrscheinlich. Also:

 

\(0,5=2\cdot cos^2 \alpha-cos^3\alpha\\ cos^3\alpha-2\cdot cos^2\alpha+0,5=0\)      Seitentausch mit Vorzeichenwechsel

 

Zur  Vereinfachung wird substituiert:    \(x=cos\ \alpha\)

Mit x eingesetzt gilt

\(x^3-2x^2+0,5=0\)

Mit Arndt-Brünner

http://www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/gleichungssysteme2.htm

ermittelte Nullstellen:
\(x_1=cos\ \alpha_1=\) -0,45160596295577665

\(x_2=cos\ \alpha_2=\) 0,5969682832373152

\(x_3=cos\ \alpha_3=\)1,8546376797184614 

                       \(x_3\) entfällt, weil \((-1) \leqq cos\ \alpha\leqq(1)\) sein muss.

 

\(\alpha_1{\color{black}=arc\ cos(-0,45160596295577665)}=116,847°\\ \alpha_2{\color{black}=arc\ cos(0,5969682832373152)}=53,347°\)

 

Probe:

\(\alpha_1\)

\(0,5=2\cdot cos^2 \alpha_1-cos^3\alpha_1\\ 0,5=2\cdot (-0,45160596295577665)^2 -(-0,45160596295577665)^3\)

\(0,5= 0,407895891554-(-0,0921041084457)\\ \color{blue}0,5=0,5\)

 

\(\alpha_2 \)

\(0,5=2\cdot cos^2 \alpha_2-cos^3\alpha_2\\ 0,5=2\cdot (0,5969682832373152)^2-(0,5969682832373152)^3\\ 0,5= 0,712742262382-0,212742262382\\ \color{blue}0,5=0,5\)

 

Die Gleichung wird außerdem erfüllt mit den Winkeln

\(\alpha_{1a}{\color{black}=360°-116,847°}=243,153°\\ \alpha_{2a}{\color{black}=360°-53,347°}=306,653°\)

 

Gruß laugh  !

05.09.2018
03.09.2018
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01.09.2018
31.08.2018
 #1
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+4

Ochsengespann

Herr Hofer kehrte von der Stadt nach Hause zurück.

Zwei Drittel des Weges fuhr er mit dem Fahrrad viermal schneller, als wenn er zu Fuss gegangen wäre.

Dann stieg er auf sein wartendes Ochsengespann um, was die Fahrt wesentlich verlangsamte.

Am Ende kam er zur gleichen Zeit nach Hause, wie wenn er zu Fuss gegangen wäre.

Zu Fuss legt Herr Hofer 5 km in einer Stunde zurück.

Wie schnell fährt sein Ochsengespann?

 

\(\text{$\mathbf{s}$ ist der Weg von der Stadt nach Hause.}\\ \text{$\mathbf{v_{f}}$ ist die Geschwindigkeit die Herr Hofer mit dem Fahrrad fährt.}\\ \text{$\mathbf{t_{f}}$ ist die Zeit die Herr Hofer mit dem Fahrrad fährt.}\\ \text{$\mathbf{v_{O}}$ ist die Geschwindigkeit die Herr Hofer mit dem Ochsengespann fährt.}\\ \text{$\mathbf{t_{O}}$ ist die Zeit die Herr Hofer mit dem Ochsengespann fährt.}\\ \text{$\mathbf{v =5\ \frac{\text{km}}{\text{h}}}$ ist Herrn Hofers Geschwindigkeit, wenn er zu Fuss geht.}\\ \text{$\mathbf{t}$ ist die Zeit, wenn er zu Fuss von der Stadt nach Hause geht.}\)

 

 

\(\begin{array}{|lrcll|} \hline & \frac23s&=&v_f\cdot t_f \quad & | \quad v_f = 4v \\ & \frac23s&=&4v\cdot t_f \\ (1) & t_f &\mathbf{=}& \frac{s}{6v} \\\\ & \frac13s &=& v_O\cdot t_O \\ (2) & t_O & \mathbf{=}& \frac{s}{3v_O} \\\\ & s &=& v\cdot t \quad & | \quad t = t_f+t_O \\ & s &=& v\cdot (t_f+t_O) \\ & s &=& v\cdot (\frac{s}{6v}+\frac{s}{3v_O}) \\ & s &=& s\cdot v\cdot (\frac{1}{6v}+\frac{1}{3v_O}) \\ & 1 &=& v\cdot (\frac{1}{6v}+\frac{1}{3v_O}) \\ & \frac1v &=& \frac{1}{6v}+\frac{1}{3v_O} \\ & \frac1v - \frac{1}{6v} &=& \frac{1}{3v_O} \\ & \frac{1}{3v_O} &=& \frac1v - \frac{1}{6v} \\ & \frac{1}{3v_O} &=& \frac1v(1- \frac{1}{6} ) \\ & \frac{1}{3v_O} &=& \frac1v \cdot \frac{5}{6} \\ & \frac{1}{3v_O} &=& \frac{5}{6v} \\ & \frac{3v_O}{1} &=& \frac{6v}{5} \\ & v_O &=& \frac{6v}{3\cdot 5} \\ & v_O &=& \frac{6\cdot 5\ \frac{\text{km}}{\text{h}}}{15} \quad & | \quad v =5\ \frac{\text{km}}{\text{h}} \\\\ & v_O &=& \mathbf{2\ \frac{\text{km}}{\text{h}} }\\ \hline \end{array}\)

 

Sein Ochsengespann fährt \(\mathbf{2\ \frac{\text{km}}{\text{h}} } \) schnell.

 

laugh

31.08.2018
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