funksjonslære

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

daofeishi
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 1486
Registrert: 13/06-2006 02:00
Sted: Cambridge, Massachusetts, USA

Nei, det er ikke rart. Prøv heller å se om du kan rekkeutvikle e[sup]ix[/sup]. Kan dette relateres til sinus og cosinus, mon tro?
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Hmm.

[tex]e^k = \sum_{n=0}^\infty \frac{k^n}{n!}[/tex]

[tex]k = ix[/tex]

[tex]e^{ix} = \sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^n}{n!}[/tex]

Og så var jo

[tex]\cos x = \sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^{2n}}{(2n)!}[/tex]

Så n i e-rekka tilsvarer 2n i cos-rekka, slik at cos-rekka bare består av annenhvert ledd fra e-rekka. Så var det sinus:

[tex]\sin x = \sum_{n=0}^\infty \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!}[/tex]

Kanskje den kan fås over på en form slik at den fyller ut cos-rekka, slik at sinus og cosinus tilsammen blir e^ix.

[tex]\sin x = \sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^{2n} \cdot x}{(2n+1)!}[/tex]

Jeg vil gjerne ha (2n+1) i eksponenten der oppi, så jeg ganger med i på begge sider for å få det.

[tex]i \sin x = \sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^{2n+1}}{(2n+1)!}[/tex]

Se der ja, så bra. Da ser vi at
[tex]\sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^n}{n!} = \sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^{2n}}{(2n)!} + \sum_{n=0}^\infty \frac{(ix)^{2n+1}}{(2n+1)!}[/tex]

Konklusjonen blir da

[tex]e^{ix} = \cos x + i \sin x[/tex]
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Tilleggsspørsmål: Jeg vet at

[tex]\sin x = \sum_{n=0}^\infty \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!}[/tex]

Kan jeg bruke det til å finne et uttrykk for [tex]sin^{-1} x[/tex] ?
ingentingg
Weierstrass
Weierstrass
Innlegg: 451
Registrert: 25/08-2005 17:49

Gratulerer med å finne løsningen. Sett x = [symbol:pi], samle alt på en side og du får det som kalles "verdens fineste formel". Sammenhengen mellom e, [symbol:pi] , i og 1.

Nei, du kan ikke finne en enkel formel for sin[sup]-1[/sup]x.
ingentingg
Weierstrass
Weierstrass
Innlegg: 451
Registrert: 25/08-2005 17:49

Du kan i tillegg prøve å finne sinx og cosx uttrykt vha exp. Så kan du bruke dette til å enkelt vise de ulike formlene for sum av sin og cos.

Hvilket trinn går du forresten på?
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Jeg går 2. klasse nå. Men jeg tar 3MX som privatist, samtidig som 2MX.

Hmm, [tex]e^{i \pi} + 1 = 0[/tex]?
Tommy H
Dirichlet
Dirichlet
Innlegg: 166
Registrert: 14/11-2006 15:29
Sted: Moss

Det må være den kuleste matematiske sammenhengen jeg noensinne har sett :)
ingentingg
Weierstrass
Weierstrass
Innlegg: 451
Registrert: 25/08-2005 17:49

Den kalles eulers likning.

Ang sin[sup]-1[/sup]x, så kan man finne et par ledd i taylorutviklingen. Man vil da innse at hele blir ganske stygg.
Observer følgende:

[tex]y = \sin ^{-1}x\\ \sin y = x [/tex]

Den nederste formelen kan man derivere mhp x. Husk at y er en funksjon av x, derfor må man bruke kjerneregelen når man skal derivere y. Løs deretter mhp y'.

Man vil da få et uttrykk med cos(sin[sup]-1[/sup]x) .
Dette kan man løse for x ved å teikne en trekant som passer til
y = sin[sup]-1[/sup]x
i en figur. og finne cos y.

Dette er og litt over 3MX nivå.
Svar