Funktion vereinfachen

Aufrufe: 1100     Aktiv: 22.11.2018 um 18:01
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Hallo,
zuerst könntest du dich um den Binomialkoeffizienten kümmern. Danach kannst du den Ausdruck \(\left ( \frac{1}{e^x} \right )^i\) umschreiben, indem du den Bruch so veränderst, dass dieser verschwindet.

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Hallo, zu a) Es kann ja nur der Bruch eine Definitionslücke erzeugen? Für welches x wird der Nenner Null? zu b) Wie Maccheroni schon sagt wird sich durch auflösen des Binomialkoeffizienten der Logarithmus in Wohlgefallen auflösen. \( (e^x)^i = e^{ix} \) und \( (\frac 1 {e^x})^i = e^{-ix} \) Mit Hilfe der Eulerformel vereinfachen sich diese Ausdrücke auch nochmal. Hmm die Summe weiß ich gerade nicht ob man die vereinfachen kann. Ich denke mal weiter drüber nach. zu c) Wenn du die Vereinfachung von b) nutzt wird das einsetzen keine Probleme geben. Grüße Christian  
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Das vereinfachen habe ich bis auf die Summe geschafft. Was ich nicht verstehe ist wie ich die Nullestellen von cos^2n(x) berechnen kann. Von sin(x) sind die Nullestellen bei k*pi, das weiß ich schon. Aber wie rechne ich die Nullstellen von dem Cosinus aus wenn der einen Exponenten hat?

 

 
  ─   marryn 24.11.2018 um 17:42

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Hallo, es wurde ja hier eigentlich bereits alles gesagt, außer wie die Summe zu handhaben ist. Wenn man sich angeguckt hat welche \(x\in \mathbb{R}\) nach a) nicht zulässig sind, und sich daran erinnert, dass \(cos(x)\in \left [ -1,1 \right ]\ \forall x\in \mathbb{R}\) , lässt sich deine Reihe mit Hilfe der Geometrischen Reihe \(\sum_{k=0}^{\infty}aq^k=\frac{a}{1-q}\) leicht in den Griff kriegen.   Gruß, Gauß
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Ich komme bei der geometrischen Reihe nicht weiter.. Ich habe jetzt in a) bestimmt, dass k*pi=x nicht zulässig ist, weil sind(x) sonst = 0 wird. Nur weiß ich nicht wie mir das nun beim vereinfachen hilft und was ich machen muss.   ─   marryn 25.11.2018 um 13:13

Dann kannst du jetzt folgern, dass dann auch \(cos(n\pi)\in\left \{ -1,1 \right \}\) nicht angenommen wird, woraus \(\left | cos(x) \right |<1\) folgt. Wir dürfen daher die Geometrische Reihe nutzen um zu sehen, dass \(\sum_{n=0}^{\infty}cos^{2n}(x)=\sum_{n=0}^{\infty}\left ( cos^{2}(x) \right )^n=\frac{1}{1-cos^2(x)}\).   ─   carl-friedrich-gauss 25.11.2018 um 19:46

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