Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 21. 06. 2025 19:09

P@trik
Zelenáč
Příspěvky: 8
Pozice: Uchazec
Reputace:   
 

Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

Ahoj, potřeboval bych pomoci s jedním příkladem. Vím, že stačí hodit příklad do "strýčka Google" a vyhodí Vám to výsledek, ale bojuji s tím asi něco přes hodinu a stále nic.

Příklad:

Necht’ M je množina všech řešení rovnice

e4ln(sinx) = sin na druhou|x|

v oboru reálných čísel. (Symbol „ln“ značí přirozený logaritmus.) Rozhodněte, zda platí:

(a) Pokud x ∈ M, pak −x ∈ M.
(b) Pokud x ∈ M, pak (x+π) ∈ M.
(c) Pokud x ∈ M, pak (x+2π) ∈ M.
(d) Pokud x ∈ M, pak 2x ∈ M.
(e) Pokud x ∈ M, pak 3x ∈ M

Upřímně, nevím si stím rady.

Vím, že je to absolutní hodnota, a to se řeší jak s plusem, tak s mínusem a pak průnik a vybírat s možností.

Nevím, jestli výraz jde upravit na substituci, ale všeobecně mě dělá problémy ten přirozený logaritmus lnx.

sin2|x| se dá upravit na 2 sinx cosx a levá strana na eln(sinx)4, což je sin4x, ale nevím jak oddělat to e, vím, že y= lnx, ale nevím, jak to umístit do levé strany, pomůžete mi, a pak z té substituce by mělo zbýt jen goniometrická funkce. Děkuji za pomoc

Offline

 

#2 21. 06. 2025 19:47

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6322
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ P@trik: Rovnicu ale netreba riešiť. Úlohou je vybrať jednu z možností.

Offline

 

#3 21. 06. 2025 23:03

P@trik
Zelenáč
Příspěvky: 8
Pozice: Uchazec
Reputace:   
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ vlado_bb:

Vím, že odpověd správná je za c)

Řekl jsem si, že když dám substituci

rovnice: eln(sinx)4..substituce...elnx=y...=sin4x nebo sinx4=sin2x..pak dám odečíst....sin4x-sin2x=0...a vyjde mi sin2x=0...podle vzorce sin2x plus cos2x=1 rozpracuji...takže 1-cos2x=0 a z toho určím periodu a potažmo ještě to samé i se znaménkem v absolutní hodnotě na -x. Rozepsal jsem to správně s tou substitucí a pak na konci normálně výsledek dám za substituci y=elnX....Děkuji za odpověď

Offline

 

#4 21. 06. 2025 23:38 — Editoval Eratosthenes (22. 06. 2025 01:54)

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

vlado_bb napsal(a):

↑ P@trik: Rovnicu ale netreba riešiť.

Je spousta takových úloh, kde tu rovnici skutečně řešit nemusíš. Ale v tomto konkrétním případě ji naopak vyřešit musíš.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#5 22. 06. 2025 01:58

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

P@trik napsal(a):

↑ vlado_bb:

Vím, že odpověd správná je za c)

A to víš odkud?

P@trik napsal(a):

↑ vlado_bb:

Řekl jsem si, že když dám substituci...

Žádnou substituci nedávej. Rovnici vyřešíš bez jediné její úpravy. Stačí jenom trochu zapřemýšlet...


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#6 22. 06. 2025 02:04

P@trik
Zelenáč
Příspěvky: 8
Pozice: Uchazec
Reputace:   
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ vlado_bb:

Vím, že odpověd správná je za c)

Řekl jsem si, že když dám substituci

rovnice: eln(sinx)4..substituce...elnx=y...=sin4x nebo sinx4=sin2x..pak dám odečíst....sin4x-sin2x=0...a vyjde mi sin2x=0...podle vzorce sin2x plus cos2x=1 rozpracuji...takže 1-cos2x=0 a z toho určím periodu a potažmo ještě to samé i se znaménkem v absolutní hodnotě na -x. Rozepsal jsem to správně s tou substitucí a pak na konci normálně výsledek dám za substituci y=elnX....Děkuji za odpověď↑ Eratosthenes:

To je špatná odpověd. Trénuji si příklady na přijímačky a mám tam uvedeno, že jsou všechny odpovědi chybné kromě c). Na Google mě to vyjelo toto řešení:

Cituji Google

" The equation e^(4ln(sin x)) = sin(2|x|) simplifies to sin²(x) = |sin(2x)|. This occurs because the left side simplifies using logarithm and exponent rules, and the right side is rewritten using the double angle formula for sine. The resulting equation has solutions when sin²(x) is equal to both sin(2x) and -sin(2x), which translates to sin²(x) = 2sin(x)cos(x) and sin²(x) = -2sin(x)cos(x).
Here's a breakdown:
¨
1. Simplify the left side:
e^(4ln(sin x)) can be rewritten as e^(ln(sin x)^4) using the power rule of logarithms.
This simplifies further to (sin x)^4, or sin⁴(x).
According to a math website, since e^(ln(a)) = a, we have e^(4ln(sin x)) = sin⁴(x).

2. Simplify the right side:
The absolute value of sin(2x) can be expressed as two separate equations, sin(2x) when sin(2x) is positive or zero, and -sin(2x) when sin(2x) is negative.
sin(2x) can be expressed as 2sin(x)cos(x).

3. Equate and analyze:
Now the equation becomes sin⁴(x) = |sin(2x)|.
This means sin⁴(x) = 2sin(x)cos(x) when sin(2x) is positive or zero, and sin⁴(x) = -2sin(x)cos(x) when sin(2x) is negative.

4. Solutions:
The solutions for the equation sin⁴(x) = 2sin(x)cos(x) are x = kπ, x = π/4 + kπ/2, where k is an integer.
The solutions for the equation sin⁴(x) = -2sin(x)cos(x) are x = π/2 + kπ, x = 3π/4 + kπ, where k is an integer.
Combining these, we get the general solution: x = kπ/2, where k is an integer.

Tak nevím, jestli se Google mýlí nebo ne, ale v zadání mám správnou odpověď za c). Ta odpověď je označena jako:  Pokud x ∈ M, pak (x+2π) ∈ M a ve výsledku z Google mám odpověď  x = kπ/2, tak nevím jestli je to jedno a to samé nebo ne, ale ta podobnost s 2π tam je. Jen nevím, jestli je to upraveno nebo ne...

Offline

 

#7 22. 06. 2025 06:13

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6322
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ Eratosthenes: Nestačí si uvedomiť, že [mathjax]2\pi[/mathjax] je periódou funkcií na obidvoch stranách?

(Aj keď máš pravdu v tom, že nájsť riešenie je jednoduché.)

Offline

 

#8 22. 06. 2025 08:31 — Editoval surovec (22. 06. 2025 08:36)

surovec
Příspěvky: 1152
Reputace:   25 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ P@trik:
Špatně jsi to zadal do Google, vpravo má být sin(abs(x))^2, nikoliv sin(2*abs(x)).
Myslím, že by také bylo dobré si ujasnit, jak ta rovnice doopravdy vypadá, než ji začneme vyhodnocovat. Z tvého zápisu se to dá interpretovat různě. Jde o rovnici [mathjax]\mathrm{e}^{4\cdot \ln(\sin x)}=\sin^2|x|[/mathjax]?

Online

 

#9 22. 06. 2025 09:37

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ surovec:

Já jsem to nějak automaticky vzal jako

[mathjax]\mathrm{e}^4\cdot \ln(\sin x)=\sin^2|x|[/mathjax]

Je-li to jinak, pak samozřejmě i odpověď bude asi jiná...


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#10 22. 06. 2025 09:48 — Editoval Eratosthenes (22. 06. 2025 13:40)

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

vlado_bb napsal(a):

↑ Eratosthenes: Nestačí si uvedomiť, že [mathjax]2\pi[/mathjax] je periódou funkcií na obidvoch stranách?

(Aj keď máš pravdu v tom, že nájsť riešenie je jednoduché.)

Nestačí.

Jak jsem psal výše - zadání jsem nějak automaticky interpretoval jako

[mathjax]\mathrm{e}^4\cdot \ln(\sin x)=\sin^2|x|[/mathjax]

A je to šťastný protipříklad - v tomto případě to určitě nestačí. A nestačí to určitě ani obecně. Dal bych protipříklad zcela jednoduchý, ale prozradil bych to asi příliš rychle:-)


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#11 22. 06. 2025 09:56

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ P@trik:

Obávám se, že se mýlí google.

Ale možná jsem rozumu mdlého a mýlím se já. Nemám teď čas to kontrolovat, musím běžet. Ale pokud se nemýlím, tak se  (snad poprvé) mýlí i WA.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#12 22. 06. 2025 11:35

P@trik
Zelenáč
Příspěvky: 8
Pozice: Uchazec
Reputace:   
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ surovec:

ano, je to přesně tato rovnice, ale bez znaménka minus před ln

Offline

 

#13 22. 06. 2025 11:41

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6322
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ P@trik: Ziadne minus pred ln nevidim …

Offline

 

#14 22. 06. 2025 13:07

P@trik
Zelenáč
Příspěvky: 8
Pozice: Uchazec
Reputace:   
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ vlado_bb:

dobře, takže stačí říct, že tento příklad nejde spočítat, ale jde odvodit jen na základě úpravy výrazu nebo jen na základě periody nebo jak můžu dospět k periodě 2 pi. Omlovám se, ale připravuji se na test a tento příklad by měl být jeden z lehčích ale goniometrie mě nikdy moc nešla

Offline

 

#15 22. 06. 2025 13:13

((:-))
Dana
Místo: Bratislava
Příspěvky: 6258
Reputace:   285 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ P@trik:

Tak neviem...

Google dal riešenie x= k-násobok polovice pí.

Otázka je, že keď x je ten násobok polovice pí, či aj po pripočítaní dvoch pí k ixu (teda násobku polovice pí) vznikne tiež násobok polovice pí, nie?

Offline

 

#16 22. 06. 2025 13:29

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

((:-)) napsal(a):

↑ P@trik:

Tak neviem...

Google dal riešenie x= k-násobok polovice pí.

Otázka: je pi k-násobek poloviny pi? Pokud ano, je to podle google řešení. Tak co kdybys to zkusil dosadit?


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#17 22. 06. 2025 13:31

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

P@trik napsal(a):

↑ vlado_bb:

dobře, takže stačí říct, že tento příklad nejde spočítat, ale jde odvodit jen na základě úpravy výrazu nebo jen na základě periody nebo jak můžu dospět k periodě 2 pi. Omlovám se, ale připravuji se na test a tento příklad by měl být jeden z lehčích ale goniometrie mě nikdy moc nešla

Příklad spočítat jde. A zda je lehký, anebo těžký, to je jenom věc nastavené náročnosti :-)


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#18 22. 06. 2025 21:06

((:-))
Dana
Místo: Bratislava
Příspěvky: 6258
Reputace:   285 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ Eratosthenes:

No - ja nebudem nič dosadzovať.

Plus podľa mňa k-násobok pí pol je proste celočíselný násobok polovice pí. Po dosadení (+2pí) znova vyjde celočíselný násobok pí pol a tak aj to patrí medzi riešenia. Či nie?

Napísala som zadávateľovi, o  čo v tom c) ide, čo má vlastne robiť, keď chce vedieť, či je c) správna odpoveď v zmysle googlovej odpovede, lebo sa mi javí, že on sa zamotáva do postupu riešenia rovnice miesto zisťovania, či sú splnené podmienky a), b), c), d).

Myslím, že zadávateľ pletie dohromady dve veci.

Okrem toho nerozumie, že základ prirodzeného logaritmu je e a preto z definície logaritmu sa výraz na ľavej strane rovnice dá veľmi zjednodušiť... (keď už tú rovnicu chce sám riešiť).

Offline

 

#19 22. 06. 2025 21:49 — Editoval surovec (22. 06. 2025 21:54)

surovec
Příspěvky: 1152
Reputace:   25 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

1) Ten Google bych už fakt neřešil, když je tam blbě už to zadání.
2) Rovnice se MUSÍ vyřešit, aby bylo možno rozhodnout, zda krom základní periody [mathjax]2\pi[/mathjax] (jak hned poznamenal vlado) není správná i některá další odpověď.
3) Vyřešením lze dospět k tomu, že správně je jen odpověď c).

Online

 

#20 22. 06. 2025 23:31

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ ((:-)):

((:-)) napsal(a):

↑ Eratosthenes:

No - ja nebudem nič dosadzovať.

to je mi líto. Pak nemůžeš nic pochopit.

((:-)) napsal(a):

↑ Eratosthenes:

Plus podľa mňa k-násobok pí pol je proste celočíselný násobok polovice pí. Po dosadení (+2pí) znova vyjde celočíselný násobok pí pol

Ano.

((:-)) napsal(a):

↑ Eratosthenes:

Po dosadení (+2pí) znova vyjde celočíselný násobok pí pol a tak aj to patrí medzi riešenia. Či nie?

Ne.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#21 22. 06. 2025 23:54

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

surovec napsal(a):

Ten Google bych už fakt neřešil, když je tam blbě už to zadání.

Tak google řešit nemusíme, ale považuji za nesmírně pikantní ten detail, že i WA za řešení rovnice

[mathjax]\mathrm{e}^{4\cdot \ln(\sin x)}=\sin^2|x|[/mathjax]

považuje [mathjax]n\pi; n\in \mathbb{Z}[/mathjax], což není pravda.

A na to moje blbý zadání založím vlastní téma, protože s ním jsou tytéž možnosti ještě zajímavější :-)


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#22 23. 06. 2025 09:39

surovec
Příspěvky: 1152
Reputace:   25 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ Eratosthenes:
Zvláštní, mně WA ukazuje (a také blbě), že celočíselné řešení je 0 a pak našel ještě jedno numerické řešení -56,54866... (což je -18pi).
Na číselné ose pak přitom zobrazuje [mathjax]k\cdot \frac{\pi}{2}[/mathjax] a na grafu funkcí pak jen [mathjax]-\frac{\pi}{2},0,\frac{\pi}{2}[/mathjax].
Tak v tom má dobrej hokej...

Online

 

#23 23. 06. 2025 10:35

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ surovec:

WA mě každopádně dost překvapil Vždycky měl všechno dobře a teď takový zmatky...


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#24 23. 06. 2025 10:42

((:-))
Dana
Místo: Bratislava
Příspěvky: 6258
Reputace:   285 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ Eratosthenes:

Otázka: je pi k-násobek poloviny pi? Pokud ano, je to podle google řešení. Tak co kdybys to zkusil dosadit?

Kam? Do zadania?

Ja hovorím o inom, o platnosti odpovede c).

A tak pí, ako aj pí+2pí patria do M, keď M je podľa google množina riešení tvaru k krát pí pol.

Ako píšeš tie symboly? Mne ani TEX ani  MJB nefunguje :-(

Offline

 

#25 23. 06. 2025 14:16

Eratosthenes
Příspěvky: 3110
Reputace:   140 
 

Re: Goniometrická funkce - substituce přirozeného logaritmu

↑ ((:-)):

Když google tvrdí, že kořeny jsou [mathjax]k\cdot {\pi \over 2} [/mathjax], tak to neznamená, že kořeny jsou [mathjax]k\cdot {\pi \over 2} [/mathjax].

Víš, co to je provést zkoušku  ???????

To je vyřešit rovnici a nalezené kořeny dosadit. Samozřejmě že do zadané rovnice. To tě opravdu nikdo nikdy neučil?

Tvrdíš, že řešit nebudeš, protože víš, že kořeny jsou [mathjax]k\cdot {\pi \over 2} [/mathjax].  Takže proveď zkoušku a zjistíš, že je to blbost (i když po tom všem co píšeš, to možná nezjistíš, ale to je fakt tvůj problém).

Symboly píšu normálně vestavěným latexovým editorem.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson