Menu schließen

Trigonometrisches Gleichungssystem

Frage: Trigonometrisches Gleichungssystem
(3 Antworten)


Autor
Beiträge 0
13
Im Fach "Technische Mechanik" wurde in meinem Buch ein Gleichungssystem ohne Erläuterung gelöst und ich komme auch nach stundenlangem Probieren einfach nicht auf die Lösung. G, a und b sind gegeben.


S*cos(b)-N*sin(a)=0
S*sin(b)+N*cos(a)-G=0

Dann steht im Buch folgendes:
Dies sind zwei Gleichungen für die Unbekannten N und S. Durch eliminieren von S bzw. von N folgen unter Anwendung der Additionstheoreme folgende Lösungen:


S= G*sin(a)/cos(a-b)
N=G*cos(b)/cos(a-b)

Es wäre wirklich super, wenn mir jemand die einzelnen Rechenschritte aufzeigen könnte, damit ich nachvollziehen kann, wie man auf diese Ergebnisse kommt. Vielen Dank schonmal im vorraus!

mit freundlichen Grüßen
Tobi
Frage von Tobimueller3 (ehem. Mitglied) | am 22.12.2013 - 11:27


Autor
Beiträge 12
1
Antwort von Ace86 | 22.12.2013 - 12:41
Es geht z.B. so


Gleichung I nach S umstellen:
-> S = N*sin(a)/cos(b)

S in II einsetzen
-> N*sin(a)*sin(b) /cos(b) + N*cos(b) - G = 0

N ausklammern und G auf die andere Seite bringen
-> N[sin(a)*sin(b)/cos(b) + cos(a)] = G

alles ausser N auf der linken Seite durch Division nach rechts bringen
-> N = G / [sin(a)*sin(b)/cos(b) + cos(a)]

unter dem Bruchstrich alles auf einen gemeinsamen Bruch bringen
-> sin(a)*sin(b)/cos(b) + cos(a) = [sin(a)*sin(b) + cos(a)*cos(b)] / cos(b)

nun den doppelten Bruch auflösen
-> N = G [ cos(b) / (sin(a)*sin(b) + cos(a)*cos(b)) ]

Jetzt die Additionstheoreme anwenden (*1)
-> sin(a)*sin(b) = 0,5*(cos(a-b) - cos(a+b))
-> cos(a)*cos(b) = 0,5*(cos(a-b) + cos(a+b))

beides in die Gleichung einsetzen und die Terme zusammen fassen
N=G*cos(b)/cos(a-b)

das N in die nach S umgestellte Gleichung einsetzen und man erhält
S= G*sin(a)/cos(a-b)


(*1) bzw. direkt sin(a)*sin(b) + cos(a)*cos(b) = cos(a-b)


Autor
Beiträge 0
13
Antwort von Tobimueller3 (ehem. Mitglied) | 22.12.2013 - 13:18
Erstmal vielen Dank für die schnelle hilfe!
ich habe eine Frage:
"S in II einsetzen
-> N*sin(a)*sin(b) /cos(b) + N*cos(a) - G = 0

N ausklammern und G auf die andere Seite bringen
-> N[sin(a)*sin(b)/cos(b) + cos(a)] = G"

wieso schreibst du an dieser Stelle das cos(a) als summand unter den Bruchstrich? wieso steht das cos(a) nicht über dem Bruchstrich?


Autor
Beiträge 0
13
Antwort von Tobimueller3 (ehem. Mitglied) | 22.12.2013 - 13:30
Ahhh okay sorry ich habe es jetzt verstanden, das cos(a) steht als einzelner Summand außerhalb des Bruches! Vielen, vielen Dank für deine Mühe, meine Frage hat sich damit geklärt!

Verstoß melden Thread ist gesperrt
Hast Du eine eigene Frage an unsere Mathematik-Experten?

55 ähnliche Fragen im Forum: 0 passende Dokumente zum Thema:
> Du befindest dich hier: Support-Forum - Mathematik
ÄHNLICHE FRAGEN: