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6sec(2x)+3tan(2x)-9=0

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Lösung

6sec(2x)+3tan(2x)−9=0

Lösung

x=20.56432…​+πn,x=−21.20782…​+πn
+1
Grad
x=16.16676…∘+180∘n,x=−34.60171…∘+180∘n
Schritte zur Lösung
6sec(2x)+3tan(2x)−9=0
Drücke mit sin, cos aus6⋅cos(2x)1​+3⋅cos(2x)sin(2x)​−9=0
Vereinfache 6⋅cos(2x)1​+3⋅cos(2x)sin(2x)​−9:cos(2x)6+3sin(2x)−9cos(2x)​
6⋅cos(2x)1​+3⋅cos(2x)sin(2x)​−9
6⋅cos(2x)1​=cos(2x)6​
6⋅cos(2x)1​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)1⋅6​
Multipliziere die Zahlen: 1⋅6=6=cos(2x)6​
3⋅cos(2x)sin(2x)​=cos(2x)3sin(2x)​
3⋅cos(2x)sin(2x)​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)sin(2x)⋅3​
=cos(2x)6​+cos(2x)3sin(2x)​−9
Ziehe Brüche zusammen cos(2x)6​+cos(2x)3sin(2x)​:cos(2x)6+3sin(2x)​
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)6+3sin(2x)​
=cos(2x)3sin(2x)+6​−9
Wandle das Element in einen Bruch um: 9=cos(2x)9cos(2x)​=cos(2x)6+sin(2x)⋅3​−cos(2x)9cos(2x)​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)6+sin(2x)⋅3−9cos(2x)​
cos(2x)6+3sin(2x)−9cos(2x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=06+3sin(2x)−9cos(2x)=0
Füge 9cos(2x) zu beiden Seiten hinzu6+3sin(2x)=9cos(2x)
Quadriere beide Seiten(6+3sin(2x))2=(9cos(2x))2
Subtrahiere (9cos(2x))2 von beiden Seiten(6+3sin(2x))2−81cos2(2x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
(6+3sin(2x))2−81cos2(2x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=(6+3sin(2x))2−81(1−sin2(2x))
Vereinfache (6+3sin(2x))2−81(1−sin2(2x)):90sin2(2x)+36sin(2x)−45
(6+3sin(2x))2−81(1−sin2(2x))
(6+3sin(2x))2:36+36sin(2x)+9sin2(2x)
Wende Formel für perfekte quadratische Gleichungen an: (a+b)2=a2+2ab+b2a=6,b=3sin(2x)
=62+2⋅6⋅3sin(2x)+(3sin(2x))2
Vereinfache 62+2⋅6⋅3sin(2x)+(3sin(2x))2:36+36sin(2x)+9sin2(2x)
62+2⋅6⋅3sin(2x)+(3sin(2x))2
62=36
62
62=36=36
2⋅6⋅3sin(2x)=36sin(2x)
2⋅6⋅3sin(2x)
Multipliziere die Zahlen: 2⋅6⋅3=36=36sin(2x)
(3sin(2x))2=9sin2(2x)
(3sin(2x))2
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn=32sin2(2x)
32=9=9sin2(2x)
=36+36sin(2x)+9sin2(2x)
=36+36sin(2x)+9sin2(2x)
=36+36sin(2x)+9sin2(2x)−81(1−sin2(2x))
Multipliziere aus −81(1−sin2(2x)):−81+81sin2(2x)
−81(1−sin2(2x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−81,b=1,c=sin2(2x)=−81⋅1−(−81)sin2(2x)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−81⋅1+81sin2(2x)
Multipliziere die Zahlen: 81⋅1=81=−81+81sin2(2x)
=36+36sin(2x)+9sin2(2x)−81+81sin2(2x)
Vereinfache 36+36sin(2x)+9sin2(2x)−81+81sin2(2x):90sin2(2x)+36sin(2x)−45
36+36sin(2x)+9sin2(2x)−81+81sin2(2x)
Fasse gleiche Terme zusammen=36sin(2x)+9sin2(2x)+81sin2(2x)+36−81
Addiere gleiche Elemente: 9sin2(2x)+81sin2(2x)=90sin2(2x)=36sin(2x)+90sin2(2x)+36−81
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: 36−81=−45=90sin2(2x)+36sin(2x)−45
=90sin2(2x)+36sin(2x)−45
=90sin2(2x)+36sin(2x)−45
−45+36sin(2x)+90sin2(2x)=0
Löse mit Substitution
−45+36sin(2x)+90sin2(2x)=0
Angenommen: sin(2x)=u−45+36u+90u2=0
−45+36u+90u2=0:u=10−2+36​​,u=−102+36​​
−45+36u+90u2=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=090u2+36u−45=0
Löse mit der quadratischen Formel
90u2+36u−45=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=90,b=36,c=−45u1,2​=2⋅90−36±362−4⋅90(−45)​​
u1,2​=2⋅90−36±362−4⋅90(−45)​​
362−4⋅90(−45)​=546​
362−4⋅90(−45)​
Wende Regel an −(−a)=a=362+4⋅90⋅45​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅90⋅45=16200=362+16200​
362=1296=1296+16200​
Addiere die Zahlen: 1296+16200=17496=17496​
Primfaktorzerlegung von 17496:23⋅37
17496
17496ist durch 217496=8748⋅2teilbar=2⋅8748
8748ist durch 28748=4374⋅2teilbar=2⋅2⋅4374
4374ist durch 24374=2187⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2187
2187ist durch 32187=729⋅3teilbar=2⋅2⋅2⋅3⋅729
729ist durch 3729=243⋅3teilbar=2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅243
243ist durch 3243=81⋅3teilbar=2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅81
81ist durch 381=27⋅3teilbar=2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅3⋅27
27ist durch 327=9⋅3teilbar=2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3⋅9
9ist durch 39=3⋅3teilbar=2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3
2,3 sind alles Primzahlen, deshalb ist keine weitere Zerlegung möglich=2⋅2⋅2⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3
=23⋅37
=37⋅23​
Wende Exponentenregel an: ab+c=ab⋅ac=36⋅22⋅2⋅3​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=22​36​2⋅3​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=236​2⋅3​
Wende Radikal Regel an: nam​=anm​36​=326​=33=33⋅22⋅3​
Fasse zusammen=546​
u1,2​=2⋅90−36±546​​
Trenne die Lösungenu1​=2⋅90−36+546​​,u2​=2⋅90−36−546​​
u=2⋅90−36+546​​:10−2+36​​
2⋅90−36+546​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅90=180=180−36+546​​
Faktorisiere −36+546​:18(−2+36​)
−36+546​
Schreibe um=−18⋅2+18⋅36​
Klammere gleiche Terme aus 18=18(−2+36​)
=18018(−2+36​)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 18=10−2+36​​
u=2⋅90−36−546​​:−102+36​​
2⋅90−36−546​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅90=180=180−36−546​​
Faktorisiere −36−546​:−18(2+36​)
−36−546​
Schreibe um=−18⋅2−18⋅36​
Klammere gleiche Terme aus 18=−18(2+36​)
=−18018(2+36​)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 18=−102+36​​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=10−2+36​​,u=−102+36​​
Setze in u=sin(2x)einsin(2x)=10−2+36​​,sin(2x)=−102+36​​
sin(2x)=10−2+36​​,sin(2x)=−102+36​​
sin(2x)=10−2+36​​:x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
sin(2x)=10−2+36​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(2x)=10−2+36​​
Allgemeine Lösung für sin(2x)=10−2+36​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πn2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn,2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn,2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
Löse 2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn:x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn
2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=arcsin(10−2+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=2arcsin(10−2+36​​)​+22πn​
Vereinfachex=2arcsin(10−2+36​​)​+πn
x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn
Löse 2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn:x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=π−arcsin(10−2+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+22πn​
Vereinfachex=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
sin(2x)=−102+36​​:x=−2arcsin(102+36​​)​+πn,x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
sin(2x)=−102+36​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(2x)=−102+36​​
Allgemeine Lösung für sin(2x)=−102+36​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πn2x=arcsin(−102+36​​)+2πn,2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
2x=arcsin(−102+36​​)+2πn,2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
Löse 2x=arcsin(−102+36​​)+2πn:x=−2arcsin(102+36​​)​+πn
2x=arcsin(−102+36​​)+2πn
Vereinfache arcsin(−102+36​​)+2πn:−arcsin(102+36​​)+2πn
arcsin(−102+36​​)+2πn
Verwende die folgende Eigenschaft: arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−102+36​​)=−arcsin(102+36​​)=−arcsin(102+36​​)+2πn
2x=−arcsin(102+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=−arcsin(102+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=−2arcsin(102+36​​)​+22πn​
Vereinfachex=−2arcsin(102+36​​)​+πn
x=−2arcsin(102+36​​)​+πn
Löse 2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn:x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=π+arcsin(102+36​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=2π​+2arcsin(102+36​​)​+22πn​
Vereinfachex=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
x=−2arcsin(102+36​​)​+πn,x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
Kombiniere alle Lösungenx=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=−2arcsin(102+36​​)​+πn,x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
Verifiziere Lösungen, indem du sie in die Original-Gleichung einsetzt
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in 6sec(2x)+3tan(2x)−9=0
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung 2arcsin(10−2+36​​)​+πn:Wahr
2arcsin(10−2+36​​)​+πn
Setze ein n=12arcsin(10−2+36​​)​+π1
Setze x=2arcsin(10−2+36​​)​+π1in6sec(2x)+3tan(2x)−9=0 ein, um zu lösen6sec​2​2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​+3tan​2​2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​−9=0
Fasse zusammen0=0
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung 2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn:Falsch
2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+πn
Setze ein n=12π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1
Setze x=2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1in6sec(2x)+3tan(2x)−9=0 ein, um zu lösen6sec​2​2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​+3tan​2​2π​−2arcsin(10−2+36​​)​+π1​​−9=0
Fasse zusammen−18=0
⇒Falsch
Überprüfe die Lösung −2arcsin(102+36​​)​+πn:Wahr
−2arcsin(102+36​​)​+πn
Setze ein n=1−2arcsin(102+36​​)​+π1
Setze x=−2arcsin(102+36​​)​+π1in6sec(2x)+3tan(2x)−9=0 ein, um zu lösen6sec​2​−2arcsin(102+36​​)​+π1​​+3tan​2​−2arcsin(102+36​​)​+π1​​−9=0
Fasse zusammen0=0
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung 2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn:Falsch
2π​+2arcsin(102+36​​)​+πn
Setze ein n=12π​+2arcsin(102+36​​)​+π1
Setze x=2π​+2arcsin(102+36​​)​+π1in6sec(2x)+3tan(2x)−9=0 ein, um zu lösen6sec​2​2π​+2arcsin(102+36​​)​+π1​​+3tan​2​2π​+2arcsin(102+36​​)​+π1​​−9=0
Fasse zusammen−18=0
⇒Falsch
x=2arcsin(10−2+36​​)​+πn,x=−2arcsin(102+36​​)​+πn
Zeige Lösungen in Dezimalform x=20.56432…​+πn,x=−21.20782…​+πn

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3cos^2(x)+3=4,0<= x<2pi3cos2(x)+3=4,0≤x<2πtan(2x)=3tan(2x)=3sqrt(3)=tan(x)3​=tan(x)12tan(θ)+5=5tan(θ)+512tan(θ)+5=5tan(θ)+5sin^2(x)+cos^2(x)-1+cos(x)-sin(x)=0sin2(x)+cos2(x)−1+cos(x)−sin(x)=0
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