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tan(1/2 x)=3cos(1/2 x)

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Lösung

tan(21​x)=3cos(21​x)

Lösung

x=2⋅1.01055…+4πn,x=2π−2⋅1.01055…+4πn
+1
Grad
x=115.80111…∘+720∘n,x=244.19888…∘+720∘n
Schritte zur Lösung
tan(21​x)=3cos(21​x)
Subtrahiere 3cos(21​x) von beiden Seitentan(2x​)−3cos(2x​)=0
Drücke mit sin, cos auscos(2x​)sin(2x​)​−3cos(2x​)=0
Vereinfache cos(2x​)sin(2x​)​−3cos(2x​):cos(2x​)sin(2x​)−3cos2(2x​)​
cos(2x​)sin(2x​)​−3cos(2x​)
Wandle das Element in einen Bruch um: 3cos(2x​)=cos(2x​)3cos(2x​)cos(2x​)​=cos(2x​)sin(2x​)​−cos(2x​)3cos(2x​)cos(2x​)​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x​)sin(2x​)−3cos(2x​)cos(2x​)​
sin(2x​)−3cos(2x​)cos(2x​)=sin(2x​)−3cos2(2x​)
sin(2x​)−3cos(2x​)cos(2x​)
3cos(2x​)cos(2x​)=3cos2(2x​)
3cos(2x​)cos(2x​)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos(2x​)cos(2x​)=cos1+1(2x​)=3cos1+1(2x​)
Addiere die Zahlen: 1+1=2=3cos2(2x​)
=sin(2x​)−3cos2(2x​)
=cos(2x​)sin(2x​)−3cos2(2x​)​
cos(2x​)sin(2x​)−3cos2(2x​)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=0sin(2x​)−3cos2(2x​)=0
Füge 3cos2(2x​) zu beiden Seiten hinzusin(2x​)=3cos2(2x​)
Quadriere beide Seitensin2(2x​)=(3cos2(2x​))2
Subtrahiere (3cos2(2x​))2 von beiden Seitensin2(2x​)−9cos4(2x​)=0
Faktorisiere sin2(2x​)−9cos4(2x​):(sin(2x​)+3cos2(2x​))(sin(2x​)−3cos2(2x​))
sin2(2x​)−9cos4(2x​)
Schreibe sin2(2x​)−9cos4(2x​)um: sin2(2x​)−(3cos2(2x​))2
sin2(2x​)−9cos4(2x​)
Schreibe 9um: 32=sin2(2x​)−32cos4(2x​)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ccos4(2x​)=(cos2(2x​))2=sin2(2x​)−32(cos2(2x​))2
Wende Exponentenregel an: ambm=(ab)m32(cos2(2x​))2=(3cos2(2x​))2=sin2(2x​)−(3cos2(2x​))2
=sin2(2x​)−(3cos2(2x​))2
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)sin2(2x​)−(3cos2(2x​))2=(sin(2x​)+3cos2(2x​))(sin(2x​)−3cos2(2x​))=(sin(2x​)+3cos2(2x​))(sin(2x​)−3cos2(2x​))
(sin(2x​)+3cos2(2x​))(sin(2x​)−3cos2(2x​))=0
Löse jeden Teil einzelnsin(2x​)+3cos2(2x​)=0orsin(2x​)−3cos2(2x​)=0
sin(2x​)+3cos2(2x​)=0:x=−2arcsin(637​−1​)+4πn,x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)+3cos2(2x​)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
sin(2x​)+3cos2(2x​)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=sin(2x​)+3(1−sin2(2x​))
sin(2x​)+(1−sin2(2x​))⋅3=0
Löse mit Substitution
sin(2x​)+(1−sin2(2x​))⋅3=0
Angenommen: sin(2x​)=uu+(1−u2)⋅3=0
u+(1−u2)⋅3=0:u=−6−1+37​​,u=61+37​​
u+(1−u2)⋅3=0
Schreibe u+(1−u2)⋅3um:u+3−3u2
u+(1−u2)⋅3
=u+3(1−u2)
Multipliziere aus 3(1−u2):3−3u2
3(1−u2)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=3,b=1,c=u2=3⋅1−3u2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅1=3=3−3u2
=u+3−3u2
u+3−3u2=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=0−3u2+u+3=0
Löse mit der quadratischen Formel
−3u2+u+3=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=−3,b=1,c=3u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅3​​
u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅3​​
12−4(−3)⋅3​=37​
12−4(−3)⋅3​
Wende Regel an 1a=112=1=1−4(−3)⋅3​
Wende Regel an −(−a)=a=1+4⋅3⋅3​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅3⋅3=36=1+36​
Addiere die Zahlen: 1+36=37=37​
u1,2​=2(−3)−1±37​​
Trenne die Lösungenu1​=2(−3)−1+37​​,u2​=2(−3)−1−37​​
u=2(−3)−1+37​​:−6−1+37​​
2(−3)−1+37​​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅3−1+37​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=−6−1+37​​
Wende Bruchregel an: −ba​=−ba​=−6−1+37​​
u=2(−3)−1−37​​:61+37​​
2(−3)−1−37​​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅3−1−37​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=−6−1−37​​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​−1−37​=−(1+37​)=61+37​​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=−6−1+37​​,u=61+37​​
Setze in u=sin(2x​)einsin(2x​)=−6−1+37​​,sin(2x​)=61+37​​
sin(2x​)=−6−1+37​​,sin(2x​)=61+37​​
sin(2x​)=−6−1+37​​:x=−2arcsin(637​−1​)+4πn,x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)=−6−1+37​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(2x​)=−6−1+37​​
Allgemeine Lösung für sin(2x​)=−6−1+37​​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πn2x​=arcsin(−6−1+37​​)+2πn,2x​=π+arcsin(6−1+37​​)+2πn
2x​=arcsin(−6−1+37​​)+2πn,2x​=π+arcsin(6−1+37​​)+2πn
Löse 2x​=arcsin(−6−1+37​​)+2πn:x=−2arcsin(637​−1​)+4πn
2x​=arcsin(−6−1+37​​)+2πn
Vereinfache arcsin(−6−1+37​​)+2πn:−arcsin(637​−1​)+2πn
arcsin(−6−1+37​​)+2πn
Verwende die folgende Eigenschaft: arcsin(−x)=−arcsin(x)arcsin(−637​−1​)=−arcsin(637​−1​)=−arcsin(637​−1​)+2πn
2x​=−arcsin(637​−1​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=−arcsin(637​−1​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=−2arcsin(637​−1​)+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=−2arcsin(637​−1​)+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache −2arcsin(637​−1​)+2⋅2πn:−2arcsin(637​−1​)+4πn
−2arcsin(637​−1​)+2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=−2arcsin(637​−1​)+4πn
x=−2arcsin(637​−1​)+4πn
x=−2arcsin(637​−1​)+4πn
x=−2arcsin(637​−1​)+4πn
Löse 2x​=π+arcsin(6−1+37​​)+2πn:x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
2x​=π+arcsin(6−1+37​​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=π+arcsin(6−1+37​​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2π+2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2π+2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2π+2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn:2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
2π+2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=2π+2arcsin(637​−1​)+4πn
x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=−2arcsin(637​−1​)+4πn,x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)=61+37​​:Keine Lösung
sin(2x​)=61+37​​
−1≤sin(x)≤1KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=−2arcsin(637​−1​)+4πn,x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)−3cos2(2x​)=0:x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)−3cos2(2x​)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
sin(2x​)−3cos2(2x​)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=sin(2x​)−3(1−sin2(2x​))
sin(2x​)−(1−sin2(2x​))⋅3=0
Löse mit Substitution
sin(2x​)−(1−sin2(2x​))⋅3=0
Angenommen: sin(2x​)=uu−(1−u2)⋅3=0
u−(1−u2)⋅3=0:u=6−1+37​​,u=6−1−37​​
u−(1−u2)⋅3=0
Schreibe u−(1−u2)⋅3um:u−3+3u2
u−(1−u2)⋅3
=u−3(1−u2)
Multipliziere aus −3(1−u2):−3+3u2
−3(1−u2)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=u2=−3⋅1−(−3)u2
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−3⋅1+3u2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅1=3=−3+3u2
=u−3+3u2
u−3+3u2=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=03u2+u−3=0
Löse mit der quadratischen Formel
3u2+u−3=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=3,b=1,c=−3u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−3)​​
u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−3)​​
12−4⋅3(−3)​=37​
12−4⋅3(−3)​
Wende Regel an 1a=112=1=1−4⋅3(−3)​
Wende Regel an −(−a)=a=1+4⋅3⋅3​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅3⋅3=36=1+36​
Addiere die Zahlen: 1+36=37=37​
u1,2​=2⋅3−1±37​​
Trenne die Lösungenu1​=2⋅3−1+37​​,u2​=2⋅3−1−37​​
u=2⋅3−1+37​​:6−1+37​​
2⋅3−1+37​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=6−1+37​​
u=2⋅3−1−37​​:6−1−37​​
2⋅3−1−37​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=6−1−37​​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=6−1+37​​,u=6−1−37​​
Setze in u=sin(2x​)einsin(2x​)=6−1+37​​,sin(2x​)=6−1−37​​
sin(2x​)=6−1+37​​,sin(2x​)=6−1−37​​
sin(2x​)=6−1+37​​:x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)=6−1+37​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(2x​)=6−1+37​​
Allgemeine Lösung für sin(2x​)=6−1+37​​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πn2x​=arcsin(6−1+37​​)+2πn,2x​=π−arcsin(6−1+37​​)+2πn
2x​=arcsin(6−1+37​​)+2πn,2x​=π−arcsin(6−1+37​​)+2πn
Löse 2x​=arcsin(6−1+37​​)+2πn:x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn
2x​=arcsin(6−1+37​​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=arcsin(6−1+37​​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn:2arcsin(6−1+37​​)+4πn
2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=2arcsin(637​−1​)+4πn
x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Löse 2x​=π−arcsin(6−1+37​​)+2πn:x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
2x​=π−arcsin(6−1+37​​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=π−arcsin(6−1+37​​)+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2π−2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2π−2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2π−2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn:2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
2π−2arcsin(6−1+37​​)+2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=2π−2arcsin(637​−1​)+4πn
x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
sin(2x​)=6−1−37​​:Keine Lösung
sin(2x​)=6−1−37​​
−1≤sin(x)≤1KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Kombiniere alle Lösungenx=−2arcsin(637​−1​)+4πn,x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Verifiziere Lösungen, indem du sie in die Original-Gleichung einsetzt
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in tan(21​x)=3cos(21​x)
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung −2arcsin(637​−1​)+4πn:Falsch
−2arcsin(637​−1​)+4πn
Setze ein n=1−2arcsin(637​−1​)+4π1
Setze x=−2arcsin(637​−1​)+4π1intan(21​x)=3cos(21​x) ein, um zu lösentan(21​(−2arcsin(637​−1​)+4π1))=3cos(21​(−2arcsin(637​−1​)+4π1))
Fasse zusammen−1.59417…=1.59417…
⇒Falsch
Überprüfe die Lösung 2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn:Falsch
2π+2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Setze ein n=12π+2arcsin(6−1+37​​)+4π1
Setze x=2π+2arcsin(6−1+37​​)+4π1intan(21​x)=3cos(21​x) ein, um zu lösentan(21​(2π+2arcsin(6−1+37​​)+4π1))=3cos(21​(2π+2arcsin(6−1+37​​)+4π1))
Fasse zusammen1.59417…=−1.59417…
⇒Falsch
Überprüfe die Lösung 2arcsin(6−1+37​​)+4πn:Wahr
2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Setze ein n=12arcsin(6−1+37​​)+4π1
Setze x=2arcsin(6−1+37​​)+4π1intan(21​x)=3cos(21​x) ein, um zu lösentan(21​(2arcsin(6−1+37​​)+4π1))=3cos(21​(2arcsin(6−1+37​​)+4π1))
Fasse zusammen1.59417…=1.59417…
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung 2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn:Wahr
2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Setze ein n=12π−2arcsin(6−1+37​​)+4π1
Setze x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4π1intan(21​x)=3cos(21​x) ein, um zu lösentan(21​(2π−2arcsin(6−1+37​​)+4π1))=3cos(21​(2π−2arcsin(6−1+37​​)+4π1))
Fasse zusammen−1.59417…=−1.59417…
⇒Wahr
x=2arcsin(6−1+37​​)+4πn,x=2π−2arcsin(6−1+37​​)+4πn
Zeige Lösungen in Dezimalform x=2⋅1.01055…+4πn,x=2π−2⋅1.01055…+4πn

Graph

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Beliebte Beispiele

cos(2θ)=-1/2 ,0<= x<= 2picos(2θ)=−21​,0≤x≤2πcos(x)=-5/13cos(x)=−135​sin^2(x)=6(cos(x)+1)sin2(x)=6(cos(x)+1)2cos^2(x)-cos(x)=1,0<= x<= 2pi2cos2(x)−cos(x)=1,0≤x≤2π7sin^2(θ)-36sin(θ)+5=07sin2(θ)−36sin(θ)+5=0
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