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2-2cos^2(x)=2cos^2(x/2)

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Lösung

2−2cos2(x)=2cos2(2x​)

Lösung

x=π+4πn,x=3π+4πn,x=3π​+4πn,x=311π​+4πn,x=35π​+4πn,x=37π​+4πn
+1
Grad
x=180∘+720∘n,x=540∘+720∘n,x=60∘+720∘n,x=660∘+720∘n,x=300∘+720∘n,x=420∘+720∘n
Schritte zur Lösung
2−2cos2(x)=2cos2(2x​)
Subtrahiere 2cos2(2x​) von beiden Seiten2−2cos2(x)−2cos2(2x​)=0
Angenommen: u=2x​2−2cos2(2u)−2cos2(u)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
2−2cos2(2u)−2cos2(u)
Verwende die Doppelwinkelidentität: cos(2x)=2cos2(x)−1=2−2(2cos2(u)−1)2−2cos2(u)
Vereinfache 2−2(2cos2(u)−1)2−2cos2(u):6cos2(u)−8cos4(u)
2−2(2cos2(u)−1)2−2cos2(u)
(2cos2(u)−1)2:4cos4(u)−4cos2(u)+1
Wende Formel für perfekte quadratische Gleichungen an: (a−b)2=a2−2ab+b2a=2cos2(u),b=1
=(2cos2(u))2−2⋅2cos2(u)⋅1+12
Vereinfache (2cos2(u))2−2⋅2cos2(u)⋅1+12:4cos4(u)−4cos2(u)+1
(2cos2(u))2−2⋅2cos2(u)⋅1+12
Wende Regel an 1a=112=1=(2cos2(u))2−2⋅2⋅1⋅cos2(u)+1
(2cos2(u))2=4cos4(u)
(2cos2(u))2
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn=22(cos2(u))2
(cos2(u))2:cos4(u)
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=cos2⋅2(u)
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=cos4(u)
=22cos4(u)
22=4=4cos4(u)
2⋅2cos2(u)⋅1=4cos2(u)
2⋅2cos2(u)⋅1
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2⋅1=4=4cos2(u)
=4cos4(u)−4cos2(u)+1
=4cos4(u)−4cos2(u)+1
=2−2(4cos4(u)−4cos2(u)+1)−2cos2(u)
Multipliziere aus −2(4cos4(u)−4cos2(u)+1):−8cos4(u)+8cos2(u)−2
−2(4cos4(u)−4cos2(u)+1)
Setze Klammern=(−2)⋅4cos4(u)+(−2)(−4cos2(u))+(−2)⋅1
Wende Minus-Plus Regeln an+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=−2⋅4cos4(u)+2⋅4cos2(u)−2⋅1
Vereinfache −2⋅4cos4(u)+2⋅4cos2(u)−2⋅1:−8cos4(u)+8cos2(u)−2
−2⋅4cos4(u)+2⋅4cos2(u)−2⋅1
Multipliziere die Zahlen: 2⋅4=8=−8cos4(u)+8cos2(u)−2⋅1
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=−8cos4(u)+8cos2(u)−2
=−8cos4(u)+8cos2(u)−2
=2−8cos4(u)+8cos2(u)−2−2cos2(u)
Vereinfache 2−8cos4(u)+8cos2(u)−2−2cos2(u):6cos2(u)−8cos4(u)
2−8cos4(u)+8cos2(u)−2−2cos2(u)
Fasse gleiche Terme zusammen=−8cos4(u)+8cos2(u)−2cos2(u)+2−2
Addiere gleiche Elemente: 8cos2(u)−2cos2(u)=6cos2(u)=−8cos4(u)+6cos2(u)+2−2
2−2=0=6cos2(u)−8cos4(u)
=6cos2(u)−8cos4(u)
=6cos2(u)−8cos4(u)
6cos2(u)−8cos4(u)=0
Löse mit Substitution
6cos2(u)−8cos4(u)=0
Angenommen: cos(u)=u6u2−8u4=0
6u2−8u4=0:u=0,u=23​​,u=−23​​
6u2−8u4=0
Schreibe in der Standard Form an​xn+…+a1​x+a0​=0−8u4+6u2=0
Schreibe die Gleichung um mit v=u2 und v2=u4−8v2+6v=0
Löse −8v2+6v=0:v=0,v=43​
−8v2+6v=0
Löse mit der quadratischen Formel
−8v2+6v=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=−8,b=6,c=0v1,2​=2(−8)−6±62−4(−8)⋅0​​
v1,2​=2(−8)−6±62−4(−8)⋅0​​
62−4(−8)⋅0​=6
62−4(−8)⋅0​
Wende Regel an −(−a)=a=62+4⋅8⋅0​
Wende Regel an 0⋅a=0=62+0​
62+0=62=62​
Wende Radikal Regel an: nan​=a, angenommen a≥0=6
v1,2​=2(−8)−6±6​
Trenne die Lösungenv1​=2(−8)−6+6​,v2​=2(−8)−6−6​
v=2(−8)−6+6​:0
2(−8)−6+6​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅8−6+6​
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: −6+6=0=−2⋅80​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅8=16=−160​
Wende Bruchregel an: −ba​=−ba​=−160​
Wende Regel an a0​=0,a=0=−0
=0
v=2(−8)−6−6​:43​
2(−8)−6−6​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅8−6−6​
Subtrahiere die Zahlen: −6−6=−12=−2⋅8−12​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅8=16=−16−12​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​=1612​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 4=43​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: v=0,v=43​
v=0,v=43​
Setze v=u2wiederein,löse für u
Löse u2=0:u=0
u2=0
Wende Regel an xn=0⇒x=0
u=0
Löse u2=43​:u=23​​,u=−23​​
u2=43​
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=43​​,u=−43​​
43​​=23​​
43​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=4​3​​
4​=2
4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
=23​​
−43​​=−23​​
−43​​
Vereinfache 43​​:23​​
43​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=4​3​​
4​=2
4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
=23​​
=−23​​
u=23​​,u=−23​​
Die Lösungen sind
u=0,u=23​​,u=−23​​
Setze in u=cos(u)eincos(u)=0,cos(u)=23​​,cos(u)=−23​​
cos(u)=0,cos(u)=23​​,cos(u)=−23​​
cos(u)=0:u=2π​+2πn,u=23π​+2πn
cos(u)=0
Allgemeine Lösung für cos(u)=0
cos(x) Periodizitätstabelle mit 2πn Zyklus:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
u=2π​+2πn,u=23π​+2πn
u=2π​+2πn,u=23π​+2πn
cos(u)=23​​:u=6π​+2πn,u=611π​+2πn
cos(u)=23​​
Allgemeine Lösung für cos(u)=23​​
cos(x) Periodizitätstabelle mit 2πn Zyklus:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
u=6π​+2πn,u=611π​+2πn
u=6π​+2πn,u=611π​+2πn
cos(u)=−23​​:u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
cos(u)=−23​​
Allgemeine Lösung für cos(u)=−23​​
cos(x) Periodizitätstabelle mit 2πn Zyklus:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
Kombiniere alle Lösungenu=2π​+2πn,u=23π​+2πn,u=6π​+2πn,u=611π​+2πn,u=65π​+2πn,u=67π​+2πn
Setze in u=2x​ein
2x​=2π​+2πn:x=π+4πn
2x​=2π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=2π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2⋅2π​+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2⋅2π​+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2⋅2π​+2⋅2πn:π+4πn
2⋅2π​+2⋅2πn
2⋅2π​=π
2⋅2π​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=2π2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=π
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4πn
=π+4πn
x=π+4πn
x=π+4πn
x=π+4πn
2x​=23π​+2πn:x=3π+4πn
2x​=23π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=23π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2⋅23π​+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2⋅23π​+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2⋅23π​+2⋅2πn:3π+4πn
2⋅23π​+2⋅2πn
2⋅23π​=3π
2⋅23π​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=23π2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=3π
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4πn
=3π+4πn
x=3π+4πn
x=3π+4πn
x=3π+4πn
2x​=6π​+2πn:x=3π​+4πn
2x​=6π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=6π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2⋅6π​+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2⋅6π​+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2⋅6π​+2⋅2πn:3π​+4πn
2⋅6π​+2⋅2πn
2⋅6π​=3π​
2⋅6π​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=6π2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=3π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4πn
=3π​+4πn
x=3π​+4πn
x=3π​+4πn
x=3π​+4πn
2x​=611π​+2πn:x=311π​+4πn
2x​=611π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=611π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2⋅611π​+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2⋅611π​+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2⋅611π​+2⋅2πn:311π​+4πn
2⋅611π​+2⋅2πn
2⋅611π​=311π​
2⋅611π​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=611π2​
Multipliziere die Zahlen: 11⋅2=22=622π​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=311π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4πn
=311π​+4πn
x=311π​+4πn
x=311π​+4πn
x=311π​+4πn
2x​=65π​+2πn:x=35π​+4πn
2x​=65π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=65π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2⋅65π​+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2⋅65π​+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2⋅65π​+2⋅2πn:35π​+4πn
2⋅65π​+2⋅2πn
2⋅65π​=35π​
2⋅65π​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=65π2​
Multipliziere die Zahlen: 5⋅2=10=610π​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=35π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4πn
=35π​+4πn
x=35π​+4πn
x=35π​+4πn
x=35π​+4πn
2x​=67π​+2πn:x=37π​+4πn
2x​=67π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 2
2x​=67π​+2πn
Multipliziere beide Seiten mit 222x​=2⋅67π​+2⋅2πn
Vereinfache
22x​=2⋅67π​+2⋅2πn
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2⋅67π​+2⋅2πn:37π​+4πn
2⋅67π​+2⋅2πn
2⋅67π​=37π​
2⋅67π​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=67π2​
Multipliziere die Zahlen: 7⋅2=14=614π​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=37π​
2⋅2πn=4πn
2⋅2πn
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4πn
=37π​+4πn
x=37π​+4πn
x=37π​+4πn
x=37π​+4πn
x=π+4πn,x=3π+4πn,x=3π​+4πn,x=311π​+4πn,x=35π​+4πn,x=37π​+4πn

Graph

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sin(x)+cos(x)=1.2,sin(2x)sin(x)+cos(x)=1.2,sin(2x)2cos(x)+3tan(x)=3sec(x)2cos(x)+3tan(x)=3sec(x)14tan^2(x)=-14tan(x)14tan2(x)=−14tan(x)cos(3x-1)=0cos(3x−1)=0tan(x+7)=cot(4x+8)tan(x+7)=cot(4x+8)
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