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(1-tanh(x))/(1+tanh(x))=2

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Lösung

1+tanh(x)1−tanh(x)​=2

Lösung

x=−21​ln(2)
+1
Grad
x=−19.85720…∘
Schritte zur Lösung
1+tanh(x)1−tanh(x)​=2
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
1+tanh(x)1−tanh(x)​=2
Hyperbolische Identität anwenden: tanh(x)=ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​=2
1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​=2
1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​=2:x=−21​ln(2)
1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​=2
Multipliziere beide Seiten mit 1+ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​(1+ex+e−xex−e−x​)=2(1+ex+e−xex−e−x​)
Vereinfache1−ex+e−xex−e−x​=2(1+ex+e−xex−e−x​)
Wende Exponentenregel an
1−ex+e−xex−e−x​=2(1+ex+e−xex−e−x​)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ce−x=(ex)−11−ex+(ex)−1ex−(ex)−1​=2(1+ex+(ex)−1ex−(ex)−1​)
1−ex+(ex)−1ex−(ex)−1​=2(1+ex+(ex)−1ex−(ex)−1​)
Schreibe die Gleichung um mit ex=u1−u+(u)−1u−(u)−1​=2(1+u+(u)−1u−(u)−1​)
Löse 1−u+u−1u−u−1​=2(1+u+u−1u−u−1​):u=2​1​,u=−2​1​
1−u+u−1u−u−1​=2(1+u+u−1u−u−1​)
Fasse zusammen1−u2+1u2−1​=2(1+u2+1u2−1​)
Multipliziere beide Seiten mit u2+1
1−u2+1u2−1​=2(1+u2+1u2−1​)
Multipliziere beide Seiten mit u2+11⋅(u2+1)−u2+1u2−1​(u2+1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Vereinfache
1⋅(u2+1)−u2+1u2−1​(u2+1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Vereinfache 1⋅(u2+1):u2+1
1⋅(u2+1)
Multipliziere: 1⋅(u2+1)=(u2+1)=(u2+1)
Entferne die Klammern: (a)=a=u2+1
Vereinfache −u2+1u2−1​(u2+1):−(u2−1)
−u2+1u2−1​(u2+1)
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=−u2+1(u2−1)(u2+1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u2+1=−(u2−1)
u2+1−(u2−1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
u2+1−(u2−1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
u2+1−(u2−1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Schreibe u2+1−(u2−1)um:2
u2+1−(u2−1)
−(u2−1):−u2+1
−(u2−1)
Setze Klammern=−(u2)−(−1)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a,−(a)=−a=−u2+1
=u2+1−u2+1
Vereinfache u2+1−u2+1:2
u2+1−u2+1
Fasse gleiche Terme zusammen=u2−u2+1+1
Addiere gleiche Elemente: u2−u2=0=1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=2
=2
Schreibe 2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)um:4u2
2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Multipliziere aus (1+u2+1u2−1​)(u2+1):2u2
(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Wende Ausklammerungsregel an (VANI): (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=1,b=u2+1u2−1​,c=u2,d=1=1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+u2+1u2−1​⋅1
=1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+1⋅u2+1u2−1​
Vereinfache 1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+1⋅u2+1u2−1​:2u2
1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+1⋅u2+1u2−1​
1⋅u2=u2
1⋅u2
Multipliziere: 1⋅u2=u2=u2
1⋅1=1
1⋅1
Multipliziere die Zahlen: 1⋅1=1=1
u2+1u2−1​u2=u2+1u4−u2​
u2+1u2−1​u2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=u2+1(u2−1)u2​
Multipliziere aus (u2−1)u2:u4−u2
(u2−1)u2
=u2(u2−1)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=u2,b=u2,c=1=u2u2−u2⋅1
=u2u2−1⋅u2
Vereinfache u2u2−1⋅u2:u4−u2
u2u2−1⋅u2
u2u2=u4
u2u2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cu2u2=u2+2=u2+2
Addiere die Zahlen: 2+2=4=u4
1⋅u2=u2
1⋅u2
Multipliziere: 1⋅u2=u2=u2
=u4−u2
=u4−u2
=u2+1u4−u2​
1⋅u2+1u2−1​=u2+1u2−1​
1⋅u2+1u2−1​
Multipliziere: 1⋅u2+1u2−1​=u2+1u2−1​=u2+1u2−1​
=u2+1+u2+1u4−u2​+u2+1u2−1​
Ziehe Brüche zusammen u2+1u4−u2​+u2+1u2−1​:(u+1)(u−1)
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=u2+1u4−u2+u2−1​
Addiere gleiche Elemente: −u2+u2=0=u2+1u4−1​
Faktorisiere u4−1:(u2+1)(u+1)(u−1)
u4−1
Schreibe u4−1um: (u2)2−12
u4−1
Schreibe 1um: 12=u4−12
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)cu4=(u2)2=(u2)2−12
=(u2)2−12
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)(u2)2−12=(u2+1)(u2−1)=(u2+1)(u2−1)
Faktorisiere u2−1:(u+1)(u−1)
u2−1
Schreibe 1um: 12=u2−12
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)u2−12=(u+1)(u−1)=(u+1)(u−1)
=(u2+1)(u+1)(u−1)
=u2+1(u2+1)(u+1)(u−1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u2+1=(u+1)(u−1)
=u2+1+(u+1)(u−1)
Multipliziere aus (u+1)(u−1):u2−1
(u+1)(u−1)
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:(a+b)(a−b)=a2−b2a=u,b=1=u2−12
Wende Regel an 1a=112=1=u2−1
=u2+1+u2−1
Vereinfache u2+1+u2−1:2u2
u2+1+u2−1
Fasse gleiche Terme zusammen=u2+u2+1−1
Addiere gleiche Elemente: u2+u2=2u2=2u2+1−1
1−1=0=2u2
=2u2
=2u2
=2⋅2u2
Multipliziere aus 2⋅2u2:4u2
2⋅2u2
Setze Klammern=2⋅2u2
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4u2
=4u2
2=4u2
Löse 2=4u2:u=2​1​,u=−2​1​
2=4u2
Tausche die Seiten4u2=2
Teile beide Seiten durch 4
4u2=2
Teile beide Seiten durch 444u2​=42​
Vereinfacheu2=21​
u2=21​
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
21​​=2​1​
21​​
Wende Radikal Regel an: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=2​1​​
Wende Radikal Regel an: 1​=11​=1=2​1​
−21​​=−2​1​
−21​​
Wende Radikal Regel an: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−2​1​​
Wende Radikal Regel an: 1​=11​=1=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:u=0
Nimm den/die Nenner von 1−u+u−1u−u−1​ und vergleiche mit Null
u=0
Nimm den/die Nenner von 2(1+u+u−1u−u−1​) und vergleiche mit Null
u=0
Die folgenden Punkte sind unbestimmtu=0
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
u=2​1​,u=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
Setze u=exwiederein,löse für x
Löse ex=2​1​:x=−21​ln(2)
ex=2​1​
Wende Exponentenregel an
ex=2​1​
Wende Exponentenregel an: ab1​=a−b2​1​=2−21​ex=2−21​
Wende Exponentenregel an: na​=an1​2−21​=2−21​ex=2−21​
Wenn f(x)=g(x), dann ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(2−21​)
Wende die log Regel an: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(2−21​)
Wende die log Regel an: ln(xa)=a⋅ln(x)ln(2−21​)=−21​ln(2)x=−21​ln(2)
x=−21​ln(2)
Löse ex=−2​1​:Keine Lösung für x∈R
ex=−2​1​
Wende Exponentenregel an
ex=−2​1​
Wende Exponentenregel an: ab1​=a−b2​1​=2−21​ex=−2−21​
ex=−2−21​
af(x) darf nicht null oder negativ sein x∈RKeineLo¨sungfu¨rx∈R
x=−21​ln(2)
Überprüfe die Lösungen:x=−21​ln(2)Wahr
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in 1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​=2
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Setze ein x=−21​ln(2):Wahr
1+e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​1−e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​​=2
1+e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​1−e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​​=2
1+e−21​ln(2)+e−(−21​ln(2))e−21​ln(2)−e−(−21​ln(2))​1−e−21​ln(2)+e−(−21​ln(2))e−21​ln(2)−e−(−21​ln(2))​​
Wende Regel an −(−a)=a=1+e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​1−e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​​
e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​=−31​
e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​2​1​−2​​
Füge 2​1​+2​zusammen:2​3​
2​1​+2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​1​+2​2​2​​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​1+2​2​​
1+2​2​=3
1+2​2​
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=1+2
Addiere die Zahlen: 1+2=3=3
=2​3​
=2​3​2​1​−2​​
Füge 2​1​−2​zusammen:−2​1​
2​1​−2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​1​−2​2​2​​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​1−2​2​​
1−2​2​=−1
1−2​2​
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=1−2
Subtrahiere die Zahlen: 1−2=−1=−1
=2​−1​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−2​1​
=2​3​−2​1​​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−2​3​2​1​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=−2​⋅31⋅2​​
Fasse zusammen=−2​⋅32​​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2​=−31​
=1−31​1−e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​​
e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​=−31​
e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​2​1​−2​​
Füge 2​1​+2​zusammen:2​3​
2​1​+2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​1​+2​2​2​​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​1+2​2​​
1+2​2​=3
1+2​2​
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=1+2
Addiere die Zahlen: 1+2=3=3
=2​3​
=2​3​2​1​−2​​
Füge 2​1​−2​zusammen:−2​1​
2​1​−2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​1​−2​2​2​​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​1−2​2​​
1−2​2​=−1
1−2​2​
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=1−2
Subtrahiere die Zahlen: 1−2=−1=−1
=2​−1​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−2​1​
=2​3​−2​1​​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−2​3​2​1​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=−2​⋅31⋅2​​
Fasse zusammen=−2​⋅32​​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2​=−31​
=1−31​1−(−31​)​
Vereinfache
1−31​1−(−31​)​
Wende Regel an −(−a)=a=1−31​1+31​​
Füge 1−31​zusammen:32​
1−31​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=31⋅3​=31⋅3​−31​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3−1​
1⋅3−1=2
1⋅3−1
Multipliziere die Zahlen: 1⋅3=3=3−1
Subtrahiere die Zahlen: 3−1=2=2
=32​
=32​1+31​​
Füge 1+31​zusammen:34​
1+31​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=31⋅3​=31⋅3​+31​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3+1​
1⋅3+1=4
1⋅3+1
Multipliziere die Zahlen: 1⋅3=3=3+1
Addiere die Zahlen: 3+1=4=4
=34​
=32​34​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=3⋅24⋅3​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 3=24​
Teile die Zahlen: 24​=2=2
=2
2=2
Wahr
Deshalb ist die Lösungx=−21​ln(2)
x=−21​ln(2)

Graph

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Beliebte Beispiele

40=tan(ln(18+1)+C)40=tan(ln(18+1)+C)tan(a)=-2sqrt(6)tan(a)=−26​-5cos(x)=2sin^2(x)+4−5cos(x)=2sin2(x)+4sqrt(5)sin(θ+0.4636)=15​sin(θ+0.4636)=10= 20/3 sin(10t)+5cos(10t)0=320​sin(10t)+5cos(10t)
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