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6tan^2(x)-2cos^2(x)=cos(2x)

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Lösung

6tan2(x)−2cos2(x)=cos(2x)

Lösung

x=6π​+2πn,x=611π​+2πn,x=65π​+2πn,x=67π​+2πn
+1
Grad
x=30∘+360∘n,x=330∘+360∘n,x=150∘+360∘n,x=210∘+360∘n
Schritte zur Lösung
6tan2(x)−2cos2(x)=cos(2x)
Subtrahiere cos(2x) von beiden Seiten6tan2(x)−2cos2(x)−cos(2x)=0
Drücke mit sin, cos aus
−cos(2x)−2cos2(x)+6tan2(x)
Verwende die grundlegende trigonometrische Identität: tan(x)=cos(x)sin(x)​=−cos(2x)−2cos2(x)+6(cos(x)sin(x)​)2
Vereinfache −cos(2x)−2cos2(x)+6(cos(x)sin(x)​)2:cos2(x)−cos2(x)cos(2x)−2cos4(x)+6sin2(x)​
−cos(2x)−2cos2(x)+6(cos(x)sin(x)​)2
6(cos(x)sin(x)​)2=cos2(x)6sin2(x)​
6(cos(x)sin(x)​)2
(cos(x)sin(x)​)2=cos2(x)sin2(x)​
(cos(x)sin(x)​)2
Wende Exponentenregel an: (ba​)c=bcac​=cos2(x)sin2(x)​
=6⋅cos2(x)sin2(x)​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=cos2(x)sin2(x)⋅6​
=−cos(2x)−2cos2(x)+cos2(x)6sin2(x)​
Wandle das Element in einen Bruch um: cos(2x)=cos2(x)cos(2x)cos2(x)​,2cos2(x)=cos2(x)2cos2(x)cos2(x)​=−cos2(x)cos(2x)cos2(x)​−cos2(x)2cos2(x)cos2(x)​+cos2(x)sin2(x)⋅6​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=cos2(x)−cos(2x)cos2(x)−2cos2(x)cos2(x)+sin2(x)⋅6​
−cos(2x)cos2(x)−2cos2(x)cos2(x)+sin2(x)⋅6=−cos2(x)cos(2x)−2cos4(x)+6sin2(x)
−cos(2x)cos2(x)−2cos2(x)cos2(x)+sin2(x)⋅6
2cos2(x)cos2(x)=2cos4(x)
2cos2(x)cos2(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos2(x)=cos2+2(x)=2cos2+2(x)
Addiere die Zahlen: 2+2=4=2cos4(x)
=−cos2(x)cos(2x)−2cos4(x)+6sin2(x)
=cos2(x)−cos2(x)cos(2x)−2cos4(x)+6sin2(x)​
=cos2(x)−cos2(x)cos(2x)−2cos4(x)+6sin2(x)​
cos2(x)−2cos4(x)+6sin2(x)−cos(2x)cos2(x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=0−2cos4(x)+6sin2(x)−cos(2x)cos2(x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
−2cos4(x)+6sin2(x)−cos(2x)cos2(x)
Verwende die Doppelwinkelidentität: cos(2x)=cos2(x)−sin2(x)=−2cos4(x)+6sin2(x)−cos2(x)(cos2(x)−sin2(x))
Vereinfache −2cos4(x)+6sin2(x)−cos2(x)(cos2(x)−sin2(x)):−3cos4(x)+6sin2(x)+cos2(x)sin2(x)
−2cos4(x)+6sin2(x)−cos2(x)(cos2(x)−sin2(x))
Multipliziere aus −cos2(x)(cos2(x)−sin2(x)):−cos4(x)+cos2(x)sin2(x)
−cos2(x)(cos2(x)−sin2(x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−cos2(x),b=cos2(x),c=sin2(x)=−cos2(x)cos2(x)−(−cos2(x))sin2(x)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−cos2(x)cos2(x)+cos2(x)sin2(x)
cos2(x)cos2(x)=cos4(x)
cos2(x)cos2(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos2(x)=cos2+2(x)=cos2+2(x)
Addiere die Zahlen: 2+2=4=cos4(x)
=−cos4(x)+cos2(x)sin2(x)
=−2cos4(x)+6sin2(x)−cos4(x)+cos2(x)sin2(x)
Addiere gleiche Elemente: −2cos4(x)−cos4(x)=−3cos4(x)=−3cos4(x)+6sin2(x)+cos2(x)sin2(x)
=−3cos4(x)+6sin2(x)+cos2(x)sin2(x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−3cos4(x)+6(1−cos2(x))+cos2(x)(1−cos2(x))
Vereinfache −3cos4(x)+6(1−cos2(x))+cos2(x)(1−cos2(x)):−4cos4(x)−5cos2(x)+6
−3cos4(x)+6(1−cos2(x))+cos2(x)(1−cos2(x))
Multipliziere aus 6(1−cos2(x)):6−6cos2(x)
6(1−cos2(x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=6,b=1,c=cos2(x)=6⋅1−6cos2(x)
Multipliziere die Zahlen: 6⋅1=6=6−6cos2(x)
=−3cos4(x)+6−6cos2(x)+cos2(x)(1−cos2(x))
Multipliziere aus cos2(x)(1−cos2(x)):cos2(x)−cos4(x)
cos2(x)(1−cos2(x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=cos2(x),b=1,c=cos2(x)=cos2(x)⋅1−cos2(x)cos2(x)
=1⋅cos2(x)−cos2(x)cos2(x)
Vereinfache 1⋅cos2(x)−cos2(x)cos2(x):cos2(x)−cos4(x)
1⋅cos2(x)−cos2(x)cos2(x)
1⋅cos2(x)=cos2(x)
1⋅cos2(x)
Multipliziere: 1⋅cos2(x)=cos2(x)=cos2(x)
cos2(x)cos2(x)=cos4(x)
cos2(x)cos2(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos2(x)=cos2+2(x)=cos2+2(x)
Addiere die Zahlen: 2+2=4=cos4(x)
=cos2(x)−cos4(x)
=cos2(x)−cos4(x)
=−3cos4(x)+6−6cos2(x)+cos2(x)−cos4(x)
Vereinfache −3cos4(x)+6−6cos2(x)+cos2(x)−cos4(x):−4cos4(x)−5cos2(x)+6
−3cos4(x)+6−6cos2(x)+cos2(x)−cos4(x)
Fasse gleiche Terme zusammen=−3cos4(x)−6cos2(x)+cos2(x)−cos4(x)+6
Addiere gleiche Elemente: −6cos2(x)+cos2(x)=−5cos2(x)=−3cos4(x)−5cos2(x)−cos4(x)+6
Addiere gleiche Elemente: −3cos4(x)−cos4(x)=−4cos4(x)=−4cos4(x)−5cos2(x)+6
=−4cos4(x)−5cos2(x)+6
=−4cos4(x)−5cos2(x)+6
6−4cos4(x)−5cos2(x)=0
Löse mit Substitution
6−4cos4(x)−5cos2(x)=0
Angenommen: cos(x)=u6−4u4−5u2=0
6−4u4−5u2=0:u=2​i,u=−2​i,u=23​​,u=−23​​
6−4u4−5u2=0
Schreibe in der Standard Form an​xn+…+a1​x+a0​=0−4u4−5u2+6=0
Schreibe die Gleichung um mit v=u2 und v2=u4−4v2−5v+6=0
Löse −4v2−5v+6=0:v=−2,v=43​
−4v2−5v+6=0
Löse mit der quadratischen Formel
−4v2−5v+6=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=−4,b=−5,c=6v1,2​=2(−4)−(−5)±(−5)2−4(−4)⋅6​​
v1,2​=2(−4)−(−5)±(−5)2−4(−4)⋅6​​
(−5)2−4(−4)⋅6​=11
(−5)2−4(−4)⋅6​
Wende Regel an −(−a)=a=(−5)2+4⋅4⋅6​
Wende Exponentenregel an: (−a)n=an,wenn n gerade ist(−5)2=52=52+4⋅4⋅6​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅4⋅6=96=52+96​
52=25=25+96​
Addiere die Zahlen: 25+96=121=121​
Faktorisiere die Zahl: 121=112=112​
Wende Radikal Regel an: nan​=a112​=11=11
v1,2​=2(−4)−(−5)±11​
Trenne die Lösungenv1​=2(−4)−(−5)+11​,v2​=2(−4)−(−5)−11​
v=2(−4)−(−5)+11​:−2
2(−4)−(−5)+11​
Entferne die Klammern: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅45+11​
Addiere die Zahlen: 5+11=16=−2⋅416​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅4=8=−816​
Wende Bruchregel an: −ba​=−ba​=−816​
Teile die Zahlen: 816​=2=−2
v=2(−4)−(−5)−11​:43​
2(−4)−(−5)−11​
Entferne die Klammern: (−a)=−a,−(−a)=a=−2⋅45−11​
Subtrahiere die Zahlen: 5−11=−6=−2⋅4−6​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅4=8=−8−6​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​=86​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=43​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: v=−2,v=43​
v=−2,v=43​
Setze v=u2wiederein,löse für u
Löse u2=−2:u=2​i,u=−2​i
u2=−2
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=−2​,u=−−2​
Vereinfache −2​:2​i
−2​
Wende Radikal Regel an: −a​=−1​a​−2​=−1​2​=−1​2​
Wende imaginäre Zahlenregel an: −1​=i=2​i
Vereinfache −−2​:−2​i
−−2​
Vereinfache −2​:2​i
−2​
Wende Radikal Regel an: −a​=−1​a​−2​=−1​2​=−1​2​
Wende imaginäre Zahlenregel an: −1​=i=2​i
=−2​i
u=2​i,u=−2​i
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=2​i,u=−2​i,u=23​​,u=−23​​
Setze in u=cos(x)eincos(x)=2​i,cos(x)=−2​i,cos(x)=23​​,cos(x)=−23​​
cos(x)=2​i,cos(x)=−2​i,cos(x)=23​​,cos(x)=−23​​
cos(x)=2​i:Keine Lösung
cos(x)=2​i
KeineLo¨sung
cos(x)=−2​i:Keine Lösung
cos(x)=−2​i
KeineLo¨sung
cos(x)=23​​:x=6π​+2πn,x=611π​+2πn
cos(x)=23​​
Allgemeine Lösung für cos(x)=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​​​​
x=6π​+2πn,x=611π​+2πn
x=6π​+2πn,x=611π​+2πn
cos(x)=−23​​:x=65π​+2πn,x=67π​+2πn
cos(x)=−23​​
Allgemeine Lösung für cos(x)=−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​​​​
x=65π​+2πn,x=67π​+2πn
x=65π​+2πn,x=67π​+2πn
Kombiniere alle Lösungenx=6π​+2πn,x=611π​+2πn,x=65π​+2πn,x=67π​+2πn

Graph

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Beliebte Beispiele

2cos^2(x)-3sin(x)-3=02cos2(x)−3sin(x)−3=06tan(θ)+5=06tan(θ)+5=0solvefor x,y=arcsin(x)solveforx,y=arcsin(x)tan(a)= 5/12tan(a)=125​2sin(x)-3=-csc(x)2sin(x)−3=−csc(x)
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