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2cos^4(θ)+9sin^2(θ)=5

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Lösung

2cos4(θ)+9sin2(θ)=5

Lösung

θ=0.78539…+2πn,θ=2π−0.78539…+2πn,θ=2.35619…+2πn,θ=−2.35619…+2πn
+1
Grad
θ=45∘+360∘n,θ=315∘+360∘n,θ=135∘+360∘n,θ=−135∘+360∘n
Schritte zur Lösung
2cos4(θ)+9sin2(θ)=5
Subtrahiere 5 von beiden Seiten2cos4(θ)+9sin2(θ)−5=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
−5+2cos4(θ)+9sin2(θ)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=−5+2cos4(θ)+9(1−cos2(θ))
Vereinfache −5+2cos4(θ)+9(1−cos2(θ)):2cos4(θ)−9cos2(θ)+4
−5+2cos4(θ)+9(1−cos2(θ))
Multipliziere aus 9(1−cos2(θ)):9−9cos2(θ)
9(1−cos2(θ))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=9,b=1,c=cos2(θ)=9⋅1−9cos2(θ)
Multipliziere die Zahlen: 9⋅1=9=9−9cos2(θ)
=−5+2cos4(θ)+9−9cos2(θ)
Vereinfache −5+2cos4(θ)+9−9cos2(θ):2cos4(θ)−9cos2(θ)+4
−5+2cos4(θ)+9−9cos2(θ)
Fasse gleiche Terme zusammen=2cos4(θ)−9cos2(θ)−5+9
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: −5+9=4=2cos4(θ)−9cos2(θ)+4
=2cos4(θ)−9cos2(θ)+4
=2cos4(θ)−9cos2(θ)+4
4+2cos4(θ)−9cos2(θ)=0
Löse mit Substitution
4+2cos4(θ)−9cos2(θ)=0
Angenommen: cos(θ)=u4+2u4−9u2=0
4+2u4−9u2=0:u=2,u=−2,u=21​​,u=−21​​
4+2u4−9u2=0
Schreibe in der Standard Form an​xn+…+a1​x+a0​=02u4−9u2+4=0
Schreibe die Gleichung um mit v=u2 und v2=u42v2−9v+4=0
Löse 2v2−9v+4=0:v=4,v=21​
2v2−9v+4=0
Löse mit der quadratischen Formel
2v2−9v+4=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=2,b=−9,c=4v1,2​=2⋅2−(−9)±(−9)2−4⋅2⋅4​​
v1,2​=2⋅2−(−9)±(−9)2−4⋅2⋅4​​
(−9)2−4⋅2⋅4​=7
(−9)2−4⋅2⋅4​
Wende Exponentenregel an: (−a)n=an,wenn n gerade ist(−9)2=92=92−4⋅2⋅4​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅2⋅4=32=92−32​
92=81=81−32​
Subtrahiere die Zahlen: 81−32=49=49​
Faktorisiere die Zahl: 49=72=72​
Wende Radikal Regel an: nan​=a72​=7=7
v1,2​=2⋅2−(−9)±7​
Trenne die Lösungenv1​=2⋅2−(−9)+7​,v2​=2⋅2−(−9)−7​
v=2⋅2−(−9)+7​:4
2⋅2−(−9)+7​
Wende Regel an −(−a)=a=2⋅29+7​
Addiere die Zahlen: 9+7=16=2⋅216​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=416​
Teile die Zahlen: 416​=4=4
v=2⋅2−(−9)−7​:21​
2⋅2−(−9)−7​
Wende Regel an −(−a)=a=2⋅29−7​
Subtrahiere die Zahlen: 9−7=2=2⋅22​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=42​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=21​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: v=4,v=21​
v=4,v=21​
Setze v=u2wiederein,löse für u
Löse u2=4:u=2,u=−2
u2=4
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=4​,u=−4​
4​=2
4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
−4​=−2
−4​
4​=2
4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
=−2
u=2,u=−2
Löse u2=21​:u=21​​,u=−21​​
u2=21​
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
Die Lösungen sind
u=2,u=−2,u=21​​,u=−21​​
Setze in u=cos(θ)eincos(θ)=2,cos(θ)=−2,cos(θ)=21​​,cos(θ)=−21​​
cos(θ)=2,cos(θ)=−2,cos(θ)=21​​,cos(θ)=−21​​
cos(θ)=2:Keine Lösung
cos(θ)=2
−1≤cos(x)≤1KeineLo¨sung
cos(θ)=−2:Keine Lösung
cos(θ)=−2
−1≤cos(x)≤1KeineLo¨sung
cos(θ)=21​​:θ=arccos(21​​)+2πn,θ=2π−arccos(21​​)+2πn
cos(θ)=21​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
cos(θ)=21​​
Allgemeine Lösung für cos(θ)=21​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnθ=arccos(21​​)+2πn,θ=2π−arccos(21​​)+2πn
θ=arccos(21​​)+2πn,θ=2π−arccos(21​​)+2πn
cos(θ)=−21​​:θ=arccos(−21​​)+2πn,θ=−arccos(−21​​)+2πn
cos(θ)=−21​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
cos(θ)=−21​​
Allgemeine Lösung für cos(θ)=−21​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnθ=arccos(−21​​)+2πn,θ=−arccos(−21​​)+2πn
θ=arccos(−21​​)+2πn,θ=−arccos(−21​​)+2πn
Kombiniere alle Lösungenθ=arccos(21​​)+2πn,θ=2π−arccos(21​​)+2πn,θ=arccos(−21​​)+2πn,θ=−arccos(−21​​)+2πn
Zeige Lösungen in Dezimalform θ=0.78539…+2πn,θ=2π−0.78539…+2πn,θ=2.35619…+2πn,θ=−2.35619…+2πn

Graph

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cos(C)=(5^2+4.05^2-3^2)/(2*(4.05*5))cos(C)=2⋅(4.05⋅5)52+4.052−32​-1+sin(x)=-1.3−1+sin(x)=−1.3(sin(x))/(45)=(sin(35))/(30)45sin(x)​=30sin(35∘)​cos(x)=(4(-1/2)-1)/3cos(x)=34(−21​)−1​sec(y)=-2sec(y)=−2
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