Trigonometrie Beispiele

Find the Cube Roots of a Complex Number
-2722+2722i2722+2722i , n=3n=3
Schritt 1
Berechne den Abstand von (a,b)(a,b) zum Ursprung mit Hilfe der Formel r=a2+b2r=a2+b2.
r=(-2722)2+(2722)2r= (2722)2+(2722)2
Schritt 2
Vereinfache (-2722)2+(2722)2 (2722)2+(2722)2.
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Schritt 2.1
Wende die Exponentenregel (ab)n=anbn(ab)n=anbn an, um den Exponenten zu verteilen.
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Schritt 2.1.1
Wende die Produktregel auf -27222722 an.
r=(-1)2(2722)2+(2722)2r= (1)2(2722)2+(2722)2
Schritt 2.1.2
Wende die Produktregel auf 27222722 an.
r=(-1)2(272)222+(2722)2
Schritt 2.1.3
Wende die Produktregel auf 272 an.
r=(-1)22722222+(2722)2
r=(-1)22722222+(2722)2
Schritt 2.2
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 2.2.1
Potenziere -1 mit 2.
r=12722222+(2722)2
Schritt 2.2.2
Mutltipliziere 2722222 mit 1.
r=2722222+(2722)2
r=2722222+(2722)2
Schritt 2.3
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 2.3.1
Potenziere 27 mit 2.
r=7292222+(2722)2
Schritt 2.3.2
Schreibe 22 als 2 um.
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Schritt 2.3.2.1
Benutze nax=axn, um 2 als 212 neu zu schreiben.
r=729(212)222+(2722)2
Schritt 2.3.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, (am)n=amn.
r=729212222+(2722)2
Schritt 2.3.2.3
Kombiniere 12 und 2.
r=72922222+(2722)2
Schritt 2.3.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von 2.
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Schritt 2.3.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
r=72922222+(2722)2
Schritt 2.3.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
r=7292122+(2722)2
r=7292122+(2722)2
Schritt 2.3.2.5
Berechne den Exponenten.
r=729222+(2722)2
r=729222+(2722)2
r=729222+(2722)2
Schritt 2.4
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.4.1
Potenziere 2 mit 2.
r=72924+(2722)2
Schritt 2.4.2
Mutltipliziere 729 mit 2.
r=14584+(2722)2
Schritt 2.4.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von 1458 und 4.
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Schritt 2.4.3.1
Faktorisiere 2 aus 1458 heraus.
r=2(729)4+(2722)2
Schritt 2.4.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.4.3.2.1
Faktorisiere 2 aus 4 heraus.
r=272922+(2722)2
Schritt 2.4.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
r=272922+(2722)2
Schritt 2.4.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
r=7292+(2722)2
r=7292+(2722)2
r=7292+(2722)2
r=7292+(2722)2
Schritt 2.5
Wende die Exponentenregel (ab)n=anbn an, um den Exponenten zu verteilen.
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Schritt 2.5.1
Wende die Produktregel auf 2722 an.
r=7292+(272)222
Schritt 2.5.2
Wende die Produktregel auf 272 an.
r=7292+2722222
r=7292+2722222
Schritt 2.6
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 2.6.1
Potenziere 27 mit 2.
r=7292+7292222
Schritt 2.6.2
Schreibe 22 als 2 um.
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Schritt 2.6.2.1
Benutze nax=axn, um 2 als 212 neu zu schreiben.
r=7292+729(212)222
Schritt 2.6.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, (am)n=amn.
r=7292+729212222
Schritt 2.6.2.3
Kombiniere 12 und 2.
r=7292+72922222
Schritt 2.6.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von 2.
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Schritt 2.6.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
r=7292+72922222
Schritt 2.6.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
r=7292+7292122
r=7292+7292122
Schritt 2.6.2.5
Berechne den Exponenten.
r=7292+729222
r=7292+729222
r=7292+729222
Schritt 2.7
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.7.1
Potenziere 2 mit 2.
r=7292+72924
Schritt 2.7.2
Mutltipliziere 729 mit 2.
r=7292+14584
Schritt 2.7.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von 1458 und 4.
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Schritt 2.7.3.1
Faktorisiere 2 aus 1458 heraus.
r=7292+2(729)4
Schritt 2.7.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.7.3.2.1
Faktorisiere 2 aus 4 heraus.
r=7292+272922
Schritt 2.7.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
r=7292+272922
Schritt 2.7.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
r=7292+7292
r=7292+7292
r=7292+7292
Schritt 2.7.4
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 2.7.4.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
r=729+7292
Schritt 2.7.4.2
Addiere 729 und 729.
r=14582
Schritt 2.7.4.3
Dividiere 1458 durch 2.
r=729
Schritt 2.7.4.4
Schreibe 729 als 272 um.
r=272
Schritt 2.7.4.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
r=27
r=27
r=27
r=27
Schritt 3
Berechne den Referenzwinkel θ̂=arctan(|ba|).
θ̂=arctan(|2722-2722|)
Schritt 4
Vereinfache arctan(|2722-2722|).
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Schritt 4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von 2722.
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Schritt 4.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
θ̂=arctan(|2722-2722|)
Schritt 4.1.2
Forme den Ausdruck um.
θ̂=arctan(|1-1|)
Schritt 4.1.3
Bringe die negative Eins aus dem Nenner von 1-1.
θ̂=arctan(|-11|)
θ̂=arctan(|-11|)
Schritt 4.2
Mutltipliziere -1 mit 1.
θ̂=arctan(|-1|)
Schritt 4.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen -1 und 0 ist 1.
θ̂=arctan(1)
Schritt 4.4
Der genau Wert von arctan(1) ist π4.
θ̂=π4
θ̂=π4
Schritt 5
Der Punkt liegt im zweiten Quadranten, da x negativ und y positiv ist. Die Quadranten sind gegen den Uhrzeigersinn gekennzeichnet, beginnend oben rechts.
Quadrant 2
Schritt 6
(a,b) ist im zweiten Quadranten. θ=π-θ̂
θ=π-π4
Schritt 7
Vereinfache θ.
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Schritt 7.1
Um π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
π44-π4
Schritt 7.2
Kombiniere Brüche.
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Schritt 7.2.1
Kombiniere π und 44.
π44-π4
Schritt 7.2.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
π4-π4
π4-π4
Schritt 7.3
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 7.3.1
Bringe 4 auf die linke Seite von π.
4π-π4
Schritt 7.3.2
Subtrahiere π von 4π.
3π4
3π4
3π4
Schritt 8
Verwende die Formel um die Wurzeln der komplexen Zahl zu ermitteln.
(a+bi)1n=r1ncis(θ+2πkn), k=0,1,,n-1
Schritt 9
Setze r, n und θ in die Formel ein.
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Schritt 9.1
Um π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
(27)13cisπ44-π4+2πk3
Schritt 9.2
Kombiniere π und 44.
(27)13cisπ44-π4+2πk3
Schritt 9.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
(27)13cisπ4-π4+2πk3
Schritt 9.4
Subtrahiere π von π4.
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Schritt 9.4.1
Stelle π und 4 um.
(27)13cis4π-π4+2πk3
Schritt 9.4.2
Subtrahiere π von 4π.
(27)13cis3π4+2πk3
(27)13cis3π4+2πk3
Schritt 9.5
Kombiniere (27)13 und 3π4+2πk3.
cis(27)13(3π4+2πk)3
Schritt 9.6
Kombiniere c und (27)13(3π4+2πk)3.
isc((27)13(3π4+2πk))3
Schritt 9.7
Kombiniere i und c((27)13(3π4+2πk))3.
si(c((27)13(3π4+2πk)))3
Schritt 9.8
Kombiniere s und i(c((27)13(3π4+2πk)))3.
s(i(c((27)13(3π4+2πk))))3
Schritt 9.9
Entferne die Klammern.
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Schritt 9.9.1
Entferne die Klammern.
s(i(c(2713(3π4+2πk))))3
Schritt 9.9.2
Entferne die Klammern.
s(i(c2713(3π4+2πk)))3
Schritt 9.9.3
Entferne die Klammern.
s(i(c2713)(3π4+2πk))3
Schritt 9.9.4
Entferne die Klammern.
s(ic2713(3π4+2πk))3
Schritt 9.9.5
Entferne die Klammern.
s(ic2713)(3π4+2πk)3
Schritt 9.9.6
Entferne die Klammern.
s(ic)2713(3π4+2πk)3
Schritt 9.9.7
Entferne die Klammern.
sic2713(3π4+2πk)3
sic2713(3π4+2πk)3
sic2713(3π4+2πk)3
Schritt 10
Ersetze k=0 in der Formel und vereinfache sie.
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Schritt 10.1
Schreibe 27 als 33 um.
k=0:(33)13cis((π-π4)+2π(0)3)
Schritt 10.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, (am)n=amn.
k=0:33(13)cis((π-π4)+2π(0)3)
Schritt 10.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von 3.
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Schritt 10.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
k=0:33(13)cis((π-π4)+2π(0)3)
Schritt 10.3.2
Forme den Ausdruck um.
k=0:3cis((π-π4)+2π(0)3)
k=0:3cis((π-π4)+2π(0)3)
Schritt 10.4
Berechne den Exponenten.
k=0:3cis((π-π4)+2π(0)3)
Schritt 10.5
Um π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
k=0:3cis(π44-π4+2π(0)3)
Schritt 10.6
Kombiniere π und 44.
k=0:3cis(π44-π4+2π(0)3)
Schritt 10.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
k=0:3cis(π4-π4+2π(0)3)
Schritt 10.8
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 10.8.1
Bringe 4 auf die linke Seite von π.
k=0:3cis(4π-π4+2π(0)3)
Schritt 10.8.2
Subtrahiere π von 4π.
k=0:3cis(3π4+2π(0)3)
k=0:3cis(3π4+2π(0)3)
Schritt 10.9
Multipliziere 2π(0).
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Schritt 10.9.1
Mutltipliziere 0 mit 2.
k=0:3cis(3π4+0π3)
Schritt 10.9.2
Mutltipliziere 0 mit π.
k=0:3cis(3π4+03)
k=0:3cis(3π4+03)
Schritt 10.10
Addiere 3π4 und 0.
k=0:3cis(3π43)
Schritt 10.11
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
k=0:3cis(3π413)
Schritt 10.12
Kürze den gemeinsamen Faktor von 3.
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Schritt 10.12.1
Faktorisiere 3 aus 3π heraus.
k=0:3cis(3(π)413)
Schritt 10.12.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
k=0:3cis(3π413)
Schritt 10.12.3
Forme den Ausdruck um.
k=0:3cis(π4)
k=0:3cis(π4)
k=0:3cis(π4)
Schritt 11
Ersetze k=1 in der Formel und vereinfache sie.
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Schritt 11.1
Schreibe 27 als 33 um.
k=1:(33)13cis((π-π4)+2π(1)3)
Schritt 11.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, (am)n=amn.
k=1:33(13)cis((π-π4)+2π(1)3)
Schritt 11.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von 3.
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Schritt 11.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
k=1:33(13)cis((π-π4)+2π(1)3)
Schritt 11.3.2
Forme den Ausdruck um.
k=1:3cis((π-π4)+2π(1)3)
k=1:3cis((π-π4)+2π(1)3)
Schritt 11.4
Berechne den Exponenten.
k=1:3cis((π-π4)+2π(1)3)
Schritt 11.5
Um π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
k=1:3cis(π44-π4+2π(1)3)
Schritt 11.6
Kombiniere π und 44.
k=1:3cis(π44-π4+2π(1)3)
Schritt 11.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
k=1:3cis(π4-π4+2π(1)3)
Schritt 11.8
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 11.8.1
Bringe 4 auf die linke Seite von π.
k=1:3cis(4π-π4+2π(1)3)
Schritt 11.8.2
Subtrahiere π von 4π.
k=1:3cis(3π4+2π(1)3)
k=1:3cis(3π4+2π(1)3)
Schritt 11.9
Mutltipliziere 2 mit 1.
k=1:3cis(3π4+2π3)
Schritt 11.10
Um 2π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
k=1:3cis(3π4+2π443)
Schritt 11.11
Kombiniere 2π und 44.
k=1:3cis(3π4+2π443)
Schritt 11.12
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
k=1:3cis(3π+2π443)
Schritt 11.13
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 11.13.1
Mutltipliziere 4 mit 2.
k=1:3cis(3π+8π43)
Schritt 11.13.2
Addiere 3π und 8π.
k=1:3cis(11π43)
k=1:3cis(11π43)
Schritt 11.14
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
k=1:3cis(11π413)
Schritt 11.15
Multipliziere 11π413.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.15.1
Mutltipliziere 11π4 mit 13.
k=1:3cis(11π43)
Schritt 11.15.2
Mutltipliziere 4 mit 3.
k=1:3cis(11π12)
k=1:3cis(11π12)
k=1:3cis(11π12)
Schritt 12
Ersetze k=2 in der Formel und vereinfache sie.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1
Schreibe 27 als 33 um.
k=2:(33)13cis((π-π4)+2π(2)3)
Schritt 12.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, (am)n=amn.
k=2:33(13)cis((π-π4)+2π(2)3)
Schritt 12.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von 3.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
k=2:33(13)cis((π-π4)+2π(2)3)
Schritt 12.3.2
Forme den Ausdruck um.
k=2:3cis((π-π4)+2π(2)3)
k=2:3cis((π-π4)+2π(2)3)
Schritt 12.4
Berechne den Exponenten.
k=2:3cis((π-π4)+2π(2)3)
Schritt 12.5
Um π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
k=2:3cis(π44-π4+2π(2)3)
Schritt 12.6
Kombiniere π und 44.
k=2:3cis(π44-π4+2π(2)3)
Schritt 12.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
k=2:3cis(π4-π4+2π(2)3)
Schritt 12.8
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 12.8.1
Bringe 4 auf die linke Seite von π.
k=2:3cis(4π-π4+2π(2)3)
Schritt 12.8.2
Subtrahiere π von 4π.
k=2:3cis(3π4+2π(2)3)
k=2:3cis(3π4+2π(2)3)
Schritt 12.9
Mutltipliziere 2 mit 2.
k=2:3cis(3π4+4π3)
Schritt 12.10
Um 4π als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit 44.
k=2:3cis(3π4+4π443)
Schritt 12.11
Kombiniere 4π und 44.
k=2:3cis(3π4+4π443)
Schritt 12.12
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
k=2:3cis(3π+4π443)
Schritt 12.13
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.13.1
Mutltipliziere 4 mit 4.
k=2:3cis(3π+16π43)
Schritt 12.13.2
Addiere 3π und 16π.
k=2:3cis(19π43)
k=2:3cis(19π43)
Schritt 12.14
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
k=2:3cis(19π413)
Schritt 12.15
Multipliziere 19π413.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.15.1
Mutltipliziere 19π4 mit 13.
k=2:3cis(19π43)
Schritt 12.15.2
Mutltipliziere 4 mit 3.
k=2:3cis(19π12)
k=2:3cis(19π12)
k=2:3cis(19π12)
Schritt 13
Liste die Lösungen auf.
k=0:3cis(π4)
k=1:3cis(11π12)
k=2:3cis(19π12)
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