Elementarmathematik Beispiele

$\tan (\frac{x}{2} + \frac{π}{3}) = 1$

Schritt 1

Wende den inversen Tangens auf beide Seiten der Gleichung an, um $x$ aus dem Tangens herauszuziehen.

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = \arctan (1)$

Schritt 2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 2.1

Der genau Wert von $\arctan (1)$ ist $\frac{π}{4}$ .

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = \frac{π}{4}$

Schritt 3

Bringe alle Terme, die nicht $x$ enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 3.1

Subtrahiere $\frac{π}{3}$ von beiden Seiten der Gleichung.

$\frac{x}{2} = \frac{π}{4} - \frac{π}{3}$

Schritt 3.2

Um $\frac{π}{4}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{3}{3}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π}{4} \cdot \frac{3}{3} - \frac{π}{3}$

Schritt 3.3

Um $- \frac{π}{3}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{4}{4}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π}{4} \cdot \frac{3}{3} - \frac{π}{3} \cdot \frac{4}{4}$

Schritt 3.4

Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von $12$ , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von $1$ multiplizierst.

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Schritt 3.4.1

Mutltipliziere $\frac{π}{4}$ mit $\frac{3}{3}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π \cdot 3}{4 \cdot 3} - \frac{π}{3} \cdot \frac{4}{4}$

Schritt 3.4.2

Mutltipliziere $4$ mit $3$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π \cdot 3}{12} - \frac{π}{3} \cdot \frac{4}{4}$

Schritt 3.4.3

Mutltipliziere $\frac{π}{3}$ mit $\frac{4}{4}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π \cdot 3}{12} - \frac{π \cdot 4}{3 \cdot 4}$

Schritt 3.4.4

Mutltipliziere $3$ mit $4$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π \cdot 3}{12} - \frac{π \cdot 4}{12}$

Schritt 3.5

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{x}{2} = \frac{π \cdot 3 - π \cdot 4}{12}$

Schritt 3.6

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 3.6.1

Bringe $3$ auf die linke Seite von $π$ .

$\frac{x}{2} = \frac{3 \cdot π - π \cdot 4}{12}$

Schritt 3.6.2

Mutltipliziere $4$ mit $- 1$ .

$\frac{x}{2} = \frac{3 π - 4 π}{12}$

Schritt 3.6.3

Subtrahiere $4 π$ von $3 π$ .

$\frac{x}{2} = \frac{- π}{12}$

Schritt 3.7

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\frac{x}{2} = - \frac{π}{12}$

Schritt 4

Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit $2$ .

$2 \frac{x}{2} = 2 (- \frac{π}{12})$

Schritt 5

Vereinfache beide Seiten der Gleichung.

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Schritt 5.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 5.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 5.1.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$2 \frac{x}{2} = 2 (- \frac{π}{12})$

Schritt 5.1.1.2

Forme den Ausdruck um.

$x = 2 (- \frac{π}{12})$

Schritt 5.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 5.2.1

Vereinfache $2 (- \frac{π}{12})$ .

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Schritt 5.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 5.2.1.1.1

Bringe das führende Minuszeichen in $- \frac{π}{12}$ in den Zähler.

$x = 2 \frac{- π}{12}$

Schritt 5.2.1.1.2

Faktorisiere $2$ aus $12$ heraus.

$x = 2 \frac{- π}{2 (6)}$

Schritt 5.2.1.1.3

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$x = 2 \frac{- π}{2 \cdot 6}$

Schritt 5.2.1.1.4

Forme den Ausdruck um.

$x = \frac{- π}{6}$

Schritt 5.2.1.2

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$x = - \frac{π}{6}$

Schritt 6

Die Tangensfunktion ist im ersten und dritten Quadranten positiv. Um die zweite Lösung zu finden, addiere den Referenzwinkel von $π$ , um die Lösung im vierten Quadranten zu ermitteln.

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = π + \frac{π}{4}$

Schritt 7

Löse nach $x$ auf.

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Schritt 7.1

Vereinfache $π + \frac{π}{4}$ .

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Schritt 7.1.1

Um $π$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{4}{4}$ .

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = π \cdot \frac{4}{4} + \frac{π}{4}$

Schritt 7.1.2

Kombiniere Brüche.

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Schritt 7.1.2.1

Kombiniere $π$ und $\frac{4}{4}$ .

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = \frac{π \cdot 4}{4} + \frac{π}{4}$

Schritt 7.1.2.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = \frac{π \cdot 4 + π}{4}$

Schritt 7.1.3

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 7.1.3.1

Bringe $4$ auf die linke Seite von $π$ .

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = \frac{4 \cdot π + π}{4}$

Schritt 7.1.3.2

Addiere $4 π$ und $π$ .

$\frac{x}{2} + \frac{π}{3} = \frac{5 π}{4}$

Schritt 7.2

Bringe alle Terme, die nicht $x$ enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 7.2.1

Subtrahiere $\frac{π}{3}$ von beiden Seiten der Gleichung.

$\frac{x}{2} = \frac{5 π}{4} - \frac{π}{3}$

Schritt 7.2.2

Um $\frac{5 π}{4}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{3}{3}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{5 π}{4} \cdot \frac{3}{3} - \frac{π}{3}$

Schritt 7.2.3

Um $- \frac{π}{3}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{4}{4}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{5 π}{4} \cdot \frac{3}{3} - \frac{π}{3} \cdot \frac{4}{4}$

Schritt 7.2.4

Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von $12$ , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von $1$ multiplizierst.

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Schritt 7.2.4.1

Mutltipliziere $\frac{5 π}{4}$ mit $\frac{3}{3}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{5 π \cdot 3}{4 \cdot 3} - \frac{π}{3} \cdot \frac{4}{4}$

Schritt 7.2.4.2

Mutltipliziere $4$ mit $3$ .

$\frac{x}{2} = \frac{5 π \cdot 3}{12} - \frac{π}{3} \cdot \frac{4}{4}$

Schritt 7.2.4.3

Mutltipliziere $\frac{π}{3}$ mit $\frac{4}{4}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{5 π \cdot 3}{12} - \frac{π \cdot 4}{3 \cdot 4}$

Schritt 7.2.4.4

Mutltipliziere $3$ mit $4$ .

$\frac{x}{2} = \frac{5 π \cdot 3}{12} - \frac{π \cdot 4}{12}$

Schritt 7.2.5

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{x}{2} = \frac{5 π \cdot 3 - π \cdot 4}{12}$

Schritt 7.2.6

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 7.2.6.1

Mutltipliziere $3$ mit $5$ .

$\frac{x}{2} = \frac{15 π - π \cdot 4}{12}$

Schritt 7.2.6.2

Mutltipliziere $4$ mit $- 1$ .

$\frac{x}{2} = \frac{15 π - 4 π}{12}$

Schritt 7.2.6.3

Subtrahiere $4 π$ von $15 π$ .

$\frac{x}{2} = \frac{11 π}{12}$

Schritt 7.3

Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit $2$ .

$2 \frac{x}{2} = 2 \frac{11 π}{12}$

Schritt 7.4

Vereinfache beide Seiten der Gleichung.

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Schritt 7.4.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 7.4.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 7.4.1.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$2 \frac{x}{2} = 2 \frac{11 π}{12}$

Schritt 7.4.1.1.2

Forme den Ausdruck um.

$x = 2 \frac{11 π}{12}$

Schritt 7.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 7.4.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 7.4.2.1.1

Faktorisiere $2$ aus $12$ heraus.

$x = 2 \frac{11 π}{2 (6)}$

Schritt 7.4.2.1.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$x = 2 \frac{11 π}{2 \cdot 6}$

Schritt 7.4.2.1.3

Forme den Ausdruck um.

$x = \frac{11 π}{6}$

Schritt 8

Ermittele die Periode von $\tan (\frac{x}{2} + \frac{π}{3})$ .

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Schritt 8.1

Die Periode der Funktion kann mithilfe von $\frac{π}{| b |}$ berechnet werden.

$\frac{π}{| b |}$

Schritt 8.2

Ersetze $b$ durch $\frac{1}{2}$ in der Formel für die Periode.

$\frac{π}{| \frac{1}{2} |}$

Schritt 8.3

$\frac{1}{2}$ ist ungefähr $0.5$ , was positiv ist, also entferne den Absolutwert

$\frac{π}{\frac{1}{2}}$

Schritt 8.4

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$π \cdot 2$

Schritt 8.5

Bringe $2$ auf die linke Seite von $π$ .

$2 π$

Schritt 9

Addiere $2 π$ zu jedem negativen Winkel, um positive Winkel zu erhalten.

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Schritt 9.1

Addiere $2 π$ zu $- \frac{π}{6}$ , um den positiven Winkel zu bestimmen.

$- \frac{π}{6} + 2 π$

Schritt 9.2

Um $2 π$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{6}{6}$ .

$2 π \cdot \frac{6}{6} - \frac{π}{6}$

Schritt 9.3

Kombiniere Brüche.

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Schritt 9.3.1

Kombiniere $2 π$ und $\frac{6}{6}$ .

$\frac{2 π \cdot 6}{6} - \frac{π}{6}$

Schritt 9.3.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{2 π \cdot 6 - π}{6}$

Schritt 9.4

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 9.4.1

Mutltipliziere $6$ mit $2$ .

$\frac{12 π - π}{6}$

Schritt 9.4.2

Subtrahiere $π$ von $12 π$ .

$\frac{11 π}{6}$

Schritt 9.5

Liste die neuen Winkel auf.

$x = \frac{11 π}{6}$

Schritt 10

Die Periode der Funktion $\tan (\frac{x}{2} + \frac{π}{3})$ ist $2 π$ , d. h., Werte werden sich alle $2 π$ rad in beide Richtungen wiederholen.

$x = \frac{11 π}{6} + 2 π n, \frac{11 π}{6} + 2 π n$ , für jede ganze Zahl $n$

Schritt 11

Fasse die Ergebnisse zusammen.

$x = \frac{11 π}{6} + 2 π n$ , für jede ganze Zahl $n$