Elementarmathematik Beispiele

Löse durch Faktorisieren cos(4x)-cos(2x)=0
Schritt 1
Vereinfache die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 1.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.1.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.2.1
Wende die Doppelwinkelfunktion an, um nach zu transformieren.
Schritt 1.1.2.2
Schreibe als um.
Schritt 1.1.2.3
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
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Schritt 1.1.2.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.2.3.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.2.3.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.2.4
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
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Schritt 1.1.2.4.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 1.1.2.4.1.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 1.1.2.4.1.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
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Schritt 1.1.2.4.1.2.1
Bewege .
Schritt 1.1.2.4.1.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.1.2.4.1.2.3
Addiere und .
Schritt 1.1.2.4.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.4.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.4.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.4.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.1.2.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.2.6
Vereinfache.
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Schritt 1.1.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.6.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.3
Subtrahiere von .
Schritt 1.1.4
Wende die Doppelwinkelfunktion an, um nach zu transformieren.
Schritt 1.1.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2
Vereinfache durch Addieren von Termen.
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Schritt 1.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 1.2.2
Addiere und .
Schritt 2
Faktorisiere .
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Schritt 2.1
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2
Faktorisiere durch Gruppieren.
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Schritt 2.2.1
Stelle die Terme um.
Schritt 2.2.2
Für ein Polynom der Form schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich und deren Summe gleich ist.
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Schritt 2.2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.2.2
Schreibe um als plus
Schritt 2.2.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.3
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
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Schritt 2.2.3.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 2.2.3.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 2.2.4
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 2.3
Schreibe als um.
Schritt 2.4
Schreibe als um.
Schritt 2.5
Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, , mit und .
Schritt 2.6
Schreibe als um.
Schritt 2.7
Faktorisiere.
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Schritt 2.7.1
Faktorisiere.
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Schritt 2.7.1.1
Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, , mit und .
Schritt 2.7.1.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 2.7.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 3
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 4
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 4.1
Setze gleich .
Schritt 4.2
Löse nach auf.
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Schritt 4.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 4.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 4.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 4.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 4.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 4.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 4.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 4.2.2.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.2.3
Wende den inversen Kosinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Kosinus herauszuziehen.
Schritt 4.2.4
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 4.2.4.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.2.5
Die Cosinus-Funktion ist im zweiten und dritten Quadranten negativ. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere den Referenzwinkel von , um die Lösung im dritten Quadranten zu finden.
Schritt 4.2.6
Vereinfache .
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Schritt 4.2.6.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.2.6.2
Kombiniere Brüche.
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Schritt 4.2.6.2.1
Kombiniere und .
Schritt 4.2.6.2.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.6.3
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 4.2.6.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.6.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.7
Ermittele die Periode von .
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Schritt 4.2.7.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 4.2.7.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 4.2.7.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 4.2.7.4
Dividiere durch .
Schritt 4.2.8
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
Schritt 5
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 5.1
Setze gleich .
Schritt 5.2
Löse nach auf.
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Schritt 5.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 5.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 5.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 5.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.2.3
Wende den inversen Kosinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Kosinus herauszuziehen.
Schritt 5.2.4
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 5.2.4.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 5.2.5
Die Kosinusfunktion ist positiv im ersten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere den Referenzwinkel von , um die Lösung im vierten Quadranten zu finden.
Schritt 5.2.6
Vereinfache .
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Schritt 5.2.6.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 5.2.6.2
Kombiniere Brüche.
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Schritt 5.2.6.2.1
Kombiniere und .
Schritt 5.2.6.2.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 5.2.6.3
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 5.2.6.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.6.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.7
Ermittele die Periode von .
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Schritt 5.2.7.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 5.2.7.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 5.2.7.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 5.2.7.4
Dividiere durch .
Schritt 5.2.8
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
Schritt 6
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 6.1
Setze gleich .
Schritt 6.2
Löse nach auf.
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Schritt 6.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.2.2
Wende den inversen Kosinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Kosinus herauszuziehen.
Schritt 6.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.3.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 6.2.4
Die Cosinus-Funktion ist im zweiten und dritten Quadranten negativ. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere den Referenzwinkel von , um die Lösung im dritten Quadranten zu finden.
Schritt 6.2.5
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.6
Ermittele die Periode von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.6.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 6.2.6.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 6.2.6.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 6.2.6.4
Dividiere durch .
Schritt 6.2.7
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
Schritt 7
Setze gleich und löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.1
Setze gleich .
Schritt 7.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 7.2.2
Wende den inversen Kosinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Kosinus herauszuziehen.
Schritt 7.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.3.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 7.2.4
Die Kosinusfunktion ist positiv im ersten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere den Referenzwinkel von , um die Lösung im vierten Quadranten zu finden.
Schritt 7.2.5
Subtrahiere von .
Schritt 7.2.6
Ermittele die Periode von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.6.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 7.2.6.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 7.2.6.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 7.2.6.4
Dividiere durch .
Schritt 7.2.7
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
, für jede ganze Zahl
Schritt 8
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
, für jede ganze Zahl
Schritt 9
Fasse die Ergebnisse zusammen.
, für jede ganze Zahl