Elementarmathematik Beispiele

$\sin^{2} (x) - \cos^{2} (x) = - 1$

Schritt 1

Addiere $1$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$\sin^{2} (x) - \cos^{2} (x) + 1 = 0$

Schritt 2

Vereinfache $\sin^{2} (x) - \cos^{2} (x) + 1$ .

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Schritt 2.1

Stelle $- \cos^{2} (x)$ und $1$ um.

$\sin^{2} (x) + 1 - \cos^{2} (x) = 0$

Schritt 2.2

Wende den trigonometrischen Pythagoras an.

$\sin^{2} (x) + \sin^{2} (x) = 0$

Schritt 2.3

Addiere $\sin^{2} (x)$ und $\sin^{2} (x)$ .

$2 \sin^{2} (x) = 0$

Schritt 3

Löse nach $x$ auf.

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Schritt 3.1

Teile jeden Ausdruck in $2 \sin^{2} (x) = 0$ durch $2$ und vereinfache.

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Schritt 3.1.1

Teile jeden Ausdruck in $2 \sin^{2} (x) = 0$ durch $2$ .

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{2} = \frac{0}{2}$

Schritt 3.1.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 3.1.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 3.1.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{2 \sin^{2} (x)}{2} = \frac{0}{2}$

Schritt 3.1.2.1.2

Dividiere $\sin^{2} (x)$ durch $1$ .

$\sin^{2} (x) = \frac{0}{2}$

Schritt 3.1.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 3.1.3.1

Dividiere $0$ durch $2$ .

$\sin^{2} (x) = 0$

Schritt 3.2

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$\sin (x) = \pm \sqrt{0}$

Schritt 3.3

Vereinfache $\pm \sqrt{0}$ .

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Schritt 3.3.1

Schreibe $0$ als $0^{2}$ um.

$\sin (x) = \pm \sqrt{0^{2}}$

Schritt 3.3.2

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.

$\sin (x) = \pm 0$

Schritt 3.3.3

Plus oder Minus $0$ ist $0$ .

$\sin (x) = 0$

Schritt 3.4

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

$x = \arcsin (0)$

Schritt 3.5

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 3.5.1

Der genau Wert von $\arcsin (0)$ ist $0$ .

$x = 0$

Schritt 3.6

Die Sinusfunktion ist positiv im ersten und zweiten Quadranten. Um die zweite Lösung zu ermitteln, subtrahiere den Referenzwinkel von $π$ , um die Lösung im zweiten Quadranten zu finden.

$x = π - 0$

Schritt 3.7

Subtrahiere $0$ von $π$ .

$x = π$

Schritt 3.8

Ermittele die Periode von $\sin (x)$ .

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Schritt 3.8.1

Die Periode der Funktion kann mithilfe von $\frac{2 π}{| b |}$ berechnet werden.

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 3.8.2

Ersetze $b$ durch $1$ in der Formel für die Periode.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Schritt 3.8.3

Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen $0$ und $1$ ist $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Schritt 3.8.4

Dividiere $2 π$ durch $1$ .

$2 π$

Schritt 3.9

Die Periode der Funktion $\sin (x)$ ist $2 π$ , d. h., Werte werden sich alle $2 π$ rad in beide Richtungen wiederholen.

$x = 2 π n, π + 2 π n$ , für jede ganze Zahl $n$

Schritt 4

Fasse die Ergebnisse zusammen.

$x = π n$ , für jede ganze Zahl $n$