Elementarmathematik Beispiele

$\cos^{2} (\frac{π}{12})$

Schritt 1

Der genau Wert von $\cos (\frac{π}{12})$ ist $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ .

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Schritt 1.1

Teile $\frac{π}{12}$ in zwei Winkel, für die die Werte der sechs trigonometrischen Funktionen bekannt sind.

$\cos^{2} (\frac{π}{4} - \frac{π}{6})$

Schritt 1.2

Wende das Additionstheorem der Trigonometrie $\cos (x - y) = \cos (x) \cos (y) + \sin (x) \sin (y)$ an.

${(\cos (\frac{π}{4}) \cos (\frac{π}{6}) + \sin (\frac{π}{4}) \sin (\frac{π}{6}))}^{2}$

Schritt 1.3

Der genau Wert von $\cos (\frac{π}{4})$ ist $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

${(\frac{\sqrt{2}}{2} \cos (\frac{π}{6}) + \sin (\frac{π}{4}) \sin (\frac{π}{6}))}^{2}$

Schritt 1.4

Der genau Wert von $\cos (\frac{π}{6})$ ist $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

${(\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin (\frac{π}{4}) \sin (\frac{π}{6}))}^{2}$

Schritt 1.5

Der genau Wert von $\sin (\frac{π}{4})$ ist $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

${(\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin (\frac{π}{6}))}^{2}$

Schritt 1.6

Der genau Wert von $\sin (\frac{π}{6})$ ist $\frac{1}{2}$ .

${(\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2})}^{2}$

Schritt 1.7

Vereinfache $\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Schritt 1.7.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 1.7.1.1

Multipliziere $\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}$ .

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Schritt 1.7.1.1.1

Mutltipliziere $\frac{\sqrt{2}}{2}$ mit $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

${(\frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{2 \cdot 2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2})}^{2}$

Schritt 1.7.1.1.2

Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.

${(\frac{\sqrt{2 \cdot 3}}{2 \cdot 2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2})}^{2}$

Schritt 1.7.1.1.3

Mutltipliziere $2$ mit $3$ .

${(\frac{\sqrt{6}}{2 \cdot 2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2})}^{2}$

Schritt 1.7.1.1.4

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

${(\frac{\sqrt{6}}{4} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2})}^{2}$

Schritt 1.7.1.2

Multipliziere $\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Schritt 1.7.1.2.1

Mutltipliziere $\frac{\sqrt{2}}{2}$ mit $\frac{1}{2}$ .

${(\frac{\sqrt{6}}{4} + \frac{\sqrt{2}}{2 \cdot 2})}^{2}$

Schritt 1.7.1.2.2

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

${(\frac{\sqrt{6}}{4} + \frac{\sqrt{2}}{4})}^{2}$

Schritt 1.7.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

${(\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4})}^{2}$

Schritt 2

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 2.1

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ an.

$\frac{{(\sqrt{6} + \sqrt{2})}^{2}}{4^{2}}$

Schritt 2.2

Potenziere $4$ mit $2$ .

$\frac{{(\sqrt{6} + \sqrt{2})}^{2}}{16}$

Schritt 2.3

Schreibe ${(\sqrt{6} + \sqrt{2})}^{2}$ als $(\sqrt{6} + \sqrt{2}) (\sqrt{6} + \sqrt{2})$ um.

$\frac{(\sqrt{6} + \sqrt{2}) (\sqrt{6} + \sqrt{2})}{16}$

Schritt 3

Multipliziere $(\sqrt{6} + \sqrt{2}) (\sqrt{6} + \sqrt{2})$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 3.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{\sqrt{6} (\sqrt{6} + \sqrt{2}) + \sqrt{2} (\sqrt{6} + \sqrt{2})}{16}$

Schritt 3.2

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{\sqrt{6} \sqrt{6} + \sqrt{6} \sqrt{2} + \sqrt{2} (\sqrt{6} + \sqrt{2})}{16}$

Schritt 3.3

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{\sqrt{6} \sqrt{6} + \sqrt{6} \sqrt{2} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 4.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 4.1.1

Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.

$\frac{\sqrt{6 \cdot 6} + \sqrt{6} \sqrt{2} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.2

Mutltipliziere $6$ mit $6$ .

$\frac{\sqrt{36} + \sqrt{6} \sqrt{2} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.3

Schreibe $36$ als $6^{2}$ um.

$\frac{\sqrt{6^{2}} + \sqrt{6} \sqrt{2} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.4

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

$\frac{6 + \sqrt{6} \sqrt{2} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.5

Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.

$\frac{6 + \sqrt{6 \cdot 2} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.6

Mutltipliziere $6$ mit $2$ .

$\frac{6 + \sqrt{12} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.7

Schreibe $12$ als $2^{2} \cdot 3$ um.

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Schritt 4.1.7.1

Faktorisiere $4$ aus $12$ heraus.

$\frac{6 + \sqrt{4 (3)} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.7.2

Schreibe $4$ als $2^{2}$ um.

$\frac{6 + \sqrt{2^{2} \cdot 3} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.8

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + \sqrt{2} \sqrt{6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.9

Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + \sqrt{2 \cdot 6} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.10

Mutltipliziere $2$ mit $6$ .

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + \sqrt{12} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.11

Schreibe $12$ als $2^{2} \cdot 3$ um.

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Schritt 4.1.11.1

Faktorisiere $4$ aus $12$ heraus.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + \sqrt{4 (3)} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.11.2

Schreibe $4$ als $2^{2}$ um.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + \sqrt{2^{2} \cdot 3} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.12

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3} + \sqrt{2} \sqrt{2}}{16}$

Schritt 4.1.13

Kombiniere unter Anwendung der Produktregel für das Wurzelziehen.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3} + \sqrt{2 \cdot 2}}{16}$

Schritt 4.1.14

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3} + \sqrt{4}}{16}$

Schritt 4.1.15

Schreibe $4$ als $2^{2}$ um.

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3} + \sqrt{2^{2}}}{16}$

Schritt 4.1.16

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

$\frac{6 + 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3} + 2}{16}$

Schritt 4.2

Addiere $6$ und $2$ .

$\frac{8 + 2 \sqrt{3} + 2 \sqrt{3}}{16}$

Schritt 4.3

Addiere $2 \sqrt{3}$ und $2 \sqrt{3}$ .

$\frac{8 + 4 \sqrt{3}}{16}$

Schritt 5

Kürze den gemeinsamen Teiler von $8 + 4 \sqrt{3}$ und $16$ .

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Schritt 5.1

Faktorisiere $4$ aus $8$ heraus.

$\frac{4 \cdot 2 + 4 \sqrt{3}}{16}$

Schritt 5.2

Faktorisiere $4$ aus $4 \sqrt{3}$ heraus.

$\frac{4 \cdot 2 + 4 (\sqrt{3})}{16}$

Schritt 5.3

Faktorisiere $4$ aus $4 \cdot 2 + 4 (\sqrt{3})$ heraus.

$\frac{4 \cdot (2 + \sqrt{3})}{16}$

Schritt 5.4

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 5.4.1

Faktorisiere $4$ aus $16$ heraus.

$\frac{4 \cdot (2 + \sqrt{3})}{4 (4)}$

Schritt 5.4.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{4 \cdot (2 + \sqrt{3})}{4 \cdot 4}$

Schritt 5.4.3

Forme den Ausdruck um.

$\frac{2 + \sqrt{3}}{4}$

Schritt 6

Das Ergebnis kann in mehreren Formen wiedergegeben werden.

Exakte Form:

$\frac{2 + \sqrt{3}}{4}$

Dezimalform:

$0.93301270 \dots$