Elementarmathematik Beispiele

$1 + \sec^{2} (θ) \cdot \sin^{2} (θ) = \sec^{2} (θ)$

Schritt 1

Beginne auf der linken Seite.

$1 + \sec^{2} (θ) \cdot \sin^{2} (θ)$

Schritt 2

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 2.1

Schreibe $\sec (θ)$ mithilfe von Sinus und Kosinus um.

$1 + {(\frac{1}{\cos (θ)})}^{2} \cdot \sin^{2} (θ)$

Schritt 2.2

Wende die Produktregel auf $\frac{1}{\cos (θ)}$ an.

$1 + \frac{1^{2}}{\cos^{2} (θ)} \cdot \sin^{2} (θ)$

Schritt 2.3

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$1 + \frac{1}{\cos^{2} (θ)} \cdot \sin^{2} (θ)$

Schritt 2.4

Kombiniere $\frac{1}{\cos^{2} (θ)}$ und $\sin^{2} (θ)$ .

$1 + \frac{\sin^{2} (θ)}{\cos^{2} (θ)}$

Schritt 3

Wende den umgekehrten trigonometrischen Pythagoras an.

$1 + \frac{1 - \cos^{2} (θ)}{\cos^{2} (θ)}$

Schritt 4

Vereinfache.

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Schritt 4.1

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 4.1.1

Schreibe $1$ als $1^{2}$ um.

$1 + \frac{1^{2} - {\cos (θ)}^{2}}{{\cos (θ)}^{2}}$

Schritt 4.1.2

Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , mit $a = 1$ und $b = \cos (θ)$ .

$1 + \frac{(1 + \cos (θ)) (1 - \cos (θ))}{{\cos (θ)}^{2}}$

Schritt 4.2

Schreibe $1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.

$\frac{{\cos (θ)}^{2}}{{\cos (θ)}^{2}} + \frac{(1 + \cos (θ)) (1 - \cos (θ))}{{\cos (θ)}^{2}}$

Schritt 4.3

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{{\cos (θ)}^{2} + (1 + \cos (θ)) (1 - \cos (θ))}{{\cos (θ)}^{2}}$

Schritt 4.4

Vereinfache den Zähler.

$\frac{1}{\cos^{2} (θ)}$

Schritt 5

Schreibe $\frac{1}{\cos^{2} (θ)}$ als $\sec^{2} (θ)$ um.

$\sec^{2} (θ)$

Schritt 6

Da gezeigt wurde, dass die beiden Seiten äquivalent sind, ist die Gleichung eine Identitätsgleichung.

$1 + \sec^{2} (θ) \cdot \sin^{2} (θ) = \sec^{2} (θ)$ ist eine Identitätsgleichung