Elementarmathematik Beispiele

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

Schritt 1

Bringe alle Ausdrücke auf die linke Seite der Gleichung.

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Schritt 1.1

Subtrahiere $1$ von beiden Seiten der Gleichung.

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

Schritt 1.2

Addiere $\sin (θ)$ zu beiden Seiten der Gleichung.

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

Schritt 2

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

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Schritt 2.1

Stelle $\cos^{2} (θ)$ und $- 1$ um.

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

Schritt 2.2

Schreibe $- 1$ als $- 1 (1)$ um.

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

Schritt 2.3

Faktorisiere $- 1$ aus $\cos^{2} (θ)$ heraus.

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

Schritt 2.4

Faktorisiere $- 1$ aus $- 1 (1) - 1 (- \cos^{2} (θ))$ heraus.

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

Schritt 2.5

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

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

Schritt 2.6

Wende den trigonometrischen Pythagoras an.

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

Schritt 2.7

Subtrahiere $\sin^{2} (θ)$ von $- \sin^{2} (θ)$ .

$- 2 \sin^{2} (θ) + \sin (θ) = 0$

Schritt 3

Faktorisiere $- \sin (θ)$ aus $- 2 \sin^{2} (θ) + \sin (θ)$ heraus.

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Schritt 3.1

Faktorisiere $- \sin (θ)$ aus $- 2 \sin^{2} (θ)$ heraus.

$- \sin (θ) (2 \sin (θ)) + \sin (θ) = 0$

Schritt 3.2

Schreibe $\sin (θ)$ als $1 \sin (θ)$ um.

$- \sin (θ) (2 \sin (θ)) + 1 \sin (θ) = 0$

Schritt 3.3

Faktorisiere $- \sin (θ)$ aus $1 \sin (θ)$ heraus.

$- \sin (θ) (2 \sin (θ)) - \sin (θ) \cdot - 1 = 0$

Schritt 3.4

Faktorisiere $- \sin (θ)$ aus $- \sin (θ) (2 \sin (θ)) - \sin (θ) \cdot - 1$ heraus.

$- \sin (θ) (2 \sin (θ) - 1) = 0$

Schritt 4

Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich $0$ ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich $0$ .

$\sin (θ) = 0$

$2 \sin (θ) - 1 = 0$

Schritt 5

Setze $\sin (θ)$ gleich $0$ und löse nach $θ$ auf.

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Schritt 5.1

Setze $\sin (θ)$ gleich $0$ .

$\sin (θ) = 0$

Schritt 5.2

Löse $\sin (θ) = 0$ nach $θ$ auf.

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Schritt 5.2.1

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

$θ = \arcsin (0)$

Schritt 5.2.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 5.2.2.1

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

$θ = 0$

Schritt 5.2.3

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.

$θ = π - 0$

Schritt 5.2.4

Subtrahiere $0$ von $π$ .

$θ = π$

Schritt 5.2.5

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

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Schritt 5.2.5.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 5.2.5.2

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

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Schritt 5.2.5.3

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

$\frac{2 π}{1}$

Schritt 5.2.5.4

Dividiere $2 π$ durch $1$ .

$2 π$

Schritt 5.2.6

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

$θ = 2 π n, π + 2 π n$ , für jede Ganzzahl $n$

Schritt 6

Setze $2 \sin (θ) - 1$ gleich $0$ und löse nach $θ$ auf.

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Schritt 6.1

Setze $2 \sin (θ) - 1$ gleich $0$ .

$2 \sin (θ) - 1 = 0$

Schritt 6.2

Löse $2 \sin (θ) - 1 = 0$ nach $θ$ auf.

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Schritt 6.2.1

Addiere $1$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$2 \sin (θ) = 1$

Schritt 6.2.2

Teile jeden Ausdruck in $2 \sin (θ) = 1$ durch $2$ und vereinfache.

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Schritt 6.2.2.1

Teile jeden Ausdruck in $2 \sin (θ) = 1$ durch $2$ .

$\frac{2 \sin (θ)}{2} = \frac{1}{2}$

Schritt 6.2.2.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 6.2.2.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 6.2.2.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{2 \sin (θ)}{2} = \frac{1}{2}$

Schritt 6.2.2.2.1.2

Dividiere $\sin (θ)$ durch $1$ .

$\sin (θ) = \frac{1}{2}$

Schritt 6.2.3

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

$θ = \arcsin (\frac{1}{2})$

Schritt 6.2.4

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 6.2.4.1

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

$θ = \frac{π}{6}$

Schritt 6.2.5

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.

$θ = π - \frac{π}{6}$

Schritt 6.2.6

Vereinfache $π - \frac{π}{6}$ .

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Schritt 6.2.6.1

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

$θ = π \cdot \frac{6}{6} - \frac{π}{6}$

Schritt 6.2.6.2

Kombiniere Brüche.

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Schritt 6.2.6.2.1

Kombiniere $π$ und $\frac{6}{6}$ .

$θ = \frac{π \cdot 6}{6} - \frac{π}{6}$

Schritt 6.2.6.2.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$θ = \frac{π \cdot 6 - π}{6}$

Schritt 6.2.6.3

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 6.2.6.3.1

Bringe $6$ auf die linke Seite von $π$ .

$θ = \frac{6 \cdot π - π}{6}$

Schritt 6.2.6.3.2

Subtrahiere $π$ von $6 π$ .

$θ = \frac{5 π}{6}$

Schritt 6.2.7

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

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Schritt 6.2.7.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 6.2.7.2

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

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Schritt 6.2.7.3

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

$\frac{2 π}{1}$

Schritt 6.2.7.4

Dividiere $2 π$ durch $1$ .

$2 π$

Schritt 6.2.8

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

$θ = \frac{π}{6} + 2 π n, \frac{5 π}{6} + 2 π n$ , für jede Ganzzahl $n$

Schritt 7

Die endgültige Lösung sind alle Werte, die $- \sin (θ) (2 \sin (θ) - 1) = 0$ wahr machen.

$θ = 2 π n, π + 2 π n, \frac{π}{6} + 2 π n, \frac{5 π}{6} + 2 π n$ , für jede Ganzzahl $n$