Trigonometrie Beispiele

$4 \cos (x) = - \sin^{2} (x) + 4$

Schritt 1

Bringe alle Ausdrücke auf die linke Seite der Gleichung.

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Schritt 1.1

Addiere $\sin^{2} (x)$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$4 \cos (x) + \sin^{2} (x) = 4$

Schritt 1.2

Subtrahiere $4$ von beiden Seiten der Gleichung.

$4 \cos (x) + \sin^{2} (x) - 4 = 0$

Schritt 2

Ersetze $\sin^{2} (x)$ durch $1 - \cos^{2} (x)$ .

$4 \cos (x) (1 - \cos^{2} (x)) - 4 = 0$

Schritt 3

Löse nach $x$ auf.

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Schritt 3.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 3.1.1

Wende den trigonometrischen Pythagoras an.

$4 \cos (x) \sin^{2} (x) - 4 = 0$

Schritt 3.2

Ersetze die $\sin^{2} (x)$ durch $1 - \cos^{2} (x)$ basierend auf der $\sin^{2} (x) + \cos^{2} (x) = 1$ -Identitätsgleichung.

$(1 - \cos^{2} (x)) - 4 = 0$

Schritt 3.3

Subtrahiere $4$ von $1$ .

$- \cos^{2} (x) - 3 = 0$

Schritt 3.4

Addiere $3$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$- \cos^{2} (x) = 3$

Schritt 3.5

Teile jeden Ausdruck in $- \cos^{2} (x) = 3$ durch $- 1$ und vereinfache.

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Schritt 3.5.1

Teile jeden Ausdruck in $- \cos^{2} (x) = 3$ durch $- 1$ .

$\frac{- \cos^{2} (x)}{- 1} = \frac{3}{- 1}$

Schritt 3.5.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 3.5.2.1

Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.

$\frac{\cos^{2} (x)}{1} = \frac{3}{- 1}$

Schritt 3.5.2.2

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

$\cos^{2} (x) = \frac{3}{- 1}$

Schritt 3.5.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 3.5.3.1

Dividiere $3$ durch $- 1$ .

$\cos^{2} (x) = - 3$

Schritt 3.6

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$\cos (x) = \pm \sqrt{- 3}$

Schritt 3.7

Vereinfache $\pm \sqrt{- 3}$ .

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Schritt 3.7.1

Schreibe $- 3$ als $- 1 (3)$ um.

$\cos (x) = \pm \sqrt{- 1 (3)}$

Schritt 3.7.2

Schreibe $\sqrt{- 1 (3)}$ als $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{3}$ um.

$\cos (x) = \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{3}$

Schritt 3.7.3

Schreibe $\sqrt{- 1}$ als $i$ um.

$\cos (x) = \pm i \sqrt{3}$

Schritt 3.8

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 3.8.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$\cos (x) = i \sqrt{3}$

Schritt 3.8.2

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$\cos (x) = - i \sqrt{3}$

Schritt 3.8.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$\cos (x) = i \sqrt{3}, - i \sqrt{3}$

Schritt 3.9

Stelle jede der Lösungen auf, um sie nach $x$ aufzulösen.

$\cos (x) = i \sqrt{3}$

$\cos (x) = - i \sqrt{3}$

Schritt 3.10

Löse in $\cos (x) = i \sqrt{3}$ nach $x$ auf.

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Schritt 3.10.1

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

$x = \arccos (i \sqrt{3})$

Schritt 3.10.2

Der inverse Cosinus von $\arccos (i \sqrt{3})$ ist nicht definiert.

Undefiniert

Schritt 3.11

Löse in $\cos (x) = - i \sqrt{3}$ nach $x$ auf.

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Schritt 3.11.1

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

$x = \arccos (- i \sqrt{3})$

Schritt 3.11.2

Der inverse Cosinus von $\arccos (- i \sqrt{3})$ ist nicht definiert.

Undefiniert

Schritt 3.12

Liste alle Lösungen auf.

Keine Lösung