Trigonometrie Beispiele

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

Schritt 1

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

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Schritt 1.1

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

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

Schritt 1.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 1.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 1.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

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

Schritt 1.2.1.2

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

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

Schritt 2

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

$\frac{x}{2} = \arccos (\frac{1}{2})$

Schritt 3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 3.1

Der genau Wert von $\arccos (\frac{1}{2})$ ist $\frac{π}{3}$ .

$\frac{x}{2} = \frac{π}{3}$

Schritt 4

Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit $2$ .

$2 \frac{x}{2} = 2 \frac{π}{3}$

Schritt 5

Vereinfache beide Seiten der Gleichung.

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Schritt 5.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 5.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 5.1.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$2 \frac{x}{2} = 2 \frac{π}{3}$

Schritt 5.1.1.2

Forme den Ausdruck um.

$x = 2 \frac{π}{3}$

Schritt 5.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 5.2.1

Kombiniere $2$ und $\frac{π}{3}$ .

$x = \frac{2 π}{3}$

Schritt 6

Die Kosinusfunktion ist positiv im ersten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere den Referenzwinkel von $2 π$ , um die Lösung im vierten Quadranten zu finden.

$\frac{x}{2} = 2 π - \frac{π}{3}$

Schritt 7

Löse nach $x$ auf.

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Schritt 7.1

Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit $2$ .

$2 \frac{x}{2} = 2 (2 π - \frac{π}{3})$

Schritt 7.2

Vereinfache beide Seiten der Gleichung.

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Schritt 7.2.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 7.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 7.2.1.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$2 \frac{x}{2} = 2 (2 π - \frac{π}{3})$

Schritt 7.2.1.1.2

Forme den Ausdruck um.

$x = 2 (2 π - \frac{π}{3})$

Schritt 7.2.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 7.2.2.1

Vereinfache $2 (2 π - \frac{π}{3})$ .

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Schritt 7.2.2.1.1

Um $2 π$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{3}{3}$ .

$x = 2 (2 π \cdot \frac{3}{3} - \frac{π}{3})$

Schritt 7.2.2.1.2

Kombiniere Brüche.

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Schritt 7.2.2.1.2.1

Kombiniere $2 π$ und $\frac{3}{3}$ .

$x = 2 (\frac{2 π \cdot 3}{3} - \frac{π}{3})$

Schritt 7.2.2.1.2.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$x = 2 \frac{2 π \cdot 3 - π}{3}$

Schritt 7.2.2.1.3

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 7.2.2.1.3.1

Mutltipliziere $3$ mit $2$ .

$x = 2 \frac{6 π - π}{3}$

Schritt 7.2.2.1.3.2

Subtrahiere $π$ von $6 π$ .

$x = 2 \frac{5 π}{3}$

Schritt 7.2.2.1.4

Multipliziere $2 \frac{5 π}{3}$ .

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Schritt 7.2.2.1.4.1

Kombiniere $2$ und $\frac{5 π}{3}$ .

$x = \frac{2 (5 π)}{3}$

Schritt 7.2.2.1.4.2

Mutltipliziere $5$ mit $2$ .

$x = \frac{10 π}{3}$

Schritt 8

Ermittele die Periode von $\cos (\frac{x}{2})$ .

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Schritt 8.1

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

$\frac{2 π}{| b |}$

Schritt 8.2

Ersetze $b$ durch $\frac{1}{2}$ in der Formel für die Periode.

$\frac{2 π}{| \frac{1}{2} |}$

Schritt 8.3

$\frac{1}{2}$ ist ungefähr $0.5$ , was positiv ist, also entferne den Absolutwert

$\frac{2 π}{\frac{1}{2}}$

Schritt 8.4

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$2 π \cdot 2$

Schritt 8.5

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$4 π$

Schritt 9

Die Periode der Funktion $\cos (\frac{x}{2})$ ist $4 π$ , d. h., Werte werden sich alle $4 π$ rad in beide Richtungen wiederholen.

$x = \frac{2 π}{3} + 4 π n, \frac{10 π}{3} + 4 π n$ , für jede ganze Zahl $n$