Trigonometrie Beispiele

Ausmultiplizieren mithilfe des Satzes von de Moivre sin(7x)
sin(7x)sin(7x)
Schritt 1
Eine gute Methode sin(7x)sin(7x) zu entwickeln, ist die Anwendung des Satzes von de Moivre (r(cos(x)+isin(x))n=rn(cos(nx)+isin(nx)))(r(cos(x)+isin(x))n=rn(cos(nx)+isin(nx))). Wenn r=1r=1, cos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))ncos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))n.
cos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))ncos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))n
Schritt 2
Multipliziere die rechte Seite der Gleichung cos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))ncos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))n durch Anwenden des binomischen Lehrsatzes aus.
Multipliziere aus: (cos(x)+isin(x))7(cos(x)+isin(x))7
Schritt 3
Wende den binomischen Lehrsatz an.
cos7(x)+7cos6(x)(isin(x))+21cos5(x)(isin(x))2+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7cos7(x)+7cos6(x)(isin(x))+21cos5(x)(isin(x))2+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4
Vereinfache Terme.
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Schritt 4.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 4.1.1
Wende die Produktregel auf isin(x)isin(x) an.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)+21cos5(x)(i2sin2(x))+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7cos7(x)+7cos6(x)isin(x)+21cos5(x)(i2sin2(x))+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)+21i2cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7cos7(x)+7cos6(x)isin(x)+21i2cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.3
Schreibe i2i2 als -11 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)+21-1cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7cos7(x)+7cos6(x)isin(x)+211cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.4
Mutltipliziere 2121 mit -11.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7cos7(x)+7cos6(x)isin(x)21cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(isin(x))3+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.5
Wende die Produktregel auf isin(x) an.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)+35cos4(x)(i3sin3(x))+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.6
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)+35i3cos4(x)sin3(x)+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.7
Faktorisiere i2 aus.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)+35(i2i)cos4(x)sin3(x)+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.8
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)+35(-1i)cos4(x)sin3(x)+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.9
Schreibe -1i als -i um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)+35(-i)cos4(x)sin3(x)+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.10
Mutltipliziere -1 mit 35.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)(isin(x))4+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.11
Wende die Produktregel auf isin(x) an.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)(i4sin4(x))+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.12
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35i4cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.13
Schreibe i4 als 1 um.
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Schritt 4.1.13.1
Schreibe i4 als (i2)2 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35(i2)2cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.13.2
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35(-1)2cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.13.3
Potenziere -1 mit 2.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+351cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+351cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.14
Mutltipliziere 35 mit 1.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(isin(x))5+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.15
Wende die Produktregel auf isin(x) an.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21cos2(x)(i5sin5(x))+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.16
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21i5cos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.17
Faktorisiere i4 aus.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21(i4i)cos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.18
Schreibe i4 als 1 um.
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Schritt 4.1.18.1
Schreibe i4 als (i2)2 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21((i2)2i)cos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.18.2
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21((-1)2i)cos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.18.3
Potenziere -1 mit 2.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21(1i)cos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21(1i)cos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.19
Mutltipliziere i mit 1.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(isin(x))6+(isin(x))7
Schritt 4.1.20
Wende die Produktregel auf isin(x) an.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(i6sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.21
Faktorisiere i4 aus.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(i4i2sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.22
Schreibe i4 als 1 um.
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Schritt 4.1.22.1
Schreibe i4 als (i2)2 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)((i2)2i2sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.22.2
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)((-1)2i2sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.22.3
Potenziere -1 mit 2.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(1i2sin6(x))+(isin(x))7
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(1i2sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.23
Mutltipliziere i2 mit 1.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(i2sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.24
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(-1sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.25
Schreibe -1sin6(x) als -sin6(x) um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)+7cos(x)(-sin6(x))+(isin(x))7
Schritt 4.1.26
Mutltipliziere -1 mit 7.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+(isin(x))7
Schritt 4.1.27
Wende die Produktregel auf isin(x) an.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+i7sin7(x)
Schritt 4.1.28
Schreibe i7 als i4(i2i) um.
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Schritt 4.1.28.1
Faktorisiere i4 aus.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+i4i3sin7(x)
Schritt 4.1.28.2
Faktorisiere i2 aus.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+i4(i2i)sin7(x)
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+i4(i2i)sin7(x)
Schritt 4.1.29
Schreibe i4 als 1 um.
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Schritt 4.1.29.1
Schreibe i4 als (i2)2 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+(i2)2(i2i)sin7(x)
Schritt 4.1.29.2
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+(-1)2(i2i)sin7(x)
Schritt 4.1.29.3
Potenziere -1 mit 2.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+1(i2i)sin7(x)
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+1(i2i)sin7(x)
Schritt 4.1.30
Mutltipliziere i2i mit 1.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)+i2isin7(x)
Schritt 4.1.31
Schreibe i2 als -1 um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)-1isin7(x)
Schritt 4.1.32
Schreibe -1i als -i um.
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)-isin7(x)
cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)-isin7(x)
Schritt 4.2
Stelle die Faktoren in cos7(x)+7cos6(x)isin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)-isin7(x) um.
cos7(x)+7icos6(x)sin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)-isin7(x)
cos7(x)+7icos6(x)sin(x)-21cos5(x)sin2(x)-35icos4(x)sin3(x)+35cos3(x)sin4(x)+21icos2(x)sin5(x)-7cos(x)sin6(x)-isin7(x)
Schritt 5
Ziehe die Ausdrücke mit dem imaginären Teil heraus, welche gleich sin(7x) sind. Entferne die imaginäre Zahl i.
sin(7x)=7cos6(x)sin(x)-35cos4(x)sin3(x)+21cos2(x)sin5(x)-sin7(x)
(
(
)
)
|
|
[
[
]
]
°
°
7
7
8
8
9
9
θ
θ
4
4
5
5
6
6
/
/
^
^
×
×
>
>
π
π
1
1
2
2
3
3
-
-
+
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0
0
.
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%
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