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1/(cos(2x))+tan(2x)=3cos(2x),0<x<90

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Lösung

cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x),0∘<x<90∘

Lösung

x=20.72972…​,x=2180∘−0.72972…​
+1
Radianten
x=20.72972…​,x=2π−0.72972…​
Schritte zur Lösung
cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x),0∘<x<90∘
Subtrahiere 3cos(2x) von beiden Seitencos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)=0
Vereinfache cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x):cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1​+tan(2x)−3cos(2x)
Wandle das Element in einen Bruch um: tan(2x)=cos(2x)tan(2x)cos(2x)​,3cos(2x)=cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​=cos(2x)1​+cos(2x)tan(2x)cos(2x)​−cos(2x)3cos(2x)cos(2x)​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)​
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
1+tan(2x)cos(2x)−3cos(2x)cos(2x)
3cos(2x)cos(2x)=3cos2(2x)
3cos(2x)cos(2x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos(2x)cos(2x)=cos1+1(2x)=3cos1+1(2x)
Addiere die Zahlen: 1+1=2=3cos2(2x)
=1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)
=cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​
cos(2x)1+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=01+tan(2x)cos(2x)−3cos2(2x)=0
Drücke mit sin, cos aus1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)=0
Vereinfache 1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x):1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+cos(2x)sin(2x)​cos(2x)−3cos2(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)=sin(2x)
cos(2x)sin(2x)​cos(2x)
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(2x)sin(2x)cos(2x)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: cos(2x)=sin(2x)
=1+sin(2x)−3cos2(2x)
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
Füge 3cos2(2x) zu beiden Seiten hinzu1+sin(2x)=3cos2(2x)
Quadriere beide Seiten(1+sin(2x))2=(3cos2(2x))2
Subtrahiere (3cos2(2x))2 von beiden Seiten(1+sin(2x))2−9cos4(2x)=0
Faktorisiere (1+sin(2x))2−9cos4(2x):(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
Schreibe (1+sin(2x))2−9cos4(2x)um: (1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
(1+sin(2x))2−9cos4(2x)
Schreibe 9um: 32=(1+sin(2x))2−32cos4(2x)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ccos4(2x)=(cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−32(cos2(2x))2
Wende Exponentenregel an: ambm=(ab)m32(cos2(2x))2=(3cos2(2x))2=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
=(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)(1+sin(2x))2−(3cos2(2x))2=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))=((1+sin(2x))+3cos2(2x))((1+sin(2x))−3cos2(2x))
Fasse zusammen=(3cos2(2x)+sin(2x)+1)(sin(2x)−3cos2(2x)+1)
(1+sin(2x)+3cos2(2x))(1+sin(2x)−3cos2(2x))=0
Löse jeden Teil einzeln1+sin(2x)+3cos2(2x)=0or1+sin(2x)−3cos2(2x)=0
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0,0<x<90∘:Keine Lösung
1+sin(2x)+3cos2(2x)=0,0<x<90∘
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
1+sin(2x)+3cos2(2x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
Vereinfache 1+sin(2x)+3(1−sin2(2x)):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3(1−sin2(2x))
Multipliziere aus 3(1−sin2(2x)):3−3sin2(2x)
3(1−sin2(2x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=3,b=1,c=sin2(2x)=3⋅1−3sin2(2x)
Multipliziere die Zahlen: 3⋅1=3=3−3sin2(2x)
=1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
Vereinfache 1+sin(2x)+3−3sin2(2x):sin(2x)−3sin2(2x)+4
1+sin(2x)+3−3sin2(2x)
Fasse gleiche Terme zusammen=sin(2x)−3sin2(2x)+1+3
Addiere die Zahlen: 1+3=4=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
=sin(2x)−3sin2(2x)+4
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
Löse mit Substitution
4+sin(2x)−3sin2(2x)=0
Angenommen: sin(2x)=u4+u−3u2=0
4+u−3u2=0:u=−1,u=34​
4+u−3u2=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=0−3u2+u+4=0
Löse mit der quadratischen Formel
−3u2+u+4=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=−3,b=1,c=4u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
u1,2​=2(−3)−1±12−4(−3)⋅4​​
12−4(−3)⋅4​=7
12−4(−3)⋅4​
Wende Regel an 1a=112=1=1−4(−3)⋅4​
Wende Regel an −(−a)=a=1+4⋅3⋅4​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅3⋅4=48=1+48​
Addiere die Zahlen: 1+48=49=49​
Faktorisiere die Zahl: 49=72=72​
Wende Radikal Regel an: nan​=a72​=7=7
u1,2​=2(−3)−1±7​
Trenne die Lösungenu1​=2(−3)−1+7​,u2​=2(−3)−1−7​
u=2(−3)−1+7​:−1
2(−3)−1+7​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅3−1+7​
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: −1+7=6=−2⋅36​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=−66​
Wende Bruchregel an: −ba​=−ba​=−66​
Wende Regel an aa​=1=−1
u=2(−3)−1−7​:34​
2(−3)−1−7​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅3−1−7​
Subtrahiere die Zahlen: −1−7=−8=−2⋅3−8​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=−6−8​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​=68​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=34​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=−1,u=34​
Setze in u=sin(2x)einsin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1,sin(2x)=34​
sin(2x)=−1,0<x<90∘:Keine Lösung
sin(2x)=−1,0<x<90∘
Allgemeine Lösung für sin(2x)=−1
sin(x) Periodizitätstabelle mit 360∘n Zyklus:
2x=270∘+360∘n
2x=270∘+360∘n
Löse 2x=270∘+360∘n:x=135∘+180∘n
2x=270∘+360∘n
Teile beide Seiten durch 2
2x=270∘+360∘n
Teile beide Seiten durch 222x​=2270∘​+2360∘n​
Vereinfache
22x​=2270∘​+2360∘n​
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2270∘​+2360∘n​:135∘+180∘n
2270∘​+2360∘n​
2270∘​=135∘
2270∘​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​=2⋅2540∘​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=135∘
2360∘n​=180∘n
2360∘n​
Teile die Zahlen: 22​=1=180∘n
=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
Lösungen für den Bereich 0<x<90∘KeineLo¨sung
sin(2x)=34​,0<x<90∘:Keine Lösung
sin(2x)=34​,0<x<90∘
−1≤sin(x)≤1KeineLo¨sung
Kombiniere alle LösungenKeineLo¨sung
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0,0<x<90∘:x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
1+sin(2x)−3cos2(2x)=0,0<x<90∘
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
1+sin(2x)−3cos2(2x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
Vereinfache 1+sin(2x)−3(1−sin2(2x)):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3(1−sin2(2x))
Multipliziere aus −3(1−sin2(2x)):−3+3sin2(2x)
−3(1−sin2(2x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=sin2(2x)=−3⋅1−(−3)sin2(2x)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−3⋅1+3sin2(2x)
Multipliziere die Zahlen: 3⋅1=3=−3+3sin2(2x)
=1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
Vereinfache 1+sin(2x)−3+3sin2(2x):3sin2(2x)+sin(2x)−2
1+sin(2x)−3+3sin2(2x)
Fasse gleiche Terme zusammen=sin(2x)+3sin2(2x)+1−3
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: 1−3=−2=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
=3sin2(2x)+sin(2x)−2
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
Löse mit Substitution
−2+sin(2x)+3sin2(2x)=0
Angenommen: sin(2x)=u−2+u+3u2=0
−2+u+3u2=0:u=32​,u=−1
−2+u+3u2=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=03u2+u−2=0
Löse mit der quadratischen Formel
3u2+u−2=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=3,b=1,c=−2u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
u1,2​=2⋅3−1±12−4⋅3(−2)​​
12−4⋅3(−2)​=5
12−4⋅3(−2)​
Wende Regel an 1a=112=1=1−4⋅3(−2)​
Wende Regel an −(−a)=a=1+4⋅3⋅2​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅3⋅2=24=1+24​
Addiere die Zahlen: 1+24=25=25​
Faktorisiere die Zahl: 25=52=52​
Wende Radikal Regel an: nan​=a52​=5=5
u1,2​=2⋅3−1±5​
Trenne die Lösungenu1​=2⋅3−1+5​,u2​=2⋅3−1−5​
u=2⋅3−1+5​:32​
2⋅3−1+5​
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: −1+5=4=2⋅34​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=64​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=32​
u=2⋅3−1−5​:−1
2⋅3−1−5​
Subtrahiere die Zahlen: −1−5=−6=2⋅3−6​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=6−6​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−66​
Wende Regel an aa​=1=−1
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=32​,u=−1
Setze in u=sin(2x)einsin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​,sin(2x)=−1
sin(2x)=32​,0<x<90∘:x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
sin(2x)=32​,0<x<90∘
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(2x)=32​
Allgemeine Lösung für sin(2x)=32​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+360∘n,x=180∘−arcsin(a)+360∘n2x=arcsin(32​)+360∘n,2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
2x=arcsin(32​)+360∘n,2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
Löse 2x=arcsin(32​)+360∘n:x=2arcsin(32​)​+180∘n
2x=arcsin(32​)+360∘n
Teile beide Seiten durch 2
2x=arcsin(32​)+360∘n
Teile beide Seiten durch 222x​=2arcsin(32​)​+2360∘n​
Vereinfachex=2arcsin(32​)​+180∘n
x=2arcsin(32​)​+180∘n
Löse 2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n:x=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
Teile beide Seiten durch 2
2x=180∘−arcsin(32​)+360∘n
Teile beide Seiten durch 222x​=90∘−2arcsin(32​)​+2360∘n​
Vereinfachex=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
x=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
x=2arcsin(32​)​+180∘n,x=90∘−2arcsin(32​)​+180∘n
Lösungen für den Bereich 0<x<90∘x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
sin(2x)=−1,0<x<90∘:Keine Lösung
sin(2x)=−1,0<x<90∘
Allgemeine Lösung für sin(2x)=−1
sin(x) Periodizitätstabelle mit 360∘n Zyklus:
2x=270∘+360∘n
2x=270∘+360∘n
Löse 2x=270∘+360∘n:x=135∘+180∘n
2x=270∘+360∘n
Teile beide Seiten durch 2
2x=270∘+360∘n
Teile beide Seiten durch 222x​=2270∘​+2360∘n​
Vereinfache
22x​=2270∘​+2360∘n​
Vereinfache 22x​:x
22x​
Teile die Zahlen: 22​=1=x
Vereinfache 2270∘​+2360∘n​:135∘+180∘n
2270∘​+2360∘n​
2270∘​=135∘
2270∘​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​=2⋅2540∘​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=135∘
2360∘n​=180∘n
2360∘n​
Teile die Zahlen: 22​=1=180∘n
=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
x=135∘+180∘n
Lösungen für den Bereich 0<x<90∘KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
Kombiniere alle Lösungenx=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
Verifiziere Lösungen, indem du sie in die Original-Gleichung einsetzt
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in cos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x)
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung 2arcsin(32​)​:Wahr
2arcsin(32​)​
Setze ein n=12arcsin(32​)​
Setze x=2arcsin(32​)​incos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x) ein, um zu lösencos(2⋅2arcsin(32​)​)1​+tan(2⋅2arcsin(32​)​)=3cos(2⋅2arcsin(32​)​)
Fasse zusammen2.23606…=2.23606…
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung 2180∘−arcsin(32​)​:Wahr
2180∘−arcsin(32​)​
Setze ein n=12180∘−arcsin(32​)​
Setze x=2180∘−arcsin(32​)​incos(2x)1​+tan(2x)=3cos(2x) ein, um zu lösencos(2⋅2180∘−arcsin(32​)​)1​+tan(2⋅2180∘−arcsin(32​)​)=3cos(2⋅2180∘−arcsin(32​)​)
Fasse zusammen−2.23606…=−2.23606…
⇒Wahr
x=2arcsin(32​)​,x=2180∘−arcsin(32​)​
Zeige Lösungen in Dezimalform x=20.72972…​,x=2180∘−0.72972…​

Graph

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Beliebte Beispiele

sin(x)= 4/5 ,0<= x<2pisin(x)=54​,0≤x<2π7sin^2(θ)-5sin(θ)=27sin2(θ)−5sin(θ)=2sec(2x)=-(2/(sqrt(3)))sec(2x)=−(3​2​)(e^{-ln(-(sin(θ))/(cos(θ)))})/2*sin(θ)=02e−ln(−cos(θ)sin(θ)​)​⋅sin(θ)=07sin(2x)+12sin(x)=07sin(2x)+12sin(x)=0
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