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Beliebt Trigonometrie >

tanh(x)+4sech(x)=4

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Lösung

tanh(x)+4sech(x)=4

Lösung

x=0,x=ln(35​)
+1
Grad
x=0∘,x=29.26815…∘
Schritte zur Lösung
tanh(x)+4sech(x)=4
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
tanh(x)+4sech(x)=4
Hyperbolische Identität anwenden: tanh(x)=ex+e−xex−e−x​ex+e−xex−e−x​+4sech(x)=4
Hyperbolische Identität anwenden: sech(x)=ex+e−x2​ex+e−xex−e−x​+4⋅ex+e−x2​=4
ex+e−xex−e−x​+4⋅ex+e−x2​=4
ex+e−xex−e−x​+4⋅ex+e−x2​=4:x=0,x=ln(35​)
ex+e−xex−e−x​+4⋅ex+e−x2​=4
Multipliziere beide Seiten mit ex+e−xex+e−xex−e−x​(ex+e−x)+4⋅ex+e−x2​(ex+e−x)=4(ex+e−x)
Vereinfacheex−e−x+8=4(ex+e−x)
Wende Exponentenregel an
ex−e−x+8=4(ex+e−x)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ce−x=(ex)−1ex−(ex)−1+8=4(ex+(ex)−1)
ex−(ex)−1+8=4(ex+(ex)−1)
Schreibe die Gleichung um mit ex=uu−(u)−1+8=4(u+(u)−1)
Löse u−u−1+8=4(u+u−1):u=1,u=35​
u−u−1+8=4(u+u−1)
Fasse zusammenu−u1​+8=4(u+u1​)
Multipliziere beide Seiten mit u
u−u1​+8=4(u+u1​)
Multipliziere beide Seiten mit uuu−u1​u+8u=4(u+u1​)u
Vereinfache
uu−u1​u+8u=4(u+u1​)u
Vereinfache uu:u2
uu
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cuu=u1+1=u1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=u2
Vereinfache −u1​u:−1
−u1​u
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=−u1⋅u​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u=−1
u2−1+8u=4(u+u1​)u
u2−1+8u=4(u+u1​)u
u2−1+8u=4(u+u1​)u
Schreibe 4(u+u1​)uum:4u2+4
4(u+u1​)u
=4u(u+u1​)
Wende das Distributivgesetz an: a(b+c)=ab+aca=4u,b=u,c=u1​=4uu+4uu1​
=4uu+4⋅u1​u
Vereinfache 4uu+4⋅u1​u:4u2+4
4uu+4⋅u1​u
4uu=4u2
4uu
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cuu=u1+1=4u1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=4u2
4⋅u1​u=4
4⋅u1​u
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=u1⋅4u​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u=1⋅4
Multipliziere die Zahlen: 1⋅4=4=4
=4u2+4
=4u2+4
u2−1+8u=4u2+4
Verschiebe 1auf die rechte Seite
u2−1+8u=4u2+4
Füge 1 zu beiden Seiten hinzuu2−1+8u+1=4u2+4+1
Vereinfacheu2+8u=4u2+5
u2+8u=4u2+5
Löse u2+8u=4u2+5:u=1,u=35​
u2+8u=4u2+5
Verschiebe 5auf die linke Seite
u2+8u=4u2+5
Subtrahiere 5 von beiden Seitenu2+8u−5=4u2+5−5
Vereinfacheu2+8u−5=4u2
u2+8u−5=4u2
Verschiebe 4u2auf die linke Seite
u2+8u−5=4u2
Subtrahiere 4u2 von beiden Seitenu2+8u−5−4u2=4u2−4u2
Vereinfache−3u2+8u−5=0
−3u2+8u−5=0
Löse mit der quadratischen Formel
−3u2+8u−5=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=−3,b=8,c=−5u1,2​=2(−3)−8±82−4(−3)(−5)​​
u1,2​=2(−3)−8±82−4(−3)(−5)​​
82−4(−3)(−5)​=2
82−4(−3)(−5)​
Wende Regel an −(−a)=a=82−4⋅3⋅5​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅3⋅5=60=82−60​
82=64=64−60​
Subtrahiere die Zahlen: 64−60=4=4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
u1,2​=2(−3)−8±2​
Trenne die Lösungenu1​=2(−3)−8+2​,u2​=2(−3)−8−2​
u=2(−3)−8+2​:1
2(−3)−8+2​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅3−8+2​
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: −8+2=−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
u=2(−3)−8−2​:35​
2(−3)−8−2​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅3−8−2​
Subtrahiere die Zahlen: −8−2=−10=−2⋅3−10​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅3=6=−6−10​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​=610​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=35​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=1,u=35​
u=1,u=35​
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:u=0
Nimm den/die Nenner von u−u−1+8 und vergleiche mit Null
u=0
Nimm den/die Nenner von 4(u+u−1) und vergleiche mit Null
u=0
Die folgenden Punkte sind unbestimmtu=0
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
u=1,u=35​
u=1,u=35​
Setze u=exwiederein,löse für x
Löse ex=1:x=0
ex=1
Wende Exponentenregel an
ex=1
Wenn f(x)=g(x), dann ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(1)
Wende die log Regel an: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(1)
Vereinfache ln(1):0
ln(1)
Wende die log Regel an: loga​(1)=0=0
x=0
x=0
Löse ex=35​:x=ln(35​)
ex=35​
Wende Exponentenregel an
ex=35​
Wenn f(x)=g(x), dann ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(35​)
Wende die log Regel an: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(35​)
x=ln(35​)
x=0,x=ln(35​)
Überprüfe die Lösungen:x=0Wahr,x=ln(35​)Wahr
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in ex+e−xex−e−x​+4⋅ex+e−x2​=4
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Setze ein x=0:Wahr
e0+e−0e0−e−0​+4⋅e0+e−02​=4
e0+e−0e0−e−0​+4⋅e0+e−02​=4
e0+e−0e0−e−0​+4⋅e0+e−02​
Wende Regel an a0=1,a=0e0=1,e−0=1=1+11−1​+4⋅1+12​
1+11−1​=0
1+11−1​
Subtrahiere die Zahlen: 1−1=0=1+10​
Addiere die Zahlen: 1+1=2=20​
Wende Regel an a0​=0,a=0=0
4⋅1+12​=4
4⋅1+12​
1+12​=1
1+12​
Addiere die Zahlen: 1+1=2=22​
Wende Regel an aa​=1=1
=4⋅1
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1=4=4
=0+4
Addiere die Zahlen: 0+4=4=4
4=4
Wahr
Setze ein x=ln(35​):Wahr
eln(35​)+e−ln(35​)eln(35​)−e−ln(35​)​+4⋅eln(35​)+e−ln(35​)2​=4
eln(35​)+e−ln(35​)eln(35​)−e−ln(35​)​+4⋅eln(35​)+e−ln(35​)2​=4
eln(35​)+e−ln(35​)eln(35​)−e−ln(35​)​+4⋅eln(35​)+e−ln(35​)2​
eln(35​)+e−ln(35​)eln(35​)−e−ln(35​)​=178​
eln(35​)+e−ln(35​)eln(35​)−e−ln(35​)​
eln(35​)=35​
eln(35​)
Wende die log Regel an: aloga​(b)=b=35​
e−ln(35​)=53​
e−ln(35​)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(35​))−1
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(35​)=35​=(35​)−1
Wende Exponentenregel an: a−1=a1​=35​1​
Wende Bruchregel an: cb​1​=bc​=53​
=35​+53​eln(35​)−e−ln(35​)​
eln(35​)=35​
eln(35​)
Wende die log Regel an: aloga​(b)=b=35​
e−ln(35​)=53​
e−ln(35​)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(35​))−1
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(35​)=35​=(35​)−1
Wende Exponentenregel an: a−1=a1​=35​1​
Wende Bruchregel an: cb​1​=bc​=53​
=35​+53​35​−53​​
Füge 35​+53​zusammen:1534​
35​+53​
kleinstes gemeinsames Vielfache von3,5:15
3,5
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Primfaktorzerlegung von 5:5
5
5 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =5
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 3 oder 5vorkommt=3⋅5
Multipliziere die Zahlen: 3⋅5=15=15
Passe die Brüche mit Hilfe des kgV an
Multipliziere jeden Zähler mit der gleichen Betrag, die für den entsprechenden Nenner erforderlich ist,
um ihn in das kgV umzuwandeln 15
Für 35​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 535​=3⋅55⋅5​=1525​
Für 53​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 353​=5⋅33⋅3​=159​
=1525​+159​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=1525+9​
Addiere die Zahlen: 25+9=34=1534​
=1534​35​−53​​
Füge 35​−53​zusammen:1516​
35​−53​
kleinstes gemeinsames Vielfache von3,5:15
3,5
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Primfaktorzerlegung von 5:5
5
5 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =5
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 3 oder 5vorkommt=3⋅5
Multipliziere die Zahlen: 3⋅5=15=15
Passe die Brüche mit Hilfe des kgV an
Multipliziere jeden Zähler mit der gleichen Betrag, die für den entsprechenden Nenner erforderlich ist,
um ihn in das kgV umzuwandeln 15
Für 35​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 535​=3⋅55⋅5​=1525​
Für 53​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 353​=5⋅33⋅3​=159​
=1525​−159​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=1525−9​
Subtrahiere die Zahlen: 25−9=16=1516​
=1534​1516​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=15⋅3416⋅15​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 15=3416​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=178​
4⋅eln(35​)+e−ln(35​)2​=1760​
4⋅eln(35​)+e−ln(35​)2​
eln(35​)+e−ln(35​)2​=1715​
eln(35​)+e−ln(35​)2​
eln(35​)=35​
eln(35​)
Wende die log Regel an: aloga​(b)=b=35​
e−ln(35​)=53​
e−ln(35​)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(35​))−1
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(35​)=35​=(35​)−1
Wende Exponentenregel an: a−1=a1​=35​1​
Wende Bruchregel an: cb​1​=bc​=53​
=35​+53​2​
Füge 35​+53​zusammen:1534​
35​+53​
kleinstes gemeinsames Vielfache von3,5:15
3,5
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Primfaktorzerlegung von 5:5
5
5 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =5
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 3 oder 5vorkommt=3⋅5
Multipliziere die Zahlen: 3⋅5=15=15
Passe die Brüche mit Hilfe des kgV an
Multipliziere jeden Zähler mit der gleichen Betrag, die für den entsprechenden Nenner erforderlich ist,
um ihn in das kgV umzuwandeln 15
Für 35​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 535​=3⋅55⋅5​=1525​
Für 53​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 353​=5⋅33⋅3​=159​
=1525​+159​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=1525+9​
Addiere die Zahlen: 25+9=34=1534​
=1534​2​
Wende Bruchregel an: cb​a​=ba⋅c​=342⋅15​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅15=30=3430​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=1715​
=4⋅1715​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=1715⋅4​
Multipliziere die Zahlen: 15⋅4=60=1760​
=178​+1760​
Vereinfache
178​+1760​
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=178+60​
Addiere die Zahlen: 8+60=68=1768​
Teile die Zahlen: 1768​=4=4
=4
4=4
Wahr
Die Lösungen sindx=0,x=ln(35​)
x=0,x=ln(35​)

Graph

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