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sec(x)=3cos(x)-tan(x)

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Lösung

sec(x)=3cos(x)−tan(x)

Lösung

x=0.72972…+2πn,x=π−0.72972…+2πn
+1
Grad
x=41.81031…∘+360∘n,x=138.18968…∘+360∘n
Schritte zur Lösung
sec(x)=3cos(x)−tan(x)
Subtrahiere 3cos(x)−tan(x) von beiden Seitensec(x)−3cos(x)+tan(x)=0
Drücke mit sin, cos auscos(x)1​−3cos(x)+cos(x)sin(x)​=0
Vereinfache cos(x)1​−3cos(x)+cos(x)sin(x)​:cos(x)1+sin(x)−3cos2(x)​
cos(x)1​−3cos(x)+cos(x)sin(x)​
Ziehe Brüche zusammen cos(x)1​+cos(x)sin(x)​:cos(x)1+sin(x)​
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=cos(x)1+sin(x)​
=cos(x)sin(x)+1​−3cos(x)
Wandle das Element in einen Bruch um: 3cos(x)=cos(x)3cos(x)cos(x)​=cos(x)1+sin(x)​−cos(x)3cos(x)cos(x)​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=cos(x)1+sin(x)−3cos(x)cos(x)​
1+sin(x)−3cos(x)cos(x)=1+sin(x)−3cos2(x)
1+sin(x)−3cos(x)cos(x)
3cos(x)cos(x)=3cos2(x)
3cos(x)cos(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos(x)cos(x)=cos1+1(x)=3cos1+1(x)
Addiere die Zahlen: 1+1=2=3cos2(x)
=1+sin(x)−3cos2(x)
=cos(x)1+sin(x)−3cos2(x)​
cos(x)1+sin(x)−3cos2(x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=01+sin(x)−3cos2(x)=0
Füge 3cos2(x) zu beiden Seiten hinzu1+sin(x)=3cos2(x)
Quadriere beide Seiten(1+sin(x))2=(3cos2(x))2
Subtrahiere (3cos2(x))2 von beiden Seiten(1+sin(x))2−9cos4(x)=0
Faktorisiere (1+sin(x))2−9cos4(x):(1+sin(x)+3cos2(x))(1+sin(x)−3cos2(x))
(1+sin(x))2−9cos4(x)
Schreibe (1+sin(x))2−9cos4(x)um: (1+sin(x))2−(3cos2(x))2
(1+sin(x))2−9cos4(x)
Schreibe 9um: 32=(1+sin(x))2−32cos4(x)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ccos4(x)=(cos2(x))2=(1+sin(x))2−32(cos2(x))2
Wende Exponentenregel an: ambm=(ab)m32(cos2(x))2=(3cos2(x))2=(1+sin(x))2−(3cos2(x))2
=(1+sin(x))2−(3cos2(x))2
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)(1+sin(x))2−(3cos2(x))2=((1+sin(x))+3cos2(x))((1+sin(x))−3cos2(x))=((1+sin(x))+3cos2(x))((1+sin(x))−3cos2(x))
Fasse zusammen=(3cos2(x)+sin(x)+1)(sin(x)−3cos2(x)+1)
(1+sin(x)+3cos2(x))(1+sin(x)−3cos2(x))=0
Löse jeden Teil einzeln1+sin(x)+3cos2(x)=0or1+sin(x)−3cos2(x)=0
1+sin(x)+3cos2(x)=0:x=23π​+2πn
1+sin(x)+3cos2(x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
1+sin(x)+3cos2(x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(x)+3(1−sin2(x))
Vereinfache 1+sin(x)+3(1−sin2(x)):sin(x)−3sin2(x)+4
1+sin(x)+3(1−sin2(x))
Multipliziere aus 3(1−sin2(x)):3−3sin2(x)
3(1−sin2(x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=3,b=1,c=sin2(x)=3⋅1−3sin2(x)
Multipliziere die Zahlen: 3⋅1=3=3−3sin2(x)
=1+sin(x)+3−3sin2(x)
Vereinfache 1+sin(x)+3−3sin2(x):sin(x)−3sin2(x)+4
1+sin(x)+3−3sin2(x)
Fasse gleiche Terme zusammen=sin(x)−3sin2(x)+1+3
Addiere die Zahlen: 1+3=4=sin(x)−3sin2(x)+4
=sin(x)−3sin2(x)+4
=sin(x)−3sin2(x)+4
4+sin(x)−3sin2(x)=0
Löse mit Substitution
4+sin(x)−3sin2(x)=0
Angenommen: sin(x)=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(x)einsin(x)=−1,sin(x)=34​
sin(x)=−1,sin(x)=34​
sin(x)=−1:x=23π​+2πn
sin(x)=−1
Allgemeine Lösung für sin(x)=−1
sin(x) Periodizitätstabelle mit 2πn Zyklus:
x=23π​+2πn
x=23π​+2πn
sin(x)=34​:Keine Lösung
sin(x)=34​
−1≤sin(x)≤1KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=23π​+2πn
1+sin(x)−3cos2(x)=0:x=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn,x=23π​+2πn
1+sin(x)−3cos2(x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
1+sin(x)−3cos2(x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1+sin(x)−3(1−sin2(x))
Vereinfache 1+sin(x)−3(1−sin2(x)):3sin2(x)+sin(x)−2
1+sin(x)−3(1−sin2(x))
Multipliziere aus −3(1−sin2(x)):−3+3sin2(x)
−3(1−sin2(x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−3,b=1,c=sin2(x)=−3⋅1−(−3)sin2(x)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−3⋅1+3sin2(x)
Multipliziere die Zahlen: 3⋅1=3=−3+3sin2(x)
=1+sin(x)−3+3sin2(x)
Vereinfache 1+sin(x)−3+3sin2(x):3sin2(x)+sin(x)−2
1+sin(x)−3+3sin2(x)
Fasse gleiche Terme zusammen=sin(x)+3sin2(x)+1−3
Addiere/Subtrahiere die Zahlen: 1−3=−2=3sin2(x)+sin(x)−2
=3sin2(x)+sin(x)−2
=3sin2(x)+sin(x)−2
−2+sin(x)+3sin2(x)=0
Löse mit Substitution
−2+sin(x)+3sin2(x)=0
Angenommen: sin(x)=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(x)einsin(x)=32​,sin(x)=−1
sin(x)=32​,sin(x)=−1
sin(x)=32​:x=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn
sin(x)=32​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(x)=32​
Allgemeine Lösung für sin(x)=32​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn
x=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn
sin(x)=−1:x=23π​+2πn
sin(x)=−1
Allgemeine Lösung für sin(x)=−1
sin(x) Periodizitätstabelle mit 2πn Zyklus:
x=23π​+2πn
x=23π​+2πn
Kombiniere alle Lösungenx=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn,x=23π​+2πn
Kombiniere alle Lösungenx=23π​+2πn,x=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn
Verifiziere Lösungen, indem du sie in die Original-Gleichung einsetzt
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in sec(x)=3cos(x)−tan(x)
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung 23π​+2πn:Wahr
23π​+2πn
Setze ein n=123π​+2π1
Setze x=23π​+2π1insec(x)=3cos(x)−tan(x) ein, um zu lösensec(23π​+2π1)=3cos(23π​+2π1)−tan(23π​+2π1)
Fasse zusammen−∞=−∞
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung arcsin(32​)+2πn:Wahr
arcsin(32​)+2πn
Setze ein n=1arcsin(32​)+2π1
Setze x=arcsin(32​)+2π1insec(x)=3cos(x)−tan(x) ein, um zu lösensec(arcsin(32​)+2π1)=3cos(arcsin(32​)+2π1)−tan(arcsin(32​)+2π1)
Fasse zusammen1.34164…=1.34164…
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung π−arcsin(32​)+2πn:Wahr
π−arcsin(32​)+2πn
Setze ein n=1π−arcsin(32​)+2π1
Setze x=π−arcsin(32​)+2π1insec(x)=3cos(x)−tan(x) ein, um zu lösensec(π−arcsin(32​)+2π1)=3cos(π−arcsin(32​)+2π1)−tan(π−arcsin(32​)+2π1)
Fasse zusammen−1.34164…=−1.34164…
⇒Wahr
x=23π​+2πn,x=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn
Da die Gleichung undefiniert ist für:23π​+2πnx=arcsin(32​)+2πn,x=π−arcsin(32​)+2πn
Zeige Lösungen in Dezimalform x=0.72972…+2πn,x=π−0.72972…+2πn

Graph

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arctan(x^2-2x)=0arctan(x2−2x)=0sin(x)=(6.57*10^{-7})/(1.8*10^{-6)}sin(x∘)=1.8⋅10−66.57⋅10−7​3sin^2(x)+cos^2(x)=3sin(x)3sin2(x)+cos2(x)=3sin(x)solvefor y,xtan(y)-x^2sin(x)+3x^3=0solvefory,xtan(y)−x2sin(x)+3x3=0(((1-sin^2(x)))/((1+2*sin^2(x))))=0.45((1+2⋅sin2(x))(1−sin2(x))​)=0.45
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