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2tan(x)+cos(x)=0

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Lösung

2tan(x)+cos(x)=0

Lösung

x=−0.42707…+2πn,x=π+0.42707…+2πn
+1
Grad
x=−24.46980…∘+360∘n,x=204.46980…∘+360∘n
Schritte zur Lösung
2tan(x)+cos(x)=0
Drücke mit sin, cos aus2⋅cos(x)sin(x)​+cos(x)=0
Vereinfache 2⋅cos(x)sin(x)​+cos(x):cos(x)2sin(x)+cos2(x)​
2⋅cos(x)sin(x)​+cos(x)
Multipliziere 2⋅cos(x)sin(x)​:cos(x)2sin(x)​
2⋅cos(x)sin(x)​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=cos(x)sin(x)⋅2​
=cos(x)2sin(x)​+cos(x)
Wandle das Element in einen Bruch um: cos(x)=cos(x)cos(x)cos(x)​=cos(x)sin(x)⋅2​+cos(x)cos(x)cos(x)​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=cos(x)sin(x)⋅2+cos(x)cos(x)​
sin(x)⋅2+cos(x)cos(x)=2sin(x)+cos2(x)
sin(x)⋅2+cos(x)cos(x)
cos(x)cos(x)=cos2(x)
cos(x)cos(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos(x)cos(x)=cos1+1(x)=cos1+1(x)
Addiere die Zahlen: 1+1=2=cos2(x)
=2sin(x)+cos2(x)
=cos(x)2sin(x)+cos2(x)​
cos(x)2sin(x)+cos2(x)​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=02sin(x)+cos2(x)=0
Subtrahiere cos2(x) von beiden Seiten2sin(x)=−cos2(x)
Quadriere beide Seiten(2sin(x))2=(−cos2(x))2
Subtrahiere (−cos2(x))2 von beiden Seiten4sin2(x)−cos4(x)=0
Faktorisiere 4sin2(x)−cos4(x):(2sin(x)+cos2(x))(2sin(x)−cos2(x))
4sin2(x)−cos4(x)
Schreibe 4sin2(x)−cos4(x)um: (2sin(x))2−(cos2(x))2
4sin2(x)−cos4(x)
Schreibe 4um: 22=22sin2(x)−cos4(x)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ccos4(x)=(cos2(x))2=22sin2(x)−(cos2(x))2
Wende Exponentenregel an: ambm=(ab)m22sin2(x)=(2sin(x))2=(2sin(x))2−(cos2(x))2
=(2sin(x))2−(cos2(x))2
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)(2sin(x))2−(cos2(x))2=(2sin(x)+cos2(x))(2sin(x)−cos2(x))=(2sin(x)+cos2(x))(2sin(x)−cos2(x))
(2sin(x)+cos2(x))(2sin(x)−cos2(x))=0
Löse jeden Teil einzeln2sin(x)+cos2(x)=0or2sin(x)−cos2(x)=0
2sin(x)+cos2(x)=0:x=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn
2sin(x)+cos2(x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
cos2(x)+2sin(x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=1−sin2(x)+2sin(x)
1−sin2(x)+2sin(x)=0
Löse mit Substitution
1−sin2(x)+2sin(x)=0
Angenommen: sin(x)=u1−u2+2u=0
1−u2+2u=0:u=1−2​,u=1+2​
1−u2+2u=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=0−u2+2u+1=0
Löse mit der quadratischen Formel
−u2+2u+1=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=−1,b=2,c=1u1,2​=2(−1)−2±22−4(−1)⋅1​​
u1,2​=2(−1)−2±22−4(−1)⋅1​​
22−4(−1)⋅1​=22​
22−4(−1)⋅1​
Wende Regel an −(−a)=a=22+4⋅1⋅1​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1⋅1=4=22+4​
22=4=4+4​
Addiere die Zahlen: 4+4=8=8​
Primfaktorzerlegung von 8:23
8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine weitere Faktorisierung möglich.=2⋅2⋅2
=23
=23​
Wende Exponentenregel an: ab+c=ab⋅ac=22⋅2​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=2​22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=22​
u1,2​=2(−1)−2±22​​
Trenne die Lösungenu1​=2(−1)−2+22​​,u2​=2(−1)−2−22​​
u=2(−1)−2+22​​:1−2​
2(−1)−2+22​​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅1−2+22​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=−2−2+22​​
Wende Bruchregel an: −ba​=−ba​=−2−2+22​​
Streiche 2−2+22​​:2​−1
2−2+22​​
Faktorisiere −2+22​:2(−1+2​)
−2+22​
Schreibe um=−2⋅1+22​
Klammere gleiche Terme aus 2=2(−1+2​)
=22(−1+2​)​
Teile die Zahlen: 22​=1=−1+2​
=−(2​−1)
Setze Klammern=−(−1)−(2​)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a,−(a)=−a=1−2​
u=2(−1)−2−22​​:1+2​
2(−1)−2−22​​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅1−2−22​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=−2−2−22​​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​−2−22​=−(2+22​)=22+22​​
Faktorisiere 2+22​:2(1+2​)
2+22​
Schreibe um=2⋅1+22​
Klammere gleiche Terme aus 2=2(1+2​)
=22(1+2​)​
Teile die Zahlen: 22​=1=1+2​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=1−2​,u=1+2​
Setze in u=sin(x)einsin(x)=1−2​,sin(x)=1+2​
sin(x)=1−2​,sin(x)=1+2​
sin(x)=1−2​:x=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn
sin(x)=1−2​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(x)=1−2​
Allgemeine Lösung für sin(x)=1−2​sin(x)=−a⇒x=arcsin(−a)+2πn,x=π+arcsin(a)+2πnx=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn
x=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn
sin(x)=1+2​:Keine Lösung
sin(x)=1+2​
−1≤sin(x)≤1KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn
2sin(x)−cos2(x)=0:x=arcsin(−1+2​)+2πn,x=π−arcsin(−1+2​)+2πn
2sin(x)−cos2(x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
−cos2(x)+2sin(x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1cos2(x)=1−sin2(x)=−(1−sin2(x))+2sin(x)
−(1−sin2(x)):−1+sin2(x)
−(1−sin2(x))
Setze Klammern=−(1)−(−sin2(x))
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a,−(a)=−a=−1+sin2(x)
=−1+sin2(x)+2sin(x)
−1+sin2(x)+2sin(x)=0
Löse mit Substitution
−1+sin2(x)+2sin(x)=0
Angenommen: sin(x)=u−1+u2+2u=0
−1+u2+2u=0:u=−1+2​,u=−1−2​
−1+u2+2u=0
Schreibe in der Standard Form ax2+bx+c=0u2+2u−1=0
Löse mit der quadratischen Formel
u2+2u−1=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=1,b=2,c=−1u1,2​=2⋅1−2±22−4⋅1⋅(−1)​​
u1,2​=2⋅1−2±22−4⋅1⋅(−1)​​
22−4⋅1⋅(−1)​=22​
22−4⋅1⋅(−1)​
Wende Regel an −(−a)=a=22+4⋅1⋅1​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1⋅1=4=22+4​
22=4=4+4​
Addiere die Zahlen: 4+4=8=8​
Primfaktorzerlegung von 8:23
8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine weitere Faktorisierung möglich.=2⋅2⋅2
=23
=23​
Wende Exponentenregel an: ab+c=ab⋅ac=22⋅2​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=2​22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=22​
u1,2​=2⋅1−2±22​​
Trenne die Lösungenu1​=2⋅1−2+22​​,u2​=2⋅1−2−22​​
u=2⋅1−2+22​​:−1+2​
2⋅1−2+22​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=2−2+22​​
Faktorisiere −2+22​:2(−1+2​)
−2+22​
Schreibe um=−2⋅1+22​
Klammere gleiche Terme aus 2=2(−1+2​)
=22(−1+2​)​
Teile die Zahlen: 22​=1=−1+2​
u=2⋅1−2−22​​:−1−2​
2⋅1−2−22​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=2−2−22​​
Faktorisiere −2−22​:−2(1+2​)
−2−22​
Schreibe um=−2⋅1−22​
Klammere gleiche Terme aus 2=−2(1+2​)
=−22(1+2​)​
Teile die Zahlen: 22​=1=−(1+2​)
Negiere die Vorzeichen −(1+2​)=−1−2​=−1−2​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=−1+2​,u=−1−2​
Setze in u=sin(x)einsin(x)=−1+2​,sin(x)=−1−2​
sin(x)=−1+2​,sin(x)=−1−2​
sin(x)=−1+2​:x=arcsin(−1+2​)+2πn,x=π−arcsin(−1+2​)+2πn
sin(x)=−1+2​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
sin(x)=−1+2​
Allgemeine Lösung für sin(x)=−1+2​sin(x)=a⇒x=arcsin(a)+2πn,x=π−arcsin(a)+2πnx=arcsin(−1+2​)+2πn,x=π−arcsin(−1+2​)+2πn
x=arcsin(−1+2​)+2πn,x=π−arcsin(−1+2​)+2πn
sin(x)=−1−2​:Keine Lösung
sin(x)=−1−2​
−1≤sin(x)≤1KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=arcsin(−1+2​)+2πn,x=π−arcsin(−1+2​)+2πn
Kombiniere alle Lösungenx=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn,x=arcsin(−1+2​)+2πn,x=π−arcsin(−1+2​)+2πn
Verifiziere Lösungen, indem du sie in die Original-Gleichung einsetzt
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in 2tan(x)+cos(x)=0
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung arcsin(1−2​)+2πn:Wahr
arcsin(1−2​)+2πn
Setze ein n=1arcsin(1−2​)+2π1
Setze x=arcsin(1−2​)+2π1in2tan(x)+cos(x)=0 ein, um zu lösen2tan(arcsin(1−2​)+2π1)+cos(arcsin(1−2​)+2π1)=0
Fasse zusammen0=0
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung π+arcsin(−1+2​)+2πn:Wahr
π+arcsin(−1+2​)+2πn
Setze ein n=1π+arcsin(−1+2​)+2π1
Setze x=π+arcsin(−1+2​)+2π1in2tan(x)+cos(x)=0 ein, um zu lösen2tan(π+arcsin(−1+2​)+2π1)+cos(π+arcsin(−1+2​)+2π1)=0
Fasse zusammen0=0
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung arcsin(−1+2​)+2πn:Falsch
arcsin(−1+2​)+2πn
Setze ein n=1arcsin(−1+2​)+2π1
Setze x=arcsin(−1+2​)+2π1in2tan(x)+cos(x)=0 ein, um zu lösen2tan(arcsin(−1+2​)+2π1)+cos(arcsin(−1+2​)+2π1)=0
Fasse zusammen1.82035…=0
⇒Falsch
Überprüfe die Lösung π−arcsin(−1+2​)+2πn:Falsch
π−arcsin(−1+2​)+2πn
Setze ein n=1π−arcsin(−1+2​)+2π1
Setze x=π−arcsin(−1+2​)+2π1in2tan(x)+cos(x)=0 ein, um zu lösen2tan(π−arcsin(−1+2​)+2π1)+cos(π−arcsin(−1+2​)+2π1)=0
Fasse zusammen−1.82035…=0
⇒Falsch
x=arcsin(1−2​)+2πn,x=π+arcsin(−1+2​)+2πn
Zeige Lösungen in Dezimalform x=−0.42707…+2πn,x=π+0.42707…+2πn

Graph

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cos(2x)+sec(2x)=11cos(2x)+sec(2x)=115tan(x)-4=05tan(x)−4=03tan(x)sin(x)-2tan(x)=03tan(x)sin(x)−2tan(x)=0csc^2(x)+3csc(x)-4=0csc2(x)+3csc(x)−4=0cos^2(φ)=sin^2(φ)cos2(φ)=sin2(φ)
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