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Beliebt Trigonometrie >

arctan(x/3)+arctan(x/2)=arctan(x)

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Lösung

arctan(3x​)+arctan(2x​)=arctan(x)

Lösung

x=0,x=−1,x=1
Schritte zur Lösung
arctan(3x​)+arctan(2x​)=arctan(x)
Subtrahiere arctan(x) von beiden Seitenarctan(3x​)+arctan(2x​)−arctan(x)=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
−arctan(x)+arctan(1−3x​⋅2x​3x​+2x​​)
Benutze die Identität von Summe und Produkt: arctan(s)−arctan(t)=arctan(1+sts−t​)=arctan​1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​​
arctan​1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​​=0
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
arctan​1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​​=0
arctan(x)=a⇒x=tan(a)1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​=tan(0)
tan(0)=0
tan(0)
Verwende die folgende triviale Identität:tan(0)=0
tan(0)
tan(x) Periodizitätstabelle mit πn Zyklus:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​tan(x)033​​13​±∞−3​−1−33​​​​
=0
=0
1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​=0
1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​=0
Löse 1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​=0:x=0,x=−1,x=1
1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​=0
Vereinfache 1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​:6+4x2−x+x3​
1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​
1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x=6−x25x2​
1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x
1−3x​⋅2x​3x​+2x​​=6⋅66−x2​5x​
1−3x​⋅2x​3x​+2x​​
3x​⋅2x​=6x2​
3x​⋅2x​
Multipliziere Brüche: ba​⋅dc​=b⋅da⋅c​=3⋅2xx​
xx=x2
xx
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cxx=x1+1=x1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=x2
=3⋅2x2​
Multipliziere die Zahlen: 3⋅2=6=6x2​
=1−6x2​3x​+2x​​
Füge 3x​+2x​zusammen:65x​
3x​+2x​
kleinstes gemeinsames Vielfache von3,2:6
3,2
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Primfaktorzerlegung von 2:2
2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =2
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 3 oder 2vorkommt=3⋅2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅2=6=6
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 6
Für 3x​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 23x​=3⋅2x⋅2​=6x⋅2​
Für 2x​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 32x​=2⋅3x⋅3​=6x⋅3​
=6x⋅2​+6x⋅3​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=6x⋅2+x⋅3​
Addiere gleiche Elemente: 2x+3x=5x=65x​
=1−6x2​65x​​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​=6(1−6x2​)5x​
Füge 1−6x2​zusammen:66−x2​
1−6x2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=61⋅6​=61⋅6​−6x2​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=61⋅6−x2​
Multipliziere die Zahlen: 1⋅6=6=66−x2​
=6⋅6−x2+6​5x​
=6⋅6−x2+6​5x​x
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=6⋅66−x2​5xx​
5xx=5x2
5xx
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cxx=x1+1=5x1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=5x2
=6⋅6−x2+6​5x2​
Multipliziere 6⋅66−x2​:6−x2
6⋅66−x2​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=6(6−x2)⋅6​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 6=6−x2
=6−x25x2​
=1+−x2+65x2​−3x​⋅2x​+13x​+2x​​−x​
1−3x​⋅2x​3x​+2x​​=6⋅66−x2​5x​
1−3x​⋅2x​3x​+2x​​
3x​⋅2x​=6x2​
3x​⋅2x​
Multipliziere Brüche: ba​⋅dc​=b⋅da⋅c​=3⋅2xx​
xx=x2
xx
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cxx=x1+1=x1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=x2
=3⋅2x2​
Multipliziere die Zahlen: 3⋅2=6=6x2​
=1−6x2​3x​+2x​​
Füge 3x​+2x​zusammen:65x​
3x​+2x​
kleinstes gemeinsames Vielfache von3,2:6
3,2
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Primfaktorzerlegung von 2:2
2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =2
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 3 oder 2vorkommt=3⋅2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅2=6=6
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 6
Für 3x​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 23x​=3⋅2x⋅2​=6x⋅2​
Für 2x​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 32x​=2⋅3x⋅3​=6x⋅3​
=6x⋅2​+6x⋅3​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=6x⋅2+x⋅3​
Addiere gleiche Elemente: 2x+3x=5x=65x​
=1−6x2​65x​​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​=6(1−6x2​)5x​
Füge 1−6x2​zusammen:66−x2​
1−6x2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=61⋅6​=61⋅6​−6x2​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=61⋅6−x2​
Multipliziere die Zahlen: 1⋅6=6=66−x2​
=6⋅6−x2+6​5x​
=1+−x2+65x2​6⋅6−x2+6​5x​−x​
Füge 1+6−x25x2​zusammen:6−x26+4x2​
1+6−x25x2​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=6−x21(6−x2)​=6−x21⋅(6−x2)​+6−x25x2​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=6−x21⋅(6−x2)+5x2​
1⋅(6−x2)+5x2=6+4x2
1⋅(6−x2)+5x2
1⋅(6−x2)=6−x2
1⋅(6−x2)
Multipliziere: 1⋅(6−x2)=(6−x2)=(6−x2)
Entferne die Klammern: (a)=a=6−x2
=6−x2+5x2
Addiere gleiche Elemente: −x2+5x2=4x2=6+4x2
=6−x26+4x2​
=6−x26+4x2​6⋅6−x2+6​5x​−x​
Füge 6⋅66−x2​5x​−xzusammen:6−x2−x+x3​
6⋅66−x2​5x​−x
Wandle das Element in einen Bruch um: x=666−x2​x666−x2​​=6⋅66−x2​5x​−6⋅66−x2​x⋅6⋅66−x2​​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=6⋅66−x2​5x−x⋅6⋅66−x2​​
Multipliziere 6⋅66−x2​:6−x2
6⋅66−x2​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=6(6−x2)⋅6​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 6=6−x2
=6−x25x−6⋅6−x2+6​x​
x⋅6⋅66−x2​=x(6−x2)
x⋅6⋅66−x2​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=6(6−x2)x⋅6​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 6=(6−x2)x
=6−x25x−x(−x2+6)​
Multipliziere aus 5x−(6−x2)x:−x+x3
5x−(6−x2)x
=5x−x(6−x2)
Multipliziere aus −x(6−x2):−6x+x3
−x(6−x2)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−x,b=6,c=x2=−x⋅6−(−x)x2
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−6x+x2x
x2x=x3
x2x
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cx2x=x2+1=x2+1
Addiere die Zahlen: 2+1=3=x3
=−6x+x3
=5x−6x+x3
Addiere gleiche Elemente: 5x−6x=−x=−x+x3
=6−x2−x+x3​
=6−x26+4x2​6−x2−x+x3​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=(6−x2)(6+4x2)(−x+x3)(6−x2)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 6−x2=6+4x2−x+x3​
6+4x2−x+x3​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=0−x+x3=0
Löse −x+x3=0:x=0,x=−1,x=1
−x+x3=0
Faktorisiere −x+x3:x(x+1)(x−1)
−x+x3
Klammere gleiche Terme aus x:x(x2−1)
x3−x
Wende Exponentenregel an: ab+c=abacx3=x2x=x2x−x
Klammere gleiche Terme aus x=x(x2−1)
=x(x2−1)
Faktorisiere x2−1:(x+1)(x−1)
x2−1
Schreibe 1um: 12=x2−12
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)x2−12=(x+1)(x−1)=(x+1)(x−1)
=x(x+1)(x−1)
x(x+1)(x−1)=0
Anwendung des Nullfaktorprinzips: Wenn ab=0dann a=0oder b=0x=0orx+1=0orx−1=0
Löse x+1=0:x=−1
x+1=0
Verschiebe 1auf die rechte Seite
x+1=0
Subtrahiere 1 von beiden Seitenx+1−1=0−1
Vereinfachex=−1
x=−1
Löse x−1=0:x=1
x−1=0
Verschiebe 1auf die rechte Seite
x−1=0
Füge 1 zu beiden Seiten hinzux−1+1=0+1
Vereinfachex=1
x=1
Die Lösungen sindx=0,x=−1,x=1
x=0,x=−1,x=1
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:x=6​,x=−6​
Nimm den/die Nenner von 1+1−3x​⋅2x​3x​+2x​​x1−3x​⋅2x​3x​+2x​​−x​ und vergleiche mit Null
Löse 1−3x​⋅2x​=0:x=6​,x=−6​
1−3x​⋅2x​=0
Verschiebe 1auf die rechte Seite
1−3x​⋅2x​=0
Subtrahiere 1 von beiden Seiten1−3x​⋅2x​−1=0−1
Vereinfache−3x​⋅2x​=−1
−3x​⋅2x​=−1
Vereinfache−6x2​=−1
Multipliziere beide Seiten mit −6(−6x2​)(−6)=(−1)(−6)
x2=6
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
x=6​,x=−6​
Die folgenden Punkte sind unbestimmtx=6​,x=−6​
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
x=0,x=−1,x=1
x=0,x=−1,x=1
Verifiziere Lösungen, indem du sie in die Original-Gleichung einsetzt
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in arctan(3x​)+arctan(2x​)=arctan(x)
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung 0:Wahr
0
Setze ein n=10
Setze x=0inarctan(3x​)+arctan(2x​)=arctan(x) ein, um zu lösenarctan(30​)+arctan(20​)=arctan(0)
Fasse zusammen0=0
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung −1:Wahr
−1
Setze ein n=1−1
Setze x=−1inarctan(3x​)+arctan(2x​)=arctan(x) ein, um zu lösenarctan(3−1​)+arctan(2−1​)=arctan(−1)
Fasse zusammen−0.78539…=−0.78539…
⇒Wahr
Überprüfe die Lösung 1:Wahr
1
Setze ein n=11
Setze x=1inarctan(3x​)+arctan(2x​)=arctan(x) ein, um zu lösenarctan(31​)+arctan(21​)=arctan(1)
Fasse zusammen0.78539…=0.78539…
⇒Wahr
x=0,x=−1,x=1

Graph

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Beliebte Beispiele

solvefor w,y=arctan(1+4w)solveforw,y=arctan(1+4w)cos(8x)=1cos(8x)=1cos^4(a)=8cos^4(a)-8cos^2(a)+1cos4(a)=8cos4(a)−8cos2(a)+1sin^2(a)-4sin(a)+3=0sin2(a)−4sin(a)+3=04sin^2(x)-4cos(x)-1=04sin2(x)−4cos(x)−1=0
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