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sec(4x)-sec(2x)=2

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Lösung

sec(4x)−sec(2x)=2

Lösung

x=2π​+πn,x=20.62831…​+πn,x=π−20.62831…​+πn,x=21.88495…​+πn,x=−21.88495…​+πn
+1
Grad
x=90∘+180∘n,x=18∘+180∘n,x=162∘+180∘n,x=54∘+180∘n,x=−54∘+180∘n
Schritte zur Lösung
sec(4x)−sec(2x)=2
Subtrahiere 2 von beiden Seitensec(4x)−sec(2x)−2=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
−2−sec(2x)+sec(4x)
Verwende die grundlegende trigonometrische Identität: sec(x)=cos(x)1​=−2−cos(2x)1​+cos(4x)1​
cos(4x)=2cos2(2x)−1
cos(4x)
Schreibe um=cos(2⋅2x)
Verwende die Doppelwinkelidentität: cos(2x)=2cos2(x)−1cos(2⋅2x)=2cos2(2x)−1=2cos2(2x)−1
=−2−cos(2x)1​+2cos2(2x)−11​
−2+−1+2cos2(2x)1​−cos(2x)1​=0
Löse mit Substitution
−2+−1+2cos2(2x)1​−cos(2x)1​=0
Angenommen: cos(2x)=u−2+−1+2u21​−u1​=0
−2+−1+2u21​−u1​=0:u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
−2+−1+2u21​−u1​=0
Multipliziere mit dem kleinsten gemeinsamen Multiplikator
−2+−1+2u21​−u1​=0
Finde das kleinste gemeinsame Vielfache von −1+2u2,u:u(2​u+1)(2​u−1)
−1+2u2,u
kleinstes gemeinsames Vielfaches (kgV)
Faktorisiere die Ausdrücke
Faktorisiere −1+2u2:(2​u+1)(2​u−1)
−1+2u2
Schreibe 2u2−1um: (2​u)2−12
2u2−1
Wende Radikal Regel an: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
Schreibe 1um: 12=(2​)2u2−12
Wende Exponentenregel an: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
Finde einen mathematischen Ausdruck, der aus Faktoren besteht, die entweder in (2​u+1)(2​u−1) oder uauftauchen.=u(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere mit dem kleinsten gemeinsamen Multiplikator=u(2​u+1)(2​u−1)−2u(2​u+1)(2​u−1)+−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)−u1​u(2​u+1)(2​u−1)=0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
Vereinfache
−2u(2​u+1)(2​u−1)+−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)−u1​u(2​u+1)(2​u−1)=0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
Vereinfache −1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1):u
−1+2u21​u(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=−1+2u21⋅u(2​u+1)(2​u−1)​
Multipliziere: 1⋅u=u=−1+2u2u(2​u+1)(2​u−1)​
Faktorisiere 2u2−1:(2​u+1)(2​u−1)
2u2−1
Schreibe 2u2−1um: (2​u)2−12
2u2−1
Wende Radikal Regel an: a=(a​)22=(2​)2=(2​)2u2−1
Schreibe 1um: 12=(2​)2u2−12
Wende Exponentenregel an: ambm=(ab)m(2​)2u2=(2​u)2=(2​u)2−12
=(2​u)2−12
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:x2−y2=(x+y)(x−y)(2​u)2−12=(2​u+1)(2​u−1)=(2​u+1)(2​u−1)
=(2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​
Streiche (2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​:u
(2​u+1)(2​u−1)u(2​u+1)(2​u−1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2​u+1=2​u−1u(2​u−1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2​u−1=u
=u
Vereinfache −u1​u(2​u+1)(2​u−1):−(2​u+1)(2​u−1)
−u1​u(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=−u1⋅u(2​u+1)(2​u−1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u=−1⋅(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere: 1⋅(2​u+1)=(2​u+1)=−(2​u+1)(2​u−1)
Vereinfache 0⋅u(2​u+1)(2​u−1):0
0⋅u(2​u+1)(2​u−1)
Wende Regel an 0⋅a=0=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
Löse −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0:u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)=0
Faktorisiere −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1):−(u+1)(4u2−2u−1)
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere aus −2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1):−4u3+3u−2u2+1
−2u(2​u+1)(2​u−1)+u−(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere aus −2u(2​u+1)(2​u−1):−4u3+2u
Multipliziere aus (2​u+1)(2​u−1):2u2−1
(2​u+1)(2​u−1)
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:(a+b)(a−b)=a2−b2a=2​u,b=1=(2​u)2−12
Vereinfache (2​u)2−12:2u2−1
(2​u)2−12
Wende Regel an 1a=112=1=(2​u)2−1
(2​u)2=2u2
(2​u)2
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(2​)2:2
Wende Radikal Regel an: a​=a21​=(221​)2
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=1
=2
=2u2
=2u2−1
=2u2−1
=−2u(2u2−1)
Multipliziere aus −2u(2u2−1):−4u3+2u
−2u(2u2−1)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−2u,b=2u2,c=1=−2u⋅2u2−(−2u)⋅1
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−2⋅2u2u+2⋅1⋅u
Vereinfache −2⋅2u2u+2⋅1⋅u:−4u3+2u
−2⋅2u2u+2⋅1⋅u
2⋅2u2u=4u3
2⋅2u2u
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4u2u
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cu2u=u2+1=4u2+1
Addiere die Zahlen: 2+1=3=4u3
2⋅1⋅u=2u
2⋅1⋅u
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u
=−4u3+2u+u−(2​u+1)(2​u−1)
Multipliziere aus −(2​u+1)(2​u−1):−2u2+1
Multipliziere aus (2​u+1)(2​u−1):2u2−1
(2​u+1)(2​u−1)
Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:(a+b)(a−b)=a2−b2a=2​u,b=1=(2​u)2−12
Vereinfache (2​u)2−12:2u2−1
(2​u)2−12
Wende Regel an 1a=112=1=(2​u)2−1
(2​u)2=2u2
(2​u)2
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn=(2​)2u2
(2​)2:2
Wende Radikal Regel an: a​=a21​=(221​)2
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=221​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=1
=2
=2u2
=2u2−1
=2u2−1
=−(2u2−1)
Setze Klammern=−(2u2)−(−1)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a,−(a)=−a=−2u2+1
=−4u3+2u+u−2u2+1
Addiere gleiche Elemente: 2u+u=3u=−4u3+3u−2u2+1
=−4u3+3u−2u2+1
Faktorisiere −4u3−2u2+3u+1:−(u+1)(4u2−2u−1)
−4u3−2u2+3u+1
Klammere gleiche Terme aus −1=−(4u3+2u2−3u−1)
Faktorisiere 4u3+2u2−3u−1:(u+1)(4u2−2u−1)
4u3+2u2−3u−1
Wende den rationalen Nullstellentest an
a0​=1,an​=4
Die Teiler von a0​:1,Die Teiler von an​:1,2,4
Deshalb, überprüfe die folgenden rationalen Zahlen:±1,2,41​
−11​ ist eine Wurzel des Ausdrucks, deshalb klammere aus u+1
=(u+1)u+14u3+2u2−3u−1​
u+14u3+2u2−3u−1​=4u2−2u−1
u+14u3+2u2−3u−1​
Dividiere u+14u3+2u2−3u−1​:u+14u3+2u2−3u−1​=4u2+u+1−2u2−3u−1​
Dividiere die Hauptkoeffizienten des Zählers 4u3+2u2−3u−1
und des Teilers u+1:u4u3​=4u2
Quotient=4u2
Multipliziere u+1 mit 4u2:4u3+4u2Substrahiere 4u3+4u2 von 4u3+2u2−3u−1, um einen neuen Restbetrag zu erhaltenRest=−2u2−3u−1
Deshalbu+14u3+2u2−3u−1​=4u2+u+1−2u2−3u−1​
=4u2+u+1−2u2−3u−1​
Dividiere u+1−2u2−3u−1​:u+1−2u2−3u−1​=−2u+u+1−u−1​
Dividiere die Hauptkoeffizienten des Zählers −2u2−3u−1
und des Teilers u+1:u−2u2​=−2u
Quotient=−2u
Multipliziere u+1 mit −2u:−2u2−2uSubstrahiere −2u2−2u von −2u2−3u−1, um einen neuen Restbetrag zu erhaltenRest=−u−1
Deshalbu+1−2u2−3u−1​=−2u+u+1−u−1​
=4u2−2u+u+1−u−1​
Dividiere u+1−u−1​:u+1−u−1​=−1
Dividiere die Hauptkoeffizienten des Zählers −u−1
und des Teilers u+1:u−u​=−1
Quotient=−1
Multipliziere u+1 mit −1:−u−1Substrahiere −u−1 von −u−1, um einen neuen Restbetrag zu erhaltenRest=0
Deshalbu+1−u−1​=−1
=4u2−2u−1
=4u2−2u−1
=(u+1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(4u2−2u−1)
=−(u+1)(4u2−2u−1)
−(u+1)(4u2−2u−1)=0
Anwendung des Nullfaktorprinzips: Wenn ab=0dann a=0oder b=0u+1=0or4u2−2u−1=0
Löse u+1=0:u=−1
u+1=0
Verschiebe 1auf die rechte Seite
u+1=0
Subtrahiere 1 von beiden Seitenu+1−1=0−1
Vereinfacheu=−1
u=−1
Löse 4u2−2u−1=0:u=41+5​​,u=41−5​​
4u2−2u−1=0
Löse mit der quadratischen Formel
4u2−2u−1=0
Quadratische Formel für Gliechungen:
Für a=4,b=−2,c=−1u1,2​=2⋅4−(−2)±(−2)2−4⋅4(−1)​​
u1,2​=2⋅4−(−2)±(−2)2−4⋅4(−1)​​
(−2)2−4⋅4(−1)​=25​
(−2)2−4⋅4(−1)​
Wende Regel an −(−a)=a=(−2)2+4⋅4⋅1​
Wende Exponentenregel an: (−a)n=an,wenn n gerade ist(−2)2=22=22+4⋅4⋅1​
Multipliziere die Zahlen: 4⋅4⋅1=16=22+16​
22=4=4+16​
Addiere die Zahlen: 4+16=20=20​
Primfaktorzerlegung von 20:22⋅5
20
20ist durch 220=10⋅2teilbar=2⋅10
10ist durch 210=5⋅2teilbar=2⋅2⋅5
2,5 sind alles Primzahlen, deshalb ist keine weitere Zerlegung möglich=2⋅2⋅5
=22⋅5
=22⋅5​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=5​22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=25​
u1,2​=2⋅4−(−2)±25​​
Trenne die Lösungenu1​=2⋅4−(−2)+25​​,u2​=2⋅4−(−2)−25​​
u=2⋅4−(−2)+25​​:41+5​​
2⋅4−(−2)+25​​
Wende Regel an −(−a)=a=2⋅42+25​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅4=8=82+25​​
Faktorisiere 2+25​:2(1+5​)
2+25​
Schreibe um=2⋅1+25​
Klammere gleiche Terme aus 2=2(1+5​)
=82(1+5​)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=41+5​​
u=2⋅4−(−2)−25​​:41−5​​
2⋅4−(−2)−25​​
Wende Regel an −(−a)=a=2⋅42−25​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅4=8=82−25​​
Faktorisiere 2−25​:2(1−5​)
2−25​
Schreibe um=2⋅1−25​
Klammere gleiche Terme aus 2=2(1−5​)
=82(1−5​)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=41−5​​
Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind: u=41+5​​,u=41−5​​
Die Lösungen sindu=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:u=2​1​,u=−2​1​,u=0
Nimm den/die Nenner von −2+−1+2u21​−u1​ und vergleiche mit Null
Löse −1+2u2=0:u=2​1​,u=−2​1​
−1+2u2=0
Verschiebe 1auf die rechte Seite
−1+2u2=0
Füge 1 zu beiden Seiten hinzu−1+2u2+1=0+1
Vereinfache2u2=1
2u2=1
Teile beide Seiten durch 2
2u2=1
Teile beide Seiten durch 222u2​=21​
Vereinfacheu2=21​
u2=21​
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
21​​=2​1​
21​​
Wende Radikal Regel an: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=2​1​​
Wende Radikal Regel an: 1​=11​=1=2​1​
−21​​=−2​1​
−21​​
Wende Radikal Regel an: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−2​1​​
Wende Radikal Regel an: 1​=11​=1=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
u=0
Die folgenden Punkte sind unbestimmtu=2​1​,u=−2​1​,u=0
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
u=−1,u=41+5​​,u=41−5​​
Setze in u=cos(2x)eincos(2x)=−1,cos(2x)=41+5​​,cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=−1,cos(2x)=41+5​​,cos(2x)=41−5​​
cos(2x)=−1:x=2π​+πn
cos(2x)=−1
Allgemeine Lösung für cos(2x)=−1
cos(x) Periodizitätstabelle mit 2πn Zyklus:
x06π​4π​3π​2π​32π​43π​65π​​cos(x)123​​22​​21​0−21​−22​​−23​​​xπ67π​45π​34π​23π​35π​47π​611π​​cos(x)−1−23​​−22​​−21​021​22​​23​​​​
2x=π+2πn
2x=π+2πn
Löse 2x=π+2πn:x=2π​+πn
2x=π+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=π+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=2π​+22πn​
Vereinfachex=2π​+πn
x=2π​+πn
x=2π​+πn
cos(2x)=41+5​​:x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
cos(2x)=41+5​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
cos(2x)=41+5​​
Allgemeine Lösung für cos(2x)=41+5​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πn2x=arccos(41+5​​)+2πn,2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
2x=arccos(41+5​​)+2πn,2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
Löse 2x=arccos(41+5​​)+2πn:x=2arccos(41+5​​)​+πn
2x=arccos(41+5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=arccos(41+5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=2arccos(41+5​​)​+22πn​
Vereinfachex=2arccos(41+5​​)​+πn
x=2arccos(41+5​​)​+πn
Löse 2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn:x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=2π−arccos(41+5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=22π​−2arccos(41+5​​)​+22πn​
Vereinfachex=π−2arccos(41+5​​)​+πn
x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn
cos(2x)=41−5​​:x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
cos(2x)=41−5​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
cos(2x)=41−5​​
Allgemeine Lösung für cos(2x)=41−5​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πn2x=arccos(41−5​​)+2πn,2x=−arccos(41−5​​)+2πn
2x=arccos(41−5​​)+2πn,2x=−arccos(41−5​​)+2πn
Löse 2x=arccos(41−5​​)+2πn:x=2arccos(41−5​​)​+πn
2x=arccos(41−5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=arccos(41−5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=2arccos(41−5​​)​+22πn​
Vereinfachex=2arccos(41−5​​)​+πn
x=2arccos(41−5​​)​+πn
Löse 2x=−arccos(41−5​​)+2πn:x=−2arccos(41−5​​)​+πn
2x=−arccos(41−5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 2
2x=−arccos(41−5​​)+2πn
Teile beide Seiten durch 222x​=−2arccos(41−5​​)​+22πn​
Vereinfachex=−2arccos(41−5​​)​+πn
x=−2arccos(41−5​​)​+πn
x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
Kombiniere alle Lösungenx=2π​+πn,x=2arccos(41+5​​)​+πn,x=π−2arccos(41+5​​)​+πn,x=2arccos(41−5​​)​+πn,x=−2arccos(41−5​​)​+πn
Zeige Lösungen in Dezimalform x=2π​+πn,x=20.62831…​+πn,x=π−20.62831…​+πn,x=21.88495…​+πn,x=−21.88495…​+πn

Graph

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Beliebte Beispiele

-cos(x)=1−cos(x)=1cot(x)sin(x)-sin(x)=0cot(x)sin(x)−sin(x)=01.16cos(θ)+0.532cos(θ)-0.557=01.16cos(θ)+0.532cos(θ)−0.557=0arcsin(6x)+arcsin(6sqrt(3)x)=-pi/2arcsin(6x)+arcsin(63​x)=−2π​cos(x)= 1/2 ,0<= x<= 360cos(x)=21​,0∘≤x≤360∘
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