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Beliebt Trigonometrie >

beweisen cos(3θ)=4cos^3(θ)-3cos(θ)

Lösung

beweisen

cos (3 θ) = 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

Lösung

Wahr

Schritte zur Lösung

cos (3 θ) = 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

Manipuliere die linke Seite

cos (3 θ)

Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten

cos (3 θ)

Schreibe um

= cos (2 θ + θ)

Benutze die Identität der Winkelsumme:

cos (s + t) = cos (s) cos (t) - sin (s) sin (t)

= cos (2 θ) cos (θ) - sin (2 θ) sin (θ)

Verwende die Doppelwinkelidentität:

sin (2 θ) = 2 sin (θ) cos (θ)

= cos (2 θ) cos (θ) - 2 sin (θ) cos (θ) sin (θ)

Vereinfache

cos (2 θ) cos (θ) - 2 sin (θ) cos (θ) sin (θ) : cos (θ) cos (2 θ) - 2 sin^{2} (θ) cos (θ)

cos (2 θ) cos (θ) - 2 sin (θ) cos (θ) sin (θ)

2 sin (θ) cos (θ) sin (θ) = 2 sin^{2} (θ) cos (θ)

2 sin (θ) cos (θ) sin (θ)

Wende Exponentenregel an:

a^{b} \cdot a^{c} = a^{b + c}

sin (θ) sin (θ) = sin^{1 + 1} (θ)

= 2 cos (θ) sin^{1 + 1} (θ)

Addiere die Zahlen:

1 + 1 = 2

= 2 cos (θ) sin^{2} (θ)

= cos (θ) cos (2 θ) - 2 sin^{2} (θ) cos (θ)

= cos (θ) cos (2 θ) - 2 sin^{2} (θ) cos (θ)

= cos (θ) cos (2 θ) - 2 sin^{2} (θ) cos (θ)

Verwende die Doppelwinkelidentität:

cos (2 θ) = 2 cos^{2} (θ) - 1

= (2 cos^{2} (θ) - 1) cos (θ) - 2 sin^{2} (θ) cos (θ)

Verwende die Pythagoreische Identität:

cos^{2} (θ) + sin^{2} (θ) = 1

sin^{2} (θ) = 1 - cos^{2} (θ)

= (2 cos^{2} (θ) - 1) cos (θ) - 2 (1 - cos^{2} (θ)) cos (θ)

Multipliziere aus

(2 cos^{2} (θ) - 1) cos (θ) - 2 (1 - cos^{2} (θ)) cos (θ) : 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

(2 cos^{2} (θ) - 1) cos (θ) - 2 (1 - cos^{2} (θ)) cos (θ)

= cos (θ) (2 cos^{2} (θ) - 1) - 2 cos (θ) (1 - cos^{2} (θ))

Multipliziere aus

cos (θ) (2 cos^{2} (θ) - 1) : 2 cos^{3} (θ) - cos (θ)

cos (θ) (2 cos^{2} (θ) - 1)

Wende das Distributivgesetz an:

a (b - c) = ab - a c

a = cos (θ), b = 2 cos^{2} (θ), c = 1

= cos (θ) 2 cos^{2} (θ) - cos (θ) 1

= 2 cos^{2} (θ) cos (θ) - 1 cos (θ)

Vereinfache

2 cos^{2} (θ) cos (θ) - 1 \cdot cos (θ) : 2 cos^{3} (θ) - cos (θ)

2 cos^{2} (θ) cos (θ) - 1 cos (θ)

2 cos^{2} (θ) cos (θ) = 2 cos^{3} (θ)

2 cos^{2} (θ) cos (θ)

Wende Exponentenregel an:

a^{b} \cdot a^{c} = a^{b + c}

cos^{2} (θ) cos (θ) = cos^{2 + 1} (θ)

= 2 cos^{2 + 1} (θ)

Addiere die Zahlen:

2 + 1 = 3

= 2 cos^{3} (θ)

1 \cdot cos (θ) = cos (θ)

1 cos (θ)

Multipliziere:

1 \cdot cos (θ) = cos (θ)

= cos (θ)

= 2 cos^{3} (θ) - cos (θ)

= 2 cos^{3} (θ) - cos (θ)

= 2 cos^{3} (θ) - cos (θ) - 2 (1 - cos^{2} (θ)) cos (θ)

Multipliziere aus

- 2 cos (θ) (1 - cos^{2} (θ)) : - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ)

- 2 cos (θ) (1 - cos^{2} (θ))

Wende das Distributivgesetz an:

a (b - c) = ab - a c

a = - 2 cos (θ), b = 1, c = cos^{2} (θ)

= - 2 cos (θ) 1 - (- 2 cos (θ)) cos^{2} (θ)

Wende Minus-Plus Regeln an

- (- a) = a

= - 2 \cdot 1 cos (θ) + 2 cos^{2} (θ) cos (θ)

Vereinfache

- 2 \cdot 1 \cdot cos (θ) + 2 cos^{2} (θ) cos (θ) : - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ)

- 2 \cdot 1 cos (θ) + 2 cos^{2} (θ) cos (θ)

2 \cdot 1 \cdot cos (θ) = 2 cos (θ)

2 \cdot 1 cos (θ)

Multipliziere die Zahlen:

2 \cdot 1 = 2

= 2 cos (θ)

2 cos^{2} (θ) cos (θ) = 2 cos^{3} (θ)

2 cos^{2} (θ) cos (θ)

Wende Exponentenregel an:

a^{b} \cdot a^{c} = a^{b + c}

cos^{2} (θ) cos (θ) = cos^{2 + 1} (θ)

= 2 cos^{2 + 1} (θ)

Addiere die Zahlen:

2 + 1 = 3

= 2 cos^{3} (θ)

= - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ)

= - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ)

= 2 cos^{3} (θ) - cos (θ) - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ)

Vereinfache

2 cos^{3} (θ) - cos (θ) - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ) : 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

2 cos^{3} (θ) - cos (θ) - 2 cos (θ) + 2 cos^{3} (θ)

Fasse gleiche Terme zusammen

= 2 cos^{3} (θ) + 2 cos^{3} (θ) - cos (θ) - 2 cos (θ)

Addiere gleiche Elemente:

2 cos^{3} (θ) + 2 cos^{3} (θ) = 4 cos^{3} (θ)

= 4 cos^{3} (θ) - cos (θ) - 2 cos (θ)

Addiere gleiche Elemente:

- cos (θ) - 2 cos (θ) = - 3 cos (θ)

= 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

= 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

= 4 cos^{3} (θ) - 3 cos (θ)

Wir haben gezeigt, dass beide Seiten die gleiche Form annehmen können

\Rightarrow Wahr

Beliebte Beispiele

beweisen (sin(x)-cos(x))^2=1-sin(2x)

p ro v e (sin (x) - cos (x))^{2} = 1 - sin (2 x)

beweisen csc(θ)tan(θ)=sec(θ)

p ro v e csc (θ) tan (θ) = sec (θ)

beweisen (1+sin(-x))/(1+csc(-x))=-sin(x)

p ro v e \frac{1 + sin ( - x )}{1 + csc ( - x )} = - sin (x)

beweisen tan^2(x)+1=sec^2(x)

p ro v e tan^{2} (x) + 1 = sec^{2} (x)

beweisen cos(-x)=cos(x)

p ro v e cos (- x) = cos (x)