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Beliebt Trigonometrie >

sec(x)+sin^2(x)+cos^2(x)=tan^2(x)

Lösung

sec (x) + sin^{2} (x) + cos^{2} (x) = tan^{2} (x)

Lösung

x = π + 2 πn, x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

Grad

x = 18 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 6 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 30 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Schritte zur Lösung

sec (x) + sin^{2} (x) + cos^{2} (x) = tan^{2} (x)

Subtrahiere

tan^{2} (x)

von beiden Seiten

sec (x) + sin^{2} (x) + cos^{2} (x) - tan^{2} (x) = 0

Drücke mit sin, cos aus

cos^{2} (x) + sec (x) + sin^{2} (x) - tan^{2} (x)

Verwende die grundlegende trigonometrische Identität:

sec (x) = \frac{1}{cos ( x )}

= cos^{2} (x) + \frac{1}{cos ( x )} + sin^{2} (x) - tan^{2} (x)

Verwende die grundlegende trigonometrische Identität:

tan (x) = \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

= cos^{2} (x) + \frac{1}{cos ( x )} + sin^{2} (x) - (\frac{sin ( x )}{cos ( x )})^{2}

Vereinfache

cos^{2} (x) + \frac{1}{cos ( x )} + sin^{2} (x) - (\frac{sin ( x )}{cos ( x )})^{2} : \frac{cos ^{4} ( x ) + cos ( x ) + sin ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x ) - sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

cos^{2} (x) + \frac{1}{cos ( x )} + sin^{2} (x) - (\frac{sin ( x )}{cos ( x )})^{2}

Wende Exponentenregel an:

(\frac{a}{b})^{c} = \frac{a ^{c}}{b ^{c}}

= cos^{2} (x) + \frac{1}{cos ( x )} + sin^{2} (x) - \frac{sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

Wandle das Element in einen Bruch um:

cos^{2} (x) = \frac{cos ^{2} ( x )}{1}, sin^{2} (x) = \frac{sin ^{2} ( x )}{1}

= \frac{cos ^{2} ( x )}{1} + \frac{1}{cos ( x )} + \frac{sin ^{2} ( x )}{1} - \frac{sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

kleinstes gemeinsames Vielfache von

1, cos (x), 1, cos^{2} (x) : cos^{2} (x)

1, cos (x), 1, cos^{2} (x)

kleinstes gemeinsames Vielfaches (kgV)

kleinstes gemeinsames Vielfache von

1, 1 : 1

1, 1

kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)

Primfaktorzerlegung von

1

Primfaktorzerlegung von

1

Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in

1

oder

1

vorkommt

= 1

Multipliziere die Zahlen:

1 = 1

= 1

Finde einen mathematischen Ausdruck, der aus Faktoren besteht, die in mindestens einem der faktoriserten Ausdrücke vorkommt.

= cos^{2} (x)

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

cos^{2} (x)

Für

\frac{cos ^{2} ( x )}{1} :

multipliziere den Nenner und Zähler mit

cos^{2} (x)

\frac{cos ^{2} ( x )}{1} = \frac{cos ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x )}{1 \cdot cos ^{2} ( x )} = \frac{cos ^{4} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

Für

\frac{1}{cos ( x )} :

multipliziere den Nenner und Zähler mit

cos (x)

\frac{1}{cos ( x )} = \frac{1 \cdot cos ( x )}{cos ( x ) cos ( x )} = \frac{cos ( x )}{cos ^{2} ( x )}

Für

\frac{sin ^{2} ( x )}{1} :

multipliziere den Nenner und Zähler mit

cos^{2} (x)

\frac{sin ^{2} ( x )}{1} = \frac{sin ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x )}{1 \cdot cos ^{2} ( x )} = \frac{sin ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

= \frac{cos ^{4} ( x )}{cos ^{2} ( x )} + \frac{cos ( x )}{cos ^{2} ( x )} + \frac{sin ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )} - \frac{sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.:

\frac{a}{c} \pm \frac{b}{c} = \frac{a \pm b}{c}

= \frac{cos ^{4} ( x ) + cos ( x ) + sin ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x ) - sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

= \frac{cos ^{4} ( x ) + cos ( x ) + sin ^{2} ( x ) cos ^{2} ( x ) - sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )}

\frac{cos ( x ) + cos ^{4} ( x ) - sin ^{2} ( x ) + cos ^{2} ( x ) sin ^{2} ( x )}{cos ^{2} ( x )} = 0

\frac{f ( x )}{g ( x )} = 0 \Rightarrow f (x) = 0

cos (x) + cos^{4} (x) - sin^{2} (x) + cos^{2} (x) sin^{2} (x) = 0

Faktorisiere

cos (x) + cos^{4} (x) - sin^{2} (x) + cos^{2} (x) sin^{2} (x) : (1 + cos (x)) (cos (x) (cos^{2} (x) + 1 - cos (x)) + sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)))

cos (x) + cos^{4} (x) - sin^{2} (x) + cos^{2} (x) sin^{2} (x)

Faktorisiere

cos (x) + cos^{4} (x) : cos (x) (cos (x) + 1) (cos^{2} (x) - cos (x) + 1)

cos (x) + cos^{4} (x)

Wende Exponentenregel an:

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

cos^{4} (x) = cos (x) cos^{3} (x)

= cos (x) + cos (x) cos^{3} (x)

Klammere gleiche Terme aus

cos (x)

= cos (x) (1 + cos^{3} (x))

Faktorisiere

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

1 + cos^{3} (x)

Schreibe

1

um:

1^{3}

= cos^{3} (x) + 1^{3}

Wende Formel zur Summe von dritten Potenzen an:

x^{3} + y^{3} = (x + y) (x^{2} - x y + y^{2})

cos^{3} (x) + 1^{3} = (cos (x) + 1) (cos^{2} (x) - cos (x) + 1)

= (cos (x) + 1) (cos^{2} (x) - cos (x) + 1)

= cos (x) (cos (x) + 1) (cos^{2} (x) - cos (x) + 1)

Faktorisiere

- sin^{2} (x) + cos^{2} (x) sin^{2} (x) : sin^{2} (x) (cos (x) + 1) (cos (x) - 1)

- sin^{2} (x) + cos^{2} (x) sin^{2} (x)

Klammere gleiche Terme aus

sin^{2} (x)

= sin^{2} (x) (- 1 + cos^{2} (x))

Faktorisiere

cos^{2} (x) - 1 : (cos (x) + 1) (cos (x) - 1)

- 1 + cos^{2} (x)

Schreibe

1

um:

1^{2}

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

Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:

x^{2} - y^{2} = (x + y) (x - y)

cos^{2} (x) - 1^{2} = (cos (x) + 1) (cos (x) - 1)

= (cos (x) + 1) (cos (x) - 1)

= sin^{2} (x) (cos (x) + 1) (cos (x) - 1)

= cos (x) (cos (x) + 1) (cos^{2} (x) - cos (x) + 1) + sin^{2} (x) (cos (x) + 1) (cos (x) - 1)

Klammere gleiche Terme aus

(1 + cos (x))

= (1 + cos (x)) (cos (x) (cos^{2} (x) + 1 - cos (x)) + sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)))

(1 + cos (x)) (cos (x) (cos^{2} (x) + 1 - cos (x)) + sin^{2} (x) (- 1 + cos (x))) = 0

Löse jeden Teil einzeln

1 + cos (x) = 0 or cos (x) (cos^{2} (x) + 1 - cos (x)) + sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)) = 0

1 + cos (x) = 0 : x = π + 2 πn

1 + cos (x) = 0

Verschiebe

1

auf die rechte Seite

1 + cos (x) = 0

Subtrahiere

1

von beiden Seiten

1 + cos (x) - 1 = 0 - 1

Vereinfache

cos (x) = - 1

cos (x) = - 1

Allgemeine Lösung für

cos (x) = - 1

cos (x)

Periodizitätstabelle mit

2 πn

Zyklus:

x 0 \frac{π}{6} \frac{π}{4} \frac{π}{3} \frac{π}{2} \frac{2 π}{3} \frac{3 π}{4} \frac{5 π}{6} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} x π \frac{7 π}{6} \frac{5 π}{4} \frac{4 π}{3} \frac{3 π}{2} \frac{5 π}{3} \frac{7 π}{4} \frac{11 π}{6} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

x = π + 2 πn

x = π + 2 πn

cos (x) (cos^{2} (x) + 1 - cos (x)) + sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)) = 0 : x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

cos (x) (cos^{2} (x) + 1 - cos (x)) + sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)) = 0

Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten

(- 1 + cos (x)) sin^{2} (x) + (1 - cos (x) + cos^{2} (x)) cos (x)

Verwende die Pythagoreische Identität:

cos^{2} (x) + sin^{2} (x) = 1

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

= (- 1 + cos (x)) sin^{2} (x) + (1 - cos (x) + 1 - sin^{2} (x)) cos (x)

Vereinfache

(- 1 + cos (x)) sin^{2} (x) + (1 - cos (x) + 1 - sin^{2} (x)) cos (x) : - sin^{2} (x) - cos^{2} (x) + 2 cos (x)

(- 1 + cos (x)) sin^{2} (x) + (1 - cos (x) + 1 - sin^{2} (x)) cos (x)

Vereinfache

1 - cos (x) + 1 - sin^{2} (x) : - sin^{2} (x) - cos (x) + 2

1 - cos (x) + 1 - sin^{2} (x)

Fasse gleiche Terme zusammen

= - cos (x) - sin^{2} (x) + 1 + 1

Addiere die Zahlen:

1 + 1 = 2

= - sin^{2} (x) - cos (x) + 2

= sin^{2} (x) (cos (x) - 1) + cos (x) (- sin^{2} (x) - cos (x) + 2)

= sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)) + cos (x) (- sin^{2} (x) - cos (x) + 2)

Multipliziere aus

sin^{2} (x) (- 1 + cos (x)) : - sin^{2} (x) + sin^{2} (x) cos (x)

sin^{2} (x) (- 1 + cos (x))

Wende das Distributivgesetz an:

a (b + c) = ab + a c

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

= sin^{2} (x) (- 1) + sin^{2} (x) cos (x)

Wende Minus-Plus Regeln an

+ (- a) = - a

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

Multipliziere:

1 \cdot sin^{2} (x) = sin^{2} (x)

= - sin^{2} (x) + sin^{2} (x) cos (x)

= - sin^{2} (x) + sin^{2} (x) cos (x) + (- sin^{2} (x) - cos (x) + 2) cos (x)

Multipliziere aus

cos (x) (- sin^{2} (x) - cos (x) + 2) : - sin^{2} (x) cos (x) - cos^{2} (x) + 2 cos (x)

cos (x) (- sin^{2} (x) - cos (x) + 2)

Setze Klammern

= cos (x) (- sin^{2} (x)) + cos (x) (- cos (x)) + cos (x) \cdot 2

Wende Minus-Plus Regeln an

+ (- a) = - a

= - sin^{2} (x) cos (x) - cos (x) cos (x) + 2 cos (x)

cos (x) cos (x) = cos^{2} (x)

cos (x) cos (x)

Wende Exponentenregel an:

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

cos (x) cos (x) = cos^{1 + 1} (x)

= cos^{1 + 1} (x)

Addiere die Zahlen:

1 + 1 = 2

= cos^{2} (x)

= - sin^{2} (x) cos (x) - cos^{2} (x) + 2 cos (x)

= - sin^{2} (x) + sin^{2} (x) cos (x) - sin^{2} (x) cos (x) - cos^{2} (x) + 2 cos (x)

Addiere gleiche Elemente:

sin^{2} (x) cos (x) - sin^{2} (x) cos (x) = 0

= - sin^{2} (x) - cos^{2} (x) + 2 cos (x)

= - sin^{2} (x) - cos^{2} (x) + 2 cos (x)

Verwende die Pythagoreische Identität:

cos^{2} (x) + sin^{2} (x) = 1

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

= 2 cos (x) - 1

2 cos (x) - 1 = 0

Verschiebe

1

auf die rechte Seite

2 cos (x) - 1 = 0

Füge

1

zu beiden Seiten hinzu

2 cos (x) - 1 + 1 = 0 + 1

Vereinfache

2 cos (x) = 1

2 cos (x) = 1

Teile beide Seiten durch

2

2 cos (x) = 1

Teile beide Seiten durch

2

\frac{2 cos ( x )}{2} = \frac{1}{2}

Vereinfache

cos (x) = \frac{1}{2}

cos (x) = \frac{1}{2}

Allgemeine Lösung für

cos (x) = \frac{1}{2}

cos (x)

Periodizitätstabelle mit

2 πn

Zyklus:

x 0 \frac{π}{6} \frac{π}{4} \frac{π}{3} \frac{π}{2} \frac{2 π}{3} \frac{3 π}{4} \frac{5 π}{6} cos (x) 1 \frac{3}{2} \frac{2}{2} \frac{1}{2} 0 - \frac{1}{2} - \frac{2}{2} - \frac{3}{2} x π \frac{7 π}{6} \frac{5 π}{4} \frac{4 π}{3} \frac{3 π}{2} \frac{5 π}{3} \frac{7 π}{4} \frac{11 π}{6} cos (x) - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2}

x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

Kombiniere alle Lösungen

x = π + 2 πn, x = \frac{π}{3} + 2 πn, x = \frac{5 π}{3} + 2 πn

Graph

Beliebte Beispiele

4sin^2(x)-3=4,sin(2x)-3=0

4 sin^{2} (x) - 3 = 4, sin (2 x) - 3 = 0

sin(2x)=5sin(x)

sin (2 x) = 5 sin (x)

tan(x)=-sqrt(3)+2

tan (x) = - 3 + 2

3tan(x)-cot(x)=0

3 tan (x) - cot (x) = 0

cos(2x)-0.25=0

cos (2 x) - 0.25 = 0