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cos^3(x)= 1/(4(3cos(x)+cos(3x)))

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Lösung

cos3(x)=4(3cos(x)+cos(3x))1​

Lösung

x=0.88929…+2πn,x=2π−0.88929…+2πn,x=2.25229…+2πn,x=−2.25229…+2πn
+1
Grad
x=50.95278…∘+360∘n,x=309.04721…∘+360∘n,x=129.04721…∘+360∘n,x=−129.04721…∘+360∘n
Schritte zur Lösung
cos3(x)=4(3cos(x)+cos(3x))1​
Subtrahiere 4(3cos(x)+cos(3x))1​ von beiden Seitencos3(x)−4(3cos(x)+cos(3x))1​=0
Vereinfache cos3(x)−4(3cos(x)+cos(3x))1​:4(3cos(x)+cos(3x))4cos3(x)(3cos(x)+cos(3x))−1​
cos3(x)−4(3cos(x)+cos(3x))1​
Wandle das Element in einen Bruch um: cos3(x)=4(3cos(x)+cos(3x))cos3(x)4(3cos(x)+cos(3x))​=4(3cos(x)+cos(3x))cos3(x)⋅4(3cos(x)+cos(3x))​−4(3cos(x)+cos(3x))1​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=4(3cos(x)+cos(3x))cos3(x)⋅4(3cos(x)+cos(3x))−1​
4(3cos(x)+cos(3x))4cos3(x)(3cos(x)+cos(3x))−1​=0
g(x)f(x)​=0⇒f(x)=04cos3(x)(3cos(x)+cos(3x))−1=0
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
−1+(cos(3x)+3cos(x))⋅4cos3(x)
cos(3x)=4cos3(x)−3cos(x)
cos(3x)
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
cos(3x)
Schreibe um=cos(2x+x)
Benutze die Identität der Winkelsumme: cos(s+t)=cos(s)cos(t)−sin(s)sin(t)=cos(2x)cos(x)−sin(2x)sin(x)
Verwende die Doppelwinkelidentität: sin(2x)=2sin(x)cos(x)=cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
Vereinfache cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x):cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
cos(2x)cos(x)−2sin(x)cos(x)sin(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)=2sin2(x)cos(x)
2sin(x)cos(x)sin(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+csin(x)sin(x)=sin1+1(x)=2cos(x)sin1+1(x)
Addiere die Zahlen: 1+1=2=2cos(x)sin2(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
=cos(x)cos(2x)−2sin2(x)cos(x)
Verwende die Doppelwinkelidentität: cos(2x)=2cos2(x)−1=(2cos2(x)−1)cos(x)−2sin2(x)cos(x)
Verwende die Pythagoreische Identität: cos2(x)+sin2(x)=1sin2(x)=1−cos2(x)=(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
Multipliziere aus (2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x):4cos3(x)−3cos(x)
(2cos2(x)−1)cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
=cos(x)(2cos2(x)−1)−2cos(x)(1−cos2(x))
Multipliziere aus cos(x)(2cos2(x)−1):2cos3(x)−cos(x)
cos(x)(2cos2(x)−1)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=cos(x),b=2cos2(x),c=1=cos(x)2cos2(x)−cos(x)1
=2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
Vereinfache 2cos2(x)cos(x)−1⋅cos(x):2cos3(x)−cos(x)
2cos2(x)cos(x)−1cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
Addiere die Zahlen: 2+1=3=2cos3(x)
1⋅cos(x)=cos(x)
1cos(x)
Multipliziere: 1⋅cos(x)=cos(x)=cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2(1−cos2(x))cos(x)
Multipliziere aus −2cos(x)(1−cos2(x)):−2cos(x)+2cos3(x)
−2cos(x)(1−cos2(x))
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=−2cos(x),b=1,c=cos2(x)=−2cos(x)1−(−2cos(x))cos2(x)
Wende Minus-Plus Regeln an−(−a)=a=−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
Vereinfache −2⋅1⋅cos(x)+2cos2(x)cos(x):−2cos(x)+2cos3(x)
−2⋅1cos(x)+2cos2(x)cos(x)
2⋅1⋅cos(x)=2cos(x)
2⋅1cos(x)
Multipliziere die Zahlen: 2⋅1=2=2cos(x)
2cos2(x)cos(x)=2cos3(x)
2cos2(x)cos(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos2(x)cos(x)=cos2+1(x)=2cos2+1(x)
Addiere die Zahlen: 2+1=3=2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=−2cos(x)+2cos3(x)
=2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
Vereinfache 2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x):4cos3(x)−3cos(x)
2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)+2cos3(x)
Fasse gleiche Terme zusammen=2cos3(x)+2cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
Addiere gleiche Elemente: 2cos3(x)+2cos3(x)=4cos3(x)=4cos3(x)−cos(x)−2cos(x)
Addiere gleiche Elemente: −cos(x)−2cos(x)=−3cos(x)=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=4cos3(x)−3cos(x)
=−1+4cos3(x)(4cos3(x)−3cos(x)+3cos(x))
4cos3(x)(4cos3(x)−3cos(x)+3cos(x))=16cos6(x)
4cos3(x)(4cos3(x)−3cos(x)+3cos(x))
Addiere gleiche Elemente: −3cos(x)+3cos(x)=0=4⋅4cos3(x)cos3(x)
Multipliziere die Zahlen: 4⋅4=16=16cos3(x)cos3(x)
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+ccos3(x)cos3(x)=cos3+3(x)=16cos3+3(x)
Addiere die Zahlen: 3+3=6=16cos6(x)
=−1+16cos6(x)
−1+16cos6(x)=0
Löse mit Substitution
−1+16cos6(x)=0
Angenommen: cos(x)=w−1+16w6=0
−1+16w6=0:w=2232​​​,w=−2232​​​,w=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i,w=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
−1+16w6=0
Verschiebe 1auf die rechte Seite
−1+16w6=0
Füge 1 zu beiden Seiten hinzu−1+16w6+1=0+1
Vereinfache16w6=1
16w6=1
Teile beide Seiten durch 16
16w6=1
Teile beide Seiten durch 161616w6​=161​
Vereinfachew6=161​
w6=161​
Schreibe die Gleichung um mit u=w2 und u3=w6u3=161​
Löse u3=161​:u=3161​​,u=3161​​2−1+3​i​,u=3161​​2−1−3​i​
u3=161​
Für g3(x)=f(a) sind die Lösungeng(x)=3f(a)​,3f(a)​2−1−3​i​,3f(a)​2−1+3​i​
u=3161​​,u=3161​​2−1+3​i​,u=3161​​2−1−3​i​
u=3161​​,u=3161​​2−1+3​i​,u=3161​​2−1−3​i​
Setze u=w2wiederein,löse für w
Löse w2=3161​​:w=2232​​​,w=−2232​​​
w2=3161​​
Vereinfache 3161​​:4232​​
3161​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=316​31​​
316​=232​
316​
Primfaktorzerlegung von 16:24
16
16ist durch 216=8⋅2teilbar=2⋅8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine weitere Faktorisierung möglich.=2⋅2⋅2⋅2
=24
=324​
Wende Exponentenregel an: ab+c=ab⋅ac=323⋅2​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=32​323​
Wende Radikal Regel an: nan​=a323​=2=232​
=232​31​​
Wende Regel an n1​=131​=1=232​1​
Rationalisiere 232​1​:4232​​
232​1​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=232​⋅232​1⋅232​​
1⋅232​=232​
232​⋅232​=4
232​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c2⋅232​32​=2⋅232​⋅231​=21+32​+31​=21+32​+31​
Füge 1+32​+31​zusammen:2
1+32​+31​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=11​=11​+32​+31​
kleinstes gemeinsames Vielfache von1,3,3:3
1,3,3
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 1
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Primfaktorzerlegung von 3:3
3
3 ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich =3
Berechne eine Zahl, die aus Faktoren besteht, welche in mindestens einem der folgenden Elemente auftaucht:
1,3,3
=3
Multipliziere die Zahlen: 3=3=3
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 3
Für 11​:multipliziere den Nenner und Zähler mit 311​=1⋅31⋅3​=33​
=33​+32​+31​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33+2+1​
Addiere die Zahlen: 3+2+1=6=36​
Teile die Zahlen: 36​=2=2
=22
22=4=4
=4232​​
=4232​​
w2=4232​​
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
w=4232​​​,w=−4232​​​
4232​​​=2232​​​
4232​​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=4​232​​​
4​=2
4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
=2232​​​
−4232​​​=−2232​​​
−4232​​​
Vereinfache 4232​​​:2232​​​
4232​​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=4​232​​​
4​=2
4​
Faktorisiere die Zahl: 4=22=22​
Wende Radikal Regel an: nan​=a22​=2=2
=2232​​​
=−2232​​​
w=2232​​​,w=−2232​​​
Löse w2=3161​​2−1+3​i​:w=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
w2=3161​​2−1+3​i​
Ersetze w=u+vi(u+vi)2=3161​​2−1+3​i​
Schreibe um
(u+vi)2=3161​​2−1+3​i​
Schreibe (u+vi)2um:(u2−v2)+2iuv
(u+vi)2
=(u+iv)2
Wende Formel für perfekte quadratische Gleichungen an: (a+b)2=a2+2ab+b2a=u,b=vi
=u2+2uvi+(vi)2
(vi)2=−v2
(vi)2
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn=i2v2
i2=−1
i2
Wende imaginäre Zahlenregel an: i2=−1=−1
=(−1)v2
Fasse zusammen=−v2
=u2+2iuv−v2
Schreibeu2+2iuv−v2 in der Standard komplexen Form um: (u2−v2)+2uvi
u2+2iuv−v2
Gruppiere den realen Teil und imaginären Teil der komplexen Zahl =(u2−v2)+2uvi
=(u2−v2)+2uvi
Schreibe 3161​​2−1+3​i​um:−8232​​+i8232​3​​
3161​​2−1+3​i​
3161​​=232​1​
3161​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=316​31​​
316​=232​
316​
Primfaktorzerlegung von 16:24
16
16ist durch 216=8⋅2teilbar=2⋅8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine weitere Faktorisierung möglich.=2⋅2⋅2⋅2
=24
=324​
Wende Exponentenregel an: ab+c=ab⋅ac=323⋅2​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=32​323​
Wende Radikal Regel an: nan​=a323​=2=232​
=232​31​​
Wende Regel an n1​=131​=1=232​1​
=232​1​⋅2−1+3​i​
Multipliziere Brüche: ba​⋅dc​=b⋅da⋅c​=232​⋅21⋅(−1+3​i)​
1⋅(−1+3​i)=−1+3​i
1⋅(−1+3​i)
Multipliziere: 1⋅(−1+3​i)=(−1+3​i)=(−1+3​i)
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−1+3​i
=2⋅232​−1+3​i​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=432​−1+3​i​
Wende Bruchregel an: ca±b​=ca​±cb​432​−1+3​i​=−432​1​+432​3​i​=−432​1​+432​3​i​
Schreibe−432​1​+432​3​i​ in der Standard komplexen Form um: −8232​​+83​⋅232​​i
−432​1​+432​3​i​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=432​−1+3​i​
Wende Bruchregel an: ca±b​=ca​±cb​432​−1+3​i​=−432​1​+432​3​i​=−432​1​+432​3​i​
432​3​​=83​⋅232​​
432​3​​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=432​⋅232​3​⋅232​​
432​⋅232​=8
432​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=4⋅2
Multipliziere die Zahlen: 4⋅2=8=8
=83​⋅232​​
=−432​1​+83​⋅232​​i
−432​1​=−8232​​
−432​1​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=−432​⋅232​1⋅232​​
1⋅232​=232​
432​⋅232​=8
432​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=4⋅2
Multipliziere die Zahlen: 4⋅2=8=8
=−8232​​
=−8232​​+83​⋅232​​i
=−8232​​+83​⋅232​​i
(u2−v2)+2iuv=−8232​​+i8232​3​​
(u2−v2)+2iuv=−8232​​+i8232​3​​
Komplexe Zahlen können nur gleich sein wenn ihre realen und imaginären Teile gleich sind.Schreibe als Gleichungssystem um[u2−v2=−8232​​2uv=83​⋅232​​​]
[u2−v2=−8232​​2uv=83​⋅232​​​]:(u=2232​⋅1.09112…3​​,u=−2232​⋅1.09112…3​​,​v=0.54556…v=−0.54556…​)
[u2−v2=−8232​​2uv=83​⋅232​​​]
Stelle unach 2uv=8232​⋅3​​um:u=2310​v3​​
2uv=8232​3​​
Vereinfache 8232​3​​:237​3​​
8232​3​​
Faktorisiere die Zahl: 8=23=23232​3​​
Vereinfache 23232​​:237​1​
23232​​
Wende Exponentenregel an: xbxa​=xb−a1​=23−32​1​
3−32​=37​
3−32​
Wandle das Element in einen Bruch um: 3=33⋅3​=33⋅3​−32​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33⋅3−2​
3⋅3−2=7
3⋅3−2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅3=9=9−2
Subtrahiere die Zahlen: 9−2=7=7
=37​
=237​1​
=237​3​​
2uv=237​3​​
Teile beide Seiten durch 2v
2uv=237​3​​
Teile beide Seiten durch 2v2v2uv​=2v237​3​​​
Vereinfache
2v2uv​=2v237​3​​​
Vereinfache 2v2uv​:u
2v2uv​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=vuv​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: v=u
Vereinfache 2v237​3​​​:2310​v3​​
2v237​3​​​
Wende Bruchregel an: cba​​=b⋅ca​=237​⋅2v3​​
237​⋅2=2310​
237​⋅2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c237​⋅2=237​+1=237​+1
37​+1=310​
37​+1
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=31⋅3​=37​+31⋅3​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=37+1⋅3​
7+1⋅3=10
7+1⋅3
Multipliziere die Zahlen: 1⋅3=3=7+3
Addiere die Zahlen: 7+3=10=10
=310​
=2310​
=2310​v3​​
u=2310​v3​​
u=2310​v3​​
u=2310​v3​​
Setze die Lösungen u=2310​v3​​ in u2−v2=−8232​​ein
Für u2−v2=−8232​​, ersetze u mit 2310​v3​​:v≈0.54556…,v≈−0.54556…
Für u2−v2=−8232​​, ersetze u mit 2310​v3​​(2310​v3​​)2−v2=−8232​​
Löse (2310​v3​​)2−v2=−8232​​:v≈0.54556…,v≈−0.54556…
(2310​v3​​)2−v2=−8232​​
Multipliziere mit dem kleinsten gemeinsamen Multiplikator
(2310​v3​​)2−v2=−8232​​
Vereinfache (2310​v3​​)2:26⋅232​v23​
(2310​v3​​)2
2310​v3​​=2332​v3​​
2310​v3​​
2310​=2332​
2310​
2310​=23+31​=23+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=23⋅231​
Fasse zusammen=2332​
=2332​v3​​
=(2332​v3​​)2
Wende Exponentenregel an: (ba​)c=bcac​=(2332​v)2(3​)2​
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn(2332​v)2=(23)2(32​)2v2=(23)2(32​)2v2(3​)2​
(3​)2:3
Wende Radikal Regel an: a​=a21​=(321​)2
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=321​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=1
=3
=(23)2(32​)2v23​
(23)2:26
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=23⋅2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅2=6=26
=26(32​)2v23​
(32​)2:232​
Wende Radikal Regel an: na​=an1​=(231​)2
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=231​⋅2
31​⋅2=32​
31​⋅2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
Multipliziere die Zahlen: 1⋅2=2=32​
=232​
=26⋅232​v23​
26⋅232​v2=26+32​v2
26⋅232​v2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c26⋅232​=26+32​=26+32​v2
=232​+6v23​
26+32​=26⋅232​
26+32​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=26⋅232​
=26⋅232​v23​
26⋅232​v23​−v2=−8232​​
Finde das kleinste gemeinsame Vielfache von 26+32​v2,8:64⋅232​v2
26+32​v2,8
kleinstes gemeinsames Vielfaches (kgV)
kleinstes gemeinsames Vielfache von64,8:64
64,8
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 64:2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
64
64ist durch 264=32⋅2teilbar=2⋅32
32ist durch 232=16⋅2teilbar=2⋅2⋅16
16ist durch 216=8⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
Primfaktorzerlegung von 8:2⋅2⋅2
8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 64 oder 8vorkommt=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2=64=64
Finde einen mathematischen Ausdruck, der aus Faktoren besteht, die entweder in 64⋅232​v2 oder 8auftauchen.=64⋅232​v2
Multipliziere mit dem kleinsten gemeinsamen Multiplikator=64⋅232​v226⋅232​v23​⋅64⋅232​v2−v2⋅64⋅232​v2=−8232​​⋅64⋅232​v2
Vereinfache
26⋅232​v23​⋅64⋅232​v2−v2⋅64⋅232​v2=−8232​​⋅64⋅232​v2
Vereinfache 26⋅232​v23​⋅64⋅232​v2:3
26⋅232​v23​⋅64⋅232​v2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=26⋅232​v23⋅64⋅232​v2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 232​=26v23⋅64v2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: v2=263⋅64​
Multipliziere die Zahlen: 3⋅64=192=26192​
Faktorisiere 192:26⋅3
Faktorisiere 192=26⋅3
=2626⋅3​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 26=3
Vereinfache −v2⋅64⋅232​v2:−64⋅232​v4
−v2⋅64⋅232​v2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cv2v2=v2+2=−64⋅232​v2+2
Addiere die Zahlen: 2+2=4=−64⋅232​v4
Vereinfache −8232​​⋅64⋅232​v2:−1632​v2
−8232​​⋅64⋅232​v2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=−8232​⋅64⋅232​v2​
232​⋅64⋅232​v2=64⋅22⋅32​v2
232​⋅64⋅232​v2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​⋅232​=232​+32​=64⋅232​+32​v2
Addiere gleiche Elemente: 32​+32​=2⋅32​=64⋅22⋅32​v2
=−864⋅22⋅32​v2​
Teile die Zahlen: 864​=8=−8⋅22⋅32​v2
22⋅32​=232​
22⋅32​
Multipliziere 2⋅32​:34​
2⋅32​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=32⋅2​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=34​
=234​
234​=21+31​=21+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=21⋅231​
Fasse zusammen=232​
=−8⋅232​v2
Multipliziere die Zahlen: 8⋅2=16=−1632​v2
3−64⋅232​v4=−1632​v2
3−64⋅232​v4=−1632​v2
3−64⋅232​v4=−1632​v2
Löse 3−64⋅232​v4=−1632​v2:v≈0.54556…,v≈−0.54556…
3−64⋅232​v4=−1632​v2
Verschiebe 1632​v2auf die linke Seite
3−64⋅232​v4=−1632​v2
Füge 1632​v2 zu beiden Seiten hinzu3−64⋅232​v4+1632​v2=−1632​v2+1632​v2
Vereinfache3−64⋅232​v4+1632​v2=0
3−64⋅232​v4+1632​v2=0
Schreibe in der Standard Form an​xn+…+a1​x+a0​=0−64⋅232​v4+1632​v2+3=0
Bestimme eine Lösung für −101.59366…v4+20.15873…v2+3=0 nach dem Newton-Raphson-Verfahren:v≈0.54556…
−101.59366…v4+20.15873…v2+3=0
Definition Newton-Raphson-Verfahren
f(v)=−101.59366…v4+20.15873…v2+3
Finde f′(v):−406.37466…v3+40.31747…v
dvd​(−101.59366…v4+20.15873…v2+3)
Wende die Summen-/Differenzregel an: (f±g)′=f′±g′=−dvd​(101.59366…v4)+dvd​(20.15873…v2)+dvd​(3)
dvd​(101.59366…v4)=406.37466…v3
dvd​(101.59366…v4)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=101.59366…dvd​(v4)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=101.59366…⋅4v4−1
Vereinfache=406.37466…v3
dvd​(20.15873…v2)=40.31747…v
dvd​(20.15873…v2)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=20.15873…dvd​(v2)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=20.15873…⋅2v2−1
Vereinfache=40.31747…v
dvd​(3)=0
dvd​(3)
Ableitung einer Konstanten: dxd​(a)=0=0
=−406.37466…v3+40.31747…v+0
Vereinfache=−406.37466…v3+40.31747…v
Angenommen v0​=1Berechnevn+1​ bis Δvn+1​<0.000001
v1​=0.78573…:Δv1​=0.21426…
f(v0​)=−101.59366…⋅14+20.15873…⋅12+3=−78.43493…f′(v0​)=−406.37466…⋅13+40.31747…⋅1=−366.05719…v1​=0.78573…
Δv1​=∣0.78573…−1∣=0.21426…Δv1​=0.21426…
v2​=0.64504…:Δv2​=0.14068…
f(v1​)=−101.59366…⋅0.78573…4+20.15873…⋅0.78573…2+3=−23.27682…f′(v1​)=−406.37466…⋅0.78573…3+40.31747…⋅0.78573…=−165.44887…v2​=0.64504…
Δv2​=∣0.64504…−0.78573…∣=0.14068…Δv2​=0.14068…
v3​=0.57039…:Δv3​=0.07465…
f(v2​)=−101.59366…⋅0.64504…4+20.15873…⋅0.64504…2+3=−6.20040…f′(v2​)=−406.37466…⋅0.64504…3+40.31747…⋅0.64504…=−83.05958…v3​=0.57039…
Δv3​=∣0.57039…−0.64504…∣=0.07465…Δv3​=0.07465…
v4​=0.54759…:Δv4​=0.02280…
f(v3​)=−101.59366…⋅0.57039…4+20.15873…⋅0.57039…2+3=−1.19513…f′(v3​)=−406.37466…⋅0.57039…3+40.31747…⋅0.57039…=−52.41610…v4​=0.54759…
Δv4​=∣0.54759…−0.57039…∣=0.02280…Δv4​=0.02280…
v5​=0.54557…:Δv5​=0.00201…
f(v4​)=−101.59366…⋅0.54759…4+20.15873…⋅0.54759…2+3=−0.08990…f′(v4​)=−406.37466…⋅0.54759…3+40.31747…⋅0.54759…=−44.64836…v5​=0.54557…
Δv5​=∣0.54557…−0.54759…∣=0.00201…Δv5​=0.00201…
v6​=0.54556…:Δv6​=0.00001…
f(v5​)=−101.59366…⋅0.54557…4+20.15873…⋅0.54557…2+3=−0.00065…f′(v5​)=−406.37466…⋅0.54557…3+40.31747…⋅0.54557…=−43.99616…v6​=0.54556…
Δv6​=∣0.54556…−0.54557…∣=0.00001…Δv6​=0.00001…
v7​=0.54556…:Δv7​=8.18838E−10
f(v6​)=−101.59366…⋅0.54556…4+20.15873…⋅0.54556…2+3=−3.60218E−8f′(v6​)=−406.37466…⋅0.54556…3+40.31747…⋅0.54556…=−43.99134…v7​=0.54556…
Δv7​=∣0.54556…−0.54556…∣=8.18838E−10Δv7​=8.18838E−10
v≈0.54556…
Wende die schriftliche Division an:v−0.54556…−64⋅232​v4+1632​v2+3​=−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…
−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…≈0
Bestimme eine Lösung für −101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…=0 nach dem Newton-Raphson-Verfahren:v≈−0.54556…
−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…=0
Definition Newton-Raphson-Verfahren
f(v)=−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…
Finde f′(v):−304.78100…v2−110.85125…v−10.07936…
dvd​(−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…)
Wende die Summen-/Differenzregel an: (f±g)′=f′±g′=−dvd​(101.59366…v3)−dvd​(55.42562…v2)−dvd​(10.07936…v)−dvd​(5.49891…)
dvd​(101.59366…v3)=304.78100…v2
dvd​(101.59366…v3)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=101.59366…dvd​(v3)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=101.59366…⋅3v3−1
Vereinfache=304.78100…v2
dvd​(55.42562…v2)=110.85125…v
dvd​(55.42562…v2)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=55.42562…dvd​(v2)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=55.42562…⋅2v2−1
Vereinfache=110.85125…v
dvd​(10.07936…v)=10.07936…
dvd​(10.07936…v)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=10.07936…dvdv​
Wende die allgemeine Ableitungsregel an: dvdv​=1=10.07936…⋅1
Vereinfache=10.07936…
dvd​(5.49891…)=0
dvd​(5.49891…)
Ableitung einer Konstanten: dxd​(a)=0=0
=−304.78100…v2−110.85125…v−10.07936…−0
Vereinfache=−304.78100…v2−110.85125…v−10.07936…
Angenommen v0​=−1Berechnevn+1​ bis Δvn+1​<0.000001
v1​=−0.75124…:Δv1​=0.24875…
f(v0​)=−101.59366…(−1)3−55.42562…(−1)2−10.07936…(−1)−5.49891…=50.74849…f′(v0​)=−304.78100…(−1)2−110.85125…(−1)−10.07936…=−204.00911…v1​=−0.75124…
Δv1​=∣−0.75124…−(−1)∣=0.24875…Δv1​=0.24875…
v2​=−0.61091…:Δv2​=0.14032…
f(v1​)=−101.59366…(−0.75124…)3−55.42562…(−0.75124…)2−10.07936…(−0.75124…)−5.49891…=13.86617…f′(v1​)=−304.78100…(−0.75124…)2−110.85125…(−0.75124…)−10.07936…=−98.81153…v2​=−0.61091…
Δv2​=∣−0.61091…−(−0.75124…)∣=0.14032…Δv2​=0.14032…
v3​=−0.55501…:Δv3​=0.05590…
f(v2​)=−101.59366…(−0.61091…)3−55.42562…(−0.61091…)2−10.07936…(−0.61091…)−5.49891…=3.13665…f′(v2​)=−304.78100…(−0.61091…)2−110.85125…(−0.61091…)−10.07936…=−56.10803…v3​=−0.55501…
Δv3​=∣−0.55501…−(−0.61091…)∣=0.05590…Δv3​=0.05590…
v4​=−0.54579…:Δv4​=0.00921…
f(v3​)=−101.59366…(−0.55501…)3−55.42562…(−0.55501…)2−10.07936…(−0.55501…)−5.49891…=0.39093…f′(v3​)=−304.78100…(−0.55501…)2−110.85125…(−0.55501…)−10.07936…=−42.43951…v4​=−0.54579…
Δv4​=∣−0.54579…−(−0.55501…)∣=0.00921…Δv4​=0.00921…
v5​=−0.54556…:Δv5​=0.00023…
f(v4​)=−101.59366…(−0.54579…)3−55.42562…(−0.54579…)2−10.07936…(−0.54579…)−5.49891…=0.00957…f′(v4​)=−304.78100…(−0.54579…)2−110.85125…(−0.54579…)−10.07936…=−40.37008…v5​=−0.54556…
Δv5​=∣−0.54556…−(−0.54579…)∣=0.00023…Δv5​=0.00023…
v6​=−0.54556…:Δv6​=1.54611E−7
f(v5​)=−101.59366…(−0.54556…)3−55.42562…(−0.54556…)2−10.07936…(−0.54556…)−5.49891…=6.23352E−6f′(v5​)=−304.78100…(−0.54556…)2−110.85125…(−0.54556…)−10.07936…=−40.31750…v6​=−0.54556…
Δv6​=∣−0.54556…−(−0.54556…)∣=1.54611E−7Δv6​=1.54611E−7
v≈−0.54556…
Wende die schriftliche Division an:v+0.54556…−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…​=−101.59366…v2−10.07936…
−101.59366…v2−10.07936…≈0
Bestimme eine Lösung für −101.59366…v2−10.07936…=0 nach dem Newton-Raphson-Verfahren:Keine Lösung für v∈R
−101.59366…v2−10.07936…=0
Definition Newton-Raphson-Verfahren
f(v)=−101.59366…v2−10.07936…
Finde f′(v):−203.18733…v
dvd​(−101.59366…v2−10.07936…)
Wende die Summen-/Differenzregel an: (f±g)′=f′±g′=−dvd​(101.59366…v2)−dvd​(10.07936…)
dvd​(101.59366…v2)=203.18733…v
dvd​(101.59366…v2)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=101.59366…dvd​(v2)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=101.59366…⋅2v2−1
Vereinfache=203.18733…v
dvd​(10.07936…)=0
dvd​(10.07936…)
Ableitung einer Konstanten: dxd​(a)=0=0
=−203.18733…v−0
Vereinfache=−203.18733…v
Angenommen v0​=−1Berechnevn+1​ bis Δvn+1​<0.000001
v1​=−0.45039…:Δv1​=0.54960…
f(v0​)=−101.59366…(−1)2−10.07936…=−111.67303…f′(v0​)=−203.18733…(−1)=203.18733…v1​=−0.45039…
Δv1​=∣−0.45039…−(−1)∣=0.54960…Δv1​=0.54960…
v2​=−0.11505…:Δv2​=0.33533…
f(v1​)=−101.59366…(−0.45039…)2−10.07936…=−30.68810…f′(v1​)=−203.18733…(−0.45039…)=91.51429…v2​=−0.11505…
Δv2​=∣−0.11505…−(−0.45039…)∣=0.33533…Δv2​=0.33533…
v3​=0.37361…:Δv3​=0.48867…
f(v2​)=−101.59366…(−0.11505…)2−10.07936…=−11.42427…f′(v2​)=−203.18733…(−0.11505…)=23.37813…v3​=0.37361…
Δv3​=∣0.37361…−(−0.11505…)∣=0.48867…Δv3​=0.48867…
v4​=0.05403…:Δv4​=0.31958…
f(v3​)=−101.59366…⋅0.37361…2−10.07936…=−24.26076…f′(v3​)=−203.18733…⋅0.37361…=−75.91416…v4​=0.05403…
Δv4​=∣0.05403…−0.37361…∣=0.31958…Δv4​=0.31958…
v5​=−0.89102…:Δv5​=0.94505…
f(v4​)=−101.59366…⋅0.05403…2−10.07936…=−10.37600…f′(v4​)=−203.18733…⋅0.05403…=−10.97924…v5​=−0.89102…
Δv5​=∣−0.89102…−0.05403…∣=0.94505…Δv5​=0.94505…
v6​=−0.38983…:Δv6​=0.50118…
f(v5​)=−101.59366…(−0.89102…)2−10.07936…=−90.73642…f′(v5​)=−203.18733…(−0.89102…)=181.04414…v6​=−0.38983…
Δv6​=∣−0.38983…−(−0.89102…)∣=0.50118…Δv6​=0.50118…
v7​=−0.06766…:Δv7​=0.32216…
f(v6​)=−101.59366…(−0.38983…)2−10.07936…=−25.51884…f′(v6​)=−203.18733…(−0.38983…)=79.20991…v7​=−0.06766…
Δv7​=∣−0.06766…−(−0.38983…)∣=0.32216…Δv7​=0.32216…
v8​=0.69923…:Δv8​=0.76690…
f(v7​)=−101.59366…(−0.06766…)2−10.07936…=−10.54458…f′(v7​)=−203.18733…(−0.06766…)=13.74960…v8​=0.69923…
Δv8​=∣0.69923…−(−0.06766…)∣=0.76690…Δv8​=0.76690…
v9​=0.27867…:Δv9​=0.42055…
f(v8​)=−101.59366…⋅0.69923…2−10.07936…=−59.75094…f′(v8​)=−203.18733…⋅0.69923…=−142.07487…v9​=0.27867…
Δv9​=∣0.27867…−0.69923…∣=0.42055…Δv9​=0.42055…
v10​=−0.03867…:Δv10​=0.31734…
f(v9​)=−101.59366…⋅0.27867…2−10.07936…=−17.96890…f′(v9​)=−203.18733…⋅0.27867…=−56.62250…v10​=−0.03867…
Δv10​=∣−0.03867…−0.27867…∣=0.31734…Δv10​=0.31734…
v11​=1.26333…:Δv11​=1.30200…
f(v10​)=−101.59366…(−0.03867…)2−10.07936…=−10.23132…f′(v10​)=−203.18733…(−0.03867…)=7.85811…v11​=1.26333…
Δv11​=∣1.26333…−(−0.03867…)∣=1.30200…Δv11​=1.30200…
Kann keine Lösung finden
Die Lösungen sindv≈0.54556…,v≈−0.54556…
v≈0.54556…,v≈−0.54556…
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:v=0
Nimm den/die Nenner von (2310​v3​​)2−v2 und vergleiche mit Null
Löse 2310​v=0:v=0
2310​v=0
Teile beide Seiten durch 2310​
2310​v=0
Teile beide Seiten durch 2310​2310​2310​v​=2310​0​
Vereinfache
2310​2310​v​=2310​0​
Vereinfache 2310​2310​v​:v
2310​2310​v​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2310​=v
Vereinfache 2310​0​:0
2310​0​
Wende Regel an a0​=0: a=0=0
v=0
v=0
v=0
Die folgenden Punkte sind unbestimmtv=0
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
v≈0.54556…,v≈−0.54556…
Setze die Lösungen v=0.54556…,v=−0.54556… in 2uv=8232​⋅3​​ein
Für 2uv=8232​⋅3​​, ersetze v mit 0.54556…:u=2232​⋅1.09112…3​​
Für 2uv=8232​⋅3​​, ersetze v mit 0.54556…2u⋅0.54556…=8232​3​​
Löse 2u0.54556…=8232​3​​:u=2232​⋅1.09112…3​​
2u⋅0.54556…=8232​3​​
Vereinfache 8232​3​​:237​3​​
8232​3​​
Faktorisiere die Zahl: 8=23=23232​3​​
Vereinfache 23232​​:237​1​
23232​​
Wende Exponentenregel an: xbxa​=xb−a1​=23−32​1​
3−32​=37​
3−32​
Wandle das Element in einen Bruch um: 3=33⋅3​=33⋅3​−32​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33⋅3−2​
3⋅3−2=7
3⋅3−2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅3=9=9−2
Subtrahiere die Zahlen: 9−2=7=7
=37​
=237​1​
=237​3​​
2u⋅0.54556…=237​3​​
Teile beide Seiten durch 2⋅0.54556…
2u⋅0.54556…=237​3​​
Teile beide Seiten durch 2⋅0.54556…2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​=2⋅0.54556…237​3​​​
Vereinfache
2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​=2⋅0.54556…237​3​​​
Vereinfache 2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​:u
2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=0.54556…u⋅0.54556…​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 0.54556…=u
Vereinfache 2⋅0.54556…237​3​​​:2232​⋅1.09112…3​​
2⋅0.54556…237​3​​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅0.54556…=1.09112…=1.09112…237​3​​​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​=237​⋅1.09112…3​​
237​=2232​
237​
237​=22+31​=22+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=22⋅231​
Fasse zusammen=2232​
=2232​⋅1.09112…3​​
u=2232​⋅1.09112…3​​
u=2232​⋅1.09112…3​​
u=2232​⋅1.09112…3​​
Für 2uv=8232​⋅3​​, ersetze v mit −0.54556…:u=−2232​⋅1.09112…3​​
Für 2uv=8232​⋅3​​, ersetze v mit −0.54556…2u(−0.54556…)=8232​3​​
Löse 2u(−0.54556…)=8232​3​​:u=−2232​⋅1.09112…3​​
2u(−0.54556…)=8232​3​​
Vereinfache 8232​3​​:237​3​​
8232​3​​
Faktorisiere die Zahl: 8=23=23232​3​​
Vereinfache 23232​​:237​1​
23232​​
Wende Exponentenregel an: xbxa​=xb−a1​=23−32​1​
3−32​=37​
3−32​
Wandle das Element in einen Bruch um: 3=33⋅3​=33⋅3​−32​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33⋅3−2​
3⋅3−2=7
3⋅3−2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅3=9=9−2
Subtrahiere die Zahlen: 9−2=7=7
=37​
=237​1​
=237​3​​
2u(−0.54556…)=237​3​​
Teile beide Seiten durch 2(−0.54556…)
2u(−0.54556…)=237​3​​
Teile beide Seiten durch 2(−0.54556…)2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​=2(−0.54556…)237​3​​​
Vereinfache
2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​=2(−0.54556…)237​3​​​
Vereinfache 2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​:u
2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​
Multipliziere die Zahlen: 2(−0.54556…)=−1.09112…=−1.09112…−1.09112…u​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: −1.09112…=u
Vereinfache 2(−0.54556…)237​3​​​:−2232​⋅1.09112…3​​
2(−0.54556…)237​3​​​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅0.54556…237​3​​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅0.54556…=1.09112…=−1.09112…237​3​​​
Wende Bruchregel an: −ba​=−ba​=−1.09112…237​3​​​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​1.09112…237​3​​​=237​⋅1.09112…3​​=−237​⋅1.09112…3​​
237​=2232​
237​
237​=22+31​=22+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=22⋅231​
Fasse zusammen=2232​
=−2232​⋅1.09112…3​​
u=−2232​⋅1.09112…3​​
u=−2232​⋅1.09112…3​​
u=−2232​⋅1.09112…3​​
Verifiziere die Lösungen, in dem du sie in die Original-Gleichungen einsetzt.
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in u2−v2=−8232​​
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…:Wahr
u2−v2=−8232​​
Setze ein u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…(−2232​⋅1.09112…3​​)2−(−0.54556…)2=−8232​​
Fasse zusammen38.09762…332​​−0.29763…=−8232​​
Wahr
Überprüfe die Lösung u=2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…:Wahr
u2−v2=−8232​​
Setze ein u=2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…(2232​⋅1.09112…3​​)2−0.54556…2=−8232​​
Fasse zusammen38.09762…332​​−0.29763…=−8232​​
Wahr
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in 2uv=83​⋅232​​
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…:Wahr
2uv=83​⋅232​​
Setze ein u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…2(−2232​⋅1.09112…3​​)(−0.54556…)=83​⋅232​​
Fasse zusammen4.36449…3​⋅232​⋅0.54556…​=83​⋅232​​
Wahr
Überprüfe die Lösung u=2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…:Wahr
2uv=83​⋅232​​
Setze ein u=2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…2⋅2232​⋅1.09112…3​​⋅0.54556…=83​⋅232​​
Fasse zusammen4.36449…3​⋅232​⋅0.54556…​=83​⋅232​​
Wahr
Deshalb sind die finalen Lösungen für u2−v2=−8232​​,2uv=83​⋅232​​: (u=2232​⋅1.09112…3​​,u=−2232​⋅1.09112…3​​,​v=0.54556…v=−0.54556…​)
Setze in w=u+vieinw=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
Löse w2=3161​​2−1−3​i​:w=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
w2=3161​​2−1−3​i​
Ersetze w=u+vi(u+vi)2=3161​​2−1−3​i​
Schreibe um
(u+vi)2=3161​​2−1−3​i​
Schreibe (u+vi)2um:(u2−v2)+2iuv
(u+vi)2
=(u+iv)2
Wende Formel für perfekte quadratische Gleichungen an: (a+b)2=a2+2ab+b2a=u,b=vi
=u2+2uvi+(vi)2
(vi)2=−v2
(vi)2
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn=i2v2
i2=−1
i2
Wende imaginäre Zahlenregel an: i2=−1=−1
=(−1)v2
Fasse zusammen=−v2
=u2+2iuv−v2
Schreibeu2+2iuv−v2 in der Standard komplexen Form um: (u2−v2)+2uvi
u2+2iuv−v2
Gruppiere den realen Teil und imaginären Teil der komplexen Zahl =(u2−v2)+2uvi
=(u2−v2)+2uvi
Schreibe 3161​​2−1−3​i​um:−8232​​−i8232​3​​
3161​​2−1−3​i​
3161​​=232​1​
3161​​
Wende Radikal Regel an: nba​​=nb​na​​, angenommen a≥0,b≥0=316​31​​
316​=232​
316​
Primfaktorzerlegung von 16:24
16
16ist durch 216=8⋅2teilbar=2⋅8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2
2 ist eine Primzahl, deshalb ist keine weitere Faktorisierung möglich.=2⋅2⋅2⋅2
=24
=324​
Wende Exponentenregel an: ab+c=ab⋅ac=323⋅2​
Wende Radikal Regel an: nab​=na​nb​=32​323​
Wende Radikal Regel an: nan​=a323​=2=232​
=232​31​​
Wende Regel an n1​=131​=1=232​1​
=232​1​⋅2−1−3​i​
Multipliziere Brüche: ba​⋅dc​=b⋅da⋅c​=232​⋅21⋅(−1−3​i)​
1⋅(−1−3​i)=−1−3​i
1⋅(−1−3​i)
Multipliziere: 1⋅(−1−3​i)=(−1−3​i)=(−1−3​i)
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−1−3​i
=2⋅232​−1−3​i​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=432​−1−3​i​
Wende Bruchregel an: ca±b​=ca​±cb​432​−1−3​i​=−432​1​−432​3​i​=−432​1​−432​3​i​
Schreibe−432​1​−432​3​i​ in der Standard komplexen Form um: −8232​​−83​⋅232​​i
−432​1​−432​3​i​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=432​−1−3​i​
Wende Bruchregel an: ca±b​=ca​±cb​432​−1−3​i​=−432​1​−432​3​i​=−432​1​−432​3​i​
−432​3​​=−83​⋅232​​
−432​3​​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=−432​⋅232​3​⋅232​​
432​⋅232​=8
432​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=4⋅2
Multipliziere die Zahlen: 4⋅2=8=8
=−83​⋅232​​
=−432​1​−83​⋅232​​i
−432​1​=−8232​​
−432​1​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=−432​⋅232​1⋅232​​
1⋅232​=232​
432​⋅232​=8
432​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=4⋅2
Multipliziere die Zahlen: 4⋅2=8=8
=−8232​​
=−8232​​−83​⋅232​​i
=−8232​​−83​⋅232​​i
(u2−v2)+2iuv=−8232​​−i8232​3​​
(u2−v2)+2iuv=−8232​​−i8232​3​​
Komplexe Zahlen können nur gleich sein wenn ihre realen und imaginären Teile gleich sind.Schreibe als Gleichungssystem um[u2−v2=−8232​​2uv=−83​⋅232​​​]
[u2−v2=−8232​​2uv=−83​⋅232​​​]:(u=−2232​⋅1.09112…3​​,u=2232​⋅1.09112…3​​,​v=0.54556…v=−0.54556…​)
[u2−v2=−8232​​2uv=−83​⋅232​​​]
Stelle unach 2uv=−8232​⋅3​​um:u=−2310​v3​​
2uv=−8232​3​​
Vereinfache −8232​3​​:−237​3​​
−8232​3​​
Faktorisiere die Zahl: 8=23=−23232​3​​
Vereinfache 23232​​:237​1​
23232​​
Wende Exponentenregel an: xbxa​=xb−a1​=23−32​1​
3−32​=37​
3−32​
Wandle das Element in einen Bruch um: 3=33⋅3​=33⋅3​−32​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33⋅3−2​
3⋅3−2=7
3⋅3−2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅3=9=9−2
Subtrahiere die Zahlen: 9−2=7=7
=37​
=237​1​
=−237​3​​
2uv=−237​3​​
Teile beide Seiten durch 2v
2uv=−237​3​​
Teile beide Seiten durch 2v2v2uv​=2v−237​3​​​
Vereinfache
2v2uv​=2v−237​3​​​
Vereinfache 2v2uv​:u
2v2uv​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=vuv​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: v=u
Vereinfache 2v−237​3​​​:−2310​v3​​
2v−237​3​​​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−2v237​3​​​
Wende Bruchregel an: cba​​=b⋅ca​2v237​3​​​=237​⋅2v3​​=−237​⋅2v3​​
237​⋅2=2310​
237​⋅2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c237​⋅2=237​+1=237​+1
37​+1=310​
37​+1
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=31⋅3​=37​+31⋅3​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=37+1⋅3​
7+1⋅3=10
7+1⋅3
Multipliziere die Zahlen: 1⋅3=3=7+3
Addiere die Zahlen: 7+3=10=10
=310​
=2310​
=−2310​v3​​
u=−2310​v3​​
u=−2310​v3​​
u=−2310​v3​​
Setze die Lösungen u=−2310​v3​​ in u2−v2=−8232​​ein
Für u2−v2=−8232​​, ersetze u mit −2310​v3​​:v≈0.54556…,v≈−0.54556…
Für u2−v2=−8232​​, ersetze u mit −2310​v3​​(−2310​v3​​)2−v2=−8232​​
Löse (−2310​v3​​)2−v2=−8232​​:v≈0.54556…,v≈−0.54556…
(−2310​v3​​)2−v2=−8232​​
Multipliziere mit dem kleinsten gemeinsamen Multiplikator
(−2310​v3​​)2−v2=−8232​​
Vereinfache (−2310​v3​​)2:26⋅232​v23​
(−2310​v3​​)2
2310​v3​​=2332​v3​​
2310​v3​​
2310​=2332​
2310​
2310​=23+31​=23+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=23⋅231​
Fasse zusammen=2332​
=2332​v3​​
=(−2332​v3​​)2
Wende Exponentenregel an: (−a)n=an,wenn n gerade ist(−2332​v3​​)2=(2332​v3​​)2=(2332​v3​​)2
Wende Exponentenregel an: (ba​)c=bcac​=(2332​v)2(3​)2​
Wende Exponentenregel an: (a⋅b)n=anbn(2332​v)2=(23)2(32​)2v2=(23)2(32​)2v2(3​)2​
(3​)2:3
Wende Radikal Regel an: a​=a21​=(321​)2
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=321​⋅2
21​⋅2=1
21​⋅2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=21⋅2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=1
=3
=(23)2(32​)2v23​
(23)2:26
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=23⋅2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅2=6=26
=26(32​)2v23​
(32​)2:232​
Wende Radikal Regel an: na​=an1​=(231​)2
Wende Exponentenregel an: (ab)c=abc=231​⋅2
31​⋅2=32​
31​⋅2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=31⋅2​
Multipliziere die Zahlen: 1⋅2=2=32​
=232​
=26⋅232​v23​
26⋅232​v2=26+32​v2
26⋅232​v2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c26⋅232​=26+32​=26+32​v2
=232​+6v23​
26+32​=26⋅232​
26+32​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=26⋅232​
=26⋅232​v23​
26⋅232​v23​−v2=−8232​​
Finde das kleinste gemeinsame Vielfache von 26+32​v2,8:64⋅232​v2
26+32​v2,8
kleinstes gemeinsames Vielfaches (kgV)
kleinstes gemeinsames Vielfache von64,8:64
64,8
kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)
Primfaktorzerlegung von 64:2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
64
64ist durch 264=32⋅2teilbar=2⋅32
32ist durch 232=16⋅2teilbar=2⋅2⋅16
16ist durch 216=8⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
Primfaktorzerlegung von 8:2⋅2⋅2
8
8ist durch 28=4⋅2teilbar=2⋅4
4ist durch 24=2⋅2teilbar=2⋅2⋅2
Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in 64 oder 8vorkommt=2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2⋅2⋅2⋅2⋅2=64=64
Finde einen mathematischen Ausdruck, der aus Faktoren besteht, die entweder in 64⋅232​v2 oder 8auftauchen.=64⋅232​v2
Multipliziere mit dem kleinsten gemeinsamen Multiplikator=64⋅232​v226⋅232​v23​⋅64⋅232​v2−v2⋅64⋅232​v2=−8232​​⋅64⋅232​v2
Vereinfache
26⋅232​v23​⋅64⋅232​v2−v2⋅64⋅232​v2=−8232​​⋅64⋅232​v2
Vereinfache 26⋅232​v23​⋅64⋅232​v2:3
26⋅232​v23​⋅64⋅232​v2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=26⋅232​v23⋅64⋅232​v2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 232​=26v23⋅64v2​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: v2=263⋅64​
Multipliziere die Zahlen: 3⋅64=192=26192​
Faktorisiere 192:26⋅3
Faktorisiere 192=26⋅3
=2626⋅3​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 26=3
Vereinfache −v2⋅64⋅232​v2:−64⋅232​v4
−v2⋅64⋅232​v2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cv2v2=v2+2=−64⋅232​v2+2
Addiere die Zahlen: 2+2=4=−64⋅232​v4
Vereinfache −8232​​⋅64⋅232​v2:−1632​v2
−8232​​⋅64⋅232​v2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=−8232​⋅64⋅232​v2​
232​⋅64⋅232​v2=64⋅22⋅32​v2
232​⋅64⋅232​v2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​⋅232​=232​+32​=64⋅232​+32​v2
Addiere gleiche Elemente: 32​+32​=2⋅32​=64⋅22⋅32​v2
=−864⋅22⋅32​v2​
Teile die Zahlen: 864​=8=−8⋅22⋅32​v2
22⋅32​=232​
22⋅32​
Multipliziere 2⋅32​:34​
2⋅32​
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=32⋅2​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=34​
=234​
234​=21+31​=21+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=21⋅231​
Fasse zusammen=232​
=−8⋅232​v2
Multipliziere die Zahlen: 8⋅2=16=−1632​v2
3−64⋅232​v4=−1632​v2
3−64⋅232​v4=−1632​v2
3−64⋅232​v4=−1632​v2
Löse 3−64⋅232​v4=−1632​v2:v≈0.54556…,v≈−0.54556…
3−64⋅232​v4=−1632​v2
Verschiebe 1632​v2auf die linke Seite
3−64⋅232​v4=−1632​v2
Füge 1632​v2 zu beiden Seiten hinzu3−64⋅232​v4+1632​v2=−1632​v2+1632​v2
Vereinfache3−64⋅232​v4+1632​v2=0
3−64⋅232​v4+1632​v2=0
Schreibe in der Standard Form an​xn+…+a1​x+a0​=0−64⋅232​v4+1632​v2+3=0
Bestimme eine Lösung für −101.59366…v4+20.15873…v2+3=0 nach dem Newton-Raphson-Verfahren:v≈0.54556…
−101.59366…v4+20.15873…v2+3=0
Definition Newton-Raphson-Verfahren
f(v)=−101.59366…v4+20.15873…v2+3
Finde f′(v):−406.37466…v3+40.31747…v
dvd​(−101.59366…v4+20.15873…v2+3)
Wende die Summen-/Differenzregel an: (f±g)′=f′±g′=−dvd​(101.59366…v4)+dvd​(20.15873…v2)+dvd​(3)
dvd​(101.59366…v4)=406.37466…v3
dvd​(101.59366…v4)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=101.59366…dvd​(v4)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=101.59366…⋅4v4−1
Vereinfache=406.37466…v3
dvd​(20.15873…v2)=40.31747…v
dvd​(20.15873…v2)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=20.15873…dvd​(v2)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=20.15873…⋅2v2−1
Vereinfache=40.31747…v
dvd​(3)=0
dvd​(3)
Ableitung einer Konstanten: dxd​(a)=0=0
=−406.37466…v3+40.31747…v+0
Vereinfache=−406.37466…v3+40.31747…v
Angenommen v0​=1Berechnevn+1​ bis Δvn+1​<0.000001
v1​=0.78573…:Δv1​=0.21426…
f(v0​)=−101.59366…⋅14+20.15873…⋅12+3=−78.43493…f′(v0​)=−406.37466…⋅13+40.31747…⋅1=−366.05719…v1​=0.78573…
Δv1​=∣0.78573…−1∣=0.21426…Δv1​=0.21426…
v2​=0.64504…:Δv2​=0.14068…
f(v1​)=−101.59366…⋅0.78573…4+20.15873…⋅0.78573…2+3=−23.27682…f′(v1​)=−406.37466…⋅0.78573…3+40.31747…⋅0.78573…=−165.44887…v2​=0.64504…
Δv2​=∣0.64504…−0.78573…∣=0.14068…Δv2​=0.14068…
v3​=0.57039…:Δv3​=0.07465…
f(v2​)=−101.59366…⋅0.64504…4+20.15873…⋅0.64504…2+3=−6.20040…f′(v2​)=−406.37466…⋅0.64504…3+40.31747…⋅0.64504…=−83.05958…v3​=0.57039…
Δv3​=∣0.57039…−0.64504…∣=0.07465…Δv3​=0.07465…
v4​=0.54759…:Δv4​=0.02280…
f(v3​)=−101.59366…⋅0.57039…4+20.15873…⋅0.57039…2+3=−1.19513…f′(v3​)=−406.37466…⋅0.57039…3+40.31747…⋅0.57039…=−52.41610…v4​=0.54759…
Δv4​=∣0.54759…−0.57039…∣=0.02280…Δv4​=0.02280…
v5​=0.54557…:Δv5​=0.00201…
f(v4​)=−101.59366…⋅0.54759…4+20.15873…⋅0.54759…2+3=−0.08990…f′(v4​)=−406.37466…⋅0.54759…3+40.31747…⋅0.54759…=−44.64836…v5​=0.54557…
Δv5​=∣0.54557…−0.54759…∣=0.00201…Δv5​=0.00201…
v6​=0.54556…:Δv6​=0.00001…
f(v5​)=−101.59366…⋅0.54557…4+20.15873…⋅0.54557…2+3=−0.00065…f′(v5​)=−406.37466…⋅0.54557…3+40.31747…⋅0.54557…=−43.99616…v6​=0.54556…
Δv6​=∣0.54556…−0.54557…∣=0.00001…Δv6​=0.00001…
v7​=0.54556…:Δv7​=8.18838E−10
f(v6​)=−101.59366…⋅0.54556…4+20.15873…⋅0.54556…2+3=−3.60218E−8f′(v6​)=−406.37466…⋅0.54556…3+40.31747…⋅0.54556…=−43.99134…v7​=0.54556…
Δv7​=∣0.54556…−0.54556…∣=8.18838E−10Δv7​=8.18838E−10
v≈0.54556…
Wende die schriftliche Division an:v−0.54556…−64⋅232​v4+1632​v2+3​=−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…
−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…≈0
Bestimme eine Lösung für −101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…=0 nach dem Newton-Raphson-Verfahren:v≈−0.54556…
−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…=0
Definition Newton-Raphson-Verfahren
f(v)=−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…
Finde f′(v):−304.78100…v2−110.85125…v−10.07936…
dvd​(−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…)
Wende die Summen-/Differenzregel an: (f±g)′=f′±g′=−dvd​(101.59366…v3)−dvd​(55.42562…v2)−dvd​(10.07936…v)−dvd​(5.49891…)
dvd​(101.59366…v3)=304.78100…v2
dvd​(101.59366…v3)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=101.59366…dvd​(v3)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=101.59366…⋅3v3−1
Vereinfache=304.78100…v2
dvd​(55.42562…v2)=110.85125…v
dvd​(55.42562…v2)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=55.42562…dvd​(v2)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=55.42562…⋅2v2−1
Vereinfache=110.85125…v
dvd​(10.07936…v)=10.07936…
dvd​(10.07936…v)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=10.07936…dvdv​
Wende die allgemeine Ableitungsregel an: dvdv​=1=10.07936…⋅1
Vereinfache=10.07936…
dvd​(5.49891…)=0
dvd​(5.49891…)
Ableitung einer Konstanten: dxd​(a)=0=0
=−304.78100…v2−110.85125…v−10.07936…−0
Vereinfache=−304.78100…v2−110.85125…v−10.07936…
Angenommen v0​=−1Berechnevn+1​ bis Δvn+1​<0.000001
v1​=−0.75124…:Δv1​=0.24875…
f(v0​)=−101.59366…(−1)3−55.42562…(−1)2−10.07936…(−1)−5.49891…=50.74849…f′(v0​)=−304.78100…(−1)2−110.85125…(−1)−10.07936…=−204.00911…v1​=−0.75124…
Δv1​=∣−0.75124…−(−1)∣=0.24875…Δv1​=0.24875…
v2​=−0.61091…:Δv2​=0.14032…
f(v1​)=−101.59366…(−0.75124…)3−55.42562…(−0.75124…)2−10.07936…(−0.75124…)−5.49891…=13.86617…f′(v1​)=−304.78100…(−0.75124…)2−110.85125…(−0.75124…)−10.07936…=−98.81153…v2​=−0.61091…
Δv2​=∣−0.61091…−(−0.75124…)∣=0.14032…Δv2​=0.14032…
v3​=−0.55501…:Δv3​=0.05590…
f(v2​)=−101.59366…(−0.61091…)3−55.42562…(−0.61091…)2−10.07936…(−0.61091…)−5.49891…=3.13665…f′(v2​)=−304.78100…(−0.61091…)2−110.85125…(−0.61091…)−10.07936…=−56.10803…v3​=−0.55501…
Δv3​=∣−0.55501…−(−0.61091…)∣=0.05590…Δv3​=0.05590…
v4​=−0.54579…:Δv4​=0.00921…
f(v3​)=−101.59366…(−0.55501…)3−55.42562…(−0.55501…)2−10.07936…(−0.55501…)−5.49891…=0.39093…f′(v3​)=−304.78100…(−0.55501…)2−110.85125…(−0.55501…)−10.07936…=−42.43951…v4​=−0.54579…
Δv4​=∣−0.54579…−(−0.55501…)∣=0.00921…Δv4​=0.00921…
v5​=−0.54556…:Δv5​=0.00023…
f(v4​)=−101.59366…(−0.54579…)3−55.42562…(−0.54579…)2−10.07936…(−0.54579…)−5.49891…=0.00957…f′(v4​)=−304.78100…(−0.54579…)2−110.85125…(−0.54579…)−10.07936…=−40.37008…v5​=−0.54556…
Δv5​=∣−0.54556…−(−0.54579…)∣=0.00023…Δv5​=0.00023…
v6​=−0.54556…:Δv6​=1.54611E−7
f(v5​)=−101.59366…(−0.54556…)3−55.42562…(−0.54556…)2−10.07936…(−0.54556…)−5.49891…=6.23352E−6f′(v5​)=−304.78100…(−0.54556…)2−110.85125…(−0.54556…)−10.07936…=−40.31750…v6​=−0.54556…
Δv6​=∣−0.54556…−(−0.54556…)∣=1.54611E−7Δv6​=1.54611E−7
v≈−0.54556…
Wende die schriftliche Division an:v+0.54556…−101.59366…v3−55.42562…v2−10.07936…v−5.49891…​=−101.59366…v2−10.07936…
−101.59366…v2−10.07936…≈0
Bestimme eine Lösung für −101.59366…v2−10.07936…=0 nach dem Newton-Raphson-Verfahren:Keine Lösung für v∈R
−101.59366…v2−10.07936…=0
Definition Newton-Raphson-Verfahren
f(v)=−101.59366…v2−10.07936…
Finde f′(v):−203.18733…v
dvd​(−101.59366…v2−10.07936…)
Wende die Summen-/Differenzregel an: (f±g)′=f′±g′=−dvd​(101.59366…v2)−dvd​(10.07936…)
dvd​(101.59366…v2)=203.18733…v
dvd​(101.59366…v2)
Entferne die Konstante: (a⋅f)′=a⋅f′=101.59366…dvd​(v2)
Wende die Potenzregel an: dxd​(xa)=a⋅xa−1=101.59366…⋅2v2−1
Vereinfache=203.18733…v
dvd​(10.07936…)=0
dvd​(10.07936…)
Ableitung einer Konstanten: dxd​(a)=0=0
=−203.18733…v−0
Vereinfache=−203.18733…v
Angenommen v0​=−1Berechnevn+1​ bis Δvn+1​<0.000001
v1​=−0.45039…:Δv1​=0.54960…
f(v0​)=−101.59366…(−1)2−10.07936…=−111.67303…f′(v0​)=−203.18733…(−1)=203.18733…v1​=−0.45039…
Δv1​=∣−0.45039…−(−1)∣=0.54960…Δv1​=0.54960…
v2​=−0.11505…:Δv2​=0.33533…
f(v1​)=−101.59366…(−0.45039…)2−10.07936…=−30.68810…f′(v1​)=−203.18733…(−0.45039…)=91.51429…v2​=−0.11505…
Δv2​=∣−0.11505…−(−0.45039…)∣=0.33533…Δv2​=0.33533…
v3​=0.37361…:Δv3​=0.48867…
f(v2​)=−101.59366…(−0.11505…)2−10.07936…=−11.42427…f′(v2​)=−203.18733…(−0.11505…)=23.37813…v3​=0.37361…
Δv3​=∣0.37361…−(−0.11505…)∣=0.48867…Δv3​=0.48867…
v4​=0.05403…:Δv4​=0.31958…
f(v3​)=−101.59366…⋅0.37361…2−10.07936…=−24.26076…f′(v3​)=−203.18733…⋅0.37361…=−75.91416…v4​=0.05403…
Δv4​=∣0.05403…−0.37361…∣=0.31958…Δv4​=0.31958…
v5​=−0.89102…:Δv5​=0.94505…
f(v4​)=−101.59366…⋅0.05403…2−10.07936…=−10.37600…f′(v4​)=−203.18733…⋅0.05403…=−10.97924…v5​=−0.89102…
Δv5​=∣−0.89102…−0.05403…∣=0.94505…Δv5​=0.94505…
v6​=−0.38983…:Δv6​=0.50118…
f(v5​)=−101.59366…(−0.89102…)2−10.07936…=−90.73642…f′(v5​)=−203.18733…(−0.89102…)=181.04414…v6​=−0.38983…
Δv6​=∣−0.38983…−(−0.89102…)∣=0.50118…Δv6​=0.50118…
v7​=−0.06766…:Δv7​=0.32216…
f(v6​)=−101.59366…(−0.38983…)2−10.07936…=−25.51884…f′(v6​)=−203.18733…(−0.38983…)=79.20991…v7​=−0.06766…
Δv7​=∣−0.06766…−(−0.38983…)∣=0.32216…Δv7​=0.32216…
v8​=0.69923…:Δv8​=0.76690…
f(v7​)=−101.59366…(−0.06766…)2−10.07936…=−10.54458…f′(v7​)=−203.18733…(−0.06766…)=13.74960…v8​=0.69923…
Δv8​=∣0.69923…−(−0.06766…)∣=0.76690…Δv8​=0.76690…
v9​=0.27867…:Δv9​=0.42055…
f(v8​)=−101.59366…⋅0.69923…2−10.07936…=−59.75094…f′(v8​)=−203.18733…⋅0.69923…=−142.07487…v9​=0.27867…
Δv9​=∣0.27867…−0.69923…∣=0.42055…Δv9​=0.42055…
v10​=−0.03867…:Δv10​=0.31734…
f(v9​)=−101.59366…⋅0.27867…2−10.07936…=−17.96890…f′(v9​)=−203.18733…⋅0.27867…=−56.62250…v10​=−0.03867…
Δv10​=∣−0.03867…−0.27867…∣=0.31734…Δv10​=0.31734…
v11​=1.26333…:Δv11​=1.30200…
f(v10​)=−101.59366…(−0.03867…)2−10.07936…=−10.23132…f′(v10​)=−203.18733…(−0.03867…)=7.85811…v11​=1.26333…
Δv11​=∣1.26333…−(−0.03867…)∣=1.30200…Δv11​=1.30200…
Kann keine Lösung finden
Die Lösungen sindv≈0.54556…,v≈−0.54556…
v≈0.54556…,v≈−0.54556…
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:v=0
Nimm den/die Nenner von (−2310​v3​​)2−v2 und vergleiche mit Null
Löse 2310​v=0:v=0
2310​v=0
Teile beide Seiten durch 2310​
2310​v=0
Teile beide Seiten durch 2310​2310​2310​v​=2310​0​
Vereinfache
2310​2310​v​=2310​0​
Vereinfache 2310​2310​v​:v
2310​2310​v​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2310​=v
Vereinfache 2310​0​:0
2310​0​
Wende Regel an a0​=0: a=0=0
v=0
v=0
v=0
Die folgenden Punkte sind unbestimmtv=0
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
v≈0.54556…,v≈−0.54556…
Setze die Lösungen v=0.54556…,v=−0.54556… in 2uv=−8232​⋅3​​ein
Für 2uv=−8232​⋅3​​, ersetze v mit 0.54556…:u=−2232​⋅1.09112…3​​
Für 2uv=−8232​⋅3​​, ersetze v mit 0.54556…2u⋅0.54556…=−8232​3​​
Löse 2u0.54556…=−8232​3​​:u=−2232​⋅1.09112…3​​
2u⋅0.54556…=−8232​3​​
Vereinfache −8232​3​​:−237​3​​
−8232​3​​
Faktorisiere die Zahl: 8=23=−23232​3​​
Vereinfache 23232​​:237​1​
23232​​
Wende Exponentenregel an: xbxa​=xb−a1​=23−32​1​
3−32​=37​
3−32​
Wandle das Element in einen Bruch um: 3=33⋅3​=33⋅3​−32​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33⋅3−2​
3⋅3−2=7
3⋅3−2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅3=9=9−2
Subtrahiere die Zahlen: 9−2=7=7
=37​
=237​1​
=−237​3​​
2u⋅0.54556…=−237​3​​
Teile beide Seiten durch 2⋅0.54556…
2u⋅0.54556…=−237​3​​
Teile beide Seiten durch 2⋅0.54556…2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​=2⋅0.54556…−237​3​​​
Vereinfache
2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​=2⋅0.54556…−237​3​​​
Vereinfache 2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​:u
2⋅0.54556…2u⋅0.54556…​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2=0.54556…u⋅0.54556…​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 0.54556…=u
Vereinfache 2⋅0.54556…−237​3​​​:−2232​⋅1.09112…3​​
2⋅0.54556…−237​3​​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅0.54556…=1.09112…=1.09112…−237​3​​​
Wende Bruchregel an: b−a​=−ba​=−1.09112…237​3​​​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​1.09112…237​3​​​=237​⋅1.09112…3​​=−237​⋅1.09112…3​​
237​=2232​
237​
237​=22+31​=22+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=22⋅231​
Fasse zusammen=2232​
=−2232​⋅1.09112…3​​
u=−2232​⋅1.09112…3​​
u=−2232​⋅1.09112…3​​
u=−2232​⋅1.09112…3​​
Für 2uv=−8232​⋅3​​, ersetze v mit −0.54556…:u=2232​⋅1.09112…3​​
Für 2uv=−8232​⋅3​​, ersetze v mit −0.54556…2u(−0.54556…)=−8232​3​​
Löse 2u(−0.54556…)=−8232​3​​:u=2232​⋅1.09112…3​​
2u(−0.54556…)=−8232​3​​
Vereinfache −8232​3​​:−237​3​​
−8232​3​​
Faktorisiere die Zahl: 8=23=−23232​3​​
Vereinfache 23232​​:237​1​
23232​​
Wende Exponentenregel an: xbxa​=xb−a1​=23−32​1​
3−32​=37​
3−32​
Wandle das Element in einen Bruch um: 3=33⋅3​=33⋅3​−32​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=33⋅3−2​
3⋅3−2=7
3⋅3−2
Multipliziere die Zahlen: 3⋅3=9=9−2
Subtrahiere die Zahlen: 9−2=7=7
=37​
=237​1​
=−237​3​​
2u(−0.54556…)=−237​3​​
Teile beide Seiten durch 2(−0.54556…)
2u(−0.54556…)=−237​3​​
Teile beide Seiten durch 2(−0.54556…)2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​=2(−0.54556…)−237​3​​​
Vereinfache
2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​=2(−0.54556…)−237​3​​​
Vereinfache 2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​:u
2(−0.54556…)2u(−0.54556…)​
Multipliziere die Zahlen: 2(−0.54556…)=−1.09112…=−1.09112…−1.09112…u​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: −1.09112…=u
Vereinfache 2(−0.54556…)−237​3​​​:2232​⋅1.09112…3​​
2(−0.54556…)−237​3​​​
Entferne die Klammern: (−a)=−a=−2⋅0.54556…−237​3​​​
Multipliziere die Zahlen: 2⋅0.54556…=1.09112…=−1.09112…−237​3​​​
Wende Bruchregel an: −b−a​=ba​=1.09112…237​3​​​
Wende Bruchregel an: acb​​=c⋅ab​=237​⋅1.09112…3​​
237​=2232​
237​
237​=22+31​=22+31​
Wende Exponentenregel an: xa+b=xaxb=22⋅231​
Fasse zusammen=2232​
=2232​⋅1.09112…3​​
u=2232​⋅1.09112…3​​
u=2232​⋅1.09112…3​​
u=2232​⋅1.09112…3​​
Verifiziere die Lösungen, in dem du sie in die Original-Gleichungen einsetzt.
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in u2−v2=−8232​​
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung u=2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…:Wahr
u2−v2=−8232​​
Setze ein u=2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…(2232​⋅1.09112…3​​)2−(−0.54556…)2=−8232​​
Fasse zusammen38.09762…332​​−0.29763…=−8232​​
Wahr
Überprüfe die Lösung u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…:Wahr
u2−v2=−8232​​
Setze ein u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…(−2232​⋅1.09112…3​​)2−0.54556…2=−8232​​
Fasse zusammen38.09762…332​​−0.29763…=−8232​​
Wahr
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in 2uv=−83​⋅232​​
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Überprüfe die Lösung u=2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…:Wahr
2uv=−83​⋅232​​
Setze ein u=2232​⋅1.09112…3​​,v=−0.54556…2⋅2232​⋅1.09112…3​​(−0.54556…)=−83​⋅232​​
Fasse zusammen−4.36449…3​⋅232​⋅0.54556…​=−83​⋅232​​
Wahr
Überprüfe die Lösung u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…:Wahr
2uv=−83​⋅232​​
Setze ein u=−2232​⋅1.09112…3​​,v=0.54556…2(−2232​⋅1.09112…3​​)⋅0.54556…=−83​⋅232​​
Fasse zusammen−4.36449…3​⋅232​⋅0.54556…​=−83​⋅232​​
Wahr
Deshalb sind die finalen Lösungen für u2−v2=−8232​​,2uv=−83​⋅232​​: (u=−2232​⋅1.09112…3​​,u=2232​⋅1.09112…3​​,​v=0.54556…v=−0.54556…​)
Setze in w=u+vieinw=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
Die Lösungen sind
w=2232​​​,w=−2232​​​,w=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i,w=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,w=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
Setze in w=cos(x)eincos(x)=2232​​​,cos(x)=−2232​​​,cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i,cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
cos(x)=2232​​​,cos(x)=−2232​​​,cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i,cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i,cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
cos(x)=2232​​​:x=arccos(2232​​​)+2πn,x=2π−arccos(2232​​​)+2πn
cos(x)=2232​​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
cos(x)=2232​​​
Allgemeine Lösung für cos(x)=2232​​​cos(x)=a⇒x=arccos(a)+2πn,x=2π−arccos(a)+2πnx=arccos(2232​​​)+2πn,x=2π−arccos(2232​​​)+2πn
x=arccos(2232​​​)+2πn,x=2π−arccos(2232​​​)+2πn
cos(x)=−2232​​​:x=arccos(−2232​​​)+2πn,x=−arccos(−2232​​​)+2πn
cos(x)=−2232​​​
Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an
cos(x)=−2232​​​
Allgemeine Lösung für cos(x)=−2232​​​cos(x)=−a⇒x=arccos(−a)+2πn,x=−arccos(−a)+2πnx=arccos(−2232​​​)+2πn,x=−arccos(−2232​​​)+2πn
x=arccos(−2232​​​)+2πn,x=−arccos(−2232​​​)+2πn
cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i:Keine Lösung
cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i
Vereinfache 2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i:8.72898…3​⋅232​​+0.54556…i
2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i
2232​⋅1.09112…=32​⋅4.36449…
2232​⋅1.09112…
22=4=432​⋅1.09112…
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1.09112…=4.36449…=32​⋅4.36449…
=32​⋅4.36449…3​​+0.54556…i
4.36449…32​3​​=8.72898…3​⋅232​​
4.36449…32​3​​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=4.36449…32​⋅232​3​⋅232​​
4.36449…32​⋅232​=8.72898…
4.36449…32​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4.36449…⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=2⋅4.36449…
Multipliziere die Zahlen: 4.36449…⋅2=8.72898…=8.72898…
=8.72898…3​⋅232​​
=8.72898…3​⋅232​​+0.54556…i
KeineLo¨sung
cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i:Keine Lösung
cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
Vereinfache −2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i:−8.72898…3​⋅232​​−0.54556…i
−2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
2232​⋅1.09112…=32​⋅4.36449…
2232​⋅1.09112…
22=4=432​⋅1.09112…
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1.09112…=4.36449…=32​⋅4.36449…
=−32​⋅4.36449…3​​−0.54556…i
4.36449…32​3​​=8.72898…3​⋅232​​
4.36449…32​3​​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=4.36449…32​⋅232​3​⋅232​​
4.36449…32​⋅232​=8.72898…
4.36449…32​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4.36449…⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=2⋅4.36449…
Multipliziere die Zahlen: 4.36449…⋅2=8.72898…=8.72898…
=8.72898…3​⋅232​​
=−8.72898…3​⋅232​​−0.54556…i
KeineLo¨sung
cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i:Keine Lösung
cos(x)=−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i
Vereinfache −2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i:−8.72898…3​⋅232​​+0.54556…i
−2232​⋅1.09112…3​​+0.54556…i
2232​⋅1.09112…=32​⋅4.36449…
2232​⋅1.09112…
22=4=432​⋅1.09112…
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1.09112…=4.36449…=32​⋅4.36449…
=−32​⋅4.36449…3​​+0.54556…i
4.36449…32​3​​=8.72898…3​⋅232​​
4.36449…32​3​​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=4.36449…32​⋅232​3​⋅232​​
4.36449…32​⋅232​=8.72898…
4.36449…32​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4.36449…⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=2⋅4.36449…
Multipliziere die Zahlen: 4.36449…⋅2=8.72898…=8.72898…
=8.72898…3​⋅232​​
=−8.72898…3​⋅232​​+0.54556…i
KeineLo¨sung
cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i:Keine Lösung
cos(x)=2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
Vereinfache 2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i:8.72898…3​⋅232​​−0.54556…i
2232​⋅1.09112…3​​−0.54556…i
2232​⋅1.09112…=32​⋅4.36449…
2232​⋅1.09112…
22=4=432​⋅1.09112…
Multipliziere die Zahlen: 4⋅1.09112…=4.36449…=32​⋅4.36449…
=32​⋅4.36449…3​​−0.54556…i
4.36449…32​3​​=8.72898…3​⋅232​​
4.36449…32​3​​
Multipliziere mit dem Konjugat 232​232​​=4.36449…32​⋅232​3​⋅232​​
4.36449…32​⋅232​=8.72898…
4.36449…32​⋅232​
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+c232​32​=232​⋅231​=232​+31​=4.36449…⋅232​+31​
232​+31​=2
232​+31​
Ziehe Brüche zusammen 32​+31​:1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=32+1​
Addiere die Zahlen: 2+1=3=33​
Wende Regel an aa​=1=1
=21
Wende Regel an a1=a=2
=2⋅4.36449…
Multipliziere die Zahlen: 4.36449…⋅2=8.72898…=8.72898…
=8.72898…3​⋅232​​
=8.72898…3​⋅232​​−0.54556…i
KeineLo¨sung
Kombiniere alle Lösungenx=arccos(2232​​​)+2πn,x=2π−arccos(2232​​​)+2πn,x=arccos(−2232​​​)+2πn,x=−arccos(−2232​​​)+2πn
Zeige Lösungen in Dezimalform x=0.88929…+2πn,x=2π−0.88929…+2πn,x=2.25229…+2πn,x=−2.25229…+2πn

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Beliebte Beispiele

solvefor w,s(t)=Ae^{-ct}cos(wt+θ)solveforw,s(t)=Ae−ctcos(wt+θ)sqrt(2)=2sin(x)2​=2sin(x)6sin(pi/4 x)=36sin(4π​x)=3sec(x)=3,(3pi)/2 <= x<= 2pi,sin(2x)sec(x)=3,23π​≤x≤2π,sin(2x)2+8cos(θ)=-1+2cos(θ)2+8cos(θ)=−1+2cos(θ)
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