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Beliebt Trigonometrie >

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

Lösung

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

Lösung

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

+1

Grad

x = 9 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n, x = 27 0^{\circ} + 36 0^{\circ} n

Schritte zur Lösung

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

Löse mit Substitution

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

Angenommen:

cos (x) = u

4 u = u^{3}

4 u = u^{3} : u = 0, u = - 2, u = 2

4 u = u^{3}

Tausche die Seiten

u^{3} = 4 u

Verschiebe

4 u

auf die linke Seite

u^{3} = 4 u

Subtrahiere

4 u

von beiden Seiten

u^{3} - 4 u = 4 u - 4 u

Vereinfache

u^{3} - 4 u = 0

u^{3} - 4 u = 0

Faktorisiere

u^{3} - 4 u : u (u + 2) (u - 2)

u^{3} - 4 u

Klammere gleiche Terme aus

u : u (u^{2} - 4)

u^{3} - 4 u

Wende Exponentenregel an:

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

u^{3} = u^{2} u

= u^{2} u - 4 u

Klammere gleiche Terme aus

u

= u (u^{2} - 4)

= u (u^{2} - 4)

Faktorisiere

u^{2} - 4 : (u + 2) (u - 2)

u^{2} - 4

Schreibe

4

um:

2^{2}

= u^{2} - 2^{2}

Wende Formel zur Differenz von zwei Quadraten an:

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

u^{2} - 2^{2} = (u + 2) (u - 2)

= (u + 2) (u - 2)

= u (u + 2) (u - 2)

u (u + 2) (u - 2) = 0

Anwendung des Nullfaktorprinzips: Wenn

ab = 0

dann

a = 0

oder

b = 0

u = 0 or u + 2 = 0 or u - 2 = 0

Löse

u + 2 = 0 : u = - 2

u + 2 = 0

Verschiebe

2

auf die rechte Seite

u + 2 = 0

Subtrahiere

2

von beiden Seiten

u + 2 - 2 = 0 - 2

Vereinfache

u = - 2

u = - 2

Löse

u - 2 = 0 : u = 2

u - 2 = 0

Verschiebe

2

auf die rechte Seite

u - 2 = 0

Füge

2

zu beiden Seiten hinzu

u - 2 + 2 = 0 + 2

Vereinfache

u = 2

u = 2

Die Lösungen sind

u = 0, u = - 2, u = 2

Setze in

u = cos (x)

ein

cos (x) = 0, cos (x) = - 2, cos (x) = 2

cos (x) = 0, cos (x) = - 2, cos (x) = 2

cos (x) = 0 : x = \frac{π}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

cos (x) = 0

Allgemeine Lösung für

cos (x) = 0

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}{2} + 2 πn, x = \frac{3 π}{2} + 2 πn

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

cos (x) = - 2 :

Keine Lösung

cos (x) = - 2

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Keine L \overset{o}{¨} sung

cos (x) = 2 :

Keine Lösung

cos (x) = 2

- 1 \leq cos (x) \leq 1

Keine L \overset{o}{¨} sung

Kombiniere alle Lösungen

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

Graph

Beliebte Beispiele

cos^2(a)= 3/(5sin(a))

cos^{2} (a) = \frac{3}{5 sin ( a )}

3cos(x)=2sec(x)-5

3 cos (x) = 2 sec (x) - 5

sin(a/2)=(1/2)sin(a)

sin (\frac{a}{2}) = (\frac{1}{2}) sin (a)

cos(x/2)=cos(x)+1

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

d=(sin^4(x)-cos^2(x)+5)/(4*cos^2(x))

d = \frac{sin ^{4} ( x ) - cos ^{2} ( x ) + 5}{4 \cdot cos ^{2} ( x )}