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Beliebt Trigonometrie >

tan(4x)=2tan(2x)

Lösung

tan (4 x) = 2 tan (2 x)

Lösung

x = \frac{πn}{2}

Grad

x = 0^{\circ} + 9 0^{\circ} n

Schritte zur Lösung

tan (4 x) = 2 tan (2 x)

Subtrahiere

2 tan (2 x)

von beiden Seiten

tan (4 x) - 2 tan (2 x) = 0

Angenommen:

u = 2 x

tan (2 u) - 2 tan (u) = 0

Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten

tan (2 u) - 2 tan (u)

Verwende die Doppelwinkelidentität:

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

= \frac{2 tan ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )} - 2 tan (u)

Vereinfache

\frac{2 tan ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )} - 2 tan (u) : \frac{2 tan ^{3} ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )}

\frac{2 tan ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )} - 2 tan (u)

Wandle das Element in einen Bruch um:

2 tan (u) = \frac{2 tan ( u ) ( 1 - tan ^{2} ( u ) )}{1 - tan ^{2} ( u )}

= \frac{2 tan ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )} - \frac{2 tan ( u ) ( 1 - tan ^{2} ( u ) )}{1 - tan ^{2} ( u )}

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

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

= \frac{2 tan ( u ) - 2 tan ( u ) ( 1 - tan ^{2} ( u ) )}{1 - tan ^{2} ( u )}

Multipliziere aus

2 tan (u) - 2 tan (u) (1 - tan^{2} (u)) : 2 tan^{3} (u)

2 tan (u) - 2 tan (u) (1 - tan^{2} (u))

Multipliziere aus

- 2 tan (u) (1 - tan^{2} (u)) : - 2 tan (u) + 2 tan^{3} (u)

- 2 tan (u) (1 - tan^{2} (u))

Wende das Distributivgesetz an:

a (b - c) = ab - a c

a = - 2 tan (u), b = 1, c = tan^{2} (u)

= - 2 tan (u) \cdot 1 - (- 2 tan (u)) tan^{2} (u)

Wende Minus-Plus Regeln an

- (- a) = a

= - 2 \cdot 1 \cdot tan (u) + 2 tan^{2} (u) tan (u)

Vereinfache

- 2 \cdot 1 \cdot tan (u) + 2 tan^{2} (u) tan (u) : - 2 tan (u) + 2 tan^{3} (u)

- 2 \cdot 1 \cdot tan (u) + 2 tan^{2} (u) tan (u)

2 \cdot 1 \cdot tan (u) = 2 tan (u)

2 \cdot 1 \cdot tan (u)

Multipliziere die Zahlen:

2 \cdot 1 = 2

= 2 tan (u)

2 tan^{2} (u) tan (u) = 2 tan^{3} (u)

2 tan^{2} (u) tan (u)

Wende Exponentenregel an:

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

tan^{2} (u) tan (u) = tan^{2 + 1} (u)

= 2 tan^{2 + 1} (u)

Addiere die Zahlen:

2 + 1 = 3

= 2 tan^{3} (u)

= - 2 tan (u) + 2 tan^{3} (u)

= - 2 tan (u) + 2 tan^{3} (u)

= 2 tan (u) - 2 tan (u) + 2 tan^{3} (u)

Addiere gleiche Elemente:

2 tan (u) - 2 tan (u) = 0

= 2 tan^{3} (u)

= \frac{2 tan ^{3} ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )}

= \frac{2 tan ^{3} ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )}

\frac{2 tan ^{3} ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )} = 0

Löse mit Substitution

\frac{2 tan ^{3} ( u )}{1 - tan ^{2} ( u )} = 0

Angenommen:

tan (u) = u

\frac{2 u ^{3}}{1 - u ^{2}} = 0

\frac{2 u ^{3}}{1 - u ^{2}} = 0 : u = 0

\frac{2 u ^{3}}{1 - u ^{2}} = 0

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

2 u^{3} = 0

Löse

2 u^{3} = 0 : u = 0

2 u^{3} = 0

Teile beide Seiten durch

2

2 u^{3} = 0

Teile beide Seiten durch

2

2 u^{3} = 0

Teile beide Seiten durch

2

\frac{2 u ^{3}}{2} = \frac{0}{2}

Vereinfache

u^{3} = 0

u^{3} = 0

Wende Regel an

x^{n} = 0 \Rightarrow x = 0

u = 0

u = 0

Überprüfe die Lösungen

Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:

u = 1, u = - 1

Nimm den/die Nenner von

\frac{2 u ^{3}}{1 - u ^{2}}

und vergleiche mit Null

Löse

1 - u^{2} = 0 : u = 1, u = - 1

1 - u^{2} = 0

Verschiebe

1

auf die rechte Seite

1 - u^{2} = 0

Subtrahiere

1

von beiden Seiten

1 - u^{2} - 1 = 0 - 1

Vereinfache

- u^{2} = - 1

- u^{2} = - 1

Teile beide Seiten durch

- 1

- u^{2} = - 1

Teile beide Seiten durch

- 1

\frac{- u ^{2}}{- 1} = \frac{- 1}{- 1}

Vereinfache

u^{2} = 1

u^{2} = 1

Für

x^{2} = f (a)

sind die Lösungen

x = f (a), - f (a)

u = 1, u = - 1

1 = 1

1

Wende Radikal Regel an:

1 = 1

= 1

- 1 = - 1

- 1

Wende Radikal Regel an:

1 = 1

1 = 1

= - 1

u = 1, u = - 1

Die folgenden Punkte sind unbestimmt

u = 1, u = - 1

Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:

u = 0

Setze in

u = tan (u)

ein

tan (u) = 0

tan (u) = 0

tan (u) = 0 : u = πn

tan (u) = 0

Allgemeine Lösung für

tan (u) = 0

tan (x)

Periodizitätstabelle mit

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} tan (x) 0 \frac{3}{3} 13 \pm \infty - 3 - 1 - \frac{3}{3}

u = 0 + πn

u = 0 + πn

Löse

u = 0 + πn : u = πn

u = 0 + πn

0 + πn = πn

u = πn

u = πn

Kombiniere alle Lösungen

u = πn

Setze in

u = 2 x

ein

2 x = πn : x = \frac{πn}{2}

2 x = πn

Teile beide Seiten durch

2

2 x = πn

Teile beide Seiten durch

2

\frac{2 x}{2} = \frac{πn}{2}

Vereinfache

x = \frac{πn}{2}

x = \frac{πn}{2}

x = \frac{πn}{2}

Graph

Beliebte Beispiele

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

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

5cos(x)= 1/(cos(x))

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

(tan(x)+1)(2sin(x)-sqrt(3))=0

(tan (x) + 1) (2 sin (x) - 3) = 0

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

33 + 2 tan (x) = 23 - tan (x)

(csc^2(x)-2)(3csc^2(x)-4)=0

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