Trigonometrie Beispiele

$\cos (4 x)$

Schritt 1

Faktorisiere $2$ aus $4 x$ heraus.

$\cos (2 (2 x))$

Schritt 2

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 2.1

Wende die Doppelwinkelfunktion an, um $\cos (2 x)$ nach $2 \cos^{2} (x) - 1$ zu transformieren.

$2 {(2 \cos^{2} (x) - 1)}^{2} - 1$

Schritt 2.2

Schreibe ${(2 \cos^{2} (x) - 1)}^{2}$ als $(2 \cos^{2} (x) - 1) (2 \cos^{2} (x) - 1)$ um.

$2 ((2 \cos^{2} (x) - 1) (2 \cos^{2} (x) - 1)) - 1$

Schritt 2.3

Multipliziere $(2 \cos^{2} (x) - 1) (2 \cos^{2} (x) - 1)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 2.3.1

Wende das Distributivgesetz an.

$2 (2 \cos^{2} (x) (2 \cos^{2} (x) - 1) - 1 (2 \cos^{2} (x) - 1)) - 1$

Schritt 2.3.2

Wende das Distributivgesetz an.

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

Schritt 2.3.3

Wende das Distributivgesetz an.

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

Schritt 2.4

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 2.4.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 2.4.1.1

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

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

Schritt 2.4.1.2

Multipliziere $\cos^{2} (x)$ mit $\cos^{2} (x)$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 2.4.1.2.1

Bewege $\cos^{2} (x)$ .

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

Schritt 2.4.1.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

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

Schritt 2.4.1.2.3

Addiere $2$ und $2$ .

$2 (2 \cdot 2 \cos^{4} (x) + 2 \cos^{2} (x) \cdot - 1 - 1 (2 \cos^{2} (x)) - 1 \cdot - 1) - 1$

Schritt 2.4.1.3

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$2 (4 \cos^{4} (x) + 2 \cos^{2} (x) \cdot - 1 - 1 (2 \cos^{2} (x)) - 1 \cdot - 1) - 1$

Schritt 2.4.1.4

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$2 (4 \cos^{4} (x) - 2 \cos^{2} (x) - 1 (2 \cos^{2} (x)) - 1 \cdot - 1) - 1$

Schritt 2.4.1.5

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$2 (4 \cos^{4} (x) - 2 \cos^{2} (x) - 2 \cos^{2} (x) - 1 \cdot - 1) - 1$

Schritt 2.4.1.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

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

Schritt 2.4.2

Subtrahiere $2 \cos^{2} (x)$ von $- 2 \cos^{2} (x)$ .

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

Schritt 2.5

Wende das Distributivgesetz an.

$2 (4 \cos^{4} (x)) + 2 (- 4 \cos^{2} (x)) + 2 \cdot 1 - 1$

Schritt 2.6

Vereinfache.

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Schritt 2.6.1

Mutltipliziere $4$ mit $2$ .

$8 \cos^{4} (x) + 2 (- 4 \cos^{2} (x)) + 2 \cdot 1 - 1$

Schritt 2.6.2

Mutltipliziere $- 4$ mit $2$ .

$8 \cos^{4} (x) - 8 \cos^{2} (x) + 2 \cdot 1 - 1$

Schritt 2.6.3

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$8 \cos^{4} (x) - 8 \cos^{2} (x) + 2 - 1$

Schritt 3

Subtrahiere $1$ von $2$ .

$8 \cos^{4} (x) - 8 \cos^{2} (x) + 1$