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Beliebt Trigonometrie >

sin(x)<cos(x)<tan(x)

Lösung

sin (x) < cos (x) < tan (x)

Lösung

0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{π}{4} + 2 πn or \frac{5 π}{4} + 2 πn < x < \frac{3 π}{2} + 2 πn

Intervall-Notation

(0.66623 \dots + 2 πn, \frac{π}{4} + 2 πn) \cup (\frac{5 π}{4} + 2 πn, \frac{3 π}{2} + 2 πn)

Dezimale

0.66623 \dots + 2 πn < x < 0.78539 \dots + 2 πn or 3.92699 \dots + 2 πn < x < 4.71238 \dots + 2 πn

Schritte zur Lösung

sin (x) < cos (x) < tan (x)

Wenn

a < u < b

dann

a < u and u < b

sin (x) < cos (x) and cos (x) < tan (x)

sin (x) < cos (x) : - \frac{3 π}{4} + 2 πn < x < \frac{π}{4} + 2 πn

sin (x) < cos (x)

Verschiebe

cos (x)

auf die linke Seite

sin (x) < cos (x)

Subtrahiere

cos (x)

von beiden Seiten

sin (x) - cos (x) < cos (x) - cos (x)

sin (x) - cos (x) < 0

sin (x) - cos (x) < 0

Verwende die folgenden Identitäten:

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

- 2 cos (\frac{π}{4} + x) < 0

Multipliziere beide Seiten mit

- 1

- 2 cos (\frac{π}{4} + x) < 0

Multipliziere beide Seiten mit -1 (kehre die Ungleichung um)

(- 2 cos (\frac{π}{4} + x)) (- 1) > 0 \cdot (- 1)

Vereinfache

2 cos (\frac{π}{4} + x) > 0

2 cos (\frac{π}{4} + x) > 0

Teile beide Seiten durch

2

2 cos (\frac{π}{4} + x) > 0

Teile beide Seiten durch

2

\frac{2 cos ( \frac{π}{4} + x )}{2} > \frac{0}{2}

Vereinfache

cos (\frac{π}{4} + x) > 0

cos (\frac{π}{4} + x) > 0

Für

cos (x) > a

, wenn

- 1 \leq a < 1

dann

- arccos (a) + 2 πn < x < arccos (a) + 2 πn

- arccos (0) + 2 πn < (\frac{π}{4} + x) < arccos (0) + 2 πn

Wenn

a < u < b

dann

a < u and u < b

- arccos (0) + 2 πn < \frac{π}{4} + x and \frac{π}{4} + x < arccos (0) + 2 πn

- arccos (0) + 2 πn < \frac{π}{4} + x : x > 2 πn - \frac{3 π}{4}

- arccos (0) + 2 πn < \frac{π}{4} + x

Tausche die Seiten

\frac{π}{4} + x > - arccos (0) + 2 πn

Vereinfache

- arccos (0) + 2 πn : - \frac{π}{2} + 2 πn

- arccos (0) + 2 πn

Verwende die folgende triviale Identität:

arccos (0) = \frac{π}{2}

x - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2} 1 arccos (x) π \frac{5 π}{6} \frac{3 π}{4} \frac{2 π}{3} \frac{π}{2} \frac{π}{3} \frac{π}{4} \frac{π}{6} 0 arccos (x) 18 0^{\circ} 15 0^{\circ} 13 5^{\circ} 12 0^{\circ} 9 0^{\circ} 6 0^{\circ} 4 5^{\circ} 3 0^{\circ} 0^{\circ}

= - \frac{π}{2} + 2 πn

\frac{π}{4} + x > - \frac{π}{2} + 2 πn

Verschiebe

\frac{π}{4}

auf die rechte Seite

\frac{π}{4} + x > - \frac{π}{2} + 2 πn

Subtrahiere

\frac{π}{4}

von beiden Seiten

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4} > - \frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4}

Vereinfache

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4} > - \frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4}

Vereinfache

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4} : x

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4}

Addiere gleiche Elemente:

\frac{π}{4} - \frac{π}{4} > 0

= x

Vereinfache

- \frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4} : 2 πn - \frac{3 π}{4}

- \frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4}

Fasse gleiche Terme zusammen

= 2 πn - \frac{π}{2} - \frac{π}{4}

kleinstes gemeinsames Vielfache von

2, 4 : 4

2, 4

kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)

Primfaktorzerlegung von

2 : 2

2

2

ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich

= 2

Primfaktorzerlegung von

4 : 2 \cdot 2

4

4

ist durch

24 = 2 \cdot 2

teilbar

= 2 \cdot 2

Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in

2

oder

4

vorkommt

= 2 \cdot 2

Multipliziere die Zahlen:

2 \cdot 2 = 4

= 4

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

4

Für

\frac{π}{2} :

multipliziere den Nenner und Zähler mit

2

\frac{π}{2} = \frac{π 2}{2 \cdot 2} = \frac{π 2}{4}

= - \frac{π 2}{4} - \frac{π}{4}

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

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

= \frac{- π 2 - π}{4}

Addiere gleiche Elemente:

- 2 π - π = - 3 π

= \frac{- 3 π}{4}

Wende Bruchregel an:

\frac{- a}{b} = - \frac{a}{b}

= 2 πn - \frac{3 π}{4}

x > 2 πn - \frac{3 π}{4}

x > 2 πn - \frac{3 π}{4}

x > 2 πn - \frac{3 π}{4}

\frac{π}{4} + x < arccos (0) + 2 πn : x < 2 πn + \frac{π}{4}

\frac{π}{4} + x < arccos (0) + 2 πn

Vereinfache

arccos (0) + 2 πn : \frac{π}{2} + 2 πn

arccos (0) + 2 πn

Verwende die folgende triviale Identität:

arccos (0) = \frac{π}{2}

x - 1 - \frac{3}{2} - \frac{2}{2} - \frac{1}{2} 0 \frac{1}{2} \frac{2}{2} \frac{3}{2} 1 arccos (x) π \frac{5 π}{6} \frac{3 π}{4} \frac{2 π}{3} \frac{π}{2} \frac{π}{3} \frac{π}{4} \frac{π}{6} 0 arccos (x) 18 0^{\circ} 15 0^{\circ} 13 5^{\circ} 12 0^{\circ} 9 0^{\circ} 6 0^{\circ} 4 5^{\circ} 3 0^{\circ} 0^{\circ}

= \frac{π}{2} + 2 πn

\frac{π}{4} + x < \frac{π}{2} + 2 πn

Verschiebe

\frac{π}{4}

auf die rechte Seite

\frac{π}{4} + x < \frac{π}{2} + 2 πn

Subtrahiere

\frac{π}{4}

von beiden Seiten

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4} < \frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4}

Vereinfache

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4} < \frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4}

Vereinfache

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4} : x

\frac{π}{4} + x - \frac{π}{4}

Addiere gleiche Elemente:

\frac{π}{4} - \frac{π}{4} < 0

= x

Vereinfache

\frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4} : 2 πn + \frac{π}{4}

\frac{π}{2} + 2 πn - \frac{π}{4}

Fasse gleiche Terme zusammen

= 2 πn + \frac{π}{2} - \frac{π}{4}

kleinstes gemeinsames Vielfache von

2, 4 : 4

2, 4

kleinstes gemeinsams Vielfaches (kgV)

Primfaktorzerlegung von

2 : 2

2

2

ist eine Primzahl, deshalb ist keine Faktorisierung möglich

= 2

Primfaktorzerlegung von

4 : 2 \cdot 2

4

4

ist durch

24 = 2 \cdot 2

teilbar

= 2 \cdot 2

Multipliziere jeden Faktor mit der Anzahl wie häufig er in

2

oder

4

vorkommt

= 2 \cdot 2

Multipliziere die Zahlen:

2 \cdot 2 = 4

= 4

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

4

Für

\frac{π}{2} :

multipliziere den Nenner und Zähler mit

2

\frac{π}{2} = \frac{π 2}{2 \cdot 2} = \frac{π 2}{4}

= \frac{π 2}{4} - \frac{π}{4}

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

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

= \frac{π 2 - π}{4}

Addiere gleiche Elemente:

2 π - π = π

= 2 πn + \frac{π}{4}

x < 2 πn + \frac{π}{4}

x < 2 πn + \frac{π}{4}

x < 2 πn + \frac{π}{4}

Kombiniere die Bereiche

x > 2 πn - \frac{3 π}{4} and x < 2 πn + \frac{π}{4}

Füge die sich überschneidenden Intervalle zusammen

- \frac{3 π}{4} + 2 πn < x < \frac{π}{4} + 2 πn

cos (x) < tan (x) : 0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{π}{2} + 2 πn or π - 0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{3 π}{2} + 2 πn

cos (x) < tan (x)

Verschiebe

tan (x)

auf die linke Seite

cos (x) < tan (x)

Subtrahiere

tan (x)

von beiden Seiten

cos (x) - tan (x) < tan (x) - tan (x)

cos (x) - tan (x) < 0

cos (x) - tan (x) < 0

Periodizität von

cos (x) - tan (x) : 2 π

Die zusammengesetzte Periodizität der Summe der periodischen Funktionen ist der kleinste gemeinsame Multiplikator der Perioden

cos (x), tan (x)

Periodizität von

cos (x) : 2 π

Die Periodizität von

cos (x)

ist

2 π

= 2 π

Periodizität von

tan (x) : π

Die Periodizität von

tan (x)

ist

π

= π

Kombiniere Perioden:

2 π, π

= 2 π

Drücke mit sin, cos aus

cos (x) - tan (x) < 0

Verwende die grundlegende trigonometrische Identität:

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

cos (x) - \frac{sin ( x )}{cos ( x )} < 0

cos (x) - \frac{sin ( x )}{cos ( x )} < 0

Vereinfache

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

cos (x) - \frac{sin ( x )}{cos ( x )}

Wandle das Element in einen Bruch um:

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

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

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

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

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

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

cos (x) cos (x) - sin (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)

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

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

\frac{cos ^{2} ( x ) - sin ( x )}{cos ( x )} < 0

Finde die Nullstellen und undefinierten Punkte von

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

für

0 \leq x < 2 π

Um die Nullstellen zu finden, setze die Ungleichung auf Null

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

\frac{cos ^{2} ( x ) - sin ( x )}{cos ( x )} = 0, 0 \leq x < 2 π : x = 0.66623 \dots, x = π - 0.66623 \dots

\frac{cos ^{2} ( x ) - sin ( x )}{cos ( x )} = 0, 0 \leq x < 2 π

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

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

Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten

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

Verwende die Pythagoreische Identität:

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

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

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

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

Löse mit Substitution

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

Angenommen:

sin (x) = u

1 - u - u^{2} = 0

1 - u - u^{2} = 0 : u = - \frac{1 + 5}{2}, u = \frac{5 - 1}{2}

1 - u - u^{2} = 0

Schreibe in der Standard Form

a x^{2} + b x + c = 0

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

Löse mit der quadratischen Formel

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

Quadratische Formel für Gliechungen:

Für

a = - 1, b = - 1, c = 1

u_{1, 2} = \frac{- ( - 1 ) \pm ( - 1 ) ^{2} - 4 ( - 1 ) \cdot 1}{2 ( - 1 )}

u_{1, 2} = \frac{- ( - 1 ) \pm ( - 1 ) ^{2} - 4 ( - 1 ) \cdot 1}{2 ( - 1 )}

(- 1)^{2} - 4 (- 1) \cdot 1 = 5

(- 1)^{2} - 4 (- 1) \cdot 1

Wende Regel an

- (- a) = a

= (- 1)^{2} + 4 \cdot 1 \cdot 1

(- 1)^{2} = 1

(- 1)^{2}

Wende Exponentenregel an:

(- a)^{n} = a^{n},

wenn

n

gerade ist

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

= 1^{2}

Wende Regel an

1^{a} = 1

= 1

4 \cdot 1 \cdot 1 = 4

4 \cdot 1 \cdot 1

Multipliziere die Zahlen:

4 \cdot 1 \cdot 1 = 4

= 4

= 1 + 4

Addiere die Zahlen:

1 + 4 = 5

= 5

u_{1, 2} = \frac{- ( - 1 ) \pm 5}{2 ( - 1 )}

Trenne die Lösungen

u_{1} = \frac{- ( - 1 ) + 5}{2 ( - 1 )}, u_{2} = \frac{- ( - 1 ) - 5}{2 ( - 1 )}

u = \frac{- ( - 1 ) + 5}{2 ( - 1 )} : - \frac{1 + 5}{2}

\frac{- ( - 1 ) + 5}{2 ( - 1 )}

Entferne die Klammern:

(- a) = - a, - (- a) = a

= \frac{1 + 5}{- 2 \cdot 1}

Multipliziere die Zahlen:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{1 + 5}{- 2}

Wende Bruchregel an:

\frac{a}{- b} = - \frac{a}{b}

= - \frac{1 + 5}{2}

u = \frac{- ( - 1 ) - 5}{2 ( - 1 )} : \frac{5 - 1}{2}

\frac{- ( - 1 ) - 5}{2 ( - 1 )}

Entferne die Klammern:

(- a) = - a, - (- a) = a

= \frac{1 - 5}{- 2 \cdot 1}

Multipliziere die Zahlen:

2 \cdot 1 = 2

= \frac{1 - 5}{- 2}

Wende Bruchregel an:

\frac{- a}{- b} = \frac{a}{b}

1 - 5 = - (5 - 1)

= \frac{5 - 1}{2}

Die Lösungen für die quadratische Gleichung sind:

u = - \frac{1 + 5}{2}, u = \frac{5 - 1}{2}

Setze in

u = sin (x)

ein

sin (x) = - \frac{1 + 5}{2}, sin (x) = \frac{5 - 1}{2}

sin (x) = - \frac{1 + 5}{2}, sin (x) = \frac{5 - 1}{2}

sin (x) = - \frac{1 + 5}{2}, 0 \leq x < 2 π :

Keine Lösung

sin (x) = - \frac{1 + 5}{2}, 0 \leq x < 2 π

- 1 \leq sin (x) \leq 1

Keine L \overset{o}{¨} sung

sin (x) = \frac{5 - 1}{2}, 0 \leq x < 2 π : x = arcsin (\frac{5 - 1}{2}), x = π - arcsin (\frac{5 - 1}{2})

sin (x) = \frac{5 - 1}{2}, 0 \leq x < 2 π

Wende die Eigenschaften der Trigonometrie an

sin (x) = \frac{5 - 1}{2}

Allgemeine Lösung für

sin (x) = \frac{5 - 1}{2}

sin (x) = a \Rightarrow x = arcsin (a) + 2 πn, x = π - arcsin (a) + 2 πn

x = arcsin (\frac{5 - 1}{2}) + 2 πn, x = π - arcsin (\frac{5 - 1}{2}) + 2 πn

x = arcsin (\frac{5 - 1}{2}) + 2 πn, x = π - arcsin (\frac{5 - 1}{2}) + 2 πn

Lösungen für den Bereich

0 \leq x < 2 π

x = arcsin (\frac{5 - 1}{2}), x = π - arcsin (\frac{5 - 1}{2})

Kombiniere alle Lösungen

x = arcsin (\frac{5 - 1}{2}), x = π - arcsin (\frac{5 - 1}{2})

Zeige Lösungen in Dezimalform

x = 0.66623 \dots, x = π - 0.66623 \dots

Finde die unbestimmten Punkte:

x = \frac{π}{2}, x = \frac{3 π}{2}

Finde die Nullstellen des Nenners

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

Lösungen für den Bereich

0 \leq x < 2 π

x = \frac{π}{2}, x = \frac{3 π}{2}

0.66623 \dots, \frac{π}{2}, π - 0.66623 \dots, \frac{3 π}{2}

Identifiziere die Intervalle

0 < x < 0.66623 \dots, 0.66623 \dots < x < \frac{π}{2}, \frac{π}{2} < x < π - 0.66623 \dots, π - 0.66623 \dots < x < \frac{3 π}{2}, \frac{3 π}{2} < x < 2 π

Fasse in einer Tabelle zusammen:

cos^{2} (x) - sin (x) cos (x) \frac{c o s ^{2} ( x ) - s i n ( x )}{c o s ( x )} x = 0 + + + 0 < x < 0.66623 \dots + + + x = 0.66623 \dots 0 + 0 0.66623 \dots < x < \frac{π}{2} - + - x = \frac{π}{2} - 0 Unbestimmt \frac{π}{2} < x < π - 0.66623 \dots - - + x = π - 0.66623 \dots 0 - 0 π - 0.66623 \dots < x < \frac{3 π}{2} + - - x = \frac{3 π}{2} + 0 Unbestimmt \frac{3 π}{2} < x < 2 π + + + x = 2 π + + +

Finde die Intervalle, die geforderte Bedingung erfüllen:

< 0

0.66623 \dots < x < \frac{π}{2} or π - 0.66623 \dots < x < \frac{3 π}{2}

Verwende die Periodizität von

cos (x) - tan (x)

0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{π}{2} + 2 πn or π - 0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{3 π}{2} + 2 πn

Kombiniere die Bereiche

- \frac{3 π}{4} + 2 πn < x < \frac{π}{4} + 2 πn and (0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{π}{2} + 2 πn or π - 0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{3 π}{2} + 2 πn)

Füge die sich überschneidenden Intervalle zusammen

0.66623 \dots + 2 πn < x < \frac{π}{4} + 2 πn or \frac{5 π}{4} + 2 πn < x < \frac{3 π}{2} + 2 πn

Beliebte Beispiele

sin(x)0<= x<= 2pi

sin (x) 0 \leq x \leq 2 π

-pi/2 <sin(x)< pi/2

- \frac{π}{2} < sin (x) < \frac{π}{2}

sin(2x)>= 0\land cos(x)>0

sin (2 x) \geq 0 and cos (x) > 0

cos(x)= 5/13 \land sin(x)<0,tan(2x)

cos (x) = \frac{5}{13} and sin (x) < 0, tan (2 x)

sin(θ)sec(θ)>0\land sin(θ)<4

sin (θ) sec (θ) > 0 and sin (θ) < 4