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(1+tanh(x))/(1-tanh(x))=2

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Lösung

1−tanh(x)1+tanh(x)​=2

Lösung

x=21​ln(2)
+1
Grad
x=19.85720…∘
Schritte zur Lösung
1−tanh(x)1+tanh(x)​=2
Umschreiben mit Hilfe von Trigonometrie-Identitäten
1−tanh(x)1+tanh(x)​=2
Hyperbolische Identität anwenden: tanh(x)=ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​​=2
1−ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​​=2
1−ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​​=2:x=21​ln(2)
1−ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​​=2
Multipliziere beide Seiten mit 1−ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​​(1−ex+e−xex−e−x​)=2(1−ex+e−xex−e−x​)
Vereinfache1+ex+e−xex−e−x​=2(1−ex+e−xex−e−x​)
Wende Exponentenregel an
1+ex+e−xex−e−x​=2(1−ex+e−xex−e−x​)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)ce−x=(ex)−11+ex+(ex)−1ex−(ex)−1​=2(1−ex+(ex)−1ex−(ex)−1​)
1+ex+(ex)−1ex−(ex)−1​=2(1−ex+(ex)−1ex−(ex)−1​)
Schreibe die Gleichung um mit ex=u1+u+(u)−1u−(u)−1​=2(1−u+(u)−1u−(u)−1​)
Löse 1+u+u−1u−u−1​=2(1−u+u−1u−u−1​):u=2​,u=−2​
1+u+u−1u−u−1​=2(1−u+u−1u−u−1​)
Fasse zusammen1+u2+1u2−1​=2(1−u2+1u2−1​)
Multipliziere beide Seiten mit u2+1
1+u2+1u2−1​=2(1−u2+1u2−1​)
Multipliziere beide Seiten mit u2+11⋅(u2+1)+u2+1u2−1​(u2+1)=2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
Vereinfache
1⋅(u2+1)+u2+1u2−1​(u2+1)=2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
Vereinfache 1⋅(u2+1):u2+1
1⋅(u2+1)
Multipliziere: 1⋅(u2+1)=(u2+1)=(u2+1)
Entferne die Klammern: (a)=a=u2+1
Vereinfache u2+1u2−1​(u2+1):u2−1
u2+1u2−1​(u2+1)
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=u2+1(u2−1)(u2+1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u2+1=u2−1
u2+1+u2−1=2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
Vereinfache u2+1+u2−1:2u2
u2+1+u2−1
Fasse gleiche Terme zusammen=u2+u2+1−1
Addiere gleiche Elemente: u2+u2=2u2=2u2+1−1
1−1=0=2u2
2u2=2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
2u2=2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
2u2=2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
Schreibe 2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)um:4
2(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
Multipliziere aus (1−u2+1u2−1​)(u2+1):2
(1−u2+1u2−1​)(u2+1)
Wende Ausklammerungsregel an (VANI): (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=1,b=−u2+1u2−1​,c=u2,d=1=1⋅u2+1⋅1+(−u2+1u2−1​)u2+(−u2+1u2−1​)⋅1
Wende Minus-Plus Regeln an+(−a)=−a=1⋅u2+1⋅1−u2+1u2−1​u2−1⋅u2+1u2−1​
Vereinfache 1⋅u2+1⋅1−u2+1u2−1​u2−1⋅u2+1u2−1​:2
1⋅u2+1⋅1−u2+1u2−1​u2−1⋅u2+1u2−1​
1⋅u2=u2
1⋅u2
Multipliziere: 1⋅u2=u2=u2
1⋅1=1
1⋅1
Multipliziere die Zahlen: 1⋅1=1=1
u2+1u2−1​u2=u2+1u4−u2​
u2+1u2−1​u2
Multipliziere Brüche: a⋅cb​=ca⋅b​=u2+1(u2−1)u2​
Multipliziere aus (u2−1)u2:u4−u2
(u2−1)u2
=u2(u2−1)
Wende das Distributivgesetz an: a(b−c)=ab−aca=u2,b=u2,c=1=u2u2−u2⋅1
=u2u2−1⋅u2
Vereinfache u2u2−1⋅u2:u4−u2
u2u2−1⋅u2
u2u2=u4
u2u2
Wende Exponentenregel an: ab⋅ac=ab+cu2u2=u2+2=u2+2
Addiere die Zahlen: 2+2=4=u4
1⋅u2=u2
1⋅u2
Multipliziere: 1⋅u2=u2=u2
=u4−u2
=u4−u2
=u2+1u4−u2​
1⋅u2+1u2−1​=u2+1u2−1​
1⋅u2+1u2−1​
Multipliziere: 1⋅u2+1u2−1​=u2+1u2−1​=u2+1u2−1​
=u2+1−u2+1u4−u2​−u2+1u2−1​
Ziehe Brüche zusammen −u2+1u4−u2​−u2+1u2−1​:−u2+1
Wende Regel an ca​±cb​=ca±b​=u2+1−(u4−u2)−(u2−1)​
Faktorisiere −(u2−1)−(u4−u2):−(u2−1)(u2+1)
−(u2−1)−(u4−u2)
Faktorisiere u4−u2:u2(u2−1)
u4−u2
Klammere gleiche Terme aus u2:u2(u2−1)
u4−u2
Wende Exponentenregel an: ab+c=abacu4=u2u2=u2u2−u2
Klammere gleiche Terme aus u2=u2(u2−1)
=u2(u2−1)
=−u2(u2−1)−(u2−1)
Klammere gleiche Terme aus (u2−1)=(u2−1)(−u2−1)
Faktorisiere −u2−1:−(u2+1)
−u2−1
Klammere gleiche Terme aus −1=−(u2+1)
=−(u2−1)(u2+1)
=−u2+1(u2−1)(u2+1)​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: u2+1=−(u2−1)
Negiere die Vorzeichen −(u2−1)=−u2+1=−u2+1
=u2+1−u2+1
Fasse gleiche Terme zusammen=u2−u2+1+1
Addiere gleiche Elemente: u2−u2=0=1+1
Addiere die Zahlen: 1+1=2=2
=2
=2⋅2
Multipliziere aus 2⋅2:4
2⋅2
Setze Klammern=2⋅2
Multipliziere die Zahlen: 2⋅2=4=4
=4
2u2=4
Löse 2u2=4:u=2​,u=−2​
2u2=4
Teile beide Seiten durch 2
2u2=4
Teile beide Seiten durch 222u2​=24​
Vereinfacheu2=2
u2=2
Für x2=f(a) sind die Lösungen x=f(a)​,−f(a)​
u=2​,u=−2​
u=2​,u=−2​
Überprüfe die Lösungen
Bestimme unbestimmte (Singularitäts-)Punkte:u=0
Nimm den/die Nenner von 1+u+u−1u−u−1​ und vergleiche mit Null
u=0
Nimm den/die Nenner von 2(1−u+u−1u−u−1​) und vergleiche mit Null
u=0
Die folgenden Punkte sind unbestimmtu=0
Kombine die undefinierten Punkte mit den Lösungen:
u=2​,u=−2​
u=2​,u=−2​
Setze u=exwiederein,löse für x
Löse ex=2​:x=21​ln(2)
ex=2​
Wende Exponentenregel an
ex=2​
Wende Exponentenregel an: a​=a21​2​=221​ex=221​
Wenn f(x)=g(x), dann ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(221​)
Wende die log Regel an: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(221​)
Wende die log Regel an: ln(xa)=a⋅ln(x)ln(221​)=21​ln(2)x=21​ln(2)
x=21​ln(2)
Löse ex=−2​:Keine Lösung für x∈R
ex=−2​
af(x) darf nicht null oder negativ sein x∈RKeineLo¨sungfu¨rx∈R
x=21​ln(2)
Überprüfe die Lösungen:x=21​ln(2)Wahr
Überprüfe die Lösungen, in dem die sie in 1−ex+e−xex−e−x​1+ex+e−xex−e−x​​=2
einsetzt und entferne die Lösungen, die mit der Gleichung nicht übereinstimmen.
Setze ein x=21​ln(2):Wahr
1−e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​1+e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​​=2
1−e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​1+e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​​=2
1−e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​1+e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​​
e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​=31​
e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
=2​+2​1​e21​ln(2)−e−21​ln(2)​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
=2​+2​1​2​−2​1​​
Füge 2​+2​1​zusammen:2​3​
2​+2​1​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​2​2​​+2​1​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​2​2​+1​
2​2​+1=3
2​2​+1
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=2+1
Addiere die Zahlen: 2+1=3=3
=2​3​
=2​3​2​−2​1​​
Füge 2​−2​1​zusammen:2​1​
2​−2​1​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​2​2​​−2​1​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​2​2​−1​
2​2​−1=1
2​2​−1
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=2−1
Subtrahiere die Zahlen: 2−1=1=1
=2​1​
=2​3​2​1​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=2​⋅31⋅2​​
Fasse zusammen=2​⋅32​​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2​=31​
=1−31​1+e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​​
e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​=31​
e21​ln(2)+e−21​ln(2)e21​ln(2)−e−21​ln(2)​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
=2​+2​1​e21​ln(2)−e−21​ln(2)​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=eln(2)​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Wende Exponentenregel an: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Wende die log Regel an: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Wende Exponentenregel an: a−b=ab1​=2​1​
=2​+2​1​2​−2​1​​
Füge 2​+2​1​zusammen:2​3​
2​+2​1​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​2​2​​+2​1​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​2​2​+1​
2​2​+1=3
2​2​+1
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=2+1
Addiere die Zahlen: 2+1=3=3
=2​3​
=2​3​2​−2​1​​
Füge 2​−2​1​zusammen:2​1​
2​−2​1​
Wandle das Element in einen Bruch um: 2​=2​2​2​​=2​2​2​​−2​1​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=2​2​2​−1​
2​2​−1=1
2​2​−1
Wende Radikal Regel an: a​a​=a2​2​=2=2−1
Subtrahiere die Zahlen: 2−1=1=1
=2​1​
=2​3​2​1​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=2​⋅31⋅2​​
Fasse zusammen=2​⋅32​​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 2​=31​
=1−31​1+31​​
Vereinfache
1−31​1+31​​
Füge 1−31​zusammen:32​
1−31​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=31⋅3​=31⋅3​−31​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3−1​
1⋅3−1=2
1⋅3−1
Multipliziere die Zahlen: 1⋅3=3=3−1
Subtrahiere die Zahlen: 3−1=2=2
=32​
=32​1+31​​
Füge 1+31​zusammen:34​
1+31​
Wandle das Element in einen Bruch um: 1=31⋅3​=31⋅3​+31​
Da die Nenner gleich sind, fasse die Brüche zusammen.: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3+1​
1⋅3+1=4
1⋅3+1
Multipliziere die Zahlen: 1⋅3=3=3+1
Addiere die Zahlen: 3+1=4=4
=34​
=32​34​​
Teile Brüche: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=3⋅24⋅3​
Streiche die gemeinsamen Faktoren: 3=24​
Teile die Zahlen: 24​=2=2
=2
2=2
Wahr
Deshalb ist die Lösungx=21​ln(2)
x=21​ln(2)

Graph

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Beliebte Beispiele

sin(2x)-sin(x)=0,-pi<= x<= pisin(2x)−sin(x)=0,−π≤x≤π2(tan(x)+3)=5+tan(x)2(tan(x)+3)=5+tan(x)cos^2(2x)= 1/4cos2(2x)=41​3cos^2(x)-cos(2x)=13cos2(x)−cos(2x)=1sin(2x)+sin(4x)=cos(x)sin(2x)+sin(4x)=cos(x)
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