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arctan(x+1x-1)+arctan(x-12)=arctan(2)

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Solución

arctan(x+1x−1)+arctan(x−12)=arctan(2)

Solución

x=847+2065​​
Pasos de solución
arctan(x+1⋅x−1)+arctan(x−12)=arctan(2)
Re-escribir usando identidades trigonométricas
arctan(x+1⋅x−1)+arctan(x−12)
Utilizar la identidad suma-producto: arctan(s)+arctan(t)=arctan(1−sts+t​)=arctan(1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​)
arctan(1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​)=arctan(2)
Aplicar propiedades trigonométricas inversas
arctan(1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​)=arctan(2)
arctan(x)=a⇒x=tan(a)1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​=tan(arctan(2))
tan(arctan(2))=2
tan(arctan(2))
Re-escribir usando identidades trigonométricas:tan(arctan(2))=2
Usar la siguiente identidad: tan(arctan(x))=x
=2
=2
1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​=2
1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​=2
Resolver 1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​=2:x=847−2065​​,x=847+2065​​
1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​=2
Simplificar 1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​:−2x2+25x−113x−13​
1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​
x+1⋅x−1+x−12=3x−13
x+1⋅x−1+x−12
Agrupar términos semejantes=x+1⋅x+x−1−12
Sumar elementos similares: x+1⋅x+x=3x=3x−1−12
Restar: −1−12=−13=3x−13
=1−(x+1⋅x−1)(x−12)3x−13​
Sumar elementos similares: x+1⋅x=2x=1−(2x−1)(x−12)3x−13​
Expandir 1−(2x−1)(x−12):−2x2+25x−11
1−(2x−1)(x−12)
Expandir −(2x−1)(x−12):−2x2+25x−12
Expandir (2x−1)(x−12):2x2−25x+12
(2x−1)(x−12)
Aplicar la propiedad distributiva: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=2x,b=−1,c=x,d=−12=2xx+2x(−12)+(−1)x+(−1)(−12)
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=2xx−2⋅12x−1⋅x+1⋅12
Simplificar 2xx−2⋅12x−1⋅x+1⋅12:2x2−25x+12
2xx−2⋅12x−1⋅x+1⋅12
2xx=2x2
2xx
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+cxx=x1+1=2x1+1
Sumar: 1+1=2=2x2
2⋅12x=24x
2⋅12x
Multiplicar los numeros: 2⋅12=24=24x
1⋅x=x
1⋅x
Multiplicar: 1⋅x=x=x
1⋅12=12
1⋅12
Multiplicar los numeros: 1⋅12=12=12
=2x2−24x−x+12
Sumar elementos similares: −24x−x=−25x=2x2−25x+12
=2x2−25x+12
=−(2x2−25x+12)
Poner los parentesis=−(2x2)−(−25x)−(12)
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a,−(a)=−a=−2x2+25x−12
=1−2x2+25x−12
Simplificar 1−2x2+25x−12:−2x2+25x−11
1−2x2+25x−12
Agrupar términos semejantes=−2x2+25x+1−12
Sumar/restar lo siguiente: 1−12=−11=−2x2+25x−11
=−2x2+25x−11
=−2x2+25x−113x−13​
−2x2+25x−113x−13​=2
Multiplicar ambos lados por −2x2+25x−11
−2x2+25x−113x−13​=2
Multiplicar ambos lados por −2x2+25x−11−2x2+25x−113x−13​(−2x2+25x−11)=2(−2x2+25x−11)
Simplificar3x−13=2(−2x2+25x−11)
3x−13=2(−2x2+25x−11)
Resolver 3x−13=2(−2x2+25x−11):x=847−2065​​,x=847+2065​​
3x−13=2(−2x2+25x−11)
Desarrollar 2(−2x2+25x−11):−4x2+50x−22
2(−2x2+25x−11)
Aplicar la siguiente regla de productos notables=2(−2x2)+2⋅25x+2(−11)
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a=−2⋅2x2+2⋅25x−2⋅11
Simplificar −2⋅2x2+2⋅25x−2⋅11:−4x2+50x−22
−2⋅2x2+2⋅25x−2⋅11
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=−4x2+2⋅25x−2⋅11
Multiplicar los numeros: 2⋅25=50=−4x2+50x−2⋅11
Multiplicar los numeros: 2⋅11=22=−4x2+50x−22
=−4x2+50x−22
3x−13=−4x2+50x−22
Intercambiar lados−4x2+50x−22=3x−13
Desplace 13a la izquierda
−4x2+50x−22=3x−13
Sumar 13 a ambos lados−4x2+50x−22+13=3x−13+13
Simplificar−4x2+50x−9=3x
−4x2+50x−9=3x
Desplace 3xa la izquierda
−4x2+50x−9=3x
Restar 3x de ambos lados−4x2+50x−9−3x=3x−3x
Simplificar−4x2+47x−9=0
−4x2+47x−9=0
Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:
−4x2+47x−9=0
Formula general para ecuaciones de segundo grado:
Para a=−4,b=47,c=−9x1,2​=2(−4)−47±472−4(−4)(−9)​​
x1,2​=2(−4)−47±472−4(−4)(−9)​​
472−4(−4)(−9)​=2065​
472−4(−4)(−9)​
Aplicar la regla −(−a)=a=472−4⋅4⋅9​
Multiplicar los numeros: 4⋅4⋅9=144=472−144​
472=2209=2209−144​
Restar: 2209−144=2065=2065​
x1,2​=2(−4)−47±2065​​
Separar las solucionesx1​=2(−4)−47+2065​​,x2​=2(−4)−47−2065​​
x=2(−4)−47+2065​​:847−2065​​
2(−4)−47+2065​​
Quitar los parentesis: (−a)=−a=−2⋅4−47+2065​​
Multiplicar los numeros: 2⋅4=8=−8−47+2065​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: −b−a​=ba​−47+2065​=−(47−2065​)=847−2065​​
x=2(−4)−47−2065​​:847+2065​​
2(−4)−47−2065​​
Quitar los parentesis: (−a)=−a=−2⋅4−47−2065​​
Multiplicar los numeros: 2⋅4=8=−8−47−2065​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: −b−a​=ba​−47−2065​=−(47+2065​)=847+2065​​
Las soluciones a la ecuación de segundo grado son: x=847−2065​​,x=847+2065​​
x=847−2065​​,x=847+2065​​
Verificar las soluciones
Encontrar los puntos no definidos (singularidades):x=425−537​​,x=425+537​​
Tomar el(los) denominador(es) de 1−(x+1⋅x−1)(x−12)x+1⋅x−1+x−12​ y comparar con cero
Resolver 1−(x+1⋅x−1)(x−12)=0:x=425−537​​,x=425+537​​
1−(x+1⋅x−1)(x−12)=0
Desarrollar 1−(x+1⋅x−1)(x−12):−2x2+25x−11
1−(x+1⋅x−1)(x−12)
Sumar elementos similares: x+1⋅x=2x=1−(2x−1)(x−12)
Expandir −(2x−1)(x−12):−2x2+25x−12
Expandir (2x−1)(x−12):2x2−25x+12
(2x−1)(x−12)
Aplicar la propiedad distributiva: (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bda=2x,b=−1,c=x,d=−12=2xx+2x(−12)+(−1)x+(−1)(−12)
Aplicar las reglas de los signos+(−a)=−a,(−a)(−b)=ab=2xx−2⋅12x−1⋅x+1⋅12
Simplificar 2xx−2⋅12x−1⋅x+1⋅12:2x2−25x+12
2xx−2⋅12x−1⋅x+1⋅12
2xx=2x2
2xx
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+cxx=x1+1=2x1+1
Sumar: 1+1=2=2x2
2⋅12x=24x
2⋅12x
Multiplicar los numeros: 2⋅12=24=24x
1⋅x=x
1⋅x
Multiplicar: 1⋅x=x=x
1⋅12=12
1⋅12
Multiplicar los numeros: 1⋅12=12=12
=2x2−24x−x+12
Sumar elementos similares: −24x−x=−25x=2x2−25x+12
=2x2−25x+12
=−(2x2−25x+12)
Poner los parentesis=−(2x2)−(−25x)−(12)
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a,−(a)=−a=−2x2+25x−12
=1−2x2+25x−12
Simplificar 1−2x2+25x−12:−2x2+25x−11
1−2x2+25x−12
Agrupar términos semejantes=−2x2+25x+1−12
Sumar/restar lo siguiente: 1−12=−11=−2x2+25x−11
=−2x2+25x−11
−2x2+25x−11=0
Resolver con la fórmula general para ecuaciones de segundo grado:
−2x2+25x−11=0
Formula general para ecuaciones de segundo grado:
Para a=−2,b=25,c=−11x1,2​=2(−2)−25±252−4(−2)(−11)​​
x1,2​=2(−2)−25±252−4(−2)(−11)​​
252−4(−2)(−11)​=537​
252−4(−2)(−11)​
Aplicar la regla −(−a)=a=252−4⋅2⋅11​
Multiplicar los numeros: 4⋅2⋅11=88=252−88​
252=625=625−88​
Restar: 625−88=537=537​
x1,2​=2(−2)−25±537​​
Separar las solucionesx1​=2(−2)−25+537​​,x2​=2(−2)−25−537​​
x=2(−2)−25+537​​:425−537​​
2(−2)−25+537​​
Quitar los parentesis: (−a)=−a=−2⋅2−25+537​​
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=−4−25+537​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: −b−a​=ba​−25+537​=−(25−537​)=425−537​​
x=2(−2)−25−537​​:425+537​​
2(−2)−25−537​​
Quitar los parentesis: (−a)=−a=−2⋅2−25−537​​
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=−4−25−537​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: −b−a​=ba​−25−537​=−(25+537​)=425+537​​
Las soluciones a la ecuación de segundo grado son: x=425−537​​,x=425+537​​
Los siguientes puntos no están definidosx=425−537​​,x=425+537​​
Combinar los puntos no definidos con las soluciones:
x=847−2065​​,x=847+2065​​
x=847−2065​​,x=847+2065​​
Verificar las soluciones sustituyendo en la ecuación original
Verificar las soluciones sustituyéndolas en arctan(x+1x−1)+arctan(x−12)=arctan(2)
Quitar las que no concuerden con la ecuación.
Verificar la solución 847−2065​​:Falso
847−2065​​
Sustituir n=1847−2065​​
Multiplicar arctan(x+1x−1)+arctan(x−12)=arctan(2) por x=847−2065​​arctan(847−2065​​+1⋅847−2065​​−1)+arctan(847−2065​​−12)=arctan(2)
Simplificar−2.03444…=1.10714…
⇒Falso
Verificar la solución 847+2065​​:Verdadero
847+2065​​
Sustituir n=1847+2065​​
Multiplicar arctan(x+1x−1)+arctan(x−12)=arctan(2) por x=847+2065​​arctan(847+2065​​+1⋅847+2065​​−1)+arctan(847+2065​​−12)=arctan(2)
Simplificar1.10714…=1.10714…
⇒Verdadero
x=847+2065​​

Gráfica

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Ejemplos populares

sin(α)= 1/4sin(α)=41​3cos^2(3x)-9/4 =03cos2(3x)−49​=0-5cos(x)+8.6602500000000…sin(x)=-5−5cos(x)+8.6602500000000…sin(x)=−5sin(2pi*1.5x)=0sin(2π⋅1.5x)=0sin(15x)+cos(15x)=0sin(15x)+cos(15x)=0
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