Question Number 159635 by cortano last updated on 19/Nov/21
Commented by cortano last updated on 19/Nov/21
$$\:\mathrm{tan}\:\alpha\:=\:\frac{{x}}{\mathrm{4}}\:;\:\mathrm{tan}\:\beta\:=\:\frac{\mathrm{3}{x}}{\mathrm{12}\sqrt{\mathrm{3}}}\:=\:\frac{{x}}{\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}} \\ $$$$\:\mathrm{tan}\:\beta\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}\:\mathrm{tan}\:\alpha\: \\ $$$$\Rightarrow\alpha+\beta+\mathrm{105}°=\mathrm{180}° \\ $$$$\Rightarrow\alpha+\beta\:=\:\mathrm{75}° \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{tan}\:\left(\alpha+\beta\right)=\frac{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}}{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}}\: \\ $$$$\Rightarrow\frac{\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}\right)\mathrm{tan}\:\alpha}{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \alpha}\:=\:\frac{\sqrt{\mathrm{3}}+\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}−\mathrm{1}}\:=\:\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}} \\ $$$$\Rightarrow\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{3}}\right)\mathrm{tan}\:\alpha\:=\:\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)\left(\sqrt{\mathrm{3}}−\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \alpha\right) \\ $$$$\Rightarrow\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)\mathrm{tan}\:\alpha\:=\left(\mathrm{3}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)−\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\right)\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \alpha \\ $$$$\Rightarrow\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\right)\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \alpha+\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)\mathrm{tan}\:\alpha−\left(\mathrm{3}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{tan}\:\alpha\:=\:\frac{−\mathrm{1}−\sqrt{\mathrm{3}}\:+\sqrt{\mathrm{4}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}+\mathrm{4}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\right)\left(\mathrm{3}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}\right)}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{tan}\:\alpha\:=\:\frac{−\mathrm{1}−\sqrt{\mathrm{3}}\:+\:\sqrt{\mathrm{4}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{3}}\:+\mathrm{4}\left(\mathrm{12}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{3}}\right)}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\:\right)} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{tan}\:\alpha\:=\frac{−\mathrm{1}−\sqrt{\mathrm{3}}\:+\sqrt{\mathrm{52}+\mathrm{30}\sqrt{\mathrm{3}}}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\right)}\:=\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow\begin{cases}{\alpha\:=\mathrm{45}°}\\{\beta\:=\mathrm{30}°}\end{cases}\:{then}\:{x}\:=\:\mathrm{4} \\ $$$$ \\ $$