Question Number 209735 by hardmath last updated on 19/Jul/24
$$\mathrm{tan}\left(\mathrm{3x}\right)\:\:+\:\:\mathrm{tan}\left(\mathrm{5x}\right)\:\:=\:\:\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{Find}:\:\:\:\boldsymbol{\mathrm{x}}\:=\:? \\ $$
Answered by a.lgnaoui last updated on 20/Jul/24
$$\mathrm{voir}\:\mathrm{reponse}\:\mathrm{en}\:\mathrm{bas} \\ $$$$\:\left(\mathrm{a}\:\mathrm{l}\:\mathrm{exeption}\:\:\mathrm{d}\:'\mathrm{ereur}\:\mathrm{de}\:\mathrm{calcul}\right) \\ $$
Commented by a.lgnaoui last updated on 20/Jul/24
Commented by a.lgnaoui last updated on 20/Jul/24
Answered by a.lgnaoui last updated on 21/Jul/24
$$\begin{cases}{\mathrm{tan}\:\mathrm{a}+\mathrm{tan}\:\mathrm{b}=\frac{\mathrm{tan}\:\left(\mathrm{a}+\mathrm{b}\right)}{\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:\mathrm{atan}\:\mathrm{b}}}\\{\mathrm{avec}\:\boldsymbol{\mathrm{t}}=\mathrm{tan}\:\boldsymbol{\mathrm{x}}\:\:\:\:\:\mathrm{tan}\:\mathrm{2x}=\frac{\mathrm{2t}}{\mathrm{2}−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} }}\end{cases} \\ $$$$\mathrm{2}=\frac{\mathrm{tan}\:\mathrm{8}\boldsymbol{\mathrm{x}}}{\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{x}}.\mathrm{tan}\:\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{x}}} \\ $$$$\bullet\mathrm{tan}\:\mathrm{3x}=\frac{\mathrm{tan}\:\mathrm{2x}+\mathrm{tan}\:\mathrm{x}}{\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:\mathrm{2x}.\mathrm{tan}\:\mathrm{x}}=\frac{\mathrm{t}\left(\mathrm{3}−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} \right)}{\mathrm{1}−\mathrm{3t}^{\mathrm{2}} } \\ $$$$ \\ $$$$\:\:\:\mathrm{tan}\:\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{x}}=\frac{\left(\mathrm{3}−\boldsymbol{\mathrm{t}}\right)\boldsymbol{\mathrm{t}}}{\left(\mathrm{1}−\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} \right.}\:\:\:\:\:\left(\mathrm{1}\right) \\ $$$$\bullet\mathrm{tan}\:\mathrm{5x}=\frac{\mathrm{tan}\:\mathrm{2x}+\mathrm{tan}\:\mathrm{3x}}{\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:\mathrm{2x}.\mathrm{tan}\:\mathrm{3x}} \\ $$$$\:\:\:=\frac{\mathrm{2t}\left(\mathrm{1}−\mathrm{3t}^{\mathrm{2}} \right)+\mathrm{t}\left(\mathrm{1}−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{3}−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} \right)}{\left(\mathrm{1}−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{1}−\mathrm{3t}^{\mathrm{2}} \right)−\mathrm{2t}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{3}−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} \right)} \\ $$$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\mathrm{tan}\:\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{x}}=\frac{\boldsymbol{\mathrm{t}}\left(\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}\right)}{\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}}\:\:\left(\mathrm{2}\right) \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{2}=\mathrm{tan}\:\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{x}}+\mathrm{tan}\:\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{x}}\:\:\:\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{2}=\frac{\left(\mathrm{3}−\boldsymbol{\mathrm{t}}\right)\boldsymbol{\mathrm{t}}}{\mathrm{1}−\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} }+\frac{\boldsymbol{\mathrm{t}}\left(\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}\right)}{\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}} \\ $$$$=\frac{\left.\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}−\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)+\left(\boldsymbol{\mathrm{t}}−\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{3}} \right)\left(\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}\right)}{\left(\mathrm{1}−\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)} \\ $$$$ \\ $$$$=\frac{−\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{7}} −\mathrm{25}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{3}} −\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{31}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{5}} +\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} +\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}+\mathrm{1}}{−\mathrm{15}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{6}} +\mathrm{35}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} −\mathrm{13}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}} \\ $$$$\boldsymbol{\mathrm{soit}} \\ $$$$\frac{\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{7}} −\mathrm{31}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{5}} −\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} +\mathrm{25}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{3}} +\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} −\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}+\mathrm{1}}{\mathrm{15}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{6}} −\mathrm{35}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} +\mathrm{13}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}=\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{30}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{6}} −\mathrm{70}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} +\mathrm{26}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}= \\ $$$$\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{7}} −\mathrm{31}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{5}} −\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} +\mathrm{25}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{3}} +\mathrm{10}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} −\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}+\mathrm{1} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{7}} −\mathrm{30}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{6}} −\mathrm{31}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{5}} +\mathrm{65}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{4}} +\mathrm{25}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{3}} −\mathrm{16}\boldsymbol{\mathrm{t}}^{\mathrm{2}} −\mathrm{5}\boldsymbol{\mathrm{t}}+\mathrm{3}=\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{t}_{\mathrm{1}} =−\mathrm{1},\mathrm{668557054} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{t}_{\mathrm{2}} =\mathrm{1},\mathrm{1773794637} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{t}_{\mathrm{3}} =\mathrm{20},\mathrm{76657908} \\ $$$$\:\mathrm{x}=−\mathrm{59}\:\:\:\:\:\boldsymbol{\mathrm{x}}_{\mathrm{2}} =\mathrm{49},\mathrm{65}\:\:\:\:\:\:\mathrm{x}_{\mathrm{3}} =\mathrm{84},\mathrm{69} \\ $$$$\mathrm{valeur}\:\mathrm{retenue} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{est}\:\boldsymbol{\mathrm{x}}\:\:\cong\mathrm{49},\mathrm{65}…\:\:\:\: \\ $$$$ \\ $$
Commented by a.lgnaoui last updated on 21/Jul/24
Commented by hardmath last updated on 24/Jul/24
$$\mathrm{thank}\:\mathrm{you}\:\mathrm{dear}\:\mathrm{professors} \\ $$
Answered by Frix last updated on 22/Jul/24
$$\mathrm{tan}\:\mathrm{3}{x}\:=\frac{\left(\mathrm{3}−\mathrm{tan}^{\mathrm{2}} \:{x}\right)\mathrm{tan}\:{x}}{\mathrm{1}−\mathrm{3tan}^{\mathrm{2}} \:{x}} \\ $$$$\mathrm{tan}\:\mathrm{5}{x}\:=\frac{\left(\mathrm{5}−\mathrm{10tan}^{\mathrm{2}} \:{x}\:+\mathrm{4tan}^{\mathrm{4}} \:{x}\right)}{\mathrm{1}−\mathrm{10tan}^{\mathrm{2}} \:{x}\:+\mathrm{5tan}^{\mathrm{4}} \:{x}} \\ $$$$\mathrm{tan}\:\mathrm{3}{x}\:+\mathrm{tan}\:\mathrm{5}{x}\:=\mathrm{2}\:\wedge\:{t}=\mathrm{tan}\:{x} \\ $$$$\Rightarrow \\ $$$${t}^{\mathrm{7}} −\frac{\mathrm{15}{t}^{\mathrm{6}} }{\mathrm{4}}−\mathrm{7}{t}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{35}{t}^{\mathrm{4}} }{\mathrm{4}}+\mathrm{7}{t}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{13}{t}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}−{t}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{This}\:\mathrm{can}\:\mathrm{only}\:\mathrm{be}\:\mathrm{approximated}. \\ $$