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

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Solución

1+tanh(x)1−tanh(x)​=2

Solución

x=−21​ln(2)
+1
Grados
x=−19.85720…∘
Pasos de solución
1+tanh(x)1−tanh(x)​=2
Re-escribir usando identidades trigonométricas
1+tanh(x)1−tanh(x)​=2
Utilizar la identidad hiperbólica: 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
Multiplicar ambos lados por 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​)
Simplificar1−ex+e−xex−e−x​=2(1+ex+e−xex−e−x​)
Aplicar las leyes de los exponentes
1−ex+e−xex−e−x​=2(1+ex+e−xex−e−x​)
Aplicar las leyes de los exponentes: 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​)
Re escribir la ecuación con ex=u1−u+(u)−1u−(u)−1​=2(1+u+(u)−1u−(u)−1​)
Resolver 1−u+u−1u−u−1​=2(1+u+u−1u−u−1​):u=2​1​,u=−2​1​
1−u+u−1u−u−1​=2(1+u+u−1u−u−1​)
Simplificar1−u2+1u2−1​=2(1+u2+1u2−1​)
Multiplicar ambos lados por u2+1
1−u2+1u2−1​=2(1+u2+1u2−1​)
Multiplicar ambos lados por u2+11⋅(u2+1)−u2+1u2−1​(u2+1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Simplificar
1⋅(u2+1)−u2+1u2−1​(u2+1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Simplificar 1⋅(u2+1):u2+1
1⋅(u2+1)
Multiplicar: 1⋅(u2+1)=(u2+1)=(u2+1)
Quitar los parentesis: (a)=a=u2+1
Simplificar −u2+1u2−1​(u2+1):−(u2−1)
−u2+1u2−1​(u2+1)
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=−u2+1(u2−1)(u2+1)​
Eliminar los terminos comunes: u2+1=−(u2−1)
u2+1−(u2−1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
u2+1−(u2−1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
u2+1−(u2−1)=2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Desarrollar u2+1−(u2−1):2
u2+1−(u2−1)
−(u2−1):−u2+1
−(u2−1)
Poner los parentesis=−(u2)−(−1)
Aplicar las reglas de los signos−(−a)=a,−(a)=−a=−u2+1
=u2+1−u2+1
Simplificar u2+1−u2+1:2
u2+1−u2+1
Agrupar términos semejantes=u2−u2+1+1
Sumar elementos similares: u2−u2=0=1+1
Sumar: 1+1=2=2
=2
Desarrollar 2(1+u2+1u2−1​)(u2+1):4u2
2(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Expandir (1+u2+1u2−1​)(u2+1):2u2
(1+u2+1u2−1​)(u2+1)
Aplicar la propiedad distributiva: (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
=1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+1⋅u2+1u2−1​
Simplificar 1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+1⋅u2+1u2−1​:2u2
1⋅u2+1⋅1+u2+1u2−1​u2+1⋅u2+1u2−1​
1⋅u2=u2
1⋅u2
Multiplicar: 1⋅u2=u2=u2
1⋅1=1
1⋅1
Multiplicar los numeros: 1⋅1=1=1
u2+1u2−1​u2=u2+1u4−u2​
u2+1u2−1​u2
Multiplicar fracciones: a⋅cb​=ca⋅b​=u2+1(u2−1)u2​
Expandir (u2−1)u2:u4−u2
(u2−1)u2
=u2(u2−1)
Poner los parentesis utilizando: a(b−c)=ab−aca=u2,b=u2,c=1=u2u2−u2⋅1
=u2u2−1⋅u2
Simplificar u2u2−1⋅u2:u4−u2
u2u2−1⋅u2
u2u2=u4
u2u2
Aplicar las leyes de los exponentes: ab⋅ac=ab+cu2u2=u2+2=u2+2
Sumar: 2+2=4=u4
1⋅u2=u2
1⋅u2
Multiplicar: 1⋅u2=u2=u2
=u4−u2
=u4−u2
=u2+1u4−u2​
1⋅u2+1u2−1​=u2+1u2−1​
1⋅u2+1u2−1​
Multiplicar: 1⋅u2+1u2−1​=u2+1u2−1​=u2+1u2−1​
=u2+1+u2+1u4−u2​+u2+1u2−1​
Combinar las fracciones usando el mínimo común denominador:(u+1)(u−1)
Aplicar la regla ca​±cb​=ca±b​=u2+1u4−u2+u2−1​
Sumar elementos similares: −u2+u2=0=u2+1u4−1​
Factorizar u4−1:(u2+1)(u+1)(u−1)
u4−1
Reescribir u4−1 como (u2)2−12
u4−1
Reescribir 1 como 12=u4−12
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)cu4=(u2)2=(u2)2−12
=(u2)2−12
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: x2−y2=(x+y)(x−y)(u2)2−12=(u2+1)(u2−1)=(u2+1)(u2−1)
Factorizar u2−1:(u+1)(u−1)
u2−1
Reescribir 1 como 12=u2−12
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: x2−y2=(x+y)(x−y)u2−12=(u+1)(u−1)=(u+1)(u−1)
=(u2+1)(u+1)(u−1)
=u2+1(u2+1)(u+1)(u−1)​
Eliminar los terminos comunes: u2+1=(u+1)(u−1)
=u2+1+(u+1)(u−1)
Expandir (u+1)(u−1):u2−1
(u+1)(u−1)
Aplicar la siguiente regla para binomios al cuadrado: (a+b)(a−b)=a2−b2a=u,b=1=u2−12
Aplicar la regla 1a=112=1=u2−1
=u2+1+u2−1
Simplificar u2+1+u2−1:2u2
u2+1+u2−1
Agrupar términos semejantes=u2+u2+1−1
Sumar elementos similares: u2+u2=2u2=2u2+1−1
1−1=0=2u2
=2u2
=2u2
=2⋅2u2
Expandir 2⋅2u2:4u2
2⋅2u2
Aplicar la siguiente regla de productos notables=2⋅2u2
Multiplicar los numeros: 2⋅2=4=4u2
=4u2
2=4u2
Resolver 2=4u2:u=2​1​,u=−2​1​
2=4u2
Intercambiar lados4u2=2
Dividir ambos lados entre 4
4u2=2
Dividir ambos lados entre 444u2​=42​
Simplificaru2=21​
u2=21​
Para x2=f(a) las soluciones son x=f(a)​,−f(a)​
u=21​​,u=−21​​
21​​=2​1​
21​​
Aplicar las leyes de los exponentes: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=2​1​​
Aplicar las leyes de los exponentes: 1​=11​=1=2​1​
−21​​=−2​1​
−21​​
Aplicar las leyes de los exponentes: ba​​=b​a​​,a≥0,b≥0=−2​1​​
Aplicar las leyes de los exponentes: 1​=11​=1=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
Verificar las soluciones
Encontrar los puntos no definidos (singularidades):u=0
Tomar el(los) denominador(es) de 1−u+u−1u−u−1​ y comparar con cero
u=0
Tomar el(los) denominador(es) de 2(1+u+u−1u−u−1​) y comparar con cero
u=0
Los siguientes puntos no están definidosu=0
Combinar los puntos no definidos con las soluciones:
u=2​1​,u=−2​1​
u=2​1​,u=−2​1​
Sustituir hacia atrás la u=ex,resolver para x
Resolver ex=2​1​:x=−21​ln(2)
ex=2​1​
Aplicar las leyes de los exponentes
ex=2​1​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab1​=a−b2​1​=2−21​ex=2−21​
Aplicar las leyes de los exponentes: 2−21​=2−21​ex=2−21​
Si f(x)=g(x), entonces ln(f(x))=ln(g(x))ln(ex)=ln(2−21​)
Aplicar las propiedades de los logaritmos: ln(ea)=aln(ex)=xx=ln(2−21​)
Aplicar las propiedades de los logaritmos: ln(xa)=a⋅ln(x)ln(2−21​)=−21​ln(2)x=−21​ln(2)
x=−21​ln(2)
Resolver ex=−2​1​:Sin solución para x∈R
ex=−2​1​
Aplicar las leyes de los exponentes
ex=−2​1​
Aplicar las leyes de los exponentes: ab1​=a−b2​1​=2−21​ex=−2−21​
ex=−2−21​
af(x) no puede ser cero o negativo para x∈RSinsolucioˊnparax∈R
x=−21​ln(2)
Verificar las soluciones:x=−21​ln(2)Verdadero
Verificar las soluciones sustituyéndolas en 1+ex+e−xex−e−x​1−ex+e−xex−e−x​​=2
Quitar las que no concuerden con la ecuación.
Sustituir x=−21​ln(2):Verdadero
1+e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​1−e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​​=2
1+e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​1−e(−21​ln(2))+e−(−21​ln(2))e(−21​ln(2))−e−(−21​ln(2))​​=2
1+e−21​ln(2)+e−(−21​ln(2))e−21​ln(2)−e−(−21​ln(2))​1−e−21​ln(2)+e−(−21​ln(2))e−21​ln(2)−e−(−21​ln(2))​​
Aplicar la regla −(−a)=a=1+e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​1−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)−e21​ln(2)​=−31​
e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Aplicar las leyes de los exponentes: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=eln(2)​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Aplicar las leyes de los exponentes: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=eln(2)​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​2​1​−2​​
Simplificar 2​1​+2​en una fracción:2​3​
2​1​+2​
Convertir a fracción: 2​=2​2​2​​=2​1​+2​2​2​​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=2​1+2​2​​
1+2​2​=3
1+2​2​
Aplicar las leyes de los exponentes: a​a​=a2​2​=2=1+2
Sumar: 1+2=3=3
=2​3​
=2​3​2​1​−2​​
Simplificar 2​1​−2​en una fracción:−2​1​
2​1​−2​
Convertir a fracción: 2​=2​2​2​​=2​1​−2​2​2​​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=2​1−2​2​​
1−2​2​=−1
1−2​2​
Aplicar las leyes de los exponentes: a​a​=a2​2​=2=1−2
Restar: 1−2=−1=−1
=2​−1​
Aplicar las propiedades de las fracciones: b−a​=−ba​=−2​1​
=2​3​−2​1​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: b−a​=−ba​=−2​3​2​1​​
Dividir fracciones: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=−2​⋅31⋅2​​
Simplificar=−2​⋅32​​
Eliminar los terminos comunes: 2​=−31​
=1−31​1−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)−e21​ln(2)​=−31​
e−21​ln(2)+e21​ln(2)e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Aplicar las leyes de los exponentes: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=eln(2)​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​e−21​ln(2)−e21​ln(2)​
e−21​ln(2)=2​1​
e−21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=(eln(2))−21​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2−21​
Aplicar las leyes de los exponentes: a−b=ab1​=2​1​
e21​ln(2)=2​
e21​ln(2)
Aplicar las leyes de los exponentes: abc=(ab)c=eln(2)​
Aplicar las propiedades de los logaritmos: aloga​(b)=beln(2)=2=2​
=2​1​+2​2​1​−2​​
Simplificar 2​1​+2​en una fracción:2​3​
2​1​+2​
Convertir a fracción: 2​=2​2​2​​=2​1​+2​2​2​​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=2​1+2​2​​
1+2​2​=3
1+2​2​
Aplicar las leyes de los exponentes: a​a​=a2​2​=2=1+2
Sumar: 1+2=3=3
=2​3​
=2​3​2​1​−2​​
Simplificar 2​1​−2​en una fracción:−2​1​
2​1​−2​
Convertir a fracción: 2​=2​2​2​​=2​1​−2​2​2​​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=2​1−2​2​​
1−2​2​=−1
1−2​2​
Aplicar las leyes de los exponentes: a​a​=a2​2​=2=1−2
Restar: 1−2=−1=−1
=2​−1​
Aplicar las propiedades de las fracciones: b−a​=−ba​=−2​1​
=2​3​−2​1​​
Aplicar las propiedades de las fracciones: b−a​=−ba​=−2​3​2​1​​
Dividir fracciones: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=−2​⋅31⋅2​​
Simplificar=−2​⋅32​​
Eliminar los terminos comunes: 2​=−31​
=1−31​1−(−31​)​
Simplificar
1−31​1−(−31​)​
Aplicar la regla −(−a)=a=1−31​1+31​​
Simplificar 1−31​en una fracción:32​
1−31​
Convertir a fracción: 1=31⋅3​=31⋅3​−31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3−1​
1⋅3−1=2
1⋅3−1
Multiplicar los numeros: 1⋅3=3=3−1
Restar: 3−1=2=2
=32​
=32​1+31​​
Simplificar 1+31​en una fracción:34​
1+31​
Convertir a fracción: 1=31⋅3​=31⋅3​+31​
Ya que los denominadores son iguales, combinar las fracciones: ca​±cb​=ca±b​=31⋅3+1​
1⋅3+1=4
1⋅3+1
Multiplicar los numeros: 1⋅3=3=3+1
Sumar: 3+1=4=4
=34​
=32​34​​
Dividir fracciones: dc​ba​​=b⋅ca⋅d​=3⋅24⋅3​
Eliminar los terminos comunes: 3=24​
Dividir: 24​=2=2
=2
2=2
Verdadero
La solución esx=−21​ln(2)
x=−21​ln(2)

Gráfica

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Ejemplos populares

40=tan(ln(18+1)+C)tan(a)=-2sqrt(6)-5cos(x)=2sin^2(x)+4sqrt(5)sin(θ+0.4636)=10= 20/3 sin(10t)+5cos(10t)
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