Cómo demostrar que [matemáticas] \ displaystyle \ tan \ left (x – \ frac {\ pi} {4} \ right) = \ frac {\ tan x – 1} {\ tan x + 1} [/ math]

Desarrollo adicional:
Sabiendo que :

[matemáticas] \ tan x = \ frac {\ sin x} {\ cos x}
[/matemáticas]

Y

[matemáticas]
\ cos \ frac {\ pi} {4} = \ frac {\ sqrt 2} {2} = \ sin \ frac {\ pi} {4}
[/matemáticas]

Y

[matemáticas]
\ sin (a + b) = \ sin a \ cos b + \ cos a \ sin b
[/matemáticas]

Y

[matemáticas]
\ cos (a + b) = \ cos a \ cos b – \ sin a \ sin b
[/matemáticas]

Cuando sustituyes:

[matemáticas]
\ tan (x- \ frac {\ pi} {4}) = \ frac {\ sin (x- \ frac {\ pi} {4})} {\ cos (x- \ frac {\ pi} {4} )} =
\ frac {\ sin x \ frac {\ sqrt {2}} {2} – \ cos x \ frac {\ sqrt {2}} {2}} {\ sin x \ frac {\ sqrt {2}} {2 } + \ cos x \ frac {\ sqrt {2}} {2}}
[/matemáticas]
[matemáticas]
= \ frac {\ sin x – \ cos x} {\ sin x + \ cos x} = \ frac {\ cos x} {\ cos x} \ frac {\ frac {\ sin x} {\ cos x} – 1} {\ frac {\ sin x} {\ cos x} +1} = \ frac {\ tan x -1} {\ tan x +1}
[/matemáticas]

Usa el argumento compuesto. tan (AB) = (TanA – TanB) / (1 + TanA TanB)

En este caso, A = x y B = pi / 4, y el Tan de pi / 4 = 1

entonces (TanA – Tan B) se convierte en Tan x – 1

y (1 + TanA TanB) se convierte en 1 + (Tan x veces 1) que se convierte en 1 + Tan x

Entonces ahora tiene (Tan x – 1) / (Tan x + 1) y ya está.

[matemáticas] \ tan (x- \ dfrac {\ pi} {4}) = \ dfrac {\ sin (x- \ dfrac {\ pi} {4})} {\ cos (x- \ dfrac {\ pi} {4})} [/ matemáticas]

[matemática] \ Longrightarrow \ dfrac {\ sin {x} \ cos \ frac {\ pi} {4} – \ sin \ frac {\ pi} {4} \ cos {x}} {\ cos {x} \ cos \ frac {\ pi} {4} + \ sin {x} \ sin \ frac {\ pi} {4}} [/ math]

Definamos qué [math] \ cos \ frac {\ pi} {4} [/ math] y [math] \ sin \ frac {\ pi} {4} [/ math] son ​​…

[matemáticas] \ cos \ frac {\ pi} {4} = \ dfrac {\ sqrt {2}} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ sin \ frac {\ pi} {4} = \ dfrac {\ sqrt {2}} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ Longrightarrow \ dfrac {\ dfrac {\ sin {x} \ sqrt {2} – \ cos {x} \ sqrt {2}} {2}} {\ dfrac {\ cos {x} \ sqrt {2 } + \ sin {x} \ sqrt {2}} {2}} [/ math]

Ahora multipliquemos arriba y abajo por [matemáticas] \ dfrac {2} {\ sqrt {2}} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ Longrightarrow \ dfrac {\ sin {x} – \ cos {x}} {\ cos {x} + \ sin {x}} [/ matemáticas]

Ahora divida arriba y abajo entre [matemáticas] \ cos {x} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ Longrightarrow \ dfrac {\ frac {\ sin {x}} {\ cos {x}} – \ frac {\ cos {x}} {\ cos {x}}} {\ frac {\ cos {x }} {\ cos {x}} + \ frac {\ sin {x}} {\ cos {x}}} [/ math]

[matemáticas] \ Longrightarrow \ dfrac {\ tan {x} – 1} {1 + \ tan {x}} = \ dfrac {\ tan {x} – 1} {\ tan {x} +1} [/ matemáticas]

Puede probar la identidad tan [x – (π / 4)] = (tan x – 1) / (tan x + 1) mediante la fórmula “La diferencia de dos ángulos” para la función tangente:

tan (Ө – α) = (tan Ө – tan α) / (1 + tan Ө tan α), donde para este problema Ө = x y α = π / 4. Entonces, …

(1.) tan [x – (π / 4)] = [tan x – tan (π / 4)] / [1 + tan x tan (π / 4)]

Como tan (π / 4) = 1, tenemos:

(2.) = (tan x – 1) / [1 + (tan x) (1)]

(3.) = (tan x – 1) / (1 + tan x)

En el denominador, 1 + tan x = tan x + 1 porque la suma es conmutativa, es decir, a + b = b + a; por lo tanto, finalmente tenemos:

(4.) = (tan x ‒1) / (tan x + 1) es cierto para
todos los valores permitidos del ángulo x.

Puede usar ese Tan (A – B) = (Tan A – Tan B) / (1+ Tan A Tan B).