Question Number 131371 by EDWIN88 last updated on 04/Feb/21
$$\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{2}\left(\mathrm{tan}\:{x}−\mathrm{sin}\:{x}\right)−{x}^{\mathrm{3}} }{{x}^{\mathrm{5}} }\:=? \\ $$
Answered by liberty last updated on 04/Feb/21
$$\mathrm{let}\:\mathrm{x}\:=\:\mathrm{2t}\: \\ $$$$\mathrm{L}=\underset{\mathrm{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{2}\left(\mathrm{tan}\:\mathrm{2t}−\mathrm{sin}\:\mathrm{2t}\right)−\mathrm{8t}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{32t}^{\mathrm{5}} } \\ $$$$\mathrm{L}=\:\underset{\mathrm{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{2}\left(\frac{\mathrm{2tan}\:\mathrm{t}}{\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{t}}−\frac{\mathrm{2tan}\:\mathrm{t}}{\mathrm{1}+\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{t}}\right)−\mathrm{8t}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{32t}^{\mathrm{5}} } \\ $$$$\mathrm{L}=\:\underset{\mathrm{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{4tan}\:\mathrm{t}\:\left(\mathrm{2tan}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{t}\right)−\mathrm{8t}^{\mathrm{3}} \left(\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:^{\mathrm{4}} \mathrm{t}\right)}{\mathrm{32t}^{\mathrm{5}} \left(\mathrm{1}−\mathrm{tan}\:^{\mathrm{4}} \mathrm{t}\right)} \\ $$$$\mathrm{L}=\:\underset{\mathrm{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{tan}\:^{\mathrm{3}} \mathrm{t}−\mathrm{t}^{\mathrm{3}} +\mathrm{t}^{\mathrm{3}} \:\mathrm{tan}\:^{\mathrm{4}} \mathrm{t}}{\mathrm{4t}^{\mathrm{5}} } \\ $$$$\mathrm{L}=\underset{\mathrm{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{tan}\:^{\mathrm{3}} \mathrm{t}−\mathrm{t}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{4t}^{\mathrm{5}} }=\underset{\mathrm{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\left(\frac{\left(\mathrm{tan}\:\mathrm{t}−\mathrm{t}\right)}{\mathrm{t}^{\mathrm{3}} }×\frac{\mathrm{tan}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{t}+\mathrm{t}\:\mathrm{tan}\:\mathrm{t}\:+\mathrm{t}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{t}^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\mathrm{L}=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$
Answered by bemath last updated on 04/Feb/21
$$=\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{2}\left[\left({x}+\frac{{x}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{3}}+\frac{\mathrm{2}{x}^{\mathrm{5}} }{\mathrm{15}}\right)−\left({x}−\frac{{x}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{6}}+\frac{{x}^{\mathrm{5}} }{\mathrm{120}}\right)\right]−{x}^{\mathrm{3}} }{{x}^{\mathrm{5}} } \\ $$$$=\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{2}\left(\frac{{x}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{2}}+\frac{\mathrm{15}{x}^{\mathrm{5}} }{\mathrm{120}}\right)−{x}^{\mathrm{3}} }{{x}^{\mathrm{5}} }=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$