Question Number 151001 by EDWIN88 last updated on 17/Aug/21
$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{2}+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} {x}}−\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2}{x}}}{{x}\:\mathrm{tan}\:{x}}\:=?\: \\ $$$$\:\:\: \\ $$
Answered by john_santu last updated on 17/Aug/21
$$\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{2}+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}}\:−\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}}}{\mathrm{x}\:\mathrm{tan}\:\mathrm{x}}\: \\ $$$$\:=\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\left(\mathrm{2}+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\right)−\left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}\right)}{\mathrm{x}\:\mathrm{tan}\:\mathrm{x}\:\left(\sqrt[{\mathrm{3}}]{\left(\mathrm{2}+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} }\:+\sqrt[{\mathrm{3}}]{\left(\mathrm{2}+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\right)\left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}\right)}\:+\sqrt[{\mathrm{3}}]{\left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}\right)^{\mathrm{2}} }\:\right)} \\ $$$$\:=\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}+\mathrm{1}−\mathrm{cos}\:\mathrm{2x}}{\mathrm{3}\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{4}}\:\mathrm{x}\:\mathrm{tan}\:\mathrm{x}}\: \\ $$$$\:=\:\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}+\mathrm{2sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{x}}{\mathrm{3}\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{4}}\:\mathrm{x}\:\mathrm{tan}\:\mathrm{x}} \\ $$$$\:=\:\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{3}\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{4}}}\:=\:\frac{\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{2}}}{\mathrm{2}}\:.\: \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 17/Aug/21
$$\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\frac{\left(\mathrm{2}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} −\left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}\left(\mathrm{2x}\right)\right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} }{\mathrm{xtanx}} \\ $$$$\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\sim\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \:\Rightarrow\left(\mathrm{2}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \sim\left(\mathrm{2}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \:=\mathrm{2}^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}\right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \sim\mathrm{2}^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{6}}\right) \\ $$$$\mathrm{cos}\left(\mathrm{2x}\right)\sim\mathrm{1}−\frac{\mathrm{4x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}=\mathrm{1}−\mathrm{2x}^{\mathrm{2}} \:\Rightarrow\left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}\left(\mathrm{2x}\right)\right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \sim\left(\mathrm{2}−\mathrm{2x}^{\mathrm{2}} \right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \\ $$$$=\mathrm{2}^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \left(\mathrm{1}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \sim\mathrm{2}^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}} \left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}}\right)\:\mathrm{and}\:\mathrm{xtanx}\sim\mathrm{x}^{\mathrm{2}\:} \:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)\sim\frac{\left(^{\mathrm{3}} \sqrt{\mathrm{2}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{6}}\right)−\left(^{\mathrm{3}} \sqrt{\mathrm{2}}\right)\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}}\right)}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} } \\ $$$$=\frac{\left(^{\mathrm{3}} \sqrt{\mathrm{2}}\right)\left(\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{6}}+\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}}\right)}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }=\left(^{\mathrm{3}} \sqrt{\mathrm{2}}\right)\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\right)=\frac{\left(^{\mathrm{3}} \sqrt{\mathrm{2}}\right)}{\mathrm{2}}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{lim}_{\mathrm{x}\rightarrow\mathrm{0}} \mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left(^{\mathrm{3}} \sqrt{\mathrm{2}}\right) \\ $$