Question Number 191078 by sciencestudentW last updated on 17/Apr/23
$$\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{x}−{sinx}}{{x}^{\mathrm{3}} }=? \\ $$$${solve}\:{without}\:{hopital}\:{and}\:{any}\:{series}. \\ $$
Answered by mehdee42 last updated on 17/Apr/23
$${if}\:{x}\rightarrow\mathrm{0}\:\:\Rightarrow{x}−{sinx}\:\sim\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}}{x}^{\mathrm{3}} \\ $$
Answered by mathlove last updated on 18/Apr/23
$${l}=\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{x}−{sinx}}{{x}^{\mathrm{3}} } \\ $$$$\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{x}−\mathrm{2}{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}{cos}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{{x}^{\mathrm{3}} }=\mathrm{2}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{\frac{{x}}{\mathrm{2}}−{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}{cos}\frac{{x}}{\mathrm{2}}−{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}+{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{{x}^{\mathrm{3}} } \\ $$$$\mathrm{2}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{\frac{{x}}{\mathrm{2}}−{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{{x}^{\mathrm{3}} }+\mathrm{2}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}−{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}{cos}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{{x}^{\mathrm{3}} } \\ $$$$\mathrm{2}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{\frac{{x}}{\mathrm{2}}−{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{\mathrm{8}\left(\frac{{x}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{3}} }+\mathrm{2}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}\left(\mathrm{1}−{cos}\frac{{x}}{\mathrm{2}}\right)}{\mathrm{8}\left(\frac{{x}}{\mathrm{2}}\right)\left(\frac{{x}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{\frac{{x}}{\mathrm{2}}−{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{\left(\frac{{x}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{3}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{sin}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{\frac{{x}}{\mathrm{2}}}\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{\mathrm{1}−{cos}\frac{{x}}{\mathrm{2}}}{\left(\frac{{x}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}{l}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}×\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\Rightarrow{l}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}{l}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{8}} \\ $$$${l}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}} \\ $$$$\underset{{x}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\frac{{x}−{sinx}}{{x}^{\mathrm{3}} }=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}} \\ $$