Question Number 174258 by blackmamba last updated on 28/Jul/22
$$\:\:\:\:\underset{{x}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\sqrt{\sqrt{{x}^{\mathrm{4}} −{x}^{\mathrm{3}} }}\:−\:{x}\:=? \\ $$
Answered by cortano1 last updated on 28/Jul/22
$$\:\:=\:\underset{{x}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\sqrt{{x}^{\mathrm{4}} −{x}^{\mathrm{3}} }−{x}^{\mathrm{2}} }{\:\sqrt{\sqrt{{x}^{\mathrm{4}} −{x}^{\mathrm{3}} }}\:+{x}} \\ $$$$\:=\:\underset{{x}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{{x}^{\mathrm{2}} \left(\sqrt{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}}−\mathrm{1}\right)}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \sqrt{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}}}+{x}} \\ $$$$\:=\:\underset{{x}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{{x}\:\left(\sqrt{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}}−\mathrm{1}\right)}{\:\sqrt{\sqrt{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}}}\:+\mathrm{1}} \\ $$$$=\:\underset{{x}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\sqrt{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}}−\mathrm{1}}{\frac{\mathrm{1}}{{x}}\left[\sqrt{\sqrt{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}}}+\mathrm{1}\right]} \\ $$$$\:\left[\:\frac{\mathrm{1}}{{x}}\:=\:{t}\:\wedge\:{t}\rightarrow\mathrm{0}\:\right] \\ $$$$=\:\underset{{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{\sqrt{\mathrm{1}−{t}}−\mathrm{1}}{{t}\left[\sqrt{\sqrt{\mathrm{1}−{t}}}+\mathrm{1}\:\right]} \\ $$$$=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:×\underset{{t}\rightarrow\mathrm{0}} {\mathrm{lim}}\:\frac{−{t}}{{t}\:\left[\sqrt{\mathrm{1}−{t}}\:+\mathrm{1}\:\right]} \\ $$$$=\:−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$