lim_(x->0) (e^sinx -1)/sinx = ?
limx→0 (esin x - 1) / sin x = ?
- 1 (Correct)
- -1 (Incorrect)
- ln(a) (Incorrect)
- 2 (Incorrect)
ব্যাখ্যা:
আমরা এই সীমাটি সমাধান করার জন্য প্রতিস্থাপন পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারি।
ধরি, y = sin x।
যখন x → 0, তখন sin x → 0। সুতরাং, y → 0।
এখন, আমরা সীমাটিকে y এর মাধ্যমে লিখতে পারি:
limy→0 (ey - 1) / y
এটি একটি পরিচিত সীমা যার মান 1। আমরা এটি প্রমাণ করতে পারি ল'হপিটাল এর নিয়ম ব্যবহার করে অথবা ey এর ম্যাকলরিন ধারা ব্যবহার করে।
ল'হপিটাল এর নিয়ম ব্যবহার করে:
যেহেতু y → 0 হলে লব (ey - 1) → 0 এবং হর y → 0, এটি 0/0 আকারের একটি অনির্ণেয় রূপ। সুতরাং, আমরা ল'হপিটাল এর নিয়ম প্রয়োগ করতে পারি। নিয়ম অনুসারে, আমরা লব এবং হর উভয়ের অন্তরক নির্ণয় করব:
d/dy (ey - 1) = ey
d/dy (y) = 1
সুতরাং, সীমাটি হবে:
limy→0 ey / 1 = e0 = 1
ey এর ম্যাকলরিন ধারা ব্যবহার করে:
ey এর ম্যাকলরিন ধারা হলো:
ey = 1 + y + y²/2! + y³/3! + ...
সুতরাং, ey - 1 = y + y²/2! + y³/3! + ...
এখন, আমরা সীমাটি লিখতে পারি:
limy→0 (y + y²/2! + y³/3! + ...) / y
limy→0 (1 + y/2! + y²/3! + ...)
যখন y → 0, তখন y এর সমস্ত ধনাত্মক ঘাত 0 তে যায়। সুতরাং, সীমাটি হবে:
1 + 0 + 0 + ... = 1
সুতরাং, উভয় পদ্ধতিতেই আমরা পাই যে সীমাটির মান 1।
সিদ্ধান্ত
limx→0 (esin x - 1) / sin x = 1
সঠিক উত্তর: A. 1
প্রশ্ন: \(\lim_{x \to 0} \frac{e^{\sin x} - 1}{\sin x}\)
উত্তর: 1
সমাধান:
আমরা দেখতে পাচ্ছি যে, এটি একটি \( \frac{0}{0} \) ধরণের অস্পষ্টতা, তাই লোপিত মান নির্ণয় করতে পারি লিমিটের সরলীকরণ বা লোপিতের মূল সূত্র ব্যবহার করে।
প্রথমে, \(\sin x\) এর জন্য টেইলর সিরিজ ব্যবহার করা যাক:
\[ \sin x = x - \frac{x^3}{6} + \cdots \]এবং, \(e^{\sin x}\) এর জন্য টেইলর সিরিজ:
\[ e^{\sin x} = 1 + \sin x + \frac{(\sin x)^2}{2!} + \frac{(\sin x)^3}{3!} + \cdots \]তাহলে, \(\displaystyle e^{\sin x} - 1\) হবে:
\[ e^{\sin x} - 1 = \sin x + \frac{(\sin x)^2}{2} + \frac{(\sin x)^3}{6} + \cdots \]এখন, মূল লিমিটে বিভাজক হিসেবে \(\sin x\) থাকায়, এর সঙ্গে উপরের সমীকরণটি ভাগ করলে:
\[ \frac{e^{\sin x} - 1}{\sin x} = \frac{\sin x + \frac{(\sin x)^2}{2} + \frac{(\sin x)^3}{6} + \cdots}{\sin x} \]উপরের বিভাজনে প্রত্যেকটি টার্ম ভাগ করে দিলে:
\[ = 1 + \frac{\sin x}{2} + \frac{(\sin x)^2}{6} + \cdots \]যখন \(x \to 0\), তখন \(\sin x \to 0\), ফলে:
\[ \lim_{x \to 0} \left(1 + \frac{\sin x}{2} + \frac{(\sin x)^2}{6} + \cdots \right) = 1 + 0 + 0 + \cdots = 1 \]অতএব,
\(\boxed{\lim_{x \to 0} \frac{e^{\sin x} - 1}{\sin x} = 1}\)