\( \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{m(tan x + sin x)} \) =?
SUSTUnit-Bউচ্চতর গণিত প্রথম পত্রঅন্তরীকরণলিমিট হিসেবে অন্তরজ (Topic Practice)SUST - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
D.
\frac{1}{2}
Explanation: Hints: L'Hospital's Rule প্রয়োগ করতে পারো।
Solve: \(\lim_{x \to 0} \frac{e^{m \tan x} - 1}{m (\tan x + \sin x)} = \lim_{x \to 0} \frac{m \sec^2 x e^{m \tan x}}{m (\sec^2 x + \cos x)}\)
\(\ = \frac{m \cdot e^0 \cdot 1}{m (1+1)} = \frac{m}{2m} = \frac{1}{2}\)
ব্যাখ্যা: L'Hospital's Rule হলো কোনো ফাংশনের লব এবং হরকে পৃথকভাবে অন্তরীকরণ করতে হবে যতক্ষণ পর্যন্ত \(x\) এর লিমিট বসিয়ে সংকুচিত মান না পাওয়া যায়। এখানে একবার অন্তরীকরণ করার পর আমরা \( \frac{1}{2}\) মান পেয়েছি।
Another Explanation (5):
সমাধান:
আমরা \( \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{m(\tan x + \sin x)} \) এর মান নির্ণয় করব।
প্রথমে, লবের \( e^{mx} - 1 \) অংশটিকে দেখি। আমরা জানি, \( \lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = 1 \)। সুতরাং, \( \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{mx} = 1 \) হবে।
এখন, হরের \( \tan x + \sin x \) অংশটিকে বিবেচনা করি। আমরা জানি, \( \lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} = 1 \) এবং \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 \)।
তাহলে, আমরা লিখতে পারি:
\( \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{m(\tan x + \sin x)} = \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{mx} \cdot \frac{x}{\tan x + \sin x} \)
আমরা জানি \( \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{mx} = 1 \), তাই আমাদের এখন \( \lim_{x \to 0} \frac{x}{\tan x + \sin x} \) এর মান বের করতে হবে।
\( \lim_{x \to 0} \frac{x}{\tan x + \sin x} = \lim_{x \to 0} \frac{x}{\frac{\sin x}{\cos x} + \sin x} = \lim_{x \to 0} \frac{x}{\sin x (\frac{1}{\cos x} + 1)} \)
\( = \lim_{x \to 0} \frac{x}{\sin x} \cdot \lim_{x \to 0} \frac{1}{\frac{1}{\cos x} + 1} \)
আমরা জানি \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 \), সুতরাং \( \lim_{x \to 0} \frac{x}{\sin x} = 1 \)।
এবং \( \lim_{x \to 0} \cos x = 1 \), তাই \( \lim_{x \to 0} \frac{1}{\frac{1}{\cos x} + 1} = \frac{1}{\frac{1}{1} + 1} = \frac{1}{2} \)
সুতরাং, \( \lim_{x \to 0} \frac{x}{\tan x + \sin x} = 1 \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \)
অতএব, \( \lim_{x \to 0} \frac{e^{mx} - 1}{m(\tan x + \sin x)} = 1 \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \) 🎉🎉🎉