Engineering Mathematics I - Unit 1 Notes PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
These notes cover key theorems in differential calculus, including Rolle's Theorem, Lagrange's Mean Value Theorem, Cauchy's Mean Value Theorem, and Taylor's Theorem. The notes also include examples and solutions for each theorem.
Full Transcript
For more Subjects https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ง๐ข๐ญ ๐ โถ ๐๐ข๐๐๐๐ซ๐๐ง๐ญ๐ข๐๐ฅ ๐๐๐ฅ๐๐ฎ๐ฅ๐ฎ๐ฌ ๐๐จ๐ฅ๐ฅ๐โ๐ฌ ๐๐ก๐๐จ๐ซ๐๐ฆ: Let f(x) be a function defined in [a, b] i) function f(x) is continuous on the closed interval [a, b] ii) differentiable...
For more Subjects https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ง๐ข๐ญ ๐ โถ ๐๐ข๐๐๐๐ซ๐๐ง๐ญ๐ข๐๐ฅ ๐๐๐ฅ๐๐ฎ๐ฅ๐ฎ๐ฌ ๐๐จ๐ฅ๐ฅ๐โ๐ฌ ๐๐ก๐๐จ๐ซ๐๐ฆ: Let f(x) be a function defined in [a, b] i) function f(x) is continuous on the closed interval [a, b] ii) differentiable on the open interval (a, b) iii) f(a) = f(b) then there exists at least one point ๐ฅ = ๐ in the open interval (a, b) such that fโฒ(c) = 0. ๐๐๐จ๐ฆ๐๐ญ๐ซ๐ข๐ ๐ข๐ง๐ญ๐๐ซ๐ฉ๐ซ๐๐ญ๐๐ญ๐ข๐จ๐ง There is a point c on the interval (๐, ๐) where the tangent to the graph of the function is horizontal. ๐๐๐ ๐ซ๐๐ง๐ ๐โ๐ฌ ๐๐๐๐ง ๐๐๐ฅ๐ฎ๐ ๐๐ก๐๐จ๐ซ๐๐ฆ: Let f(x) be a function defined in [a, b] i) Function f(x) is continuous on a closed interval [a , b] ii) Function f(x) differentiable on the open interval (a, b) then there is at least one point x = c on this interval (a, b), such that ๐(๐) โ ๐(๐) ๐ โฒ (๐) = ๐โ๐ ๐๐๐จ๐ฆ๐๐ญ๐ซ๐ข๐ ๐๐ง๐ญ๐๐ซ๐ฉ๐ซ๐๐ญ๐๐ญ๐ข๐จ๐ง The chord passing through the points of the graph corresponding to the ends of the segment a and b has the slope equal to ๐= ๐(๐) โ ๐(๐) tan ๐ผ = ๐โ๐ Then there is a point ๐ฅ = ๐ inside the interval [a , b] where the tangent to the graph is parallel to the chord. "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐๐ฎ๐๐ก๐ฒโ๐ฌ ๐๐๐๐ง ๐๐๐ฅ๐ฎ๐ ๐๐ก๐๐จ๐ซ๐๐ฆ: Let f(x) be a function defined in [a, b] i) Function f(x) and g(๐ฅ) is continuous on a closed interval [a , b] ii) Function f(x) and g(๐ฅ) differentiable on the open interval (a, b) iii) g โฒ (๐ฅ) โ 0 for all value of x in (a, b) then there is at least one point x = c on this interval (a, b), such that ๐ โฒ (๐) ๐(๐) โ ๐(๐) = g โฒ (๐) g(๐) โ g(๐) *********** Example 1: Verify Rolleโs Mean Value theorem for ๐(๐) = ๐๐ โ ๐๐ + ๐ ๐๐ [๐, ๐] Solution : ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 2 โ 5๐ฅ + 4 ๐ด๐ ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 2 โ 5๐ฅ + 4 is a polynomial Every polynomial is continuous and differentiable everywhere โด ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 2 โ 5๐ฅ + 4 is continuous in [1 , 4] and differetiable in (1, 4) ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 2 โ 5๐ฅ + 4 ๐(๐) = ๐(1) = 12 โ 5(1) + 4 = 1 โ 5 + 4 = 0 ๐(๐) = ๐(4) = 42 โ 5(4) + 4 = 16 โ 20 + 4 = 0 ๐(๐) = ๐(๐) All condition of Rolleโs Mean Value theorem satisfied. then their exist at least one c โ (1, 4) such that ๐ โฒ (๐) = 0 ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 2 โ 5๐ฅ + 4 ๐ โฒ (๐ฅ) = 2๐ฅ โ 5 put ๐ฅ = ๐ ๐ โฒ (๐) = 2๐ โ 5 5 โด ๐ โฒ (๐) = 0 โ 2๐ โ 5 = 0 โด 2๐ = 5 โด ๐ = = 2.5 2 โด ๐ = 2.5 โ (1, 4) hence Lagrangeโs Mean Value theorem verified. ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 2: Verify Rolleโs Mean Value theorem for ๐ 5๐ ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ (๐ ๐๐ ๐ฅ โ ๐๐๐ ๐ฅ) ๐๐ [ , ] 4 4 Solution : ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ (๐ ๐๐ ๐ฅ โ ๐๐๐ ๐ฅ) ๐ด๐ ๐(๐ฅ) is a combination of exponational and sine, cosine functions Exponational and Sine, Cosine function are continuous and differentiable ๐ 5๐ ๐ 5๐ โด ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ (๐ ๐๐ ๐ฅ โ ๐๐๐ ๐ฅ) is continuous in [ , ] and differetiable in ( , ) 4 4 4 4 ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ (๐ ๐๐ ๐ฅ โ ๐๐๐ ๐ฅ) = ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ 1 1 ๐(๐) = ๐ ( ) = ๐ 4 (๐ ๐๐ โ ๐๐๐ ) = ๐ 4 ( โ )=0 4 4 4 โ2 โ2 5๐ 5๐ 5๐ 5๐ 5๐ 1 1 ๐(๐) = ๐ ( ) = ๐ 4 (๐ ๐๐ โ ๐๐๐ )=๐4 (โ โ (โ )) = 0 4 4 4 โ2 โ2 ๐(๐) = ๐(๐) All condition of Rolleโs Mean Value theorem satisfied. ๐ 5๐ then their exist at least one c โ ( , ) such that ๐ โฒ (๐) = 0 4 4 ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ (๐ ๐๐ ๐ฅ โ ๐๐๐ ๐ฅ) ๐ โฒ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ (๐๐๐ ๐ฅ + ๐ ๐๐ ๐ฅ) + ๐ ๐ฅ (๐ ๐๐ ๐ฅ โ ๐๐๐ ๐ฅ) ๐ โฒ (๐ฅ) = 2๐ ๐ฅ sin ๐ฅ put ๐ฅ = ๐ ๐ โฒ (๐) = 2๐ ๐ sin ๐ โด ๐ โฒ (๐) = 0 โ 2๐ ๐ sin ๐ = 0 โด sin ๐ = 0 โด ๐ = sinโ1 0 โด ๐ = ๐๐ ๐ = 0,1,2,3 โฆ. ๐ = 0, ๐, 2๐, 3๐, 4๐ โฆ ๐ 5๐ โด๐=๐ โ( , ) hence Rolleโs Mean Value theorem verified. 4 4 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 3: Verify Lagrangeโs Mean Value theorem for ๐(๐) = (๐ โ ๐)(๐ โ ๐)(๐ โ ๐) ๐๐ [๐ ๐] Solution : ๐(๐ฅ) = (๐ฅ โ 1)(๐ฅ โ 2)(๐ฅ โ 3) ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 โ 6๐ฅ 2 + 11๐ฅ โ 6 ๐ด๐ ๐(๐ฅ) = (๐ฅ โ 1)(๐ฅ โ 2)(๐ฅ โ 3) is a polynomial Every polynomial is continuous and differentiable everywhere โด ๐(๐ฅ) = (๐ฅ โ 1)(๐ฅ โ 2)(๐ฅ โ 3) is continuous in [0, 3] and differetiable in (0 3) All condition of Lagrangeโs Mean Value theorem satisfied. ๐(๐)โ ๐(๐) then their exist at least one c โ (๐, ๐) such that ๐ โฒ (๐) = ๐โ๐ ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 โ 6๐ฅ 2 + 11๐ฅ โ 6 ๐(๐) = ๐(0) = (0)3 โ 6(0)2 + 11(0) โ 6 = โ6 ๐(๐) = ๐(3) = (3)3 โ 6(3)2 + 11(3) โ 6 = 27 โ 54 + 33 โ 6 = 0 ๐ โฒ (๐ฅ) = 3๐ฅ 2 โ 12๐ฅ + 11 put ๐ฅ = ๐ ๐ โฒ (๐) = 3๐ 2 โ 12๐ + 11 ๐(๐)โ ๐(๐) ๐ โฒ (๐) = ๐โ๐ 0โ(โ6) 6 โด 3๐ 2 โ 12๐ + 11 = = 3โ0 3 โด 3๐ 2 โ 12๐ + 11 = 2 โด 3๐ 2 โ 12๐ + 11 โ 2 = 0 โด 3๐ 2 โ 12๐ + 9 = 0 โด ๐ 2 โ 4๐ + 3 = 0 โด ๐ 2 โ 3๐ โ ๐ + 3 = 0 โด ๐(๐ โ 3) โ 1(๐ โ 3) = 0 โด (๐ โ 3)(๐ โ 1) = 0 โด ๐ = 3 ,1 โด ๐ = 1 โ (0, 3) hence Lagrangeโs Mean Value theorem verified. "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 4: Verify Lagrangeโs Mean Value theorem for ๐(๐) = ๐๐๐ ๐ ๐๐ [๐, ๐] Solution : ๐(๐ฅ) = ๐๐๐ ๐ฅ ๐ด๐ ๐(๐ฅ) = ๐๐๐ ๐ฅ is a logarithmic function Every logarithmic function is continuous and differentiable in its domain โด ๐(๐ฅ) = ๐๐๐ ๐ฅ is continuous in [1, e] and differetiable in (1 e) All condition of Lagrangeโs Mean Value theorem satisfied. ๐(๐)โ ๐(๐) then their exist at least one c โ (1 e) such that ๐ โฒ (๐) = ๐โ๐ ๐(๐ฅ) = ๐๐๐ ๐ฅ ๐(๐) = ๐(0) = ๐๐๐ 1 = 0 ๐(๐) = ๐(๐) = ๐๐๐ ๐ = 1 1 1 ๐ โฒ (๐ฅ) = put ๐ฅ = ๐ ๐ โฒ (๐) = ๐ฅ ๐ 1 1โ0 = โด๐ = ๐โ1 ๐ ๐โ1 โด ๐ = ๐ โ 1 โ (1 e) hence Lagrangeโs Mean Value theorem verified. *********** Example 5: Verify Cauchyโs Mean value theorem theorem for ๐(๐) = ๐๐ ๐๐๐ ๐ (๐) = ๐๐ ๐๐ [๐ ๐] Solution : ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 and g(๐ฅ) = ๐ฅ 4 ๐ด๐ ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 and g(๐ฅ) = ๐ฅ 4 are a polynomials Every polynomial is continuous and differentiable everywhere โด ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 and g(๐ฅ) = ๐ฅ 4 is continuous in [0, 2] and differetiable in (0 2) As g(๐ฅ) = ๐ฅ 4 g โฒ (๐ฅ) = 4๐ฅ 3 โ 0 for ๐ฅ in (0, 2) All condition of Cauchyโs Mean Value theorem satisfied. "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐โฒ (๐) ๐(๐)โ ๐(๐) then their exist at least point c โ (0, 2) such that = gโฒ (c) g(๐)โ g(๐) ๐ด๐ ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 and g(๐ฅ) = ๐ฅ 4 ๐(๐) = ๐(2) = 23 = 8 and g(๐) = g(2) = 24 = 16 ๐(๐) = ๐(0) = 0 and g(๐) = g(0) = 0 f โฒ (๐ฅ) = 3๐ฅ 2 and g โฒ (๐ฅ) = 4๐ฅ 3 Put x = c f โฒ (๐) = 3๐ 2 and g โฒ (๐) = 4๐ 3 3๐ 2 8โ 0 = 4๐ 3 16 โ 0 3 1 6 3 = โด 4c = 6 โด c= โด c= 4๐ 2 4 2 3 โด c= โ (0, 2) hence Cauchyโs Mean value theorem verified. 2 *********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐จ๐ ๐ ๐ฎ๐ง๐๐ญ๐ข๐จ๐ง ๐๐๐ฒ๐ฅ๐จ๐ซ โฒ ๐ฌ ๐๐ก๐๐จ๐ซ๐๐ฆ: Statement โถ Let ๐(๐ + โ) be a function of h which can be expanded in powers of h and let the expansion be differentiable term by term any number of times w. r. t. h โ2 โ3 โ๐ then ๐(๐ + โ) = ๐(๐) + โ ๐ โฒ (๐) + ๐ โฒโฒ (๐) + ๐ โฒโฒโฒ (๐) + โฆ โฆ + ๐ ๐ (๐)+... 2! 3! ๐! ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐จ๐ ๐(๐ฑ + ๐ก) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ โฒ๐กโฒ โ2 โ3 โ๐ ๐(๐ฅ + โ) = ๐(๐ฅ) + โ ๐ โฒ (๐ฅ) + ๐ โฒโฒ (๐ฅ) + ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) + โฆ โฆ.. + ๐ ๐ (๐ฅ) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐จ๐ ๐(๐ฑ + ๐ก) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ โฒ๐ฑโฒ ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ๐ ๐(๐ฅ + โ) = ๐(โ) + ๐ฅ ๐ โฒ (โ) + ๐ โฒโฒ (โ) + ๐ โฒโฒโฒ (โ) + โฆ โฆ.. + ๐ ๐ (โ) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐(๐ฑ) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ (๐ฑ โ ๐) = ๐ ๐จ๐ซ ๐๐๐จ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ (๐ฅ โ ๐)2 (๐ฅ โ ๐)3 (๐ฅ โ ๐)๐ ๐(๐ฅ) = ๐(๐) + (๐ฅ โ ๐) ๐ โฒ (๐) + ๐ โฒโฒ (๐) + ๐ โฒโฒโฒ (๐) + โฆ + ๐ ๐ (๐) โฆ. 2! 3! ๐! ******** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 1: Using Taylorโs theorem express (x โ 2)4 โ 3(x โ 2)3 + 4(x โ 2)2 + 5 in powers of x Solution: Let f(x + h) = (x โ 2)4 โ 3(x โ 2)3 + 4(x โ 2)2 + 5 Here ๐ฅ + โ = ๐ฅ โ 2 โด โ = โ2 By using Taylorโs theorem, ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐จ๐ ๐(๐ฑ + ๐ก) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ ๐ฑ โฒ (โ) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ 4 โฒ๐ฃ ๐(๐ฅ + โ) = ๐(โ) + ๐ฅ ๐ + ๐ (โ) + ๐ (โ) + ๐ (โ) + โฆ โฆ โฆ โฆ 2! 3! 4! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ โ 2) = ๐(โ2) + ๐ฅ ๐ โฒ (โ2) + ๐ โฒโฒ (โ2) + ๐ โฒโฒโฒ (โ2) + ๐ โฒ๐ฃ (โ2) + โฆ โฆ (๐ด) 2! 3! 4! โด ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 4 โ 3๐ฅ 3 + 4๐ฅ 2 + 5 ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 4 โ 3๐ฅ 3 + 4๐ฅ 2 + 5 โด ๐(โ) = ๐(โ2) = 61 ๐ โฒ (๐ฅ) = 4๐ฅ 3 โ 9๐ฅ 2 + 8๐ฅ โด ๐ โฒ (โ) = ๐ โฒ (โ2) = โ84 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = 12๐ฅ 2 โ 18๐ฅ + 8 โด ๐ โฒโฒ (โ2) = ๐ โฒโฒ (โ2) = 92 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = 24๐ฅ โ 18 โด ๐ โฒโฒโฒ (โ2) = ๐ โฒโฒโฒ (โ2) = โ66 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = 24 โด ๐ โฒ๐ฃ (โ2) = ๐ โฒ๐ฃ (โ2) = 24 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = 0 โด ๐ ๐ฃ (โ2) = ๐ ๐ฃ (โ2) = 0 Equation (A) becomes ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ โ 2) = 61 + ๐ฅ (โ84) + (92) + (โ66) + (24) 2 6 24 ๐(๐ฅ โ 2) = 61 โ 84๐ฅ + 46๐ฅ 2 โ 11๐ฅ 3 + ๐ฅ 4 ********* "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 2: Using Taylorโs theorem express (๐ฅ + 2)4 + 3(๐ฅ + 2)3 + (๐ฅ + 2) + 7 in powers of x Solution: Let ๐(๐ฅ + โ) = (๐ฅ + 2)4 + 3(๐ฅ + 2)3 + (๐ฅ + 2) + 7 Here ๐ฅ + โ = ๐ฅ + 2 โดโ=2 By using Taylorโs theorem, ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐จ๐ ๐(๐ฑ + ๐ก) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ ๐ฑ โฒ (โ) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ 4 โฒ๐ฃ ๐(๐ฅ + โ) = ๐(โ) + ๐ฅ ๐ + ๐ (โ) + ๐ (โ) + ๐ (โ) + โฆ โฆ โฆ โฆ 2! 3! 4! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ โ 2) = ๐(2) + ๐ฅ ๐ โฒ (2) + ๐ โฒโฒ (2) + ๐ โฒโฒโฒ (2) + ๐ โฒ๐ฃ (2) + โฆ โฆ (๐ด) 2! 3! 4! โด ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 4 + 3๐ฅ 3 + ๐ฅ + 7 ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 4 + 3๐ฅ 3 + ๐ฅ + 7 โด ๐(2) = 49 ๐ โฒ (๐ฅ) = 4๐ฅ 3 + 9๐ฅ 2 + 1 โด ๐ โฒ (2) = 69 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = 12๐ฅ 2 + 18๐ฅ โด ๐ โฒโฒ (2) = 84 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = 24๐ฅ + 18 โด ๐ โฒโฒโฒ (2) = 66 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = 24 โด ๐ โฒ๐ฃ (2) = 24 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = 0 โด ๐ ๐ฃ (2) = 0 Equation (A) becomes ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ + 2) = 49 + ๐ฅ (69) + (84) + (66) + (24) + 0 2 6 24 ๐(๐ฅ + 2) = 49 + 69๐ฅ + 42๐ฅ 2 + 11๐ฅ 3 + ๐ฅ 4 ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 3: Using Taylorโs theorem express 49 + 69๐ฅ + 42๐ฅ 2 + 11๐ฅ 3 + ๐ฅ 4 in powers of (๐ฅ + 2) Solution: Let ๐(๐ฅ) = 49 + 69๐ฅ + 42๐ฅ 2 + 11๐ฅ 3 + ๐ฅ 4 Here ๐ฅโ๐ =๐ฅ+2 โด โ๐ = 2 โด ๐ = โ2 By using Taylorโs theorem, ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐(๐ฑ) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ (๐ฑ โ ๐) ๐จ๐ซ ๐๐๐จ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ (๐ฅ โ ๐)2 (๐ฅ โ ๐)3 (๐ฅ โ ๐)๐ ๐(๐ฅ) = ๐(๐) + (๐ฅ โ ๐) ๐ โฒ (๐) + ๐ โฒโฒ (๐) + ๐ โฒโฒโฒ (๐) + โฆ + ๐ ๐ (๐) โฆ. 2! 3! ๐! (๐ฅ + 2)2 (๐ฅ + 2)3 (๐ฅ + 2)4 ๐ (๐ฅ ) = ๐(โ2) + (๐ฅ + 2)๐ โฒ (โ2) + ๐ โฒโฒ (โ2) + ๐ โฒโฒโฒ (โ2) + ๐ โฒ๐ฃ (โ2) โฆ. (๐ด) 2 6 24 โด ๐(๐ฅ) = 49 + 69๐ฅ + 42๐ฅ 2 + 11๐ฅ 3 + ๐ฅ 4 ๐(๐ฅ) = 49 + 69๐ฅ + 42๐ฅ 2 + 11๐ฅ 3 + ๐ฅ 4 โด ๐(โ2) = 7 ๐ โฒ (๐ฅ) = 69 + 84๐ฅ + 33๐ฅ 2 + 4๐ฅ 3 โด ๐ โฒ (โ2) = 1 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = 84 + 66๐ฅ + 12๐ฅ 2 โด ๐ โฒโฒ (โ2) = 0 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = 66 + 24๐ฅ โด ๐ โฒโฒโฒ (โ2) = 18 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = 24 โด ๐ โฒ๐ฃ (โ2) = 24 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = 0 โด ๐ ๐ฃ (โ2) = 0 Equation (A) becomes (๐ฅ + 2)2 (๐ฅ+2)3 (๐ฅ+2)4 ๐(๐ฅ ) = 7 + (๐ฅ + 2)1 + (0) + 18 + 24 2 6 24 ๐(๐ฅ ) = 7 + (๐ฅ + 2) + 3(๐ฅ + 2)3 + (๐ฅ + 2)4 ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example 4: Using Taylorโs theorem express ๐ฅ 3 + 7๐ฅ 2 + ๐ฅ โ 6 in powers of (๐ฅ โ 3) Solution: Let ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 + 7๐ฅ 2 + ๐ฅ โ 6 Here ๐ฅ โ ๐ = ๐ฅ โ 3 โด๐=3 By using Taylorโs theorem, ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง ๐(๐ฑ) ๐ข๐ง ๐ฉ๐จ๐ฐ๐๐ซ ๐จ๐ (๐ฑ โ ๐) ๐จ๐ซ ๐๐๐จ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ (๐ฅ โ ๐)2 (๐ฅ โ ๐)3 (๐ฅ โ ๐)๐ ๐(๐ฅ) = ๐(๐) + (๐ฅ โ ๐) ๐ โฒ (๐) + ๐ โฒโฒ (๐) + ๐ โฒโฒโฒ (๐) + โฆ + ๐ ๐ (๐) โฆ. 2! 3! ๐! (๐ฅ โ 3)2 (๐ฅ โ 3)3 (๐ฅ โ 3)4 ๐(๐ฅ ) = ๐(3) + (๐ฅ โ 3)๐ โฒ (3) + ๐ โฒโฒ (โ) + ๐ โฒโฒโฒ (3) + ๐ โฒ๐ฃ (3)+...(A) 2! 3! 4! โด ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 + 7๐ฅ 2 + ๐ฅ โ 6 ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 3 + 7๐ฅ 2 + ๐ฅ โ 6 โด ๐(3) = 87 ๐ โฒ (๐ฅ) = 3๐ฅ 2 + 14๐ฅ + 1 โด ๐ โฒ (3) = 70 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = 6๐ฅ + 14 โด ๐ โฒโฒ (3) = 32 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = 6 โด ๐ โฒโฒโฒ (3) = 6 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = 0 โด ๐ โฒ๐ฃ (3) = 0 Equation (A) becomes (๐ฅ โ 3)2 (๐ฅ โ 3)3 ๐(๐ฅ ) = 87 + (๐ฅ โ 3)69 + 32 + 6 2 6 ๐(๐ฅ ) = 87 + 70(๐ฅ โ 3) + 16(๐ฅ โ 3)2 + (๐ฅ โ 3)3 ********** Example 5: Using Taylorโs theorem express (๐ฅ โ 1)4 โ 3(๐ฅ โ 1)3 + 4(๐ฅ โ 1)2 + 5 in powers of x. Example 6: Using Taylorโs theorem express 2(๐ฅ โ 2)3 + 19(๐ฅ โ 2)2 + 53(๐ฅ โ 2) + 40 in powers of x. Example 7: Using Taylorโs theorem express 3๐ฅ 3 โ 2๐ฅ 2 + ๐ฅ โ 6 in powers of ๐ฅ โ 2 Example 8: Using Taylorโs theorem express 1 + 2๐ฅ + 3๐ฅ 2 + 4๐ฅ 3 in powers of ๐ฅ + 1 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐๐๐ฅ๐๐ฎ๐ซ๐ข๐งโฒ ๐ฌ ๐๐ก๐๐จ๐ซ๐๐ฆ: ๐๐ญ๐๐ญ๐๐ฆ๐๐ง๐ญ: Let f(x) be a function of x which can be expanded in ascending powers and let the expansion be differentiable term by term any number of times then โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐๐จ๐ญ๐: 1) If y = f(x) then f(0) = (y)0 , f โฒ (0) = (y1 )0 , f โฒโฒ (0) = (y2 )0 โฆ โฆ f n (0) = (yn )0 Maclaurinโฒ s Theorem stated as x2 x3 xn y = (y)0 + x(y1 )0 + (y2 )0 + (y3 )0 + โฆ โฆ.. + (yn )0 + โฆ โฆ. 2! 3! n! xn n 2) The (n + 1)๐กโ term of expansion f (0) is called general term. n! ex + eโx ex โ eโx 3) cosh x = sinh x = 2 2 d 4) (cosh x) = sinh x dx d 5) (sinh x) = cosh x dx 6) โซ sinh x ๐๐ฅ = cosh ๐ฅ + c 7) โซ cosh x ๐๐ฅ = sinh ๐ฅ + c "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example : Expansion of ex Solution : ๐ฟ๐๐ก ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ by Maclaurinโฒ s theorem โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆโฆ..+ ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐(0) = ๐ 0 = 1 ๐ โฒ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐ โฒ (0) = ๐ 0 = 1 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐ โฒโฒ (0) = ๐ 0 = 1 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐ โฒโฒโฒ (0) = ๐ 0 = 1 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐ โฒ๐ฃ (0) = ๐ 0 = 1 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐ ๐ฃ (0) = ๐ 0 = 1 โฆโฆโฆโฆ.. ๐ ๐ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ โด ๐ ๐ (0) = ๐ 0 = 1 by Maclaurinโฒ s Theorem: โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ๐ ๐(๐ฅ) = 1 + ๐ฅ (1) + 1 + 1 + โฆ โฆ.. + 1 + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐ฅ ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐ฅ๐ ๐(๐ฅ) = ๐ = 1 + ๐ฅ + + + โฆโฆ..+ + โฆ โฆ. 2! 3! 4! ๐! ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example : Expansion of eโx Solution : ๐ฟ๐๐ก ๐(๐ฅ) = ๐ โ๐ฅ by Maclaurinโฒ s Theorem: โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆโฆ..+ ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐(๐ฅ) = ๐ โ๐ฅ โด ๐(0) = ๐ 0 =1 ๐ โฒ (๐ฅ) = โ๐ โ๐ฅ โด ๐ โฒ (0) = โ๐ 0 = โ1 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = ๐ โ๐ฅ โด ๐ โฒโฒ (0) = ๐ 0 =1 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = โ๐ โ๐ฅ โด ๐ โฒโฒโฒ (0) = โ๐ 0 = โ1 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = ๐ โ๐ฅ โด ๐ โฒ๐ฃ (0) = ๐ 0 =1 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = โ๐ โ๐ฅ โด ๐ ๐ฃ (0) = โ๐ 0 = โ1 โฆโฆโฆโฆ.. ๐ ๐ (๐ฅ) = (โ1)๐ ๐ โ๐ฅ โด ๐ ๐ (0) = (โ1)๐ ๐ 0 = (โ1)๐ by Maclaurinโฒ s Theorem: โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ๐ ๐(๐ฅ) = 1 + ๐ฅ (โ1) + 1+ (โ1) + โฆ โฆ.. + (โ1)๐ + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! โ๐ฅ ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐ ๐ฅ๐ ๐(๐ฅ) = ๐ = 1 โ ๐ฅ + โ + โ โฆ โฆ.. +(โ1) + โฆ โฆ. 2! 3! 4! ๐! ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example : Expansion of sin x Solution : ๐ฟ๐๐ก ๐(๐ฅ) = sin ๐ฅ by Maclaurinโฒ s Theorem: โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆโฆ..+ ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐(๐ฅ) = sin ๐ฅ โด ๐(0) = sin 0 =0 ๐ โฒ (๐ฅ) = cos ๐ฅ โด ๐ โฒ (0) = cos 0 = 1 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = โ sin ๐ฅ โด ๐ โฒโฒ (0) = โ sin 0 =0 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = โ cos ๐ฅ โด ๐ โฒโฒโฒ (0) = โ cos 0 = โ1 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = sin ๐ฅ โด ๐ โฒ๐ฃ (0) = sin ๐ฅ =0 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = cos ๐ฅ โด ๐ ๐ฃ (0) = cos 0 = 1 by Maclaurinโฒ s Theorem: ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ3 ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ โฒ (0) + ๐ (0) + ๐ โฒโฒโฒ (0) + โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐ฅ5 ๐(๐ฅ) = 0 + ๐ฅ (1) + (0) + (โ1) + (0) + (1) โฆ โฆ. 2! 3! 4! 5! ๐ฅ 3 ๐ฅ 5 ๐ฅ 7 ๐ฅ 9 ๐ฅ 11 ๐(๐ฅ) = sin ๐ฅ = ๐ฅ โ + โ + โ โ โฆ โฆ.. 3! 5! 7! 9! 11! *********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Example : Expansion of sinh x Solution : ๐ฟ๐๐ก ๐(๐ฅ) = sinh x by Maclaurinโฒ s Theorem: โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐(๐ฅ) = sinh x โด ๐(0) = sin 0 =0 ๐ โฒ (๐ฅ) = cosh ๐ฅ โด ๐ โฒ (0) = cos 0 = 1 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = sinh x โด ๐ โฒโฒ (0) = sin 0 =0 ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = cosh ๐ฅ โด ๐ โฒโฒโฒ (0) = cos 0 = 1 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = sinh x โด ๐ โฒ๐ฃ (0) = sin ๐ฅ =0 ๐ ๐ฃ (๐ฅ) = cosh ๐ฅ โด ๐ ๐ฃ (0) = cos 0 = 1 by Maclaurinโฒ s Theorem: โฒ (0) ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ 3 โฒโฒโฒ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ + ๐ (0) + ๐ (0) + โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! ๐! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐ฅ5 ๐(๐ฅ) = 0 + ๐ฅ (1) + (0) + (โ1) + (0) + (1) โฆ โฆ. 2! 3! 4! 5! ๐ฅ 3 ๐ฅ 5 ๐ฅ 7 ๐ฅ 9 ๐ฅ 11 ๐(๐ฅ) = sin ๐ฅ = ๐ฅ + + + + + โ โฆ โฆ.. 3! 5! 7! 9! 11! ********** ๐๐ญ๐๐ง๐๐๐ซ๐ ๐๐ฑ๐ฉ๐๐ง๐ฌ๐ข๐จ๐ง๐ฌ: x2 x3 x4 x5 1) ex = 1 + x + + + + + โฆโฆโฆโฆ 2! 3! 4! 5! x2 x3 x4 x5 2) eโx = 1 โ x + โ + โ + โฆโฆโฆโฆ 2! 3! 4! 5! x3 x5 x7 x9 3) sin x = x โ + โ + โ โฆโฆโฆโฆ 3! 5! 7! 9! x3 x5 x7 x9 4) sinh x = x + + + + + โฆโฆโฆโฆ 3! 5! 7! 9! x2 x4 x6 x8 5) cos x = 1 โ + โ + โ โฆโฆโฆโฆ 2! 4! 6! 8! x2 x4 x6 x8 6) cosh x = 1 + + + + + โฆโฆโฆโฆ 2! 4! 6! 8! "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ x3 2x5 17x7 7) tan x = x + + + + โฆโฆโฆโฆ 3 15 315 x3 2x5 17x7 8) tanh x = x โ + โ + โฆโฆโฆโฆ 3 15 315 x2 x3 x4 x5 9) log(1 + x) = x โ + โ + โ โฆโฆโฆโฆ 2 3 4 5 x2 x3 x4 x5 10) log(1 โ x) = โx โ โ โ โ โ โฆโฆโฆโฆ 2 3 4 5 n(nโ1)x2 n(nโ1)(nโ2)x3 11) (1 + x)n = 1 + nx + + + โฆโฆโฆโฆโฆโฆ 2! 3! 1 12) = (1 + x)โ1 = 1 โ x + x 2 โ x 3 + x 4 โ x 5 + โฆ โฆ โฆ โฆ โฆ (1+x) 1 13) = (1 โ x)โ1 = 1 + x + x 2 + x 3 + x 4 + x 5 + โฆ โฆ โฆ โฆ โฆ (1โx) 1 x3 1 3 x5 1 3 5 x7 14) sinโ1 x = x + + + + โฆโฆโฆโฆ 2 3 24 5 246 7 1 x3 1 3 x5 1 3 5 x7 15) sinhโ1 x = x โ + โ + โฆโฆโฆโฆ 2 3 24 5 246 7 ฯ 1 x3 1 3 x5 1 3 5 x7 16) cos โ1 x = โ [x + + + + โฆโฆโฆโฆ] 2 2 3 24 5 246 7 x3 x5 x7 17) tanโ1 x = x โ + โ + โฆโฆโฆโฆ 3 5 7 x3 x5 x7 18) tanhโ1 x = x + + + + โฆโฆโฆโฆ 3 5 7 ********* "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Examples: Expand of ex cos x in ascending powers of x upto a term in ๐ฅ 4 Solution: Let f(x) = ex cos x We know that x x2 x3 x4 e = 1 + x + + + + โฆโฆโฆโฆ 2! 3! 4! x2 x4 x6 x8 cos x = 1 โ + โ + โ โฆ โฆ โฆ โฆ 2! 4! 6! 8! x x2 x3 x4 x2 x4 f(x) = e cos x = (1 + x + + + + โฏ ) (1 โ + โฆ โฆ โฆ โฆ ) 2! 3! 4! 2! 4! x2 x4 x2 x4 x2 x2 x4 ex cos x = 1 (1 โ + โฆ ) + x (1 โ + โฆ)+ (1 โ 2! + 4! โฆ ) + 2! 4! 2! 4! 2! x3 x2 x4 x4 x2 x4 3! (1 โ 2! + 4! โฆ ) + 4! (1 โ 2! + 4! โฆ ) x2 x4 x2 x4 x2 x2 x4 ex cos x = 1 (1 โ + โฆ ) + x (1 โ + โฆ)+ (1 โ + โฆ) + 2 24 2 24 2 2 24 x3 x2 x4 x4 x2 x4 6 (1 โ 2 + 24 โฆ)+ 24 (1 โ 2 + 24 โฆ) x x2 x4 x3 x2 x4 x3 x4 e cos x = 1 โ + +xโ + โ + + 2 24 2 2 4 6 24 x3 x4 ex cos x = 1 + x โ โ 3 6 OR Examples: Expand of ๐ ๐ฅ cos x in ascending powers of x upto a term in ๐ฅ 4 Solution: ๐ฟ๐๐ก ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ cos x by Maclaurinโฒ s Theorem ๐ฅ 2 โฒโฒ ๐ฅ3 ๐ฅ 4 โฒ๐ฃ ๐ฅ๐ ๐ ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ โฒ (0) + ๐ (0) + ๐ โฒโฒโฒ (0) + ๐ (0) โฆ โฆ.. + ๐ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! 4! ๐! ๐(๐ฅ) = ๐ ๐ฅ cos x โด ๐(0) = ๐ 0 cos 0 =1 ๐ โฒ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ cos x โ ๐ ๐ฅ sin x โด ๐ โฒ (0) = ๐ 0 cos 0 โ ๐ 0 sin 0 = 1 ๐ โฒโฒ (๐ฅ) = ๐ ๐ฅ cos x โ ๐ ๐ฅ sin x โ ๐ ๐ฅ cos x โ ๐ ๐ฅ sin x = โ2๐ ๐ฅ sin x โด ๐ โฒโฒ (0) = 0 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐ โฒโฒโฒ (๐ฅ) = โ2๐ ๐ฅ sin x โ 2๐ ๐ฅ cos x โด ๐ โฒโฒโฒ (0) = โ2 ๐ โฒ๐ฃ (๐ฅ) = โ2๐ ๐ฅ sin x โ 2๐ ๐ฅ cos x + 2๐ ๐ฅ sin x โ 2๐ ๐ฅ cos x โด ๐ โฒ๐ฃ (0) = โ4 by Maclaurinโฒ s Theorem: ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ) = ๐(0) + ๐ฅ ๐ โฒ (0) + ๐ โฒโฒ (0) + ๐ โฒโฒโฒ (0) + ๐ โฒ๐ฃ (0) + โฆ โฆ. 2! 3! 4! ๐ฅ2 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ) = 1 + ๐ฅ (1) + (0) + (โ2) + (โ4) 2 6 24 ๐ฅ3 ๐ฅ4 ๐(๐ฅ) = 1 + ๐ฅ โ โ 3 6 *********** Examples : Expand โ1 + sin ๐ฅ in ascending powers of x upto a term in ๐ฅ 6 ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง โถ ๐ฟ๐๐ก ๐(๐ฅ) = โ1 + sin ๐ฅ ๐ฅ ๐ฅ ๐ฅ ๐ฅ ๐(๐ฅ) = โsin2 ( ) + cos 2 ( ) + 2 sin ( ) cos ( ) 2 2 2 2 ๐ฅ ๐ฅ 2 ๐(๐ฅ) = โ(sin ( ) + cos ( )) โต (๐ + ๐)2 = ๐2 + 2๐๐ + ๐ 2 2 2 ๐ฅ ๐ฅ ๐(๐ฅ) = โ1 + sin ๐ฅ = sin ( ) + cos ( ) 2 2 We know that x3 x5 x7 x9 sin x = x โ + โ + โ โฆโฆโฆโฆ 3! 5! 7! 9! x2 x4 x6 x8 cos x = 1 โ + โ + โ โฆโฆโฆโฆ 2! 4! 6! 8! x Put x = in above expansion 2 x x 1 x 3 1 x 5 sin ( ) = โ ( ) + ( ) โ โฆ โฆ โฆ โฆ 2 2 3! 2 5! 2 x 1 x 2 1 x 4 cos ( ) = 1 โ ( ) + ( ) โ โฆ โฆ โฆ โฆ 2 2! 2 4! 2 ๐ฅ ๐ฅ ๐(๐ฅ) = โ1 + sin ๐ฅ = sin ( ) + cos ( ) 2 2 x 1 x 3 1 x 5 1 x 2 1 x 4 1 x 6 ๐(๐ฅ) = โ ( ) + ( ) โ โฆ โฆ โฆ + 1 โ ( ) + ( ) โ ( ) โฆ โฆ 2 3! 2 5! 2 2! 2 4! 2 6! 2 3 5 2 4 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x6 ๐(๐ฅ) = โ โ + โ โ โฆโฆโฆ + 1 โ โ + โ โ โ โฆโฆ 2 6 8 120 32 2 4 24 16 720 64 x x2 x3 x4 x5 x6 ๐(๐ฅ) = 1 + โ โ + + โ 2 8 48 384 3840 46080 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Type: Expansions of functions by using substitution:- 2๐ฅ Ex.1 โ Expand sinโ1 ( ) in ascending powers of x 1 + ๐ฅ2 Solution: 2x Let f(x) = sinโ1 ( ) 1 + x2 Put x = tanฮธ (โด ฮธ = tanโ1 x) 2 tan ฮธ โด f(x) = sinโ1 ( ) 1 + tan2 ฮธ = sinโ1 (sin 2ฮธ) =2ฮธ =2(tanโ1 x) (If x = tanฮธ then ฮธ = tanโ1 x) x3 x5 x7 We know that tanโ1 x = x โ + โ + โฆโฆโฆโฆ 3 5 7 2x x3 x5 x7 โด sinโ1 ( ) =2 [ x โ + โ + โฆ โฆ โฆ โฆ] 1+x2 3 5 7 ********* 1 1 x3 1 3 x5 Ex.2- Prove that sec โ1 [ 2 ] = 2 [x + + โฆ..] 1โ2๐ฅ 2 3 24 5 Solution: 1 Let ๐(๐ฅ) = sec โ1 [ ] 1 โ 2๐ฅ 2 Put ๐ฅ = sin ๐ (โด ๐ = sinโ1 ๐ฅ) 1 โด ๐(๐ฅ) = sec โ1 [ ] 1 โ 2๐ ๐๐2 ๐ 1 =sec โ1 [ ] cos 2๐ = sec โ1 [sec 2๐] =2๐ (๐ผ๐ ๐ฅ = ๐ ๐๐๐ ๐กโ๐๐ ๐ = sinโ1 ๐ฅ) =2 sinโ1 ๐ฅ 1 1 x3 1 3 x5 sec โ1 [ 2 ] = 2 [x + + โฆ.. ] Hence Proved. 1โ2๐ฅ 2 3 24 5 ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ Ex.3 โ Expand cos โ1 (4๐ฅ 3 โ 3๐ฅ) in ascending powers of x. Solution: Let ๐(๐ฅ) = cos โ1 (4๐ฅ 3 โ 3๐ฅ) Put ๐ฅ = ๐๐๐ ๐ ๐(๐ฅ) = cos โ1 (4๐๐๐ 3 ๐ โ 3๐๐๐ ๐) = cos โ1 (๐๐๐ 3๐) =3๐ = 3 cos โ1 ๐ฅ (๐ผ๐ ๐ฅ = ๐๐๐ ๐ ๐กโ๐๐ ๐ = cos โ1 ๐ฅ ) ฯ 1 x3 1 3 x5 1 3 5 x7 = 3 [ โ (x + + + + โฆ โฆ โฆ โฆ )] 2 2 3 24 5 246 7 ฯ 1 x3 1 3 x5 1 3 5 x7 =3 โ 3 [x + + + + โฆโฆโฆโฆ] 2 2 3 24 5 246 7 ********** 3๐ฅ โ ๐ฅ 3 ๐ x3 x5 x7 Ex.4- Prove that cot โ1 ( ) = 2 โ 3 (x โ + โ + โฆโฆโฆโฆ) 1 โ 3๐ฅ 2 3 5 7 x3 3x5 Ex.5- Prove that sinโ1 (3๐ฅ โ 4๐ฅ 3 ) = 3 (x + + + โฆโฆโฆโฆ) 6 40 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ง๐๐๐ญ๐๐ซ๐ฆ๐ข๐ง๐๐ญ๐ ๐ ๐จ๐ซ๐ฆ๐ฌ ๐๐๐๐ข๐ง๐๐ญ๐ข๐จ๐ง: Let f(x) and g(x) be any two function of x such that f(a) = 0 and g(a) = 0 f(x) 0 then the ratio is said to be the indeterminate form at x = a g(x) 0 0 โ There are several Indeterminate Forms , , 0 ร โ, โ โ โ, 00 , โ0 , 1โ 0 โ ๐๐ซ๐ฎ๐ ๐๐๐ฅ๐ฎ๐ (๐๐ข๐ฆ๐ข๐ญ): The limiting value of an indeterminate form is called its true value. ๐ ๐๐ฒ๐ฉ๐ ๐ โถ ๐๐ง๐๐๐ญ๐๐ซ๐ฆ๐ข๐ง๐๐ญ๐ ๐ ๐จ๐ซ๐ฆ (๐โฒ ๐๐จ๐ฌ๐ฉ๐ข๐ญ๐๐ฅ ๐๐ฎ๐ฅ๐) ๐ Let f(x) and g(x) be any two function of x such that f(a) = 0 and g(a) = 0 f(x) f โฒ (x) If lim f(x) = 0 and lim g(x) = 0 then lim = lim โฒ xโa xโa x โ a g(x) x โ a g (x) โ ๐๐ฒ๐ฉ๐ ๐๐ โถ ๐๐ง๐๐๐ญ๐๐ซ๐ฆ๐ข๐ง๐๐ญ๐ ๐ ๐จ๐ซ๐ฆ โ f(x) โ 0 If lim f(x) = โ and lim g(x) = โ then lim in form then reduces to by xโa xโa xโa g(x) โ 0 f(x) 1/f(x) = and Lโฒ Hospital Rule is applicable. g(x) 1/g(x) โฒ โ f(x) f โฒ (x) L Hospital Rule is applied to the form Thus lim = lim โฒ โ x โ a g(x) x โ a g (x) ๐๐ฒ๐ฉ๐ ๐๐๐ โถ ๐๐ง๐๐๐ญ๐๐ซ๐ฆ๐ข๐ง๐๐ญ๐ ๐ ๐จ๐ซ๐ฆ ๐ ร โ If lim f(x) = 0 and lim g(x) = โ then lim f(x) โ g(x) takes 0 ร โ xโa xโa xโa f(x) g(x) 0 โ f(x) โ g(x) = 1 or 1 and the limit reduces to either form or form 0 โ g(x) f(x) and Lโฒ Hospital Rule is applicable. ๐๐ฒ๐ฉ๐ ๐๐ โถ ๐๐ง๐๐๐ญ๐๐ซ๐ฆ๐ข๐ง๐๐ญ๐ ๐ ๐จ๐ซ๐ฆ โ โ โ If lim f(x) = โ and lim g(x) = โ then lim [f(x) โ g(x)] takes โ โ โ xโa xโa xโa 0 โ simplify the expression f(x) โ g(x) and the limit reduces to either form or form 0 โ and Lโฒ Hospital Rule is applicable. "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐จ๐ญ๐: ๐๐ (๐ฑ) ๐ ๐ (๐ฑ) ๐๐ (๐ฑ)๐ ๐ (๐ฑ) โ ๐ ๐ (๐ฑ)๐๐ (๐ฑ) 0 1) If ๐ฅ๐ข๐ฆ โ in โ โ โ form then ๐ฅ๐ข๐ฆ is in ๐ฑ โ ๐ ๐๐ (๐ฑ) ๐ ๐ (๐ฑ) ๐ฑโ๐ ๐๐ (๐ฑ)๐ ๐ (๐ฑ) 0 2) If f โฒ (x), f โฒโฒ (x) โฆ โฆ f nโ1 (x) and g โฒ (x), g โฒโฒ (x) โฆ โฆ g nโ1 (x) all are zero, f(x) fn (x) But f n (x)and g n (x)are not both zero then lim = lim x โ a g(x) x โ a gn (x) 3) Use of Lโฒ Hospital Rule โถ Differentiate numerator and denominator separately and then put x = a. If this reduces to indeterminate form then apply the rule again. 4) If logrithmic term is present in 0 โ โ form then keep logritmic term in numerator ๐๐ฒ๐ฉ๐ ๐ โถ ๐๐ง๐๐๐ญ๐๐ซ๐ฆ๐ข๐ง๐๐ญ๐ ๐ ๐จ๐ซ๐ฆ ๐๐ , โ๐ , ๐โ 1) If lim f(x) = 0 and lim g(x) = 0 then lim {f(x)}g(x) takes 00 xโa xโa xโa 2) If lim f(x) = โ and lim g(x) = 0 then lim {f(x)}g(x) takes โ0 xโa xโa xโa 3) If lim f(x) = 1 and lim g(x) = โ then lim {f(x)}g(x) takes 10 xโa xโa xโa If the true value of limit is denoted by L Then L = lim {f(x)}g(x) xโa Taking Log on both sides log L = log lim {f(x)}g(x) xโa log L = lim g(x) log f(x) xโa limit can be determined by 0 ร โ form, true value is b log L = b L = eb ๐๐จ๐ญ๐: eโ = โ eโโ = 0 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ญ๐๐ง๐๐๐ซ๐ ๐๐ข๐ฆ๐ข๐ญ๐ฌ: sin x tan x 1) lim =1 3) lim =1 6) lim (1 + x)1/x = e xโ0 x xโ0 x xโ0 sinโ1 x tanโ1 x 1 x 2) lim =1 4) lim =1 7) lim (1 + ) = e xโ0 x xโ0 x x โโ x sinh x ex โ 1 x a โ1 3) lim =1 5) lim =1 8) lim = log a xโ0 x xโ0 x xโ0 x ********** ๐ฑ๐๐ฑ โ ๐ฅ๐จ๐ (๐ + ๐ฑ) ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐ฑโ๐ ๐ฑ๐ xex โ log(1 + x) ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 x2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ (0)e0 โ log(1 + 0) 0(1) โ log 1 0โ0 0 0 L = = = = โด form 02 0 0 0 0 1 xex + ex โ (1 + x) From (1) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (2) xโ0 2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 1 (0)e0 + e0 โ 0(1) + 1 โ L = 1+0 = 1โ0 = 0 โด 0 form 2(0) 2(0) 0 0 โ1 xex + ex + ex โ (1 + x)2 From (2) L = lim xโ0 2 1 xex + ex + ex + (1 + x)2 L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (3) xโ0 2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 (0)e0 + e0 + e0 + (1 + 0)2 L = 2 0+1+1+1 3 L= = 2 2 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐จ๐ฌ ๐ (๐๐ฑ) ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐๐ฑ ๐ฑ โ ๐ โ ๐๐ฑ๐ ๐ ๐ cos 2 ฯx ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim 2x โฆ โฆ โฆ โฆ (1) x โ e โ 2xe 1 2 ๐ ๐ ๐ฑ โ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ ๐ cos 2 ฯ(1/2) 0 0 L = 2(1/2) = = e โ 2(1/2)e eโe 0 2 cos ฯx (โ sin ฯx) ฯ From (1) L = lim โต sin 2x = 2 sin x cos x xโ 1 2e2x โ 2e 2 โ ฯ sin(2ฯx) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (2) xโ 1 2e2x โ 2e 2 ๐ ๐ ๐ฑ โ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ ๐ โ ฯ sin(2ฯ/2) โ ฯ(0 ) 0 L = = = 2e2(1/2) โ 2e 2e โ 2e 0 โ ฯ cos(2ฯx) (2ฯ) L = lim 2x โ 0 โฆ โฆ โฆ โฆ (3) xโ 1 4e 2 ๐ ๐ ๐ฑ โ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ ๐ โ 2ฯ2 cos(2ฯ/2) L = 4e2(1/2) โ 2ฯ2 (โ1) L = 4e 2ฯ2 ฯ2 L = = 4e 2e ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐ฅ๐จ๐ ๐ฌ๐ข๐ง ๐๐ฑ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐ฑโ๐ ๐ฅ๐จ๐ ๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ log sin 2x ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 log sin x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ log sin 2(0) log 0 โ L = = = from log sin (0) log 0 โ 1 cos 2x (2) d 1 From (1) L = lim sin 2x โต log x = xโ0 1 dx x cos x sin x 2 cot 2x cos x 1 L = lim โต = cot x = tan ๐ฅ x โ 0 cot x sin x cot x 2 2 tan x L = lim tan 2x = lim โฆ โฆ โฆ (2) xโ0 1 x โ 0 tan 2x tan x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 2 tan 0 0 L = = from tan 20 0 2 sec 2 x 2 sec 2 0 1 L = lim = = =1 x โ 0 sec 2 2x (2) 2 sec 2 2(0) 1 OR ๐ฅ๐จ๐ ๐ฌ๐ข๐ง ๐๐ฑ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐ฑโ๐ ๐ฅ๐จ๐ ๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ log sin 2x ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 log sin x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ log sin 2(0) log 0 โ L = = form log sin (0) log 0 โ 1 cos 2x (2) L = lim sin 2x xโ0 1 cos x sin x "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ 2 cos 2x sin x L = lim x โ 0 sin 2x cos x 2 cos 2x sin x L = lim โต sin 2x = 2 sin x cos x x โ 0 2 sin x cos x cos x cos 2x L = lim โต cos 2x = cos 2 x โ sin2 x x โ 0 cos 2 x cos 2 x โ sin2 x L = lim xโ0 cos 2 x cos 2 x sin2 x L = lim โ x โ 0 cos 2 x cos 2 x L = lim 1 โ tan2 ๐ฅ xโ0 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ L = 1 โ tan2 0 L=1โ0=1 โโโโโโโโโโโ ๐๐ฑ โ ๐ โ ๐ฑ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐ฑ โ ๐ ๐ฅ๐จ๐ (๐ + ๐ฑ) โ ๐ฑ ex โ 1 โ x ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (1) x โ 0 log (1 + x) โ x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ e0 โ 1 โ 0 1โ1 0 L = = form log (1 + 0) โ 0 log (1) 0 ex โ 0 โ 1 From (1) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (2) xโ0 1 โ1 1+x e0 โ 0 โ 1 0 L= form 1 0 โ1 1+0 ex From (2) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (3) xโ0 โ1 (1 + x)2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ e0 L= โ1 = โ1 (1+0)2 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐ฑ (๐ + ๐ ๐๐จ๐ฌ ๐ฑ) โ ๐ ๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐ ๐ข๐ง๐ ๐ ๐๐ง๐ ๐ ๐ข๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ =๐ ๐ฑโ๐ ๐ฑ๐ x(1 + acos x) โ bsin x ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 x3 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ (0)(1 + a cos 0) โ b sin 0 0 L = 3 = form 0 0 x (0 โ a sin x) + (1 + a cos x) โ bcos x From (1) L = lim xโ0 3x 2 โa x sin x + 1 + a cos x โ bcos x L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (2) xโ0 3x 2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 0 (0 โ a sin 0) + (1 + a cos 0) โ b cos 0 (1 + a ) โ b L = = =โ 3(0)2 0 (1 + a ) โ b but limit is finite i. e. 1 1โ =โ 0 0 (1 + a ) โ b 0 โด For Finite limit it should be from = from 0 0 0 โด (1 + a ) โ b = 0 โด a โ b = โ1 โฆ โฆ โฆ (A) โ a x cos x โ a sin x + 0 โ a sin x + b sin x From (2) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (3) xโ0 6x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ โ a (0) cos (0) โ a sin(0) โ a sin (0) + b sin(0) 0 L = = 6(0) 0 a x sin x โ a cos x โ a cos x โ a cos x + b cos x From (3) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ (4) xโ0 6 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ a(0) sin(0) โ a cos (0) โ a cos(0) โ a cos (0) + b cos(0) L = 6 0 โaโ aโ a + b L = 6 โ 3a + b L = but limit value L = 1 is given 6 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ โ 3a + b but limit is finite 1 โด1 = 6 โด โ 3a + b = 6 โฆ โฆ โฆ (B) โด a โ b = โ1 โฆ โฆ โฆ (A) Solving (A) and (B) a โ b = โ1 โ 3a + b = 6 5 Add (A) and (B) โ2a=5 โด a=โ 2 5 5 3 Put a = โ in (A) โด โ โb=1 โดb=โ 2 2 2 5 3 โดa=โ ๐=โ 2 2 ********** ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) ๐ ๐ข๐ง๐ ๐ ๐๐ง๐ ๐ ๐ข๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ [๐ฑ โ๐ ๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ + ๐๐ฑ โ๐ + ๐] = ๐ ๐ฑโ๐ ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim [x โ3 sin x + ax โ2 + b] xโ0 sin x a L = lim [ 3 + 2 + b] xโ0 ๐ฅ ๐ฅ sin x + ax + bx 3 L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ. (1) xโ0 ๐ฅ3 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ sin (0) + a(0) + b(0)3 0 L= = form (0)3 0 cos x + a + 3x 2 b From (1) L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ. (2) xโ0 3๐ฅ 2 cos (0) + a + 3x(0)2 b 1+a L= = =โ 3(0)2 0 but limit is finite L = 0 0 1+a 0 โด For Finite limit it should be โด = 0 0 0 โด 1+a=0 โด a = โ1 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ โsin x + 6xb From (2) L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ. (3) xโ0 6๐ฅ ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ โsin (0) + 6(0)b 0 L= form 6(0) 0 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ โcos x + 6b From (3) L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ. (4) xโ0 6 โcos (0) + 6b ๐ฟ= 6 โ1 + 6b ๐ฟ= 6 โ1 + 6b but limit is finite 0 โด =0 6 1 โด โ1 + 6b = 0 ๐= 6 1 โด a = โ1 ๐= 6 ********** a cos x โ a + bx 2 1 ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) Find a and b if lim = xโ0 x4 12 a cos x โ a + bx 2 ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐จ๐ข๐ง: Let L = lim โฆ โฆ โฆ. (1) xโ0 x4 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ a cos (0) โ a + b(0)2 a โa 0 L= = form (0)4 0 0 โa sin x + 2xb From (1) L = lim โฆ โฆ โฆ. (2) xโ0 4x 3 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ โa sin (0) + 2(0)b 0 L= form 4(0)3 0 โ a cos x + 2b From (2) L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ. (3) xโ0 12๐ฅ 2 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ โ a cos(0) + 2b โa + 2b 1 L= = โ 12(0)2 0 12 1 but limit is finite 12 0 โด For Finite limit it should be 0 โด โa + 2b = 0 โฆ โฆ โฆ. (A) a sin x From (3) L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ. (3) xโ0 24๐ฅ a sin x L= lim [ ] 24 x โ 0 ๐ฅ 1 a = (1) 12 24 ๐=2 โด โa + 2b = 0 โด โ2 + 2b = 0 ๐=1 ๐ = 2 and ๐ = 1 ******** a sin2 x + b log cos x 1 ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) Find a and b if lim = โ xโ0 x4 2 sin 2x + p sin x ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐) If lim is finite then find the value of p xโ0 x3 and hence find the value of limit ************** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ ๐ฅ๐จ๐ ๐ฑ ๐ฑโ๐ ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง: Let L = lim sin x log x โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ L = sin 0 log 0 ๐ ร โ ๐๐จ๐ซ๐ฆ log x log x L = lim = lim โฆ โฆ โฆ โฆ. (2) xโ0 1 x โ 0 cosec x sin ๐ฅ ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ log 0 โ L= ๐๐จ๐ซ๐ฆ cosec 0 โ 1/x From (2) L = lim x โ 0 โcosec x cotx sinx tan x L = lim xโ0 โx sinx tan x ๐ L = lim ๐๐จ๐ซ๐ฆ โฆ โฆ โฆ โฆ โฆ. (๐) xโ0 โx ๐ sin x sec 2 x + tan x cos x From (3) L = lim โฆ โฆ โฆ โฆ โฆ (4) xโ0 โ1 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ sin(0) sec 2 (0) + tan(0) cos(0) L= โ1 L= 0 ********** "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ (๐ โ ๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ)๐ญ๐๐ง ๐ฑ ๐ฑ โ ๐/๐ ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง: Let L = lim (1 โ sin x) tan x โฆ โฆ โฆ โฆ (1) x โ ฯ/2 ๐ฑ โ ๐/๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐/๐ L = (1 โ sin ฯ/2)tan ฯ/2 0 ร โ form (1 โ sin x) (1 โ sin x) From (1) L = lim = lim โฆ โฆ โฆ.. (2) ๐ฑ โ ๐/๐ 1 ๐ฑ โ ๐/๐ cot x tan x ๐ฑ โ ๐/๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐/๐ (1 โ sin ฯ/2) 0 L= form cot ฯ/2 0 โ cos x From (2) L = lim ๐ฑ โ ๐/๐ โcosec 2 x ๐ฑ โ ๐/๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐/๐ โ cos ฯ/2 L= โcosec 2 ฯ/2 0 L= 12 L= 0 ***************** ๐ ๐ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ [ โ ] ๐ฑ โ ๐ ๐๐ฑ ๐๐ฑ(๐๐๐ฑ + ๐) ฯ ฯ ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง โถ Let L = lim [ โ ] โฆ โฆ โฆ โฆ (1) x โ 0 4x 2x(eฯx + 1) ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ ฯ ฯ L= โ โ โ โ form 4(0) 2(0)(eฯ0 + 1) 2xฯ(eฯx + 1) โ 4xฯ From (1) L = lim [ ] xโ0 8x 2 (eฯx + 1) ฯ(eฯx + 1) โ 2ฯ L = lim [ ] xโ0 4x(eฯx + 1) "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ ฯeฯx + ฯ โ 2ฯ L = lim [ ] xโ0 4x(eฯx + 1) ฯeฯx โ ฯ L = lim [ ] โฆ โฆ โฆ.. (2) xโ0 4x(eฯx + 1) ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ ฯe0x โ ฯ ฯ โฯ ๐ L= = ๐๐จ๐ซ๐ฆ 4(0)(eฯ0 + 1) 0 ๐ ฯ2 eฯx From (2) L = lim [ ] xโ0 4x(ฯeฯx + 0) + 4(ฯeฯx + 1) ฯ2 eฯ0 L= 4(0)(ฯe0 + 0) + 4(e0 + 1) ฯ2 L= 4(1 + 1) ฯ2 L= 8 ******************* ๐ ๐ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ [ โ ๐ ๐ฅ๐จ๐ (๐ + ๐ฑ)] ๐ฑโ๐ ๐ฑ ๐ฑ Solution: 1 1 Let L = lim [ โ 2 log (1 + x)] โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 x x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 1 0 L= โ log(1 + 0) โ โ form 0 0 0 x 1 From (1) L = lim [ 2 โ 2 log (1 + x) ] xโ0 x x x โ x 2 โ x 2 log(1 + x) L = lim [ ] xโ0 x2x2 x 2 (x โ log(1 + x)) L = lim [ ] xโ0 x2x2 x โ log(1 + x) 0 L = lim [ ] form โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 x2 0 "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ 1 1โ From (1) L = lim [ 1+x] โฆ โฆ โฆ (2) xโ0 2x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 1โ ๐ L= 1+0 ๐๐จ๐ซ๐ฆ 2(0) ๐ โ1 0โ (1 + x)2 From (2) L = lim [ ] xโ0 2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 (1 + 0)2 L = 2 1 L= 2 ******************** ๐ ๐ ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ [ โ ๐ ] ๐ฑโ๐ ๐ฑ โ ๐ ๐ฑ โ๐ 1 2 ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง โถ Let L = lim [ โ 2 ] โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ1 x โ 1 x โ1 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 2 1 2 L= โ 2 = โ โ โ โ ๐๐จ๐ซ๐ฆ 1โ1 1 โ1 0 0 (x 2 โ 1) โ 2(x โ 1) From (1) L = lim [ ] xโ0 (x โ 1)(x 2 โ 1) (x โ 1)(x + 1) โ 2(x โ 1) L = lim [ ] xโ0 (x โ 1)(x 2 โ 1) (x + 1) โ 2 L = lim [ ] xโ0 (x 2 โ 1) xโ1 L = lim [ 2 ] xโ0 (x โ 1) "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ xโ1 L = lim [ ] xโ0 (x โ 1)(x + 1) 1 L = lim [ ] xโ0 (x + 1) ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 L= 1+1 1 L= 2 *********** ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ {๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ}๐ญ๐๐ง ๐ฑ ๐ฑโ๐ ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง: Let L= lim {sin x}tan x โฆ โฆ โฆ โฆ (1) xโ0 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ L = {sin 0}tan 0 ๐๐ ๐๐จ๐ซ๐ฆ Taking log on both sides log L = log lim {sin x}tan x xโ0 log L = lim log{sin x}tan x โต log an = n โ log a xโ0 log L = lim tan x log sin x โฆ โฆ โฆ โฆ (2) xโ0 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ log L = tan 0 log sin 0 = tan 0 log 0 ๐ ร โ ๐๐จ๐ซ๐ฆ log sin x From (2) log L = lim xโ0 1/ tan x log sin x 1 log L = lim โด = cot ๐ฅ โฆ โฆ โฆ โฆ (3) xโ0 cot x tan x ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ log sin 0 โ log L = ๐๐จ๐ซ๐ฆ cot 0 โ 1 d cos x ( ) sin x From (3) log L = lim sin x dx2 = sin x 2 xโ0 โcosec x โcosce x "๐โ๐ ๐๐๐๐ฆ ๐กโ๐๐๐๐ ๐กโ๐๐ก ๐ค๐๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ฆ๐๐ข ๐๐๐๐ ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฆ๐๐ข๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐ฆ๐๐ข" Other Subjects: https://www.studymedia.in/fe/notes ๐๐ง๐ ๐ข๐ง๐๐๐ซ๐ข๐ง๐ ๐๐๐ญ๐ก๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐๐ฌ ๐ cot x โ log L = lim ๐๐จ๐ซ๐ฆ โฆ โฆ โฆ. (๐) xโ0 โcosec 2 x โ โcosec 2 x d From (4) log L = lim โต x n = nx nโ1 (x) x โ 0 โ2cosec 1 x cosec x cot x dx 1 1 log L = lim = lim tan x x โ 0 2 cot x xโ0 2 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ 1 log L = tan 0 2 log L = 0 elog L = e0 L = e0 = 1 ****************** ๐๐ฑ๐๐ฆ๐ฉ๐ฅ๐ ๐๐) ๐๐ฏ๐๐ฅ๐ฎ๐๐ญ๐ ๐ฅ๐ข๐ฆ {๐๐จ๐ญ ๐ฑ}๐ฌ๐ข๐ง ๐ฑ ๐ฑโ๐ ๐๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง: Let L= lim {cot x}sin x xโ0 ๐ฑ โ ๐ ๐ฉ๐ฎ๐ญ ๐ฑ = ๐ L= lim {cot 0}sin 0 โ๐ ๐๐จ?