Pregunta
upstudy study bank question image url

\( \operatorname { im } _ { k \rightarrow 0 } ( \frac { 1 } { 2 x } - \frac { 2 } { \sin x } \)

Ask by Hill Smith. in South Africa
Jan 24,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The limit is minus infinity.

Solución

It appears you are interested in evaluating the limit: \[ \lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{2x} - \frac{2}{\sin x} \right) \] Let's analyze this step by step. ### Step 1: Expand \(\sin x\) Using Taylor Series For small \(x\), the sine function can be approximated by its Taylor series expansion: \[ \sin x = x - \frac{x^3}{6} + \frac{x^5}{120} - \cdots \] ### Step 2: Substitute the Expansion into the Expression Substituting the expansion into \(\frac{2}{\sin x}\): \[ \frac{2}{\sin x} \approx \frac{2}{x - \frac{x^3}{6} + \cdots} = \frac{2}{x\left(1 - \frac{x^2}{6} + \cdots\right)} = \frac{2}{x} \left(1 + \frac{x^2}{6} + \cdots\right) \] ### Step 3: Rewrite the Original Expression Now, substitute the approximation back into the original limit: \[ \frac{1}{2x} - \frac{2}{\sin x} \approx \frac{1}{2x} - \frac{2}{x} \left(1 + \frac{x^2}{6}\right) = \frac{1}{2x} - \frac{2}{x} - \frac{x}{3} \] Simplifying further: \[ \frac{1}{2x} - \frac{2}{x} = -\frac{3}{2x} \] Thus, the expression becomes: \[ -\frac{3}{2x} - \frac{x}{3} \] ### Step 4: Evaluate the Limit As \(x \to 0\): \[ -\frac{3}{2x} \to -\infty \quad \text{and} \quad -\frac{x}{3} \to 0 \] Therefore, the dominant term is \(-\frac{3}{2x}\), which tends to \(-\infty\). ### Conclusion \[ \lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{2x} - \frac{2}{\sin x} \right) = -\infty \] **Answer:** The limit is minus infinity.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Bonus Knowledge

To find the limit of the expression \( \frac{1}{2x} - \frac{2}{\sin x} \) as \( k \) approaches 0, we need to examine the behavior of both terms separately. As \( x \) approaches 0, \( \sin x \) can be approximated by \( x \), leading to: \[ \frac{2}{\sin x} \approx \frac{2}{x} \] Thus, the expression simplifies to: \[ \frac{1}{2x} - \frac{2}{x} = \frac{1}{2x} - \frac{4}{2x} = \frac{1 - 4}{2x} = \frac{-3}{2x} \] As \( x \) approaches 0, this term goes to \( -\infty \). Hence, the limit does not exist in a conventional sense, as it tends to negative infinity. Thus, we conclude: \[ \lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{2x} - \frac{2}{\sin x} \right) = -\infty \]

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad