If lim⁡x→0(tan⁡xx)1/x2=p\displaystyle\lim_{x\to0}\bigl(\tfrac{\tan x}{x}\bigr)^{1/x^2}=p, then 96log⁡ep96\log_e p is equal to:

Answer: 32

Step-by-step solution

Step 1: सीमा को सरल करें

हमें दी गई सीमा का मान pp के रूप में ज्ञात करना है। यह 1∞1^\infty के रूप का एक अनिश्चित रूप है, इसलिए हम इसे हल करने के लिए लघुगणक का उपयोग करेंगे।

Step 2: लघुगणक का उपयोग करें

हम सीमा के दोनों ओर प्राकृतिक लघुगणक लेते हैं। यह हमें 0/00/0 के रूप में एक अनिश्चित रूप देता है, जिस पर हम L'Hôpital के नियम का उपयोग कर सकते हैं।

Step 3: मैकलॉरिन श्रृंखला का उपयोग करें

सीमा को हल करने के लिए, हम tan⁡x\tan x और log⁡(1+y)\log(1+y) के लिए मैकलॉरिन श्रृंखला विस्तार का उपयोग करते हैं। यह हमें सीमा को सरल बनाने में मदद करेगा।

Step 4: श्रृंखला विस्तार को प्रतिस्थापित करें

अब हम tan⁡x\tan x के विस्तार को प्रतिस्थापित करते हैं और फिर log⁡(1+y)\log(1+y) के विस्तार का उपयोग करते हैं, जहाँ y=x23+2x415+O(x6)y = \frac{x^2}{3} + \frac{2x^4}{15} + O(x^6) है।

Step 5: सीमा का मूल्यांकन करें

हम x2x^2 से भाग देते हैं और x→0x \to 0 के रूप में सीमा का मूल्यांकन करते हैं। xx वाले सभी पद शून्य हो जाते हैं, जिससे हमें log⁡p=13\log p = \frac{1}{3} मिलता है।

Step 6: अंतिम मान ज्ञात करें

चूंकि log⁡p=13\log p = \frac{1}{3} है, तो हम 96log⁡ep96 \log_e p का मान ज्ञात करने के लिए इस मान को प्रतिस्थापित करते हैं।

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