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\( \lim _ { \Delta x \rightarrow 0 } \frac { \sqrt { \tan ( x + \Delta x ) } - \sqrt { \tan x } } { \Delta x } \)

Ask by Medina Cox. in Nepal
Nov 11,2024

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The limit is \( \frac{\sec^2 x}{2\sqrt{\tan x}} \).

Solución

To evaluate the limit \[ \lim _ { \Delta x \rightarrow 0 } \frac { \sqrt { \tan ( x + \Delta x ) } - \sqrt { \tan x } } { \Delta x }, \] we can recognize that this expression resembles the definition of the derivative of a function. Specifically, we can define the function \[ f(x) = \sqrt{\tan x}. \] Then, the limit can be rewritten as \[ \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) - f(x)}{\Delta x} = f'(x). \] To find \( f'(x) \), we will use the chain rule. First, we need to find the derivative of \( f(x) = \sqrt{\tan x} \). Using the chain rule, we have: \[ f'(x) = \frac{1}{2\sqrt{\tan x}} \cdot \sec^2 x, \] where \( \sec^2 x \) is the derivative of \( \tan x \). Thus, we can express \( f'(x) \) as: \[ f'(x) = \frac{\sec^2 x}{2\sqrt{\tan x}}. \] Now, substituting this back into our limit, we find: \[ \lim _ { \Delta x \rightarrow 0 } \frac { \sqrt { \tan ( x + \Delta x ) } - \sqrt { \tan x } } { \Delta x } = \frac{\sec^2 x}{2\sqrt{\tan x}}. \] Therefore, the final result is: \[ \boxed{\frac{\sec^2 x}{2\sqrt{\tan x}}}. \]

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Bonus Knowledge

To evaluate the limit, we can recognize that we are looking for the derivative of \( \sqrt{\tan x} \) with respect to \( x \). We can express the limit in the form of a derivative: \[ \lim _ { \Delta x \rightarrow 0 } \frac { \sqrt { \tan ( x + \Delta x ) } - \sqrt { \tan x } } { \Delta x } = \frac{d}{dx} \left( \sqrt{\tan x} \right). \] To find this derivative, we can use the chain rule. Recall that if \( u = \tan x \), then \( \sqrt{u} \) gives us: \[ \frac{d}{dx} \left( \sqrt{\tan x} \right) = \frac{1}{2\sqrt{\tan x}} \cdot \frac{d}{dx} (\tan x). \] Now, we know the derivative of \( \tan x \) is \( \sec^2 x \): \[ \frac{d}{dx} \left( \tan x \right) = \sec^2 x. \] Putting it all together: \[ \frac{d}{dx} \left( \sqrt{\tan x} \right) = \frac{1}{2\sqrt{\tan x}} \cdot \sec^2 x. \] Thus, the limit evaluates to: \[ \boxed{\frac{\sec^2 x}{2\sqrt{\tan x}}}. \]

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