9. Let $\theta \in \left( 0 , \frac { \pi } { 4 } \right)$ and $\mathrm { t } _ { 1 } = ( \tan \theta ) ^ { \tan \theta } , \mathrm { t } _ { 2 } = ( \tan \theta ) ^ { \cot \theta } , \mathrm { t } _ { 3 } = ( \cot \theta ) ^ { \tan \theta }$ and $\mathrm { t } _ { 4 } = ( \cot \theta ) ^ { \cot \theta }$, then
(A) $\mathrm { t } _ { 1 } > \mathrm { t } _ { 2 } > \mathrm { t } _ { 3 } > \mathrm { t } _ { 4 }$
(B) $\mathrm { t } _ { 4 } > \mathrm { t } _ { 3 } > \mathrm { t } _ { 1 } > \mathrm { t } _ { 2 }$
(C) $\mathrm { t } _ { 3 } > \mathrm { t } _ { 1 } > \mathrm { t } _ { 2 } > \mathrm { t } _ { 4 }$
(D) $\mathrm { t } _ { 2 } > \mathrm { t } _ { 3 } > \mathrm { t } _ { 1 } > \mathrm { t } _ { 4 }$
Sol. (B)
Given $\theta \in \left( 0 , \frac { \pi } { 4 } \right)$, then $\tan \theta < 1$ and $\cot \theta > 1$. Let $\tan \theta = 1 - \lambda _ { 1 }$ and $\cot \theta = 1 + \lambda _ { 2 }$ where $\lambda _ { 1 }$ and $\lambda _ { 2 }$ are very small and positive. then $\mathrm { t } _ { 1 } = \left( 1 - \lambda _ { 1 } \right) ^ { 1 - \lambda _ { 1 } } , \mathrm { t } _ { 2 } = \left( 1 - \lambda _ { 1 } \right) ^ { 1 + \lambda _ { 2 } }$
$$t _ { 3 } = \left( 1 + \lambda _ { 2 } \right) ^ { 1 - \lambda _ { 1 } } \text { and } t _ { 4 } = \left( 1 + \lambda _ { 2 } \right) ^ { 1 + \lambda _ { 2 } }$$
Hence $\mathrm { t } _ { 4 } > \mathrm { t } _ { 3 } > \mathrm { t } _ { 1 } > \mathrm { t } _ { 2 }$.