함수 y=10x와 함수 y=tanx의 그래프가 만나는 점의 x좌표가 an이므로 아래 그림에서처럼

10x=tanx에서 (n−2)π≤x<(n−2)π+2π의 근을 x=(n−2)π+αn이라 하자. (단, 0≤αn<2π)
a1=α1=0, a2=α2, a3=π+α3, a4=2π+α4,
⋯
an=(n−2)π+αn (단, 0≤αn<2π)
이므로 an+1=(n−1)π+αn+1
αn<αn+1이고, n→∞limαn=2π이므로
n→∞lim(αn+1−αn)=0
이고
n→∞limanan+1=n→∞lim(n−2)π+αn(n−1)π+αn+1=1
이므로
tan(an+1−an)=1+an+1antanan+1−tanan
=1+100an+1an10an+1−an
=100+an+1an10(an+1−an)
=(100+an+1an)(an+1+an)10(an+1−an)
=(100+an+1an)(an+1+an)10(π+αn+1−αn)
anan×tan(an+1−an)
=(an100+anan+1)(anan+1+1)10(π+αn+1−αn)
따라서
π21×n→∞liman3tan2(an+1−an)
=π21×n→∞lim(an100+anan+1)(anan+1+1)10(π+αn+1−αn)2
=π21×((0+1)(1+1)10π)2
=π21×25π2
=25