Gujarati

Conjugate and Modulus of complex numbers Questions in Gujarati

Class 11 Mathematics · 4-1.Complex numbers · Conjugate and Modulus of complex numbers

162+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 162 questions in Gujarati

51
MediumMCQ
જો $x$ અને $y$ વાસ્તવિક સંખ્યાઓ હોય,તો નીચેનામાંથી કયું હંમેશા સાચું છે?
A
$|x - y| = |x| - |y|$
B
$|x + y| = ||x| - |y||$
C
$|x - y| = ||x| - |y||$
D
$|x + y| = |x| + |y|$

Solution

(C) નિરપેક્ષ મૂલ્યો માટે ત્રિકોણ અસમતા મુજબ,આપણી પાસે ગુણધર્મ છે: $||x| - |y|| \leq |x - y| \leq |x| + |y|$.
ચોક્કસપણે,$|x - y| = ||x| - |y||$ એ તમામ વાસ્તવિક $x$ અને $y$ માટે હંમેશા સાચું નથી.
જો કે,નિરપેક્ષ મૂલ્યોના પ્રમાણભૂત ગુણધર્મો તપાસતા:
$1$. $|x + y| \leq |x| + |y|$
$2$. $|x - y| \geq ||x| - |y||$
આપેલા વિકલ્પો જોતા,કોઈ પણ સમાનતા તમામ વાસ્તવિક $x$ અને $y$ માટે સાર્વત્રિક રીતે સાચી નથી.
52
DifficultMCQ
જો $(\sqrt{8} + i)^{50} = 3^{49}(a + ib)$ હોય,તો $a^2 + b^2 = \dots$
A
$3$
B
$4$
C
$8$
D
$9$

Solution

(D) આપેલ સમીકરણ $(\sqrt{8} + i)^{50} = 3^{49}(a + ib)$ છે.
બંને બાજુ માનાંક લેતા,$|(\sqrt{8} + i)^{50}| = |3^{49}(a + ib)|$ મળે.
ગુણધર્મ $|z^n| = |z|^n$ નો ઉપયોગ કરતા,$|\sqrt{8} + i|^{50} = 3^{49} |a + ib|$ મળે.
$\sqrt{8} + i$ નો માનાંક $\sqrt{(\sqrt{8})^2 + 1^2} = \sqrt{8 + 1} = \sqrt{9} = 3$ થાય.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા,$3^{50} = 3^{49} \sqrt{a^2 + b^2}$ મળે.
બંને બાજુ $3^{49}$ વડે ભાગતા,$3 = \sqrt{a^2 + b^2}$ મળે.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$a^2 + b^2 = 3^2 = 9$ મળે.
53
EasyMCQ
એક સંકર સંખ્યાનો અનુબદ્ધ (conjugate) $\frac{1}{i - 1}$ છે,તો તે સંકર સંખ્યા કઈ છે?
A
$-\frac{1}{i - 1}$
B
$\frac{1}{i + 1}$
C
$-\frac{1}{i + 1}$
D
$\frac{1}{i - 1}$

Solution

(C) ધારો કે સંકર સંખ્યા $z = x + iy$ છે. તેનો અનુબદ્ધ $\bar{z} = x - iy$ છે.
આપેલ છે કે $\bar{z} = \frac{1}{i - 1} = \frac{1}{-1 + i}$.
$z$ શોધવા માટે,આપણે $\bar{z}$ નો અનુબદ્ધ લઈશું:
$z = \overline{\left(\frac{1}{-1 + i}\right)} = \frac{1}{-1 - i}$.
અંશ અને છેદને $-1$ વડે ગુણતા,આપણને મળે છે:
$z = \frac{-1}{1 + i} = -\frac{1}{i + 1}$.
54
MediumMCQ
જો $\alpha$ અને $\beta$ એ $|\beta| = 1$ સાથેની ભિન્ન સંકર સંખ્યાઓ હોય,તો $\left| \frac{\beta - \alpha}{1 - \overline{\alpha}\beta} \right|$ ની કિંમત કેટલી થાય?
A
$0$
B
$3$
C
$1$
D
$2$

Solution

(C) ધારો કે $z = \frac{\beta - \alpha}{1 - \overline{\alpha}\beta}$.
આપણે $|z|^2 = z \cdot \overline{z} = \left( \frac{\beta - \alpha}{1 - \overline{\alpha}\beta} \right) \left( \frac{\overline{\beta} - \overline{\alpha}}{1 - \alpha\overline{\beta}} \right)$ ગણીએ.
અંશનું વિસ્તરણ કરતા: $(\beta - \alpha)(\overline{\beta} - \overline{\alpha}) = |\beta|^2 - \beta\overline{\alpha} - \alpha\overline{\beta} + |\alpha|^2$.
છેદનું વિસ્તરણ કરતા: $(1 - \overline{\alpha}\beta)(1 - \alpha\overline{\beta}) = 1 - \alpha\overline{\beta} - \overline{\alpha}\beta + |\alpha|^2|\beta|^2$.
$|\beta| = 1$ હોવાથી,$|\beta|^2 = 1$ થાય.
કિંમતો મૂકતા,અંશ અને છેદ સમાન મળે છે,તેથી $|z|^2 = 1$,એટલે કે $|z| = 1$.
55
MediumMCQ
જો $k = 1, 2, ..., n$ માટે $|a_k| < 1, \lambda_k \ge 0$ હોય અને $\lambda_1 + \lambda_2 + ... + \lambda_n = 1$ હોય,તો $|\lambda_1 a_1 + \lambda_2 a_2 + ... + \lambda_n a_n|$ નું મૂલ્ય શું થાય?
A
એક જેટલું
B
એક કરતા વધારે
C
શૂન્ય
D
એક કરતા ઓછું

Solution

(D) ત્રિકોણ અસમતા મુજબ,$|\lambda_1 a_1 + \lambda_2 a_2 + ... + \lambda_n a_n| \le |\lambda_1 a_1| + |\lambda_2 a_2| + ... + |\lambda_n a_n|$ થાય.
$\lambda_k \ge 0$ હોવાથી,આ $\lambda_1 |a_1| + \lambda_2 |a_2| + ... + \lambda_n |a_n|$ બરાબર થાય.
દરેક $k$ માટે $|a_k| < 1$ આપેલ હોવાથી,$\lambda_k |a_k| < \lambda_k$ થાય.
આ અસમતાઓનો સરવાળો કરતા,$\sum_{k=1}^n \lambda_k |a_k| < \sum_{k=1}^n \lambda_k$ મળે.
$\sum_{k=1}^n \lambda_k = 1$ હોવાથી,$|\lambda_1 a_1 + \lambda_2 a_2 + ... + \lambda_n a_n| < 1$ સાબિત થાય છે.
56
DifficultMCQ
જો $2 + i$ એ સમીકરણ ${x^3} - 5{x^2} + 9x - 5 = 0$ નું એક બીજ હોય,તો અન્ય બીજ કયા છે?
A
$1$ અને $2 - i$
B
$-1$ અને $3 + i$
C
$0$ અને $1$
D
$-1$ અને $i - 2$

Solution

(A) બહુપદી ${x^3} - 5{x^2} + 9x - 5 = 0$ ના સહગુણકો વાસ્તવિક હોવાથી,સંકર બીજ હંમેશા અનુબદ્ધ જોડીમાં હોય છે.
આપેલ એક બીજ $z_1 = 2 + i$ છે,તેથી બીજું બીજ $z_2 = 2 - i$ થશે.
ધારો કે ત્રીજું બીજ $\alpha$ છે.
વિયેટાના સૂત્રો મુજબ,બીજનો સરવાળો એ ${x^2}$ ના સહગુણક અને ${x^3}$ ના સહગુણકના ગુણોત્તરની વિરોધી સંખ્યા જેટલો હોય છે.
બીજનો સરવાળો $= z_1 + z_2 + \alpha = -(-5)/1 = 5$.
જાણીતા બીજો મૂકતા: $(2 + i) + (2 - i) + \alpha = 5$.
$4 + \alpha = 5 \Rightarrow \alpha = 1$.
આમ,અન્ય બીજ $1$ અને $2 - i$ છે.
57
DifficultMCQ
જો $z$ એક એવી સંકર સંખ્યા હોય કે જેથી $|z| \geqslant 2$ થાય,તો $|z + \frac{1}{2}|$ ની ન્યૂનતમ કિંમત કેટલી થાય?
A
$\frac{3}{2}$ ની બરાબર છે
B
અંતરાલ $(1, 2)$ માં આવેલી છે
C
$\frac{5}{2}$ કરતા મોટી છે
D
$\frac{3}{2}$ કરતા મોટી પણ $\frac{5}{2}$ કરતા નાની છે

Solution

(A) આપેલ છે કે $|z| \geqslant 2$.
આપણે $|z + \frac{1}{2}|$ ની ન્યૂનતમ કિંમત શોધવી છે.
ત્રિકોણ અસમતા મુજબ,$|z + w| \geqslant ||z| - |w||$.
અહીં,$|z + \frac{1}{2}| \geqslant ||z| - |-\frac{1}{2}|| = ||z| - \frac{1}{2}|$.
કારણ કે $|z| \geqslant 2$,તેથી $|z| - \frac{1}{2}$ ની કિંમત ઓછામાં ઓછી $2 - \frac{1}{2} = \frac{3}{2}$ થાય.
આમ,$|z + \frac{1}{2}| \geqslant \frac{3}{2}$.
જ્યારે $z = -2$ હોય ત્યારે ન્યૂનતમ કિંમત $\frac{3}{2}$ મળે છે.
58
AdvancedMCQ
ધારો કે સંકર સંખ્યા $z$ એવી છે કે $|z - \frac{6}{z}| = 5$,તો $|z|$ ની મહત્તમ કિંમત શું હશે -
A
$2$
B
$3$
C
$5$
D
$6$

Solution

(D) આપેલ છે $|z - \frac{6}{z}| = 5$.
ત્રિકોણ અસમતાના ગુણધર્મ $||z_1| - |z_2|| \leq |z_1 - z_2|$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે $|z| - |\frac{6}{z}| \leq |z - \frac{6}{z}|$.
આપેલ કિંમત મૂકતા: $|z| - \frac{6}{|z|} \leq 5$.
ધારો કે $|z| = r$,જ્યાં $r > 0$. તો $r - \frac{6}{r} \leq 5$.
$r$ વડે ગુણતા (કારણ કે $r > 0$): $r^2 - 6 \leq 5r \Rightarrow r^2 - 5r - 6 \leq 0$.
દ્વિઘાત સમીકરણના અવયવ પાડતા: $(r - 6)(r + 1) \leq 0$.
$r > 0$ હોવાથી,$r \leq 6$ હોવું જોઈએ.
આમ,$|z|$ ની મહત્તમ કિંમત $6$ છે.
59
AdvancedMCQ
સંકર સંખ્યા $z$ એ શરત $\left| z - \frac{25}{z} \right| = 24$ નું પાલન કરે છે. ઉગમબિંદુથી બિંદુ $z$ સુધીનું મહત્તમ અંતર કેટલું છે?
A
$25$
B
$30$
C
$32$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $|z| = r$. આપેલ છે કે $\left| z - \frac{25}{z} \right| = 24$.
ત્રિકોણ અસમતાના ગુણધર્મ $||z_1| - |z_2|| \leq |z_1 - z_2| \leq |z_1| + |z_2|$ નો ઉપયોગ કરતા:
$|z| - \frac{25}{|z|} \leq \left| z - \frac{25}{z} \right| \leq |z| + \frac{25}{|z|}$.
અસમતાની જમણી બાજુથી: $24 \leq r + \frac{25}{r} \implies r^2 - 24r + 25 \geq 0$.
અસમતાની ડાબી બાજુથી: $r - \frac{25}{r} \leq 24 \implies r^2 - 24r - 25 \leq 0$.
$r^2 - 24r - 25 = 0$ ઉકેલતા,આપણને $(r - 25)(r + 1) = 0$ મળે છે. $r > 0$ હોવાથી,$r \leq 25$.
આમ,$|z|$ ની મહત્તમ કિંમત $25$ છે.
60
AdvancedMCQ
જો $\log_{\tan 30^{\circ}} \left( \frac{2|z|^2 + 2|z| - 3}{|z| + 1} \right) < -2$ હોય,તો:
A
$|z| < \frac{3}{2}$
B
$|z| > \frac{3}{2}$
C
$|z| > 2$
D
$|z| < 2$

Solution

(C) આપેલ અસમતા: $\log_{\tan 30^{\circ}} \left( \frac{2|z|^2 + 2|z| - 3}{|z| + 1} \right) < -2$.
અહીં $\tan 30^{\circ} = \frac{1}{\sqrt{3}}$ હોવાથી,આધાર $0 < \frac{1}{\sqrt{3}} < 1$ છે.
જ્યારે લઘુગણકનો આધાર $0$ અને $1$ ની વચ્ચે હોય,ત્યારે લઘુગણક દૂર કરતી વખતે અસમતાની નિશાની બદલાય છે:
$\frac{2|z|^2 + 2|z| - 3}{|z| + 1} > (\frac{1}{\sqrt{3}})^{-2}$.
$\frac{2|z|^2 + 2|z| - 3}{|z| + 1} > 3$.
$2|z|^2 + 2|z| - 3 > 3(|z| + 1)$.
$2|z|^2 + 2|z| - 3 > 3|z| + 3$.
$2|z|^2 - |z| - 6 > 0$.
દ્વિઘાત પદાવલિના અવયવ પાડતા: $(2|z| + 3)(|z| - 2) > 0$.
$|z| \geq 0$ હોવાથી,$2|z| + 3$ હંમેશા ધન છે.
તેથી,$|z| - 2 > 0$,જેનો અર્થ છે કે $|z| > 2$.
61
AdvancedMCQ
જો સંકર સંખ્યાઓ $(x - 2y) + i(3x - y)$ અને $(2x - y) + i(x - y + 6)$ એકબીજાની અનુબદ્ધ (conjugate) હોય,તો $|x + iy|$ ની કિંમત શોધો $(x, y \in \mathbb{R})$.
A
$1$
B
$\sqrt{2}$
C
$2$
D
$4$

Solution

(B) બે સંકર સંખ્યાઓ $z_1 = a + ib$ અને $z_2 = c + id$ એકબીજાની અનુબદ્ધ હોય જો $z_1 = \overline{z_2}$ થાય.
આપેલ છે કે $(x - 2y) + i(3x - y) = \overline{(2x - y) + i(x - y + 6)}$.
તેથી $(x - 2y) + i(3x - y) = (2x - y) - i(x - y + 6)$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોની સરખામણી કરતા:
વાસ્તવિક ભાગ: $x - 2y = 2x - y \Rightarrow x + y = 0$.
કાલ્પનિક ભાગ: $3x - y = -(x - y + 6)$ $\Rightarrow 3x - y = -x + y - 6$ $\Rightarrow 4x - 2y = -6$ $\Rightarrow 2x - y = -3$.
બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા: $(x + y) + (2x - y) = 0 - 3$ $\Rightarrow 3x = -3$ $\Rightarrow x = -1$.
$x = -1$ ને $x + y = 0$ માં મુકતા,$y = 1$ મળે.
તેથી,$|x + iy| = |-1 + i| = \sqrt{(-1)^2 + (1)^2} = \sqrt{1 + 1} = \sqrt{2}$.
62
AdvancedMCQ
સંકર સંખ્યા $z$ ની સંખ્યા શોધો કે જેથી $|z| + z - 3\bar{z} = 0$ થાય.
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$3$

Solution

(B) ધારો કે $z = x + iy$.
આપેલ સમીકરણ: $|z| + z - 3\bar{z} = 0$.
$z = x + iy$ અને $\bar{z} = x - iy$ મૂકતા:
$\sqrt{x^2 + y^2} + (x + iy) - 3(x - iy) = 0$.
$\sqrt{x^2 + y^2} - 2x + 4iy = 0$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોને શૂન્ય સાથે સરખાવતા:
કાલ્પનિક ભાગ: $4y = 0 \implies y = 0$.
વાસ્તવિક ભાગ: $\sqrt{x^2} - 2x = 0 \implies |x| = 2x$.
જો $x \ge 0$ હોય,તો $x = 2x \implies x = 0$.
જો $x < 0$ હોય,તો $-x = 2x \implies 3x = 0$,જે $x < 0$ સાથે વિરોધાભાસ ધરાવે છે.
આમ,માત્ર એક જ ઉકેલ $z = 0$ મળે છે.
63
AdvancedMCQ
$ heta$ ની વાસ્તવિક કિંમત શોધો જેના માટે પદાવલિ $\frac{1 + i \cos \theta}{1 - 2i \cos \theta}$ એક વાસ્તવિક સંખ્યા બને $(n \in I)$:
A
$(2n + 1)\pi$
B
$(2n + 1)\frac{\pi}{2}$
C
$2n\pi$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $z = \frac{1 + i \cos \theta}{1 - 2i \cos \theta}$.
$z$ ને વાસ્તવિક સંખ્યા બનાવવા માટે,આપણે અંશ અને છેદને છેદના અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $1 + 2i \cos \theta$ વડે ગુણીએ:
$z = \frac{(1 + i \cos \theta)(1 + 2i \cos \theta)}{(1 - 2i \cos \theta)(1 + 2i \cos \theta)}$
$z = \frac{1 + 2i \cos \theta + i \cos \theta + 2i^2 \cos^2 \theta}{1 + 4 \cos^2 \theta}$
$i^2 = -1$ હોવાથી:
$z = \frac{1 - 2 \cos^2 \theta + 3i \cos \theta}{1 + 4 \cos^2 \theta}$
$z$ વાસ્તવિક સંખ્યા હોય તે માટે કાલ્પનિક ભાગ શૂન્ય હોવો જોઈએ:
$\frac{3 \cos \theta}{1 + 4 \cos^2 \theta} = 0$
આનો અર્થ છે કે $\cos \theta = 0$.
$\cos \theta = 0$ માટેનો વ્યાપક ઉકેલ $\theta = (2n + 1)\frac{\pi}{2}$ છે,જ્યાં $n \in I$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
64
AdvancedMCQ
જો $z_1 = 1+2i$ અને $z_2 = 3+5i$ હોય,તો $\text{Re} \left( \frac{\bar{z}_2 z_1}{z_2} \right) = $
A
$\frac{-31}{17}$
B
$\frac{17}{22}$
C
$\frac{-17}{31}$
D
$\frac{22}{17}$

Solution

(D) આપેલ છે કે,$z_1 = 1+2i$,$z_2 = 3+5i$,અને $\bar{z}_2 = 3-5i$.
અંશની ગણતરી કરતા: $\bar{z}_2 z_1 = (3-5i)(1+2i) = 3 + 6i - 5i - 10i^2 = 3 + i + 10 = 13+i$.
હવે,પદની ગણતરી કરતા: $\frac{\bar{z}_2 z_1}{z_2} = \frac{13+i}{3+5i}$.
અંશ અને છેદને છેદના અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $(3-5i)$ વડે ગુણતા:
$\frac{13+i}{3+5i} \times \frac{3-5i}{3-5i} = \frac{39 - 65i + 3i - 5i^2}{3^2 + 5^2} = \frac{39 - 62i + 5}{9 + 25} = \frac{44 - 62i}{34}$.
અપૂર્ણાંકનું સાદું રૂપ આપતા: $\frac{44}{34} - \frac{62}{34}i = \frac{22}{17} - \frac{31}{17}i$.
તેથી,$\text{Re} \left( \frac{\bar{z}_2 z_1}{z_2} \right) = \frac{22}{17}$.
65
DifficultMCQ
ધારો કે $Z_1$ અને $Z_2$ કોઈપણ બે સંકર સંખ્યાઓ છે.
વિધાન $1: |Z_1 - Z_2| \ge |Z_1| - |Z_2|$
વિધાન $2: |Z_1 + Z_2| \le |Z_1| + |Z_2|$
A
વિધાન $1$ સાચું છે,વિધાન $2$ સાચું છે,વિધાન $2$ એ વિધાન $1$ ની સાચી સમજૂતી છે.
B
વિધાન $1$ સાચું છે,વિધાન $2$ સાચું છે,વિધાન $2$ એ વિધાન $1$ ની સાચી સમજૂતી નથી.
C
વિધાન $1$ સાચું છે,વિધાન $2$ ખોટું છે.
D
વિધાન $1$ ખોટું છે,વિધાન $2$ સાચું છે.

Solution

(B) વિધાન $1$ એ બાદબાકી માટે ત્રિકોણીય અસમતા છે,જે દર્શાવે છે કે $|Z_1 - Z_2| \ge ||Z_1| - |Z_2||$,અને કારણ કે $||Z_1| - |Z_2|| \ge |Z_1| - |Z_2|$,તેથી વિધાન $1$ સાચું છે.
વિધાન $2$ એ સરવાળા માટે પ્રમાણભૂત ત્રિકોણીય અસમતા છે,જે સંકર સંખ્યાઓના માનાંકનો મૂળભૂત ગુણધર્મ છે અને તે સાચું છે.
જોકે,વિધાન $2$ એ વિધાન $1$ ની સમજૂતી આપતું નથી કારણ કે તે બંને સંકર સંખ્યાઓના માનાંકના સ્વતંત્ર ગુણધર્મો છે.
66
DifficultMCQ
${\left| {{z_1} + {z_2}} \right|^2} + {\left| {{z_1} - {z_2}} \right|^2}$ ની કિંમત શું થાય?
A
$2(\left| {{z_1}} \right| + \left| {{z_2}} \right|)$
B
$2(\left| {{z_1}} \right|^2 + \left| {{z_2}} \right|^2)$
C
$\left| {{z_1}} \right|\left| {{z_2}} \right|$
D
$\left| {{z_1}} \right|^2 + \left| {{z_2}} \right|^2$

Solution

(B) સંકર સંખ્યાના માનાંકના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા: $\left| z \right|^2 = z \bar{z}$.
પદોનું વિસ્તરણ કરતા:
${\left| {{z_1} + {z_2}} \right|^2} = \left| {{z_1}} \right|^2 + \left| {{z_2}} \right|^2 + z_1\bar{z_2} + z_2\bar{z_1}$.
તે જ રીતે:
${\left| {{z_1} - {z_2}} \right|^2} = \left| {{z_1}} \right|^2 + \left| {{z_2}} \right|^2 - z_1\bar{z_2} - z_2\bar{z_1}$.
આ બંને પદોનો સરવાળો કરતા:
${\left| {{z_1} + {z_2}} \right|^2} + {\left| {{z_1} - {z_2}} \right|^2} = 2\left| {{z_1}} \right|^2 + 2\left| {{z_2}} \right|^2 = 2(\left| {{z_1}} \right|^2 + \left| {{z_2}} \right|^2)$.
67
DifficultMCQ
ધારો કે $z$ એક એવી સંકર સંખ્યા છે કે જેથી $|z| + z = 3 + i$ (જ્યાં $i = \sqrt{-1}$). તો $|z|$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{\sqrt{34}}{3}$
B
$\frac{5}{3}$
C
$\frac{\sqrt{41}}{4}$
D
$\frac{5}{4}$

Solution

(B) ધારો કે $z = x + iy$.
આપેલ છે કે $|z| + z = 3 + i$.
$z = x + iy$ મૂકતા,$\sqrt{x^2 + y^2} + x + iy = 3 + i$ મળે.
કાલ્પનિક ભાગોની સરખામણી કરતા,$y = 1$ મળે.
વાસ્તવિક ભાગોની સરખામણી કરતા,$\sqrt{x^2 + 1} + x = 3$ મળે.
$\sqrt{x^2 + 1} = 3 - x$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$x^2 + 1 = (3 - x)^2 = 9 - 6x + x^2$.
$1 = 9 - 6x$,જેનો અર્થ છે કે $6x = 8$,તેથી $x = \frac{4}{3}$.
હવે,$|z| = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{(\frac{4}{3})^2 + 1^2} = \sqrt{\frac{16}{9} + 1} = \sqrt{\frac{25}{9}} = \frac{5}{3}$.
68
DifficultMCQ
જો $a > 0$ અને $z = \frac{(1 + i)^2}{a - i}$ નું માન $\sqrt{\frac{2}{5}}$ હોય,તો $\bar{z}$ બરાબર શું થાય?
A
$-\frac{3}{5} - \frac{1}{5}i$
B
$-\frac{1}{5} - \frac{3}{5}i$
C
$-\frac{1}{5} + \frac{3}{5}i$
D
$\frac{1}{5} - \frac{3}{5}i$

Solution

(B) આપેલ છે કે $z = \frac{(1 + i)^2}{a - i} = \frac{2i}{a - i}$.
અંશ અને છેદને અનુબદ્ધ $(a + i)$ વડે ગુણતા,$z = \frac{2i(a + i)}{a^2 + 1} = \frac{-2 + 2ai}{a^2 + 1}$ મળે.
માન $|z| = \frac{|2i|}{|a - i|} = \frac{2}{\sqrt{a^2 + 1}}$.
$|z| = \sqrt{\frac{2}{5}}$ આપેલ હોવાથી,$\frac{2}{\sqrt{a^2 + 1}} = \sqrt{\frac{2}{5}} \implies \frac{4}{a^2 + 1} = \frac{2}{5} \implies a^2 + 1 = 10 \implies a^2 = 9$.
$a > 0$ હોવાથી,$a = 3$ મળે.
$a = 3$ ને $z$ માં મૂકતા,$z = \frac{2i(3 + i)}{3^2 + 1} = \frac{6i - 2}{10} = -\frac{1}{5} + \frac{3}{5}i$.
તેથી અનુબદ્ધ $\bar{z} = -\frac{1}{5} - \frac{3}{5}i$ થાય.
69
MediumMCQ
$2-3i$ નો ગુણાકારાત્મક વ્યસ્ત શોધો.
A
$\frac{2}{13}+\frac{3}{13}i$
B
$\frac{2}{13}-\frac{3}{13}i$
C
$\frac{3}{13}+\frac{2}{13}i$
D
$\frac{3}{13}-\frac{2}{13}i$

Solution

(A) ધારો કે $z = 2-3i$.
$z$ નો ગુણાકારાત્મક વ્યસ્ત $z^{-1} = \frac{1}{z} = \frac{1}{2-3i}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સરળ બનાવવા માટે,અંશ અને છેદને $z$ ના અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $2+3i$ વડે ગુણો:
$z^{-1} = \frac{1(2+3i)}{(2-3i)(2+3i)}$
નિત્યસમ $(a-bi)(a+bi) = a^2+b^2$ નો ઉપયોગ કરતા:
$z^{-1} = \frac{2+3i}{2^2 + (-3)^2} = \frac{2+3i}{4+9} = \frac{2+3i}{13}$
આમ,$z^{-1} = \frac{2}{13} + \frac{3}{13}i$.
70
MediumMCQ
સંકર સંખ્યા $4-3i$ નો ગુણાકાર માટેનો વ્યસ્ત શોધો.
A
$\frac{4}{25} + \frac{3}{25}i$
B
$\frac{4}{25} - \frac{3}{25}i$
C
$\frac{3}{25} + \frac{4}{25}i$
D
$\frac{3}{25} - \frac{4}{25}i$

Solution

(A) ધારો કે $z = 4 - 3i$.
$z$ નો ગુણાકાર માટેનો વ્યસ્ત $z^{-1} = \frac{1}{z} = \frac{1}{4 - 3i}$ દ્વારા મળે છે.
સરળ બનાવવા માટે,અંશ અને છેદને અનુબદ્ધ $(4 + 3i)$ વડે ગુણો:
$z^{-1} = \frac{1(4 + 3i)}{(4 - 3i)(4 + 3i)}$.
નિત્યસમ $(a - b)(a + b) = a^2 - b^2$ નો ઉપયોગ કરતા:
$z^{-1} = \frac{4 + 3i}{4^2 - (3i)^2} = \frac{4 + 3i}{16 - 9i^2}$.
કારણ કે $i^2 = -1$:
$z^{-1} = \frac{4 + 3i}{16 + 9} = \frac{4 + 3i}{25}$.
આમ,$z^{-1} = \frac{4}{25} + \frac{3}{25}i$.
71
EasyMCQ
સંકર સંખ્યા $\sqrt{5}+3i$ નો ગુણાકાર માટેનો વ્યસ્ત શોધો.
A
$\frac{\sqrt{5}}{14}-\frac{3i}{14}$
B
$\frac{\sqrt{5}}{14}+\frac{3i}{14}$
C
$\frac{\sqrt{5}}{14}-3i$
D
$\frac{\sqrt{5}}{14}+3i$

Solution

(A) ધારો કે $z = \sqrt{5} + 3i$.
$z$ નો ગુણાકાર માટેનો વ્યસ્ત $z^{-1} = \frac{1}{z} = \frac{1}{\sqrt{5} + 3i}$ છે.
સરળ બનાવવા માટે,અંશ અને છેદને અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $\sqrt{5} - 3i$ વડે ગુણો:
$z^{-1} = \frac{\sqrt{5} - 3i}{(\sqrt{5} + 3i)(\sqrt{5} - 3i)}$.
નિત્યસમ $(a+bi)(a-bi) = a^2 + b^2$ નો ઉપયોગ કરતા:
$z^{-1} = \frac{\sqrt{5} - 3i}{(\sqrt{5})^2 + 3^2} = \frac{\sqrt{5} - 3i}{5 + 9} = \frac{\sqrt{5} - 3i}{14}$.
આમ,$z^{-1} = \frac{\sqrt{5}}{14} - \frac{3i}{14}$.
72
MediumMCQ
$\frac{(3-2 i)(2+3 i)}{(1+2 i)(2-i)}$ નો અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા (conjugate) શોધો.
A
$\frac{63}{25}+\frac{16}{25} i$
B
$\frac{63}{25}-\frac{16}{25} i$
C
$\frac{16}{25}+\frac{63}{25} i$
D
$\frac{16}{25}-\frac{63}{25} i$

Solution

(A) ધારો કે $z = \frac{(3-2 i)(2+3 i)}{(1+2 i)(2-i)}$.
અંશનું સાદુરૂપ આપતા: $(3-2 i)(2+3 i) = 6 + 9i - 4i - 6i^2 = 12 + 5i$.
છેદનું સાદુરૂપ આપતા: $(1+2 i)(2-i) = 2 - i + 4i - 2i^2 = 4 + 3i$.
તેથી,$z = \frac{12+5i}{4+3i}$.
છેદની અનુબદ્ધ સંખ્યા $(4-3i)$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$z = \frac{(12+5i)(4-3i)}{(4+3i)(4-3i)} = \frac{48 - 36i + 20i + 15}{16 + 9} = \frac{63 - 16i}{25} = \frac{63}{25} - \frac{16}{25}i$.
$z = a + bi$ ની અનુબદ્ધ સંખ્યા $\bar{z} = a - bi$ થાય.
તેથી,$\frac{63}{25} - \frac{16}{25}i$ ની અનુબદ્ધ સંખ્યા $\frac{63}{25} + \frac{16}{25}i$ છે.
73
MediumMCQ
સંકર સંખ્યા $\frac{1}{1+i}$ નો માનાંક અને કોણાંક શોધો.
A
માનાંક = $\frac{1}{\sqrt{2}}$,કોણાંક = $\frac{-\pi}{4}$
B
માનાંક = $\frac{1}{\sqrt{2}}$,કોણાંક = $\frac{\pi}{4}$
C
માનાંક = $\sqrt{2}$,કોણાંક = $\frac{-\pi}{4}$
D
માનાંક = $\sqrt{2}$,કોણાંક = $\frac{\pi}{4}$

Solution

(A) ધારો કે $z = \frac{1}{1+i}$.
અંશ અને છેદને અનુબદ્ધ સંખ્યા $(1-i)$ વડે ગુણતા:
$z = \frac{1(1-i)}{(1+i)(1-i)} = \frac{1-i}{1^2 - i^2} = \frac{1-i}{1+1} = \frac{1}{2} - \frac{1}{2}i$.
અહીં,વાસ્તવિક ભાગ $x = \frac{1}{2}$ અને કાલ્પનિક ભાગ $y = -\frac{1}{2}$ છે.
માનાંક $r = |z| = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{(\frac{1}{2})^2 + (-\frac{1}{2})^2} = \sqrt{\frac{1}{4} + \frac{1}{4}} = \sqrt{\frac{1}{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
કોણાંક $\theta$ માટે,$x > 0$ અને $y < 0$ હોવાથી,સંકર સંખ્યા ચોથા ચરણમાં છે.
$\tan \theta = |\frac{y}{x}| = |\frac{-1/2}{1/2}| = |-1| = 1$.
$\theta$ ચોથા ચરણમાં હોવાથી,$\theta = -\tan^{-1}(1) = -\frac{\pi}{4}$.
આમ,માનાંક $\frac{1}{\sqrt{2}}$ અને કોણાંક $-\frac{\pi}{4}$ છે.
74
Medium
જો $x+iy = \frac{a+ib}{a-ib}$ હોય,તો સાબિત કરો કે $x^{2}+y^{2}=1$.

Solution

(N/A) આપેલ છે કે $x+iy = \frac{a+ib}{a-ib}$.
બંને બાજુ માનાંક લેતા,આપણને મળે $|x+iy| = \left|\frac{a+ib}{a-ib}\right|$.
કારણ કે $|z_1/z_2| = |z_1|/|z_2|$,તેથી $\sqrt{x^2+y^2} = \frac{|a+ib|}{|a-ib|}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $|a+ib| = \sqrt{a^2+b^2}$ અને $|a-ib| = \sqrt{a^2+(-b)^2} = \sqrt{a^2+b^2}$.
આમ,$\sqrt{x^2+y^2} = \frac{\sqrt{a^2+b^2}}{\sqrt{a^2+b^2}} = 1$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,આપણને મળે $x^2+y^2 = 1^2 = 1$.
75
Medium
જો $x-iy = \sqrt{\frac{a-ib}{c-id}}$ હોય,તો સાબિત કરો કે $(x^2+y^2)^2 = \frac{a^2+b^2}{c^2+d^2}$.

Solution

(N/A) આપેલ છે કે $x-iy = \sqrt{\frac{a-ib}{c-id}}$.
બંને બાજુ માનાંક લેતા,$|x-iy| = \left|\sqrt{\frac{a-ib}{c-id}}\right|$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $|z_1/z_2| = |z_1|/|z_2|$ અને $|\sqrt{z}| = \sqrt{|z|}$,તેથી $|x-iy| = \sqrt{\frac{|a-ib|}{|c-id|}}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $|x-iy| = \sqrt{x^2+y^2}$,$|a-ib| = \sqrt{a^2+b^2}$,અને $|c-id| = \sqrt{c^2+d^2}$.
આ કિંમતો મૂકતા,$\sqrt{x^2+y^2} = \sqrt{\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{\sqrt{c^2+d^2}}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$x^2+y^2 = \sqrt{\frac{a^2+b^2}{c^2+d^2}}$.
ફરીથી વર્ગ કરતા,$(x^2+y^2)^2 = \frac{a^2+b^2}{c^2+d^2}$.
આમ,સાબિત થાય છે.
76
MediumMCQ
જો $z_{1} = 2 - i$ અને $z_{2} = 1 + i$ હોય,તો $\left| \frac{z_{1} + z_{2} + 1}{z_{1} - z_{2} + 1} \right|$ શોધો.
A
$1$
B
$\sqrt{2}$
C
$2$
D
$\frac{1}{\sqrt{2}}$

Solution

(B) આપેલ છે કે $z_{1} = 2 - i$ અને $z_{2} = 1 + i$.
પ્રથમ,અંશની ગણતરી કરો: $z_{1} + z_{2} + 1 = (2 - i) + (1 + i) + 1 = 4$.
ત્યારબાદ,છેદની ગણતરી કરો: $z_{1} - z_{2} + 1 = (2 - i) - (1 + i) + 1 = 2 - i - 1 - i + 1 = 2 - 2i$.
હવે,આ કિંમતોને પદાવલિમાં મૂકો: $\left| \frac{4}{2 - 2i} \right| = \left| \frac{4}{2(1 - i)} \right| = \left| \frac{2}{1 - i} \right|$.
સરળ બનાવવા માટે,અંશ અને છેદને અનુબદ્ધ $(1 + i)$ વડે ગુણો: $\left| \frac{2(1 + i)}{(1 - i)(1 + i)} \right| = \left| \frac{2(1 + i)}{1^2 - i^2} \right|$.
કારણ કે $i^2 = -1$,તેથી $\left| \frac{2(1 + i)}{1 + 1} \right| = \left| \frac{2(1 + i)}{2} \right| = |1 + i|$.
માનાંક $|1 + i| = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}$ થાય છે.
77
MediumMCQ
ધારો કે $z_{1} = 2 - i$ અને $z_{2} = -2 + i$. $\operatorname{Re}\left(\frac{z_{1} z_{2}}{\bar{z}_{1}}\right)$ શોધો.
A
$\frac{-2}{5}$
B
$\frac{2}{5}$
C
$\frac{-11}{5}$
D
$\frac{11}{5}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $z_{1} = 2 - i$ અને $z_{2} = -2 + i$.
પ્રથમ, ગુણાકાર $z_{1} z_{2} = (2 - i)(-2 + i) = -4 + 2i + 2i - i^{2} = -4 + 4i - (-1) = -3 + 4i$ શોધો.
અનુબદ્ધ સંકરણી $\bar{z}_{1} = 2 + i$ છે.
હવે, પદ $\frac{z_{1} z_{2}}{\bar{z}_{1}} = \frac{-3 + 4i}{2 + i}$ ધ્યાનમાં લો.
સરળ બનાવવા માટે, અંશ અને છેદને છેદની અકરણી $(2 - i)$ વડે ગુણો:
$\frac{(-3 + 4i)(2 - i)}{(2 + i)(2 - i)} = \frac{-6 + 3i + 8i - 4i^{2}}{2^{2} + 1^{2}} = \frac{-6 + 11i - 4(-1)}{4 + 1} = \frac{-6 + 11i + 4}{5} = \frac{-2 + 11i}{5} = \frac{-2}{5} + \frac{11}{5}i$.
વાસ્તવિક ભાગની સરખામણી કરતા, આપણને $\operatorname{Re}\left(\frac{z_{1} z_{2}}{\bar{z}_{1}}\right) = \frac{-2}{5}$ મળે છે.
78
MediumMCQ
ધારો કે $z_{1} = 2 - i$ અને $z_{2} = -2 + i$ છે. $\operatorname{Im}\left(\frac{1}{z_{1} \bar{z}_{1}}\right)$ શોધો.
A
$0$
B
$1/5$
C
$1/25$
D
$1$

Solution

(A) આપેલ છે કે $z_{1} = 2 - i$.
તેથી અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $\bar{z}_{1} = 2 + i$ થાય.
આપણે જાણીએ છીએ કે $z_{1} \bar{z}_{1} = |z_{1}|^2 = (2)^2 + (-1)^2 = 4 + 1 = 5$.
તેથી,$\frac{1}{z_{1} \bar{z}_{1}} = \frac{1}{5}$.
$\frac{1}{5}$ એ વાસ્તવિક સંખ્યા હોવાથી,તેનો કાલ્પનિક ભાગ $0$ થાય.
આમ,$\operatorname{Im}\left(\frac{1}{z_{1} \bar{z}_{1}}\right) = 0$.
79
Medium
સંકર સંખ્યા $\frac{1+2i}{1-3i}$ નો માનાંક અને કોણાંક શોધો.

Solution

(N/A) ધારો કે $z = \frac{1+2i}{1-3i}$.
સરળ બનાવવા માટે,અંશ અને છેદને છેદના અનુબદ્ધ $1+3i$ વડે ગુણો:
$z = \frac{1+2i}{1-3i} \times \frac{1+3i}{1+3i} = \frac{1 + 3i + 2i + 6i^2}{1^2 + 3^2} = \frac{1 + 5i - 6}{1 + 9} = \frac{-5 + 5i}{10} = -\frac{1}{2} + \frac{1}{2}i$.
ધારો કે $z = r(\cos \theta + i \sin \theta)$.
તેથી $r = |z| = \sqrt{(-\frac{1}{2})^2 + (\frac{1}{2})^2} = \sqrt{\frac{1}{4} + \frac{1}{4}} = \sqrt{\frac{1}{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
કોણાંક $\theta$ માટે,$\cos \theta = \frac{-1/2}{1/\sqrt{2}} = -\frac{1}{\sqrt{2}}$ અને $\sin \theta = \frac{1/2}{1/\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
કારણ કે $\cos \theta < 0$ અને $\sin \theta > 0$,$\theta$ એ $II$ ચરણમાં આવેલું છે.
તેથી,$\theta = \pi - \frac{\pi}{4} = \frac{3\pi}{4}$.
માનાંક $\frac{1}{\sqrt{2}}$ છે અને કોણાંક $\frac{3\pi}{4}$ છે.
80
MediumMCQ
જો $(x-iy)(3+5i)$ એ $-6-24i$ નો અનુબદ્ધ (conjugate) હોય,તો વાસ્તવિક સંખ્યાઓ $x$ અને $y$ શોધો.
A
$x=3, y=-3$
B
$x=3, y=3$
C
$x=-3, y=3$
D
$x=-3, y=-3$

Solution

(A) ધારો કે $z = (x-iy)(3+5i)$.
$z = 3x + 5xi - 3yi - 5yi^2 = 3x + 5xi - 3yi + 5y = (3x+5y) + i(5x-3y)$.
તેથી,અનુબદ્ધ $\bar{z} = (3x+5y) - i(5x-3y)$.
આપેલ છે કે $\bar{z} = -6 - 24i$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોને સરખાવતા:
$3x + 5y = -6$ $(i)$
$5x - 3y = 24$ $(ii)$
સમીકરણ $(i)$ ને $3$ વડે અને $(ii)$ ને $5$ વડે ગુણતા:
$9x + 15y = -18$
$25x - 15y = 120$
બંનેનો સરવાળો કરતા: $34x = 102$,તેથી $x = 3$.
$x=3$ ને સમીકરણ $(i)$ માં મૂકતા: $3(3) + 5y = -6$ $\Rightarrow 9 + 5y = -6$ $\Rightarrow 5y = -15$ $\Rightarrow y = -3$.
આમ,$x=3$ અને $y=-3$ છે.
81
MediumMCQ
$\frac{1+i}{1-i}-\frac{1-i}{1+i}$ નો માનાંક શોધો.
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$i$

Solution

(C) ધારો કે $z = \frac{1+i}{1-i}-\frac{1-i}{1+i}$.
પદાવલિનું સાદું રૂપ આપતા:
$z = \frac{(1+i)^2 - (1-i)^2}{(1-i)(1+i)}$
નિત્યસમ $(1+i)^2 = 2i$ અને $(1-i)^2 = -2i$ નો ઉપયોગ કરતા:
$z = \frac{2i - (-2i)}{1 - (-1)} = \frac{4i}{2} = 2i$.
માનાંક $|z| = |2i| = \sqrt{0^2 + 2^2} = 2$ થાય.
82
DifficultMCQ
જો $\alpha$ અને $\beta$ એ $|\beta|=1$ સાથેની ભિન્ન સંકર સંખ્યાઓ હોય,તો $\left|\frac{\beta-\alpha}{1-\bar{\alpha} \beta}\right|$ શોધો.
A
$0$
B
$1$
C
$|\alpha|$
D
$|\beta|$

Solution

(B) ધારો કે $z = \frac{\beta-\alpha}{1-\bar{\alpha} \beta}.$ આપણે $|z|$ શોધવા માંગીએ છીએ.
$|z|^2 = z \cdot \bar{z} = \left( \frac{\beta-\alpha}{1-\bar{\alpha} \beta} \right) \left( \frac{\bar{\beta}-\bar{\alpha}}{1-\alpha \bar{\beta}} \right)$ લો.
કારણ કે $|\beta|=1,$ આપણી પાસે $\beta \bar{\beta} = |\beta|^2 = 1$ છે,તેથી $\bar{\beta} = \frac{1}{\beta}.$
આ કિંમત મૂકતા,$|z|^2 = \frac{\beta \bar{\beta} - \beta \bar{\alpha} - \alpha \bar{\beta} + \alpha \bar{\alpha}}{1 - \alpha \bar{\beta} - \bar{\alpha} \beta + \alpha \bar{\alpha} \beta \bar{\beta}}.$
$\beta \bar{\beta} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા,અંશ $1 - \beta \bar{\alpha} - \alpha \bar{\beta} + |\alpha|^2$ બને છે.
છેદ $1 - \alpha \bar{\beta} - \bar{\alpha} \beta + |\alpha|^2 (1) = 1 - \alpha \bar{\beta} - \bar{\alpha} \beta + |\alpha|^2$ બને છે.
અંશ અને છેદ સમાન હોવાથી,$|z|^2 = 1,$ જેનો અર્થ છે કે $|z| = 1.$
83
MediumMCQ
સમીકરણ $|1-i|^{x}=2^{x}$ ના શૂન્યતર પૂર્ણાંક ઉકેલોની સંખ્યા શોધો.
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$3$

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ: $|1-i|^{x} = 2^{x}$
માનાંકની ગણતરી કરતા: $|1-i| = \sqrt{1^{2} + (-1)^{2}} = \sqrt{2}$
સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા: $(\sqrt{2})^{x} = 2^{x}$
$\sqrt{2}$ ને $2^{1/2}$ તરીકે લખતા: $(2^{1/2})^{x} = 2^{x}$
ઘાતાંકનું સાદુંરૂપ આપતા: $2^{x/2} = 2^{x}$
ઘાતાંકને સરખાવતા: $\frac{x}{2} = x$
$2$ વડે ગુણતા: $x = 2x$
ગોઠવણી કરતા: $2x - x = 0 \Rightarrow x = 0$
એકમાત્ર પૂર્ણાંક ઉકેલ $x = 0$ છે.
$0$ એ શૂન્યતર પૂર્ણાંક ન હોવાથી,શૂન્યતર પૂર્ણાંક ઉકેલોની સંખ્યા $0$ છે.
84
Medium
જો $(a+ib)(c+id)(e+if)(g+ih)=A+iB$ હોય,તો સાબિત કરો કે: $(a^{2}+b^{2})(c^{2}+d^{2})(e^{2}+f^{2})(g^{2}+h^{2})=A^{2}+B^{2}$

Solution

(N/A) આપેલ છે: $(a+ib)(c+id)(e+if)(g+ih)=A+iB$
બંને બાજુ માનાંક લેતા:
$|(a+ib)(c+id)(e+if)(g+ih)| = |A+iB|$
ગુણધર્મ $|z_{1}z_{2}z_{3}z_{4}| = |z_{1}||z_{2}||z_{3}||z_{4}|$ નો ઉપયોગ કરતા:
$|a+ib| \times |c+id| \times |e+if| \times |g+ih| = |A+iB|$
કારણ કે $|x+iy| = \sqrt{x^{2}+y^{2}}$,તેથી:
$\sqrt{a^{2}+b^{2}} \times \sqrt{c^{2}+d^{2}} \times \sqrt{e^{2}+f^{2}} \times \sqrt{g^{2}+h^{2}} = \sqrt{A^{2}+B^{2}}$
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$(a^{2}+b^{2})(c^{2}+d^{2})(e^{2}+f^{2})(g^{2}+h^{2}) = A^{2}+B^{2}$
આમ,સાબિત થાય છે.
85
DifficultMCQ
જો $z \neq 0$ એક સંકર સંખ્યા હોય કે જેથી $|z - \frac{1}{z}| = 2$ થાય,તો $|z|$ ની મહત્તમ કિંમત શોધો.
A
$\sqrt{2}$
B
$1$
C
$\sqrt{2} - 1$
D
$\sqrt{2} + 1$

Solution

(D) ધારો કે $|z| = r$. ત્રિકોણ અસમતાનો ઉપયોગ કરતા,$||z| - |1/z|| \leq |z - 1/z| \leq |z| + |1/z|$.
આપેલ છે કે $|z - 1/z| = 2$,તેથી $|r - 1/r| \leq 2 \leq r + 1/r$.
અસમતા $|r - 1/r| \leq 2$ લેતા,$-2 \leq r - 1/r \leq 2$.
$r > 0$ હોવાથી,$r - 1/r \leq 2$ પર ધ્યાન આપતા,$r^2 - 2r - 1 \leq 0$.
દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને $r^2 - 2r - 1 = 0$ ઉકેલતા,$r = 1 \pm \sqrt{2}$.
$r = |z| > 0$ હોવાથી,$r$ નો વિસ્તાર $0 < r \leq 1 + \sqrt{2}$ છે.
તેથી,$|z|$ ની મહત્તમ કિંમત $1 + \sqrt{2}$ છે.
86
AdvancedMCQ
ધારો કે $\alpha$ એ $|\alpha| < 1$ સાથેની એક નિશ્ચિત શૂન્યતર સંકર સંખ્યા છે અને $w = \frac{z-\alpha}{1-\bar{\alpha}z}$,જ્યાં $z$ એ સંકર સંખ્યા છે. તો,
A
એવી સંકર સંખ્યા $z$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે જેથી $|z| < 1$ અને $|w| > 1$
B
$|w| > 1$ બધા $z$ માટે કે જ્યાં $|z| < 1$
C
$|w| < 1$ બધા $z$ માટે કે જ્યાં $|z| < 1$
D
એવો $z$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે જેથી $|z| < 1$ અને $|w| = 1$

Solution

(C) આપણને $|\alpha| < 1$ સાથે $w = \frac{z-\alpha}{1-\bar{\alpha}z}$ આપેલ છે.
$|z| < 1$ શરત ધ્યાનમાં લો.
આપણે $|w|^2 = w\bar{w}$ નું મૂલ્ય તપાસીએ.
$|w|^2 = \frac{|z|^2 - z\bar{\alpha} - \bar{z}\alpha + |\alpha|^2}{1 - \bar{z}\alpha - z\bar{\alpha} + |\alpha|^2|z|^2}$.
$|w|^2 - 1 = \frac{-(1 - |z|^2)(1 - |\alpha|^2)}{|1 - \bar{\alpha}z|^2}$.
કારણ કે $|z| < 1$ અને $|\alpha| < 1$,તેથી $(1 - |z|^2) > 0$ અને $(1 - |\alpha|^2) > 0$.
આમ,$|w|^2 - 1 < 0$,જે દર્શાવે છે કે બધા $|z| < 1$ માટે $|w| < 1$ છે.
87
DifficultMCQ
જો $z = \frac{1}{2} - 2i$ એ રીતે હોય કે $|z+1| = \alpha z + \beta(1+i)$,જ્યાં $i = \sqrt{-1}$ અને $\alpha, \beta \in \mathbb{R}$,તો $\alpha + \beta$ ની કિંમત શોધો.
A
$-4$
B
$3$
C
$2$
D
$-1$

Solution

(B) આપેલ છે $z = \frac{1}{2} - 2i$.
સમીકરણ $|z+1| = \alpha z + \beta(1+i)$ માં $z$ ની કિંમત મૂકતા:
$|(\frac{1}{2} - 2i) + 1| = \alpha(\frac{1}{2} - 2i) + \beta(1+i)$
$|\frac{3}{2} - 2i| = (\frac{\alpha}{2} + \beta) + (\beta - 2\alpha)i$
ડાબી બાજુનું માનાંક શોધતા:
$|\frac{3}{2} - 2i| = \sqrt{(\frac{3}{2})^2 + (-2)^2} = \sqrt{\frac{9}{4} + 4} = \sqrt{\frac{25}{4}} = \frac{5}{2}$
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોને સરખાવતા:
કાલ્પનિક ભાગ: $\beta - 2\alpha = 0 \implies \beta = 2\alpha$
વાસ્તવિક ભાગ: $\frac{\alpha}{2} + \beta = \frac{5}{2}$
$\beta = 2\alpha$ ને વાસ્તવિક ભાગના સમીકરણમાં મૂકતા:
$\frac{\alpha}{2} + 2\alpha = \frac{5}{2}$
$\frac{5\alpha}{2} = \frac{5}{2} \implies \alpha = 1$
તેથી $\beta = 2(1) = 2$.
આમ,$\alpha + \beta = 1 + 2 = 3$.
88
MediumMCQ
જો $z = x + iy$ જ્યાં $xy \neq 0$ એ સમીકરણ $z^2 + i\bar{z} = 0$ નું સમાધાન કરે છે,તો $|z^2|$ ની કિંમત શું થાય?
A
$9$
B
$1$
C
$4$
D
$1/4$

Solution

(B) આપેલ સમીકરણ $z^2 + i\bar{z} = 0$ પરથી,$z^2 = -i\bar{z}$ મળે.
બંને બાજુ માનાંક લેતા,$|z^2| = |-i\bar{z}|$.
$|-i| = 1$ અને $|\bar{z}| = |z|$ હોવાથી,આ $|z|^2 = |z|$ માં પરિણમે છે.
આથી $|z|^2 - |z| = 0$,એટલે કે $|z|(|z| - 1) = 0$.
$xy \neq 0$ હોવાથી,$z \neq 0$,તેથી $|z| \neq 0$. આમ,$|z| = 1$.
તેથી,$|z^2| = |z|^2 = 1^2 = 1$.
89
EasyMCQ
સંકર સંખ્યા $6+8i$ (જ્યાં $i=\sqrt{-1}$) ના વર્ગમૂળનો માનાંક કેટલો થાય?
A
$\sqrt{5}$
B
$2\sqrt{5}$
C
$\sqrt{10}$
D
$5$

Solution

(C) ધારો કે $z = 6+8i$. આપણે $\sqrt{z}$ નો માનાંક શોધવો છે.
સંકર સંખ્યાના માનાંકના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,$|\sqrt{z}| = \sqrt{|z|}$.
પ્રથમ,$z = 6+8i$ નો માનાંક શોધો:
$|z| = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10$.
તેથી,વર્ગમૂળનો માનાંક $\sqrt{|z|} = \sqrt{10}$ થાય.
90
MediumMCQ
જો $a > 0$ અને $z = \frac{(1+i)^2}{a+i}, (i = \sqrt{-1})$ નું માન $\frac{2}{\sqrt{5}}$ હોય,તો $\bar{z}$ ની કિંમત શોધો.
A
$-\frac{2}{5} + \frac{4}{5}i$
B
$\frac{2}{5} - \frac{4}{5}i$
C
$-\frac{2}{5} - \frac{4}{5}i$
D
$\frac{2}{5} + \frac{4}{5}i$

Solution

(B) આપેલ છે $z = \frac{(1+i)^2}{a+i} = \frac{1+i^2+2i}{a+i} = \frac{2i}{a+i}$.
માન $|z| = \left| \frac{2i}{a+i} \right| = \frac{|2i|}{|a+i|} = \frac{2}{\sqrt{a^2+1}}$.
$|z| = \frac{2}{\sqrt{5}}$ આપેલ હોવાથી,$\frac{2}{\sqrt{a^2+1}} = \frac{2}{\sqrt{5}}$ $\Rightarrow a^2+1 = 5$ $\Rightarrow a^2 = 4$.
$a > 0$ હોવાથી,$a = 2$.
$z$ માં $a = 2$ મૂકતા,$z = \frac{2i}{2+i} = \frac{2i(2-i)}{(2+i)(2-i)} = \frac{4i - 2i^2}{4+1} = \frac{2+4i}{5} = \frac{2}{5} + \frac{4}{5}i$.
તેથી,$\bar{z} = \frac{2}{5} - \frac{4}{5}i$.
91
EasyMCQ
ધારો કે $z$ એક એવી સંકર સંખ્યા છે કે જેથી $|z|+z=3+i$,જ્યાં $i=\sqrt{-1}$. તો $|z|$ ની કિંમત શોધો:
A
$\frac{5}{4}$
B
$\frac{\sqrt{41}}{4}$
C
$\frac{\sqrt{34}}{3}$
D
$\frac{5}{3}$

Solution

(D) ધારો કે $z = x + iy$,જ્યાં $x, y \in \mathbb{R}$.
આપેલ છે કે $|z| + z = 3 + i$.
$z = x + iy$ મૂકતા,આપણને મળે $\sqrt{x^2 + y^2} + x + iy = 3 + i$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોને સરખાવતા:
$y = 1$ અને $\sqrt{x^2 + y^2} + x = 3$.
બીજા સમીકરણમાં $y = 1$ મૂકતા:
$\sqrt{x^2 + 1} = 3 - x$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$x^2 + 1 = (3 - x)^2 = 9 - 6x + x^2$.
$1 = 9 - 6x$ $\Rightarrow 6x = 8$ $\Rightarrow x = \frac{4}{3}$.
હવે,$|z| = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{(\frac{4}{3})^2 + 1^2} = \sqrt{\frac{16}{9} + 1} = \sqrt{\frac{25}{9}} = \frac{5}{3}$.
92
EasyMCQ
$-7+24 \sqrt{-1}$ ના અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યાના વર્ગમૂળનું માન (modulus) .... છે.
A
$3$
B
$4$
C
$16$
D
$5$

Solution

(D) ધારો કે $z = -7 + 24i$,જ્યાં $i = \sqrt{-1}$.
$z$ નો અનુબદ્ધ $\bar{z} = -7 - 24i$ છે.
આપણે $\bar{z}$ ના વર્ગમૂળનું માન શોધવાનું છે,જે $|\sqrt{\bar{z}}|$ છે.
માનના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,$|\sqrt{\bar{z}}| = \sqrt{|\bar{z}|}$.
$\bar{z}$ નું માન $|\bar{z}| = \sqrt{(-7)^2 + (-24)^2} = \sqrt{49 + 576} = \sqrt{625} = 25$ છે.
તેથી,$|\sqrt{\bar{z}}| = \sqrt{25} = 5$.
93
MediumMCQ
ધારો કે $z$ એ એક એવી સંકર સંખ્યા છે કે જેથી $|z| + z = 3 + i$,જ્યાં $i = \sqrt{-1}$. તો $|z| = $
A
$\frac{\sqrt{34}}{3}$
B
$\frac{5}{3}$
C
$\frac{\sqrt{41}}{4}$
D
$\frac{5}{4}$

Solution

(B) ધારો કે $z = x + iy$,જ્યાં $x, y \in \mathbb{R}$.
આપેલ છે કે $|z| + z = 3 + i$.
$z = x + iy$ મૂકતા,આપણને મળે $\sqrt{x^2 + y^2} + x + iy = 3 + i$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોને સરખાવતા:
$1) \sqrt{x^2 + y^2} + x = 3$
$2) y = 1$
પ્રથમ સમીકરણમાં $y = 1$ મૂકતા:
$\sqrt{x^2 + 1} = 3 - x$
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$x^2 + 1 = (3 - x)^2$
$x^2 + 1 = 9 - 6x + x^2$
$6x = 8 \implies x = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}$.
હવે,$|z| = \sqrt{x^2 + y^2} = 3 - x = 3 - \frac{4}{3} = \frac{9 - 4}{3} = \frac{5}{3}$.
આમ,$|z| = \frac{5}{3}$.
94
MediumMCQ
જો $a > 0$ અને $z = \frac{(1 + i)^2}{a - i}$,જ્યાં $i = \sqrt{-1}$,નું માન $\sqrt{\frac{2}{5}}$ હોય,તો $\overline{z}$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{5} - \frac{3}{5} i$
B
$-\frac{1}{5} - \frac{3}{5} i$
C
$-\frac{1}{5} + \frac{3}{5} i$
D
$-\frac{3}{5} - \frac{1}{5} i$

Solution

(B) આપેલ છે $z = \frac{(1 + i)^2}{a - i}$.
$(1 + i)^2 = 2i$ હોવાથી,$z = \frac{2i}{a - i}$.
અંશ અને છેદને $(a + i)$ વડે ગુણતા:
$z = \frac{2i(a + i)}{a^2 + 1} = \frac{-2 + 2ai}{a^2 + 1}$.
માન $|z| = \sqrt{\frac{4}{a^2 + 1}} = \frac{2}{\sqrt{a^2 + 1}}$.
$|z| = \sqrt{\frac{2}{5}}$ હોવાથી,$\frac{2}{\sqrt{a^2 + 1}} = \sqrt{\frac{2}{5}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $\frac{4}{a^2 + 1} = \frac{2}{5} \Rightarrow a^2 = 9$. $a > 0$ હોવાથી $a = 3$.
તેથી $z = \frac{-2 + 6i}{10} = -\frac{1}{5} + \frac{3}{5}i$.
તેથી અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $\overline{z} = -\frac{1}{5} - \frac{3}{5}i$.
95
MediumMCQ
ધારો કે $Z$ એક એવી સંકર સંખ્યા છે કે જેથી $|Z|+Z=2+i$ (જ્યાં $i=\sqrt{-1}$),તો $|Z|$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{4}{5}$
B
$\frac{\sqrt{41}}{4}$
C
$\frac{5}{3}$
D
$\frac{5}{4}$

Solution

(D) ધારો કે $Z = a + ib$.
તેથી $|Z| = \sqrt{a^2 + b^2}$.
આપેલ છે કે $|Z| + Z = 2 + i$.
કિંમતો મૂકતા,$\sqrt{a^2 + b^2} + a + ib = 2 + i$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોની સરખામણી કરતા,$b = 1$ અને $\sqrt{a^2 + b^2} + a = 2$.
$b = 1$ હોવાથી,$\sqrt{a^2 + 1} = 2 - a$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$a^2 + 1 = (2 - a)^2$.
$a^2 + 1 = 4 - 4a + a^2$.
$4a = 3$,તેથી $a = \frac{3}{4}$.
હવે,$|Z| = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{(\frac{3}{4})^2 + 1^2} = \sqrt{\frac{9}{16} + 1} = \sqrt{\frac{25}{16}} = \frac{5}{4}$.
96
DifficultMCQ
ધારો કે $z$ એક એવી સંકર સંખ્યા છે કે જેથી $|z|+z=2+i$,જ્યાં $i=\sqrt{-1}$ છે,તો $|z|$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{4}{5}$
B
$\frac{5}{4}$
C
$\frac{5}{3}$
D
$\frac{\sqrt{41}}{4}$

Solution

(B) આપેલ છે કે $|z|+z=2+i$.
ધારો કે $z=x+iy$,જ્યાં $x, y \in \mathbb{R}$.
તેથી $|z|=\sqrt{x^2+y^2}$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $\sqrt{x^2+y^2}+x+iy=2+i$.
વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગોને સરખાવતા:
$y=1$ અને $\sqrt{x^2+y^2}+x=2$.
બીજા સમીકરણમાં $y=1$ મૂકતા: $\sqrt{x^2+1}=2-x$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $x^2+1=(2-x)^2 = 4-4x+x^2$.
$1=4-4x$ $\Rightarrow 4x=3$ $\Rightarrow x=\frac{3}{4}$.
આમ,$z=\frac{3}{4}+i$.
તેથી,$|z|=\sqrt{(\frac{3}{4})^2+1^2} = \sqrt{\frac{9}{16}+1} = \sqrt{\frac{25}{16}} = \frac{5}{4}$.
97
EasyMCQ
જો $Z_1=2+i$ અને $Z_2=3-4i$,અને $\frac{\overline{Z_1}}{\overline{Z_2}}=a+bi$ હોય,તો $-7a+b$ ની કિંમત શોધો (જ્યાં $i=\sqrt{-1}$ અને $a, b \in \mathbb{R}$)
A
$1$
B
$-1$
C
$\frac{-3}{25}$
D
$\frac{-9}{25}$

Solution

(B) આપેલ છે $Z_1=2+i$ અને $Z_2=3-4i$.
તેમના અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યાઓ $\overline{Z_1}=2-i$ અને $\overline{Z_2}=3+4i$ છે.
આપણે $\frac{\overline{Z_1}}{\overline{Z_2}} = \frac{2-i}{3+4i}$ ની ગણતરી કરવાની છે.
અંશ અને છેદને છેદના અનુબદ્ધ $(3-4i)$ વડે ગુણતા:
$\frac{2-i}{3+4i} \times \frac{3-4i}{3-4i} = \frac{6-8i-3i+4i^2}{3^2-(4i)^2}$.
કારણ કે $i^2=-1$,તેથી $\frac{6-11i-4}{9+16} = \frac{2-11i}{25} = \frac{2}{25} - \frac{11}{25}i$.
આને $a+bi$ સાથે સરખાવતા,આપણને $a=\frac{2}{25}$ અને $b=\frac{-11}{25}$ મળે છે.
હવે,$-7a+b = -7(\frac{2}{25}) - \frac{11}{25} = \frac{-14-11}{25} = \frac{-25}{25} = -1$.
98
EasyMCQ
જો $a > 0$ અને $z = \frac{(1+i)^2}{a-i}$,જ્યાં $i = \sqrt{-1}$,નું માન $\frac{2}{\sqrt{5}}$ હોય,તો $\bar{z}$ શું થાય?
A
$-\frac{2}{5} - \frac{4}{5}i$
B
$-\frac{2}{5} + \frac{4}{5}i$
C
$\frac{2}{5} - \frac{4}{5}i$
D
$\frac{2}{5} + \frac{4}{5}i$

Solution

(A) આપેલ છે $z = \frac{(1+i)^2}{a-i} = \frac{1 + 2i + i^2}{a-i} = \frac{2i}{a-i}$.
બંને બાજુ માનાંક લેતા: $|z| = \left| \frac{2i}{a-i} \right| = \frac{|2i|}{|a-i|} = \frac{2}{\sqrt{a^2 + 1}}$.
આપેલ છે $|z| = \frac{2}{\sqrt{5}}$,તેથી $\frac{2}{\sqrt{a^2 + 1}} = \frac{2}{\sqrt{5}}$.
આમ,$a^2 + 1 = 5$,જેનો અર્થ છે $a^2 = 4$. $a > 0$ હોવાથી,$a = 2$ મળે.
$a = 2$ ને $z$ માં મૂકતા: $z = \frac{2i}{2-i} = \frac{2i(2+i)}{(2-i)(2+i)} = \frac{4i + 2i^2}{4+1} = \frac{-2 + 4i}{5} = -\frac{2}{5} + \frac{4}{5}i$.
તેથી,અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $\bar{z} = -\frac{2}{5} - \frac{4}{5}i$ થાય.
99
EasyMCQ
સંકર સંખ્યા $z = 4(\cos 300^{\circ} + i \sin 300^{\circ})$ નું કાર્તેઝિયન સ્વરૂપ શું છે?
A
$2 - 2\sqrt{3}i$
B
$1 + \sqrt{3}i$
C
$1 - \sqrt{3}i$
D
$2 + 2\sqrt{3}i$

Solution

(A) આપેલ સંકર સંખ્યા ધ્રુવીય સ્વરૂપમાં છે: $z = 4(\cos 300^{\circ} + i \sin 300^{\circ})$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\cos 300^{\circ} = \cos(360^{\circ} - 60^{\circ}) = \cos 60^{\circ} = \frac{1}{2}$.
અને $\sin 300^{\circ} = \sin(360^{\circ} - 60^{\circ}) = -\sin 60^{\circ} = -\frac{\sqrt{3}}{2}$.
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$z = 4\left(\frac{1}{2} - i\frac{\sqrt{3}}{2}\right)$.
$z = 4 \times \frac{1}{2} - 4 \times i\frac{\sqrt{3}}{2}$.
$z = 2 - 2\sqrt{3}i$.
100
MediumMCQ
$\left| \frac{1+i \sqrt{3}}{\left(1+\frac{1}{i+1}\right)^{2}} \right|$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$20$
B
$9$
C
$\frac{5}{4}$
D
$\frac{4}{5}$

Solution

(D) ધારો કે $z = \frac{1+i \sqrt{3}}{\left(1+\frac{1}{i+1}\right)^{2}}$.
પ્રથમ,છેદનું સાદુરૂપ આપતા: $1+\frac{1}{i+1} = \frac{i+1+1}{i+1} = \frac{i+2}{i+1}$.
તેથી,$z = \frac{1+i \sqrt{3}}{\left(\frac{i+2}{i+1}\right)^{2}} = \frac{(1+i \sqrt{3})(i+1)^{2}}{(i+2)^{2}}$.
કારણ કે $(i+1)^{2} = i^{2}+1+2i = 2i$ અને $(i+2)^{2} = i^{2}+4+4i = 3+4i$,તેથી $z = \frac{(1+i \sqrt{3})(2i)}{3+4i} = \frac{2i-2\sqrt{3}}{3+4i}$.
હવે,માનાંક શોધતા: $|z| = \frac{|2i-2\sqrt{3}|}{|3+4i|} = \frac{\sqrt{(-2\sqrt{3})^{2} + 2^{2}}}{\sqrt{3^{2}+4^{2}}}$.
$|z| = \frac{\sqrt{12+4}}{\sqrt{9+16}} = \frac{\sqrt{16}}{\sqrt{25}} = \frac{4}{5}$.

4-1.Complex numbers — Conjugate and Modulus of complex numbers · Frequently Asked Questions

1Are these 4-1.Complex numbers questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a 4-1.Complex numbers Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.