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Mix Examples-Quadratic Equations and Inequations Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · 4-2.Quadratic Equations and Inequations · Mix Examples-Quadratic Equations and Inequations

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Showing 44 of 200 questions in Hindi

151
MediumMCQ
परिमेय गुणांकों वाला न्यूनतम घात का समीकरण जिसके मूल $\sqrt{3}+\sqrt{2} i$ और $\sqrt{3}-\sqrt{2}$ हैं,वह है
A
$(x^4-2x^2+25)(x^4-10x^2+1)=0$
B
$(x^2-2\sqrt{3}x+5)(x^2-2\sqrt{3}x+1)=0$
C
$(x^4-2x^2+25)(x^4+10x^2+1)=0$
D
$(x^4-10x^2+1)(x^4+2x^2+25)=0$

Solution

(A) माना मूल $\alpha_1 = \sqrt{3}+\sqrt{2}i$ और $\alpha_2 = \sqrt{3}-\sqrt{2}$ हैं।
चूंकि गुणांक परिमेय होने चाहिए,$\alpha_1$ का संयुग्मी $\bar{\alpha_1} = \sqrt{3}-\sqrt{2}i$ भी एक मूल होना चाहिए।
अतः,$\alpha_1$ और $\bar{\alpha_1}$ के लिए द्विघात गुणनखंड $(x^2-2\sqrt{3}x+5)$ है।
गुणांकों को परिमेय बनाने के लिए,हम इसे इसके संयुग्मी गुणनखंड से गुणा करते हैं,जिससे $(x^4-2x^2+25)=0$ प्राप्त होता है।
इसी प्रकार,$\alpha_2 = \sqrt{3}-\sqrt{2}$ के लिए,न्यूनतम बहुपद $(x^4-10x^2+1)=0$ प्राप्त होता है।
अतः,संयुक्त समीकरण $(x^4-2x^2+25)(x^4-10x^2+1)=0$ है।
152
EasyMCQ
$\alpha$,$1-2x-5x^2$ का अधिकतम मान है और $\beta$,$x^2-2x+r$ का न्यूनतम मान है। यदि $x$ के सभी वास्तविक मानों के लिए $5\alpha x^2+\beta x+6>0$ है,तो वह अंतराल जिसमें $r$ स्थित है,है
A
$(-11, 13)$
B
$(-5, \infty)$
C
$(-\infty, 7)$
D
$(0, 5)$

Solution

(A) हमारे पास $f(x) = 1-2x-5x^2 = -5(x+\frac{1}{5})^2 + \frac{6}{5}$ है।
अतः,अधिकतम मान $\alpha = \frac{6}{5}$ है।
साथ ही,$g(x) = x^2-2x+r = (x-1)^2 + r-1$ है,इसलिए न्यूनतम मान $\beta = r-1$ है।
असमिका $6x^2 + (r-1)x + 6 > 0$ के लिए,विविक्तकर $D < 0$ होना चाहिए।
$(r-1)^2 - 144 < 0 \Rightarrow (r-13)(r+11) < 0$.
अतः,$r \in (-11, 13)$।
153
EasyMCQ
यदि व्यंजक $7+6x-3x^2$ का चरम मान $\beta$,$x=\alpha$ पर प्राप्त होता है,तो समीकरण $x^2+\alpha x-\beta=0$ के मूलों के वर्गों का योग क्या है?
A
$21$
B
$-19$
C
$19$
D
$-21$

Solution

(A) दिया गया व्यंजक $f(x) = -3x^2 + 6x + 7$ है।
$ax^2 + bx + c$ से तुलना करने पर,$a = -3, b = 6, c = 7$ प्राप्त होता है।
चरम मान $x = \alpha = \frac{-b}{2a} = \frac{-6}{2(-3)} = 1$ पर प्राप्त होता है।
चरम मान $\beta = f(1) = -3(1)^2 + 6(1) + 7 = 10$ है।
अब,समीकरण $x^2 + \alpha x - \beta = 0$,$x^2 + x - 10 = 0$ बन जाता है।
माना मूल $x_1$ और $x_2$ हैं।
तब $x_1 + x_2 = -1$ और $x_1x_2 = -10$ है।
मूलों के वर्गों का योग $x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2$ है।
मान रखने पर,$x_1^2 + x_2^2 = (-1)^2 - 2(-10) = 1 + 20 = 21$।
154
MediumMCQ
$x$ के सभी वास्तविक मानों के लिए,$\frac{1-x+x^2}{1+x+x^2}$ का न्यूनतम मान क्या है?
A
$0$
B
$\frac{1}{3}$
C
$1$
D
$3$

Solution

(B) माना $f(x) = \frac{x^2-x+1}{x^2+x+1}$.
हम व्यंजक को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$f(x) = \frac{(x^2+x+1) - 2x}{x^2+x+1} = 1 - \frac{2x}{x^2+x+1}$.
$f(x)$ को न्यूनतम करने के लिए,हमें $\frac{2x}{x^2+x+1}$ पद को अधिकतम करना होगा।
चूंकि $x$ वास्तविक है,विविक्तकर $D \geq 0$ लेने पर:
$(y+1)^2 - 4(y-1)^2 \geq 0 \implies (3-y)(3y-1) \geq 0$.
अतः,$\frac{1}{3} \leq y \leq 3$.
इसलिए,न्यूनतम मान $\frac{1}{3}$ है।
155
EasyMCQ
यदि $y = \frac{x^2 + 14x + 9}{x^2 + 2x + 3}$ सभी $x \in R$ के लिए है,तो वह अधिकतम लंबाई का अंतराल जिसमें $y$ स्थित है,क्या है?
A
$[-5, 4]$
B
$[-4, 5]$
C
$[\frac{1}{3}, 3]$
D
$[-\frac{1}{3}, 3]$

Solution

(A) दिया गया है $y = \frac{x^2 + 14x + 9}{x^2 + 2x + 3}$.
$y(x^2 + 2x + 3) = x^2 + 14x + 9$.
$(y - 1)x^2 + 2(y - 7)x + 3y - 9 = 0$.
चूंकि $x \in R$,विविक्तकर $D \geq 0$.
$4(y - 7)^2 - 4(y - 1)(3y - 9) \geq 0$.
$(y^2 - 14y + 49) - (3y^2 - 12y + 9) \geq 0$.
$-2y^2 - 2y + 40 \geq 0$.
$y^2 + y - 20 \leq 0$.
$(y + 5)(y - 4) \leq 0$.
अतः,$y \in [-5, 4]$.
156
MediumMCQ
मान लीजिए,$\alpha$,$x^2+bx+5$ का न्यूनतम मान है और $\beta$,$-x^2+ax+5$ का अधिकतम मान है। यदि $[\alpha, \beta]$ वह अंतराल है जिसमें $x^2-10x+24 \leq 0$ है,तो $a^2b^2$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$25$
B
$16$
C
$4$
D
$18$

Solution

(B) द्विघात व्यंजक $x^2+bx+5$ का न्यूनतम मान $x = -\frac{b}{2}$ पर प्राप्त होता है। इसे प्रतिस्थापित करने पर,$\alpha = (-\frac{b}{2})^2 + b(-\frac{b}{2}) + 5 = 5 - \frac{b^2}{4}$ प्राप्त होता है।
द्विघात व्यंजक $-x^2+ax+5$ का अधिकतम मान $x = \frac{a}{2}$ पर प्राप्त होता है। इसे प्रतिस्थापित करने पर,$\beta = -(\frac{a}{2})^2 + a(\frac{a}{2}) + 5 = 5 + \frac{a^2}{4}$ प्राप्त होता है।
दी गई असमिका $x^2-10x+24 \leq 0$ का गुणनखंड करने पर $(x-4)(x-6) \leq 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $4 \leq x \leq 6$.
इस अंतराल की तुलना $[\alpha, \beta]$ से करने पर,$\alpha = 4$ और $\beta = 6$ प्राप्त होता है।
व्यंजकों की तुलना करने पर:
$5 - \frac{b^2}{4} = 4$ $\Rightarrow \frac{b^2}{4} = 1$ $\Rightarrow b^2 = 4$.
$5 + \frac{a^2}{4} = 6$ $\Rightarrow \frac{a^2}{4} = 1$ $\Rightarrow a^2 = 4$.
अतः,$a^2b^2 = 4 \times 4 = 16$.
157
EasyMCQ
यदि $\frac{x^2+ax+3}{x^2+x+1}$,$x$ के सभी वास्तविक मानों के लिए सभी वास्तविक मान ग्रहण करता है,तो $a$ किस अंतराल में स्थित है?
A
$(-2-\sqrt{11}, -2+\sqrt{11})$
B
$(-2+\sqrt{11}, 2+\sqrt{11})$
C
$(-2-\sqrt{2}, -2+\sqrt{2})$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(D) माना $y = \frac{x^2+ax+3}{x^2+x+1}$.
तब $yx^2 + yx + y = x^2 + ax + 3$,जिसका अर्थ है $(y-1)x^2 + (y-a)x + (y-3) = 0$.
$x$ के वास्तविक होने के लिए,विविक्तकर $D \geq 0$ होना चाहिए।
$(y-a)^2 - 4(y-1)(y-3) \geq 0$.
$y^2 - 2ay + a^2 - 4(y^2 - 4y + 3) \geq 0$.
$-3y^2 + (16-2a)y + (a^2-12) \geq 0$.
$3y^2 + (2a-16)y + (12-a^2) \leq 0$.
$y$ का परिसर $(-\infty, \infty)$ होने के लिए,$y$ में यह द्विघात असमिका सभी $y \in R$ के लिए सत्य होनी चाहिए,जो कि धनात्मक अग्रणी गुणांक $(3 > 0)$ वाले द्विघात व्यंजक के लिए असंभव है।
अतः,किसी भी $a$ के लिए यह व्यंजक सभी वास्तविक मान ग्रहण नहीं कर सकता है।
158
MediumMCQ
$\frac{9 \cdot 3^{2x} + 6 \cdot 3^x + 4}{9 \cdot 3^{2x} - 6 \cdot 3^x + 4}$ का न्यूनतम मान क्या है?
A
$-1$
B
$\frac{1}{2}$
C
$\frac{1}{4}$
D
$\frac{1}{3}$

Solution

(D) माना $y = \frac{9 \cdot 3^{2x} + 6 \cdot 3^x + 4}{9 \cdot 3^{2x} - 6 \cdot 3^x + 4}$.
$t = 3^x$ रखने पर,जहाँ $t > 0$.
तब $y = \frac{9t^2 + 6t + 4}{9t^2 - 6t + 4}$.
$y(9t^2 - 6t + 4) = 9t^2 + 6t + 4$.
$9t^2(y - 1) - 6t(y + 1) + 4(y - 1) = 0$.
चूँकि $t$ एक वास्तविक संख्या है,विविक्तकर $D \geq 0$.
$D = [-6(y + 1)]^2 - 4 \cdot 9(y - 1) \cdot 4(y - 1) \geq 0$.
$36(y + 1)^2 - 144(y - 1)^2 \geq 0$.
$36$ से विभाजित करने पर: $(y + 1)^2 - 4(y - 1)^2 \geq 0$.
$(y + 1 - 2(y - 1))(y + 1 + 2(y - 1)) \geq 0$.
$(-y + 3)(3y - 1) \geq 0$.
$(y - 3)(3y - 1) \leq 0$.
अतः,$\frac{1}{3} \leq y \leq 3$.
इसलिए न्यूनतम मान $\frac{1}{3}$ है।
159
MediumMCQ
यदि $x$ वास्तविक है,तो $\frac{x^2+14x+9}{x^2+2x+3}$ के अधिकतम और न्यूनतम मान क्रमशः क्या हैं?
A
$4, -5$
B
$5, -4$
C
$9, 3$
D
$24, 6$

Solution

(A) माना $y = \frac{x^2+14x+9}{x^2+2x+3}$.
चूंकि $x$ वास्तविक है,हर $x^2+2x+3 = (x+1)^2+2$ हमेशा धनात्मक है।
$y(x^2+2x+3) = x^2+14x+9$
$x^2(y-1) + 2x(y-7) + 3y-9 = 0$.
$x$ के वास्तविक होने के लिए,विविक्तकर (discriminant) $D \geq 0$ होना चाहिए।
$D = [2(y-7)]^2 - 4(y-1)(3y-9) \geq 0$
$4(y^2-14y+49) - 4(3y^2-12y+9) \geq 0$
$y^2-14y+49 - 3y^2+12y-9 \geq 0$
$-2y^2-2y+40 \geq 0$
$y^2+y-20 \leq 0$
$(y+5)(y-4) \leq 0$.
अतः,$y \in [-5, 4]$.
इसलिए अधिकतम मान $4$ और न्यूनतम मान $-5$ है।
160
MediumMCQ
$E_1: a+b+c=0$,यदि $1$,$ax^2+bx+c=0$ का एक मूल है। $E_2: b^2-a^2=2ac$,यदि $\sin \theta, \cos \theta$,$ax^2+bx+c=0$ के मूल हैं। निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
$E_1$ सत्य है,$E_2$ सत्य है
B
$E_1$ सत्य है,$E_2$ असत्य है
C
$E_1$ असत्य है,$E_2$ सत्य है
D
$E_1$ असत्य है,$E_2$ असत्य है

Solution

(A) दिया गया है कि $1$,$ax^2+bx+c=0$ का एक मूल है।
$x=1$ रखने पर,हमें $a(1)^2+b(1)+c=0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $a+b+c=0$।
अतः,$E_1$ सत्य है।
दिया गया है कि $\sin \theta$ और $\cos \theta$,$ax^2+bx+c=0$ के मूल हैं।
मूलों के योग और गुणनफल से:
$\sin \theta + \cos \theta = -\frac{b}{a}$ और $\sin \theta \cos \theta = \frac{c}{a}$।
मूलों के योग का वर्ग करने पर:
$(\sin \theta + \cos \theta)^2 = (-\frac{b}{a})^2$
$\sin^2 \theta + \cos^2 \theta + 2 \sin \theta \cos \theta = \frac{b^2}{a^2}$
$1 + 2(\frac{c}{a}) = \frac{b^2}{a^2}$
$a^2$ से गुणा करने पर:
$a^2 + 2ac = b^2$
$b^2 - a^2 = 2ac$।
अतः,$E_2$ सत्य है।
इसलिए,$E_1$ और $E_2$ दोनों सत्य हैं।
161
EasyMCQ
समीकरण $x^4-x^3-16x^2+4x+48=0$ के दो मूलों का योग शून्य है। यदि $\alpha, \beta, \gamma, \delta$ इस समीकरण के मूल हैं,तो $\alpha^4+\beta^4+\gamma^4+\delta^4=$
A
$123$
B
$369$
C
$132$
D
$396$

Solution

(B) माना मूल $\alpha, \beta, \gamma, \delta$ हैं ताकि $\alpha+\beta=0$,जिसका अर्थ है $\beta=-\alpha$।
चूंकि $\alpha$ और $-\alpha$ मूल हैं,बहुपद $(x-\alpha)(x+\alpha) = x^2-\alpha^2$ से विभाज्य है।
माना अन्य दो मूल $\gamma$ और $\delta$ हैं। तब $(x^2-\alpha^2)(x^2-Sx+P) = x^4-Sx^3+(P-\alpha^2)x^2+S\alpha^2x-P\alpha^2 = x^4-x^3-16x^2+4x+48$।
गुणांकों की तुलना करने पर:
$S=1$
$P-\alpha^2=-16$
$S\alpha^2=4$ $\Rightarrow 1 \cdot \alpha^2=4$ $\Rightarrow \alpha^2=4$।
अतः,$\alpha=2, \beta=-2$।
$P-\alpha^2=-16$ से,हमें $P-4=-16 \Rightarrow P=-12$ प्राप्त होता है।
साथ ही,$-P\alpha^2=48 \Rightarrow -(-12)(4)=48$,जो सुसंगत है।
चूंकि $S=\gamma+\delta=1$ और $P=\gamma\delta=-12$,हमारे पास $\gamma^2+\delta^2 = (\gamma+\delta)^2-2\gamma\delta = 1^2-2(-12) = 1+24=25$ है।
तब $\gamma^4+\delta^4 = (\gamma^2+\delta^2)^2-2\gamma^2\delta^2 = 25^2-2(-12)^2 = 625-288=337$।
अंत में,$\alpha^4+\beta^4+\gamma^4+\delta^4 = 2^4+(-2)^4+337 = 16+16+337 = 369$।
162
DifficultMCQ
समीकरण $e^{4t} - 10e^{3t} + 29e^{2t} - 20e^t + 4 = 0$ के मूलों का योग है
A
$\log_e 10$
B
$2\log_e 2$
C
$\log_e 2$
D
$2\log_e 10$

Solution

(B) दिया गया समीकरण: $e^{4t} - 10e^{3t} + 29e^{2t} - 20e^t + 4 = 0$.
माना $x = e^t$. तब समीकरण $x^4 - 10x^3 + 29x^2 - 20x + 4 = 0$ हो जाता है।
माना $t$ में समीकरण के मूल $t_1, t_2, t_3, t_4$ हैं।
तब $x$ में समीकरण के मूल $x_1 = e^{t_1}, x_2 = e^{t_2}, x_3 = e^{t_3}, x_4 = e^{t_4}$ हैं।
विएटा के सूत्रों के अनुसार,बहुपद $x^4 - 10x^3 + 29x^2 - 20x + 4 = 0$ के मूलों का गुणनफल अचर पद के बराबर होता है:
$x_1 \cdot x_2 \cdot x_3 \cdot x_4 = 4$.
$e^t$ वापस रखने पर:
$e^{t_1} \cdot e^{t_2} \cdot e^{t_3} \cdot e^{t_4} = 4$.
$e^{(t_1 + t_2 + t_3 + t_4)} = 4$.
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर:
$t_1 + t_2 + t_3 + t_4 = \log_e 4$.
चूंकि $4 = 2^2$,इसलिए:
$t_1 + t_2 + t_3 + t_4 = \log_e 2^2 = 2\log_e 2$.
163
DifficultMCQ
यदि वह समीकरण जिसके मूल $x^4-2ax^3+4bx^2+8ax+16=0$ समीकरण के मूलों के $p$ गुना हैं,एक व्युत्क्रम समीकरण (reciprocal equation) है,तो $|p|=$ :
A
$\frac{1}{3}$
B
$\frac{1}{2}$
C
$2$
D
$3$

Solution

(B) माना कि दिए गए समीकरण $f(x) = x^4-2ax^3+4bx^2+8ax+16=0$ के मूल $\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$ हैं।
नए समीकरण के मूल $p\alpha_1, p\alpha_2, p\alpha_3, p\alpha_4$ हैं।
अतः,नया समीकरण $f(\frac{x}{p}) = 0$ होगा।
$\frac{x}{p}$ को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$(\frac{x}{p})^4 - 2a(\frac{x}{p})^3 + 4b(\frac{x}{p})^2 + 8a(\frac{x}{p}) + 16 = 0$
$p^4$ से गुणा करने पर:
$x^4 - 2apx^3 + 4bp^2x^2 + 8ap^3x + 16p^4 = 0$
चूंकि यह एक व्युत्क्रम समीकरण है,$x^4$ का गुणांक अचर पद के बराबर होना चाहिए:
$1 = 16p^4$
$p^4 = \frac{1}{16}$
$p^2 = \frac{1}{4} \implies |p| = \frac{1}{2}$
164
MediumMCQ
यदि $4$ घात वाला बहुपद $P(x) = 2x^4 + ax^3 + bx^2 + cx + d$ इस प्रकार है कि $P(1) = 4, P(2) = 7, P(3) = 12$ और $P(4) = 19$,तो $P(5)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$28$
B
$76$
C
$26$
D
$72$

Solution

(B) दिया गया है कि $P(x) = 2x^4 + ax^3 + bx^2 + cx + d$ एक $4$ घात वाला बहुपद है जिसका मुख्य गुणांक $2$ है।
हम देखते हैं कि $x = 1, 2, 3, 4$ के लिए,$P(x) = x^2 + 3$ है।
माना $Q(x) = P(x) - (x^2 + 3)$ है।
चूंकि $P(x)$ एक $4$ घात का बहुपद है,इसलिए $Q(x)$ भी $4$ घात का बहुपद है जिसका मुख्य गुणांक $2$ है।
चूंकि $P(1)=4, P(2)=7, P(3)=12, P(4)=19$ है,इसलिए $Q(1)=0, Q(2)=0, Q(3)=0, Q(4)=0$ है।
अतः,$Q(x) = 2(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)$ है।
इसलिए,$P(x) = 2(x-1)(x-2)(x-3)(x-4) + x^2 + 3$ है।
$P(5)$ ज्ञात करने के लिए,$x = 5$ रखने पर:
$P(5) = 2(5-1)(5-2)(5-3)(5-4) + (5^2 + 3)$
$P(5) = 2(4)(3)(2)(1) + (25 + 3)$
$P(5) = 2(24) + 28 = 48 + 28 = 76$.
165
MediumMCQ
मान लीजिए कि $2x^4-8x^3+3x^2-1=0$ का रूपांतरित समीकरण इस प्रकार है कि $x$ की घन घात वाला पद अनुपस्थित है और वह $2x^4+bx^2+cx+d=0$ है। तो $b=$
A
$-18$
B
$-15$
C
$-9$
D
$-16$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $2x^4-8x^3+3x^2-1=0$ है।
$x^3$ पद को हटाने के लिए,हम $x = y - \frac{a_1}{n a_0}$ रूपांतरण का उपयोग करते हैं,जहाँ $a_0=2$ और $a_1=-8$ है।
यहाँ,$h = -\frac{-8}{4 \times 2} = \frac{8}{8} = 1$ है।
समीकरण में $x = y+1$ प्रतिस्थापित करने पर:
$2(y+1)^4 - 8(y+1)^3 + 3(y+1)^2 - 1 = 0$.
पदों का विस्तार करने पर:
$2(y^4+4y^3+6y^2+4y+1) - 8(y^3+3y^2+3y+1) + 3(y^2+2y+1) - 1 = 0$.
$2y^4 + 8y^3 + 12y^2 + 8y + 2 - 8y^3 - 24y^2 - 24y - 8 + 3y^2 + 6y + 3 - 1 = 0$.
समान पदों को जोड़ने पर:
$2y^4 + (8-8)y^3 + (12-24+3)y^2 + (8-24+6)y + (2-8+3-1) = 0$.
$2y^4 - 9y^2 - 10y - 4 = 0$.
इसे $2x^4+bx^2+cx+d=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $b = -9$ प्राप्त होता है।
166
AdvancedMCQ
यदि समीकरण $6x^6-25x^5+31x^4-31x^2+25x-6=0$ के दो मूलों का योग $\frac{5}{2}$ है,तो समीकरण के सभी अवास्तविक मूलों का योग क्या होगा?
A
$\frac{11}{9}$
B
$0$
C
$\frac{25}{6}$
D
$\frac{2}{5}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $6x^6-25x^5+31x^4-31x^2+25x-6=0$ है।
यह प्रथम प्रकार का व्युत्क्रम समीकरण (reciprocal equation) है।
$x=1$ और $x=-1$ का परीक्षण करने पर,हम पाते हैं कि $x=1$ और $x=-1$ समीकरण के मूल हैं।
मान लीजिए मूल $a_1, a_2, a_3, a_4, a_5, a_6$ हैं।
दिया गया है $a_1+a_2 = \frac{5}{2}$।
चूंकि $1$ और $-1$ मूल हैं,मान लीजिए $a_3=1$ और $a_4=-1$ है।
सभी मूलों का योग $-\frac{x^5 \text{ का गुणांक}}{x^6 \text{ का गुणांक}} = -\frac{-25}{6} = \frac{25}{6}$ द्वारा दिया जाता है।
अतः,$a_1+a_2+a_3+a_4+a_5+a_6 = \frac{25}{6}$।
ज्ञात मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\frac{5}{2} + 1 - 1 + a_5 + a_6 = \frac{25}{6}$।
$a_5+a_6 = \frac{25}{6} - \frac{5}{2} = \frac{25-15}{6} = \frac{10}{6} = \frac{5}{3}$।
चूंकि समीकरण व्युत्क्रम प्रकार का है,मूल युग्मों $(r, 1/r)$ में होते हैं। $1$ और $-1$ वास्तविक मूल हैं। शेष मूल $a_1, a_2, a_5, a_6$ अवास्तविक हैं।
सभी अवास्तविक मूलों का योग $(a_1+a_2) + (a_5+a_6) = \frac{5}{2} + \frac{5}{3} = \frac{15+10}{6} = \frac{25}{6}$ है।
167
MediumMCQ
समीकरण $\left(x^4+1\right)=\frac{1}{a}(x+1)^4$ एक व्युत्क्रम समीकरण (reciprocal equation) है:
A
केवल $a = 1$ के लिए
B
सभी $a \in R-\{1\}$ के लिए
C
सभी $a \in R$ के लिए
D
जब $a$ एक अपरिमेय संख्या हो

Solution

(B) दिया गया समीकरण $\left(x^4+1\right)=\frac{1}{a}(x+1)^4$ है।
$a$ से गुणा करने पर,हमें मिलता है $a(x^4+1) = (x+1)^4$.
दाहिनी ओर का विस्तार करने पर: $a(x^4+1) = x^4+4x^3+6x^2+4x+1$.
पदों को व्यवस्थित करने पर: $(a-1)x^4 - 4x^3 - 6x^2 - 4x + (a-1) = 0$.
किसी समीकरण के व्युत्क्रम समीकरण होने के लिए,$x^k$ और $x^{n-k}$ के गुणांक समान होने चाहिए।
यहाँ,$x^4$ का गुणांक $(a-1)$ है और अचर पद $(a-1)$ है।
समीकरण के $4$ घात का बने रहने के लिए $x^4$ का गुणांक शून्य नहीं होना चाहिए,इसलिए $a-1 \neq 0$,जिसका अर्थ है $a \neq 1$.
अतः,यह समीकरण सभी $a \in R - \{1\}$ के लिए एक व्युत्क्रम समीकरण है।
168
EasyMCQ
यदि $x=2+2^{\frac{2}{3}}+2^{\frac{1}{3}}$ है,तो $x^3-6x^2+6x=$
A
$3$
B
$2$
C
$1$
D
$0$

Solution

(B) दिया गया है $x=2+2^{\frac{2}{3}}+2^{\frac{1}{3}}$.
दोनों पक्षों से $2$ घटाने पर,$x-2=2^{\frac{2}{3}}+2^{\frac{1}{3}}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों का घन करने पर,$(x-2)^3 = (2^{\frac{2}{3}}+2^{\frac{1}{3}})^3$.
सर्वसमिका $(a+b)^3 = a^3+b^3+3ab(a+b)$ का उपयोग करने पर:
$x^3-6x^2+12x-8 = (2^{\frac{2}{3}})^3 + (2^{\frac{1}{3}})^3 + 3(2^{\frac{2}{3}})(2^{\frac{1}{3}})(2^{\frac{2}{3}}+2^{\frac{1}{3}})$.
$x^3-6x^2+12x-8 = 4 + 2 + 3(2^1)(x-2)$.
$x^3-6x^2+12x-8 = 6 + 6(x-2)$.
$x^3-6x^2+12x-8 = 6 + 6x - 12$.
$x^3-6x^2+12x-8 = 6x - 6$.
पदों को व्यवस्थित करने पर,$x^3-6x^2+6x = 8-6 = 2$ प्राप्त होता है।
169
DifficultMCQ
यदि $\alpha_1, \beta_1, \gamma_1, \delta_1$ समीकरण $a x^4+b x^3+c x^2+d x+e=0$ के मूल हैं और $\alpha_2, \beta_2, \gamma_2, \delta_2$ समीकरण $e x^4+d x^3+c x^2+b x+a=0$ के मूल हैं,जहाँ $0 < \alpha_1 < \beta_1 < \gamma_1 < \delta_1$,$0 < \alpha_2 < \beta_2 < \gamma_2 < \delta_2$,$\alpha_1-\delta_2=2$,$\beta_1-\gamma_2=2$,$\gamma_1-\beta_2=4$,और $\delta_1-\alpha_2=4$ है,तो $a+b+c+d+e=$
A
$10$
B
$12$
C
$6$
D
$8$

Solution

(D) दिया गया है कि $\alpha_1, \beta_1, \gamma_1, \delta_1$ समीकरण $a x^4+b x^3+c x^2+d x+e=0$ के मूल हैं।
समीकरण $e x^4+d x^3+c x^2+b x+a=0$ के मूल पहले समीकरण के मूलों के व्युत्क्रम हैं।
अतः,$\alpha_2 = \frac{1}{\delta_1}, \beta_2 = \frac{1}{\gamma_1}, \gamma_2 = \frac{1}{\beta_1}, \delta_2 = \frac{1}{\alpha_1}$।
दिया गया है $\alpha_1 - \delta_2 = 2 \implies \alpha_1 - \frac{1}{\alpha_1} = 2 \implies \alpha_1^2 - 2\alpha_1 - 1 = 0$।
दिया गया है $\delta_1 - \alpha_2 = 4 \implies \delta_1 - \frac{1}{\delta_1} = 4 \implies \delta_1^2 - 4\delta_1 - 1 = 0$।
चूंकि $\alpha_1$ और $\delta_1$ चतुर्थ घात समीकरण के मूल हैं,इसलिए द्विघात गुणनखंड $(x^2 - 2x - 1)$ और $(x^2 - 4x - 1)$ हैं।
अतः,$a x^4+b x^3+c x^2+d x+e = (x^2 - 2x - 1)(x^2 - 4x - 1)$।
$a+b+c+d+e$ ज्ञात करने के लिए,$x=1$ रखने पर:
$a(1)^4 + b(1)^3 + c(1)^2 + d(1) + e = (1^2 - 2(1) - 1)(1^2 - 4(1) - 1)$।
$a+b+c+d+e = (-2)(-4) = 8$।
170
EasyMCQ
यदि त्रिघात समीकरण $x^3-ax^2+ax-1=0$ उस त्रिघात समीकरण के समान है जिसके मूल दिए गए त्रिघात समीकरण के मूलों के वर्ग हैं,तो '$a$' का शून्येतर वास्तविक मान है
A
$\frac{1}{2}$
B
$2$
C
$3$
D
$\frac{7}{2}$

Solution

(C) माना $\alpha, \beta, \gamma$ समीकरण $x^3-ax^2+ax-1=0$ के मूल हैं। \\ विएटा के सूत्रों के अनुसार: \\ $\alpha+\beta+\gamma = a$ \\ $\alpha\beta+\beta\gamma+\gamma\alpha = a$ \\ $\alpha\beta\gamma = 1$. \\ वह त्रिघात समीकरण जिसके मूल $\alpha^2, \beta^2, \gamma^2$ हैं,वह $x^3 - (\alpha^2+\beta^2+\gamma^2)x^2 + (\alpha^2\beta^2+\beta^2\gamma^2+\gamma^2\alpha^2)x - (\alpha\beta\gamma)^2 = 0$ है। \\ इसे $x^3-ax^2+ax-1=0$ के साथ तुलना करने पर: \\ $a = \alpha^2+\beta^2+\gamma^2 = (\alpha+\beta+\gamma)^2 - 2(\alpha\beta+\beta\gamma+\gamma\alpha) = a^2 - 2a$. \\ अतः,$a^2 - 3a = 0$,जिसका अर्थ है $a(a-3) = 0$. \\ चूँकि $a$ शून्येतर है,इसलिए $a = 3$.
171
DifficultMCQ
समीकरण $x^5+15x^4+94x^3+305x^2+507x+353=0$ के सभी मूलों को किसी वास्तविक संख्या $k$ से बढ़ाया जाता है ताकि समीकरण से $4$ घात वाले पद को हटाया जा सके। अब,रूपांतरित समीकरण में $x$ का गुणांक क्या है?
A
$2$
B
$1$
C
$6$
D
$0$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $x^5+15x^4+94x^3+305x^2+507x+353=0$ है।
यदि समीकरण के सभी मूलों को $k$ से बढ़ाया जाता है,तो रूपांतरित समीकरण $x$ को $(x-k)$ से प्रतिस्थापित करके प्राप्त किया जाता है।
रूपांतरित समीकरण $(x-k)^5+15(x-k)^4+94(x-k)^3+305(x-k)^2+507(x-k)+353=0$ है।
$x^4$ पद को हटाने के लिए,$x^4$ का गुणांक शून्य होना चाहिए।
$x^4$ का गुणांक $\binom{5}{1}(-k) + 15 = -5k + 15$ है।
$-5k + 15 = 0$ रखने पर,हमें $k = 3$ प्राप्त होता है।
अब,$k=3$ को रूपांतरित समीकरण में रखने पर: $(x-3)^5+15(x-3)^4+94(x-3)^3+305(x-3)^2+507(x-3)+353=0$।
$x$ का गुणांक इस प्रकार है:
$\binom{5}{4}(-3)^4 + 15 \times \binom{4}{3}(-3)^3 + 94 \times \binom{3}{2}(-3)^2 + 305 \times \binom{2}{1}(-3)^1 + 507$.
$= 5(81) + 15(4 \times -27) + 94(3 \times 9) + 305(2 \times -3) + 507$.
$= 405 - 1620 + 2538 - 1830 + 507 = 0$.
अतः,$x$ का गुणांक $0$ है।
172
MediumMCQ
यदि समीकरण $x^3-7x^2+14x-8=0$ के मूलों को $k$ से कम करने पर यह $y^3+py-\frac{20}{27}=0$ में परिवर्तित हो जाता है,तो $p=$
A
$\frac{8}{3}$
B
$\frac{7}{3}$
C
$\frac{-7}{3}$
D
$\frac{-8}{3}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $x^3-7x^2+14x-8=0$ है। मान लीजिए कि मूलों को $k$ से कम किया गया है,इसलिए $y = x - k$,जिसका अर्थ है $x = y + k$।
$x = y + k$ को मूल समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$(y+k)^3 - 7(y+k)^2 + 14(y+k) - 8 = 0$
पदों का विस्तार करने पर:
$(y^3 + 3y^2k + 3yk^2 + k^3) - 7(y^2 + 2yk + k^2) + 14(y + k) - 8 = 0$
$y^3 + y^2(3k - 7) + y(3k^2 - 14k + 14) + (k^3 - 7k^2 + 14k - 8) = 0$
इसकी तुलना $y^3 + py - \frac{20}{27} = 0$ से करने पर,$y^2$ का गुणांक शून्य होना चाहिए:
$3k - 7 = 0 \Rightarrow k = \frac{7}{3}$
अब,$y$ के गुणांक के रूप में $p$ ज्ञात करें:
$p = 3k^2 - 14k + 14$
$p = 3(\frac{7}{3})^2 - 14(\frac{7}{3}) + 14$
$p = 3(\frac{49}{9}) - \frac{98}{3} + 14$
$p = \frac{49}{3} - \frac{98}{3} + \frac{42}{3} = -\frac{7}{3}$
173
EasyMCQ
$5$ घात वाला वह बहुपद समीकरण जिसके मूल $x^5-2x^4+3x^3-4x^2+5x-6=0$ के मूलों को $-2$ से स्थानांतरित करने पर प्राप्त होते हैं,है:
A
$x^5-8x^4+27x^3+46x^2+41x+12=0$
B
$x^5+8x^4+27x^3+46x^2+41x+12=0$
C
$x^5+6x^4+28x^3+46x^2+41x+12=0$
D
$x^5+8x^4+28x^3+46x^2+41x+12=0$

Solution

(B) वह बहुपद जिसके मूल $-2$ से स्थानांतरित हैं,उसे प्राप्त करने के लिए हम मूल समीकरण $x^5-2x^4+3x^3-4x^2+5x-6=0$ में $x$ को $(x+2)$ से प्रतिस्थापित करते हैं।
$x \to x+2$ रखने पर:
$(x+2)^5 - 2(x+2)^4 + 3(x+2)^3 - 4(x+2)^2 + 5(x+2) - 6 = 0$.
प्रत्येक पद का विस्तार करने पर:
$(x^5+10x^4+40x^3+80x^2+80x+32) - 2(x^4+8x^3+24x^2+32x+16) + 3(x^3+6x^2+12x+8) - 4(x^2+4x+4) + 5(x+2) - 6 = 0$.
समान पदों को जोड़ने पर:
$x^5 + 8x^4 + 27x^3 + 46x^2 + 41x + 12 = 0$.
174
DifficultMCQ
मान लीजिए $f(x)=a x^2+b x+c$ और $a, b, c$ का $GCD$ $1$ है। यदि $\frac{-7+\sqrt{11} i}{6}$ समीकरण $f(x)=0$ का एक मूल है और $f\left(\frac{x}{k}\right)-L=(x+4)(3 x-5)$ है,तो $k$ और $L$ क्रमशः क्या हैं?
A
$1, -15$
B
$1, 25$
C
$7, -15$
D
$7, 25$

Solution

(B) दिया गया है $f(x)=a x^2+b x+c$ और $GCD(a, b, c)=1$ है।
चूंकि $\frac{-7+\sqrt{11} i}{6}$ समीकरण $f(x)=0$ का एक मूल है,तो इसका संयुग्मी $\frac{-7-\sqrt{11} i}{6}$ भी एक मूल होगा।
मूलों का योग $= \frac{-7+\sqrt{11} i}{6} + \frac{-7-\sqrt{11} i}{6} = \frac{-14}{6} = -\frac{7}{3} = -\frac{b}{a} \implies \frac{b}{a} = \frac{7}{3}$.
मूलों का गुणनफल $= \left(\frac{-7+\sqrt{11} i}{6}\right) \left(\frac{-7-\sqrt{11} i}{6}\right) = \frac{49+11}{36} = \frac{60}{36} = \frac{5}{3} = \frac{c}{a}$.
अतः,$a=3, b=7, c=5$,जो $GCD(3, 7, 5)=1$ को संतुष्ट करता है।
इसलिए,$f(x) = 3x^2+7x+5$.
दिया गया है $f\left(\frac{x}{k}\right)-L = (x+4)(3x-5) = 3x^2+7x-20$.
$f\left(\frac{x}{k}\right) = 3\left(\frac{x}{k}\right)^2 + 7\left(\frac{x}{k}\right) + 5$ रखने पर:
$3\frac{x^2}{k^2} + \frac{7x}{k} + 5 - L = 3x^2 + 7x - 20$.
गुणांकों की तुलना करने पर:
$\frac{3}{k^2} = 3 \implies k^2 = 1 \implies k = 1$.
$\frac{7}{k} = 7 \implies k = 1$.
$5 - L = -20 \implies L = 25$.
अतः,$k=1$ और $L=25$.
Solution diagram
175
MediumMCQ
यदि $\alpha$ समीकरण $x^2-x+1=0$ का एक मूल है,तो $\left(\alpha+\frac{1}{\alpha}\right)^3+\left(\alpha^2+\frac{1}{\alpha^2}\right)^3+\left(\alpha^3+\frac{1}{\alpha^3}\right)^3+\left(\alpha^4+\frac{1}{\alpha^4}\right)^3+\ldots$ $12$ पदों तक $=$
A
$-32$
B
$32$
C
$0$
D
$16$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $x^2-x+1=0$ है। इसके मूल $\alpha = -\omega$ और $\alpha = -\omega^2$ हैं,जहाँ $\omega$ इकाई का सम्मिश्र घनमूल है।
$\alpha^2-\alpha+1=0$ होने के कारण,$\alpha+\frac{1}{\alpha} = 1$ प्राप्त होता है।
माना $S_n = \alpha^n + \frac{1}{\alpha^n}$।
$n=1$ के लिए,$S_1 = 1$।
$n=2$ के लिए,$S_2 = -1$।
$n=3$ के लिए,$S_3 = -2$।
$n=4$ के लिए,$S_4 = 1$।
$n=5$ के लिए,$S_5 = -1$।
$n=6$ के लिए,$S_6 = 2$।
पद $S_n^3$ हैं: $1, -1, -8, 1, -1, 8, 1, -1, -8, 1, -1, 8$।
$12$ पदों का योग: $(1-1-8) + (1-1+8) + (1-1-8) + (1-1+8) = 0$।
176
EasyMCQ
यदि $\alpha$ समीकरण $x^2-x+1=0$ का एक मूल है,तो $\left(\alpha+\frac{1}{\alpha}\right)^3+\left(\alpha^2+\frac{1}{\alpha^2}\right)^3+\left(\alpha^3+\frac{1}{\alpha^3}\right)^3+\left(\alpha^4+\frac{1}{\alpha^4}\right)^3=$
A
$0$
B
$1$
C
$-3$
D
$-9$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $x^2-x+1=0$ है। चूँकि $\alpha$ एक मूल है,$\alpha^2-\alpha+1=0$।
$\alpha$ से विभाजित करने पर,$\alpha-1+\frac{1}{\alpha}=0$,अतः $\alpha+\frac{1}{\alpha}=1$।
अब,$\left(\alpha+\frac{1}{\alpha}\right)^2 = \alpha^2+\frac{1}{\alpha^2}+2 = 1^2 = 1$,जिसका अर्थ है $\alpha^2+\frac{1}{\alpha^2} = -1$।
साथ ही,$\alpha^3+\frac{1}{\alpha^3} = (\alpha+\frac{1}{\alpha})(\alpha^2+\frac{1}{\alpha^2}-1) = (1)(-1-1) = -2$।
$\alpha^4+\frac{1}{\alpha^4}$ के लिए,हम $(\alpha^2+\frac{1}{\alpha^2})^2 = \alpha^4+\frac{1}{\alpha^4}+2 = (-1)^2 = 1$ का उपयोग करते हैं,अतः $\alpha^4+\frac{1}{\alpha^4} = -1$।
इन मानों को व्यंजक में रखने पर:
$(1)^3 + (-1)^3 + (-2)^3 + (-1)^3 = 1 - 1 - 8 - 1 = -9$।
177
EasyMCQ
यदि $\sqrt{2} \sin^2 x + (3\sqrt{2} + 1) \sin x + 3 > 0$ और $x^2 - 7x + 10 < 0$ है,तो $x$ किस अंतराल में स्थित है?
A
$\left(\frac{-\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}\right)$
B
$\left(2, \frac{5\pi}{4}\right)$
C
$\left(0, \frac{3\pi}{2}\right)$
D
$\left(\frac{5\pi}{4}, 5\right)$

Solution

(B) दी गई असमिका $\sqrt{2} \sin^2 x + (3\sqrt{2} + 1) \sin x + 3 > 0$ है।
गुणनखंड करने पर: $(\sqrt{2} \sin x + 1)(\sin x + 3) > 0$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\sin x + 3 > 0$ सभी वास्तविक $x$ के लिए सत्य है,इसलिए $\sqrt{2} \sin x + 1 > 0$ होना चाहिए,जिसका अर्थ है $\sin x > -\frac{1}{\sqrt{2}}$।
यह असमिका $x \in \left(-\frac{\pi}{4} + 2n\pi, \frac{5\pi}{4} + 2n\pi\right)$ के लिए सत्य है।
दूसरी असमिका $x^2 - 7x + 10 < 0$ के लिए,गुणनखंड $(x - 2)(x - 5) < 0$ है,जिसका हल $x \in (2, 5)$ है।
अतः,दोनों का प्रतिच्छेदन $x \in \left(2, \frac{5\pi}{4}\right)$ है।
178
EasyMCQ
$\frac{x^2-2x+1}{x^2+x-1}$ के मान किस अंतराल में नहीं हैं?
A
$\left(-\frac{4}{5}, 0\right)$
B
$\left(-\infty, -\frac{4}{5}\right)$
C
$(0, \infty)$
D
$\left(\frac{4}{5}, \infty\right)$

Solution

(A) माना $y = \frac{x^2-2x+1}{x^2+x-1}$.
$y(x^2+x-1) = x^2-2x+1$
$(y-1)x^2 + (y+2)x - (y+1) = 0$.
चूँकि $x \in \mathbb{R}$,विविक्तकर $D \geq 0$.
$D = (y+2)^2 + 4(y-1)(y+1) \geq 0$
$5y^2 + 4y \geq 0$
$y(5y+4) \geq 0$.
अतः $y \in (-\infty, -\frac{4}{5}] \cup [0, \infty)$.
इसलिए,$y$ के मान $\left(-\frac{4}{5}, 0\right)$ अंतराल में नहीं हैं।
179
EasyMCQ
मान लीजिए कि $x$ एक वास्तविक संख्या है। निम्नलिखित का मिलान करें:
सूची-$I$सूची-$II$
$(A)$ $2x^2 + 4x + 5$ का न्यूनतम मान$(I)$ $-1$
$(B)$ $\frac{x^2 + 4x + 1}{x^2 + x + 1}$ का अधिकतम मान$(II)$ $1$
$(C)$ यदि $1 \leq \frac{3x^2 - 5x + 6}{x^2 + 1} \leq 2$,$\forall x \in [a, b]$ तब $b =$$(III)$ $2$
$(D)$ यदि $1 \leq \frac{3x^2 - 5x + 6}{x^2 + 1} \leq 2$,$\forall x \in [a, b]$ तब $a =$$(IV)$ $3$
$(V)$ $4$
A
$IV, III, II, V$
B
$IV, V, II, III$
C
$IV, III, V, II$
D
$III, V, IV, I$

Solution

(C) व्यंजक $2x^2 + 4x + 5 = 2(x^2 + 2x + 1) + 3 = 2(x+1)^2 + 3$. चूंकि $(x+1)^2 \geq 0$,न्यूनतम मान $3$ $(IV)$ है।
$(B)$ मान लीजिए $y = \frac{x^2 + 4x + 1}{x^2 + x + 1}$. तब $y(x^2 + x + 1) = x^2 + 4x + 1 \implies (y-1)x^2 + (y-4)x + (y-1) = 0$. $x$ के वास्तविक होने के लिए,$D \geq 0 \implies (y-4)^2 - 4(y-1)^2 \geq 0 \implies (y+2)(y-2) \leq 0 \implies -2 \leq y \leq 2$. अधिकतम मान $2$ $(III)$ है।
$(C)$ और $(D)$ दिया गया है $1 \leq \frac{3x^2 - 5x + 6}{x^2 + 1} \leq 2$.
$x^2 + 1 \leq 3x^2 - 5x + 6 \implies 2x^2 - 5x + 5 \geq 0$ (हमेशा सत्य क्योंकि $D < 0$).
$3x^2 - 5x + 6 \leq 2x^2 + 2 \implies x^2 - 5x + 4 \leq 0 \implies 1 \leq x \leq 4$.
अतः $a = 1$ $(II)$ और $b = 4$ $(V)$.
मिलान: $(A)$ $\rightarrow IV, (B)$ $\rightarrow III, (C)$ $\rightarrow V, (D)$ $\rightarrow II$. सही विकल्प $(C)$ है।
180
MediumMCQ
सभी $x \in R-\{-2, 1\}$ के लिए व्यंजक $\frac{x^2-x+2}{x^2+x-2}$ के सभी वास्तविक मानों का समुच्चय क्या है?
A
$(-2, 3)$
B
$\left[\frac{7}{9}, \infty\right)$
C
$(-\infty, -1] \cup \left[\frac{7}{9}, \infty\right)$
D
$(-\infty, -1]$

Solution

(C) माना $y = \frac{x^2-x+2}{x^2+x-2}$.
पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें मिलता है $y(x^2+x-2) = x^2-x+2$.
$yx^2 + yx - 2y = x^2 - x + 2$.
$(y-1)x^2 + (y+1)x - (2y+2) = 0$.
$x$ के वास्तविक होने के लिए,विविक्तकर (discriminant) $D \ge 0$ होना चाहिए।
$D = (y+1)^2 - 4(y-1)(-2y-2) \ge 0$.
$(y+1)^2 + 8(y-1)(y+1) \ge 0$.
$(y+1)[(y+1) + 8(y-1)] \ge 0$.
$(y+1)(y+1+8y-8) \ge 0$.
$(y+1)(9y-7) \ge 0$.
क्रांतिक बिंदु $y = -1$ और $y = \frac{7}{9}$ हैं।
अंतरालों की जाँच करने पर,असमिका $y \in (-\infty, -1] \cup \left[\frac{7}{9}, \infty\right)$ के लिए सत्य है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।
181
MediumMCQ
यदि $x$ वास्तविक है,तो $\frac{x^2-3x+4}{x^2+3x+4}$ का मान किस अंतराल में स्थित है?
A
$[\frac{1}{3}, 3]$
B
$[\frac{1}{5}, 5]$
C
$[\frac{1}{6}, 6]$
D
$[\frac{1}{7}, 7]$

Solution

(D) माना $y = \frac{x^2-3x+4}{x^2+3x+4}$.
$y(x^2+3x+4) = x^2-3x+4$
$yx^2 + 3yx + 4y = x^2 - 3x + 4$
$x^2(y-1) + x(3y+3) + (4y-4) = 0$.
चूंकि $x$ वास्तविक है,इसलिए विविक्तकर $D \geq 0$.
$D = (3y+3)^2 - 4(y-1)(4y-4) \geq 0$
$9(y+1)^2 - 16(y-1)^2 \geq 0$
$9(y^2+2y+1) - 16(y^2-2y+1) \geq 0$
$9y^2 + 18y + 9 - 16y^2 + 32y - 16 \geq 0$
$-7y^2 + 50y - 7 \geq 0$
$7y^2 - 50y + 7 \leq 0$
$(7y-1)(y-7) \leq 0$.
अतः,अंतराल $[\frac{1}{7}, 7]$ है।
182
DifficultMCQ
$x \in R$ के लिए,$\frac{x^2-6x+5}{x^2+2x+1}$ का न्यूनतम मान क्या है?
A
-$1$
B
$-\frac{1}{2}$
C
$-\frac{1}{4}$
D
$-\frac{1}{3}$

Solution

(D) माना $f(x) = \frac{x^2-6x+5}{x^2+2x+1}$,जहाँ $x \in R$ है।
$y = \frac{x^2-6x+5}{x^2+2x+1}$ रखने पर,
$y(x^2+2x+1) = x^2-6x+5$
$(y-1)x^2 + (2y+6)x + (y-5) = 0$ प्राप्त होता है।
चूँकि $x$ एक वास्तविक संख्या है,इसलिए विविक्तकर (discriminant) $D \geq 0$ होना चाहिए।
$D = (2y+6)^2 - 4(y-1)(y-5) \geq 0$.
$4(y+3)^2 - 4(y^2-6y+5) \geq 0$.
$y^2+6y+9 - y^2+6y-5 \geq 0$.
$12y + 4 \geq 0$.
$12y \geq -4$.
$y \geq -\frac{1}{3}$.
अतः,दिए गए व्यंजक का न्यूनतम मान $-\frac{1}{3}$ है।
183
MediumMCQ
यदि $x = \frac{1}{2} \left( \sqrt{3} + \frac{1}{\sqrt{3}} \right)$ है,तो $\frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x - \sqrt{x^2 - 1}}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$\frac{1}{2}$

Solution

(A) दिया गया है $x = \frac{1}{2} \left( \sqrt{3} + \frac{1}{\sqrt{3}} \right)$.
सबसे पहले,$x^2$ की गणना करें:
$x^2 = \frac{1}{4} \left( 3 + \frac{1}{3} + 2 \right) = \frac{1}{4} \left( \frac{9+1+6}{3} \right) = \frac{1}{4} \left( \frac{16}{3} \right) = \frac{4}{3}$.
अब,$x^2 - 1$ की गणना करें:
$x^2 - 1 = \frac{4}{3} - 1 = \frac{1}{3}$.
अतः,$\sqrt{x^2 - 1} = \frac{1}{\sqrt{3}}$.
इन मानों को व्यंजक $\frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x - \sqrt{x^2 - 1}}$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$= \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{\frac{1}{2} \left( \sqrt{3} + \frac{1}{\sqrt{3}} \right) - \frac{1}{\sqrt{3}}}$
$= \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2\sqrt{3}} - \frac{1}{\sqrt{3}}}$
$= \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{1}{2\sqrt{3}}}$
$= \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{\frac{3 - 1}{2\sqrt{3}}} = \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{\frac{2}{2\sqrt{3}}} = \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{\frac{1}{\sqrt{3}}} = 1$.
184
EasyMCQ
यदि $3x - 2x^2 + 1$ का चरम मान $k$ है,तो $x$ के उन सभी वास्तविक मानों का समुच्चय ज्ञात कीजिए जिनके लिए $kx^2 + 2x + 1 > 0$ है।
A
$\left(\frac{1}{2}, 1\right)$
B
$\left(-\infty, \frac{1}{2}\right) \cup (1, \infty)$
C
$(-\infty, \infty)$
D
$\left(-\infty, \frac{17}{8}\right)$

Solution

(C) माना $f(x) = -2x^2 + 3x + 1$ है।
चरम मान ज्ञात करने के लिए,हम $f(x)$ का $x$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$f'(x) = -4x + 3$।
$f'(x) = 0$ रखने पर,हमें $-4x + 3 = 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $x = \frac{3}{4}$।
चरम मान $k = f\left(\frac{3}{4}\right) = -2\left(\frac{3}{4}\right)^2 + 3\left(\frac{3}{4}\right) + 1 = -2\left(\frac{9}{16}\right) + \frac{9}{4} + 1 = -\frac{9}{8} + \frac{18}{8} + \frac{8}{8} = \frac{17}{8}$।
अब,हमें $x$ का वह समुच्चय ज्ञात करना है जिसके लिए $kx^2 + 2x + 1 > 0$ हो,जहाँ $k = \frac{17}{8}$ है।
$k$ का मान रखने पर,हमें $\frac{17}{8}x^2 + 2x + 1 > 0$ प्राप्त होता है।
$8$ से गुणा करने पर,$17x^2 + 16x + 8 > 0$ प्राप्त होता है।
इस द्विघात समीकरण का विविक्तकर $D = b^2 - 4ac = (16)^2 - 4(17)(8) = 256 - 544 = -288$ है।
चूंकि $D < 0$ है और $x^2$ का गुणांक $(17)$ धनात्मक है,इसलिए द्विघात व्यंजक $17x^2 + 16x + 8$ सभी वास्तविक $x$ के लिए हमेशा धनात्मक रहेगा।
अतः,हल समुच्चय $(-\infty, \infty)$ है।
185
EasyMCQ
यदि $f(x)=2x^2+\alpha x+8$ का न्यूनतम मान और $g(x)=-3x^2-4x+\alpha^2$ का अधिकतम मान समान है,तो $\alpha^2=$
A
$\frac{150}{27}$
B
$\frac{160}{27}$
C
$\frac{170}{27}$
D
$\frac{181}{27}$

Solution

(B) द्विघात फलन $f(x)=ax^2+bx+c$ (जहाँ $a>0$) का न्यूनतम मान $-\frac{D}{4a} = \frac{4ac-b^2}{4a}$ द्वारा दिया जाता है।
$f(x)=2x^2+\alpha x+8$ के लिए,हमारे पास $a=2, b=\alpha, c=8$ है। न्यूनतम मान $\frac{4(2)(8)-\alpha^2}{4(2)} = \frac{64-\alpha^2}{8}$ है।
द्विघात फलन $g(x)=ax^2+bx+c$ (जहाँ $a < 0$) का अधिकतम मान $-\frac{D}{4a} = \frac{4ac-b^2}{4a}$ द्वारा दिया जाता है।
$g(x)=-3x^2-4x+\alpha^2$ के लिए,हमारे पास $a=-3, b=-4, c=\alpha^2$ है। अधिकतम मान $\frac{4(-3)(\alpha^2)-(-4)^2}{4(-3)} = \frac{-12\alpha^2-16}{-12} = \frac{12\alpha^2+16}{12}$ है।
दोनों मानों को बराबर करने पर:
$\frac{64-\alpha^2}{8} = \frac{12\alpha^2+16}{12}$
दोनों पक्षों को $24$ से गुणा करने पर:
$3(64-\alpha^2) = 2(12\alpha^2+16)$
$192-3\alpha^2 = 24\alpha^2+32$
$160 = 27\alpha^2$
$\alpha^2 = \frac{160}{27}$.
अतः,विकल्प $(B)$ सही है।
186
MediumMCQ
यदि $x = \frac{1}{2} \left( \sqrt{7} + \frac{1}{\sqrt{7}} \right)$ है,तो $\frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x - \sqrt{x^2 - 1}}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(C) दिया गया है कि,$x = \frac{1}{2} \left( \sqrt{7} + \frac{1}{\sqrt{7}} \right) = \frac{1}{2} \left( \frac{7+1}{\sqrt{7}} \right) = \frac{4}{\sqrt{7}}$.
तब,$x^2 = \frac{16}{7}$.
अतः,$x^2 - 1 = \frac{16}{7} - 1 = \frac{9}{7}$.
इस प्रकार,$\sqrt{x^2 - 1} = \sqrt{\frac{9}{7}} = \frac{3}{\sqrt{7}}$.
अब,इन मानों को व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x - \sqrt{x^2 - 1}} = \frac{\frac{3}{\sqrt{7}}}{\frac{4}{\sqrt{7}} - \frac{3}{\sqrt{7}}} = \frac{\frac{3}{\sqrt{7}}}{\frac{1}{\sqrt{7}}} = 3$.
187
MediumMCQ
मान लीजिए $p, q$ वास्तविक संख्याएँ हैं। यदि $\alpha$,$x^{2}+3 p^{2} x+5 q^{2}=0$ का एक मूल है,$\beta$,$x^{2}+9 p^{2} x+15 q^{2}=0$ का एक मूल है और $0 < \alpha < \beta$ है,तो समीकरण $x^{2}+6 p^{2} x+10 q^{2}=0$ का एक मूल $\gamma$ है जो हमेशा संतुष्ट करता है:
A
$\gamma=\frac{\alpha}{4}+\beta$
B
$\beta < \gamma$
C
$\gamma=\frac{\alpha}{2}+\beta$
D
$\alpha < \gamma < \beta$

Solution

(D) दिया गया है कि $\alpha$,$x^{2}+3 p^{2} x+5 q^{2}=0$ का एक मूल है,इसलिए $\alpha^{2}+3 p^{2} \alpha+5 q^{2}=0$ है।
$\beta$,$x^{2}+9 p^{2} x+15 q^{2}=0$ का एक मूल है,इसलिए $\beta^{2}+9 p^{2} \beta+15 q^{2}=0$ है।
मान लीजिए $f(x)=x^{2}+6 p^{2} x+10 q^{2}$ है।
$f(\alpha)$ का मान ज्ञात करने पर:
$f(\alpha)=\alpha^{2}+6 p^{2} \alpha+10 q^{2} = (\alpha^{2}+3 p^{2} \alpha+5 q^{2}) + 3 p^{2} \alpha + 5 q^{2} = 3 p^{2} \alpha + 5 q^{2} > 0$ है।
$f(\beta)$ का मान ज्ञात करने पर:
$f(\beta)=\beta^{2}+6 p^{2} \beta+10 q^{2} = (\beta^{2}+9 p^{2} \beta+15 q^{2}) - (3 p^{2} \beta + 5 q^{2}) = -(3 p^{2} \beta + 5 q^{2}) < 0$ है।
चूंकि $f(x)$ एक बहुपद है और $f(\alpha) > 0$ तथा $f(\beta) < 0$ है,इसलिए मध्यवर्ती मान प्रमेय (Intermediate Value Theorem) के अनुसार,एक ऐसा मूल $\gamma$ मौजूद है जो $\alpha < \gamma < \beta$ को संतुष्ट करता है।
188
EasyMCQ
यदि $\alpha, \beta$ समीकरण $x^2-a(x-1)+b=0$ के मूल हैं,तो $\frac{1}{\alpha^2-a \alpha}+\frac{1}{\beta^2-a \beta}+\frac{2}{a+b}$ का मान क्या होगा?
A
$\frac{4}{a+b}$
B
$\frac{1}{a+b}$
C
$0$
D
$-1$

Solution

(C) दिया गया द्विघात समीकरण $x^2 - a(x-1) + b = 0$ है,जिसे $x^2 - ax + a + b = 0$ के रूप में लिखा जा सकता है।
चूंकि $\alpha$ और $\beta$ मूल हैं,इसलिए:
$\alpha^2 - a\alpha = -(a+b)$
$\beta^2 - a\beta = -(a+b)$
इन मानों को व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{1}{-(a+b)} + \frac{1}{-(a+b)} + \frac{2}{a+b} = -\frac{2}{a+b} + \frac{2}{a+b} = 0$.
189
DifficultMCQ
वास्तविक $x$ के लिए,$\frac{x^{2}+2 x+4}{2 x^{2}+4 x+9}$ का अधिकतम मान क्या है?
A
$1$
B
$-1$
C
$\frac{1}{2}$
D
$\frac{1}{4}$

Solution

(C) माना $y = \frac{x^{2}+2 x+4}{2 x^{2}+4 x+9}$.
$y(2 x^{2}+4 x+9) = x^{2}+2 x+4$.
$2 y x^{2} + 4 y x + 9 y = x^{2} + 2 x + 4$.
$(2 y-1) x^{2} + (4 y-2) x + (9 y-4) = 0$.
चूंकि $x$ एक वास्तविक संख्या है,इसलिए विविक्तकर $D \geq 0$.
$D = (4 y-2)^{2} - 4(2 y-1)(9 y-4) \geq 0$.
$4(2 y-1)^{2} - 4(2 y-1)(9 y-4) \geq 0$.
$4(2 y-1) [ (2 y-1) - (9 y-4) ] \geq 0$.
$4(2 y-1) (-7 y + 3) \geq 0$.
$(2 y-1) (7 y - 3) \leq 0$.
यह असमिका $\frac{3}{7} \leq y \leq \frac{1}{2}$ के लिए सत्य है।
अतः,$y$ का अधिकतम मान $\frac{1}{2}$ है।
190
EasyMCQ
यदि $a$ और $b$ स्वेच्छ धनात्मक वास्तविक संख्याएँ हैं,तो $\frac{6a}{5b} + \frac{10b}{3a}$ का न्यूनतम संभव मान क्या है?
A
$4$
B
$\frac{6}{5}$
C
$\frac{10}{3}$
D
$\frac{68}{15}$

Solution

(A) $\frac{6a}{5b} + \frac{10b}{3a}$ का न्यूनतम मान ज्ञात करने के लिए,हम समांतर माध्य-गुणोत्तर माध्य $(AM \geq GM)$ असमिका का उपयोग करते हैं।
किन्हीं भी दो धनात्मक वास्तविक संख्याओं $x$ और $y$ के लिए,$x+y \geq 2\sqrt{xy}$ होता है।
माना $x = \frac{6a}{5b}$ और $y = \frac{10b}{3a}$ है।
अतः,$\frac{6a}{5b} + \frac{10b}{3a} \geq 2 \sqrt{\frac{6a}{5b} \times \frac{10b}{3a}}$.
वर्गमूल के अंदर के व्यंजक को सरल करने पर:
$\frac{6a}{5b} \times \frac{10b}{3a} = \frac{60}{15} = 4$.
इसलिए,$\frac{6a}{5b} + \frac{10b}{3a} \geq 2 \sqrt{4} = 4$.
अतः,न्यूनतम संभव मान $4$ है।
191
MediumMCQ
मान लीजिए $a, b, c$ और $d$ कोई चार वास्तविक संख्याएँ हैं। तो किसी भी प्राकृतिक संख्या $n$ के लिए $a^{n} + b^{n} = c^{n} + d^{n}$ सत्य है यदि:
A
$a + b = c + d$
B
$a - b = c - d$
C
$a + b = c + d$ और $a^{2} + b^{2} = c^{2} + d^{2}$
D
$a - b = c - d$ और $a^{2} - b^{2} = c^{2} - d^{2}$

Solution

(C) प्रत्येक $n \in \mathbb{N}$ के लिए $a^{n} + b^{n} = c^{n} + d^{n}$ दिया गया है।
$n = 1$ के लिए,$a + b = c + d$ प्राप्त होता है।
$n = 2$ के लिए,$a^{2} + b^{2} = c^{2} + d^{2}$ प्राप्त होता है।
ये शर्तें यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त हैं कि ${a, b} = {c, d}$,जो सभी $n$ के लिए समीकरण को संतुष्ट करता है।
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।
192
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $\alpha, \beta$ समीकरण $x^2 - 3x + r = 0$ के मूल हैं,और $\frac{\alpha}{2}, 2\beta$ समीकरण $x^2 + 3x + r = 0$ के मूल हैं। यदि समीकरण $x^2 + 6x = m$ के मूल $2\alpha + \beta + 2r$ और $\alpha - 2\beta - \frac{r}{2}$ हैं,तो $m$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
-$135$
B
-$567$
C
$135$
D
$567$

Solution

(D) $1$) समीकरण $x^2 - 3x + r = 0$ से,हमारे पास $\alpha + \beta = 3$ और $\alpha\beta = r$ है।
$2$) समीकरण $x^2 + 3x + r = 0$ के मूल $\frac{\alpha}{2}$ और $2\beta$ हैं। अतः,$\frac{\alpha}{2} + 2\beta = -3$ और $(\frac{\alpha}{2})(2\beta) = r$,जो $\alpha\beta = r$ में सरल होता है। यह सुसंगत है।
$3$) पहले समीकरण को $2$ से गुणा करने पर,हमें $\alpha + 4\beta = -6$ प्राप्त होता है। इसमें से $\alpha + \beta = 3$ घटाने पर $3\beta = -9$ मिलता है,इसलिए $\beta = -3$। मान प्रतिस्थापित करने पर,$\alpha = 6$ प्राप्त होता है।
$4$) अतः $r = \alpha\beta = 6(-3) = -18$ है।
$5$) समीकरण $x^2 + 6x - m = 0$ के मूल $x_1 = 2\alpha + \beta + 2r = 2(6) - 3 + 2(-18) = 12 - 3 - 36 = -27$ और $x_2 = \alpha - 2\beta - \frac{r}{2} = 6 - 2(-3) - \frac{-18}{2} = 6 + 6 + 9 = 21$ हैं।
$6$) मूलों का गुणनफल $x_1 x_2 = (-27)(21) = -567$ है। चूंकि समीकरण $x^2 + 6x - m = 0$ है,मूलों का गुणनफल $-m$ है। इसलिए,$-m = -567$,जिसका अर्थ है कि $m = 567$।
193
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $\tan A$ और $\tan B$,जहाँ $A, B \in (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$,द्विघात समीकरण $x^2 - 2x - 5 = 0$ के मूल हैं। तो $20 \sin^2(\frac{A+B}{2})$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$10 + \sqrt{10}$
B
$10 - 2\sqrt{10}$
C
$10 - 3\sqrt{10}$
D
$10 - \sqrt{10}$

Solution

(C) मान लीजिए कि $x_1 = \tan A$ और $x_2 = \tan B$ समीकरण $x^2 - 2x - 5 = 0$ के मूल हैं।
मूलों के गुणों से,$x_1 + x_2 = 2$ और $x_1 x_2 = -5$ प्राप्त होता है।
$\tan(A+B)$ के सूत्र का उपयोग करते हुए,$\tan(A+B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B} = \frac{2}{1 - (-5)} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$।
हम जानते हैं कि $\sin^2(\frac{A+B}{2}) = \frac{1 - \cos(A+B)}{2}$।
दिया गया है कि $\tan(A+B) = \frac{1}{3}$,इसलिए $\cos(A+B) = \frac{3}{\sqrt{1^2 + 3^2}} = \frac{3}{\sqrt{10}}$।
इस मान को सर्वसमिका में रखने पर: $\sin^2(\frac{A+B}{2}) = \frac{1 - 3/\sqrt{10}}{2} = \frac{\sqrt{10} - 3}{2\sqrt{10}}$।
अंत में,$20 \sin^2(\frac{A+B}{2}) = 20 \times \frac{\sqrt{10} - 3}{2\sqrt{10}} = \frac{10(\sqrt{10} - 3)}{\sqrt{10}} = 10 - 3\sqrt{10}$।
194
DifficultMCQ
मान लीजिए $\alpha, \beta$ समीकरण $x^2 - x + p = 0$ के मूल हैं और $\gamma, \delta$ समीकरण $x^2 - 4x + q = 0$ के मूल हैं,जहाँ $p, q \in Z$ है। यदि $\alpha, \beta, \gamma, \delta$ गुणोत्तर श्रेणी ($G$.$P$.) में हैं,तो $|p + q|$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$16$
B
$32$
C
$34$
D
$38$

Solution

(C) मान लीजिए मूल $a, ar, ar^2, ar^3$ $G$.$P$. में हैं।
प्रथम समीकरण $x^2 - x + p = 0$ से,$\alpha + \beta = a + ar = 1$ और $\alpha\beta = a(ar) = a^2r = p$ प्राप्त होता है।
द्वितीय समीकरण $x^2 - 4x + q = 0$ से,$\gamma + \delta = ar^2 + ar^3 = r^2(a + ar) = 4$ और $\gamma\delta = (ar^2)(ar^3) = a^2r^5 = q$ प्राप्त होता है।
चूँकि $a + ar = 1$ है,इसे दूसरे समीकरण में रखने पर: $r^2(1) = 4 \implies r^2 = 4 \implies r = \pm 2$।
स्थिति $1$: यदि $r = 2$ है,तो $a(1 + 2) = 1 \implies a = 1/3$। अतः $p = a^2r = (1/9)(2) = 2/9$,जो पूर्णांक नहीं है। यह स्थिति अमान्य है।
स्थिति $2$: यदि $r = -2$ है,तो $a(1 - 2) = 1 \implies -a = 1 \implies a = -1$।
अब $p$ और $q$ की गणना करते हैं: $p = a^2r = (-1)^2(-2) = -2$।
$q = a^2r^5 = (-1)^2(-2)^5 = 1 \times (-32) = -32$।
अंत में,$|p + q| = |-2 + (-32)| = |-34| = 34$।

4-2.Quadratic Equations and Inequations — Mix Examples-Quadratic Equations and Inequations · Frequently Asked Questions

1Are these 4-2.Quadratic Equations and Inequations 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?

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