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Solution of quadratic equations and Nature of roots Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · 4-2.Quadratic Equations and Inequations · Solution of quadratic equations and Nature of roots

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Showing 50 of 652 questions in Hindi

251
AdvancedMCQ
मान लीजिए कि $x$ और $y$ धनात्मक संख्याएँ हैं जहाँ $xy = \frac{1}{9}$,$x(y + 1) = \frac{7}{9}$,और $y(x + 1) = \frac{5}{18}$ है। $(x + 1)(y + 1)$ का मान किसके बराबर है?
A
$\frac{8}{9}$
B
$\frac{16}{9}$
C
$\frac{10}{9}$
D
$\frac{35}{18}$

Solution

(D) दिए गए समीकरण हैं:
$xy = \frac{1}{9}$
$x(y + 1) = \frac{7}{9}$
$y(x + 1) = \frac{5}{18}$
व्यंजकों का विस्तार करने पर:
$xy + x = \frac{7}{9} \implies \frac{1}{9} + x = \frac{7}{9} \implies x = \frac{6}{9} = \frac{2}{3}$
$xy + y = \frac{5}{18} \implies \frac{1}{9} + y = \frac{5}{18} \implies y = \frac{5}{18} - \frac{2}{18} = \frac{3}{18} = \frac{1}{6}$
अब,$(x + 1)(y + 1)$ का मान ज्ञात करते हैं:
$(x + 1)(y + 1) = (\frac{2}{3} + 1)(\frac{1}{6} + 1)$
$= (\frac{5}{3})(\frac{7}{6})$
$= \frac{35}{18}$
252
AdvancedMCQ
यदि $y = ax^3 + bx^2 + cx + d$ का ग्राफ रेखा $x = k$ के सापेक्ष सममित है,तो:
A
$k = c$
B
$k = -\frac{c}{b}$
C
$a + \frac{c}{2b} + k = 0$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) $y = ax^3 + bx^2 + cx + d$ का ग्राफ रेखा $x = k$ के सापेक्ष सममित होने के लिए,त्रिघात पद का गुणांक शून्य होना चाहिए,अर्थात $a = 0$.
तब समीकरण $y = bx^2 + cx + d$ हो जाता है,जो एक परवलय है।
परवलय $y = bx^2 + cx + d$ अपनी सममिति की धुरी $x = -\frac{c}{2b}$ के सापेक्ष सममित होता है।
दिया गया है कि ग्राफ $x = k$ के सापेक्ष सममित है,इसलिए $k = -\frac{c}{2b}$.
इसका अर्थ है $k + \frac{c}{2b} = 0$.
चूंकि $a = 0$,इसलिए $a + \frac{c}{2b} + k = 0 + \frac{c}{2b} - \frac{c}{2b} = 0$ होता है।
253
AdvancedMCQ
समीकरण $\sqrt{x + 3 - 4\sqrt{x - 1}} + \sqrt{x + 8 - 6\sqrt{x - 1}} = 1$ का हल समुच्चय क्या है?
A
$x \in [4, 9]$
B
$x \in [3, 8]$
C
$x \in [5, 10]$
D
$x \in [4, 7]$

Solution

(C) माना $u = x - 1$. तब $x = u + 1$. समीकरण इस प्रकार होगा:
$\sqrt{u + 1 + 3 - 4\sqrt{u}} + \sqrt{u + 1 + 8 - 6\sqrt{u}} = 1$
$\sqrt{u + 4 - 4\sqrt{u}} + \sqrt{u + 9 - 6\sqrt{u}} = 1$
$\sqrt{(\sqrt{u} - 2)^2} + \sqrt{(\sqrt{u} - 3)^2} = 1$
$|\sqrt{u} - 2| + |\sqrt{u} - 3| = 1$
माना $y = \sqrt{u}$. चूंकि $u \geq 0$,इसलिए $y \geq 0$. समीकरण $|y - 2| + |y - 3| = 1$ है।
यह $|y - a| + |y - b| = |a - b|$ के रूप का है,जो $y$ के $a$ और $b$ के बीच होने पर सत्य होता है।
यहाँ $a = 2$ और $b = 3$ है,इसलिए $2 \leq y \leq 3$.
$y = \sqrt{u}$ रखने पर,हमें $2 \leq \sqrt{u} \leq 3$ प्राप्त होता है।
वर्ग करने पर $4 \leq u \leq 9$ मिलता है।
चूंकि $u = x - 1$,इसलिए $4 \leq x - 1 \leq 9$,जिसका अर्थ है $5 \leq x \leq 10$.
अतः,$x \in [5, 10]$.
254
AdvancedMCQ
$\alpha$ के सभी भिन्न पूर्णांक मानों का योग ज्ञात कीजिए ताकि समीकरण $x^2 - \alpha x + \alpha + 1 = 0$ के मूल पूर्णांक हों:
A
$2$
B
$4$
C
$3$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) दिया गया द्विघात समीकरण $x^2 - \alpha x + \alpha + 1 = 0$ है।
मूलों के पूर्णांक होने के लिए,विविक्तकर $D$ एक पूर्ण वर्ग होना चाहिए,मान लीजिए $\beta^2$,जहाँ $\beta \ge 0$ है।
$D = (-\alpha)^2 - 4(1)(\alpha + 1) = \alpha^2 - 4\alpha - 4 = \beta^2$.
पूर्ण वर्ग बनाने पर: $(\alpha - 2)^2 - 8 = \beta^2$.
पुनर्व्यवस्थित करने पर: $(\alpha - 2)^2 - \beta^2 = 8$,जिसका गुणनखंड $(\alpha - 2 - \beta)(\alpha - 2 + \beta) = 8$ है।
चूंकि $\alpha$ और $\beta$ पूर्णांक हैं,हम $8$ के ऐसे गुणनखंड युग्म देखते हैं जिनका गुणनफल $8$ हो।
स्थिति $1$: $(\alpha - 2 - \beta) = 2$ और $(\alpha - 2 + \beta) = 4$. जोड़ने पर $2(\alpha - 2) = 6 \Rightarrow \alpha = 5$.
स्थिति $2$: $(\alpha - 2 - \beta) = -4$ और $(\alpha - 2 + \beta) = -2$. जोड़ने पर $2(\alpha - 2) = -6 \Rightarrow \alpha = -1$.
$\alpha$ के भिन्न पूर्णांक मान $-1$ और $5$ हैं।
उनका योग $-1 + 5 = 4$ है।
255
AdvancedMCQ
$y = ax^2 + bx + c$ का ग्राफ दर्शाया गया है। निम्नलिखित में से कौन सा सही $\text{नहीं}$ है?
Question diagram
A
$ab^2c^3 > 0$
B
$ab^3c^2 < 0$
C
$ab^3c^5 > 0$
D
$b^2 > 4ac$

Solution

(C) ग्राफ से,परवलय ऊपर की ओर खुलता है,इसलिए $a > 0$ है।
$y$-अंतःखंड $x$-अक्ष के ऊपर है,इसलिए $c > 0$ है।
शीर्ष का $x$-निर्देशांक धनात्मक है,$-b/(2a) > 0$। चूँकि $a > 0$ है,इसलिए $-b > 0$ होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि $b < 0$ है।
अब,विकल्पों का मूल्यांकन करते हैं:
$A) ab^2c^3 = (+)(+)(+) = (+) > 0$ (सही है)
$B) ab^3c^2 = (+)(-)(+) = (-) < 0$ (सही है)
$C) ab^3c^5 = (+)(-)(+) = (-) < 0$। अतः,$ab^3c^5 > 0$ सही $\text{नहीं}$ है।
$D) \text{चूँकि ग्राफ }x-\text{अक्ष को दो अलग}-\text{अलग बिंदुओं पर काटता है}, \text{विविक्तकर }D = b^2 - 4ac > 0, \text{इसलिए }b^2 > 4ac$ (सही है)।
256
AdvancedMCQ
$a$ के वे पूर्णांक मान जिनके लिए द्विघात समीकरण $(x - a)(x - 10) + 1 = 0$ के मूल पूर्णांक हैं,हैं
A
$8, 12$
B
$1, 6$
C
$4, 6$
D
$3, 15$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $(x - a)(x - 10) + 1 = 0$ है।
इसे विस्तारित करने पर,$x^{2} - (10 + a)x + 10a + 1 = 0$ प्राप्त होता है।
मूलों के पूर्णांक होने के लिए,विविक्तकर $D$ एक पूर्ण वर्ग होना चाहिए।
$D = (10 + a)^{2} - 4(10a + 1) = a^{2} - 20a + 96 = (a - 10)^{2} - 4$.
माना $D = k^{2}$,तो $(a - 10)^{2} - k^{2} = 4$,जिसका अर्थ है $(a - 10 - k)(a - 10 + k) = 4$.
इस समीकरण को हल करने पर $a - 10 = 2$ या $a - 10 = -2$ प्राप्त होता है।
अतः,$a$ के मान $12$ और $8$ हैं।
257
AdvancedMCQ
यदि $ax^2 + bx + c = 0$ के वास्तविक और भिन्न मूल $\alpha$ और $\beta$ $(\beta > \alpha)$ हैं। यदि $a > 0, b < 0$ और $c < 0$ है,तो :-
A
$0 < \beta < |\alpha|$
B
$0 < |\alpha| < \beta$
C
$\alpha + \beta < 0$
D
$|\alpha| + |\beta| = |\frac{b}{a}|$

Solution

(B) दिए गए द्विघात समीकरण $ax^2 + bx + c = 0$ के लिए $a > 0, b < 0, c < 0$ है।
मूलों का योग $(\alpha + \beta) = -\frac{b}{a}$ है। चूँकि $b < 0$ और $a > 0$ है,इसलिए $-\frac{b}{a} > 0$ होगा। अतः,$\alpha + \beta > 0$ है।
मूलों का गुणनफल $(\alpha \beta) = \frac{c}{a}$ है। चूँकि $c < 0$ और $a > 0$ है,इसलिए $\frac{c}{a} < 0$ होगा। अतः,$\alpha \beta < 0$ है।
चूँकि मूलों का गुणनफल ऋणात्मक है,इसलिए एक मूल धनात्मक और दूसरा ऋणात्मक होगा।
मान लीजिए $\alpha < 0$ और $\beta > 0$ है। चूँकि $\alpha + \beta > 0$ है,इसलिए धनात्मक मूल का निरपेक्ष मान ऋणात्मक मूल से अधिक होगा।
अतः,$|\beta| > |\alpha|$,जिसका अर्थ है कि $0 < |\alpha| < \beta$।
258
AdvancedMCQ
समीकरण $x^2 - \sqrt{13}x + 1 = 0$ के मूल हैं:
A
वास्तविक और भिन्न
B
वास्तविक और समान
C
काल्पनिक
D
परिमेय और अलग

Solution

(A) द्विघात समीकरण $ax^2 + bx + c = 0$ के लिए,विविक्तकर $D = b^2 - 4ac$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ,$a = 1$,$b = -\sqrt{13}$,और $c = 1$ है।
$D = (-\sqrt{13})^2 - 4(1)(1) = 13 - 4 = 9$.
चूंकि $D > 0$ है,इसलिए मूल वास्तविक और भिन्न हैं।
259
AdvancedMCQ
समीकरण $x^2+x-n = 0$ पर विचार करें,जहाँ $n \in N$ और $n \in [5, 100]$ है। तो $n$ के उन विभिन्न मानों की कुल संख्या ज्ञात कीजिए जिनके लिए दिए गए समीकरण के मूल पूर्णांक हैं:
A
$8$
B
$6$
C
$4$
D
$10$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $x^2+x-n=0$ है।
मूलों के पूर्णांक होने के लिए,विविक्तकर $D = b^2-4ac = 1^2 - 4(1)(-n) = 1+4n$ एक विषम पूर्णांक का पूर्ण वर्ग होना चाहिए।
मान लीजिए $1+4n = (2k+1)^2$ किसी पूर्णांक $k$ के लिए।
$1+4n = 4k^2 + 4k + 1
$ $\Rightarrow 4n = 4k(k+1)
$ $\Rightarrow n = k(k+1)$.
दिया गया है $n \in [5, 100]$,इसलिए $5 \le k(k+1) \le 100$.
$k=2$ के लिए,$n=6$.
$k=3$ के लिए,$n=12$.
$k=4$ के लिए,$n=20$.
$k=5$ के लिए,$n=30$.
$k=6$ के लिए,$n=42$.
$k=7$ के लिए,$n=56$.
$k=8$ के लिए,$n=72$.
$k=9$ के लिए,$n=90$.
$k=10$ के लिए,$n=110 > 100$.
अतः,$n$ के संभावित मान $6, 12, 20, 30, 42, 56, 72, 90$ हैं।
कुल संख्या $8$ है।
260
AdvancedMCQ
समीकरण $(\frac{3}{2})^x = -x^2 + 5x - 10$ के वास्तविक हलों की संख्या क्या है?
A
$1$
B
$2$
C
$4$
D
कोई हल नहीं

Solution

(D) माना $f(x) = -x^2 + 5x - 10$ और $g(x) = (\frac{3}{2})^x$ है।
द्विघात फलन $f(x) = -x^2 + 5x - 10$ के लिए,विविक्तकर $D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4(-1)(-10) = 25 - 40 = -15$ है।
$f(x)$ का अधिकतम मान $\frac{-D}{4a} = \frac{-(-15)}{4(-1)} = -\frac{15}{4} = -3.75$ है।
चूंकि $g(x) = (\frac{3}{2})^x$ एक चरघातांकी फलन है,इसलिए सभी वास्तविक $x$ के लिए $g(x) > 0$ होता है।
चूंकि $f(x)$ का अधिकतम मान $-3.75$ (जो ऋणात्मक है) है और $g(x)$ का मान हमेशा धनात्मक होता है,इसलिए किसी भी वास्तविक $x$ के लिए $f(x) = g(x)$ संभव नहीं है।
अतः,समीकरण का कोई वास्तविक हल नहीं है।
261
DifficultMCQ
यदि $f(x)$ एक द्विघात व्यंजक इस प्रकार है कि $f(1) + f(2) = 0$,और $-1$,$f(x) = 0$ का एक मूल है,तो $f(x) = 0$ का दूसरा मूल क्या है?
A
$-\frac{5}{8}$
B
$-\frac{8}{5}$
C
$\frac{5}{8}$
D
$\frac{8}{5}$

Solution

(D) माना द्विघात व्यंजक $f(x) = k(x - r_1)(x - r_2)$ है।
दिया गया है कि $-1$ एक मूल है,माना $r_1 = -1$ है। माना दूसरा मूल $a$ है।
अतः,$f(x) = k(x + 1)(x - a) = k(x^2 + (1 - a)x - a)$ है।
हमें दिया गया है कि $f(1) + f(2) = 0$ है।
$f(1) = k(1 + 1)(1 - a) = 2k(1 - a) = 2k - 2ka$ है।
$f(2) = k(2 + 1)(2 - a) = 3k(2 - a) = 6k - 3ka$ है।
योग करने पर: $f(1) + f(2) = (2k - 2ka) + (6k - 3ka) = 8k - 5ka$ है।
योग को शून्य के बराबर रखने पर: $8k - 5ka = 0$ है।
चूंकि $f(x)$ एक द्विघात व्यंजक है,$k \neq 0$,इसलिए हम $k$ से विभाजित कर सकते हैं।
$8 - 5a = 0 \Rightarrow 5a = 8 \Rightarrow a = \frac{8}{5}$ है।
अतः,दूसरा मूल $\frac{8}{5}$ है।
262
DifficultMCQ
मान लीजिए $p, q$ और $r$ वास्तविक संख्याएँ हैं $(p \ne q, r \ne 0)$ ताकि समीकरण $\frac{1}{x + p} + \frac{1}{x + q} = \frac{1}{r}$ के मूल परिमाण में समान लेकिन चिह्न में विपरीत हैं। तो इन मूलों के वर्गों का योग किसके बराबर है?
A
$p^2 + q^2 + r^2$
B
$p^2 + q^2$
C
$2(p^2 + q^2)$
D
$\frac{p^2 + q^2}{2}$

Solution

(B) दिया गया समीकरण: $\frac{1}{x + p} + \frac{1}{x + q} = \frac{1}{r}$
बाएँ पक्ष को सरल करने पर: $\frac{x + q + x + p}{(x + p)(x + q)} = \frac{1}{r}$
वज्र-गुणन करने पर: $r(2x + p + q) = x^2 + (p + q)x + pq$
मानक द्विघात रूप में व्यवस्थित करने पर: $x^2 + (p + q - 2r)x + (pq - pr - qr) = 0$
मान लीजिए मूल $\alpha$ और $\beta$ हैं। चूँकि मूल परिमाण में समान लेकिन चिह्न में विपरीत हैं,$\alpha = -\beta$,जिसका अर्थ है $\alpha + \beta = 0$.
द्विघात समीकरण $ax^2 + bx + c = 0$ के लिए मूलों का योग $-b/a$ होता है। अतः,$-(p + q - 2r) = 0$,जिसका अर्थ है $p + q = 2r$.
मूलों के वर्गों का योग $\alpha^2 + \beta^2 = (\alpha + \beta)^2 - 2\alpha\beta$ है।
$\alpha + \beta = 0$ होने के कारण,यह $\alpha^2 + \beta^2 = -2\alpha\beta$ में बदल जाता है।
मूलों के गुणनफल के सूत्र के अनुसार,$\alpha\beta = pq - pr - qr$.
$\alpha\beta$ का मान रखने पर: $\alpha^2 + \beta^2 = -2(pq - pr - qr) = -2pq + 2pr + 2qr$.
चूँकि $2r = p + q$,इसलिए $2pr + 2qr = 2r(p + q) = (p + q)(p + q) = p^2 + 2pq + q^2$ रखने पर।
अतः,$\alpha^2 + \beta^2 = -2pq + (p^2 + 2pq + q^2) = p^2 + q^2$.
263
DifficultMCQ
मान लीजिए $p(x)$ एक द्विघात बहुपद है जहाँ $p(0) = 1$ है। यदि $p(x)$ को $x - 1$ से विभाजित करने पर शेषफल $4$ प्राप्त होता है और $x + 1$ से विभाजित करने पर शेषफल $6$ प्राप्त होता है,तो:
A
$p(2) = 11$
B
$p(2) = 19$
C
$p(-2) = 19$
D
$p(-2) = 11$

Solution

(C) मान लीजिए द्विघात बहुपद $p(x) = ax^2 + bx + c$ है।
दिया है $p(0) = 1$,अतः $c = 1$ है।
शेषफल प्रमेय के अनुसार,$p(1) = 4$ और $p(-1) = 6$ है।
इन मानों को $p(x) = ax^2 + bx + 1$ में रखने पर:
$p(1) = a(1)^2 + b(1) + 1 = 4 \Rightarrow a + b = 3$.
$p(-1) = a(-1)^2 + b(-1) + 1 = 6 \Rightarrow a - b = 5$.
दोनों समीकरणों को जोड़ने पर: $2a = 8 \Rightarrow a = 4$.
दोनों समीकरणों को घटाने पर: $2b = -2 \Rightarrow b = -1$.
अतः,$p(x) = 4x^2 - x + 1$ है।
अब,$p(-2)$ का मान ज्ञात करने पर:
$p(-2) = 4(-2)^2 - (-2) + 1 = 4(4) + 2 + 1 = 16 + 3 = 19$.
इसलिए,$p(-2) = 19$ सही कथन है।
264
DifficultMCQ
समीकरण $2^{(x - 1)(x^2 + 5x - 50)} = 1$ को संतुष्ट करने वाले $x$ के सभी वास्तविक मानों का योग क्या है?
A
$16$
B
$14$
C
$-4$
D
$-5$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $2^{(x - 1)(x^2 + 5x - 50)} = 1$ है।
चूंकि $2^0 = 1$,इसलिए घातांक को $0$ के बराबर रखने पर:
$(x - 1)(x^2 + 5x - 50) = 0$.
द्विघात व्यंजक $x^2 + 5x - 50$ का गुणनखंड करने पर:
$(x^2 + 10x - 5x - 50) = x(x + 10) - 5(x + 10) = (x - 5)(x + 10)$.
अतः,समीकरण $(x - 1)(x - 5)(x + 10) = 0$ हो जाता है।
$x$ के वास्तविक मान $x = 1, 5, -10$ हैं।
इन मानों का योग $1 + 5 + (-10) = 6 - 10 = -4$ है।
265
DifficultMCQ
यदि $x$ समीकरण $\sqrt{2x + 1} - \sqrt{2x - 1} = 1$ का एक हल है,जहाँ $x \ge \frac{1}{2}$,तो $\sqrt{4x^2 - 1}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{3}{4}$
B
$\frac{1}{2}$
C
$2\sqrt{2}$
D
$2$

Solution

(A) दिया गया समीकरण: $\sqrt{2x + 1} - \sqrt{2x - 1} = 1$
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(\sqrt{2x + 1} - \sqrt{2x - 1})^2 = 1^2$
$(2x + 1) + (2x - 1) - 2\sqrt{(2x + 1)(2x - 1)} = 1$
$4x - 2\sqrt{4x^2 - 1} = 1$
$4x - 1 = 2\sqrt{4x^2 - 1}$
पुनः वर्ग करने पर: $(4x - 1)^2 = 4(4x^2 - 1)$
$16x^2 - 8x + 1 = 16x^2 - 4$
$-8x = -5 \implies x = \frac{5}{8}$
अब,$x = \frac{5}{8}$ को $\sqrt{4x^2 - 1}$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$\sqrt{4(\frac{5}{8})^2 - 1} = \sqrt{4(\frac{25}{64}) - 1} = \sqrt{\frac{25}{16} - 1} = \sqrt{\frac{9}{16}} = \frac{3}{4}$
266
DifficultMCQ
यदि समीकरण $(a - 1)(x^4 + x^2 + 1) + (a + 1)(x^2 + x + 1)^2 = 0$ के दो मूल वास्तविक और भिन्न हैं,तो $a$ के सभी मानों का समुच्चय क्या है?
A
$(0, 1/2)$
B
$(-1/2, 0) \cup (0, 1/2)$
C
$(-1/2, 0)$
D
$(-\infty, -2) \cup (2, \infty)$

Solution

(B) दिया गया समीकरण: $(a-1)(x^4+x^2+1) + (a+1)(x^2+x+1)^2 = 0$
हम जानते हैं कि $x^4+x^2+1 = (x^2+x+1)(x^2-x+1)$.
इसे प्रतिस्थापित करने पर: $(a-1)(x^2+x+1)(x^2-x+1) + (a+1)(x^2+x+1)^2 = 0$
$(x^2+x+1)$ को उभयनिष्ठ लेने पर: $(x^2+x+1)[(a-1)(x^2-x+1) + (a+1)(x^2+x+1)] = 0$
कोष्ठक के अंदर सरल करने पर: $(x^2+x+1)(2ax^2+2x+2a) = 0$
$2(x^2+x+1)(ax^2+x+a) = 0$
द्विघात समीकरण $x^2+x+1$ का विविक्तकर $D = 1^2 - 4(1)(1) = -3 < 0$ है,अतः इसके कोई वास्तविक मूल नहीं हैं।
समीकरण के वास्तविक और भिन्न मूल होने के लिए,$ax^2+x+a = 0$ के दो भिन्न वास्तविक मूल होने चाहिए।
इसके लिए $a \neq 0$ और विविक्तकर $D > 0$ होना चाहिए।
$D = 1^2 - 4(a)(a) = 1 - 4a^2 > 0$
$4a^2 < 1$ $\Rightarrow a^2 < 1/4$ $\Rightarrow |a| < 1/2$.
चूंकि $a \neq 0$,इसलिए $a$ के मानों का समुच्चय $a \in (-1/2, 0) \cup (0, 1/2)$ है।
267
DifficultMCQ
समीकरण $x^2 + |2x - 3| - 4 = 0$ के मूलों का योग क्या है?
A
$2$
B
$-2$
C
$\sqrt{2}$
D
$-\sqrt{2}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण: $x^2 + |2x - 3| - 4 = 0$.
स्थिति $1$: यदि $x \ge \frac{3}{2}$,तो $|2x - 3| = 2x - 3$.
$x^2 + 2x - 3 - 4 = 0 \implies x^2 + 2x - 7 = 0$.
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर: $x = \frac{-2 \pm \sqrt{32}}{2} = -1 \pm 2\sqrt{2}$.
चूंकि $x \ge \frac{3}{2}$,इसलिए $x_1 = 2\sqrt{2} - 1$ मान्य है।
स्थिति $2$: यदि $x < \frac{3}{2}$,तो $|2x - 3| = -2x + 3$.
$x^2 - 2x - 1 = 0$.
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर: $x = \frac{2 \pm \sqrt{8}}{2} = 1 \pm \sqrt{2}$.
चूंकि $x < \frac{3}{2}$,इसलिए $x_2 = 1 - \sqrt{2}$ मान्य है।
मूलों का योग: $x_1 + x_2 = (2\sqrt{2} - 1) + (1 - \sqrt{2}) = \sqrt{2}$.
268
DifficultMCQ
समीकरण $\sqrt{3x^2 + x + 5} = x - 3$,जहाँ $x$ वास्तविक है,के
A
कोई हल नहीं है
B
ठीक एक हल है
C
ठीक दो हल हैं
D
ठीक चार हल हैं

Solution

(A) दिया गया समीकरण $\sqrt{3x^2 + x + 5} = x - 3$ है।
वर्गमूल को परिभाषित होने के लिए,$x - 3 \geq 0$ होना चाहिए,जिसका अर्थ है $x \geq 3$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
$3x^2 + x + 5 = (x - 3)^2$
$3x^2 + x + 5 = x^2 - 6x + 9$
$2x^2 + 7x - 4 = 0$
द्विघात समीकरण $2x^2 + 7x - 4 = 0$ को हल करने पर:
$(2x - 1)(x + 4) = 0$
अतः,$x = \frac{1}{2}$ या $x = -4$।
शर्त $x \geq 3$ के साथ जाँच करने पर:
$x = \frac{1}{2}$ के लिए,$\frac{1}{2} < 3$ (अमान्य)।
$x = -4$ के लिए,$-4 < 3$ (अमान्य)।
अतः,समीकरण का कोई वास्तविक हल नहीं है।
269
DifficultMCQ
$k$ का वह मान जिसके लिए समीकरण $(k - 2)x^2 + 8x + k + 4 = 0$ के दोनों मूल वास्तविक,भिन्न और ऋणात्मक हैं,है
A
$6$
B
$3$
C
$4$
D
$1$

Solution

(B) द्विघात समीकरण $(k-2)x^2 + 8x + k+4 = 0$ के मूल वास्तविक और भिन्न होने के लिए विविक्तकर $D > 0$ होना चाहिए:
$D = 8^2 - 4(k-2)(k+4) > 0$
$64 - 4(k^2 + 2k - 8) > 0$
$16 - (k^2 + 2k - 8) > 0$
$-k^2 - 2k + 24 > 0 \Rightarrow k^2 + 2k - 24 < 0$
$(k+6)(k-4) < 0 \Rightarrow -6 < k < 4$
मूलों के ऋणात्मक होने के लिए,मूलों का योग $\alpha + \beta = -\frac{8}{k-2} < 0$ और मूलों का गुणनफल $\alpha \beta = \frac{k+4}{k-2} > 0$ होना चाहिए।
$\alpha + \beta < 0$ से: $\frac{8}{k-2} > 0 \Rightarrow k > 2$।
$\alpha \beta > 0$ से: $\frac{k+4}{k-2} > 0 \Rightarrow k < -4$ या $k > 2$।
सभी शर्तों को संयोजित करने पर: $(-6 < k < 4)$ और $(k > 2)$ और $(k < -4 \text{ या } k > 2)$।
प्रतिच्छेदन $2 < k < 4$ प्राप्त होता है।
दिए गए विकल्पों में से,केवल $k = 3$ ही $2 < k < 4$ को संतुष्ट करता है।
270
DifficultMCQ
मान लीजिए $p, q, r \in \mathbb{R}$ और $r > p > 0$ है। यदि द्विघात समीकरण $px^2 + qx + r = 0$ के दो सम्मिश्र मूल $\alpha$ और $\beta$ हैं,तो $|\alpha| + |\beta|$ क्या है?
A
$1$ के बराबर
B
$2$ से कम लेकिन $1$ के बराबर नहीं
C
$2$ से अधिक
D
$2$ के बराबर

Solution

(C) दिया गया द्विघात समीकरण $px^2 + qx + r = 0$ है,जहाँ $p, q, r \in \mathbb{R}$ और $r > p > 0$ है।
चूंकि मूल $\alpha$ और $\beta$ सम्मिश्र हैं,इसलिए विविक्तकर $D = q^2 - 4pr < 0$ है।
इसका अर्थ है $q^2 < 4pr$ है।
वास्तविक गुणांकों के कारण,सम्मिश्र मूल एक-दूसरे के संयुग्मी होते हैं,अर्थात $\beta = \bar{\alpha}$ है।
अतः,$|\alpha| = |\beta| = \sqrt{\alpha \bar{\alpha}} = \sqrt{\alpha \beta}$ है।
द्विघात समीकरण के गुणों के अनुसार,मूलों का गुणनफल $\alpha \beta = \frac{r}{p}$ है।
इसलिए,$|\alpha| = |\beta| = \sqrt{\frac{r}{p}}$ है।
चूंकि $r > p > 0$ दिया गया है,इसलिए $\frac{r}{p} > 1$ है,जिसका अर्थ है $\sqrt{\frac{r}{p}} > 1$ है।
अतः,$|\alpha| + |\beta| = 2|\alpha| = 2\sqrt{\frac{r}{p}}$ है।
चूंकि $\sqrt{\frac{r}{p}} > 1$ है,इसलिए $2\sqrt{\frac{r}{p}} > 2$ है।
अतः,$|\alpha| + |\beta| > 2$ है।
271
DifficultMCQ
$\alpha$ के उन सभी संभावित धनात्मक पूर्णांक मानों की संख्या क्या है जिनके लिए द्विघात समीकरण $6x^2 - 11x + \alpha = 0$ के मूल परिमेय संख्याएँ हैं?
A
$2$
B
$5$
C
$3$
D
$4$

Solution

(C) द्विघात समीकरण $ax^2 + bx + c = 0$ के मूल परिमेय होने के लिए,विविक्तकर $D = b^2 - 4ac$ एक पूर्ण वर्ग होना चाहिए।
यहाँ,$a = 6$,$b = -11$,और $c = \alpha$ है।
$D = (-11)^2 - 4(6)(\alpha) = 121 - 24\alpha$ है।
चूंकि $\alpha$ एक धनात्मक पूर्णांक है,$121 - 24\alpha \ge 0$,जिसका अर्थ है $24\alpha \le 121$,इसलिए $\alpha \le 5.04$ है। अतः,$\alpha \in \{1, 2, 3, 4, 5\}$ है।
प्रत्येक मान की जाँच करने पर:
यदि $\alpha = 1$,$D = 97$ (पूर्ण वर्ग नहीं है)।
यदि $\alpha = 2$,$D = 73$ (पूर्ण वर्ग नहीं है)।
यदि $\alpha = 3$,$D = 49 = 7^2$ (पूर्ण वर्ग है)।
यदि $\alpha = 4$,$D = 25 = 5^2$ (पूर्ण वर्ग है)।
यदि $\alpha = 5$,$D = 1 = 1^2$ (पूर्ण वर्ग है)।
$\alpha$ के संभावित मान $3, 4, 5$ हैं। अतः,ऐसे $3$ मान हैं।
272
DifficultMCQ
$\lambda$ का वह मान जिसके लिए द्विघात समीकरण $x^2 + (3 - \lambda)x + 2 = \lambda$ के मूलों के वर्गों का योग न्यूनतम है,वह है
A
$\frac{15}{8}$
B
$1$
C
$\frac{4}{9}$
D
$2$

Solution

(D) दिया गया द्विघात समीकरण $x^2 + (3 - \lambda)x + (2 - \lambda) = 0$ है।
माना मूल $\alpha$ और $\beta$ हैं। तब $\alpha + \beta = - (3 - \lambda) = \lambda - 3$ और $\alpha \beta = 2 - \lambda$ है।
मूलों के वर्गों का योग $S = \alpha^2 + \beta^2 = (\alpha + \beta)^2 - 2 \alpha \beta$ है।
मान रखने पर,$S = (\lambda - 3)^2 - 2(2 - \lambda)$ प्राप्त होता है।
$S = \lambda^2 - 6 \lambda + 9 - 4 + 2 \lambda$.
$S = \lambda^2 - 4 \lambda + 5$.
न्यूनतम मान ज्ञात करने के लिए,पूर्ण वर्ग बनाने पर: $S = (\lambda - 2)^2 + 1$.
$S$ का मान न्यूनतम तब होता है जब $\lambda - 2 = 0$,अर्थात $\lambda = 2$।
273
DifficultMCQ
मान लीजिए $\alpha$ और $\beta$ द्विघात समीकरण $x^2 \sin \theta - x(\sin \theta \cos \theta + 1) + \cos \theta = 0$ के मूल हैं,जहाँ $0 < \theta < 45^\circ$ और $\alpha < \beta$ है। तो $\sum_{n=0}^\infty (\alpha^n + \frac{(-1)^n}{\beta^n})$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{1 - \cos \theta} - \frac{1}{1 + \sin \theta}$
B
$\frac{1}{1 + \cos \theta} + \frac{1}{1 - \sin \theta}$
C
$\frac{1}{1 - \cos \theta} + \frac{1}{1 + \sin \theta}$
D
$\frac{1}{1 + \cos \theta} - \frac{1}{1 - \sin \theta}$

Solution

(C) दिया गया द्विघात समीकरण $x^2 \sin \theta - x(\sin \theta \cos \theta + 1) + \cos \theta = 0$ है।
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर,$x = \frac{(\sin \theta \cos \theta + 1) \pm \sqrt{(\sin \theta \cos \theta + 1)^2 - 4 \sin \theta \cos \theta}}{2 \sin \theta}$.
विविक्तकर का सरलीकरण: $(\sin \theta \cos \theta + 1)^2 - 4 \sin \theta \cos \theta = (\sin \theta \cos \theta - 1)^2$.
अतः,$x = \frac{\sin \theta \cos \theta + 1 \pm (\sin \theta \cos \theta - 1)}{2 \sin \theta}$.
इससे $x_1 = \cos \theta$ और $x_2 = \csc \theta$ प्राप्त होते हैं।
चूँकि $0 < \theta < 45^\circ$,इसलिए $\alpha = \cos \theta$ और $\beta = \csc \theta$ है।
योग $S = \sum_{n=0}^\infty \alpha^n + \sum_{n=0}^\infty (-\frac{1}{\beta})^n = \frac{1}{1 - \cos \theta} + \frac{1}{1 + \sin \theta}$ होगा।
274
DifficultMCQ
समीकरण $|\sqrt{x} - 2| + \sqrt{x}(\sqrt{x} - 4) + 2 = 0$ के लिए $x > 0$ हो,तो इसके हलों का योग क्या होगा?
A
$9$
B
$4$
C
$10$
D
$12$

Solution

(C) माना $t = \sqrt{x}$,जहाँ $t > 0$ है।
समीकरण $|t - 2| + t(t - 4) + 2 = 0$ हो जाता है।
$|t - 2| + t^2 - 4t + 2 = 0$.
हम $t^2 - 4t + 2$ को $(t^2 - 4t + 4) - 2 = (t - 2)^2 - 2$ के रूप में लिख सकते हैं।
अतः,$|t - 2| + (t - 2)^2 - 2 = 0$.
माना $u = |t - 2|$,तो $u^2 + u - 2 = 0$ है।
$(u + 2)(u - 1) = 0$.
चूँकि $u = |t - 2| \ge 0$,इसलिए $u = 1$ होगा।
$|t - 2| = 1 \implies t - 2 = 1$ या $t - 2 = -1$ है।
$t = 3$ या $t = 1$ है।
चूँकि $t = \sqrt{x}$ है,इसलिए $\sqrt{x} = 3 \implies x = 9$ और $\sqrt{x} = 1 \implies x = 1$ है।
हलों का योग $9 + 1 = 10$ है।
275
DifficultMCQ
$m$ के कितने पूर्णांक मानों के लिए समीकरण $(1 + m^2) x^2 - 2(1 + 3m) x + (1 + 8m) = 0$ का कोई वास्तविक मूल नहीं है?
A
अनंत
B
$2$
C
$3$
D
$1$

Solution

(A) द्विघात समीकरण $ax^2 + bx + c = 0$ का कोई वास्तविक मूल न होने के लिए विविक्तकर $D < 0$ होना चाहिए।
यहाँ,$a = (1 + m^2)$,$b = -2(1 + 3m)$,और $c = (1 + 8m)$ है।
$D = b^2 - 4ac = [-2(1 + 3m)]^2 - 4(1 + m^2)(1 + 8m) < 0$.
$D = 4(1 + 9m^2 + 6m) - 4(1 + 8m + m^2 + 8m^3) < 0$.
$D = 4(-8m^3 + 8m^2 - 2m) < 0$.
$D = -8m(2m - 1)^2 < 0$.
चूंकि $(2m - 1)^2 \ge 0$,इसलिए $D < 0$ के लिए $-8m < 0$ और $2m - 1 \neq 0$ होना चाहिए।
इसका अर्थ है $m > 0$ और $m \neq \frac{1}{2}$।
अतः,$m > 0$ के लिए अनंत पूर्णांक मान संभव हैं।
276
DifficultMCQ
मान लीजिए $p, q \in \mathbb{Q}$ है। यदि $2 - \sqrt{3}$ द्विघात समीकरण $x^2 + px + q = 0$ का एक मूल है,तो:
A
$q^2 + 4p + 14 = 0$
B
$p^2 - 4q - 12 = 0$
C
$p^2 - 4q + 12 = 0$
D
$q^2 - 4p - 16 = 0$

Solution

(B) दिया गया है कि $p, q \in \mathbb{Q}$ और $2 - \sqrt{3}$ द्विघात समीकरण $x^2 + px + q = 0$ का एक मूल है।
चूंकि गुणांक परिमेय हैं,इसलिए अपरिमेय मूल हमेशा संयुग्मी जोड़े में होते हैं।
अतः,दूसरा मूल $2 + \sqrt{3}$ है।
मूलों का योग $= (2 - \sqrt{3}) + (2 + \sqrt{3}) = 4$.
समीकरण $x^2 + px + q = 0$ से,मूलों का योग $= -p$.
अतः,$-p = 4 \implies p = -4$.
मूलों का गुणनफल $= (2 - \sqrt{3})(2 + \sqrt{3}) = 2^2 - (\sqrt{3})^2 = 4 - 3 = 1$.
समीकरण से,मूलों का गुणनफल $= q$.
अतः,$q = 1$.
अब,विकल्पों की जाँच करने पर:
विकल्प $(B)$ के लिए,$p^2 - 4q - 12 = (-4)^2 - 4(1) - 12 = 16 - 4 - 12 = 0$.
अतः,विकल्प $(B)$ सही है।
277
DifficultMCQ
समीकरण $5 + |2^x - 1| = 2^x(2^x - 2)$ के वास्तविक मूलों की संख्या है
A
$4$
B
$3$
C
$2$
D
$1$

Solution

(D) माना $2^x = t$ है। चूँकि $2^x > 0$,इसलिए $t > 0$ होना चाहिए।
समीकरण $5 + |t - 1| = t(t - 2) = t^2 - 2t$ हो जाता है।
पुनर्व्यवस्थित करने पर,$|t - 1| = t^2 - 2t - 5$ प्राप्त होता है।
माना $g(t) = |t - 1|$ और $f(t) = t^2 - 2t - 5$ है।
हम $t > 0$ के लिए हल ढूँढते हैं।
स्थिति $1$: $t \ge 1$ के लिए।
$t - 1 = t^2 - 2t - 5$ $\Rightarrow t^2 - 3t - 4 = 0$ $\Rightarrow (t - 4)(t + 1) = 0$।
चूँकि $t \ge 1$,इसलिए $t = 4$ प्राप्त होता है। अतः $2^x = 4 \Rightarrow x = 2$।
स्थिति $2$: $0 < t < 1$ के लिए।
$-(t - 1) = t^2 - 2t - 5$ $\Rightarrow -t + 1 = t^2 - 2t - 5$ $\Rightarrow t^2 - t - 6 = 0$ $\Rightarrow (t - 3)(t + 2) = 0$।
$t = 3$ या $t = -2$ में से कोई भी $0 < t < 1$ को संतुष्ट नहीं करता है।
अतः,केवल $1$ वास्तविक मूल है।
Solution diagram
278
DifficultMCQ
मान लीजिए $S$ समीकरण $3^{x}(3^{x}-1)+2=|3^{x}-1|+|3^{x}-2|$ के सभी वास्तविक मूलों का समुच्चय है। तो $S$
A
एक रिक्त समुच्चय है।
B
में कम से कम चार अवयव हैं।
C
में ठीक दो अवयव हैं।
D
एकल समुच्चय (singleton) है।

Solution

(D) मान लीजिए $3^{x} = t$,जहाँ $t > 0$ है।
समीकरण $t(t-1) + 2 = |t-1| + |t-2|$ बन जाता है।
$t^{2} - t + 2 = |t-1| + |t-2|$.
स्थिति-$I$: $0 < t < 1$.
$t^{2} - t + 2 = (1 - t) + (2 - t) = 3 - 2t$.
$t^{2} + t - 1 = 0$.
$t = \frac{-1 \pm \sqrt{1 - 4(1)(-1)}}{2} = \frac{-1 \pm \sqrt{5}}{2}$.
चूँकि $t > 0$,इसलिए $t = \frac{\sqrt{5}-1}{2} \approx 0.618$,जो $0 < t < 1$ को संतुष्ट करता है।
स्थिति-$II$: $1 \leq t < 2$.
$t^{2} - t + 2 = (t - 1) + (2 - t) = 1$.
$t^{2} - t + 1 = 0$.
विविक्तकर $D = (-1)^{2} - 4(1)(1) = -3 < 0$,अतः कोई वास्तविक हल नहीं है।
स्थिति-$III$: $t \geq 2$.
$t^{2} - t + 2 = (t - 1) + (t - 2) = 2t - 3$.
$t^{2} - 3t + 5 = 0$.
विविक्तकर $D = (-3)^{2} - 4(1)(5) = 9 - 20 = -11 < 0$,अतः कोई वास्तविक हल नहीं है।
इस प्रकार,$t$ का केवल एक ही मान्य मान $t = \frac{\sqrt{5}-1}{2}$ है।
चूँकि $3^{x} = \frac{\sqrt{5}-1}{2}$,इसलिए $x$ का केवल एक वास्तविक मान प्राप्त होता है,जो $x = \log_{3}\left(\frac{\sqrt{5}-1}{2}\right)$ है।
अतः,$S$ एक एकल समुच्चय है।
279
DifficultMCQ
$a$ का वह न्यूनतम धनात्मक मान ज्ञात कीजिए जिसके लिए समीकरण $2x^{2} + (a-10)x + \frac{33}{2} = 2a$ के मूल वास्तविक हैं।
A
$4$
B
$5$
C
$8$
D
$9$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $2x^{2} + (a-10)x + (\frac{33}{2} - 2a) = 0$ है।
वास्तविक मूलों के लिए,विविक्तकर $D \geq 0$ होना चाहिए।
$D = (a-10)^{2} - 4(2)(\frac{33}{2} - 2a) \geq 0$.
$D = a^{2} - 4a - 32 \geq 0$.
$(a-8)(a+4) \geq 0$.
यह असमिका $a \in (-\infty, -4] \cup [8, \infty)$ के लिए सत्य है।
चूंकि हमें $a$ का न्यूनतम धनात्मक मान ज्ञात करना है,इसलिए हम अंतराल $[8, \infty)$ पर विचार करेंगे।
अतः,न्यूनतम धनात्मक मान $8$ है।
280
DifficultMCQ
मान लीजिए $a, b \in \mathbb{R}, a \neq 0$ इस प्रकार हैं कि समीकरण $a x^{2}-2 b x+5=0$ का एक पुनरावृत्त मूल $\alpha$ है,जो समीकरण $x^{2}-2 b x-10=0$ का भी एक मूल है। यदि $\beta$ इस समीकरण का दूसरा मूल है,तो $\alpha^{2}+\beta^{2}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$26$
B
$25$
C
$28$
D
$24$

Solution

(B) समीकरण $a x^{2}-2 b x+5=0$ के लिए,मूल $\alpha, \alpha$ हैं।
अतः,मूलों का योग $2\alpha = \frac{2b}{a} \Rightarrow \alpha = \frac{b}{a}$ और मूलों का गुणनफल $\alpha^{2} = \frac{5}{a}$ है।
इनसे,$b = a\alpha$ और $a = \frac{5}{\alpha^{2}}$ प्राप्त होता है। $a$ का मान रखने पर,$b = \frac{5}{\alpha}$ मिलता है।
चूंकि $\alpha$,$x^{2}-2 b x-10=0$ का भी एक मूल है,इसलिए $\alpha^{2}-2 b \alpha-10=0$ होगा।
$b = \frac{5}{\alpha}$ को इस समीकरण में रखने पर: $\alpha^{2}-2(\frac{5}{\alpha})\alpha-10=0$ $\Rightarrow \alpha^{2}-10-10=0$ $\Rightarrow \alpha^{2}=20$।
अब,समीकरण $x^{2}-2 b x-10=0$ के लिए,मूलों का गुणनफल $\alpha \beta = -10$ है।
$\alpha^{2} = 20$ होने के कारण,$\alpha = \pm \sqrt{20}$ है।
तब $\beta = \frac{-10}{\alpha}$ होगा।
अतः,$\beta^{2} = \frac{100}{\alpha^{2}} = \frac{100}{20} = 5$।
इसलिए,$\alpha^{2}+\beta^{2} = 20 + 5 = 25$।
281
DifficultMCQ
समीकरण $e^{4x} + e^{3x} - 4e^{2x} + e^x + 1 = 0$ के वास्तविक मूलों की संख्या है:
A
$4$
B
$2$
C
$3$
D
$1$

Solution

(D) दिया गया समीकरण: $e^{4x} + e^{3x} - 4e^{2x} + e^x + 1 = 0$।
पूरे समीकरण को $e^{2x}$ से विभाजित करने पर:
$e^{2x} + e^x - 4 + \frac{1}{e^x} + \frac{1}{e^{2x}} = 0$।
पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर:
$(e^{2x} + \frac{1}{e^{2x}}) + (e^x + \frac{1}{e^x}) - 4 = 0$।
सर्वसमिका $a^2 + \frac{1}{a^2} = (a + \frac{1}{a})^2 - 2$ का उपयोग करने पर:
$(e^x + \frac{1}{e^x})^2 - 2 + (e^x + \frac{1}{e^x}) - 4 = 0$।
माना $t = e^x + \frac{1}{e^x}$। चूंकि $e^x > 0$,$AM$-$GM$ असमिका के अनुसार $t = e^x + \frac{1}{e^x} \geq 2$।
समीकरण $t^2 + t - 6 = 0$ बन जाता है।
गुणनखंड करने पर: $(t + 3)(t - 2) = 0$।
अतः $t = -3$ या $t = 2$।
चूंकि $t \geq 2$,इसलिए $t = 2$ होगा।
$e^x + \frac{1}{e^x} = 2$ $\Rightarrow e^{2x} - 2e^x + 1 = 0$ $\Rightarrow (e^x - 1)^2 = 0$।
$e^x = 1 \Rightarrow x = 0$।
अतः,केवल $1$ वास्तविक मूल है।
282
Medium
फलन $f(x) = 9x^{2} + 12x + 2$ के लिए अधिकतम और न्यूनतम मान ज्ञात कीजिए।

Solution

(D) दिया गया फलन $f(x) = 9x^{2} + 12x + 2$ है।
हम इसे पूर्ण वर्ग बनाकर फिर से लिख सकते हैं:
$f(x) = (3x)^{2} + 2(3x)(2) + 2^{2} - 2^{2} + 2$
$f(x) = (3x + 2)^{2} - 4 + 2$
$f(x) = (3x + 2)^{2} - 2$.
चूँकि सभी $x \in \mathbb{R}$ के लिए $(3x + 2)^{2} \geq 0$ होता है,इसलिए $(3x + 2)^{2}$ का न्यूनतम मान $0$ है।
अतः,$f(x)$ का न्यूनतम मान $0 - 2 = -2$ है,जो $3x + 2 = 0$ अर्थात $x = -\frac{2}{3}$ पर प्राप्त होता है।
जैसे-जैसे $x \to \infty$,$f(x) \to \infty$,इसलिए फलन का कोई अधिकतम मान नहीं है।
283
EasyMCQ
$x^{2}+x+1=0$ को हल करें।
A
$\frac{-1 + \sqrt{3} i}{2}$
B
$\frac{-1 \pm \sqrt{3} i}{2}$
C
$\frac{1 \pm \sqrt{3} i}{2}$
D
$\frac{-1 \pm \sqrt{2} i}{2}$

Solution

(B) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}+x+1=0$ है।
इसे $ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,$a=1, b=1, c=1$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac = 1^{2}-4(1)(1) = 1-4 = -3$ है।
द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
$x = \frac{-1 \pm \sqrt{-3}}{2(1)} = \frac{-1 \pm \sqrt{3}i}{2}$.
284
EasyMCQ
$\sqrt{5} x^{2} + x + \sqrt{5} = 0$ को हल करें।
A
$\frac{-1 \pm \sqrt{19} i}{2 \sqrt{5}}$
B
$\frac{-1 \pm \sqrt{19} i}{2 \sqrt{5}}$
C
$\frac{-1 \pm \sqrt{19} i}{2 \sqrt{5}}$
D
$\frac{-1 \pm \sqrt{19} i}{2 \sqrt{5}}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $\sqrt{5} x^{2} + x + \sqrt{5} = 0$ है।
इसे $ax^{2} + bx + c = 0$ से तुलना करने पर,$a = \sqrt{5}$,$b = 1$,और $c = \sqrt{5}$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2} - 4ac$ की गणना इस प्रकार है:
$D = (1)^{2} - 4(\sqrt{5})(\sqrt{5}) = 1 - 4(5) = 1 - 20 = -19$.
द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर,
$x = \frac{-1 \pm \sqrt{-19}}{2\sqrt{5}}$ प्राप्त होता है।
चूँकि $\sqrt{-1} = i$,इसलिए हल $x = \frac{-1 \pm \sqrt{19} i}{2\sqrt{5}}$ है।
285
MediumMCQ
समीकरण $2x^{2}+x+1=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{-1 \pm \sqrt{7}i}{4}$
B
$\frac{-1 \pm \sqrt{5}i}{4}$
C
$\frac{-1 \pm \sqrt{3}i}{4}$
D
$\frac{-1 \pm \sqrt{2}i}{4}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $2x^{2}+x+1=0$ है।
इसे मानक रूप $ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,हमें $a=2, b=1, c=1$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac$ है।
$D = 1^{2}-4(2)(1) = 1-8 = -7$।
हल के लिए सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ है।
मान रखने पर,$x = \frac{-1 \pm \sqrt{-7}}{2(2)} = \frac{-1 \pm \sqrt{7}i}{4}$ (चूंकि $\sqrt{-1} = i$)।
286
MediumMCQ
समीकरण $x^{2}+3x+9=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{-3 \pm 3 \sqrt{3} i}{2}$
B
$\frac{-3 \pm \sqrt{3} i}{2}$
C
$\frac{3 \pm 3 \sqrt{3} i}{2}$
D
$\frac{-3 \pm \sqrt{3}}{2}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}+3x+9=0$ है।
दिए गए समीकरण की तुलना $ax^{2}+bx+c=0$ से करने पर,हमें $a=1, b=3,$ और $c=9$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac$ द्वारा दिया जाता है।
$D = 3^{2}-4(1)(9) = 9-36 = -27$.
मूल द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ द्वारा प्राप्त होते हैं।
$x = \frac{-3 \pm \sqrt{-27}}{2(1)} = \frac{-3 \pm \sqrt{27}i}{2} = \frac{-3 \pm 3\sqrt{3}i}{2}$.
287
MediumMCQ
समीकरण $-x^{2}+x-2=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{1 \pm \sqrt{7} i}{2}$
B
$\frac{-1 \pm \sqrt{7} i}{2}$
C
$\frac{1 \pm \sqrt{7} i}{-2}$
D
$\frac{-1 \pm \sqrt{7} i}{-2}$

Solution

(D) दिया गया द्विघात समीकरण $-x^{2}+x-2=0$ है।
इसे मानक रूप $ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,$a=-1, b=1, c=-2$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac = (1)^{2}-4(-1)(-2) = 1-8 = -7$ है।
द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर,
$x = \frac{-1 \pm \sqrt{-7}}{2(-1)} = \frac{-1 \pm \sqrt{7}i}{-2}$ प्राप्त होता है।
इसे $x = \frac{1 \pm \sqrt{7}i}{2}$ के रूप में भी लिखा जा सकता है।
288
MediumMCQ
समीकरण $x^{2}+3x+5=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{-3 \pm \sqrt{11}i}{2}$
B
$\frac{-3 \pm \sqrt{13}i}{2}$
C
$\frac{-3 \pm \sqrt{15}i}{2}$
D
$\frac{-3 \pm \sqrt{17}i}{2}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}+3x+5=0$ है।
इसे मानक रूप $ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,हमें $a=1, b=3, c=5$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac$ है।
$D = 3^{2}-4(1)(5) = 9-20 = -11$ है।
हल के लिए द्विघाती सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
$x = \frac{-3 \pm \sqrt{-11}}{2(1)} = \frac{-3 \pm \sqrt{11}i}{2}$ (चूंकि $\sqrt{-1} = i$)।
289
MediumMCQ
समीकरण $x^{2}-x+2=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{1 \pm \sqrt{7} i}{2}$
B
$\frac{1 \pm \sqrt{5} i}{2}$
C
$\frac{-1 \pm \sqrt{7} i}{2}$
D
$\frac{-1 \pm \sqrt{5} i}{2}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}-x+2=0$ है।
दिए गए समीकरण की तुलना $ax^{2}+bx+c=0$ से करने पर,हमें $a=1, b=-1,$ और $c=2$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D$ का मान $D = b^{2}-4ac$ है।
$D = (-1)^{2}-4(1)(2) = 1-8 = -7$.
द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{-7}}{2(1)} = \frac{1 \pm \sqrt{7}i}{2}$.
290
MediumMCQ
समीकरण $\sqrt{2} x^{2} + x + \sqrt{2} = 0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{-1 \pm \sqrt{7} i}{2 \sqrt{2}}$
B
$\frac{-1 \pm \sqrt{5} i}{2 \sqrt{2}}$
C
$\frac{-1 \pm \sqrt{3} i}{2 \sqrt{2}}$
D
$\frac{-1 \pm \sqrt{9} i}{2 \sqrt{2}}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $\sqrt{2} x^{2} + x + \sqrt{2} = 0$ है।
दिए गए समीकरण की तुलना $ax^{2} + bx + c = 0$ से करने पर,हमें $a = \sqrt{2}$,$b = 1$,और $c = \sqrt{2}$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2} - 4ac$ है।
$D = (1)^{2} - 4(\sqrt{2})(\sqrt{2}) = 1 - 8 = -7$।
हल द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ द्वारा प्राप्त होता है।
$x = \frac{-1 \pm \sqrt{-7}}{2(\sqrt{2})} = \frac{-1 \pm \sqrt{7}i}{2\sqrt{2}}$।
291
MediumMCQ
समीकरण $\sqrt{3} x^{2}-\sqrt{2} x+3 \sqrt{3}=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{\sqrt{2} \pm \sqrt{34} i}{2 \sqrt{3}}$
B
$\frac{\sqrt{2} \pm \sqrt{34} i}{2 \sqrt{6}}$
C
$\frac{\sqrt{2} \pm \sqrt{34}}{2 \sqrt{3}}$
D
$\frac{\sqrt{2} \pm \sqrt{34} i}{3 \sqrt{2}}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $\sqrt{3} x^{2}-\sqrt{2} x+3 \sqrt{3}=0$ है।
इसे $a x^{2}+b x+c=0$ से तुलना करने पर,हमें $a=\sqrt{3}, b=-\sqrt{2}, c=3 \sqrt{3}$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac$ है।
$D = (-\sqrt{2})^{2} - 4(\sqrt{3})(3 \sqrt{3}) = 2 - 36 = -34$.
हल $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ द्वारा प्राप्त होता है।
$x = \frac{-(-\sqrt{2}) \pm \sqrt{-34}}{2 \sqrt{3}} = \frac{\sqrt{2} \pm \sqrt{34} i}{2 \sqrt{3}}$ (चूंकि $\sqrt{-1} = i$)।
292
MediumMCQ
समीकरण $x^{2}+x+\frac{1}{\sqrt{2}}=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{-1 \pm i\sqrt{2\sqrt{2}-1}}{2}$
B
$\frac{-1 \pm i\sqrt{2\sqrt{2}+1}}{2}$
C
$\frac{1 \pm i\sqrt{2\sqrt{2}-1}}{2}$
D
$\frac{-1 \pm i\sqrt{\sqrt{2}-1}}{2}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}+x+\frac{1}{\sqrt{2}}=0$ है।
$\sqrt{2}$ से गुणा करने पर,हमें $\sqrt{2}x^{2}+\sqrt{2}x+1=0$ प्राप्त होता है।
$ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,$a=\sqrt{2}$,$b=\sqrt{2}$,और $c=1$ है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac = (\sqrt{2})^{2}-4(\sqrt{2})(1) = 2-4\sqrt{2}$ है।
चूंकि $D < 0$,मूल $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-\sqrt{2} \pm \sqrt{2-4\sqrt{2}}}{2\sqrt{2}}$ द्वारा दिए जाते हैं।
$x = \frac{-\sqrt{2} \pm i\sqrt{4\sqrt{2}-2}}{2\sqrt{2}} = \frac{-\sqrt{2} \pm i\sqrt{2(2\sqrt{2}-1)}}{2\sqrt{2}}$.
$x = \frac{-\sqrt{2} \pm i\sqrt{2}\sqrt{2\sqrt{2}-1}}{2\sqrt{2}} = \frac{-1 \pm i\sqrt{2\sqrt{2}-1}}{2}$.
293
MediumMCQ
समीकरण $x^{2}+\frac{x}{\sqrt{2}}+1=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{-1 \pm \sqrt{7} i}{2 \sqrt{2}}$
B
$\frac{-1 \pm \sqrt{7} i}{2}$
C
$\frac{-1 \pm \sqrt{7}}{2 \sqrt{2}}$
D
$\frac{1 \pm \sqrt{7} i}{2 \sqrt{2}}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}+\frac{x}{\sqrt{2}}+1=0$ है।
समीकरण को सरल बनाने के लिए इसे $\sqrt{2}$ से गुणा करने पर: $\sqrt{2}x^{2}+x+\sqrt{2}=0$ प्राप्त होता है।
इसे मानक द्विघात समीकरण $ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,$a=\sqrt{2}$,$b=1$,और $c=\sqrt{2}$ प्राप्त होते हैं।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac = (1)^{2}-4(\sqrt{2})(\sqrt{2}) = 1-8 = -7$ है।
हल के लिए द्विघाती सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
मान रखने पर,$x = \frac{-1 \pm \sqrt{-7}}{2\sqrt{2}} = \frac{-1 \pm \sqrt{7}i}{2\sqrt{2}}$ (चूंकि $\sqrt{-1}=i$)।
294
MediumMCQ
समीकरण $3x^{2} - 4x + \frac{20}{3} = 0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{2}{3} \pm \frac{4}{3}i$
B
$\frac{1}{3} \pm \frac{2}{3}i$
C
$\frac{2}{3} \pm \frac{2}{3}i$
D
$\frac{4}{3} \pm \frac{2}{3}i$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $3x^{2} - 4x + \frac{20}{3} = 0$ है।
पूरे समीकरण को $3$ से गुणा करने पर,हमें $9x^{2} - 12x + 20 = 0$ प्राप्त होता है।
इसे मानक रूप $ax^{2} + bx + c = 0$ से तुलना करने पर,$a = 9$,$b = -12$,और $c = 20$ है।
विविक्तकर $D = b^{2} - 4ac = (-12)^{2} - 4(9)(20) = 144 - 720 = -576$ है।
द्विघाती सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
$x = \frac{-(-12) \pm \sqrt{-576}}{2(9)} = \frac{12 \pm \sqrt{576}i}{18} = \frac{12 \pm 24i}{18}$.
सरल करने पर,$x = \frac{12}{18} \pm \frac{24}{18}i = \frac{2}{3} \pm \frac{4}{3}i$ प्राप्त होता है।
295
MediumMCQ
समीकरण $x^{2}-2x+\frac{3}{2}=0$ को हल कीजिए।
A
$1 \pm \frac{\sqrt{2}}{2}i$
B
$1 \pm \sqrt{2}i$
C
$2 \pm \frac{\sqrt{2}}{2}i$
D
$1 \pm \sqrt{2}i$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $x^{2}-2x+\frac{3}{2}=0$ है।
$2$ से गुणा करने पर,हमें $2x^{2}-4x+3=0$ प्राप्त होता है।
इसे $ax^{2}+bx+c=0$ से तुलना करने पर,$a=2, b=-4, c=3$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2}-4ac = (-4)^{2}-4(2)(3) = 16-24 = -8$ है।
हल $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-(-4) \pm \sqrt{-8}}{2(2)}$ द्वारा दिया जाता है।
$x = \frac{4 \pm 2\sqrt{2}i}{4} = \frac{4}{4} \pm \frac{2\sqrt{2}i}{4} = 1 \pm \frac{\sqrt{2}}{2}i$.
296
MediumMCQ
समीकरण $27 x^{2}-10 x+1=0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{5 \pm \sqrt{2} i}{27}$
B
$\frac{5 \pm \sqrt{3} i}{27}$
C
$\frac{1 \pm \sqrt{2} i}{27}$
D
$\frac{5 \pm \sqrt{2}}{27}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $27 x^{2}-10 x+1=0$ है।
इस समीकरण की तुलना $a x^{2}+b x+c=0$ से करने पर,हमें $a=27, b=-10$ और $c=1$ प्राप्त होता है।
अतः,विविक्तकर $D = b^{2}-4 a c = (-10)^{2}-4(27)(1) = 100-108 = -8$ है।
द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2 a}$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$x = \frac{-(-10) \pm \sqrt{-8}}{2(27)} = \frac{10 \pm 2 \sqrt{2} i}{54}$।
अंश और हर को $2$ से विभाजित करने पर,हमें $x = \frac{5 \pm \sqrt{2} i}{27}$ प्राप्त होता है।
297
MediumMCQ
समीकरण $21x^{2} - 28x + 10 = 0$ को हल कीजिए।
A
$\frac{2}{3} \pm \frac{\sqrt{14}}{21}i$
B
$\frac{2}{3} \pm \frac{\sqrt{14}}{21}$
C
$\frac{2}{3} \pm \frac{\sqrt{7}}{21}i$
D
$\frac{2}{3} \pm \frac{\sqrt{7}}{21}$

Solution

(A) दिया गया द्विघात समीकरण $21x^{2} - 28x + 10 = 0$ है।
इसे $ax^{2} + bx + c = 0$ से तुलना करने पर,$a = 21$,$b = -28$ और $c = 10$ प्राप्त होता है।
विविक्तकर $D = b^{2} - 4ac$ है।
$D = (-28)^{2} - 4(21)(10) = 784 - 840 = -56$.
हल $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$ सूत्र द्वारा प्राप्त होता है।
$x = \frac{-(-28) \pm \sqrt{-56}}{2(21)} = \frac{28 \pm \sqrt{56}i}{42}$.
चूंकि $\sqrt{56} = 2\sqrt{14}$,इसलिए
$x = \frac{28 \pm 2\sqrt{14}i}{42} = \frac{2}{3} \pm \frac{\sqrt{14}}{21}i$.
298
MediumMCQ
मान लीजिए $f(x)$ एक द्विघात बहुपद है जिसके लिए $f(-1)+f(2)=0$ है। यदि $f(x)=0$ का एक मूल $3$ है,तो इसका दूसरा मूल किस अंतराल में स्थित है?
A
$(-3, -1)$
B
$(1, 3)$
C
$(-1, 0)$
D
$(0, 1)$

Solution

(C) मान लीजिए द्विघात बहुपद $f(x) = a(x - 3)(x - \alpha)$ है,जहाँ $\alpha$ दूसरा मूल है।
दिया है $f(2) = a(2 - 3)(2 - \alpha) = a(-1)(2 - \alpha) = a(\alpha - 2)$.
दिया है $f(-1) = a(-1 - 3)(-1 - \alpha) = a(-4)(-1 - \alpha) = 4a(1 + \alpha)$.
चूँकि $f(-1) + f(2) = 0$,इसलिए $4a(1 + \alpha) + a(\alpha - 2) = 0$.
चूँकि $a \neq 0$,हम $a$ से विभाजित कर सकते हैं: $4 + 4\alpha + \alpha - 2 = 0$.
$5\alpha + 2 = 0$ $\Rightarrow 5\alpha = -2$ $\Rightarrow \alpha = -\frac{2}{5} = -0.4$.
अतः,दूसरा मूल $\alpha = -0.4$ अंतराल $(-1, 0)$ में स्थित है।
299
MediumMCQ
समीकरण $9x^{2}-18|x|+5=0$ के मूलों का गुणनफल क्या है?
A
$\frac{25}{9}$
B
$\frac{25}{81}$
C
$\frac{5}{27}$
D
$\frac{5}{9}$

Solution

(B) दिया गया समीकरण: $9x^{2}-18|x|+5=0$
चूंकि $x^{2} = |x|^{2}$,समीकरण $9|x|^{2}-18|x|+5=0$ हो जाता है।
माना $t = |x|$,तो $9t^{2}-18t+5=0$ है।
गुणनखंड करने पर: $9t^{2}-15t-3t+5=0$ है।
$3t(3t-5)-1(3t-5)=0$ है।
$(3t-1)(3t-5)=0$ है।
अतः,$|x| = \frac{1}{3}$ या $|x| = \frac{5}{3}$ है।
मूल $x = \frac{1}{3}, -\frac{1}{3}, \frac{5}{3}, -\frac{5}{3}$ हैं।
मूलों का गुणनफल $(\frac{1}{3}) \times (-\frac{1}{3}) \times (\frac{5}{3}) \times (-\frac{5}{3}) = \frac{25}{81}$ है।
300
MediumMCQ
दी गई छवि एक द्विघात समीकरण $y = ax^2 + bx + c$ का ग्राफ दिखाती है। ग्राफ के आधार पर,निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
$a > 0, D > 0$
B
$a < 0, D > 0$
C
$a > 0, D < 0$
D
$a < 0, D < 0$

Solution

(B) $1$. ग्राफ नीचे की ओर खुलने वाला परवलय है। यह दर्शाता है कि $x^2$ का गुणांक ऋणात्मक है,इसलिए $a < 0$ है।
$2$. ग्राफ $x$-अक्ष को दो अलग-अलग बिंदुओं पर काटता है। यह दर्शाता है कि द्विघात समीकरण के दो अलग-अलग वास्तविक मूल हैं,जिसका अर्थ है कि विविक्तकर $D = b^2 - 4ac > 0$ है।
$3$. इन दोनों अवलोकनों को मिलाने पर,हमें $a < 0$ और $D > 0$ प्राप्त होता है।

4-2.Quadratic Equations and Inequations — Solution of quadratic equations and Nature of roots · 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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