Indices and Surds Questions in Gujarati

(B) આપેલ સમીકરણ: $12^{4+2x^2} = (24\sqrt{3})^{3x^2-2}$
$24\sqrt{3}$ ને $12$ ના આધારમાં દર્શાવતા:
$24\sqrt{3} = 12 \times 2 \times \sqrt{3} = 12 \times \sqrt{4} \times \sqrt{3} = 12 \times \sqrt{12} = 12^1 \times 12^{1/2} = 12^{3/2}$
સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા:
$12^{4+2x^2} = (12^{3/2})^{3x^2-2}$
$12^{4+2x^2} = 12^{\frac{3}{2}(3x^2-2)}$
ઘાતાંકોને સરખાવતા:
$4+2x^2 = \frac{3}{2}(3x^2-2)$
$8+4x^2 = 9x^2-6$
$9x^2-4x^2 = 8+6$
$5x^2 = 14$
$x^2 = \frac{14}{5}$
$x = \pm \sqrt{\frac{14}{5}}$

(B) આપેલ સમીકરણ: $20^{2-3x^2} = (40\sqrt{5})^{3x^2-2}$.
અહીં $40\sqrt{5} = 20 \times 2\sqrt{5} = 20 \times \sqrt{20} = 20^{3/2}$ થાય છે.
તેથી,$20^{2-3x^2} = (20^{3/2})^{3x^2-2}$.
ઘાતાંકોને સરખાવતા: $2-3x^2 = \frac{3}{2}(3x^2-2)$.
ધારો કે $y = 3x^2-2$,તો $-y = \frac{3}{2}y$ મળે.
આથી $y = 0$,એટલે કે $3x^2-2 = 0$.
તેથી $x^2 = \frac{2}{3}$,એટલે કે $x = \pm \sqrt{\frac{2}{3}}$.

(C) આપેલ સમીકરણ: $4^{x} - 3^{x - \frac{1}{2}} = 3^{x + \frac{1}{2}} - 2^{2x - 1}$
પદોને ગોઠવતા: $4^{x} + 2^{2x - 1} = 3^{x + \frac{1}{2}} + 3^{x - \frac{1}{2}}$
કારણ કે $2^{2x - 1} = \frac{4^{x}}{2}$,તેથી: $4^{x} + \frac{4^{x}}{2} = 3^{x} \cdot \sqrt{3} + \frac{3^{x}}{\sqrt{3}}$
$4^{x} \left(1 + \frac{1}{2}\right) = 3^{x} \left(\frac{3 + 1}{\sqrt{3}}\right)$
$4^{x} \left(\frac{3}{2}\right) = 3^{x} \left(\frac{4}{\sqrt{3}}\right)$
$\left(\frac{4}{3}\right)^{x} = \frac{4}{\sqrt{3}} \cdot \frac{2}{3} = \frac{8}{3\sqrt{3}}$
$\left(\frac{4}{3}\right)^{x} = \left(\frac{2}{\sqrt{3}}\right)^{3} = \left(\left(\frac{2}{\sqrt{3}}\right)^{2}\right)^{\frac{3}{2}} = \left(\frac{4}{3}\right)^{\frac{3}{2}}$
ઘાતાંકોની સરખામણી કરતા,$x = \frac{3}{2}$ મળે છે.

(C) આપેલ સમીકરણ: $4^x - 3^{x - \frac{1}{2}} = 3^{x + \frac{1}{2}} - 2^{2x - 1}$
પદોને ગોઠવતા: $2^{2x} + 2^{2x - 1} = 3^{x + \frac{1}{2}} + 3^{x - \frac{1}{2}}$
સામાન્ય પદો બહાર કાઢતા: $2^{2x}(1 + \frac{1}{2}) = 3^x(\sqrt{3} + \frac{1}{\sqrt{3}})$
સાદું રૂપ આપતા: $2^{2x}(\frac{3}{2}) = 3^x(\frac{4}{\sqrt{3}})$
બંને બાજુ $\sqrt{3}$ વડે ગુણતા: $2^{2x} \cdot 3 \cdot \sqrt{3} = 3^x \cdot 8$
ઘાત સ્વરૂપમાં લખતા: $2^{2x} \cdot 3^{\frac{3}{2}} = 3^x \cdot 2^3$
$2$ ની ઘાત સરખાવતા: $2x = 3 \Rightarrow x = \frac{3}{2}$
$3$ ની ઘાત સરખાવતા: $x = \frac{3}{2}$
આમ,$x = \frac{3}{2}$.

(B) આપેલ સમીકરણ: $20^{2-3x^2} = (40\sqrt{5})^{3x^2-2}$.
અહીં $40\sqrt{5} = 20 \times 2 \times \sqrt{5} = 20 \times \sqrt{20} = 20^{3/2}$ થાય.
તેથી,$20^{2-3x^2} = (20^{3/2})^{3x^2-2} = 20^{\frac{3}{2}(3x^2-2)}$.
ઘાતાંકોને સરખાવતા:
$2-3x^2 = \frac{3}{2}(3x^2-2)$
$2-3x^2 = -\frac{3}{2}(2-3x^2)$
$(2-3x^2)(1 + \frac{3}{2}) = 0$
$2-3x^2 = 0$
$3x^2 = 2$
$x^2 = \frac{2}{3}$
$x = \pm \sqrt{\frac{2}{3}}$.

(B) અમે અંદરના મૂળથી બહારની તરફ પદનું સાદું રૂપ આપીએ છીએ:
$\sqrt{14-6 \sqrt{5}} = \sqrt{9+5-2(3)(\sqrt{5})} = \sqrt{(3-\sqrt{5})^2} = 3-\sqrt{5}$.
આ કિંમતને પદમાં મૂકતા:
$\sqrt{6-3 \sqrt{5} + (3-\sqrt{5})} = \sqrt{9-4 \sqrt{5}}$.
અમે $\sqrt{9-4 \sqrt{5}}$ ને $\sqrt{9-2(2)(\sqrt{5})} = \sqrt{(\sqrt{5}-2)^2} = \sqrt{5}-2$ તરીકે સાદું રૂપ આપીએ છીએ.
હવે,આ કિંમતને મુખ્ય પદમાં મૂકતા:
$\sqrt{2+\sqrt{5}-(\sqrt{5}-2)} = \sqrt{2+\sqrt{5}-\sqrt{5}+2} = \sqrt{4} = 2$.

(C) ધારો કે $x = \frac{\sqrt{8+\sqrt{28}}+\sqrt{8-\sqrt{28}}}{\sqrt{8+\sqrt{28}}-\sqrt{8-\sqrt{28}}}$.
છેદનું સંમેયીકરણ કરતા:
$x = \frac{(\sqrt{8+\sqrt{28}}+\sqrt{8-\sqrt{28}})^2}{(\sqrt{8+\sqrt{28}})^2 - (\sqrt{8-\sqrt{28}})^2}$
$x = \frac{(8+\sqrt{28}) + (8-\sqrt{28}) + 2\sqrt{(8+\sqrt{28})(8-\sqrt{28})}}{(8+\sqrt{28}) - (8-\sqrt{28})}$
$x = \frac{16 + 2\sqrt{64-28}}{2\sqrt{28}}$
$x = \frac{16 + 2\sqrt{36}}{2\sqrt{4 \times 7}}$
$x = \frac{16 + 2(6)}{2(2\sqrt{7})}$
$x = \frac{16 + 12}{4\sqrt{7}} = \frac{28}{4\sqrt{7}} = \frac{7}{\sqrt{7}} = \sqrt{7}$.

(D) સંખ્યાઓની સરખામણી કરવા માટે,આપણે તેમના ઘાતાંકોના લઘુત્તમ સામાન્ય અવયવી $(LCM)$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ. $3$ અને $4$ નો $LCM$ $12$ છે.
સંખ્યાઓ આ મુજબ છે:
$4^{1/3} = (4^4)^{1/12} = 256^{1/12}$
$5^{1/4} = (5^3)^{1/12} = 125^{1/12}$
$7^{1/4} = (7^3)^{1/12} = 343^{1/12}$
$8^{1/3} = (8^4)^{1/12} = 4096^{1/12}$
પાયા $256, 125, 343, 4096$ ની સરખામણી કરતા,સૌથી નાની કિંમત $125$ છે.
તેથી,$125^{1/12} = \sqrt[4]{5}$ એ સૌથી નાની સંખ્યા છે.