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Expansion of binomial theorem Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · Binomial Theorem · Expansion of binomial theorem

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Showing 50 of 176 questions in Hindi

101
DifficultMCQ
यदि $b$,$a$ के मान की तुलना में बहुत छोटा है,ताकि $\frac{b}{a}$ के घन और अन्य उच्च घातों को $\frac{1}{a-b}+\frac{1}{a-2b}+\frac{1}{a-3b}+\ldots+\frac{1}{a-nb}=\alpha n+\beta n^2+\gamma n^3$ सर्वसमिका में उपेक्षित किया जा सके,तो $\gamma$ का मान क्या है?
A
$\frac{b^2}{3a^3}$
B
$\frac{a+b}{3a^2}$
C
$\frac{a^2+b}{3a^3}$
D
$\frac{b^2}{3a^2}$

Solution

(A) दी गई अभिव्यक्ति $S = \sum_{r=1}^{n} \frac{1}{a-rb} = \frac{1}{a} \sum_{r=1}^{n} (1 - \frac{rb}{a})^{-1}$ है।
द्विपद विस्तार $(1-x)^{-1} = 1 + x + x^2 + \dots$ का उपयोग करते हुए:
$S = \frac{1}{a} \sum_{r=1}^{n} (1 + \frac{rb}{a} + \frac{r^2b^2}{a^2} + \dots)$.
$\frac{b}{a}$ की उच्च घातों को उपेक्षित करने पर:
$S = \frac{1}{a} [n + \frac{b}{a} \sum r + \frac{b^2}{a^2} \sum r^2]$.
योग सूत्रों $\sum_{r=1}^{n} r = \frac{n(n+1)}{2}$ और $\sum_{r=1}^{n} r^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$ का उपयोग करते हुए:
$S = \frac{n}{a} + \frac{b}{2a^2} n^2 + \frac{b^2}{3a^3} n^3$.
$\alpha n + \beta n^2 + \gamma n^3$ के साथ तुलना करने पर,$\gamma = \frac{b^2}{3a^3}$ प्राप्त होता है।
102
DifficultMCQ
$\left(1+\frac{1}{10^{100}}\right)^{10^{100}}$ से बड़ा सबसे छोटा पूर्णांक $.....$ है।
A
$3$
B
$4$
C
$2$
D
$1$

Solution

(A) माना $P = \left(1 + \frac{1}{x}\right)^x$ जहाँ $x = 10^{100}$ है।
द्विपद प्रसार का उपयोग करने पर:
$P = 1 + x \cdot \frac{1}{x} + \frac{x(x-1)}{2!} \cdot \frac{1}{x^2} + \frac{x(x-1)(x-2)}{3!} \cdot \frac{1}{x^3} + \dots$
$P = 1 + 1 + \frac{1}{2!}(1 - \frac{1}{x}) + \frac{1}{3!}(1 - \frac{1}{x})(1 - \frac{2}{x}) + \dots$
चूंकि $x = 10^{100}$ बहुत बड़ी संख्या है,इसलिए प्रत्येक पद $(1 - \frac{k}{x})$,$1$ से थोड़ा कम है।
अतः,$P < 1 + 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \dots = e$ है।
हम जानते हैं कि $e \approx 2.718$ है।
साथ ही,$P > 1 + 1 = 2$ है।
इसलिए,$2 < P < e < 3$ है।
अतः,$P$ से बड़ा सबसे छोटा पूर्णांक $3$ है।
103
DifficultMCQ
$x > 0$ के लिए व्यंजक $(5+x)^{500} + x(5+x)^{499} + x^{2}(5+x)^{498} + \ldots + x^{500}$ में $x^{101}$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$^{501}C_{101}(5)^{399}$
B
$^{501}C_{101}(5)^{400}$
C
$^{501}C_{100}(5)^{400}$
D
$^{500}C_{101}(5)^{399}$

Solution

(A) दिया गया व्यंजक एक गुणोत्तर श्रेणी है जिसमें प्रथम पद $a = (5+x)^{500}$,सार्व अनुपात $r = \frac{x}{5+x}$ और पदों की संख्या $n = 501$ है।
गुणोत्तर श्रेणी का योग $S_n = \frac{a(1-r^n)}{1-r}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर:
$S = \frac{(5+x)^{500} \left[ 1 - \left( \frac{x}{5+x} \right)^{501} \right]}{1 - \frac{x}{5+x}} = \frac{(5+x)^{501} - x^{501}}{5}$
हमें $\frac{1}{5} [(5+x)^{501} - x^{501}]$ में $x^{101}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(5+x)^{501}$ के विस्तार में $x^{101}$ वाला पद $^{501}C_{101} (5)^{400} x^{101}$ है।
अतः,व्यंजक में $x^{101}$ का गुणांक $\frac{1}{5} \times ^{501}C_{101} (5)^{400} = ^{501}C_{101} (5)^{399}$ है।
104
MediumMCQ
मान लीजिए $n \geq 5$ एक पूर्णांक है। यदि $9^{n}-8n-1=64\alpha$ और $6^{n}-5n-1=25\beta$ है,तो $\alpha-\beta$ का मान क्या होगा?
A
$1+{ }^{n} C_{2}(8-5)+{ }^{n} C_{3}(8^{2}-5^{2})+\ldots+{ }^{n} C_{n}(8^{n-1}-5^{n-1})$
B
$1+{ }^{n} C_{3}(8-5)+{ }^{n} C_{4}(8^{2}-5^{2})+\ldots+{ }^{n} C_{n}(8^{n-2}-5^{n-2})$
C
${ }^{n} C_{3}(8-5)+{ }^{n} C_{4}(8^{2}-5^{2})+\ldots+{ }^{n} C_{n}(8^{n-2}-5^{n-2})$
D
${ }^{n} C_{4}(8-5)+{ }^{n} C_{5}(8^{2}-5^{2})+\ldots+{ }^{n} C_{n}(8^{n-3}-5^{n-3})$

Solution

(C) हमारे पास $9^{n} = (1+8)^{n} = 1 + n(8) + { }^{n}C_{2}(8^{2}) + { }^{n}C_{3}(8^{3}) + \ldots + { }^{n}C_{n}(8^{n})$ है।
अतः,$9^{n}-8n-1 = { }^{n}C_{2}(8^{2}) + { }^{n}C_{3}(8^{3}) + \ldots + { }^{n}C_{n}(8^{n}) = 64\alpha$.
इस प्रकार,$\alpha = { }^{n}C_{2} + { }^{n}C_{3}(8) + { }^{n}C_{4}(8^{2}) + \ldots + { }^{n}C_{n}(8^{n-2})$.
इसी प्रकार,$6^{n} = (1+5)^{n} = 1 + n(5) + { }^{n}C_{2}(5^{2}) + { }^{n}C_{3}(5^{3}) + \ldots + { }^{n}C_{n}(5^{n}) = 25\beta$.
इस प्रकार,$\beta = { }^{n}C_{2} + { }^{n}C_{3}(5) + { }^{n}C_{4}(5^{2}) + \ldots + { }^{n}C_{n}(5^{n-2})$.
दोनों व्यंजकों को घटाने पर:
$\alpha - \beta = { }^{n}C_{3}(8-5) + { }^{n}C_{4}(8^{2}-5^{2}) + \ldots + { }^{n}C_{n}(8^{n-2}-5^{n-2})$.
यह विकल्प $C$ से मेल खाता है।
105
DifficultMCQ
मान लीजिए $n > 2$ एक पूर्णांक है और एक बहुपद $p(x) = x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \ldots + a_1 x + a_0$ को परिभाषित करें,जहाँ $a_0, a_1, \ldots, a_{n-1}$ पूर्णांक हैं। मान लीजिए कि हम जानते हैं कि $n p(x) = (1 + x) p'(x)$। यदि $b = p(1)$ है,तो:
A
$b$,$10$ से विभाज्य है
B
$b$,$3$ से विभाज्य है
C
$b$,$2$ की घात है
D
$b$,$5$ की घात है

Solution

(C) दिया गया है $n p(x) = (1 + x) p'(x)$।
मान लीजिए $p(x) = \sum_{k=0}^n a_k x^k$ जहाँ $a_n = 1$ है।
समीकरण $n \sum_{k=0}^n a_k x^k = (1 + x) \sum_{k=1}^n k a_k x^{k-1}$ है।
दोनों पक्षों पर $x^k$ के गुणांकों की तुलना करने पर:
$n a_k = (k+1) a_{k+1} + k a_k$।
यह सरल होकर $(n-k) a_k = (k+1) a_{k+1}$ हो जाता है,या $a_{k+1} = \frac{n-k}{k+1} a_k$।
चूंकि $a_n = 1$,हमें $a_{n-1} = \binom{n}{1}$ प्राप्त होता है।
गणितीय आगमन द्वारा,$a_{n-k} = \binom{n}{k}$।
अतः,$p(x) = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} x^{n-k} = (x+1)^n$।
तब $b = p(1) = (1+1)^n = 2^n$।
इसलिए,$b$,$2$ की घात है।
106
DifficultMCQ
एक वास्तविक संख्या $r$ के लिए,$[r]$ को $r$ से कम या उसके बराबर सबसे बड़े पूर्णांक के रूप में दर्शाया गया है। मान लीजिए $a > 1$ एक वास्तविक संख्या है जो पूर्णांक नहीं है,और $k$ सबसे छोटा धनात्मक पूर्णांक है जिसके लिए $[a^k] > [a]^k$ है। तो,निम्नलिखित में से कौन सा कथन हमेशा सत्य है?
A
$k \leq 2([a]+1)^2$
B
$k \leq ([a]+1)^4$
C
$k \leq 2^{[a]+1}$
D
$k \leq \frac{1}{a-[a]}+1$

Solution

(D) मान लीजिए $n = [a]$ है। तब $a = n + f$,जहाँ $0 < f < 1$ है।
हमें $[a^k] > [a]^k$ दिया गया है,जिसका अर्थ है $[(n+f)^k] > n^k$।
द्विपद विस्तार द्वारा,$(n+f)^k = n^k + k n^{k-1} f + \binom{k}{2} n^{k-2} f^2 + \dots + f^k$।
शर्त $[a^k] > n^k$ के सत्य होने के लिए,$(n+f)^k \geq n^k + 1$ होना चाहिए।
विस्तार के पहले दो पदों का उपयोग करते हुए,$n^k + k n^{k-1} f > n^k$,जो दर्शाता है कि $k n^{k-1} f > 1$ है।
चूंकि $n \geq 1$,इसलिए $n^{k-1} \geq 1$,अतः $k f > 1$ इस असमिका के लिए एक आवश्यक शर्त है।
इस प्रकार,$k > \frac{1}{f} = \frac{1}{a-[a]}$।
सबसे छोटा ऐसा पूर्णांक $k$,$k \leq \frac{1}{a-[a]} + 1$ को संतुष्ट करता है।
107
AdvancedMCQ
यदि $f(x)=(2011+x)^n$ है,जहाँ $x$ एक वास्तविक चर है और $n$ एक धनात्मक पूर्णांक है,तो $f(0)+f^{\prime}(0)+\frac{f^{\prime \prime}(0)}{2 !}+\ldots+\frac{f^{(n-1)}(0)}{(n-1) !}$ का मान क्या है?
A
$(2011)^n$
B
$(2012)^n$
C
$(2012)^n-1$
D
$n(2011)^n$

Solution

(C) दिया गया है $f(x) = (2011+x)^n$.
$x=0$ के परितः $f(x)$ के टेलर विस्तार द्वारा,हमारे पास है:
$f(x) = f(0) + f^{\prime}(0)x + \frac{f^{\prime \prime}(0)}{2!}x^2 + \ldots + \frac{f^{(n)}(0)}{n!}x^n$.
चूंकि $f(x) = (2011+x)^n$,द्विपद विस्तार है:
$f(x) = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} (2011)^{n-k} x^k = (2011)^n + \binom{n}{1}(2011)^{n-1}x + \binom{n}{2}(2011)^{n-2}x^2 + \ldots + x^n$.
दोनों विस्तारों में $x^k$ के गुणांकों की तुलना करने पर,हमें प्राप्त होता है $\frac{f^{(k)}(0)}{k!} = \binom{n}{k}(2011)^{n-k}$.
दिया गया व्यंजक $S = f(0) + f^{\prime}(0) + \frac{f^{\prime \prime}(0)}{2!} + \ldots + \frac{f^{(n-1)}(0)}{(n-1)!}$ है।
यह $(2011+1)^n$ के द्विपद विस्तार के पहले $n$ पदों का योग है,जिसमें अंतिम पद ($x^n$ पद जहाँ $k=n$) शामिल नहीं है।
$S = \sum_{k=0}^{n-1} \binom{n}{k} (2011)^{n-k} (1)^k$.
हम जानते हैं कि $(2011+1)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} (2011)^{n-k} (1)^k = S + \binom{n}{n}(2011)^0(1)^n$.
अतः,$S = (2012)^n - 1$.
108
AdvancedMCQ
मान लीजिए कि $2021^{2020}$ को $2020^2$ से विभाजित करने पर शेषफल $r$ प्राप्त होता है। तो $r$ किसके बीच स्थित है?
A
$0$ और $5$
B
$10$ और $15$
C
$20$ और $100$
D
$107$ और $120$

Solution

(A) हमारे पास $(2021)^{2020} = (1 + 2020)^{2020}$ है।
द्विपद प्रमेय का उपयोग करते हुए,$(1 + x)^n = 1 + nx + \frac{n(n-1)}{2}x^2 + \dots$
यहाँ,$x = 2020$ और $n = 2020$ है।
$(1 + 2020)^{2020} = 1 + (2020)(2020) + \frac{2020 \times 2019}{2} \times (2020)^2 + \dots$
$(1 + 2020)^{2020} = 1 + (2020)^2 + 1010 \times 2019 \times (2020)^2 + \dots$
$(1 + 2020)^{2020} = 1 + (2020)^2 \times [1 + 1010 \times 2019 + \dots]$
चूंकि दूसरे पद से आगे के सभी पद $(2020)^2$ के गुणज हैं,इसलिए $(2020)^2$ से विभाजित करने पर शेषफल $r = 1$ है।
चूंकि $1$,$0$ और $5$ के बीच स्थित है,इसलिए सही विकल्प $A$ है।
109
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $a$ बहुपद समीकरण $x^6-6x^5+15x^4-20x^3+15x^2-6x+1=0$ का सबसे बड़ा वास्तविक मूल है और $b$ सबसे छोटा वास्तविक मूल है। तो $\frac{a^2+b^2}{a+b+1}$ का मान क्या है?
A
$\frac{1}{2}$
B
$\frac{2}{3}$
C
$\frac{5}{4}$
D
$\frac{13}{7}$

Solution

(B) दिया गया बहुपद समीकरण $x^6-6x^5+15x^4-20x^3+15x^2-6x+1=0$ है।
यह व्यंजक $(x-1)^6$ के द्विपद विस्तार का अनुसरण करता है।
अतः,समीकरण को $(x-1)^6=0$ के रूप में लिखा जा सकता है।
इसका अर्थ है कि समीकरण के सभी मूल $1$ के बराबर हैं।
इसलिए,सबसे बड़ा वास्तविक मूल $a = 1$ और सबसे छोटा वास्तविक मूल $b = 1$ है।
इन मानों को व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\frac{a^2+b^2}{a+b+1} = \frac{1^2+1^2}{1+1+1} = \frac{1+1}{3} = \frac{2}{3}$ प्राप्त होता है।
110
DifficultMCQ
$(1+x)^{500} + x(1+x)^{499} + x^2(1+x)^{498} + \ldots + x^{500}$ में $x^{301}$ का गुणांक क्या है?
A
$^{501}C_{302}$
B
$^{500}C_{301}$
C
$^{500}C_{300}$
D
$^{501}C_{200}$

Solution

(D) दी गई व्यंजक एक गुणोत्तर श्रेणी है जिसमें प्रथम पद $a = (1+x)^{500}$,सार्व अनुपात $r = \frac{x}{1+x}$ और पदों की संख्या $n = 501$ है।
श्रेणी का योग $S = a \frac{1-r^n}{1-r} = (1+x)^{500} \left[ \frac{1 - (\frac{x}{1+x})^{501}}{1 - \frac{x}{1+x}} \right]$ है।
व्यंजक को सरल करने पर:
$S = (1+x)^{500} \left[ \frac{\frac{(1+x)^{501} - x^{501}}{(1+x)^{501}}}{\frac{1+x-x}{1+x}} \right] = (1+x)^{500} \cdot \frac{(1+x)^{501} - x^{501}}{(1+x)^{501}} \cdot (1+x) = (1+x)^{501} - x^{501}$।
हमें $(1+x)^{501} - x^{501}$ में $x^{301}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(1+x)^{501}$ में $x^{301}$ का गुणांक $^{501}C_{301}$ है।
गुणधर्म $^{n}C_{r} = ^{n}C_{n-r}$ का उपयोग करते हुए,$^{501}C_{301} = ^{501}C_{501-301} = ^{501}C_{200}$ प्राप्त होता है।
111
DifficultMCQ
मान लीजिए $x = (8 \sqrt{3} + 13)^{13}$ और $y = (7 \sqrt{2} + 9)^9$ है। यदि $[t]$ महत्तम पूर्णांक $\leq t$ को दर्शाता है,तो:
A
$[x] + [y]$ सम है
B
$[x]$ विषम है लेकिन $[y]$ सम है
C
$[x]$ सम है लेकिन $[y]$ विषम है
D
$[x]$ और $[y]$ दोनों विषम हैं

Solution

(D) मान लीजिए $x = (8 \sqrt{3} + 13)^{13}$ और $x' = (8 \sqrt{3} - 13)^{13}$ है। चूंकि $0 < 8 \sqrt{3} - 13 < 1$,इसलिए $0 < x' < 1$ है।
$x + x' = (8 \sqrt{3} + 13)^{13} + (8 \sqrt{3} - 13)^{13} = 2 \sum_{k=0, 2, 4, \dots}^{12} \binom{13}{k} (8 \sqrt{3})^{13-k} (13)^k$ है।
यह एक सम पूर्णांक है। चूंकि $x + x' = I$ (एक सम पूर्णांक) और $0 < x' < 1$ है,इसलिए $x = I - x'$,जिसका अर्थ है कि $[x] = I - 1$ है। चूंकि $I$ सम है,इसलिए $I - 1$ विषम है। अतः,$[x]$ विषम है।
अब,मान लीजिए $y = (7 \sqrt{2} + 9)^9$ और $y' = (7 \sqrt{2} - 9)^9$ है। चूंकि $0 < 7 \sqrt{2} - 9 < 1$,इसलिए $0 < y' < 1$ है।
$y + y' = (7 \sqrt{2} + 9)^9 + (7 \sqrt{2} - 9)^9 = 2 \sum_{k=0, 2, 4, \dots}^{8} \binom{9}{k} (7 \sqrt{2})^{9-k} (9)^k$ है।
यह एक सम पूर्णांक है। चूंकि $y + y' = J$ (एक सम पूर्णांक) और $0 < y' < 1$ है,इसलिए $y = J - y'$,जिसका अर्थ है कि $[y] = J - 1$ है। चूंकि $J$ सम है,इसलिए $J - 1$ विषम है। अतः,$[y]$ विषम है।
इसलिए,$[x]$ और $[y]$ दोनों विषम हैं।
112
DifficultMCQ
जब $19^{200} + 23^{200}$ को $49$ से विभाजित किया जाता है,तो शेषफल $.........$ होता है।
A
$28$
B
$27$
C
$29$
D
$26$

Solution

(C) जब $19^{200} + 23^{200}$ को $49$ से विभाजित किया जाता है,तो शेषफल $29$ प्राप्त होता है।
113
DifficultMCQ
यदि $(1+x)^p(1-x)^q$ के विस्तार में $x$ और $x^2$ के गुणांक क्रमशः $4$ और $-5$ हैं,तो $2p+3q$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$63$
B
$69$
C
$66$
D
$60$

Solution

(A) विस्तार $(1+x)^p(1-x)^q = (1+px+\frac{p(p-1)}{2}x^2+\dots)(1-qx+\frac{q(q-1)}{2}x^2-\dots)$ द्वारा दिया जाता है।
$x$ का गुणांक $p-q=4$ है,इसलिए $p=q+4$ है।
$x^2$ का गुणांक $\frac{p(p-1)}{2} + \frac{q(q-1)}{2} - pq = -5$ है।
$2$ से गुणा करने पर,हमें $p^2-p+q^2-q-2pq = -10$ प्राप्त होता है,जो सरल होकर $(p-q)^2 - (p+q) = -10$ हो जाता है।
$p-q=4$ रखने पर,हमें $4^2 - (p+q) = -10$ प्राप्त होता है,इसलिए $16 - (p+q) = -10$,जिससे $p+q = 26$ मिलता है।
$p-q=4$ और $p+q=26$ को हल करने पर,दोनों को जोड़ने पर $2p=30$ मिलता है,इसलिए $p=15$ है।
तब $q = 26-15 = 11$ है।
अंत में,$2p+3q = 2(15)+3(11) = 30+33 = 63$।
114
DifficultMCQ
$(2+x)^9$ के द्विपद विस्तार में $x, x^2, \ldots, x^7$ के गुणांकों का माध्य $...........$ है।
A
$2735$
B
$2736$
C
$2734$
D
$2785$

Solution

(B) द्विपद विस्तार $(2+x)^9 = \sum_{r=0}^{9} {^9C_r} \cdot 2^{9-r} \cdot x^r$ है।
$x^r$ का गुणांक $T_r = {^9C_r} \cdot 2^{9-r}$ है।
हमें $x, x^2, \ldots, x^7$ के गुणांकों का माध्य ज्ञात करना है,जो $S = \frac{1}{7} \sum_{r=1}^{7} {^9C_r} \cdot 2^{9-r}$ है।
हम जानते हैं कि $\sum_{r=0}^{9} {^9C_r} \cdot 2^{9-r} = (2+1)^9 = 3^9 = 19683$ है।
अतः,$\sum_{r=1}^{7} {^9C_r} \cdot 2^{9-r} = 3^9 - ({^9C_0} \cdot 2^9 + {^9C_8} \cdot 2^1 + {^9C_9} \cdot 2^0)$।
पदों की गणना: ${^9C_0} \cdot 2^9 = 512$,${^9C_8} \cdot 2^1 = 18$,और ${^9C_9} \cdot 2^0 = 1$ है।
योग $= 19683 - (512 + 18 + 1) = 19683 - 531 = 19152$ है।
माध्य $= \frac{19152}{7} = 2736$ है।
115
DifficultMCQ
मान लीजिए $(a + bx + cx^2)^{10} = \sum_{i=0}^{20} p_i x^i$,जहाँ $a, b, c \in N$ है। यदि $p_1 = 20$ और $p_2 = 210$ है,तो $2(a + b + c)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$8$
B
$12$
C
$15$
D
$6$

Solution

(B) दिया गया है $(a + bx + cx^2)^{10} = \sum_{i=0}^{20} p_i x^i$.
$x^1$ का गुणांक $p_1 = 10 \times a^9 \times b = 20$ है।
अतः,$a^9 b = 2$। चूँकि $a, b \in N$ है,इसलिए $a = 1$ और $b = 2$ प्राप्त होता है।
$x^2$ का गुणांक $p_2 = \binom{10}{1} a^9 c + \binom{10}{2} a^8 b^2 = 210$ है।
$a = 1$ और $b = 2$ रखने पर:
$10(1)^9 c + 45(1)^8 (2)^2 = 210$.
$10c + 45(4) = 210$.
$10c + 180 = 210$.
$10c = 30$,इसलिए $c = 3$।
अंत में,$2(a + b + c) = 2(1 + 2 + 3) = 2(6) = 12$।
116
MediumMCQ
यदि $A$,$(1-3x+10x^2)^n$ के विस्तार में सभी गुणांकों का योग दर्शाता है और $B$,$(1+x^2)^n$ के विस्तार में सभी गुणांकों का योग दर्शाता है,तो:
A
$A=B^3$
B
$3A=B$
C
$B=A^3$
D
$A=3B$

Solution

(A) किसी बहुपद $P(x)$ के विस्तार में सभी गुणांकों का योग $x=1$ प्रतिस्थापित करके प्राप्त किया जाता है।
$A$ के लिए,$(1-3x+10x^2)^n$ में गुणांकों का योग:
$A = (1-3(1)+10(1)^2)^n = (1-3+10)^n = 8^n$.
$B$ के लिए,$(1+x^2)^n$ में गुणांकों का योग:
$B = (1+(1)^2)^n = (1+1)^n = 2^n$.
अब,$A$ को $B$ के पदों में व्यक्त करें:
$A = 8^n = (2^3)^n = (2^n)^3$.
चूंकि $B = 2^n$,इसलिए:
$A = B^3$.
117
DifficultMCQ
$(1+x)(1+x^2)(1+x^3) \ldots (1+x^{100})$ के विस्तार में $x^9$ का गुणांक क्या है?
A
$6$
B
$7$
C
$8$
D
$9$

Solution

(C) $x^9$ का गुणांक $9$ को भिन्न धनात्मक पूर्णांकों के योग के रूप में लिखने के तरीकों की संख्या के बराबर है।
$9$ के भिन्न भागों की सूची इस प्रकार है:
$1) \{9\}$
$2) \{1, 8\}$
$3) \{2, 7\}$
$4) \{3, 6\}$
$5) \{4, 5\}$
$6) \{1, 2, 6\}$
$7) \{1, 3, 5\}$
$8) \{2, 3, 4\}$
चूंकि ऐसे $8$ तरीके हैं,इसलिए $x^9$ का गुणांक $8$ है।
118
AdvancedMCQ
मान लीजिए $S=\{a+b \sqrt{2}: a, b \in Z \}$,$T_1=\{(-1+\sqrt{2})^n: n \in N \}$ और $T_2=\{(1+\sqrt{2})^n: n \in N \}$ है। तो निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन $TRUE$ है/हैं?
$(A)$ $Z \cup T_1 \cup T_2 \subset S$
$(B)$ $T_1 \cap (0, \frac{1}{2024}) = \phi$,जहाँ $\phi$ रिक्त समुच्चय को दर्शाता है
$(C)$ $T_2 \cap (2024, \infty) \neq \phi$
$(D)$ किसी भी दिए गए $a, b \in Z$ के लिए,$\cos(\pi(a+b \sqrt{2})) + i \sin(\pi(a+b \sqrt{2})) \in Z$ यदि और केवल यदि $b=0$,जहाँ $i=\sqrt{-1}$
A
$A, B, C$
B
$A, B$
C
$A, C, D$
D
$A, B, D$

Solution

(C) द्विपद प्रमेय का उपयोग करके $(-1+\sqrt{2})^n$ और $(1+\sqrt{2})^n$ को $m+n\sqrt{2}$ के रूप में व्यक्त किया जा सकता है जहाँ $m, n \in Z$,और चूंकि $Z \subset S$,इसलिए $Z \cup T_1 \cup T_2 \subset S$ होता है। अतः,$(A)$ सत्य है।
$(B)$ मान लीजिए $x_n = (-1+\sqrt{2})^n$ है। चूंकि $0 < -1+\sqrt{2} < 1$,जैसे-जैसे $n$ बढ़ता है,$x_n$ शून्य के करीब पहुंचता है। विशेष रूप से,बड़े $n$ के लिए,$(-1+\sqrt{2})^n < \frac{1}{2024}$। अतः,$T_1 \cap (0, \frac{1}{2024}) \neq \phi$। इसलिए,$(B)$ असत्य है।
$(C)$ चूंकि $1+\sqrt{2} > 1$,$(1+\sqrt{2})^n$ एक बढ़ती हुई अनुक्रम है जो $\infty$ की ओर जाती है। अतः,ऐसा $n$ मौजूद है कि $(1+\sqrt{2})^n > 2024$। इसलिए,$T_2 \cap (2024, \infty) \neq \phi$। अतः,$(C)$ सत्य है।
$(D)$ मान लीजिए $z = \cos(\pi(a+b\sqrt{2})) + i\sin(\pi(a+b\sqrt{2})) = e^{i\pi(a+b\sqrt{2})}$ है। $z \in Z$ के लिए,काल्पनिक भाग $0$ होना चाहिए,इसलिए $\sin(\pi(a+b\sqrt{2})) = 0$। इसका अर्थ है कि $\pi(a+b\sqrt{2}) = k\pi$ किसी $k \in Z$ के लिए,जिसका अर्थ है $a+b\sqrt{2} = k$। चूंकि $\sqrt{2}$ अपरिमेय है,यह केवल तभी संभव है जब $b=0$ हो। अतः,$(D)$ सत्य है।
इसलिए,सही कथन $(A), (C), (D)$ हैं।
119
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $\alpha, \beta, \gamma$ और $\delta$ विस्तार $(x+\sqrt{x^3-1})^5+(x-\sqrt{x^3-1})^5, x>1$ में क्रमशः $x^7, x^5, x^3$ और $x$ के गुणांक हैं। यदि $u$ और $v$ समीकरणों $\alpha u+\beta v=18$ और $\gamma u+\delta v=20$ को संतुष्ट करते हैं,तो $u+v$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$5$
B
$4$
C
$3$
D
$8$

Solution

(A) मान लीजिए $y = \sqrt{x^3-1}$ है। व्यंजक $(x+y)^5 + (x-y)^5$ है।
द्विपद विस्तार का उपयोग करते हुए,$(x+y)^5 + (x-y)^5 = 2[\binom{5}{0}x^5 + \binom{5}{2}x^3y^2 + \binom{5}{4}xy^4]$।
$y^2 = x^3-1$ और $y^4 = (x^3-1)^2 = x^6 - 2x^3 + 1$ प्रतिस्थापित करने पर:
$= 2[1 \cdot x^5 + 10 \cdot x^3(x^3-1) + 5 \cdot x(x^6 - 2x^3 + 1)]$।
$= 2[x^5 + 10x^6 - 10x^3 + 5x^7 - 10x^4 + 5x]$।
$= 10x^7 + 2x^5 - 20x^4 - 20x^3 + 10x$।
गुणांकों की तुलना करने पर: $\alpha = 10, \beta = 2, \gamma = -20, \delta = 10$।
दिए गए समीकरण: $10u + 2v = 18$ और $-20u + 10v = 20$।
पहले समीकरण को $2$ से विभाजित करने पर: $5u + v = 9$।
दूसरे समीकरण को $10$ से विभाजित करने पर: $-2u + v = 2$।
समीकरणों को घटाने पर: $(5u + v) - (-2u + v) = 9 - 2$ $\Rightarrow 7u = 7$ $\Rightarrow u = 1$।
$u=1$ को $5u+v=9$ में रखने पर $v=4$ प्राप्त होता है।
अतः,$u+v = 1+4 = 5$।
120
DifficultMCQ
यदि $(1+x)^p(1-x)^q$ के विस्तार में $x$ और $x^2$ के गुणांक क्रमशः $1$ और $-2$ हैं,तो $p^2+q^2$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$8$
B
$18$
C
$13$
D
$20$

Solution

(C) विस्तार $(1+x)^p(1-x)^q = (1 + px + \frac{p(p-1)}{2}x^2 + \dots)(1 - qx + \frac{q(q-1)}{2}x^2 - \dots)$ द्वारा दिया जाता है।
$x$ का गुणांक $p - q = 1$ है।
$x^2$ का गुणांक $\frac{q(q-1)}{2} - pq + \frac{p(p-1)}{2} = -2$ है।
$2$ से गुणा करने पर,हमें $q^2 - q - 2pq + p^2 - p = -4$ प्राप्त होता है।
पुनर्व्यवस्थित करने पर,$(p^2 - 2pq + q^2) - (p + q) = -4$।
$(p - q)^2 - (p + q) = -4$।
चूंकि $p - q = 1$,हमारे पास $1^2 - (p + q) = -4$ है,जिसका अर्थ है $p + q = 5$।
$p - q = 1$ और $p + q = 5$ को हल करने पर,हमें $2p = 6 \implies p = 3$ और $q = 2$ प्राप्त होता है।
अतः,$p^2 + q^2 = 3^2 + 2^2 = 9 + 4 = 13$।
121
DifficultMCQ
यदि $\sum_{r=0}^{10} \left( \frac{10^{r+1}-1}{10^r} \right) \cdot {}^{11}C_{r+1} = \frac{\alpha^{11}-11^{11}}{10^{10}}$ है,तो $\alpha$ का मान ज्ञात कीजिए :
A
$15$
B
$11$
C
$24$
D
$20$

Solution

(D) माना $S = \sum_{r=0}^{10} \left( \frac{10^{r+1}-1}{10^r} \right) {}^{11}C_{r+1}$.
$= \sum_{r=0}^{10} \left( 10 - \frac{1}{10^r} \right) {}^{11}C_{r+1}$.
$= 10 \sum_{r=0}^{10} {}^{11}C_{r+1} - 10 \sum_{r=0}^{10} {}^{11}C_{r+1} \left( \frac{1}{10^{r+1}} \right)$.
द्विपद विस्तार का उपयोग करते हुए,$S = 10(2^{11}-1) - 10((\frac{11}{10})^{11} - 1)$.
$S = 10 \cdot 2^{11} - 10 - 10 \cdot \frac{11^{11}}{10^{11}} + 10$.
$S = \frac{20^{11} - 11^{11}}{10^{10}}$.
तुलना करने पर,$\alpha = 20$.
122
EasyMCQ
यदि $(2x + 3)^{3n}$ के द्विपद विस्तार में पदों की संख्या $22$ है,तो $n$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$8$
B
$6$
C
$7$
D
$9$

Solution

(C) $(a + b)^m$ के द्विपद विस्तार में पदों की संख्या $m + 1$ होती है।
दी गई अभिव्यक्ति $(2x + 3)^{3n}$ के लिए,पदों की संख्या $(3n + 1)$ है।
प्रश्न के अनुसार,पदों की संख्या $22$ है।
अतः,$3n + 1 = 22$.
$3n = 21$.
$n = 7$.
123
MediumMCQ
$(x^{2}+y^{2})^{25}-(x^{2}-y^{2})^{25}$ के विस्तार में सरलीकरण के बाद पदों की संख्या क्या है?
A
$13$
B
$50$
C
$00$
D
$26$

Solution

(A) $(a+b)^{n}-(a-b)^{n}$ का विस्तार,जहाँ $n$ एक विषम पूर्णांक है,$\frac{n+1}{2}$ पद देता है।
यहाँ,$n = 25$,जो एक विषम पूर्णांक है।
सूत्र में $n$ का मान रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
पदों की संख्या = $\frac{25+1}{2} = \frac{26}{2} = 13$.
अतः,सरलीकरण के बाद $13$ पद प्राप्त होते हैं।
124
EasyMCQ
$(x+y)^{100} + (x-y)^{100}$ के विस्तार में सरलीकरण के बाद पदों की कुल संख्या क्या है?
A
$51$
B
$202$
C
$100$
D
$50$

Solution

(A) माना $f(x) = (x+y)^{100} + (x-y)^{100}$ है।
द्विपद विस्तार का उपयोग करते हुए,$(x+y)^{n} = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} x^{n-k} y^k$ और $(x-y)^{n} = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} x^{n-k} (-y)^k$ है।
इनका योग करने पर,विषम घात वाले पद कट जाते हैं और केवल सम घात वाले पद शेष रहते हैं: $2 \sum_{k=0, 2, 4, \dots, n} \binom{n}{k} x^{n-k} y^k$।
$n = 100$ के लिए,पदों की संख्या $\frac{n}{2} + 1 = \frac{100}{2} + 1 = 51$ है।
125
EasyMCQ
यदि $f(x) = 1 + nx + \frac{n(n-1)}{2} x^{2} + \frac{n(n-1)(n-2)}{6} x^{3} + \ldots + x^{n}$ है,तो $f^{\prime \prime}(1)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$n(n-1) 2^{n-1}$
B
$(n-1) 2^{n-1}$
C
$n(n-1) 2^{n-2}$
D
$n(n-1) 2^{n}$

Solution

(C) दिया गया $f(x)$,$(1+x)^{n}$ का द्विपद विस्तार है।
$f(x) = (1+x)^{n}$
$x$ के सापेक्ष प्रथम अवकलन करने पर:
$f^{\prime}(x) = n(1+x)^{n-1}$
$x$ के सापेक्ष द्वितीय अवकलन करने पर:
$f^{\prime \prime}(x) = n(n-1)(1+x)^{n-2}$
$x = 1$ रखने पर:
$f^{\prime \prime}(1) = n(n-1)(1+1)^{n-2}$
$f^{\prime \prime}(1) = n(n-1) 2^{n-2}$
126
EasyMCQ
$(x+a)^{47}-(x-a)^{47}$ के विस्तार में सरलीकरण के बाद पदों की कुल संख्या क्या है?
A
$24$
B
$47$
C
$18$
D
$96$

Solution

(A) $(x+a)^n$ का विस्तार $\sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} x^{n-k} a^k$ द्वारा दिया जाता है।
$(x+a)^n - (x-a)^n$ के लिए,$a$ की सम घात वाले पद कट जाते हैं,और केवल $a$ की विषम घात वाले पद शेष रहते हैं।
यदि $n$ एक विषम संख्या है,तो $(x+a)^n - (x-a)^n$ के विस्तार में पदों की संख्या $\frac{n+1}{2}$ द्वारा दी जाती है।
यहाँ,$n = 47$,जो एक विषम संख्या है।
अतः,पदों की संख्या $\frac{47+1}{2} = \frac{48}{2} = 24$ होगी।
127
EasyMCQ
जब $(2m + 1)^{2n}$ $(m, n \in N)$ को $8$ से विभाजित किया जाता है,तो प्राप्त शेषफल क्या है?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(A) हमें $(2m + 1)^{2n}$ को $8$ से विभाजित करने पर प्राप्त शेषफल ज्ञात करना है।
माना $x = 2m + 1$ है। चूँकि $m \in N$,$x$ एक विषम पूर्णांक है।
किसी भी विषम पूर्णांक को $2m + 1$ के रूप में लिखा जा सकता है।
$(2m + 1)^2 = 4m^2 + 4m + 1 = 4m(m + 1) + 1$ पर विचार करें।
चूँकि $m(m + 1)$ दो क्रमागत पूर्णांकों का गुणनफल है,यह हमेशा सम होता है। माना $m(m + 1) = 2k$ किसी पूर्णांक $k$ के लिए।
अतः $(2m + 1)^2 = 4(2k) + 1 = 8k + 1$।
अब,$(2m + 1)^{2n} = ((2m + 1)^2)^n = (8k + 1)^n$।
द्विपद प्रमेय का उपयोग करते हुए,$(8k + 1)^n = \binom{n}{0}(8k)^n + \binom{n}{1}(8k)^{n-1} + \dots + \binom{n}{n-1}(8k) + 1$।
अंतिम पद को छोड़कर सभी पद $8$ के गुणज हैं।
इसलिए,$(2m + 1)^{2n} = 8K + 1$ किसी पूर्णांक $K$ के लिए।
अतः,$8$ से विभाजित करने पर शेषफल $1$ प्राप्त होता है।
128
EasyMCQ
यदि $(3+\sqrt{2})^6-(3-\sqrt{2})^6=a+b \sqrt{2}$ है,तो $a+b=$
A
$5220$
B
$5230$
C
$5240$
D
$5250$

Solution

(A) द्विपद विस्तार $(x+y)^n - (x-y)^n = 2 \left[ \binom{n}{1} x^{n-1} y + \binom{n}{3} x^{n-3} y^3 + \binom{n}{5} x^{n-5} y^5 \right]$ का उपयोग करते हुए।
यहाँ $x=3, y=\sqrt{2}, n=6$.
$(3+\sqrt{2})^6 - (3-\sqrt{2})^6 = 2 \left[ \binom{6}{1} (3)^5 (\sqrt{2}) + \binom{6}{3} (3)^3 (\sqrt{2})^3 + \binom{6}{5} (3)^1 (\sqrt{2})^5 \right]$.
$= 2 \left[ 6 \cdot 243 \cdot \sqrt{2} + 20 \cdot 27 \cdot 2\sqrt{2} + 6 \cdot 3 \cdot 4\sqrt{2} \right]$.
$= 2 \left[ 1458\sqrt{2} + 1080\sqrt{2} + 72\sqrt{2} \right]$.
$= 2 \left[ 2610\sqrt{2} \right] = 5220\sqrt{2}$.
$a+b\sqrt{2}$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a=0$ और $b=5220$ प्राप्त होता है।
अतः,$a+b = 0 + 5220 = 5220$.
129
MediumMCQ
$|x| < \frac{1}{\sqrt{2}}$ के लिए, $\frac{(1 - 4x)^2 (1 - 2x^2)^{1/2}}{(4 - x)^{3/2}}$ के विस्तार में $x$ का गुणांक है
A
$\frac{61}{64}$
B
$-\frac{61}{64}$
C
$\frac{69}{64}$
D
$-\frac{69}{64}$

Solution

(B) माना $f(x) = \frac{(1 - 4x)^2 (1 - 2x^2)^{1/2}}{(4 - x)^{3/2}}$.
हम व्यंजक को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$f(x) = (1 - 8x + 16x^2) (1 - 2x^2)^{1/2} \cdot 4^{-3/2} (1 - \frac{x}{4})^{-3/2}$.
चूंकि $4^{-3/2} = \frac{1}{8}$, हमारे पास है:
$f(x) = \frac{1}{8} (1 - 8x + 16x^2) (1 - 2x^2)^{1/2} (1 - \frac{x}{4})^{-3/2}$.
द्विपद विस्तार $(1 + u)^n = 1 + nu + \dots$ का उपयोग करते हुए:
$(1 - 2x^2)^{1/2} = 1 - x^2 + \dots$
$(1 - \frac{x}{4})^{-3/2} = 1 + (-\frac{3}{2})(-\frac{x}{4}) + \dots = 1 + \frac{3x}{8} + \dots$
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$f(x) = \frac{1}{8} (1 - 8x + 16x^2) (1 + \dots) (1 + \frac{3x}{8} + \dots)$.
$x$ का गुणांक ज्ञात करने के लिए:
$f(x) = \frac{1}{8} [1 \cdot (\frac{3x}{8}) - 8x \cdot 1] + \dots$
$f(x) = \frac{1}{8} (\frac{3}{8} - 8) x + \dots = \frac{1}{8} (\frac{3 - 64}{8}) x = -\frac{61}{64} x$.
अतः, $x$ का गुणांक $-\frac{61}{64}$ है।
130
EasyMCQ
बहुपद $(x+\sqrt{x^4-1})^9+(x-\sqrt{x^4-1})^9$ की घात क्या है?
A
$14$
B
$15$
C
$16$
D
$17$

Solution

(D) माना $P(x) = (x+\sqrt{x^4-1})^9+(x-\sqrt{x^4-1})^9$.
द्विपद प्रसार $(a+b)^n + (a-b)^n = 2 \sum_{k=0, 2, 4, \dots} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$ का उपयोग करने पर:
$P(x) = 2 [ \binom{9}{0} x^9 + \binom{9}{2} x^7 (x^4-1) + \binom{9}{4} x^5 (x^4-1)^2 + \binom{9}{6} x^3 (x^4-1)^3 + \binom{9}{8} x^1 (x^4-1)^4 ]$.
पदों का विस्तार करने पर:
पद $1$: $x^9$ (घात $9$).
पद $2$: $x^7 \cdot x^4 = x^{11}$ (घात $11$).
पद $3$: $x^5 \cdot (x^4)^2 = x^{13}$ (घात $13$).
पद $4$: $x^3 \cdot (x^4)^3 = x^{15}$ (घात $15$).
पद $5$: $x^1 \cdot (x^4)^4 = x^{17}$ (घात $17$).
व्यंजक में $x$ की उच्चतम घात $17$ है।
अतः,बहुपद की घात $17$ है।
131
MediumMCQ
$(1+x)^{1000} + x(1+x)^{999} + x^2(1+x)^{998} + \ldots + x^{1000}$ के विस्तार में $x^{50}$ का गुणांक है
A
${}^{1000}C_{50}$
B
${}^{999}C_{50}$
C
${}^{1000}C_{51}$
D
${}^{1001}C_{50}$

Solution

(D) दिया गया व्यंजक एक गुणोत्तर श्रेणी है जिसका प्रथम पद $a = (1+x)^{1000}$,सार्व अनुपात $r = \frac{x}{1+x}$ और पदों की संख्या $n = 1001$ है।
योगफल सूत्र $S_n = \frac{a(1-r^n)}{1-r}$ का उपयोग करने पर:
$f(x) = \frac{(1+x)^{1000} \left(1 - (\frac{x}{1+x})^{1001}\right)}{1 - \frac{x}{1+x}}$
$f(x) = (1+x)^{1001} - x^{1001}$ प्राप्त होता है।
अतः,$(1+x)^{1001} - x^{1001}$ में $x^{50}$ का गुणांक,$(1+x)^{1001}$ में $x^{50}$ का गुणांक है,जो ${}^{1001}C_{50}$ है।
132
EasyMCQ
$(a+1+\frac{1}{a})^n$ के विस्तार में,जहाँ $n \in N$,कुल $2029$ पद हैं। तो $n=$
A
$1015$
B
$1013$
C
$1014$
D
$1012$

Solution

(C) दिया गया व्यंजक $(a+1+\frac{1}{a})^n = \frac{(a^2+a+1)^n}{a^n}$ है।
$(a^2+a+1)^n$ के विस्तार में पदों की संख्या $2n+1$ होती है क्योंकि $a$ के घात $a^0$ से $a^{2n}$ तक होते हैं।
दिया गया है कि पदों की संख्या $2029$ है,इसलिए $2n+1 = 2029$ है।
$2n = 2028$.
$n = 1014$.
अतः,विकल्प $C$ सही है।
133
MediumMCQ
यदि $\frac{(1-px)^{-1}}{(1-qx)}=a_0+a_1x+a_2x^2+a_3x^3+\ldots$ है,तो $a_n=$
A
$\frac{p^{n+1}-q^{n+1}}{q-p}$
B
$\frac{p^{n+1}-q^{n+1}}{p-q}$
C
$\frac{p^n-q^n}{q-p}$
D
$\frac{p^n-q^n}{p-q}$

Solution

(B) दी गई अभिव्यक्ति: $\frac{(1-px)^{-1}}{(1-qx)} = a_0+a_1x+a_2x^2+\ldots+a_nx^n+\ldots$
आंशिक भिन्न विधि का उपयोग करने पर: $\frac{1}{(1-px)(1-qx)} = \frac{p}{p-q} \sum (px)^n - \frac{q}{p-q} \sum (qx)^n$.
अतः,$a_n = \frac{p^{n+1}-q^{n+1}}{p-q}$.
134
MediumMCQ
यदि $(1+bx)^n$ के द्विपद विस्तार में $x$ की बढ़ती घातों में पहले तीन पद क्रमशः $1, 6x$ और $6x^2$ हैं,तो $b+n=$
A
$\frac{28}{3}$
B
$\frac{15}{2}$
C
$\frac{29}{3}$
D
$\frac{17}{3}$

Solution

(C) $(1+bx)^n$ का द्विपद विस्तार $1 + n(bx) + \frac{n(n-1)}{2!}(bx)^2 + \dots$ है।
दिए गए पदों $1, 6x, 6x^2$ की तुलना विस्तार से करने पर:
$nb = 6$
$\frac{n(n-1)}{2} b^2 = 6$
गणना करने पर $b+n = \frac{29}{3}$ प्राप्त होता है।
135
DifficultMCQ
यदि $k$ एक धनात्मक पूर्णांक है और $10^k$ संख्या $9^{11}+11^9$ का एक भाजक है,तो $k$ का अधिकतम मान क्या है?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(B) हमें $k$ का वह अधिकतम मान ज्ञात करना है जिसके लिए $10^k$,$9^{11} + 11^9$ को विभाजित करता है।
$9^{11} = (10-1)^{11} \equiv 109 \pmod{100}$.
$11^9 = (1+10)^9 \equiv 91 \pmod{100}$.
$9^{11} + 11^9 \equiv 109 + 91 = 200 \equiv 0 \pmod{100}$.
अतः,$100$ योग का भाजक है,जिसका अर्थ है $k \ge 2$.
$1000$ के लिए जाँच करने पर,योग $800 \pmod{1000}$ प्राप्त होता है,जो $1000$ से विभाज्य नहीं है।
इसलिए,$k$ का अधिकतम मान $2$ है।
136
EasyMCQ
यदि $|x|$ इतना छोटा है कि $x^2$ और $x$ की उच्च घातों वाले सभी पदों को नगण्य माना जा सकता है,तो $x=\frac{1}{\sqrt{363}}$ होने पर $\frac{(3-5x)^{1/2}}{(5-3x)^2}$ का अनुमानित मान क्या है?
A
$\frac{\sqrt{3}}{25}$
B
$\frac{1+30\sqrt{3}}{75}$
C
$\frac{1-30\sqrt{3}}{75}$
D
$\frac{1+30\sqrt{3}}{750}$

Solution

(D) दिया गया व्यंजक $f(x) = \frac{(3-5x)^{1/2}}{(5-3x)^2} = (3-5x)^{1/2} \cdot (5-3x)^{-2}$ है।
इसे $f(x) = \frac{\sqrt{3}}{25}(1-\frac{5x}{3})^{1/2}(1-\frac{3x}{5})^{-2}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
द्विपद सन्निकटन $(1+u)^n \approx 1+nu$ का उपयोग करने पर:
$(1-\frac{5x}{3})^{1/2} \approx 1 - \frac{5x}{6}$ और $(1-\frac{3x}{5})^{-2} \approx 1 + \frac{6x}{5}$ प्राप्त होता है।
गुणा करने पर और $x^2$ के पदों को छोड़ने पर:
$f(x) \approx \frac{\sqrt{3}}{25}(1 + \frac{11x}{30})$ प्राप्त होता है।
$x = \frac{1}{11\sqrt{3}}$ रखने पर:
$f(x) \approx \frac{\sqrt{3}}{25}(1 + \frac{1}{30\sqrt{3}}) = \frac{30\sqrt{3}+1}{750}$।
137
EasyMCQ
$(1+x+x^2)^8$ में $x^5$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$405$
B
$508$
C
$404$
D
$504$

Solution

(D) $(1+x+x^2)^8$ के विस्तार में सामान्य पद $\frac{8!}{n_1! n_2! n_3!} (1)^{n_1} (x)^{n_2} (x^2)^{n_3}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $n_1 + n_2 + n_3 = 8$ और $n_2 + 2n_3 = 5$ है।
हम $(n_1, n_2, n_3)$ के लिए गैर-ऋणात्मक पूर्णांक हल ज्ञात करते हैं:
$1$. यदि $n_3 = 0$,तो $n_2 = 5$,अतः $n_1 = 8 - 5 - 0 = 3$. गुणांक: $\frac{8!}{3! 5! 0!} = 56$.
$2$. यदि $n_3 = 1$,तो $n_2 = 3$,अतः $n_1 = 8 - 3 - 1 = 4$. गुणांक: $\frac{8!}{4! 3! 1!} = 280$.
$3$. यदि $n_3 = 2$,तो $n_2 = 1$,अतः $n_1 = 8 - 1 - 2 = 5$. गुणांक: $\frac{8!}{5! 1! 2!} = 168$.
इन गुणांकों का योग: $56 + 280 + 168 = 504$.
अतः,$x^5$ का गुणांक $504$ है।
138
MediumMCQ
$(1+x)^{101} (1-x+x^2)^{100}$ में $x^{50}$ का गुणांक...... है।
A
$1$
B
$-1$
C
$0$
D
$2$

Solution

(C) दी गई व्यंजक $(1+x)^{101} (1-x+x^2)^{100}$ है।
हम इसे $(1+x) [(1+x)(1-x+x^2)]^{100}$ के रूप में लिख सकते हैं।
सर्वसमिका $(1+x)(1-x+x^2) = 1+x^3$ का उपयोग करने पर,व्यंजक $(1+x)(1+x^3)^{100}$ बन जाता है।
इसका विस्तार करने पर,हमें $(1+x^3)^{100} + x(1+x^3)^{100}$ प्राप्त होता है।
$(1+x^3)^{100}$ के विस्तार में,$x$ के घात $3k$ के रूप में होते हैं,जहाँ $k$ एक पूर्णांक है।
पहले भाग $(1+x^3)^{100}$ के लिए,हमें $x^{50}$ का गुणांक चाहिए। चूँकि $50$,$3$ का गुणज नहीं है,इसलिए गुणांक $0$ है।
दूसरे भाग $x(1+x^3)^{100}$ के लिए,हमें $(1+x^3)^{100}$ में $x^{49}$ का गुणांक चाहिए। चूँकि $49$,$3$ का गुणज नहीं है,इसलिए गुणांक $0$ है।
अतः,$x^{50}$ का कुल गुणांक $0 + 0 = 0$ है।
इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।
139
MediumMCQ
व्यंजक का मान ज्ञात कीजिए: $\frac{1}{81^{n}} - {}^{2n}C_1 \frac{10}{81^{n}} + {}^{2n}C_2 \frac{10^2}{81^{n}} - \dots + \frac{10^{2n}}{81^{n}} = $
A
$0$
B
$(-1)^{n}$
C
$1$
D
$81$

Solution

(C) दिया गया व्यंजक $\frac{1}{81^{n}} \left[ 1 - {}^{2n}C_1(10) + {}^{2n}C_2(10^2) - \dots + (-1)^{2n} {}^{2n}C_{2n}(10^{2n}) \right]$ है।
द्विपद विस्तार सूत्र $(a - b)^m = \sum_{k=0}^{m} {}^{m}C_k a^{m-k} (-b)^k$ का उपयोग करते हुए,हम $a = 1$,$b = 10$,और $m = 2n$ लेते हैं।
कोष्ठक के अंदर का व्यंजक $(1 - 10)^{2n} = (-9)^{2n}$ है।
इस मान को वापस रखने पर,हमें $\frac{(-9)^{2n}}{81^{n}} = \frac{((-9)^2)^n}{81^n} = \frac{81^n}{81^n} = 1$ प्राप्त होता है।
140
EasyMCQ
$(3+\sqrt{8})^5+(3-\sqrt{8})^5=$
A
$6926$
B
$6826$
C
$6726$
D
$6626$

Solution

(C) द्विपद विस्तार $(a+b)^n + (a-b)^n = 2 \sum_{k=0, 2, 4, \dots} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$ का उपयोग करते हुए।
यहाँ,$a=3$,$b=\sqrt{8}$,और $n=5$ है।
$(3+\sqrt{8})^5+(3-\sqrt{8})^5 = 2 \left[ \binom{5}{0} 3^5 + \binom{5}{2} 3^3 (\sqrt{8})^2 + \binom{5}{4} 3^1 (\sqrt{8})^4 \right]$.
$= 2 \left[ 1 \cdot 243 + 10 \cdot 27 \cdot 8 + 5 \cdot 3 \cdot 64 \right]$.
$= 2 \left[ 243 + 2160 + 960 \right]$.
$= 2 \times 3363 = 6726$.
141
MediumMCQ
यदि $C_{j}$ का अर्थ ${ }^{n} C_{j}$ है,तो $\frac{C_0}{2} + \frac{C_1}{2 \cdot 2^2} + \frac{C_2}{3 \cdot 2^3} + \ldots + \frac{C_{n}}{(n+1) 2^{n+1}} = $
A
$\frac{3^n - 1}{2^{n+1}(n+1)}$
B
$\frac{3^{n+1} - 1}{2^{n+1}(n+1)}$
C
$\frac{3^{n} - 1}{2^{n}(n+1)}$
D
$\frac{3^{n+1} - 1}{2^{n}(n+1)}$

Solution

(B) दी गई अभिव्यक्ति $S = \sum_{r=0}^n \frac{{ }^n C_r}{r+1} \left(\frac{1}{2}\right)^{r+1}$ है।
गुणधर्म $\frac{{ }^n C_r}{r+1} = \frac{{ }^{n+1} C_{r+1}}{n+1}$ का उपयोग करने पर:
$S = \frac{1}{n+1} \sum_{r=0}^n { }^{n+1} C_{r+1} \left(\frac{1}{2}\right)^{r+1}$।
माना $k = r+1$,तो $S = \frac{1}{n+1} \sum_{k=1}^{n+1} { }^{n+1} C_k \left(\frac{1}{2}\right)^k$।
द्विपद विस्तार $(1+x)^m = \sum_{k=0}^m { }^m C_k x^k$ का उपयोग करने पर,$\sum_{k=1}^{n+1} { }^{n+1} C_k \left(\frac{1}{2}\right)^k = (1 + \frac{1}{2})^{n+1} - { }^{n+1} C_0 (\frac{1}{2})^0 = (\frac{3}{2})^{n+1} - 1$।
अतः,$S = \frac{1}{n+1} [(\frac{3}{2})^{n+1} - 1] = \frac{3^{n+1} - 2^{n+1}}{(n+1) 2^{n+1}}$।
142
EasyMCQ
यदि $(\alpha x^2 - 2x + 1)^{2019}$ के सभी गुणांकों का योग $(x - \alpha y)^{2019}$ के सभी गुणांकों के योग के बराबर है,तो $\alpha = $
A
-$1$
B
$0$
C
$1$
D
$2$

Solution

(C) किसी बहुपद $P(x)$ के गुणांकों का योग सभी चरों को $1$ रखकर प्राप्त किया जाता है।
व्यंजक $(\alpha x^2 - 2x + 1)^{2019}$ के लिए,गुणांकों का योग $(\alpha(1)^2 - 2(1) + 1)^{2019} = (\alpha - 1)^{2019}$ है।
व्यंजक $(x - \alpha y)^{2019}$ के लिए,गुणांकों का योग $(1 - \alpha(1))^{2019} = (1 - \alpha)^{2019}$ है।
प्रश्न के अनुसार,ये योग बराबर हैं:
$(\alpha - 1)^{2019} = (1 - \alpha)^{2019}$.
चूंकि घात $2019$ एक विषम संख्या है,इसलिए हमें प्राप्त होता है:
$\alpha - 1 = 1 - \alpha$.
$2\alpha = 2$.
$\alpha = 1$.
143
MediumMCQ
$(102)^4 = ?$
A
$108242316$
B
$108423216$
C
$102843216$
D
$108243216$

Solution

(D) द्विपद प्रमेय का उपयोग करते हुए,$(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} {^nC_k} a^{n-k} b^k$.
$(102)^4 = (100+2)^4$
$= {^4C_0}(100)^4(2)^0 + {^4C_1}(100)^3(2)^1 + {^4C_2}(100)^2(2)^2 + {^4C_3}(100)^1(2)^3 + {^4C_4}(100)^0(2)^4$
$= 1 \cdot 100000000 + 4 \cdot 1000000 \cdot 2 + 6 \cdot 10000 \cdot 4 + 4 \cdot 100 \cdot 8 + 1 \cdot 1 \cdot 16$
$= 100000000 + 8000000 + 240000 + 3200 + 16$
$= 108243216$
अतः,सही विकल्प $D$ है.
144
MediumMCQ
$(1+x-x^2-x^3)^{11}$ के विस्तार में $x^4$ का गुणांक है
A
$990$
B
$220$
C
$-220$
D
$-385$

Solution

(C) हमारे पास व्यंजक $(1+x-x^2-x^3)^{11}$ है।
कोष्ठक के अंदर के व्यंजक का गुणनखंड करने पर:
$(1+x-x^2-x^3) = 1(1+x) - x^2(1+x) = (1-x^2)(1+x) = (1-x)(1+x)(1+x) = (1-x)(1+x)^2$.
अतः,व्यंजक $((1-x)(1+x)^2)^{11} = (1-x)^{11}(1+x)^{22}$ हो जाता है।
हमें $(1-x)^{11}(1+x)^{22}$ के विस्तार में $x^4$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(1-x)^{11} = \sum_{r=0}^{11} (-1)^r {}^{11}C_r x^r$ और $(1+x)^{22} = \sum_{k=0}^{22} {}^{22}C_k x^k$.
$x^4$ का गुणांक $\sum_{r=0}^4 (-1)^r {}^{11}C_r \cdot {}^{22}C_{4-r}$ द्वारा दिया जाता है।
$= {}^{11}C_0 \cdot {}^{22}C_4 - {}^{11}C_1 \cdot {}^{22}C_3 + {}^{11}C_2 \cdot {}^{22}C_2 - {}^{11}C_3 \cdot {}^{22}C_1 + {}^{11}C_4 \cdot {}^{22}C_0$.
$= 1 \cdot 7315 - 11 \cdot 1540 + 55 \cdot 231 - 165 \cdot 22 + 330 \cdot 1$.
$= 7315 - 16940 + 12705 - 3630 + 330 = -220$.
145
DifficultMCQ
जब $x$ इतना छोटा हो कि उसके वर्ग और उच्च घातों को नगण्य माना जा सके,तो $\frac{\left(1+\frac{3}{4} x\right)^{-4} \sqrt{(3+x)}}{\sqrt{(3-x)^3}}$ का मान लगभग किसके बराबर है?
A
$\frac{1}{3}-\frac{7 x}{9}$
B
$\frac{1}{3}+\frac{7 x}{9}$
C
$\frac{1}{3}+\frac{11 x}{18}$
D
$\frac{1}{3}-\frac{11 x}{18}$

Solution

(A) दिया गया है कि $x^n \approx 0$ जहाँ $n \ge 2$ है।
माना $y = \frac{(1+\frac{3}{4}x)^{-4} \sqrt{3+x}}{\sqrt{(3-x)^3}}$.
$y = \frac{(1+\frac{3}{4}x)^{-4} \sqrt{3}(1+\frac{x}{3})^{1/2}}{3^{3/2}(1-\frac{x}{3})^{3/2}}$.
$y = \frac{1}{3} (1+\frac{3}{4}x)^{-4} (1+\frac{x}{3})^{1/2} (1-\frac{x}{3})^{-3/2}$.
द्विपद प्रसार $(1+z)^n \approx 1+nz$ का उपयोग करने पर:
$y \approx \frac{1}{3} (1 - 4 \cdot \frac{3}{4}x) (1 + \frac{1}{2} \cdot \frac{x}{3}) (1 - (-\frac{3}{2}) \cdot \frac{x}{3})$.
$y \approx \frac{1}{3} (1 - 3x) (1 + \frac{x}{6}) (1 + \frac{x}{2})$.
$y \approx \frac{1}{3} (1 - 3x) (1 + \frac{x}{6} + \frac{x}{2}) = \frac{1}{3} (1 - 3x) (1 + \frac{4x}{6}) = \frac{1}{3} (1 - 3x) (1 + \frac{2x}{3})$.
$y \approx \frac{1}{3} (1 + \frac{2x}{3} - 3x - 2x^2) \approx \frac{1}{3} (1 - \frac{7x}{3})$.
$y \approx \frac{1}{3} - \frac{7x}{9}$.
146
DifficultMCQ
$f(x+h)=0$,समीकरण $f(x)=x^4+2x^3-19x^2-8x+60=0$ का रूपांतरित समीकरण है। यदि यह रूपांतरण $f(x)=0$ से $x^3$ वाले पद को हटा देता है,तो $h=$
A
$-\frac{1}{2}$
B
$1$
C
$2$
D
$-1$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $f(x) = x^4 + 2x^3 - 19x^2 - 8x + 60 = 0$ है।
$x^3$ वाले पद को हटाने के लिए,हम $x$ को $(x+h)$ से प्रतिस्थापित करते हैं।
$(x+h)^4 + 2(x+h)^3 - 19(x+h)^2 - 8(x+h) + 60 = 0$ के विस्तार में $x^3$ वाला पद द्विपद प्रमेय से प्राप्त होता है।
$(x+h)^4 = x^4 + 4x^3h + 6x^2h^2 + 4xh^3 + h^4$.
$2(x+h)^3 = 2(x^3 + 3x^2h + 3xh^2 + h^3) = 2x^3 + 6x^2h + 6xh^2 + 2h^3$.
रूपांतरित समीकरण में $x^3$ का गुणांक $4h + 2$ है।
$x^3$ वाले पद को हटाने के लिए,हम गुणांक को शून्य के बराबर रखते हैं:
$4h + 2 = 0$.
$4h = -2$.
$h = -\frac{2}{4} = -\frac{1}{2}$.
147
MediumMCQ
$x^4$ और $x$ की उच्च घातों की उपेक्षा करते हुए, $\sqrt[3]{x^2+64}-\sqrt[3]{x^2+27}$ का अनुमानित मान ज्ञात कीजिए।
A
$1-\frac{7}{234} x^2$
B
$1-\frac{7}{432} x^2$
C
$1-\frac{7}{32} x^2$
D
$1-\frac{7}{42} x^2$

Solution

(B) दिया गया व्यंजक: $\sqrt[3]{x^2+64}-\sqrt[3]{x^2+27}$
इसे हम इस प्रकार लिख सकते हैं: $4(1+\frac{x^2}{64})^{1/3} - 3(1+\frac{x^2}{27})^{1/3}$
द्विपद प्रसार $(1+u)^n \approx 1+nu$ का उपयोग करते हुए:
$= 4[1 + \frac{1}{3}(\frac{x^2}{64})] - 3[1 + \frac{1}{3}(\frac{x^2}{27})] + \dots$
$= 4[1 + \frac{x^2}{192}] - 3[1 + \frac{x^2}{81}] + \dots$
$= 4 + \frac{4x^2}{192} - 3 - \frac{3x^2}{81} + \dots$
$= 1 + \frac{x^2}{48} - \frac{x^2}{27} + \dots$
$= 1 + x^2(\frac{9-16}{432}) = 1 - \frac{7}{432}x^2$
अतः, सही विकल्प $B$ है।
148
MediumMCQ
यदि $x^5-ax^4+bx^3-cx^2+dx-1=0$ के सभी मूल धनात्मक हैं और उनका समांतर माध्य तथा गुणोत्तर माध्य बराबर हैं,तो $a+b+c+d=$
A
$10$
B
$15$
C
$20$
D
$30$

Solution

(D) माना समीकरण के मूल $x_1, x_2, x_3, x_4, x_5$ हैं। चूँकि सभी मूल धनात्मक हैं और उनका समांतर माध्य $(AM)$ उनके गुणोत्तर माध्य $(GM)$ के बराबर है,इसलिए सभी मूल समान होने चाहिए। माना $x_1 = x_2 = x_3 = x_4 = x_5 = \alpha$ है।
समीकरण $x^5-ax^4+bx^3-cx^2+dx-1=0$ से,मूलों का गुणनफल $x_1 x_2 x_3 x_4 x_5 = (-1)^5 (-1) = 1$ है।
अतः,$\alpha^5 = 1$,जिसका अर्थ है $\alpha = 1$।
समीकरण $(x-1)^5 = x^5 - 5x^4 + 10x^3 - 10x^2 + 5x - 1 = 0$ है।
इसे दिए गए समीकरण $x^5-ax^4+bx^3-cx^2+dx-1=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a=5, b=10, c=10, d=5$ प्राप्त होता है।
इसलिए,$a+b+c+d = 5+10+10+5 = 30$।
149
MediumMCQ
यदि $\frac{2 x^3+3 x^2+3 x+5}{(x^2+1)(x^2+2)}$ को $x$ की घातों के रूप में विस्तारित किया जाता है,तो $x^5$ का गुणांक क्या है?
A
$0$
B
$\frac{-5}{4}$
C
$\frac{17}{8}$
D
$\frac{9}{8}$

Solution

(D) दी गई अभिव्यक्ति का विस्तार करने पर $x^5$ का गुणांक $\frac{9}{8}$ प्राप्त होता है।
150
MediumMCQ
यदि $\frac{x}{(x-1)^2(x-2)}$ के विस्तार में $x^4$ का गुणांक $\frac{m}{n}$ है और $|m|, |n|$ सह-अभाज्य हैं,तो $\sqrt{|m+n|}=$
A
$9$
B
$\sqrt{33}$
C
$7$
D
$6 \sqrt{2}$

Solution

(B) हम जानते हैं कि $\frac{x}{(x-1)^2(x-2)} = x(x-1)^{-2}(x-2)^{-1}$.
$x^4$ का गुणांक ज्ञात करने के लिए,हमें $(x-1)^{-2}(x-2)^{-1}$ में $x^3$ का गुणांक ज्ञात करना होगा.
गणना करने पर,$m = -49$ और $n = 16$ प्राप्त होता है.
अतः,$\sqrt{|m+n|} = \sqrt{|-49+16|} = \sqrt{33}$.

Binomial Theorem — Expansion of binomial theorem · Frequently Asked Questions

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