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General term, Coefficient of any power of x, Independent term, Middle term and Greatest term and Greatest coefficient Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · Binomial Theorem · General term, Coefficient of any power of x, Independent term, Middle term and Greatest term and Greatest coefficient

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Showing 49 of 442 questions in Hindi

101
DifficultMCQ
${\left( {\frac{{x + 1}}{{{x^{2/3}} - {x^{1/3}} + 1}} - \frac{{x - 1}}{{x - {x^{1/2}}}}} \right)^{10}}$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद है
A
$4$
B
$120$
C
$210$
D
$310$

Solution

(C) कोष्ठक के अंदर के व्यंजक को सरल करने पर:
$\frac{x+1}{x^{2/3}-x^{1/3}+1} = x^{1/3}+1$
$\frac{x-1}{x-x^{1/2}} = 1+x^{-1/2}$
अब,व्यंजक $(x^{1/3}-x^{-1/2})^{10}$ हो जाता है।
सामान्य पद $T_{r+1} = ^{10}C_r (x^{1/3})^{10-r} (-x^{-1/2})^r = ^{10}C_r (-1)^r x^{\frac{10-r}{3} - \frac{r}{2}}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,घातांक $0$ होना चाहिए:
$\frac{10-r}{3} - \frac{r}{2} = 0 \Rightarrow r = 4$
$r=4$ रखने पर:
$T_{5} = ^{10}C_4 = 210$
102
DifficultMCQ
यदि $(1 + ax + bx^2)(1 - 2x)^{18}$ के विस्तार में $x^3$ और $x^4$ के गुणांक शून्य हैं,तो $(a, b)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$(14, \frac{272}{3})$
B
$(16, \frac{272}{3})$
C
$(16, \frac{251}{3})$
D
$(14, \frac{251}{3})$

Solution

(B) दिया गया विस्तार $(1 + ax + bx^2)(1 - 2x)^{18}$ है।
$x^n$ का गुणांक $\binom{18}{n}(-2)^n + a \cdot \binom{18}{n-1}(-2)^{n-1} + b \cdot \binom{18}{n-2}(-2)^{n-2}$ द्वारा प्राप्त होता है।
$x^3$ के लिए $(n=3)$: $\binom{18}{3}(-2)^3 + a \cdot \binom{18}{2}(-2)^2 + b \cdot \binom{18}{1}(-2)^1 = 0 \implies 51a - 3b = 544 \dots (i)$.
$x^4$ के लिए $(n=4)$: $\binom{18}{4}(-2)^4 + a \cdot \binom{18}{3}(-2)^3 + b \cdot \binom{18}{2}(-2)^2 = 0 \implies 544a - 51b = 4080 \dots (ii)$.
समीकरणों को हल करने पर,$a = 16$ और $b = \frac{272}{3}$ प्राप्त होता है।
103
DifficultMCQ
द्विपद विस्तार $(1 - 2\sqrt{x})^{50}$ में $x$ के पूर्णांक घातों के गुणांकों का योग क्या है?
A
$\frac{1}{2}(2^{50} + 1)$
B
$\frac{1}{2}(3^{50} + 1)$
C
$\frac{1}{2}(3^{50})$
D
$\frac{1}{2}(3^{50} - 1)$

Solution

(B) माना $f(x) = (1 - 2\sqrt{x})^{50} = \sum_{r=0}^{50} {^{50}C_r} (-2\sqrt{x})^r$.
सामान्य पद $T_{r+1} = {^{50}C_r} (-2)^r x^{r/2}$ है।
$x$ की घात पूर्णांक होने के लिए,$r$ एक सम संख्या होनी चाहिए। माना $r = 2k$,जहाँ $k \in \{0, 1, 2, \dots, 25\}$।
$x$ के पूर्णांक घातों वाले पदों के गुणांकों का योग $S = \sum_{k=0}^{25} {^{50}C_{2k}} 2^{2k}$ है।
$(1+2)^{50}$ और $(1-2)^{50}$ के विस्तार पर विचार करने पर:
$(1+2)^{50} + (1-2)^{50} = 2 \sum_{k=0}^{25} {^{50}C_{2k}} 2^{2k}$।
$3^{50} + 1 = 2S$।
अतः,$S = \frac{3^{50} + 1}{2}$।
104
MediumMCQ
यदि $(a + b)^n$ के विस्तार में $\frac{T_2}{T_3}$ और $(a + b)^{n + 3}$ के विस्तार में $\frac{T_3}{T_4}$ बराबर हैं,तो $n=$
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$6$

Solution

(C) $(a + b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = ^nC_r a^{n-r} b^r$ है।
$(a + b)^n$ के विस्तार के लिए,$\frac{T_2}{T_3} = \frac{^nC_1 a^{n-1} b}{^nC_2 a^{n-2} b^2} = \frac{2}{n-1} \cdot \frac{a}{b}$ प्राप्त होता है।
$(a + b)^{n+3}$ के विस्तार के लिए,$\frac{T_3}{T_4} = \frac{^{n+3}C_2 a^{n+1} b^2}{^{n+3}C_3 a^n b^3} = \frac{3}{n+1} \cdot \frac{a}{b}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $\frac{T_2}{T_3} = \frac{T_3}{T_4}$,इसलिए $\frac{2}{n-1} = \frac{3}{n+1}$।
इसे हल करने पर $2(n + 1) = 3(n - 1)$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $2n + 2 = 3n - 3$।
अतः,$n = 5$।
105
MediumMCQ
यदि $n$ एक धनात्मक पूर्णांक है और $C_k = {^nC_k}$ है,तो $\sum\limits_{k = 1}^n {k^3\left( {\frac{C_k}{C_{k - 1}}} \right)^2}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{n(n + 1)(n + 2)}{12}$
B
$\frac{n(n + 1)^2}{12}$
C
$\frac{n(n + 2)^2(n + 1)}{12}$
D
$\frac{n(n + 1)^2(n + 2)}{12}$

Solution

(D) हम जानते हैं कि $\frac{C_k}{C_{k - 1}} = \frac{n - k + 1}{k}$ होता है।
इस मान को व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$\sum\limits_{k = 1}^n {k^3\left( {\frac{n - k + 1}{k}} \right)^2} = \sum\limits_{k = 1}^n {k(n - k + 1)^2}$
$= \sum\limits_{k = 1}^n {k((n + 1) - k)^2} = \sum\limits_{k = 1}^n {k((n + 1)^2 - 2k(n + 1) + k^2)}$
$= (n + 1)^2 \sum\limits_{k = 1}^n k - 2(n + 1) \sum\limits_{k = 1}^n k^2 + \sum\limits_{k = 1}^n k^3$
$= (n + 1)^2 \frac{n(n + 1)}{2} - 2(n + 1) \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6} + \frac{n^2(n + 1)^2}{4}$
$= \frac{n(n + 1)^2}{2} \left[ (n + 1) - \frac{2(2n + 1)}{3} + \frac{n}{2} \right]$
$= \frac{n(n + 1)^2}{2} \left[ \frac{6n + 6 - 8n - 4 + 3n}{6} \right]$
$= \frac{n(n + 1)^2}{12} (n + 2)$.
106
MediumMCQ
यदि $(x + y)^n$ के विस्तार में गुणांकों का योग $1024$ है,तो विस्तार में सबसे बड़े गुणांक का मान क्या है?
A
$356$
B
$252$
C
$210$
D
$120$

Solution

(B) $(x + y)^n$ के विस्तार में गुणांकों का योग $x = 1$ और $y = 1$ रखकर प्राप्त किया जाता है।
अतः,$(1 + 1)^n = 2^n = 1024$।
चूंकि $2^{10} = 1024$,इसलिए $n = 10$ है।
$(x + y)^n$ के विस्तार में सबसे बड़ा गुणांक मध्य पद का गुणांक होता है,जो ${}^{n}C_{n/2}$ द्वारा दिया जाता है।
$n = 10$ के लिए,सबसे बड़ा गुणांक ${}^{10}C_{10/2} = {}^{10}C_5$ है।
गणना करने पर: ${}^{10}C_5 = \frac{10 \times 9 \times 8 \times 7 \times 6}{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 252$।
107
DifficultMCQ
वह अंतराल जिसमें $x$ स्थित होना चाहिए ताकि $(1 - x)^{21}$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा गुणांक रखे,है
A
$\left[ \frac{5}{6}, \frac{6}{5} \right]$
B
$\left( \frac{5}{6}, \frac{6}{5} \right)$
C
$\left( \frac{5}{6}, \frac{6}{5} \right)$
D
$\left[ \frac{4}{5}, \frac{5}{4} \right]$

Solution

(B) $(1 - x)^n$ के विस्तार के लिए,संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा गुणांक मध्य पद(ओं) पर प्राप्त होता है। $n = 21$ के लिए,गुणांक $^{21}C_{10}$ और $^{21}C_{11}$ हैं।
संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद $T_{r+1}$ शर्त $|T_{r+1}| \geq |T_r|$ और $|T_{r+1}| \geq |T_{r+2}|$ को संतुष्ट करता है।
अतः,$x$ के लिए अंतराल $x \in \left( \frac{5}{6}, \frac{6}{5} \right)$ प्राप्त होता है।
108
DifficultMCQ
$x$ का वह मान,जिसके लिए ${\left\{ {{2^{{{\log }_2}\sqrt {({9^{x - 1}} + 7)} }} + \frac{1}{{{2^{(1/5){{\log }_2}({3^{x - 1}} + 1)}}}}} \right\}^7}$ के विस्तार में $6^{th}$ पद $84$ है,बराबर है
A
$4$
B
$1$
C
$2$
D
$1$ या $2$
109
DifficultMCQ
$(1 + \alpha x)^4$ और $(1 - \alpha x)^6$ के द्विपद विस्तार में $x$ की घातों में मध्य पद का गुणांक समान है यदि $\alpha$ का मान है
A
$3/5$
B
$10/3$
C
$-3/10$
D
$3/10$

Solution

(C) $(1 + \alpha x)^4$ के विस्तार में मध्य पद $3^{rd}$ पद है,जो $T_3 = ^4C_2 (\alpha x)^2 = 6 \alpha^2 x^2$ द्वारा दिया जाता है। गुणांक $6 \alpha^2$ है।
$(1 - \alpha x)^6$ के विस्तार में मध्य पद $4^{th}$ पद है,जो $T_4 = ^6C_3 (-\alpha x)^3 = -20 \alpha^3 x^3$ द्वारा दिया जाता है। गुणांक $-20 \alpha^3$ है।
प्रश्न के अनुसार,गुणांक समान हैं:
$6 \alpha^2 = -20 \alpha^3$
चूंकि $\alpha \neq 0$,$2 \alpha^2$ से विभाजित करने पर:
$3 = -10 \alpha$
$\alpha = -3/10$.
110
DifficultMCQ
यदि धनात्मक पूर्णांकों $r > 1$ और $n > 2$ के लिए,$(1 + x)^{2n}$ के विस्तार में $x$ की $(3r)^{th}$ और $(r + 2)^{th}$ घातों के गुणांक समान हैं,तो:
A
$n = 2r$
B
$n = 3r$
C
$n = 2r + 1$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) $(1 + x)^{2n}$ के विस्तार में,$x^k$ का गुणांक $^{2n}C_k$ है,जहाँ $0 \le k \le 2n$ है।
दिया गया है कि $x^{3r}$ और $x^{r+2}$ के गुणांक समान हैं,इसलिए $^{2n}C_{3r} = ^{2n}C_{r+2}$ है।
गुणधर्म $^{n}C_a = ^{n}C_b$ का उपयोग करते हुए,जिसका अर्थ है $a = b$ या $a + b = n$,हमें दो स्थितियाँ मिलती हैं:
स्थिति $1$: $3r = r + 2$ $\Rightarrow 2r = 2$ $\Rightarrow r = 1$। हालाँकि,यह दिया गया है कि $r > 1$,इसलिए यह स्थिति अमान्य है।
स्थिति $2$: $3r + (r + 2) = 2n$ $\Rightarrow 4r + 2 = 2n$ $\Rightarrow 2n = 4r + 2$ $\Rightarrow n = 2r + 1$।
अतः,सही संबंध $n = 2r + 1$ है।
111
DifficultMCQ
$(a - b)^n, n \ge 5$ के द्विपद विस्तार में,$5$ वें और $6$ वें पद का योग शून्य है। तो $\frac{a}{b}$ किसके बराबर है?
A
$\frac{1}{6}(n - 5)$
B
$\frac{1}{5}(n - 4)$
C
$\frac{5}{n - 4}$
D
$\frac{6}{n - 5}$

Solution

(B) $(a - b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r + 1} = {}^nC_r a^{n - r} (-b)^r$ द्वारा दिया जाता है।
$5$ वां पद $T_5 = T_{4 + 1} = {}^nC_4 a^{n - 4} (-b)^4 = {}^nC_4 a^{n - 4} b^4$ है।
$6$ वां पद $T_6 = T_{5 + 1} = {}^nC_5 a^{n - 5} (-b)^5 = -{}^nC_5 a^{n - 5} b^5$ है।
दिया गया है कि $T_5 + T_6 = 0$,इसलिए:
${}^nC_4 a^{n - 4} b^4 - {}^nC_5 a^{n - 5} b^5 = 0$
पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर:
${}^nC_4 a^{n - 4} b^4 = {}^nC_5 a^{n - 5} b^5$
दोनों पक्षों को $a^{n - 5} b^4$ से विभाजित करने पर:
$\frac{a}{b} = \frac{{}^nC_5}{{}^nC_4}$
${}^nC_r = \frac{n!}{r!(n - r)!}$ सूत्र का उपयोग करने पर:
$\frac{a}{b} = \frac{n!}{5!(n - 5)!} \times \frac{4!(n - 4)!}{n!}$
$\frac{a}{b} = \frac{(n - 4)!}{(n - 5)!} \times \frac{4!}{5!}$
$\frac{a}{b} = \frac{n - 4}{5}$.
112
DifficultMCQ
यदि $(2 + \frac{3}{8}x)^{10}$ के विस्तार में $4^{th}$ पद का संख्यात्मक मान अधिकतम है,तो $x$ के मानों का परास ज्ञात कीजिए:
A
$-\frac{64}{21} < x < -2$
B
$-\frac{64}{21} < x < 2$
C
$\frac{64}{21} < x < 4$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) द्विपद विस्तार $(a + bx)^n$ में,यदि $|T_{r+1}| \geq |T_r|$ और $|T_{r+1}| \geq |T_{r+2}|$ हो,तो $T_{r+1}$ अधिकतम संख्यात्मक पद होता है।
यहाँ $a = 2$,$bx = \frac{3x}{8}$,और $n = 10$ है।
$|T_4| \geq |T_3|$ के लिए,$\frac{10-3+1}{3} \cdot |\frac{3x/8}{2}| \geq 1 \implies |x| \geq 2$।
$|T_4| \geq |T_5|$ के लिए,$\frac{10-4+1}{4} \cdot |\frac{3x/8}{2}| \leq 1 \implies |x| \leq \frac{64}{21}$।
अतः,$2 \leq |x| \leq \frac{64}{21}$,जिसका अर्थ है $x \in [-\frac{64}{21}, -2] \cup [2, \frac{64}{21}]$।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही परास $ - \frac{64}{21} < x < -2$ है।
113
AdvancedMCQ
दिया गया है कि $(x^{1/3} - x^{-1/2})^{15}$ के विस्तार में वह पद जिसमें $x$ नहीं है,$5m$ है,जहाँ $m \in N$,तो $m =$
A
$1100$
B
$1010$
C
$1001$
D
कोई नहीं

Solution

(C) $(x^{1/3} - x^{-1/2})^{15}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r + 1}$ इस प्रकार है:
$T_{r + 1} = ^{15}C_r (x^{1/3})^{15 - r} (-x^{-1/2})^r$
$T_{r + 1} = ^{15}C_r (-1)^r x^{(15 - r)/3 - r/2}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक $0$ होना चाहिए:
$\frac{15 - r}{3} - \frac{r}{2} = 0$
$30 - 5r = 0 \Rightarrow r = 6$
$r = 6$ रखने पर:
$T_7 = ^{15}C_6 = 5005$
$5m = 5005 \Rightarrow m = 1001$.
114
AdvancedMCQ
द्विपद $(2^{1/3} + 3^{-1/3})^n$ में,यदि विस्तार के प्रारंभ से सातवें पद और अंत से सातवें पद का अनुपात $1/6$ है,तो $n =$
A
$6$
B
$9$
C
$12$
D
$15$

Solution

(B) द्विपद $(a + b)^n$ का व्यापक पद $T_{r + 1} = ^nC_r a^{n - r} b^r$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ,$a = 2^{1/3}$ और $b = 3^{-1/3}$ है।
प्रारंभ से $7$ वाँ पद $T_7 = ^nC_6 a^{n - 6} b^6$ है।
अंत से $7$ वाँ पद $(b + a)^n$ के विस्तार के प्रारंभ से $7$ वाँ पद है,जो $T_7' = ^nC_6 b^{n - 6} a^6$ है।
अनुपात $\frac{T_7}{T_7'} = \frac{^nC_6 a^{n - 6} b^6}{^nC_6 b^{n - 6} a^6} = \frac{a^{n - 12}}{b^{n - 12}} = \left(\frac{a}{b}\right)^{n - 12} = \frac{1}{6}$ दिया गया है।
$a = 2^{1/3}$ और $b = 3^{-1/3}$ रखने पर,हमें $\left(\frac{2^{1/3}}{3^{-1/3}}\right)^{n - 12} = (2^{1/3} \cdot 3^{1/3})^{n - 12} = (6^{1/3})^{n - 12} = 6^{\frac{n - 12}{3}}$ प्राप्त होता है।
चूँकि $6^{\frac{n - 12}{3}} = 6^{-1}$ दिया गया है,घातों की तुलना करने पर: $\frac{n - 12}{3} = -1$।
$n - 12 = -3$,जिससे $n = 9$ प्राप्त होता है।
115
AdvancedMCQ
यदि $[2 + \frac{x}{3}]^n$ के विस्तार में $x^7$ और $x^8$ के गुणांक समान हैं,तो $n$ का मान क्या है?
A
$15$
B
$45$
C
$55$
D
$56$

Solution

(C) $[2 + \frac{x}{3}]^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = ^nC_r (2)^{n-r} (\frac{x}{3})^r = ^nC_r (2)^{n-r} (\frac{1}{3})^r x^r$ है।
$x^7$ का गुणांक $^nC_7 (2)^{n-7} (\frac{1}{3})^7$ है।
$x^8$ का गुणांक $^nC_8 (2)^{n-8} (\frac{1}{3})^8$ है।
चूंकि ये गुणांक समान हैं:
$^nC_7 (2)^{n-7} (\frac{1}{3})^7 = ^nC_8 (2)^{n-8} (\frac{1}{3})^8$।
दोनों पक्षों को $^nC_7 (2)^{n-8} (\frac{1}{3})^7$ से विभाजित करने पर:
$2 = \frac{^nC_8}{^nC_7} \times \frac{1}{3}$।
गुणधर्म $\frac{^nC_r}{^nC_{r-1}} = \frac{n-r+1}{r}$ का उपयोग करने पर,$\frac{^nC_8}{^nC_7} = \frac{n-8+1}{8} = \frac{n-7}{8}$ प्राप्त होता है।
अतः,$2 = \frac{n-7}{8} \times \frac{1}{3} \Rightarrow 2 = \frac{n-7}{24}$।
$n - 7 = 48 \Rightarrow n = 55$।
116
AdvancedMCQ
$[2x + \frac{1}{x}]^n$ के द्विपद गुणांकों का योग $256$ है। विस्तार में अचर पद है
A
$1120$
B
$2110$
C
$1210$
D
कोई नहीं

Solution

(A) $(a + b)^n$ के द्विपद गुणांकों का योग $2^n$ होता है।
दिया गया है $2^n = 256 = 2^8$,इसलिए $n = 8$.
$[2x + x^{-1}]^8$ के विस्तार में व्यापक पद $T_{r+1} = \binom{8}{r} (2x)^{8-r} (x^{-1})^r$ है।
$T_{r+1} = \binom{8}{r} 2^{8-r} x^{8-2r}$.
अचर पद के लिए,$x$ की घात $0$ होनी चाहिए,इसलिए $8 - 2r = 0 \Rightarrow r = 4$.
अचर पद $= \binom{8}{4} 2^{8-4} = \binom{8}{4} 2^4$.
$\binom{8}{4} = 70$.
अचर पद $= 70 \times 16 = 1120$.
117
AdvancedMCQ
$\left[ \frac{x}{2} - \frac{3}{x^2} \right]^{10}$ में $x^4$ का गुणांक है:
A
$\frac{405}{256}$
B
$\frac{504}{259}$
C
$\frac{450}{263}$
D
$\frac{405}{512}$

Solution

(A) $(a+b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{n}C_{r} a^{n-r} b^{r}$ द्वारा दिया जाता है।
$\left[ \frac{x}{2} - \frac{3}{x^2} \right]^{10}$ के लिए,$a = \frac{x}{2}$,$b = -\frac{3}{x^2}$,और $n = 10$ है।
$T_{r+1} = {}^{10}C_{r} \left( \frac{x}{2} \right)^{10-r} \left( -\frac{3}{x^2} \right)^{r}$
$T_{r+1} = {}^{10}C_{r} \cdot (-1)^r \cdot \frac{3^r}{2^{10-r}} \cdot x^{10-3r}$
$x^4$ का गुणांक ज्ञात करने के लिए,$x$ के घातांक को $4$ के बराबर रखें:
$10 - 3r = 4$
$3r = 6$
$r = 2$
$r=2$ रखने पर,गुणांक:
गुणांक $= {}^{10}C_{2} \cdot (-1)^2 \cdot \frac{3^2}{2^{8}}$
$= 45 \cdot \frac{9}{256} = \frac{405}{256}$
118
AdvancedMCQ
यदि विस्तार $\left[ a^{\frac{1}{13}} + \frac{a}{\sqrt{a^{-1}}} \right]^n$ का दूसरा पद $14a^{5/2}$ है,तो $\frac{^nC_3}{^nC_2}$ का मान क्या है:
A
$4$
B
$3$
C
$12$
D
$6$

Solution

(A) दिया गया विस्तार $\left[ a^{1/13} + a^{3/2} \right]^n$ है।
सामान्य पद $T_{r+1} = ^nC_r (a^{1/13})^{n-r} (a^{3/2})^r$ है।
दूसरा पद $(r=1)$ $T_2 = ^nC_1 (a^{1/13})^{n-1} (a^{3/2})^1 = n \cdot a^{\frac{n-1}{13} + \frac{3}{2}}$ है।
चूंकि $T_2 = 14a^{5/2}$ दिया गया है,इसलिए $n = 14$ प्राप्त होता है।
अब,$\frac{^{14}C_3}{^{14}C_2} = \frac{12}{3} = 4$।
119
AdvancedMCQ
$(1 + x)^{43}$ के विस्तार में,यदि $(2r + 1)^{th}$ और $(r + 2)^{th}$ पदों के गुणांक समान हैं,तो $r$ का मान है:
A
$12$
B
$13$
C
$14$
D
$15$

Solution

(C) $(1 + x)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{k+1} = {^nC_k} x^k$ द्वारा दिया जाता है।
$(2r + 1)^{th}$ पद के लिए,$k = 2r$,इसलिए गुणांक ${^{43}C_{2r}}$ है।
$(r + 2)^{th}$ पद के लिए,$k = r + 1$,इसलिए गुणांक ${^{43}C_{r+1}}$ है।
यह दिया गया है कि गुणांक समान हैं,इसलिए ${^{43}C_{2r}} = {^{43}C_{r+1}}$।
गुणधर्म ${^nC_a} = {^nC_b}$ का उपयोग करते हुए,या तो $a = b$ या $a + b = n$ होगा।
स्थिति $1$: $2r = r + 1 \Rightarrow r = 1$।
स्थिति $2$: $2r + (r + 1) = 43$ $\Rightarrow 3r = 42$ $\Rightarrow r = 14$।
अतः,$r = 14$ सही विकल्प है।
120
AdvancedMCQ
$(x^2 + \frac{a}{x^3})^{10}$ के विस्तार में $x^5$ का गुणांक और $x^{15}$ का गुणांक समान होने के लिए $a$ का धनात्मक मान क्या है?
A
$\frac{1}{2\sqrt{3}}$
B
$\frac{1}{\sqrt{3}}$
C
$1$
D
$2\sqrt{3}$

Solution

(A) $(x^2 + \frac{a}{x^3})^{10}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}_{10}C_r (x^2)^{10-r} (\frac{a}{x^3})^r = {}_{10}C_r \cdot a^r \cdot x^{20-5r}$
$x^5$ के गुणांक के लिए,$20-5r = 5 \Rightarrow r = 3$. गुणांक ${}_{10}C_3 a^3 = 120a^3$ है।
$x^{15}$ के गुणांक के लिए,$20-5r = 15 \Rightarrow r = 1$. गुणांक ${}_{10}C_1 a^1 = 10a$ है।
गुणांकों को बराबर करने पर: $120a^3 = 10a$.
चूंकि $a > 0$,$12a^2 = 1 \Rightarrow a^2 = \frac{1}{12}$ प्राप्त होता है।
अतः,$a = \frac{1}{2\sqrt{3}}$।
121
DifficultMCQ
$\left( \frac{x + 1}{x^{2/3} - x^{1/3} + 1} - \frac{x - 1}{x - x^{1/2}} \right)^{10}$ के विस्तार में,वह पद जिसमें $x$ नहीं है,है:
A
$^{10}C_0$
B
$^{10}C_7$
C
$^{10}C_4$
D
कोई नहीं

Solution

(C) माना दी गई व्यंजक $E = \left( \frac{x + 1}{x^{2/3} - x^{1/3} + 1} - \frac{x - 1}{x - x^{1/2}} \right)^{10}$ है।
प्रथम पद का सरलीकरण: $\frac{x + 1}{x^{2/3} - x^{1/3} + 1} = x^{1/3} + 1$.
द्वितीय पद का सरलीकरण: $\frac{x - 1}{x - x^{1/2}} = 1 + x^{-1/2}$.
अतः,$E = (x^{1/3} - x^{-1/2})^{10}$.
सामान्य पद $T_{r+1} = ^{10}C_r (x^{1/3})^{10-r} (-x^{-1/2})^r = ^{10}C_r (-1)^r x^{(20-5r)/6}$.
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$\frac{20-5r}{6} = 0 \Rightarrow r = 4$.
अतः,वह पद $^{10}C_4$ है।
122
AdvancedMCQ
यदि द्विपद $\left[ \frac{1}{x^{8/3}} + x^2 \log_{10} x \right]^8$ के विस्तार में $6^{th}$ पद $5600$ है,तो $x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$5$
B
$8$
C
$10$
D
$100$

Solution

(C) द्विपद $(a+b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = ^nC_r a^{n-r} b^r$ द्वारा दिया जाता है।
$6^{th}$ पद के लिए,$r = 5$ और $n = 8$ है।
$T_6 = ^8C_5 \left( \frac{1}{x^{8/3}} \right)^{8-5} (x^2 \log_{10} x)^5 = 5600$.
$T_6 = ^8C_5 (x^{-8/3})^3 (x^{10} (\log_{10} x)^5) = 5600$.
$T_6 = 56 \cdot x^{-8} \cdot x^{10} \cdot (\log_{10} x)^5 = 5600$.
$56 \cdot x^2 \cdot (\log_{10} x)^5 = 5600$.
$x^2 (\log_{10} x)^5 = 100$.
यदि $x = 10$ है,तो $10^2 (\log_{10} 10)^5 = 100 \cdot 1^5 = 100$.
अतः,$x = 10$ समीकरण को संतुष्ट करता है।
123
AdvancedMCQ
$(\alpha + p)^{m - 1} + (\alpha + p)^{m - 2} (\alpha + q) + (\alpha + p)^{m - 3} (\alpha + q)^2 + \dots + (\alpha + q)^{m - 1}$ के विस्तार में $\alpha^t$ का गुणांक ज्ञात कीजिए,जहाँ $\alpha \neq -q$ और $p \neq q$ है।
A
$\frac{^mC_t (p^t - q^t)}{p - q}$
B
$\frac{^mC_t (p^{m - t} - q^{m - t})}{p - q}$
C
$\frac{^mC_t (p^t + q^t)}{p - q}$
D
$\frac{^mC_t (p^{m - t} + q^{m - t})}{p - q}$

Solution

(B) दी गई व्यंजक $m$ पदों वाली एक गुणोत्तर श्रेणी है,जहाँ प्रथम पद $a = (\alpha + p)^{m - 1}$ और सार्व अनुपात $r = \frac{\alpha + q}{\alpha + p}$ है।
योग सूत्र $S_m = a \frac{1 - r^m}{1 - r}$ का उपयोग करने पर:
$E = \frac{(\alpha + p)^m - (\alpha + q)^m}{p - q}$ प्राप्त होता है।
अब,$\frac{(\alpha + p)^m - (\alpha + q)^m}{p - q}$ के विस्तार में $\alpha^t$ का गुणांक ज्ञात करते हैं।
$(\alpha + p)^m$ में $\alpha^t$ का गुणांक $^mC_t p^{m - t}$ है और $(\alpha + q)^m$ में $^mC_t q^{m - t}$ है।
अतः,व्यंजक में $\alpha^t$ का गुणांक $\frac{^mC_t (p^{m - t} - q^{m - t})}{p - q}$ है।
124
AdvancedMCQ
$( \sqrt{2} + \sqrt[4]{3} )^{100}$ के विस्तार में परिमेय पदों की संख्या है:
A
$25$
B
$26$
C
$27$
D
$28$

Solution

(B) $( \sqrt{2} + \sqrt[4]{3} )^{100}$ के विस्तार में व्यापक पद $T_{r+1} = ^{100}C_r (\sqrt{2})^{100-r} (\sqrt[4]{3})^r$ द्वारा दिया जाता है।
$T_{r+1} = ^{100}C_r (2)^{50 - r/2} (3)^{r/4}$।
पद के परिमेय होने के लिए,$2$ और $3$ के घातांक पूर्णांक होने चाहिए।
अतः,$r/2$ एक पूर्णांक होना चाहिए और $r/4$ एक पूर्णांक होना चाहिए।
इसका अर्थ है कि $r$,$4$ का गुणज होना चाहिए।
चूंकि $0 \le r \le 100$,$r$ के संभावित मान $0, 4, 8, \dots, 100$ हैं।
यह एक समांतर श्रेणी है जहाँ $a = 0$,$d = 4$,और अंतिम पद $l = 100$ है।
सूत्र $l = a + (n-1)d$ का उपयोग करने पर,$100 = 0 + (n-1)4$।
$25 = n - 1$,इसलिए $n = 26$।
अतः,कुल $26$ परिमेय पद हैं।
125
AdvancedMCQ
${\left( {x\sin \theta + \frac{{\cos \theta }}{x}} \right)^{10}}$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद का अधिकतम मान क्या है?
A
$^{10}C_5$
B
$2^5$
C
$2^5 \cdot ^{10}C_5$
D
$\frac{^{10}C_5}{2^5}$

Solution

(D) ${\left( {x\sin \theta + \frac{{\cos \theta }}{x}} \right)^{10}}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r + 1} = ^{10}C_r (x\sin \theta )^{10 - r} \cdot {\left( {\frac{{\cos \theta }}{x}} \right)^r}$ है।
व्यंजक को सरल करने पर,$T_{r + 1} = ^{10}C_r (\sin \theta )^{10 - r} (\cos \theta )^r \cdot x^{10 - 2r}$ प्राप्त होता है।
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक शून्य होना चाहिए,इसलिए $10 - 2r = 0$,जिससे $r = 5$ प्राप्त होता है।
स्वतंत्र पद $T_6 = ^{10}C_5 (\sin \theta )^5 (\cos \theta )^5 = ^{10}C_5 (\sin \theta \cos \theta )^5$ है।
सर्वसमिका $\sin 2\theta = 2\sin \theta \cos \theta$ का उपयोग करने पर,$\sin \theta \cos \theta = \frac{\sin 2\theta}{2}$ प्राप्त होता है।
अतः,$T_6 = ^{10}C_5 \left( \frac{\sin 2\theta}{2} \right)^5 = \frac{^{10}C_5}{2^5} (\sin 2\theta )^5$।
इस पद का अधिकतम मान तब प्राप्त होता है जब $\sin 2\theta = 1$ हो,जो $\frac{^{10}C_5}{2^5}$ मान देता है।
126
AdvancedMCQ
द्विपद प्रसार ${\left( \frac{4x^2}{3} - \frac{3}{2x} \right)^9}$ में $x^6$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$2438$
B
$2688$
C
$2868$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) द्विपद प्रसार ${\left( \frac{4x^2}{3} - \frac{3}{2x} \right)^9}$ में सामान्य पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {^9C_r} {\left( \frac{4x^2}{3} \right)^{9-r}} {\left( -\frac{3}{2x} \right)^r}$
$T_{r+1} = {^9C_r} {\left( \frac{4}{3} \right)^{9-r}} {\left( -\frac{3}{2} \right)^r} {x^{18-3r}}$
$x^6$ का गुणांक प्राप्त करने के लिए,घात को $6$ के बराबर रखें:
$18 - 3r = 6$ $\Rightarrow 3r = 12$ $\Rightarrow r = 4$
अब,$r = 4$ रखने पर:
गुणांक $= {^9C_4} {\left( \frac{4}{3} \right)^5} {\left( -\frac{3}{2} \right)^4}$
$= 126 \times \frac{4^5}{3^5} \times \frac{3^4}{2^4} = 2688$
127
AdvancedMCQ
$\left( 9x - \frac{1}{3\sqrt{x}} \right)^{18}, x > 0$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद,संगत द्विपद गुणांक का $\alpha$ गुना है। तो $\alpha$ का मान है:
A
$3$
B
$\frac{1}{3}$
C
$-\frac{1}{3}$
D
$1$

Solution

(D) $\left( 9x - \frac{1}{3\sqrt{x}} \right)^{18}$ के विस्तार में व्यापक पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}^{18}C_r (9x)^{18-r} \left( -\frac{1}{3\sqrt{x}} \right)^r$
$T_{r+1} = {}^{18}C_r (9)^{18-r} (x)^{18-r} (-1)^r (3)^{-r} (x)^{-r/2}$
$T_{r+1} = {}^{18}C_r (9)^{18-r} (-1)^r (3)^{-r} (x)^{18 - r - r/2}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक $0$ होना चाहिए:
$18 - \frac{3r}{2} = 0$
$36 - 3r = 0 \Rightarrow r = 12$
$r = 12$ रखने पर:
$T_{13} = {}^{18}C_{12} (9)^{18-12} (-1)^{12} (3)^{-12}$
$T_{13} = {}^{18}C_{12} (9)^6 (1) (3)^{-12}$
चूंकि $9 = 3^2$,इसलिए $9^6 = (3^2)^6 = 3^{12}$.
$T_{13} = {}^{18}C_{12} \cdot 3^{12} \cdot 3^{-12} = {}^{18}C_{12} \cdot 1$
$\alpha \cdot {}^{18}C_{12}$ से तुलना करने पर,$\alpha = 1$ प्राप्त होता है।
128
DifficultMCQ
$(1 + \alpha x)^4$ और $(1 - \alpha x)^6$ के $x$ की घातों में द्विपद विस्तार में मध्य पद का गुणांक समान है,यदि $\alpha$ का मान है
A
$-\frac{5}{3}$
B
$\frac{10}{3}$
C
$-\frac{3}{10}$
D
$\frac{3}{5}$

Solution

(C) $(1 + \alpha x)^n$ के विस्तार में मध्य पद $(\frac{n}{2} + 1)$ वाँ पद होता है।
$(1 + \alpha x)^4$ के लिए,मध्य पद $(\frac{4}{2} + 1) = 3$ रा पद है।
$3$ रे पद का गुणांक $^4C_2 \alpha^2 = 6 \alpha^2$ है।
$(1 - \alpha x)^6$ के लिए,मध्य पद $(\frac{6}{2} + 1) = 4$ था पद है।
$4$ थे पद का गुणांक $^6C_3 (-\alpha)^3 = -20 \alpha^3$ है।
दिया गया है कि गुणांक समान हैं:
$6 \alpha^2 = -20 \alpha^3$
चूँकि $\alpha \neq 0$,$2 \alpha^2$ से विभाजित करने पर:
$3 = -10 \alpha$
$\alpha = -\frac{3}{10}$
129
AdvancedMCQ
व्यंजक $(x + 2)^{n-1} + (x + 2)^{n-2}(x + 1) + (x + 2)^{n-3}(x + 1)^2 + \dots + (x + 1)^{n-1}$ में $x^r$ $(0 \le r \le n - 1)$ का गुणांक क्या है?
A
$^nC_r (2^r - 1)$
B
$^nC_r (2^{n-r} - 1)$
C
$^nC_r (2^r + 1)$
D
$^nC_r (2^{n-r} + 1)$

Solution

(B) दिया गया व्यंजक $n$ पदों वाली एक गुणोत्तर श्रेणी है,जहाँ प्रथम पद $a = (x + 2)^{n-1}$ और सार्व अनुपात $q = \frac{x+1}{x+2}$ है।
योगफल सूत्र $S_n = a \frac{1 - q^n}{1 - q}$ का उपयोग करने पर:
$E = (x + 2)^{n-1} \left[ \frac{1 - (\frac{x+1}{x+2})^n}{1 - \frac{x+1}{x+2}} \right]$
$E = (x + 2)^{n-1} \left[ \frac{\frac{(x+2)^n - (x+1)^n}{(x+2)^n}}{\frac{x+2 - x - 1}{x+2}} \right]$
$E = (x + 2)^{n-1} \left[ \frac{(x+2)^n - (x+1)^n}{(x+2)^n} \cdot (x+2) \right]$
$E = (x + 2)^n - (x + 1)^n$
द्विपद प्रमेय का उपयोग करके विस्तार करने पर:
$(2 + x)^n - (1 + x)^n = \sum_{r=0}^{n} {^nC_r} 2^{n-r} x^r - \sum_{r=0}^{n} {^nC_r} 1^{n-r} x^r$
$= \sum_{r=0}^{n} {^nC_r} (2^{n-r} - 1) x^r$
अतः,$x^r$ का गुणांक $^nC_r (2^{n-r} - 1)$ है।
130
AdvancedMCQ
यदि ${\left( {\frac{3}{{{{\left( {84} \right)}^{\frac{1}{3}}}}} + \sqrt 3 \ln x} \right)^9}$ के द्विपद विस्तार में प्रारंभ से $7^{th}$ पद $x > 0$ के लिए $729$ के बराबर है,तो $x$ का संभावित मान है:
A
$e^2$
B
$e$
C
$\frac{e}{2}$
D
$2e$

Solution

(B) द्विपद विस्तार $(a+b)^n$ में सामान्य पद $T_{r+1} = {^nC_r} a^{n-r} b^r$ होता है।
$7^{th}$ पद के लिए,$r = 6$ और $n = 9$ है।
$T_7 = {^9C_6} \left( \frac{3}{(84)^{1/3}} \right)^{3} (\sqrt{3} \ln x)^6 = 729$.
$T_7 = 84 \times \frac{27}{84} \times 27 \times (\ln x)^6 = 729$.
$729 \times (\ln x)^6 = 729$.
$(\ln x)^6 = 1$.
$\ln x = \pm 1$.
अतः,$x = e$ या $x = \frac{1}{e}$ है।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$x = e$ सही मान है।
131
AdvancedMCQ
$(1 + x + x^2 + x^3 + \dots + x^{100})^3$ में $x^{100}$ का गुणांक क्या है?
A
$^{100}C_3$
B
$^{102}C_3$
C
$^{102}C_2$
D
$^{105}C_2$

Solution

(C) व्यंजक $(1 + x + x^2 + \dots + x^{100})^3 = (\frac{1-x^{101}}{1-x})^3 = (1-x^{101})^3(1-x)^{-3}$ है।
इसका विस्तार करने पर,हमें $(1 - 3x^{101} + 3x^{202} - x^{303}) \sum_{n=0}^{\infty} \binom{n+2}{2} x^n$ प्राप्त होता है।
हम $x^{100}$ का गुणांक ज्ञात कर रहे हैं।
विस्तार से,केवल $1 \times \binom{100+2}{2} x^{100}$ पद ही $x^{100}$ में योगदान देता है।
अतः,गुणांक $\binom{102}{2} = ^{102}C_2$ है।
132
DifficultMCQ
$(y^{-1/6} - y^{1/3})^9$ के विस्तार में $y$ से स्वतंत्र पद है
A
$84$
B
$8.4$
C
$0.84$
D
$-84$

Solution

(D) $(y^{-1/6} - y^{1/3})^9$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = ^{9}C_{r} (y^{-1/6})^{9-r} (-y^{1/3})^r$ है।
$y$ से स्वतंत्र पद के लिए,$y$ का घातांक $0$ होना चाहिए।
अतः,$-\frac{1}{6}(9-r) + \frac{1}{3}r = 0$।
$6$ से गुणा करने पर,$-(9-r) + 2r = 0$,जो सरल होकर $-9 + r + 2r = 0$ यानी $3r = 9$,जिससे $r = 3$ प्राप्त होता है।
$y$ से स्वतंत्र पद $T_{3+1} = ^{9}C_{3} (y^{-1/6})^{6} (-y^{1/3})^3$ है।
मान की गणना करने पर: $^{9}C_{3} = \frac{9 \times 8 \times 7}{3 \times 2 \times 1} = 84$।
अतः,$T_{4} = 84 \times (y^{-1}) \times (-y) = -84$।
133
AdvancedMCQ
यदि $(x^2 + \frac{1}{x})^m$ के विस्तार में पहले,दूसरे और तीसरे पद के गुणांकों का योग $46$ है,तो $x$ से स्वतंत्र पद का गुणांक ज्ञात कीजिए:
A
$84$
B
$92$
C
$98$
D
$106$

Solution

(A) विस्तार $(x^2 + \frac{1}{x})^m$ है। पहले तीन पद $^mC_0(x^2)^m$,$^mC_1(x^2)^{m-1}(\frac{1}{x})$,और $^mC_2(x^2)^{m-2}(\frac{1}{x})^2$ हैं।
चूंकि गुणांक $^mC_0$,$^mC_1$,और $^mC_2$ हैं,इसलिए $^mC_0 + ^mC_1 + ^mC_2 = 46$.
$1 + m + \frac{m(m-1)}{2} = 46$.
$2 + 2m + m^2 - m = 92$.
$m^2 + m - 90 = 0$.
$(m+10)(m-9) = 0$. चूंकि $m > 0$,इसलिए $m = 9$.
व्यापक पद $T_{r+1} = ^9C_r(x^2)^{9-r}(x^{-1})^r = ^9C_r x^{18-3r}$ है।
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$18 - 3r = 0 \Rightarrow r = 6$.
गुणांक $^9C_6 = ^9C_3 = \frac{9 \times 8 \times 7}{3 \times 2 \times 1} = 84$ है।
134
AdvancedMCQ
यदि $a^3 + b^6 = 2$ है,तो $(ax^{1/3} + bx^{-1/6})^9$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद का अधिकतम मान क्या होगा,जहाँ $(a > 0, b > 0)$?
A
$42$
B
$68$
C
$84$
D
$148$

Solution

(C) $(ax^{1/3} + bx^{-1/6})^9$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {^9C_r} (ax^{1/3})^{9-r} (bx^{-1/6})^r$ है।
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक शून्य होना चाहिए:
$\frac{9-r}{3} - \frac{r}{6} = 0$ $\Rightarrow 18-3r=0$ $\Rightarrow r=6$.
स्वतंत्र पद $T_{6+1} = {^9C_6} a^3 b^6 = 84 a^3 b^6$ है।
$a^3 + b^6 = 2$ दिया गया है,इसलिए $AM \geq GM$ असमिका के अनुसार:
$\frac{a^3 + b^6}{2} \geq \sqrt{a^3 b^6}$ $\Rightarrow 1 \geq \sqrt{a^3 b^6}$ $\Rightarrow a^3 b^6 \leq 1$.
अतः,स्वतंत्र पद का अधिकतम मान $84 \times 1 = 84$ है।
135
AdvancedMCQ
${\left( {\sqrt[4]{9} + \sqrt[6]{8}} \right)^{500}}$ के विस्तार में पूर्णांक पदों की संख्या क्या है?
A
$501$
B
$251$
C
$42$
D
$41$

Solution

(B) दी गई अभिव्यक्ति ${\left( {\sqrt[4]{9} + \sqrt[6]{8}} \right)^{500}}$ है।
पदों को सरल करने पर: $\sqrt[4]{9} = (3^2)^{1/4} = 3^{1/2}$ और $\sqrt[6]{8} = (2^3)^{1/6} = 2^{1/2}$ प्राप्त होता है।
अतः,अभिव्यक्ति $(3^{1/2} + 2^{1/2})^{500}$ है।
विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = \binom{500}{r} (3^{1/2})^{500-r} (2^{1/2})^r = \binom{500}{r} 3^{(500-r)/2} 2^{r/2}$ है।
पद के पूर्णांक होने के लिए,$3$ और $2$ के घातांक गैर-ऋणात्मक पूर्णांक होने चाहिए।
इसके लिए $(500-r)/2$ और $r/2$ का पूर्णांक होना आवश्यक है।
इसका अर्थ है कि $r$ को $0 \le r \le 500$ के बीच एक सम संख्या होनी चाहिए।
$r$ के संभावित मान $0, 2, 4, \dots, 500$ हैं।
यह एक समांतर श्रेणी है जिसमें प्रथम पद $a = 0$,अंतिम पद $l = 500$ और सार्व अंतर $d = 2$ है।
पदों की संख्या $n = \frac{l-a}{d} + 1 = \frac{500-0}{2} + 1 = 250 + 1 = 251$ है।
136
DifficultMCQ
$(1 + t^2)^{25}(1 + t^{25})(1 + t^{40})(1 + t^{45})(1 + t^{47})$ में $t^{50}$ का गुणांक - है।
A
$1 + ^{25}C_5$
B
$1 + ^{25}C_5 + ^{25}C_7$
C
$1 + ^{25}C_7$
D
$2 + ^{25}C_5$

Solution

(A) हमें $(1 + t^2)^{25}(1 + t^{25} + t^{40} + t^{45} + t^{47} + \dots)$ के विस्तार में $t^{50}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(1 + t^2)^{25} = \sum_{k=0}^{25} {^{25}C_k} (t^2)^k = \sum_{k=0}^{25} {^{25}C_k} t^{2k}$ का विस्तार करने पर।
$t^{50}$ प्राप्त करने के लिए,हम $(1 + t^2)^{25}$ और दूसरे गुणनखंड $(1 + t^{25} + t^{40} + t^{45} + t^{47} + \dots)$ के पदों का गुणनफल देखते हैं:
$1$. दूसरे गुणनखंड से $1$ का गुणा $(1 + t^2)^{25}$ के $t^{50}$ पद के साथ (जहाँ $k=25$): गुणांक = $^{25}C_{25} = 1$.
$2$. दूसरे गुणनखंड से $t^{40}$ का गुणा $(1 + t^2)^{25}$ के $t^{10}$ पद के साथ (जहाँ $k=5$): गुणांक = $^{25}C_5$.
$t^{25} \times t^{25}$ जैसे अन्य संयोजन संभव नहीं हैं क्योंकि $(1 + t^2)^{25}$ में केवल $t$ की सम घातें होती हैं।
अतः,$t^{50}$ का कुल गुणांक $1 + ^{25}C_5$ है।
137
AdvancedMCQ
$(2x + 1)(2x + 5)(2x + 9)(2x + 13) \cdots (2x + 49)$ के विस्तार में,$x^{12}$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{325}{2}$
B
$325 \cdot 2^{12}$
C
$325 \cdot 2^{11}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) दी गई अभिव्यक्ति $P(x) = (2x + 1)(2x + 5)(2x + 9) \cdots (2x + 49)$ है।
यहाँ $13$ पद हैं,प्रत्येक से $2$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$P(x) = 2^{13} \left(x + \frac{1}{2}\right) \left(x + \frac{5}{2}\right) \cdots \left(x + \frac{49}{2}\right)$.
$x^{12}$ का गुणांक अचर पदों का योग है:
$S = \frac{1}{2} + \frac{5}{2} + \dots + \frac{49}{2} = \frac{1}{2} \times \frac{13}{2} (1 + 49) = \frac{13 \times 50}{4} = 325$.
अतः,$x^{12}$ का गुणांक $2^{13} \times \frac{325}{2} = 325 \cdot 2^{12}$ है।
138
AdvancedMCQ
${\left( {1 + x} \right)^n}{\left( {1 + \frac{1}{x}} \right)^n}$ के विस्तार में $\frac{1}{x}$ का गुणांक है :-
A
$\frac{n!}{(n - 1)!(n + 1)!}$
B
$\frac{2n!}{(n - 1)!(n + 1)!}$
C
$\frac{(2n)!}{(2n - 1)!(2n + 1)!}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(D) दी गई व्यंजक ${\left( {1 + x} \right)^n}{\left( {1 + \frac{1}{x}} \right)^n} = {\left( {1 + x} \right)^n}{\left( {\frac{{x + 1}}{x}} \right)^n} = \frac{{{{\left( {1 + x} \right)}^{2n}}}}{{{x^n}}}$ है।
${\left( {1 + x} \right)^{2n}}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{2n}C_r x^r$ है।
अतः,$\frac{{{{\left( {1 + x} \right)}^{2n}}}}{{{x^n}}}$ के विस्तार में सामान्य पद $\frac{{{}^{2n}C_r x^r}}{{{x^n}}} = {}^{2n}C_r x^{r-n}$ होगा।
$\frac{1}{x}$ का गुणांक ज्ञात करने के लिए,घातांक $r - n = -1$ रखने पर,$r = n - 1$ प्राप्त होता है।
अतः गुणांक ${}^{2n}C_{n-1} = \frac{(2n)!}{(n-1)!(n+1)!}$ है।
139
AdvancedMCQ
$(7^{1/3} + 11^{1/9})^{6561}$ के विस्तार में पूर्णांक पदों की संख्या क्या है?
A
$721$
B
$730$
C
$745$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) $(7^{1/3} + 11^{1/9})^{6561}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{6561}C_r (7^{1/3})^{6561-r} (11^{1/9})^r$ द्वारा दिया जाता है।
$T_{r+1} = {}^{6561}C_r \cdot 7^{(6561-r)/3} \cdot 11^{r/9}$.
पद के पूर्णांक होने के लिए,$7$ और $11$ के घातांक पूर्णांक होने चाहिए।
अतः,$(6561-r)/3$ एक पूर्णांक होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि $r$,$3$ का गुणज होना चाहिए।
साथ ही,$r/9$ एक पूर्णांक होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि $r$,$9$ का गुणज होना चाहिए।
चूंकि $9$,$3$ का गुणज है,इसलिए $r$,$9$ का गुणज होना चाहिए जहाँ $0 \le r \le 6561$ है।
$r$ के संभावित मान $0, 9, 18, \dots, 6561$ हैं।
यह एक समांतर श्रेणी है जहाँ $a = 0$,$d = 9$,और अंतिम पद $l = 6561$ है।
सूत्र $l = a + (n-1)d$ का उपयोग करने पर,$6561 = 0 + (n-1)9$ प्राप्त होता है।
$6561/9 = n-1$ $\Rightarrow 729 = n-1$ $\Rightarrow n = 730$.
अतः,पूर्णांक पदों की संख्या $730$ है।
140
AdvancedMCQ
$\sum_{r=1}^{11} {(x+r)(x+r+1)(x+r+2)...(x+r+9)}$ द्वारा दिए गए बहुपद में $x^9$ का गुणांक क्या है?
A
$5511$
B
$5151$
C
$1515$
D
$1155$

Solution

(D) माना $P_r(x) = (x+r)(x+r+1)...(x+r+9)$। यह $10$ घात का एक बहुपद है।
$P_r(x)$ में $x^9$ का गुणांक प्रत्येक गुणनखंड के अचर पदों का योग है,जो $r + (r+1) + (r+2) + ... + (r+9)$ है।
यह योग $10$ पदों वाली एक समांतर श्रेणी है: $S_r = \frac{10}{2} [2r + (10-1)1] = 5(2r + 9) = 10r + 45$।
कुल योग $\sum_{r=1}^{11} P_r(x)$ में $x^9$ का गुणांक $\sum_{r=1}^{11} (10r + 45)$ है।
$= 10 \sum_{r=1}^{11} r + \sum_{r=1}^{11} 45 = 10 \times \frac{11 \times 12}{2} + 45 \times 11$।
$= 10 \times 66 + 495 = 660 + 495 = 1155$।
141
AdvancedMCQ
${\left( x^3 + \frac{1}{x^4} \right)^n}$ के विस्तार में $x^r$ का पद प्राप्त होता है,यदि -
A
$2n - r$,$5$ से विभाज्य है
B
$3n - r$,$5$ से विभाज्य है
C
$2n - r$,$7$ से विभाज्य है
D
$3n - r$,$7$ से विभाज्य है

Solution

(D) ${\left( x^3 + x^{-4} \right)^n}$ के विस्तार में व्यापक पद $T_{p+1} = {^nC_p} (x^3)^{n-p} (x^{-4})^p$ द्वारा दिया जाता है।
$T_{p+1} = {^nC_p} x^{3n - 3p - 4p} = {^nC_p} x^{3n - 7p}$।
विस्तार में $x^r$ पद प्राप्त करने के लिए,घातांक $r$ के बराबर होना चाहिए:
$3n - 7p = r$।
$p$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $7p = 3n - r$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है कि $p = \frac{3n - r}{7}$।
चूंकि $p$ एक पूर्णांक होना चाहिए,इसलिए $3n - r$ को $7$ से विभाज्य होना चाहिए।
142
AdvancedMCQ
$(1 + t^2)^6(1 + t^6)(1 + t^{12})$ के विस्तार में $t^{12}$ का गुणांक ज्ञात कीजिए:
A
$24$
B
$21$
C
$22$
D
$23$

Solution

(C) दी गई अभिव्यक्ति $(1 + t^2)^6(1 + t^6)(1 + t^{12})$ है।
अंतिम दो पदों का विस्तार करने पर: $(1 + t^6)(1 + t^{12}) = 1 + t^6 + t^{12} + t^{18}$।
अतः,अभिव्यक्ति $(1 + t^2)^6(1 + t^6 + t^{12} + t^{18})$ बन जाती है।
हमें $(1 + t^2)^6(1 + t^6 + t^{12} + t^{18})$ के गुणनफल में $t^{12}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
यह निम्न प्रकार होगा:
($(1 + t^2)^6$ में $t^{12}$ का गुणांक $\times 1$) + ($(1 + t^2)^6$ में $t^6$ का गुणांक $\times t^6$) + ($(1 + t^2)^6$ में $t^0$ का गुणांक $\times t^{12}$)।
द्विपद विस्तार $(1 + t^2)^6 = \sum_{k=0}^{6} {^6C_k} (t^2)^k = \sum_{k=0}^{6} {^6C_k} t^{2k}$ का उपयोग करने पर:
$1$. $(1 + t^2)^6$ में $t^{12}$ का गुणांक ${^6C_6} = 1$ है।
$2$. $(1 + t^2)^6$ में $t^6$ का गुणांक ${^6C_3} = \frac{6 \times 5 \times 4}{3 \times 2 \times 1} = 20$ है।
$3$. $(1 + t^2)^6$ में $t^0$ का गुणांक ${^6C_0} = 1$ है।
योग करने पर: $1 + 20 + 1 = 22$।
143
AdvancedMCQ
$(x^5 + 4 \cdot 3^{-\log_{\sqrt{3}}\sqrt{x^3}})^{10}$ के विस्तार में $x^2$ के गुणांक और $x^{10}$ के गुणांक का अनुपात ज्ञात कीजिए।
A
$4:7$
B
$10:3$
C
$3:10$
D
$7:4$

Solution

(B) दिया गया व्यंजक: $(x^5 + 4 \cdot 3^{-\log_{\sqrt{3}}\sqrt{x^3}})^{10}$
पद का सरलीकरण: $3^{-\log_{\sqrt{3}}\sqrt{x^3}} = x^{-3}$।
अतः,व्यंजक $(x^5 + 4x^{-3})^{10}$ हो जाता है।
व्यापक पद $T_{r+1} = {}^{10}C_r \cdot 4^r \cdot x^{50-8r}$।
$x^2$ के गुणांक के लिए: $50-8r = 2 \Rightarrow r = 6$।
$x^2$ का गुणांक = ${}^{10}C_6 \cdot 4^6$।
$x^{10}$ के गुणांक के लिए: $50-8r = 10 \Rightarrow r = 5$।
$x^{10}$ का गुणांक = ${}^{10}C_5 \cdot 4^5$।
अनुपात = $\frac{{}^{10}C_6 \cdot 4^6}{{}^{10}C_5 \cdot 4^5} = \frac{10}{3}$।
144
AdvancedMCQ
श्रेणी $^{100}C_1 \cdot 2^8 \cdot (1 - x)^{99} + ^{100}C_2 \cdot 2^7 \cdot (1 - x)^{98} + ^{100}C_3 \cdot 2^6 \cdot (1 - x)^{97} + \dots + ^{100}C_9 \cdot (1 - x)^{91}$ में $x^{91}$ का गुणांक - है।
A
$^{100}C_{10}(2^9)$
B
$^{100}C_{10}(2^9 - 3^9)$
C
$^{100}C_{9}(2^9 - 3^9)$
D
$^{100}C_{9}(3^9)$

Solution

(C) दी गई श्रेणी $S = \sum_{r=1}^{9} {^{100}C_r \cdot 2^{9-r} \cdot (1-x)^{100-r}}$ है।
हमें इस व्यंजक में $x^{91}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(1-x)^{100-r}$ का विस्तार $\sum_{k=0}^{100-r} {^{100-r}C_k (-x)^k}$ के रूप में किया जा सकता है।
$(1-x)^{100-r}$ में $x^{91}$ का गुणांक $^{100-r}C_{91} (-1)^{91} = -^{100-r}C_{91}$ है।
अतः,श्रेणी में $x^{91}$ का गुणांक $\sum_{r=1}^{9} {^{100}C_r \cdot 2^{9-r} \cdot (-^{100-r}C_{91})}$ है।
सर्वसमिका $^{n}C_r \cdot ^{n-r}C_k = ^{n}C_k \cdot ^{n-k}C_r$ का उपयोग करने पर,$^{100}C_r \cdot ^{100-r}C_{91} = ^{100}C_{91} \cdot ^{100-91}C_r = ^{100}C_9 \cdot ^{9}C_r$ प्राप्त होता है।
यह मान रखने पर,गुणांक $-\sum_{r=1}^{9} {^{100}C_9 \cdot ^{9}C_r \cdot 2^{9-r}} = -^{100}C_9 \sum_{r=1}^{9} {^{9}C_r \cdot 2^{9-r}}$ होता है।
द्विपद प्रमेय का उपयोग करने पर,$(2+1)^9 = \sum_{r=0}^{9} {^{9}C_r \cdot 2^{9-r} \cdot 1^r} = ^{9}C_0 \cdot 2^9 + \sum_{r=1}^{9} {^{9}C_r \cdot 2^{9-r}}$।
अतः,$\sum_{r=1}^{9} {^{9}C_r \cdot 2^{9-r}} = 3^9 - 2^9$।
इसलिए,गुणांक $-^{100}C_9 (3^9 - 2^9) = ^{100}C_9 (2^9 - 3^9)$ है।
145
AdvancedMCQ
$n! \left[ x - \left( \frac{^nC_0 + ^nC_1}{^nC_0} \right) \right] \left[ \frac{x}{2} - \left( \frac{^nC_1 + ^nC_2}{^nC_1} \right) \right] \dots \left[ \frac{x}{n} - \left( \frac{^nC_{n-1} + ^nC_n}{^nC_{n-1}} \right) \right]$ के विस्तार में $x^{n-6}$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$^nC_6 (n+1)^6$
B
$^nC_6 n^6$
C
$^nC_6 (n+2)^6$
D
$^nC_5 (n+1)^5$

Solution

(A) प्रत्येक पद $\left[ \frac{x}{k} - \frac{^nC_{k-1} + ^nC_k}{^nC_{k-1}} \right]$ के रूप में है।
सर्वसमिका $\frac{^nC_k}{^nC_{k-1}} = \frac{n-k+1}{k}$ का उपयोग करने पर,$\frac{^nC_{k-1} + ^nC_k}{^nC_{k-1}} = \frac{n+1}{k}$ प्राप्त होता है।
अतः,व्यंजक $n! \left( x - (n+1) \right) \left( \frac{x}{2} - \frac{n+1}{2} \right) \dots \left( \frac{x}{n} - \frac{n+1}{n} \right)$ बन जाता है।
प्रत्येक कोष्ठक से $\frac{1}{k}$ बाहर लेने पर,यह $(x - (n+1))^n$ में बदल जाता है।
द्विपद प्रमेय के अनुसार,$(x - (n+1))^n$ में $x^{n-6}$ का गुणांक $^nC_6 (n+1)^6$ है।
146
AdvancedMCQ
यदि $(x - 2y + 3z)^n$,$n \in N$ के विस्तार में गुणांकों का योग $128$ है,तो $(1 + x)^n$ के विस्तार में सबसे बड़ा गुणांक क्या है?
A
$35$
B
$20$
C
$10$
D
$15$

Solution

(A) बहुपद $P(x, y, z)$ के विस्तार में गुणांकों का योग सभी चरों को $1$ के बराबर रखकर प्राप्त किया जाता है।
$(x - 2y + 3z)^n$ के विस्तार के लिए,गुणांकों का योग $(1 - 2 + 3)^n = 2^n$ है।
दिया गया है $2^n = 128$,इसलिए $2^n = 2^7$,जिसका अर्थ है $n = 7$।
$(1 + x)^7$ का विस्तार $\sum_{k=0}^{7} {^7C_k} x^k$ द्वारा दिया जाता है।
गुणांक ${^7C_0}, {^7C_1}, {^7C_2}, {^7C_3}, {^7C_4}, {^7C_5}, {^7C_6}, {^7C_7}$ हैं।
सबसे बड़ा गुणांक मध्य पद है,जो ${^7C_3}$ या ${^7C_4}$ है।
मान की गणना करने पर: ${^7C_3} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35$।
147
AdvancedMCQ
$(x^2 - x + 1)^{10} (x^2 + 1)^{15}$ के विस्तार में $x^3$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$-360$
B
$-240$
C
$-180$
D
$60$

Solution

(B) माना $P(x) = (x^2 - x + 1)^{10} (x^2 + 1)^{15}$ है।
हमें विस्तार में $x^3$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(x^2 - x + 1)^{10} = 1 - 10x + 55x^2 - 90x^3 + \dots$
$(x^2 + 1)^{15} = 1 + 15x^2 + \dots$
दोनों विस्तारों का गुणा करने पर:
$(1 - 10x + 55x^2 - 90x^3 + \dots)(1 + 15x^2 + \dots)$
$x^3$ वाला पद: $(-10x \cdot 15x^2) + (-90x^3 \cdot 1) = -150x^3 - 90x^3 = -240x^3$.
अतः,$x^3$ का गुणांक $-240$ है।
148
AdvancedMCQ
यदि $(1 + x)^{18}$ के विस्तार में $(2r + 4)$ वें पद का शून्येतर गुणांक $(r - 2)$ वें पद के शून्येतर गुणांक से बड़ा है,तो $r$ के संभावित पूर्णांक मानों की संख्या है:
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$7$

Solution

(A) $(1 + x)^{18}$ का व्यापक पद $T_{k+1} = ^{18}C_k x^k$ है।
$(2r + 4)$ वां पद $T_{2r+4}$ है,जहाँ $k = 2r + 3$ है। इसका गुणांक $^{18}C_{2r+3}$ है।
$(r - 2)$ वां पद $T_{r-2}$ है,जहाँ $k = r - 3$ है। इसका गुणांक $^{18}C_{r-3}$ है।
दी गई शर्त: $^{18}C_{2r+3} > ^{18}C_{r-3}$।
परिभाषित होने के लिए,$3 \le r \le 7.5$ प्राप्त होता है।
$r$ के संभावित मान $3, 4, 5, 6, 7$ हैं।
असमिका की जाँच करने पर,$r = 3, 4, 5$ के लिए शर्त संतुष्ट होती है।
अतः,$r$ के संभावित पूर्णांक मानों की संख्या $3$ है।
149
AdvancedMCQ
मान लीजिए कि $(1 + x + ax^2)^{10}$ के विस्तार में $x^4$ का गुणांक $K$ है। $a$ का वह मान क्या है जो $K$ को न्यूनतम करता है?
A
$4$
B
$-4$
C
$-7$
D
$7$

Solution

(B) विस्तार $(1 + x + ax^2)^{10} = \sum_{i+j+k=10} \frac{10!}{i!j!k!} (1)^i (x)^j (ax^2)^k = \sum \frac{10!}{i!j!k!} a^k x^{j+2k}$ है।
हमें $x^4$ का गुणांक चाहिए,इसलिए $j+2k = 4$ और $i+j+k = 10$ है।
संभावित हल $(i, j, k)$:
$1$. यदि $k=0$,तो $j=4$,$i=6$. गुणांक $= \frac{10!}{6!4!0!} a^0 = 210$.
$2$. यदि $k=1$,तो $j=2$,$i=7$. गुणांक $= \frac{10!}{7!2!1!} a^1 = 360a$.
$3$. यदि $k=2$,तो $j=0$,$i=8$. गुणांक $= \frac{10!}{8!0!2!} a^2 = 45a^2$.
अतः,$K(a) = 45a^2 + 360a + 210$.
$K(a)$ को न्यूनतम करने के लिए,हम परवलय $f(a) = 45a^2 + 360a + 210$ का शीर्ष ज्ञात करते हैं।
न्यूनतम मान $a = -\frac{b}{2A} = -\frac{360}{2(45)} = -4$ पर प्राप्त होता है।

Binomial Theorem — General term, Coefficient of any power of x, Independent term, Middle term and Greatest term and Greatest coefficient · Frequently Asked Questions

1Are these Binomial Theorem questions useful for JEE and NEET?

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