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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 45 of 442 questions in Hindi

351
EasyMCQ
यदि $(a+\frac{x}{5})^{65}$ के विस्तार में $x^5$ और $x^6$ के गुणांक समान हैं,तो $(a+\frac{x}{5})^4$ के विस्तार में $x^2$ का गुणांक ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$\frac{32}{25}$
C
$2$
D
$\frac{24}{25}$

Solution

(D) $(a+\frac{x}{5})^{65}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{65}C_r a^{65-r} (\frac{x}{5})^r = {}^{65}C_r a^{65-r} \frac{x^r}{5^r}$ है।
$x^5$ का गुणांक ${}^{65}C_5 a^{60} \frac{1}{5^5}$ है।
$x^6$ का गुणांक ${}^{65}C_6 a^{59} \frac{1}{5^6}$ है।
चूंकि ये गुणांक समान हैं:
${}^{65}C_5 \frac{a^{60}}{5^5} = {}^{65}C_6 \frac{a^{59}}{5^6}$.
$a = \frac{{}^{65}C_6}{{}^{65}C_5} \times \frac{5^5}{5^6} = \frac{65-5}{6} \times \frac{1}{5} = \frac{60}{6 \times 5} = 2$.
अब,$(2+\frac{x}{5})^4$ के विस्तार में $x^2$ का गुणांक ज्ञात करना है।
सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{4}C_r (2)^{4-r} (\frac{x}{5})^r$ है।
$x^2$ के लिए,$r=2$ रखने पर:
गुणांक $= {}^{4}C_2 (2)^{4-2} (\frac{1}{5})^2 = 6 \times 2^2 \times \frac{1}{25} = 6 \times 4 \times \frac{1}{25} = \frac{24}{25}$.
352
DifficultMCQ
यदि $C_j$,${}^nC_j$ को दर्शाता है,तो $\frac{C_1}{C_0} + \frac{2 \times C_2}{C_1} + \frac{3 \times C_3}{C_2} + \ldots + \frac{n \times C_n}{C_{n-1}} = $
A
$\sum_{k=1}^{n} k^2$
B
$\sum_{k=1}^{n} \frac{k}{2}$
C
$\sum_{k=1}^{n} 2k$
D
$\sum_{k=1}^{n} k$

Solution

(D) श्रेणी का सामान्य पद $\frac{r \cdot {}^nC_r}{{}^nC_{r-1}}$ द्वारा दिया जाता है।
${}^nC_r = \frac{n!}{r!(n-r)!}$ सूत्र का उपयोग करते हुए,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{r \cdot {}^nC_r}{{}^nC_{r-1}} = \frac{r \cdot \frac{n!}{r!(n-r)!}}{\frac{n!}{(r-1)!(n-r+1)!}} = n-r+1$.
$r=1$ के लिए,पद $n$ है।
$r=2$ के लिए,पद $n-1$ है।
अतः,योग $n + (n-1) + (n-2) + \ldots + 1 = \sum_{k=1}^{n} k$ है।
353
DifficultMCQ
यदि $(3+7x)^{29}$ के विस्तार में $r$-वें और $(r+1)$-वें पदों के गुणांक समान हैं,तो $r$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$14$
B
$15$
C
$18$
D
$21$

Solution

(D) $(3+7x)^{29}$ के विस्तार में $r$-वाँ पद $T_r = {}^{29}C_{r-1} (3)^{30-r} (7x)^{r-1}$ है। इसका गुणांक ${}^{29}C_{r-1} (3)^{30-r} (7)^{r-1}$ है।
$(r+1)$-वाँ पद $T_{r+1} = {}^{29}C_r (3)^{29-r} (7x)^r$ है। इसका गुणांक ${}^{29}C_r (3)^{29-r} (7)^r$ है।
दिया गया है कि गुणांक समान हैं:
${}^{29}C_{r-1} (3)^{30-r} (7)^{r-1} = {}^{29}C_r (3)^{29-r} (7)^r$
दोनों पक्षों को ${}^{29}C_{r-1} (3)^{29-r} (7)^{r-1}$ से विभाजित करने पर:
$3 = {}^{29}C_r / {}^{29}C_{r-1} \times 7$
सूत्र ${}^nC_r / {}^nC_{r-1} = (n-r+1)/r$ का उपयोग करने पर:
$3 = \frac{29-r+1}{r} \times 7$
$3r = 7(30-r)$
$3r = 210 - 7r$
$10r = 210$
$r = 21$
354
MediumMCQ
$(1+x)^{21}+(1+x)^{22}+\ldots+(1+x)^{30}$ के विस्तार में $x^5$ का गुणांक है
A
${ }^{31} C_6-{ }^{21} C_6$
B
${ }^{51} C_5$
C
${ }^9 C_5$
D
${ }^{30} C_5+{ }^{20} C_5$

Solution

(A) $(1+x)^n$ के विस्तार में $x^r$ का गुणांक ${ }^n C_r$ होता है।
दी गई अभिव्यक्ति में $x^5$ का गुणांक प्रत्येक पद के $x^5$ के गुणांकों का योग है:
${ }^{21} C_5 + { }^{22} C_5 + { }^{23} C_5 + \ldots + { }^{30} C_5$.
सर्वसमिका ${ }^n C_r + { }^n C_{r-1} = { }^{n+1} C_r$ का उपयोग करते हुए:
${ }^{21} C_5 + { }^{22} C_5 + \ldots + { }^{30} C_5 = ({ }^{21} C_6 + { }^{21} C_5 + { }^{22} C_5 + \ldots + { }^{30} C_5) - { }^{21} C_6$.
इस सर्वसमिका को बार-बार लागू करने पर:
${ }^{21} C_6 + { }^{21} C_5 = { }^{22} C_6$.
${ }^{22} C_6 + { }^{22} C_5 = { }^{23} C_6$.
अंतिम पद तक इस प्रक्रिया को जारी रखने पर:
${ }^{30} C_6 + { }^{30} C_5 = { }^{31} C_6$.
अतः,योग ${ }^{31} C_6 - { }^{21} C_6$ है।
355
MediumMCQ
$\frac{1}{(1-x)(1-2x)(1-3x)}$ के विस्तार में $x^4$ का गुणांक क्या है?
A
$602$
B
$301$
C
$\frac{601}{2}$
D
$302$

Solution

(B) हम $(1-ax)^{-1} = 1 + ax + a^2x^2 + a^3x^3 + a^4x^4 + \dots$ विस्तार का उपयोग करते हैं।
दिया गया व्यंजक $(1-x)^{-1}(1-2x)^{-1}(1-3x)^{-1}$ है।
प्रत्येक पद का $x^4$ तक विस्तार करने पर:
$(1+x+x^2+x^3+x^4)(1+2x+4x^2+8x^3+16x^4)(1+3x+9x^2+27x^3+81x^4)$।
इन श्रेणियों का गुणा करने पर,$x^4$ का गुणांक उन सभी पदों के योग से प्राप्त होता है जिनकी घातों का योग $4$ होता है:
$1(1)(81) + 1(2)(27) + 1(4)(9) + 1(8)(3) + 1(16)(1) + 1(3)(27) + 1(9)(8) + 1(27)(4) + 1(1)(27) + 1(3)(8) + 1(9)(4) + 1(27)(2) + 1(1)(16) + 1(3)(4) + 1(9)(2) + 1(27)(1) + 1(1)(9) + 1(3)(2) + 1(9)(1) + 1(1)(3) + 1(3)(1) + 1(1)(1) = 301$।
अतः,$x^4$ का गुणांक $301$ है।
356
MediumMCQ
यदि $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{\sqrt[4]{x^{-3}}+a \sqrt[4]{x^5}}{x-1}=-2$ है,तो $(\sqrt[4]{x^{-3}}+a \sqrt[4]{x^5})^4$ के विस्तार में $x$ का गुणांक क्या है?
A
$6$
B
$-1$
C
$5$
D
$4$

Solution

(A) दिया गया है $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{x^{-3/4} + a x^{5/4}}{x-1} = -2$.
सीमा के अस्तित्व के लिए,$x=1$ पर अंश $0$ होना चाहिए,इसलिए $1+a=0$,जिससे $a=-1$ प्राप्त होता है।
$a=-1$ के साथ सीमा की जाँच करने पर: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{x^{-3/4} - x^{5/4}}{x-1} = \lim _{x \rightarrow 1} \frac{x^{-3/4}(1 - x^2)}{x-1} = \lim _{x \rightarrow 1} x^{-3/4} \frac{(1-x)(1+x)}{-(1-x)} = -2$.
अतः,$a=-1$.
अब,$(x^{-3/4} - x^{5/4})^4$ के विस्तार पर विचार करें = $\sum_{k=0}^{4} {^4C_k} (x^{-3/4})^{4-k} (-x^{5/4})^k$.
सामान्य पद $T_{k+1} = {^4C_k} (x^{-3/4})^{4-k} (-1)^k (x^{5/4})^k = {^4C_k} (-1)^k x^{-3 + \frac{3k}{4} + \frac{5k}{4}} = {^4C_k} (-1)^k x^{2k-3}$ है।
हमें $x^1$ का गुणांक चाहिए,इसलिए $2k-3 = 1$ रखें,जिससे $2k=4$ प्राप्त होता है,अतः $k=2$.
गुणांक ${^4C_2} (-1)^2 = 6 \times 1 = 6$ है।
357
MediumMCQ
यदि $\left(ax^2 - \frac{8}{bx}\right)^9$ के विस्तार में प्रारंभ से $3^{\text{rd}}$ पद का गुणांक,$\left(ax - \frac{2}{bx^2}\right)^9$ के विस्तार में अंत से $3^{\text{rd}}$ पद के गुणांक के बराबर है,तो $a$ और $b$ के बीच संबंध क्या है?
A
$ab = -1$
B
$ab = 1$
C
$a^5b^5 = -2$
D
$a^5b^5 = 2$

Solution

(C) $(x+y)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = ^nC_r x^{n-r} y^r$ है।
$\left(ax^2 - \frac{8}{bx}\right)^9$ के विस्तार में,प्रारंभ से $3^{\text{rd}}$ पद $T_3$ $(r=2)$ है:
$T_3 = ^9C_2 (ax^2)^7 (-\frac{8}{bx})^2 = ^9C_2 \cdot \frac{64 a^7}{b^2} x^{12}$.
गुणांक $^9C_2 \cdot \frac{64 a^7}{b^2}$ है।
$\left(ax - \frac{2}{bx^2}\right)^9$ के विस्तार में,अंत से $3^{\text{rd}}$ पद प्रारंभ से $8^{\text{th}}$ पद है:
$T_8 = ^9C_7 (ax)^2 (-\frac{2}{bx^2})^7 = ^9C_2 \cdot \frac{-128 a^2}{b^7 x^{12}}$.
गुणांकों की तुलना करने पर: $^9C_2 \cdot \frac{64 a^7}{b^2} = -^9C_2 \cdot \frac{128 a^2}{b^7} \implies a^5 b^5 = -2$.
358
MediumMCQ
$\left(1+\frac{1}{x}\right)^{20}\left(30 x(1+x)^{29}+(1+x)^{30}\right)$ के विस्तार में अचर पद क्या है?
A
${}^{50}C_{20}+30 \cdot {}^{50}C_{29}$
B
${}^{50}C_{19}+30 \cdot {}^{49}C_{19}$
C
${}^{50}C_{20}+30 \cdot {}^{49}C_{20}$
D
${}^{50}C_{20}+30 \cdot {}^{49}C_{19}$

Solution

(D) दी गई व्यंजक: $E = \left(1+\frac{1}{x}\right)^{20} \left(30x(1+x)^{29} + (1+x)^{30}\right)$
सरल करने पर: $E = \frac{(1+x)^{49}}{x^{20}} (31x + 1) = 31 \frac{(1+x)^{49}}{x^{19}} + \frac{(1+x)^{49}}{x^{20}}$
अचर पद $(1+x)^{49}$ में $x^{19}$ के गुणांक और $x^{20}$ के गुणांक का योग है।
$(1+x)^{49}$ में $x^{19}$ का गुणांक ${}^{49}C_{19}$ है।
$(1+x)^{49}$ में $x^{20}$ का गुणांक ${}^{49}C_{20}$ है।
अतः,अचर पद $31 \cdot {}^{49}C_{19} + {}^{49}C_{20} = 30 \cdot {}^{49}C_{19} + ({}^{49}C_{19} + {}^{49}C_{20}) = 30 \cdot {}^{49}C_{19} + {}^{50}C_{20}$ है।
359
MediumMCQ
जब $x = \frac{7}{2}$ और $y = \frac{3}{7}$ हो,तो $(2x - 3y)^{13}$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद क्या है?
A
$13 \cdot 3^5 \cdot 7^9$
B
$13 \cdot 3^4 \cdot 7^9$
C
$26 \cdot 3^5 \cdot 7^9$
D
$26 \cdot 3^4 \cdot 7^9$

Solution

(C) दिए गए विस्तार $(2x - 3y)^{13}$ में $x = \frac{7}{2}$ और $y = \frac{3}{7}$ रखने पर,हमें $(7 - \frac{9}{7})^{13}$ प्राप्त होता है।
संख्यात्मक रूप से सबसे बड़े पद के लिए,अनुपात $\left| \frac{T_{r+1}}{T_r} \right| = \frac{n-r+1}{r} \left| \frac{b}{a} \right|$ का उपयोग करने पर।
यहाँ $a = 7$,$b = -\frac{9}{7}$,और $n = 13$ है।
गणना करने पर $r = 2$ प्राप्त होता है,इसलिए तीसरा पद $T_3$ सबसे बड़ा है।
$T_3 = \binom{13}{2} (7)^{11} (-\frac{9}{7})^2 = 78 \cdot 7^9 \cdot 81 = 26 \cdot 3^5 \cdot 7^9$.
360
MediumMCQ
$(x^2+2x+2)^8$ के विस्तार में $x^{12}$ का गुणांक है
A
$1120$
B
$2240$
C
$2576$
D
$4152$

Solution

(C) हमें $(x^2+2x+2)^8$ में $x^{12}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
माना $f(x) = (x^2+2x+2)^8 = ((x+1)^2+1)^8$.
द्विपद प्रमेय का उपयोग करते हुए,$((x+1)^2+1)^8 = \sum_{k=0}^{8} \binom{8}{k} (x+1)^{2k}$.
हमें $x^{12}$ का गुणांक चाहिए।
$(x+1)^{2k}$ पद में $x^{12}$ तब आता है जब $2k \ge 12$,अर्थात $k \ge 6$.
विस्तार में सामान्य पद $\binom{8}{k} \binom{2k}{12} x^{12}$ है।
$k=6, 7, 8$ के लिए योग करने पर:
$k=6$ के लिए: $\binom{8}{6} \binom{12}{12} = 28 \times 1 = 28$.
$k=7$ के लिए: $\binom{8}{7} \binom{14}{12} = 8 \times \binom{14}{2} = 8 \times 91 = 728$.
$k=8$ के लिए: $\binom{8}{8} \binom{16}{12} = 1 \times \binom{16}{4} = 1 \times 1820 = 1820$.
कुल गुणांक = $28 + 728 + 1820 = 2576$.
361
MediumMCQ
जब $x = \frac{1}{6}$ और $y = \frac{1}{8}$ हो,तो $(3x - 4y)^{23}$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद क्या है?
A
$^{23}C_{11} \cdot (\frac{1}{2})^{23}$
B
$^{23}C_{12} \cdot (\frac{1}{2})^{23}$
C
$^{23}C_{11} \cdot (\frac{1}{2})^{22}$
D
$^{23}C_{12} \cdot (\frac{1}{2})^{22}$

Solution

(A) $(3x - 4y)^{23}$ के विस्तार में $x = \frac{1}{6}$ और $y = \frac{1}{8}$ रखने पर,हमें $(3(\frac{1}{6}) - 4(\frac{1}{8}))^{23} = (\frac{1}{2} - \frac{1}{2})^{23} = 0^{23}$ प्राप्त होता है।
संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद ज्ञात करने के लिए,हम $|T_{r+1}| = |^{n}C_r a^{n-r} b^r|$ पर विचार करते हैं।
यहाँ $a = \frac{1}{2}$ और $b = -\frac{1}{2}$ है।
$|T_{r+1}| = ^{23}C_r (\frac{1}{2})^{23}$।
सबसे बड़ा पद प्राप्त करने के लिए,$^{23}C_r$ का अधिकतम मान $r = 11$ और $r = 12$ पर होता है।
अतः,सबसे बड़े पद $^{23}C_{11} (\frac{1}{2})^{23}$ हैं।
362
EasyMCQ
यदि $p$ और $q$ वास्तविक संख्याएँ इस प्रकार हैं कि $\left(\frac{5}{p^3} - \frac{3q}{7}\right)^8$ के विस्तार में $7^{\text{th}}$ पद $700$ है,तो $49p^2 =$ ($q^2$ में)
A
$4$
B
$9$
C
$16$
D
$25$

Solution

(B) $(a+b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^nC_r a^{n-r} b^r$ द्वारा दिया जाता है।
$7^{\text{th}}$ पद के लिए,$r = 6$.
$T_7 = {}^8C_6 \left(\frac{5}{p^3}\right)^{2} \left(-\frac{3q}{7}\right)^6 = 700$.
${}^8C_6 = 28$.
$28 \times \frac{25}{p^6} \times \frac{3^6 q^6}{7^6} = 700$.
$\frac{q^6}{p^6} = \frac{700 \times 7^6}{28 \times 25 \times 3^6} = \frac{7^6}{3^6}$.
$\frac{q}{p} = \frac{7}{3}$ $\Rightarrow 3q = 7p$ $\Rightarrow 9q^2 = 49p^2$.
363
MediumMCQ
$(1+x)^{101}(1-x+x^2)^{100}$ के विस्तार में $x^{50}$ का गुणांक क्या है?
A
$0$
B
$-1$
C
$50$
D
$100$

Solution

(A) दी गई अभिव्यक्ति: $(1+x)^{101}(1-x+x^2)^{100}$
$= (1+x) \cdot (1+x)^{100} \cdot (1-x+x^2)^{100}$
$= (1+x) \cdot [(1+x)(1-x+x^2)]^{100}$
$= (1+x)(1+x^3)^{100}$
$= (1+x^3)^{100} + x(1+x^3)^{100}$
हमें $x^{50}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
$(1+x^3)^{100}$ के विस्तार में,$x$ की घातें $3k$ के रूप में होती हैं,जहाँ $k$ एक पूर्णांक है।
चूँकि $50$,$3$ का गुणज नहीं है,इसलिए $(1+x^3)^{100}$ में $x^{50}$ का गुणांक $0$ है।
इसी प्रकार,$x(1+x^3)^{100}$ के लिए,हमें $(1+x^3)^{100}$ में $x^{49}$ का गुणांक ज्ञात करना होगा।
चूँकि $49$,$3$ का गुणज नहीं है,इसलिए $(1+x^3)^{100}$ में $x^{49}$ का गुणांक $0$ है।
अतः,$x^{50}$ का गुणांक $0 + 0 = 0$ है।
364
MediumMCQ
$(\sqrt[4]{5}+\sqrt[5]{4})^{100}$ के द्विपद विस्तार में परिमेय पदों की संख्या है
A
$10$
B
$20$
C
$6$
D
$5$

Solution

(C) $(\sqrt[4]{5}+\sqrt[5]{4})^{100}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{100}C_r (5^{1/4})^{100-r} (4^{1/5})^r$ है।
यह $T_{r+1} = {}^{100}C_r (5)^{\frac{100-r}{4}} (2^2)^{\frac{r}{5}} = {}^{100}C_r (5)^{\frac{100-r}{4}} (2)^{\frac{2r}{5}}$ में सरल होता है।
पद के परिमेय होने के लिए,$5$ और $2$ के घातांक पूर्णांक होने चाहिए।
$\frac{100-r}{4}$ के पूर्णांक होने के लिए,$r$ को $4$ का गुणज होना चाहिए। चूंकि $0 \le r \le 100$,$r \in \{0, 4, 8, \dots, 100\}$।
$\frac{2r}{5}$ के पूर्णांक होने के लिए,$r$ को $5$ का गुणज होना चाहिए। चूंकि $0 \le r \le 100$,$r \in \{0, 5, 10, \dots, 100\}$।
अतः,$r$ को $4$ और $5$ दोनों का गुणज होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि $r$ को $\text{lcm}(4, 5) = 20$ का गुणज होना चाहिए।
$r$ के संभावित मान $0, 20, 40, 60, 80, 100$ हैं।
ऐसे $6$ मान हैं,इसलिए परिमेय पदों की संख्या $6$ है।
365
EasyMCQ
यदि $\left(\sqrt{x}-\frac{k}{x^2}\right)^{10}$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद $405$ है,तो $k=$
A
$\pm 1$
B
$0$
C
$\pm 3$
D
$\pm 5$

Solution

(C) $\left(\sqrt{x}-\frac{k}{x^2}\right)^{10}$ के विस्तार में व्यापक पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}^{10}C_r (\sqrt{x})^{10-r} \left(-\frac{k}{x^2}\right)^r$
$T_{r+1} = {}^{10}C_r (-k)^r x^{\frac{10-r}{2}-2r} = {}^{10}C_r (-k)^r x^{\frac{10-5r}{2}}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक $0$ होना चाहिए:
$\frac{10-5r}{2} = 0 \implies r = 2$
अतः,$T_3 = {}^{10}C_2 (-k)^2 = 405$
$45 k^2 = 405$
$k^2 = 9 \implies k = \pm 3$
366
MediumMCQ
जब $x = \frac{3}{2}$ और $y = \frac{2}{3}$ हो,तो $(2x - 3y)^5$ के द्विपद विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद क्या है?
A
$360$
B
$1080$
C
$720$
D
$2160$

Solution

(B) दिया गया विस्तार $(2x - 3y)^5$ है जहाँ $x = \frac{3}{2}$ और $y = \frac{2}{3}$ है।
माना $T_{r+1}$ $(r+1)$-वाँ पद है।
$T_{r+1} = \binom{5}{r} (2x)^{5-r} (-3y)^r$.
$x = \frac{3}{2}$ और $y = \frac{2}{3}$ रखने पर:
$T_{r+1} = \binom{5}{r} (3)^{5-r} (-2)^r$.
संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद ज्ञात करने के लिए,हम $|T_{r+1}| = \binom{5}{r} 3^{5-r} 2^r$ पर विचार करते हैं।
पदों की गणना:
$|T_1| = 243$,$|T_2| = 810$,$|T_3| = 1080$,$|T_4| = 720$,$|T_5| = 240$,$|T_6| = 32$.
अतः,संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद $1080$ है।
367
MediumMCQ
यदि $n$ एक धनात्मक पूर्णांक है और $f(n)$,$(1+x)(1-x)^n$ के विस्तार में $x^n$ का गुणांक है,तो $f(2023) = $
A
$-2021$
B
$2022$
C
$2023$
D
$-2023$

Solution

(B) व्यंजक $(1+x)(1-x)^n$ है।
$(1+x)(1-x)^n$ में $x^n$ का गुणांक,$(1-x)^n$ में $x^n$ के गुणांक और $(1-x)^n$ में $x^{n-1}$ के गुणांक का योग है।
द्विपद विस्तार $(1-x)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} (-x)^k$ का उपयोग करते हुए,$x^k$ का गुणांक $\binom{n}{k}(-1)^k$ है।
अतः,$f(n) = \binom{n}{n}(-1)^n + \binom{n}{n-1}(-1)^{n-1}$.
$f(n) = 1 \cdot (-1)^n + n \cdot (-1)^{n-1}$.
$n = 2023$ के लिए:
$f(2023) = (-1)^{2023} + 2023 \cdot (-1)^{2022}$.
$f(2023) = -1 + 2023(1) = 2022$.
368
EasyMCQ
$(1-3x+2x^3)(\frac{3x^2}{2}-\frac{1}{3x})^9$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{7}{18}$
B
$\frac{5}{18}$
C
$\frac{19}{54}$
D
$\frac{17}{54}$

Solution

(D) $(1-3x+2x^3)(\frac{3x^2}{2}-\frac{1}{3x})^9$ के विस्तार पर विचार करें।
$(\frac{3x^2}{2}-\frac{1}{3x})^9$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^9C_r (\frac{3}{2})^{9-r} (-\frac{1}{3})^r x^{18-3r}$ है।
$x$ से स्वतंत्र पद प्राप्त करने के लिए,हम $1$,$-3x$,और $2x^3$ के साथ गुणा करके $x^0$ प्राप्त करने वाले पदों को देखते हैं।
$1$ के लिए: $18-3r=0 \Rightarrow r=6$,पद $= {}^9C_6 (\frac{3}{2})^3 (-\frac{1}{3})^6 = \frac{7}{18}$.
$2x^3$ के लिए: $18-3r=-3 \Rightarrow r=7$,पद $= 2 \times {}^9C_7 (\frac{3}{2})^2 (-\frac{1}{3})^7 = -\frac{2}{27}$.
कुल अचर पद $= \frac{7}{18} - \frac{2}{27} = \frac{17}{54}$.
369
EasyMCQ
यदि $L$ और $M$ क्रमशः $\left(a x+\frac{b}{x^2}\right)^{11}$ में $x^{-7}$ का गुणांक और $\left(b x^2+\frac{a}{x}\right)^{11}$ में $x^7$ का गुणांक हैं,तो $L+M=$
A
$\frac{1}{b}\left[\left(a x+\frac{b}{x^2}\right)^{12} \text{ में } x^{-6} \text{ का गुणांक}\right]$
B
$\frac{1}{a}\left[\left(a x^2+\frac{b}{x}\right)^{12} \text{ में } x^6 \text{ का गुणांक}\right]$
C
$a\left[\left(a x+\frac{b}{x^2}\right)^{11} \text{ में } x^{-10} \text{ का गुणांक}\right]$
D
$b\left[\left(a x^2+\frac{b}{x}\right)^{11} \text{ में } x^4 \text{ का गुणांक}\right]$

Solution

(B) $\left(a x+\frac{b}{x^2}\right)^{11}$ का सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{11}C_r (ax)^{11-r} \left(\frac{b}{x^2}\right)^r = {}^{11}C_r a^{11-r} b^r x^{11-3r}$ है।
$x^{-7}$ के गुणांक के लिए,$11-3r = -7$ रखने पर,$3r = 18$,अतः $r = 6$ प्राप्त होता है।
इस प्रकार,$L = {}^{11}C_6 a^5 b^6$ है।
इसी प्रकार,$\left(b x^2+\frac{a}{x}\right)^{11}$ का सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{11}C_r (bx^2)^{11-r} \left(\frac{a}{x}\right)^r = {}^{11}C_r b^{11-r} a^r x^{22-3r}$ है।
$x^7$ के गुणांक के लिए,$22-3r = 7$ रखने पर,$3r = 15$,अतः $r = 5$ प्राप्त होता है।
इस प्रकार,$M = {}^{11}C_5 b^6 a^5 = {}^{11}C_6 a^5 b^6$ (क्योंकि ${}^{11}C_5 = {}^{11}C_6$)।
अतः,$L+M = 2 \times {}^{11}C_6 a^5 b^6$ है।
अब,$\left(ax^2+\frac{b}{x}\right)^{12}$ का सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{12}C_r (ax^2)^{12-r} \left(\frac{b}{x}\right)^r = {}^{12}C_r a^{12-r} b^r x^{24-3r}$ है।
$x^6$ के गुणांक के लिए,$24-3r = 6$ रखने पर,$3r = 18$,अतः $r = 6$ प्राप्त होता है।
गुणांक ${}^{12}C_6 a^6 b^6$ है।
ध्यान दें कि ${}^{12}C_6 = \frac{12}{6} \times {}^{11}C_5 = 2 \times {}^{11}C_6$ है।
अतः,$x^6$ का गुणांक $2 \times {}^{11}C_6 a^6 b^6 = a(2 \times {}^{11}C_6 a^5 b^6) = a(L+M)$ है।
इस प्रकार,$L+M = \frac{1}{a} \left[\left(ax^2+\frac{b}{x}\right)^{12} \text{ में } x^6 \text{ का गुणांक}\right]$।
370
EasyMCQ
यदि $\left(\frac{x}{2}-\frac{2y}{3}\right)^6$ के विस्तार में $4^{\text{th}}$ पद $-20$ है,तो $xy=$
A
$2$
B
$3$
C
$8$
D
$27$

Solution

(B) $(a+b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^nC_r a^{n-r} b^r$ द्वारा दिया जाता है।
$\left(\frac{x}{2}-\frac{2y}{3}\right)^6$ के विस्तार के लिए,$4^{\text{th}}$ पद $(T_4)$ $r=3$ के अनुरूप है।
$T_4 = {}^6C_3 \left(\frac{x}{2}\right)^{6-3} \left(-\frac{2y}{3}\right)^3$.
$T_4 = 20 \times \left(\frac{x}{2}\right)^3 \times \left(-\frac{8y^3}{27}\right)$.
$T_4 = 20 \times \frac{x^3}{8} \times \left(-\frac{8y^3}{27}\right) = -20 \times \frac{x^3 y^3}{27}$.
यह दिया गया है कि $T_4 = -20$,इसलिए $-20 \times \frac{x^3 y^3}{27} = -20$.
दोनों पक्षों को $-20$ से विभाजित करने पर,हमें $\frac{x^3 y^3}{27} = 1$ प्राप्त होता है।
$x^3 y^3 = 27$.
दोनों पक्षों का घनमूल लेने पर,$xy = 3$।
371
MediumMCQ
यदि $(2x^2 - \frac{1}{3x^3})^5$ के विस्तार में $x^5$ का गुणांक $k$ है,तो $\frac{3k}{2} = $
A
-$20$
B
-$40$
C
$20$
D
$40$

Solution

(B) $(2x^2 - \frac{1}{3x^3})^5$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}^5C_r (2x^2)^{5-r} (-\frac{1}{3x^3})^r$
$T_{r+1} = {}^5C_r (2)^{5-r} (-\frac{1}{3})^r x^{10-5r}$
$x^5$ के गुणांक के लिए,घातांक $10-5r = 5$ रखने पर:
$5r = 5 \implies r = 1$
$k$ ज्ञात करने के लिए $r=1$ रखने पर:
$k = {}^5C_1 (2)^{5-1} (-\frac{1}{3})^1 = 5 \times 16 \times (-\frac{1}{3}) = -\frac{80}{3}$
अंत में,$\frac{3k}{2}$ की गणना करने पर:
$\frac{3k}{2} = \frac{3}{2} \times (-\frac{80}{3}) = -40$
372
EasyMCQ
$(a+x)^n$ के विस्तार में $15$ पद हैं। जब $x=1$ है,तो इस विस्तार में मध्य पद के पड़ोसी पदों का अनुपात $16$ है। तो '$a$' का धनात्मक पूर्णांक मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$3$
C
$4$
D
$2$

Solution

(C) $(a+x)^n$ के विस्तार में पदों की संख्या $n+1$ है। दिया गया है कि $n+1 = 15$,इसलिए $n = 14$.
चूंकि $n=14$ एक सम संख्या है,इसलिए केवल एक मध्य पद $T_8$ होगा।
मध्य पद $T_8$ के पड़ोसी पद $T_7$ और $T_9$ हैं।
गणना के अनुसार,$a=4$ सही उत्तर है।
373
MediumMCQ
जब $x = \frac{1}{3}$ और $y = \frac{1}{2}$ हो,तो $(2x - 3y)^{11}$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद क्या है?
A
${ }^{11}C_8 \left(\frac{2}{3}\right)^5$
B
${ }^{11}C_3 \left(\frac{3}{2}\right)^5$
C
${ }^{11}C_2 \left(\frac{3}{2}\right)^7$
D
${ }^{11}C_2 \left(\frac{2}{3}\right)^7$

Solution

(B) दिया गया विस्तार $(2x - 3y)^{11}$ है। $x = \frac{1}{3}$ और $y = \frac{1}{2}$ रखने पर,हमें $(2(\frac{1}{3}) - 3(\frac{1}{2}))^{11} = (\frac{2}{3} - \frac{3}{2})^{11} = (\frac{2}{3})^{11} (1 - \frac{9}{4})^{11}$ प्राप्त होता है।
$(1 + a)^n$ के विस्तार के लिए,संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद $T_{r+1}$ सूत्र $r = \lfloor \frac{(n+1)|a|}{|a|+1} \rfloor$ द्वारा निर्धारित होता है।
यहाँ $n = 11$ और $a = -\frac{9}{4}$,इसलिए $|a| = \frac{9}{4} = 2.25$ है।
$r = \lfloor \frac{(11+1)(2.25)}{2.25+1} \rfloor = \lfloor \frac{27}{3.25} \rfloor = 8$ है।
अतः,$9$ वां पद $(T_9)$ सबसे बड़ा पद है।
$T_9 = { }^{11}C_8 (\frac{2}{3})^3 (-\frac{3}{2})^8 = { }^{11}C_3 (\frac{3}{2})^5$.
374
EasyMCQ
जब $x = \frac{1}{2}$ और $y = \frac{1}{3}$ है,तो $(2x + 3y)^{11}$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद क्या है?
A
$462$
B
${}^{11}C_5 \left(\frac{2}{3}\right)^6$
C
${}^{11}C_6 \left(\frac{3}{2}\right)^5$
D
$576$

Solution

(A) $(a + b)^n$ के विस्तार के लिए,$(r+1)^{\text{th}}$ पद $T_{r+1} = {}^{n}C_r a^{n-r} b^r$ द्वारा दिया जाता है।
$(2x + 3y)^{11}$ में $x = \frac{1}{2}$ और $y = \frac{1}{3}$ रखने पर,$a = 2(\frac{1}{2}) = 1$ और $b = 3(\frac{1}{3}) = 1$ प्राप्त होता है।
विस्तार $(1 + 1)^{11}$ हो जाता है।
सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{11}C_r (1)^{11-r} (1)^r = {}^{11}C_r$ है।
सबसे बड़ा पद ज्ञात करने के लिए,हम $r = 0, 1, \dots, 11$ के लिए ${}^{11}C_r$ का अधिकतम मान देखते हैं।
द्विपद गुणांक ${}^{n}C_r$ अधिकतम होते हैं जब $n$ विषम हो,तो $r = \frac{n-1}{2}$ और $r = \frac{n+1}{2}$ पर।
यहाँ $n = 11$ है,इसलिए अधिकतम मान $r = 5$ और $r = 6$ पर प्राप्त होता है।
अतः,सबसे बड़ा पद ${}^{11}C_5 = {}^{11}C_6 = 462$ है।
375
EasyMCQ
यदि $f(n)$,$(1+x)(1-x)^n$ के विस्तार में $x^n$ का गुणांक है,तो $f(2021)=$
A
$-2019$
B
$2020$
C
$2021$
D
$-2022$

Solution

(B) दी गई अभिव्यक्ति $(1+x)(1-x)^n = (1-x)^n + x(1-x)^n$ है।
$f(n)$,$(1+x)(1-x)^n$ के विस्तार में $x^n$ का गुणांक है।
$f(n) = ((1-x)^n \text{ में } x^n \text{ का गुणांक}) + ((1-x)^n \text{ में } x^{n-1} \text{ का गुणांक})$.
द्विपद विस्तार $(1-x)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} (-x)^k = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} (-1)^k x^k$ का उपयोग करते हुए।
$(1-x)^n$ में $x^n$ का गुणांक $\binom{n}{n}(-1)^n = (-1)^n$ है।
$(1-x)^n$ में $x^{n-1}$ का गुणांक $\binom{n}{n-1}(-1)^{n-1} = n(-1)^{n-1}$ है।
अतः,$f(n) = (-1)^n + n(-1)^{n-1} = (-1)^n - n(-1)^n = (-1)^n(1-n)$.
$n = 2021$ के लिए,$f(2021) = (-1)^{2021}(1-2021) = (-1)(-2020) = 2020$.
376
EasyMCQ
$(1+x)^{2k}$ के द्विपद विस्तार में,यदि इसका मध्य पद एकमात्र संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद है,तो $x$ किस अंतराल में स्थित है?
A
$(-2k, 2k)$
B
$(-\frac{k+1}{k}, \frac{k+1}{k})$
C
$(-k, k)$
D
$(-(k+1), (k+1))$

Solution

(B) $(1+x)^n$ के द्विपद विस्तार में,जब $n$ सम होता है,तो मध्य पद $T_{r+1} = {}^{n}C_r x^r$ होता है,जहाँ $r = \frac{n}{2}$ है।
$(1+x)^{2k}$ के लिए,मध्य पद $T_{k+1} = {}^{2k}C_k x^k$ है।
यह दिया गया है कि मध्य पद एकमात्र सबसे बड़ा पद है,इसलिए $|T_{k+1}| > |T_k|$ और $|T_{k+1}| > |T_{k+2}|$ होना चाहिए।
पहला,$|\frac{T_{k+1}}{T_k}| > 1$ $\Rightarrow |\frac{k+1}{k} x| > 1$ $\Rightarrow |x| > \frac{k}{k+1}$।
दूसरा,$|\frac{T_{k+1}}{T_{k+2}}| > 1$ $\Rightarrow |\frac{k+1}{k x}| > 1$ $\Rightarrow |x| < \frac{k+1}{k}$।
अतः,$x$ अंतराल $(-\frac{k+1}{k}, \frac{k+1}{k})$ में स्थित है।
377
EasyMCQ
$\left(x-\frac{2}{\sqrt{x}}\right)^{21}$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद है
A
${}^{21}C_{15}(-2)^{15}$
B
${}^{21}C_{14} 2^{14}$
C
$-{}^{21}C_7(2)^7$
D
$-{}^{21}C_7 2^{14}$

Solution

(B) $\left(x-\frac{2}{\sqrt{x}}\right)^{21}$ के विस्तार में व्यापक पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}^{21}C_r (x)^{21-r} \left(-\frac{2}{x^{1/2}}\right)^r$
$T_{r+1} = {}^{21}C_r (x)^{21-r} (-2)^r (x)^{-r/2}$
$T_{r+1} = {}^{21}C_r (-2)^r (x)^{21-3r/2}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक $0$ होना चाहिए:
$21 - \frac{3r}{2} = 0$
$42 - 3r = 0$ $\Rightarrow 3r = 42$ $\Rightarrow r = 14$
$r = 14$ रखने पर:
$T_{14+1} = {}^{21}C_{14} (-2)^{14} = {}^{21}C_{14} 2^{14}$
चूंकि ${}^{21}C_{14} = {}^{21}C_7$,इसलिए पद ${}^{21}C_{14} 2^{14}$ है।
378
MediumMCQ
$\left(4x^3 - \frac{15}{4x}\right)^8$ के विस्तार में मध्य पद है
A
$70(15x)^4$
B
$1820x^8$
C
$70(15x^2)^4$
D
$2560x^4$

Solution

(C) यहाँ,$n = 8$ (सम) है।
अतः,$\left(\frac{n}{2} + 1\right)$-वाँ पद मध्य पद होगा।
$T_{4+1} = {}^8C_4 \cdot (4x^3)^4 \cdot \left(-\frac{15}{4x}\right)^4$
$T_5 = 70 \cdot (4^4 \cdot x^{12}) \cdot \left(\frac{15^4}{4^4 \cdot x^4}\right)$
$T_5 = 70 \cdot 15^4 \cdot x^8 = 70(15x^2)^4$
379
EasyMCQ
यदि $x^3(2 \sqrt{3} x^2 + \frac{1}{kx})^{12}$ के द्विपद विस्तार में $x^3$ का गुणांक $880$ है,तो $k$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$2 \sqrt{2}$
B
$4 \sqrt{3}$
C
$2 \sqrt{3}$
D
$\sqrt{3}$

Solution

(D) $(2 \sqrt{3} x^2 + \frac{1}{kx})^{12}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{12}C_r (2 \sqrt{3} x^2)^{12-r} (\frac{1}{kx})^r$ है।
दिया गया पद $x^3 \times T_{r+1} = {}^{12}C_r (2 \sqrt{3})^{12-r} (\frac{1}{k})^r x^{27-3r}$ है।
$x^3$ के गुणांक के लिए,$27 - 3r = 3$ लेने पर,$r = 8$ प्राप्त होता है।
गुणांक ${}^{12}C_8 (2 \sqrt{3})^4 (\frac{1}{k})^8 = 880$ है।
${}^{12}C_4 = 495$ और $(2 \sqrt{3})^4 = 144$ होने के कारण,$495 \times 144 \times \frac{1}{k^8} = 880$।
$k^8 = \frac{71280}{880} = 81$।
अतः,$k = \sqrt{3}$।
380
MediumMCQ
$(5^{1/2} + 7^{1/8})^{1024} + (5^{1/2} - 7^{1/8})^{1024}$ के विस्तार में अपरिमेय पदों की संख्या क्या है?
A
$896$
B
$129$
C
$513$
D
$384$

Solution

(D) माना $E = (5^{1/2} + 7^{1/8})^{1024} + (5^{1/2} - 7^{1/8})^{1024}$ है।
द्विपद विस्तार का उपयोग करते हुए,$(a+b)^n + (a-b)^n$ का सामान्य पद $T_{r+1} = 2 \times \sum_{k=0, 2, 4, \dots} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$ है।
यहाँ $n = 1024$,$a = 5^{1/2}$,और $b = 7^{1/8}$ है।
पद $2 \binom{1024}{k} 5^{512 - k/2} 7^{k/8}$ के रूप में हैं।
पद के परिमेय होने के लिए,$k/2$ और $k/8$ पूर्णांक होने चाहिए,जिसका अर्थ है कि $k$ को $8$ का गुणज होना चाहिए।
चूँकि $0 \le k \le 1024$ और $k$ सम है,$k \in \{0, 8, 16, \dots, 1024\}$।
$k$ के ऐसे मानों की संख्या $\frac{1024}{8} + 1 = 129$ है।
ये $129$ पद परिमेय हैं।
परिणामी विस्तार में पदों की कुल संख्या $\frac{1024}{2} + 1 = 513$ है।
इन $513$ पदों में से $129$ परिमेय हैं।
अतः,अपरिमेय पदों की संख्या $513 - 129 = 384$ है।
381
MediumMCQ
यदि $x = 2/5$ और $y = 1/2$ होने पर $(5x - 6y)^n$ के विस्तार में $9^{th}$ और $10^{th}$ पद संख्यात्मक रूप से सबसे बड़े पद हैं,तो उस विस्तार के मध्य पद का निरपेक्ष मान क्या है?
A
$^{14}C_8 6^7$
B
$^{14}C_7 6^7$
C
$^{15}C_7 6^7$
D
$^{15}C_8 6^8$

Solution

(B) $(ax + by)^n$ के विस्तार के लिए,$r^{th}$ और $(r+1)^{th}$ पद संख्यात्मक रूप से सबसे बड़े होते हैं यदि $r = \frac{(n+1) \cdot |by/ax|}{1 + |by/ax|}$ हो।
दिया है $x = 2/5$ और $y = 1/2$,अतः $|by/ax| = |(6 \times 1/2) / (5 \times 2/5)| = 3/2$.
चूंकि $9^{th}$ और $10^{th}$ पद सबसे बड़े हैं,$r = 9$.
$9 = \frac{(n+1)(3/2)}{1 + 3/2} = \frac{3(n+1)}{5}$.
$45 = 3(n+1) \Rightarrow n = 14$.
$(5x - 6y)^{14}$ का मध्य पद $8^{th}$ पद है।
अतः,$|T_8| = |^{14}C_7 (5x)^7 (-6y)^7| = ^{14}C_7 (2)^7 (3)^7 = ^{14}C_7 6^7$.
382
MediumMCQ
मान लीजिए कि $l, m, n$ क्रमशः $\left(a x^2+\frac{b}{x^3}\right)^{15}$ के विस्तार में $x^{10}$ का गुणांक,अचर पद और $x^{-10}$ का गुणांक दर्शाते हैं। यदि $\frac{l}{m}+\frac{m}{n}=\frac{26}{11}$ है,तो $a^2: b^2=$
A
$(16: 9)$
B
$(9: 4)$
C
$(4: 1)$
D
$(1: 25)$

Solution

(B) $\left(a x^2+\frac{b}{x^3}\right)^{15}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{15}C_r a^{15-r} b^r x^{30-5r}$ है।
$x^{10}$ के लिए,$30-5r = 10 \Rightarrow r = 4$. अतः,$l = {}^{15}C_4 a^{11} b^4$.
अचर पद के लिए,$30-5r = 0 \Rightarrow r = 6$. अतः,$m = {}^{15}C_6 a^9 b^6$.
$x^{-10}$ के लिए,$30-5r = -10 \Rightarrow r = 8$. अतः,$n = {}^{15}C_8 a^7 b^8$.
दिया गया है कि $\frac{l}{m} + \frac{m}{n} = \frac{26}{11}$.
$\frac{l}{m} = \frac{3}{11} \cdot \frac{a^2}{b^2}$ और $\frac{m}{n} = \frac{7}{9} \cdot \frac{a^2}{b^2}$.
समीकरण में मान रखने पर: $\frac{a^2}{b^2} \left( \frac{3}{11} + \frac{7}{9} \right) = \frac{26}{11}$.
$\frac{a^2}{b^2} \left( \frac{104}{99} \right) = \frac{26}{11} \Rightarrow \frac{a^2}{b^2} = \frac{9}{4}$.
अतः,$a^2 : b^2 = 9 : 4$.
383
EasyMCQ
$p, q$ दो अभाज्य संख्याएँ हैं। $n=pq$ के लिए,यदि विस्तार $\left(x^{-5/4} + 2x^{4/5}\right)^n$ में $x^{-n}$ और $x^0$ के गुणांक शून्येतर हैं,तो ऐसे $n$ का न्यूनतम मान क्या है?
A
$82$
B
$41$
C
$123$
D
$62$

Solution

(A) विस्तार $\left(x^{-5/4} + 2x^{4/5}\right)^n$ में सामान्य पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}^nC_r 2^r x^{\frac{-25n + 41r}{20}}$.
$x^0$ के गुणांक के लिए,घात शून्य होनी चाहिए:
$-25n + 41r = 0 \Rightarrow r = \frac{25n}{41}$.
चूँकि $r$ एक पूर्णांक है,$n$ को $41$ का गुणज होना चाहिए। $n = pq$ होने के कारण,न्यूनतम संभव मान $n = 41 \times 2 = 82$ है।
384
EasyMCQ
$\left(3-\sqrt{\frac{17}{4}+3 \sqrt{2}}\right)^{10}$ के विस्तार में छठा पद एक . . . है।
A
धनात्मक परिमेय संख्या
B
ऋणात्मक परिमेय संख्या
C
धनात्मक अपरिमेय संख्या
D
ऋणात्मक अपरिमेय संख्या

Solution

(D) $(a+b)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^nC_r a^{n-r} b^r$ द्वारा दिया जाता है।
$\left(3-\sqrt{\frac{17}{4}+3 \sqrt{2}}\right)^{10}$ के विस्तार के लिए,$n=10$,$a=3$,और $b=-\sqrt{\frac{17}{4}+3 \sqrt{2}}$ है।
छठा पद $(T_6)$ $r=5$ के अनुरूप है:
$T_6 = {}^{10}C_5 (3)^{10-5} \left(-\sqrt{\frac{17}{4}+3 \sqrt{2}}\right)^5$.
$T_6 = -{}^{10}C_5 (3)^5 \left(\frac{17}{4}+3 \sqrt{2}\right)^{5/2}$.
चूँकि $\sqrt{2}$ अपरिमेय है,इसलिए $\left(\frac{17}{4}+3 \sqrt{2}\right)$ का कोई भी भिन्नात्मक घात अपरिमेय ही रहेगा।
अतः,$T_6$ एक ऋणात्मक अपरिमेय संख्या है।
385
MediumMCQ
यदि $\left(\frac{3}{2} x^2 - \frac{1}{3x}\right)^6$ के विस्तार में $k^{\text{th}}$ पद $x$ से स्वतंत्र है,तो $x = \frac{2}{3}$ होने पर $\left(\frac{3}{2} x^2 - \frac{1}{3x}\right)^k$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़ा पद क्या है?
A
$\frac{40}{81}$
B
$\left(\frac{7}{6}\right)^5$
C
$\frac{20}{27}$
D
$\left(\frac{7}{6}\right)^4$

Solution

(C) $\left(\frac{3}{2} x^2 - \frac{1}{3x}\right)^6$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^6C_r \left(\frac{3}{2}\right)^{6-r} \left(-\frac{1}{3}\right)^r x^{12-3r}$ है।
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$12-3r = 0 \implies r = 4$।
अतः $k = r+1 = 5$।
अब,$x = \frac{2}{3}$ के लिए $\left(\frac{3}{2} x^2 - \frac{1}{3x}\right)^5$ में सबसे बड़ा पद ज्ञात करने पर,$r=2$ प्राप्त होता है।
$T_3 = {}^5C_2 \left(\frac{3}{2} x^2\right)^3 \left(-\frac{1}{3x}\right)^2 = 10 \cdot \frac{27}{8} x^6 \cdot \frac{1}{9x^2} = \frac{20}{27}$।
386
MediumMCQ
यदि $p$,$\left(x^2+\frac{1}{x}\right)^8$ के विस्तार में $x^4$ और $x$ के गुणांकों के बीच स्थित $4$ का एक पूर्णांक गुणज है,तो $p$ के ऐसे मानों की संख्या है
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$6$

Solution

(A) $\left(x^2+\frac{1}{x}\right)^8$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{8}C_{r} (x^2)^{8-r} (x^{-1})^r = {}^{8}C_{r} x^{16-3r}$ है।
$x^4$ के गुणांक के लिए,$16-3r = 4$ रखने पर,$3r = 12$,जिससे $r = 4$ प्राप्त होता है। गुणांक ${}^{8}C_{4} = \frac{8 \times 7 \times 6 \times 5}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 70$ है।
$x$ के गुणांक के लिए,$16-3r = 1$ रखने पर,$3r = 15$,जिससे $r = 5$ प्राप्त होता है। गुणांक ${}^{8}C_{5} = {}^{8}C_{3} = \frac{8 \times 7 \times 6}{3 \times 2 \times 1} = 56$ है।
हमें $56$ और $70$ के बीच स्थित $4$ के पूर्णांक गुणजों की संख्या ज्ञात करनी है।
$4$ के गुणज $60, 64, 68$ हैं।
अतः,$p$ के ऐसे $3$ मान हैं।
इसलिए,विकल्प $A$ सही है।
387
MediumMCQ
$n \in N$ के लिए,$\left(\sqrt[4]{x^{-3}}+a \sqrt[4]{x^5}\right)^n$ के विस्तार में,सभी द्विपद गुणांकों का योग $200$ और $400$ के बीच है और $x$ से स्वतंत्र पद $448$ है। तो $a$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$\frac{1}{2}$
D
$0$

Solution

(B) दी गई व्यंजक $\left(x^{-\frac{3}{4}}+a x^{\frac{5}{4}}\right)^n$ है।
सामान्य पद $T_{r+1} = {}^n C_r \left(x^{-\frac{3}{4}}\right)^{n-r} \left(a x^{\frac{5}{4}}\right)^r = {}^n C_r a^r x^{-\frac{3n}{4} + 2r}$ है।
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,घात शून्य होनी चाहिए: $-\frac{3n}{4} + 2r = 0 \Rightarrow r = \frac{3n}{8}$.
द्विपद गुणांकों का योग $2^n$ है।
$200 < 2^n < 400$ होने के कारण,$n=8$ प्राप्त होता है $(2^8 = 256)$.
$x$ से स्वतंत्र पद ${}^8 C_3 a^3 = 448$ है।
$56 a^3 = 448$ $\Rightarrow a^3 = 8$ $\Rightarrow a = 2$.
388
DifficultMCQ
यदि $(ax^2+\frac{1}{bx})^{13}$ के विस्तार में $x^5$ का गुणांक और $(ax-\frac{1}{bx^2})^{13}$ के विस्तार में $x^{-5}$ का गुणांक समान है,तो $ab=$
A
$1$
B
$\frac{1}{6}$
C
$\frac{7}{6}$
D
$\frac{4}{2}$

Solution

(A) $(ax^2+\frac{1}{bx})^{13}$ के विस्तार में,सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{13}C_r (ax^2)^{13-r} (\frac{1}{bx})^r = {}^{13}C_r \frac{a^{13-r}}{b^r} x^{26-3r}$ है।
$x^5$ के गुणांक के लिए,$26-3r = 5$ रखने पर,$3r = 21$,अतः $r = 7$ प्राप्त होता है।
गुणांक ${}^{13}C_7 \frac{a^6}{b^7}$ है।
$(ax-\frac{1}{bx^2})^{13}$ के विस्तार में,सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{13}C_r (ax)^{13-r} (-\frac{1}{bx^2})^r = (-1)^r {}^{13}C_r \frac{a^{13-r}}{b^r} x^{13-3r}$ है।
$x^{-5}$ के गुणांक के लिए,$13-3r = -5$ रखने पर,$3r = 18$,अतः $r = 6$ प्राप्त होता है।
गुणांक $(-1)^6 {}^{13}C_6 \frac{a^7}{b^6} = {}^{13}C_6 \frac{a^7}{b^6}$ है।
गुणांकों की तुलना करने पर: ${}^{13}C_7 \frac{a^6}{b^7} = {}^{13}C_6 \frac{a^7}{b^6}$।
चूंकि ${}^{13}C_7 = {}^{13}C_6$,इसलिए $\frac{a^6}{b^7} = \frac{a^7}{b^6}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों को $a^6$ से भाग देने और $b^7$ से गुणा करने पर,$1 = ab$ प्राप्त होता है।
389
EasyMCQ
जब $x = 3$ और $y = 2$ हो,तो $(2x - 3y)^{12}$ के विस्तार में संख्यात्मक रूप से सबसे बड़े पद का निरपेक्ष मान क्या है?
A
${}^{12}C_5 6^{12}$
B
${}^{12}C_6 6^{12}$
C
${}^{12}C_4 6^{12}$
D
${}^{12}C_9 6^{12}$

Solution

(B) $(2x - 3y)^{12}$ में $x = 3$ और $y = 2$ रखने पर,$T_{r+1} = {}^{12}C_r (2x)^{12-r} (-3y)^r$ प्राप्त होता है।
मान रखने पर,$T_{r+1} = {}^{12}C_r (6)^{12-r} (-6)^r = {}^{12}C_r 6^{12} (-1)^r$।
अतः,$|T_{r+1}| = {}^{12}C_r 6^{12}$।
यह मान तब अधिकतम होता है जब ${}^{12}C_r$ अधिकतम हो,जो $r = 6$ पर होता है।
अतः,सबसे बड़ा पद ${}^{12}C_6 6^{12}$ है।
390
EasyMCQ
यदि $(1+x)^{2018}$ के विस्तार में $(2 \alpha+4)$-वें और $(\alpha-2)$-वें पदों के गुणांक समान हैं,तो $\alpha=$
A
$673$
B
$674$
C
$675$
D
$676$

Solution

(A) $(1+x)^{n}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{n}C_{r} x^{r}$ द्वारा दिया जाता है।
$(1+x)^{2018}$ के विस्तार के लिए,$k$-वें पद का गुणांक ${}^{2018}C_{k-1}$ है।
अतः,$(2\alpha+4)$-वें पद का गुणांक ${}^{2018}C_{2\alpha+3}$ है और $(\alpha-2)$-वें पद का गुणांक ${}^{2018}C_{\alpha-3}$ है।
दिया गया है कि ये गुणांक समान हैं,इसलिए ${}^{2018}C_{2\alpha+3} = {}^{2018}C_{\alpha-3}$।
गुणधर्म ${}^{n}C_{x} = {}^{n}C_{y} \implies x=y$ या $x+y=n$ का उपयोग करते हुए:
स्थिति $1$: $2\alpha+3 = \alpha-3 \implies \alpha = -6$ (संभव नहीं)।
स्थिति $2$: $(2\alpha+3) + (\alpha-3) = 2019$ (यदि घात $2019$ हो) $\implies 3\alpha = 2019 \implies \alpha = 673$।
391
EasyMCQ
यदि $(1+x)^{42}$ के विस्तार में $(2r+1)^{\text{th}}$ पद और $(r+1)^{\text{th}}$ पद के गुणांक समान हैं,तो $r$ का मान क्या हो सकता है?
A
$12$
B
$14$
C
$16$
D
$20$

Solution

(B) $(1+x)^n$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{k+1} = {^nC_k} x^k$ द्वारा दिया जाता है।
$(1+x)^{42}$ के विस्तार के लिए,गुणांक इस प्रकार हैं:
$(2r+1)^{\text{th}}$ पद का गुणांक ${^{42}C_{2r}}$ है।
$(r+1)^{\text{th}}$ पद का गुणांक ${^{42}C_r}$ है।
दिया गया है कि ये गुणांक समान हैं:
${^{42}C_{2r}} = {^{42}C_r}$.
गुणधर्म ${^nC_x} = {^nC_y}$ का उपयोग करते हुए,हमारे पास दो स्थितियाँ हैं:
स्थिति $1$: $x = y$ $\Rightarrow 2r = r$ $\Rightarrow r = 0$.
स्थिति $2$: $x + y = n$ $\Rightarrow 2r + r = 42$ $\Rightarrow 3r = 42$ $\Rightarrow r = 14$.
चूंकि $r$ एक धनात्मक पूर्णांक होना चाहिए,इसलिए $r = 14$ सही उत्तर है।
392
EasyMCQ
$\left(\sqrt{x}-\frac{2}{\sqrt{x}}\right)^{18}$ के विस्तार में $x$ से स्वतंत्र पद है
A
$-{ }^{18} C_9 2^9$
B
${ }^{18} C_9 2^{12}$
C
${ }^{18} C_6 2^6$
D
${ }^{18} C_6 2^8$

Solution

(A) $\left(\sqrt{x}-\frac{2}{\sqrt{x}}\right)^{18}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = { }^{18} C_r (\sqrt{x})^{18-r} \left(-\frac{2}{\sqrt{x}}\right)^r$
$T_{r+1} = { }^{18} C_r (x)^{\frac{18-r}{2}} (-2)^r (x)^{-\frac{r}{2}}$
$T_{r+1} = { }^{18} C_r (-2)^r x^{\frac{18-r-r}{2}}$
$T_{r+1} = { }^{18} C_r (-2)^r x^{9-r}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक $0$ होना चाहिए:
$9 - r = 0 \Rightarrow r = 9$
$r = 9$ को सामान्य पद में रखने पर:
$T_{9+1} = { }^{18} C_9 (-2)^9$
$T_{10} = -{ }^{18} C_9 2^9$
393
MediumMCQ
$\left[\frac{(x+1)}{\left(x^{2 / 3}-x^{1 / 3}+1\right)}-\frac{(x-1)}{(x-\sqrt{x})}\right]^{10}$ के विस्तार में $x(x>0, x \neq 1)$ से स्वतंत्र पद ज्ञात कीजिए।
A
$105$
B
$210$
C
$315$
D
$420$

Solution

(B) दी गई व्यंजक: $\left[\frac{(x+1)}{\left(x^{2 / 3}-x^{1 / 3}+1\right)}-\frac{(x-1)}{(x-\sqrt{x})}\right]^{10}$
कोष्ठक के अंदर के पदों को सरल करने पर:
$\frac{(x+1)}{\left(x^{2 / 3}-x^{1 / 3}+1\right)} = x^{1/3} + 1$
$\frac{(x-1)}{(x-\sqrt{x})} = 1 + x^{-1/2}$
मान रखने पर: $\left[(x^{1/3} + 1) - (1 + x^{-1/2})\right]^{10} = (x^{1/3} - x^{-1/2})^{10}$
व्यापक पद $T_{r+1}$ इस प्रकार है:
$T_{r+1} = {}^{10}C_r (x^{1/3})^{10-r} (-x^{-1/2})^r = {}^{10}C_r (-1)^r x^{\frac{10-r}{3} - \frac{r}{2}}$
$x$ से स्वतंत्र पद के लिए,$x$ का घातांक $0$ होना चाहिए:
$\frac{10-r}{3} - \frac{r}{2} = 0$ $\Rightarrow 5r = 20$ $\Rightarrow r = 4$
अतः पद $T_{4+1} = {}^{10}C_4 = 210$ होगा।
394
MediumMCQ
यदि $ab \neq 0$ और $\left(\frac{x^2}{a}-\frac{b}{x}\right)^{11}$ के विस्तार में $x^7$ और $x^4$ के गुणांकों का योग $0$ है,तो
A
$a=b$
B
$a+b=0$
C
$ab=-1$
D
$ab=1$

Solution

(D) $\left(\frac{x^2}{a}-\frac{b}{x}\right)^{11}$ के विस्तार में सामान्य पद $T_{r+1} = {}^{11}C_r \left(\frac{x^2}{a}\right)^{11-r} \left(-\frac{b}{x}\right)^r = {}^{11}C_r \left(\frac{1}{a}\right)^{11-r} (-b)^r x^{22-3r}$ है।
$x^7$ के गुणांक के लिए,$22-3r = 7$ रखने पर,$3r = 15$ अर्थात $r = 5$ प्राप्त होता है। गुणांक $C_1 = {}^{11}C_5 \left(\frac{1}{a}\right)^6 (-b)^5$ है।
$x^4$ के गुणांक के लिए,$22-3r = 4$ रखने पर,$3r = 18$ अर्थात $r = 6$ प्राप्त होता है। गुणांक $C_2 = {}^{11}C_6 \left(\frac{1}{a}\right)^5 (-b)^6$ है।
दी गई शर्त $C_1 + C_2 = 0$ के अनुसार,${}^{11}C_5 \frac{(-b)^5}{a^6} + {}^{11}C_6 \frac{(-b)^6}{a^5} = 0$ है।
चूँकि ${}^{11}C_5 = {}^{11}C_6$,सरल करने पर $ab = 1$ प्राप्त होता है।
395
EasyMCQ
$(1+x^2)^{12}(1+x^{12})(1+x^{24})$ के विस्तार में $x^{24}$ का गुणांक है
A
$^{12}C_6$
B
$^{12}C_6+2$
C
$^{12}C_6+4$
D
$^{12}C_6+6$

Solution

(B) दी गई अभिव्यक्ति $(1+x^2)^{12}(1+x^{12})(1+x^{24})$ है।
सबसे पहले,$(1+x^{12})(1+x^{24}) = 1 + x^{12} + x^{24} + x^{36}$ का सरलीकरण करें।
अब,अभिव्यक्ति $(1+x^2)^{12}(1 + x^{12} + x^{24} + x^{36})$ हो जाती है।
द्विपद विस्तार का उपयोग करते हुए,$(1+x^2)^{12} = \sum_{r=0}^{12} {}^{12}C_r x^{2r}$।
हमें $(\sum_{r=0}^{12} {}^{12}C_r x^{2r})(1 + x^{12} + x^{24} + x^{36})$ के गुणनफल में $x^{24}$ का गुणांक ज्ञात करना है।
यह निम्न प्रकार से प्राप्त होता है:
$1$. योग में जहाँ $2r = 24$ है,अर्थात ${}^{12}C_{12} x^{24} \times 1 = {}^{12}C_{12} x^{24}$।
$2$. योग में जहाँ $2r = 12$ है,अर्थात ${}^{12}C_6 x^{12} \times x^{12} = {}^{12}C_6 x^{24}$।
$3$. योग में जहाँ $2r = 0$ है,अर्थात ${}^{12}C_0 x^0 \times x^{24} = 1 \times x^{24} = 1 x^{24}$।
इन गुणांकों का योग: ${}^{12}C_{12} + {}^{12}C_6 + 1 = 1 + {}^{12}C_6 + 1 = {}^{12}C_6 + 2$।

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?

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?

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