Gujarati

Exponential series Questions in Gujarati

Class 11 Mathematics · Exponential and Logarithmic Series · Exponential series

119+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 119 questions in Gujarati

1
DifficultMCQ
$\sum\limits_{n = 1}^\infty {\frac{{^n{C_0} + ... + ^n{C_n}}}{{^n{P_n}}}} $ ની કિંમત શોધો.
A
$e^2$
B
$e$
C
$e^2 - 1$
D
$e - 1$

Solution

(C) આપણે જાણીએ છીએ કે દ્વિપદી સહગુણકોનો સરવાળો $\sum_{k=0}^{n} {^nC_k} = 2^n$ થાય છે અને ક્રમચય $^nP_n = n!$ થાય છે.
આ કિંમતોને આપેલ પદાવલિમાં મૂકતા:
$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2^n}{n!} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{2^n}{n!} - \frac{2^0}{0!}$
$e^x$ માટે ટેલર શ્રેણીનું વિસ્તરણ $\sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}$ હોવાથી,$x=2$ માટે,આપણને $\sum_{n=0}^{\infty} \frac{2^n}{n!} = e^2$ મળે છે.
તેથી,સરવાળો $e^2 - 1$ થાય છે.
2
MediumMCQ
જો $y = 1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots \infty$ હોય,તો $x = $
A
$\log_e y$
B
$\log_e \frac{1}{y}$
C
$e^y$
D
$e^{-y}$

Solution

(A) આપેલ શ્રેણી એ ઘાતાંકીય વિધેય $e^x$ નું વિસ્તરણ છે.
તેથી,$y = 1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots = e^x$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા,આપણને $\ln(y) = \ln(e^x)$ મળે છે.
કારણ કે $\ln(e^x) = x$,તેથી $x = \log_e y$.
3
MediumMCQ
$1 + \frac{1 + 3}{2!} + \frac{1 + 3 + 5}{3!} + \frac{1 + 3 + 5 + 7}{4!} + \dots \infty = $
A
$e/2$
B
$e$
C
$2e$
D
$3e$

Solution

(C) શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{1 + 3 + 5 + \dots + (2n - 1)}{n!}$ છે.
પ્રથમ $n$ એકી સંખ્યાઓનો સરવાળો $n^2$ હોવાથી,$T_n = \frac{n^2}{n!} = \frac{n}{(n-1)!}$ મળે.
અંશને $n = (n-1) + 1$ તરીકે લખતા,$T_n = \frac{n-1}{(n-1)!} + \frac{1}{(n-1)!} = \frac{1}{(n-2)!} + \frac{1}{(n-1)!}$ મળે.
સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \sum_{k=0}^{\infty} \frac{k+1}{k!} = \sum_{k=0}^{\infty} \frac{k}{k!} + \sum_{k=0}^{\infty} \frac{1}{k!} = e + e = 2e$.
4
MediumMCQ
$\frac{1 \cdot 2}{1!} + \frac{2 \cdot 3}{2!} + \frac{3 \cdot 4}{3!} + \frac{4 \cdot 5}{4!} + \dots \infty = $
A
$2e$
B
$3e$
C
$3e - 1$
D
$e$

Solution

(B) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{n(n+1)}{n!} = \frac{n+1}{(n-1)!}$ છે.
અંશને $(n-1) + 2$ તરીકે લખતા,$T_n = \frac{(n-1) + 2}{(n-1)!} = \frac{n-1}{(n-1)!} + \frac{2}{(n-1)!} = \frac{1}{(n-2)!} + \frac{2}{(n-1)!}$ મળે.
શ્રેણીનો સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2}{(n-1)!}$ છે.
અહીં $\frac{1}{(-1)!} = 0$ હોવાથી,પ્રથમ સરવાળો $n=2$ થી શરૂ થાય છે,જે $\sum_{k=0}^{\infty} \frac{1}{k!} = e$ થાય છે.
બીજો સરવાળો $2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} = 2 \sum_{k=0}^{\infty} \frac{1}{k!} = 2e$ થાય છે.
આમ,$S = e + 2e = 3e$.
5
MediumMCQ
$1 + \frac{a + bx}{1!} + \frac{(a + bx)^2}{2!} + \dots + \frac{(a + bx)^n}{n!} + \dots$ ના વિસ્તરણમાં $x^r$ નો સહગુણક શું છે?
A
$\frac{(a + b)^r}{r!}$
B
$\frac{b^r}{r!}$
C
$\frac{e^a b^r}{r!}$
D
$e^{a + b^r}$

Solution

(C) આપેલ શ્રેણી એ ઘાતાંકીય વિધેય $e^{a + bx}$ નું વિસ્તરણ છે.
$S = e^{a + bx} = e^a \cdot e^{bx}$.
$e^{bx} = 1 + \frac{bx}{1!} + \frac{(bx)^2}{2!} + \dots + \frac{(bx)^r}{r!} + \dots$ ના વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા:
$S = e^a \left( 1 + \frac{bx}{1!} + \frac{b^2 x^2}{2!} + \dots + \frac{b^r x^r}{r!} + \dots \right)$.
$x^r$ નો સહગુણક મેળવવા માટે $e^a$ નો $\frac{b^r x^r}{r!}$ પદ સાથે ગુણાકાર કરવો પડે.
આમ,$x^r$ નો સહગુણક $\frac{e^a b^r}{r!}$ છે.
6
MediumMCQ
$\frac{e^{5x} + e^x}{e^{3x}}$ ના વિસ્તરણમાં,$x^4$ નો સહગુણક શું છે?
A
$-6/5$
B
$4/3$
C
$-4/3$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) આપેલ પદાવલિ: $\frac{e^{5x} + e^x}{e^{3x}} = e^{2x} + e^{-2x}$.
ઘાતાંકીય શ્રેણીના વિસ્તરણ $e^y = 1 + y + \frac{y^2}{2!} + \frac{y^3}{3!} + \frac{y^4}{4!} + \dots$ નો ઉપયોગ કરતા:
$e^{2x} + e^{-2x} = 2 \left[ 1 + \frac{(2x)^2}{2!} + \frac{(2x)^4}{4!} + \dots \right]$
$= 2 + 4x^2 + 2 \cdot \frac{16x^4}{24} + \dots$
$= 2 + 4x^2 + \frac{4}{3}x^4 + \dots$
તેથી,$x^4$ નો સહગુણક $\frac{4}{3}$ છે.
7
MediumMCQ
$(1 + x + x^2)e^{-x}$ ના વિસ્તરણમાં $x^2$ નો સહગુણક શોધો.
A
$1$
B
$-1$
C
$0.5$
D
$-0.5$

Solution

(C) આપણે જાણીએ છીએ કે $e^{-x}$ નું વિસ્તરણ $e^{-x} = 1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \dots$ છે.
હવે,આપેલ પદાવલિ $(1 + x + x^2)e^{-x} = (1 + x + x^2) \left( 1 - x + \frac{x^2}{2} - \frac{x^3}{6} + \dots \right)$ છે.
$x^2$ નો સહગુણક શોધવા માટે,આપણે પ્રથમ કૌંસના પદોનો બીજા કૌંસના પદો સાથે ગુણાકાર કરીએ છીએ જેથી ગુણાકાર $x^2$ મળે:
$1 \times (\frac{x^2}{2}) = \frac{1}{2}x^2$
$x \times (-x) = -x^2$
$x^2 \times (1) = x^2$
આ સહગુણકોનો સરવાળો: $\frac{1}{2} - 1 + 1 = \frac{1}{2} = 0.5$
આમ,$x^2$ નો સહગુણક $0.5$ છે.
8
MediumMCQ
$\frac{e^{7x} + e^{3x}}{e^{5x}}$ ના વિસ્તરણમાં,અચળ પદ કયું છે?
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) આપેલ પદાવલિ: $\frac{e^{7x} + e^{3x}}{e^{5x}} = \frac{e^{7x}}{e^{5x}} + \frac{e^{3x}}{e^{5x}} = e^{2x} + e^{-2x}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $e^u = 1 + u + \frac{u^2}{2!} + \frac{u^3}{3!} + \dots$.
તેથી,$e^{2x} = 1 + 2x + \frac{(2x)^2}{2!} + \dots \quad (i)$
અને $e^{-2x} = 1 - 2x + \frac{(2x)^2}{2!} - \dots \quad (ii)$
$(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા:
$e^{2x} + e^{-2x} = (1 + 1) + (2x - 2x) + \dots = 2 + 4x^2 + \dots$
આમ,અચળ પદ $2$ છે.
9
MediumMCQ
$\frac{2}{1!} + \frac{2 + 4}{2!} + \frac{2 + 4 + 6}{3!} + ....\infty = $
A
$e$
B
$2e$
C
$3e$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{2 + 4 + 6 + ... + 2n}{n!}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રથમ $n$ બેકી સંખ્યાઓનો સરવાળો $2 + 4 + ... + 2n = n(n + 1)$ છે.
તેથી,$T_n = \frac{n(n + 1)}{n!} = \frac{n + 1}{(n - 1)!} = \frac{(n - 1) + 2}{(n - 1)!} = \frac{n - 1}{(n - 1)!} + \frac{2}{(n - 1)!} = \frac{1}{(n - 2)!} + \frac{2}{(n - 1)!}$.
સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n - 2)!} + 2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n - 1)!}$.
અહીં $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} = e$ અને $\sum_{n=2}^{\infty} \frac{1}{(n-2)!} = e$ છે.
આમ,$S = e + 2e = 3e$.
10
MediumMCQ
${\left[ {1 + \frac{1}{{2!}} + \frac{1}{{4!}} + \dots \infty } \right]^2} - {\left[ {1 + \frac{1}{{3!}} + \frac{1}{{5!}} + \dots \infty } \right]^2} = $
A
$0$
B
$1$
C
$-1$
D
$2$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે $e^x$ નું વિસ્તરણ $1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots \infty$ છે.
$x = 1$ માટે,$e = 1 + 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} + \dots \infty$.
$x = -1$ માટે,$e^{-1} = 1 - 1 + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} - \dots \infty$.
આ બંનેનો સરવાળો કરતા,$e + e^{-1} = 2(1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots \infty)$,તેથી $1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots \infty = \frac{e + e^{-1}}{2}$.
આ બંનેની બાદબાકી કરતા,$e - e^{-1} = 2(1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots \infty)$,તેથી $1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots \infty = \frac{e - e^{-1}}{2}$.
આ કિંમતો પદાવલિમાં મૂકતા: ${\left( \frac{e + e^{-1}}{2} \right)^2} - {\left( \frac{e - e^{-1}}{2} \right)^2} = \frac{1}{4} \left[ (e + e^{-1})^2 - (e - e^{-1})^2 \right]$.
નિત્યસમ $(a+b)^2 - (a-b)^2 = 4ab$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $\frac{1}{4} \times 4 \times e \times e^{-1} = 1$ મળે છે.
11
MediumMCQ
$1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \frac{1}{7!} + \dots \infty = $
A
$e^{-1}$
B
$e$
C
$\frac{e + e^{-1}}{2}$
D
$\frac{e - e^{-1}}{2}$

Solution

(D) આપણે જાણીએ છીએ કે $e^x$ નું વિસ્તરણ $e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} + \dots \infty$ છે.
$x = 1$ મૂકતા,આપણને $e = 1 + 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} + \dots \infty$ મળે છે.
$x = -1$ મૂકતા,આપણને $e^{-1} = 1 - 1 + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} - \dots \infty$ મળે છે.
બંને શ્રેણીઓની બાદબાકી કરતા: $e - e^{-1} = (1 + 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \dots) - (1 - 1 + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \dots) = 2(1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots)$.
તેથી,$1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots = \frac{e - e^{-1}}{2}$.
12
MediumMCQ
$(e^x - 1)^2$ ના વિસ્તરણમાં $x^4$ નો સહગુણક શું હશે?
A
$1/12$
B
$7/12$
C
$5/12$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) પદાવલિ $(e^x - 1)^2 = e^{2x} - 2e^x + 1$ છે.
$e^t = 1 + \frac{t}{1!} + \frac{t^2}{2!} + \frac{t^3}{3!} + \frac{t^4}{4!} + \dots$ વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા:
$e^{2x} = 1 + \frac{2x}{1!} + \frac{(2x)^2}{2!} + \frac{(2x)^3}{3!} + \frac{(2x)^4}{4!} + \dots$
$-2e^x = -2 \left( 1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} + \dots \right)$
અચળ પદ $1$ સાથે સરવાળો કરતા:
$(e^{2x} - 2e^x + 1) = (1 - 2 + 1) + x(2 - 2) + x^2 \left( \frac{4}{2} - \frac{2}{2} \right) + x^3 \left( \frac{8}{6} - \frac{2}{6} \right) + x^4 \left( \frac{16}{24} - \frac{2}{24} \right) + \dots$
$x^4$ નો સહગુણક $\frac{16 - 2}{24} = \frac{14}{24} = \frac{7}{12}$ છે.
13
MediumMCQ
$1 + \frac{2^3}{2!} + \frac{3^3}{3!} + \frac{4^3}{4!} + \dots \infty =$ ($e$ માં)
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(D) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{n^3}{n!} = \frac{n^2}{(n-1)!}$ છે.
$n^2 = n(n-1) + n = n(n-1) + (n-1) + 1$ લખી શકાય.
તેથી,$T_n = \frac{1}{(n-3)!} + \frac{3}{(n-2)!} + \frac{1}{(n-1)!}$.
સરવાળો $n=1$ થી $\infty$ સુધી લેતા:
$S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-3)!} + 3\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} = e + 3e + e = 5e$.
14
MediumMCQ
$\frac{2}{3!} + \frac{4}{5!} + \frac{6}{7!} + \dots \infty = $
A
$e$
B
$2e$
C
$e^2$
D
$1/e$

Solution

(D) ધારો કે શ્રેણી $S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2n}{(2n+1)!}$ છે.
સામાન્ય પદ $T_n = \frac{2n}{(2n+1)!} = \frac{(2n+1)-1}{(2n+1)!} = \frac{1}{(2n)!} - \frac{1}{(2n+1)!}$ છે.
$n=1$ થી $\infty$ સુધી સરવાળો કરતા:
$S = \left( \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \frac{1}{6!} + \dots \right) - \left( \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \frac{1}{7!} + \dots \right)$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $e = 1 + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \dots$ અને $e^{-1} = 1 - \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \dots$.
તેથી,$\frac{e+e^{-1}}{2} = 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots \implies \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots = \frac{e+e^{-1}}{2} - 1$.
અને $\frac{e-e^{-1}}{2} = \frac{1}{1!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots \implies \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots = \frac{e-e^{-1}}{2} - 1$.
આ કિંમતો મૂકતા:
$S = \left( \frac{e+e^{-1}}{2} - 1 \right) - \left( \frac{e-e^{-1}}{2} - 1 \right) = \frac{e+e^{-1}-e+e^{-1}}{2} = e^{-1} = \frac{1}{e}$.
15
MediumMCQ
$\frac{x^2 - y^2}{1!} + \frac{x^4 - y^4}{2!} + \frac{x^6 - y^6}{3!} + \dots \infty = $
A
$e^x - e^y$
B
$e^{x^2} - e^{y^2}$
C
$2 + e^{x^2} - e^{y^2}$
D
$\frac{e^x - e^y}{2}$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે ઘાતાંકીય શ્રેણી $e^z = 1 + \frac{z}{1!} + \frac{z^2}{2!} + \frac{z^3}{3!} + \dots \infty$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$z = x^2$ મૂકતા,આપણને $e^{x^2} = 1 + \frac{x^2}{1!} + \frac{x^4}{2!} + \frac{x^6}{3!} + \dots \infty$ મળે છે.
તે જ રીતે,$z = y^2$ મૂકતા,આપણને $e^{y^2} = 1 + \frac{y^2}{1!} + \frac{y^4}{2!} + \frac{y^6}{3!} + \dots \infty$ મળે છે.
બંને શ્રેણીઓની બાદબાકી કરતા:
$e^{x^2} - e^{y^2} = (1 - 1) + \frac{x^2 - y^2}{1!} + \frac{x^4 - y^4}{2!} + \frac{x^6 - y^6}{3!} + \dots \infty$.
આમ,આપેલ પદાવલિ $e^{x^2} - e^{y^2}$ ની બરાબર છે.
16
MediumMCQ
$1 + \frac{a - b}{a} + \frac{1}{2!} \left( \frac{a - b}{a} \right)^2 + \frac{1}{3!} \left( \frac{a - b}{a} \right)^3 + \dots \infty = $
A
$e^{b - a}$
B
$e^a$
C
$\frac{e}{e^{b/a}}$
D
$\frac{e}{e^{a/b}}$

Solution

(C) આપેલ શ્રેણી $1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots = e^x$ સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $x = \frac{a - b}{a}$ છે.
ઘાતાંકીય શ્રેણીના સૂત્રમાં $x = \frac{a - b}{a}$ મૂકતા:
$1 + \frac{a - b}{a} + \frac{1}{2!} \left( \frac{a - b}{a} \right)^2 + \frac{1}{3!} \left( \frac{a - b}{a} \right)^3 + \dots = e^{(a - b)/a}$.
ઘાતાંકનું સાદું રૂપ આપતા:
$e^{(a - b)/a} = e^{1 - b/a}$.
ઘાતાંકના ગુણધર્મ $e^{m - n} = \frac{e^m}{e^n}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$e^{1 - b/a} = e^1 \cdot e^{-b/a} = \frac{e}{e^{b/a}}$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
17
MediumMCQ
$3 + \frac{5}{1!} + \frac{7}{2!} + \frac{9}{3!} + \dots \infty = $
A
$3e$
B
$5e$
C
$5e - 1$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{2n + 1}{(n - 1)!}$ છે,જ્યાં $n \ge 1$.
આપણે સામાન્ય પદને આ રીતે લખી શકીએ: $T_n = \frac{2(n - 1) + 3}{(n - 1)!} = \frac{2(n - 1)}{(n - 1)!} + \frac{3}{(n - 1)!} = \frac{2}{(n - 2)!} + \frac{3}{(n - 1)!}$.
શ્રેણીનો સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2}{(n - 2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{3}{(n - 1)!}$ છે.
અહીં $\frac{1}{(-1)!} = 0$ અને $\frac{1}{0!} = 1$ છે.
$S = 2 \left( 0 + \frac{1}{0!} + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \dots \right) + 3 \left( \frac{1}{0!} + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \dots \right)$.
$S = 2(e) + 3(e) = 5e$.
18
MediumMCQ
$\frac{e^{4x} - 1}{e^{2x}}$ ના વિસ્તરણમાં,$x^2$ નો સહગુણક શું છે?
A
$0.5$
B
$1$
C
$0$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) આપેલ પદાવલિ $\frac{e^{4x} - 1}{e^{2x}}$ છે.
પદોને ભાગતા,આપણને $e^{2x} - e^{-2x}$ મળે છે.
ઘાતાંકીય શ્રેણીના વિસ્તરણ $e^t = 1 + t + \frac{t^2}{2!} + \frac{t^3}{3!} + \dots$ નો ઉપયોગ કરતા:
$e^{2x} = 1 + 2x + 2x^2 + \frac{4x^3}{3} + \dots$
$e^{-2x} = 1 - 2x + 2x^2 - \frac{4x^3}{3} + \dots$
આ શ્રેણીઓની બાદબાકી કરતા: $(e^{2x} - e^{-2x}) = 4x + 0x^2 + \frac{8x^3}{3} + \dots$
તેથી,$x^2$ નો સહગુણક $0$ છે.
19
MediumMCQ
$1 + \frac{a - bx}{1!} + \frac{(a - bx)^2}{2!} + \frac{(a - bx)^3}{3!} + \dots \infty = $
A
$e^{a - bx}$
B
$e^{a - bx} - 1$
C
$1 + a \log_e(a - bx)$
D
$e^{-bx}$

Solution

(A) આપેલ શ્રેણી $1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots \infty = e^x$ ના સ્વરૂપમાં છે.
આ શ્રેણીને આપેલ શ્રેણી $1 + \frac{(a - bx)}{1!} + \frac{(a - bx)^2}{2!} + \frac{(a - bx)^3}{3!} + \dots \infty$ સાથે સરખાવતા,આપણે $x = a - bx$ મૂકીએ છીએ.
તેથી,શ્રેણીનો સરવાળો $e^{a - bx}$ થાય છે.
20
MediumMCQ
$\frac{e^2 + 1}{2e} = $
A
$1 + \frac{2}{2!} + \frac{2^2}{3!} + \frac{2^3}{4!} + \dots \infty $
B
$1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \frac{1}{6!} + \dots \infty $
C
$\frac{1}{2}\left( 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots \infty \right)$
D
$\frac{1}{2}\left( 1 + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \dots \infty \right)$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે $e^x$ નું વિસ્તરણ $1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots \infty$ છે.
$x = 1$ મૂકતા,આપણને $e = 1 + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \dots \infty$ મળે છે.
$x = -1$ મૂકતા,આપણને $e^{-1} = 1 - \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \dots \infty$ મળે છે.
આ બે શ્રેણીઓનો સરવાળો કરતા: $e + e^{-1} = 2\left( 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \frac{1}{6!} + \dots \infty \right)$.
તેથી,$\frac{e + e^{-1}}{2} = 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \frac{1}{6!} + \dots \infty$.
આમ,$\frac{e^2 + 1}{2e} = \frac{e + e^{-1}}{2}$ હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
21
MediumMCQ
$\left( {1 + \frac{1}{{2!}} + \frac{1}{{4!}} + \dots} \right) \left( {1 + \frac{1}{{3!}} + \frac{1}{{5!}} + \dots} \right) = $
A
$e^4$
B
$\frac{e^2 - 1}{e^2}$
C
$\frac{e^4 - 1}{4e^2}$
D
$\frac{e^4 + 1}{4e^2}$

Solution

(C) આપણે જાણીએ છીએ કે $e^x$ અને $e^{-x}$ નું વિસ્તરણ:
$e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots$
$e^{-x} = 1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \dots$
સરવાળો કરતા,$\frac{e^x + e^{-x}}{2} = 1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \dots$
બાદબાકી કરતા,$\frac{e^x - e^{-x}}{2} = x + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} + \dots$
$x = 1$ માટે:
$1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots = \frac{e + e^{-1}}{2}$
$1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots = \frac{e - e^{-1}}{2}$
તેથી,ગુણાકાર $\left( \frac{e + e^{-1}}{2} \right) \left( \frac{e - e^{-1}}{2} \right) = \frac{e^2 - e^{-2}}{4} = \frac{e^4 - 1}{4e^2}$ થાય.
22
MediumMCQ
$\frac{1^2 \cdot 2}{1!} + \frac{2^2 \cdot 3}{2!} + \frac{3^2 \cdot 4}{3!} + \dots \infty = $ ($e$ માં)
A
$6$
B
$7$
C
$8$
D
$9$

Solution

(B) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{n^2(n+1)}{n!} = \frac{n(n+1)}{(n-1)!}$ છે.
આ પદને સાદું રૂપ આપતા $T_n = \frac{1}{(n-3)!} + \frac{4}{(n-2)!} + \frac{2}{(n-1)!}$ મળે છે.
તેથી,સરવાળો $S = \sum T_n = e + 4e + 2e = 7e$ થાય છે.
23
MediumMCQ
$\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8 \times 2!} + \frac{1}{16 \times 3!} + \frac{1}{32 \times 4!} + \dots \infty = $
A
$e$
B
$\sqrt{e}$
C
$\frac{\sqrt{e}}{2}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) આપેલ શ્રેણી $S = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8 \times 2!} + \frac{1}{16 \times 3!} + \frac{1}{32 \times 4!} + \dots \infty$ છે.
આપણે તેને $S = \frac{1}{2} \left[ 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{2^2 \times 2!} + \frac{1}{2^3 \times 3!} + \dots \infty \right]$ તરીકે લખી શકીએ છીએ.
આ $S = \frac{1}{2} \left[ 1 + \frac{(1/2)^1}{1!} + \frac{(1/2)^2}{2!} + \frac{(1/2)^3}{3!} + \dots \infty \right]$ ને સમાન છે.
ઘાતાંકીય શ્રેણીના સૂત્ર $e^x = 1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots \infty$ નો ઉપયોગ કરીને,આપણે $x = \frac{1}{2}$ મૂકીએ છીએ.
આમ,$S = \frac{1}{2} e^{1/2} = \frac{\sqrt{e}}{2}$.
24
MediumMCQ
$\frac{2\frac{1}{2}}{1!} + \frac{3\frac{1}{2}}{2!} + \frac{4\frac{1}{2}}{3!} + \frac{5\frac{1}{2}}{4!} + \dots \infty$ ની કિંમત શું છે?
A
$1 + e$
B
$\frac{1 + e}{e}$
C
$\frac{e - 1}{e}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(D) આપેલ શ્રેણી $S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n + 1 + \frac{1}{2}}{n!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n+1}{n!} + \frac{1}{2} \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!}$ છે.
પ્રથમ ભાગ: $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{n+1}{n!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n}{n!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} + (e - 1) = e + (e - 1) = 2e - 1$.
બીજો ભાગ: $\frac{1}{2} \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} = \frac{1}{2}(e - 1)$.
સરવાળો $S = (2e - 1) + \frac{1}{2}(e - 1) = 2e - 1 + \frac{e}{2} - \frac{1}{2} = \frac{5e - 3}{2}$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
25
MediumMCQ
${e^{e^x}}$ ના વિસ્તરણમાં ${x^r}$ નો સહગુણક શું છે?
A
$\frac{1^r}{1!} + \frac{2^r}{2!} + \frac{3^r}{3!} + \dots$
B
$1 + \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \dots + \frac{1}{r!}$
C
$\frac{1}{r!} \left[ \frac{1^r}{1!} + \frac{2^r}{2!} + \frac{3^r}{3!} + \dots \right]$
D
$\frac{e^r}{r!}$

Solution

(C) ${e^{e^x}}$ નું વિસ્તરણ નીચે મુજબ છે:
${e^{e^x}} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(e^x)^n}{n!} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{e^{nx}}{n!}$.
દરેક પદ ${e^{nx}}$ ને ${x}$ ની ઘાત શ્રેણી તરીકે વિસ્તૃત કરતા:
${e^{nx}} = \sum_{r=0}^{\infty} \frac{(nx)^r}{r!} = \sum_{r=0}^{\infty} \frac{n^r x^r}{r!}$.
આને સરવાળામાં મૂકતા:
${e^{e^x}} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{1}{n!} \left( \sum_{r=0}^{\infty} \frac{n^r x^r}{r!} \right)$.
${x^r}$ નો સહગુણક શોધવા માટે:
${x^r}$ નો સહગુણક $= \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} \cdot \frac{n^r}{r!} = \frac{1}{r!} \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^r}{n!}$.
આમ,સહગુણક $\frac{1}{r!} \left[ \frac{1^r}{1!} + \frac{2^r}{2!} + \frac{3^r}{3!} + \dots \right]$ છે.
26
MediumMCQ
જો ${T_n} = \frac{{{3^n}}}{{2(n!)}} - \frac{1}{{2(n!)}}$ હોય,તો ${S_\infty } = $
A
$\frac{{{e^3} - 1}}{2}$
B
$\frac{{{e^3} - e}}{2}$
C
$\frac{{e - 3}}{2}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) આપેલ છે કે ${T_n} = \frac{1}{2}\left[ {\frac{{{3^n}}}{{n!}} - \frac{1}{{n!}}} \right]$.
તેથી,શ્રેણીનો સરવાળો ${S_\infty} = \sum_{n=1}^\infty {T_n} = \frac{1}{2} \left[ \sum_{n=1}^\infty \frac{3^n}{n!} - \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n!} \right]$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે ઘાતાંકીય શ્રેણી $e^x = \sum_{n=0}^\infty \frac{x^n}{n!} = 1 + \sum_{n=1}^\infty \frac{x^n}{n!}$ છે,જેનો અર્થ છે કે $\sum_{n=1}^\infty \frac{x^n}{n!} = e^x - 1$.
પ્રથમ ભાગ માટે,$\sum_{n=1}^\infty \frac{3^n}{n!} = e^3 - 1$.
બીજા ભાગ માટે,$\sum_{n=1}^\infty \frac{1^n}{n!} = e^1 - 1 = e - 1$.
આ કિંમતોને ${S_\infty}$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
${S_\infty} = \frac{1}{2} \left[ (e^3 - 1) - (e - 1) \right] = \frac{1}{2} (e^3 - 1 - e + 1) = \frac{e^3 - e}{2}$.
27
MediumMCQ
શ્રેણી $1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \dots$ નો અનંત સુધીનો સરવાળો શું છે?
A
$\frac{e^x - e^{-x}}{2}$
B
$\frac{e^x + e^{-x}}{2}$
C
$\frac{e^{-x} - e^x}{2}$
D
$\frac{-(e^x + e^{-x})}{2}$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે $e^x$ અને $e^{-x}$ નું વિસ્તરણ નીચે મુજબ છે:
$e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} + \dots$
$e^{-x} = 1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} - \dots$
આ બંને શ્રેણીઓનો સરવાળો કરતા:
$e^x + e^{-x} = 2 \left(1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \dots\right)$
તેથી,$1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \dots = \frac{e^x + e^{-x}}{2}$.
28
MediumMCQ
$1 + \frac{1 + 2}{2!} + \frac{1 + 2 + 3}{3!} + \frac{1 + 2 + 3 + 4}{4!} + \dots \infty = $
A
$e$
B
$3e$
C
$e/2$
D
$3e/2$

Solution

(D) શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{1 + 2 + 3 + \dots + n}{n!} = \frac{n(n + 1)}{2 \cdot n!} = \frac{n + 1}{2(n - 1)!}$ છે.
અંશને $(n - 1) + 2$ તરીકે લખતા,$T_n = \frac{1}{2} \left[ \frac{n - 1}{(n - 1)!} + \frac{2}{(n - 1)!} \right] = \frac{1}{2} \left[ \frac{1}{(n - 2)!} + \frac{2}{(n - 1)!} \right]$.
શ્રેણીનો સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \frac{1}{2} \left[ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n - 2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2}{(n - 1)!} \right]$ છે.
અહીં $\frac{1}{(n-2)!} = 0$ જ્યારે $n=1$ હોય,તેથી પ્રથમ સરવાળો $n=2$ થી શરૂ થાય છે,જે $\sum_{k=0}^{\infty} \frac{1}{k!} = e$ થાય છે.
બીજો સરવાળો $2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} = 2 \sum_{k=0}^{\infty} \frac{1}{k!} = 2e$ થાય છે.
આમ,$S = \frac{1}{2} [e + 2e] = \frac{3e}{2}$.
29
MediumMCQ
$1 - \log 2 + \frac{(\log 2)^2}{2!} - \frac{(\log 2)^3}{3!} + \dots$ ની કિંમત શોધો.
A
$2$
B
$0.5$
C
$\log 3$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) આપેલ શ્રેણી $1 - \log 2 + \frac{(\log 2)^2}{2!} - \frac{(\log 2)^3}{3!} + \dots$ છે.
આ ઘાતાંકીય શ્રેણી $e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots$ નું વિસ્તરણ છે,જ્યાં $x = -\log 2$ છે.
$x = -\log 2$ ને શ્રેણીમાં મૂકતા,આપણને $e^{-\log 2}$ મળે છે.
લઘુગણકના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,$e^{-\log 2} = e^{\log(2^{-1})} = e^{\log(1/2)}$.
$e^{\log_e y} = y$ હોવાથી,આપણને $e^{\log(1/2)} = \frac{1}{2} = 0.5$ મળે છે.
30
MediumMCQ
$\frac{e^{7x} + e^x}{e^{3x}}$ ના વિસ્તરણમાં $x^n$ નો સહગુણક શું છે?
A
$\frac{4^{n-1} + (-2)^n}{n!}$
B
$\frac{4^{n-1} + 2^n}{n!}$
C
$\frac{4^{n-1} + (-2)^{n-1}}{n!}$
D
$\frac{4^n + (-2)^n}{n!}$

Solution

(D) આપેલ પદાવલિ $\frac{e^{7x} + e^x}{e^{3x}}$ છે.
પદોને ભાગતા,આપણને $\frac{e^{7x}}{e^{3x}} + \frac{e^x}{e^{3x}} = e^{4x} + e^{-2x}$ મળે છે.
$e^y = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{y^n}{n!}$ ના વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા:
$e^{4x} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{4^n x^n}{n!}$
$e^{-2x} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-2)^n x^n}{n!}$
આ બંનેનો સરવાળો કરતા,$x^n$ નો સહગુણક $\frac{4^n + (-2)^n}{n!}$ મળે છે.
31
MediumMCQ
$\sqrt{e}$ ની કિંમત આશરે કેટલી થાય?
A
$1.648$
B
$1.547$
C
$1.447$
D
$1.348$

Solution

(A) ઘાતાંકીય શ્રેણી $e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\sqrt{e}$ શોધવા માટે,આપણે $x = \frac{1}{2}$ લઈએ:
$\sqrt{e} = e^{1/2} = 1 + \frac{1}{2} + \frac{(1/2)^2}{2!} + \frac{(1/2)^3}{3!} + \frac{(1/2)^4}{4!} + \dots$
$= 1 + 0.5 + 0.125 + 0.02083 + 0.00260 + \dots$
$= 1.64843 \dots$
ત્રણ દશાંશ સ્થળ સુધી રાઉન્ડિંગ કરતા,આપણને $1.648$ મળે છે.
32
MediumMCQ
અનંત શ્રેણી $1 + 2 + \frac{1}{2!} + \frac{2}{3!} + \frac{1}{4!} + \frac{2}{5!} + \dots$ નો સરવાળો કેટલો થાય?
A
$e^2$
B
$e + e^{-1}$
C
$\frac{e - e^{-1}}{2}$
D
$\frac{3e - e^{-1}}{2}$

Solution

(D) ધારો કે આપેલી શ્રેણી $S = 1 + 2 + \frac{1}{2!} + \frac{2}{3!} + \frac{1}{4!} + \frac{2}{5!} + \dots$ છે.
આપણે શ્રેણીને અંશમાં $1$ હોય તેવા પદો અને અંશમાં $2$ હોય તેવા પદોમાં અલગ કરીને ફરીથી લખી શકીએ:
$S = (1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots) + 2(1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots)$
$e$ અને $e^{-1}$ માટેની પ્રમાણિત શ્રેણીઓ નીચે મુજબ છે:
$e = 1 + 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} + \dots$
$e^{-1} = 1 - 1 + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} - \dots$
તેથી,$\frac{e + e^{-1}}{2} = 1 + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots$ અને $\frac{e - e^{-1}}{2} = 1 + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots$
આ કિંમતો $S$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$S = \frac{e + e^{-1}}{2} + 2 \left( \frac{e - e^{-1}}{2} \right)$
$S = \frac{e + e^{-1} + 2e - 2e^{-1}}{2} = \frac{3e - e^{-1}}{2}$.
33
MediumMCQ
શ્રેણી $\frac{2}{1!} + \frac{6}{2!} + \frac{12}{3!} + \frac{20}{4!} + \dots$ નો સરવાળો કેટલો થાય?
A
$\frac{3e}{2}$
B
$e$
C
$2e$
D
$3e$

Solution

(D) ધારો કે શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{n(n+1)}{n!}$ છે.
આપણે $T_n$ ને આ રીતે સરળ બનાવી શકીએ:
$T_n = \frac{n(n+1)}{n(n-1)!} = \frac{n+1}{(n-1)!} = \frac{(n-1)+2}{(n-1)!} = \frac{n-1}{(n-1)!} + \frac{2}{(n-1)!} = \frac{1}{(n-2)!} + \frac{2}{(n-1)!}$.
શ્રેણીનો સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2}{(n-1)!}$ છે.
નોંધો કે $n=1$ માટે $\frac{1}{(n-2)!} = 0$ થાય છે,તેથી પ્રથમ સરવાળો $n=2$ થી શરૂ થાય છે.
$S = \sum_{n=2}^{\infty} \frac{1}{(n-2)!} + 2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!}$.
$e = \sum_{k=0}^{\infty} \frac{1}{k!}$ ના વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા,આપણને $S = e + 2e = 3e$ મળે છે.
34
MediumMCQ
શ્રેણી $\frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} - \dots$ નો સરવાળો શું થાય?
A
$e$
B
$e^{-1/2}$
C
$e^{-2}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(D) આપણે જાણીએ છીએ કે ઘાતાંકીય શ્રેણીનું વિસ્તરણ:
$e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} + \dots$
આ વિસ્તરણમાં $x = -1$ મૂકતા:
$e^{-1} = 1 + (-1) + \frac{(-1)^2}{2!} + \frac{(-1)^3}{3!} + \frac{(-1)^4}{4!} + \dots$
$e^{-1} = 1 - 1 + \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} - \dots$
$e^{-1} = \frac{1}{2!} - \frac{1}{3!} + \frac{1}{4!} - \dots$
આમ,શ્રેણીનો સરવાળો $e^{-1}$ અથવા $\frac{1}{e}$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં $\frac{1}{e}$ ન હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.
35
MediumMCQ
શ્રેણી $\frac{1}{1 \times 2} + \frac{1 \times 3}{1 \times 2 \times 3 \times 4} + \frac{1 \times 3 \times 5}{1 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5 \times 6} + \dots \infty$ નો સરવાળો કેટલો થાય?
A
$e^{1/2}$
B
$e^{1/2} + e$
C
$e^{1/2} - 1$
D
$e^{1/2} - e$

Solution

(C) આપેલ શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{1 \times 3 \times 5 \times \dots \times (2n - 1)}{(2n)!}$ છે.
અંશ અને છેદને $2 \times 4 \times 6 \times \dots \times (2n)$ વડે ગુણતા:
$T_n = \frac{(2n)!}{(2n)! \times 2^n \times n!} = \frac{1}{2^n \times n!} = \frac{(1/2)^n}{n!}$.
શ્રેણીનો સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(1/2)^n}{n!}$ છે.
વિસ્તરણ $e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} = 1 + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^n}{n!}$ નો ઉપયોગ કરતા,$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^n}{n!} = e^x - 1$ મળે.
$x = 1/2$ મૂકતા,$S = e^{1/2} - 1$ મળે છે.
36
MediumMCQ
$1 + x \log_e a + \frac{x^2}{2!} (\log_e a)^2 + \frac{x^3}{3!} (\log_e a)^3 + \dots = $
A
$a^x$
B
$x$
C
$a^{\log_a x}$
D
$a$

Solution

(A) આપેલ શ્રેણી $1 + y + \frac{y^2}{2!} + \frac{y^3}{3!} + \dots = e^y$ ના સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $y = x \log_e a$ છે.
ઘાતાંકીય શ્રેણીના વિસ્તરણમાં $y = x \log_e a$ મૂકતા:
$e^{x \log_e a} = e^{\log_e (a^x)} = a^x$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
37
MediumMCQ
$\frac{1 + \frac{2^2}{2!} + \frac{2^4}{3!} + \frac{2^6}{4!} + \dots \infty}{1 + \frac{1}{2!} + \frac{2}{3!} + \frac{2^2}{4!} + \dots \infty} = $
A
$e^2$
B
$e^2 - 1$
C
$e^{3/2}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(D) ધારો કે અંશ $N = 1 + \frac{2^2}{2!} + \frac{2^4}{3!} + \frac{2^6}{4!} + \dots \infty$ છે.
$2^2$ વડે ગુણતા અને ભાગતા,આપણને $N = \frac{1}{2^2} \left( \frac{2^2}{1!} + \frac{2^4}{2!} + \frac{2^6}{3!} + \dots \right) = \frac{1}{4} (e^{2^2} - 1) = \frac{e^4 - 1}{4}$ મળે છે.
ધારો કે છેદ $D = 1 + \frac{1}{2!} + \frac{2}{3!} + \frac{2^2}{4!} + \dots \infty$ છે.
$2^2$ વડે ગુણતા અને ભાગતા,આપણને $D = \frac{1}{2^2} \left( 2^2 + \frac{2^2}{2!} + \frac{2^3}{3!} + \frac{2^4}{4!} + \dots \right) = \frac{1}{4} (e^2 - 1 - 2 + 2) = \frac{e^2 - 1}{4}$ મળે છે.
આમ,ગુણોત્તર $\frac{(e^4 - 1)/4}{(e^2 - 1)/4} = \frac{e^4 - 1}{e^2 - 1} = \frac{(e^2 - 1)(e^2 + 1)}{e^2 - 1} = e^2 + 1$ થાય છે.
38
MediumMCQ
$1 + \frac{2^4}{2!} + \frac{3^4}{3!} + \frac{4^4}{4!} + \dots \infty = $
A
$5e$
B
$e$
C
$15e$
D
$2e$

Solution

(C) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{n^4}{n!}$ છે,જ્યાં $n \ge 1$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^4}{n!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^3}{(n-1)!}$.
ધારો કે $m = n-1$,તો $n = m+1$. સરવાળો $\sum_{m=0}^{\infty} \frac{(m+1)^3}{m!} = \sum_{m=0}^{\infty} \frac{m^3 + 3m^2 + 3m + 1}{m!}$ થાય છે.
$\sum_{m=0}^{\infty} \frac{m^k}{m!} = B_k e$ નિત્યસમનો ઉપયોગ કરતા:
$k=0$ માટે,$\sum \frac{1}{m!} = e$.
$k=1$ માટે,$\sum \frac{m}{m!} = e$.
$k=2$ માટે,$\sum \frac{m^2}{m!} = 2e$.
$k=3$ માટે,$\sum \frac{m^3}{m!} = 5e$.
આ કિંમતો મૂકતા:
સરવાળો $= 5e + 3(2e) + 3(e) + e = 5e + 6e + 3e + e = 15e$.
39
MediumMCQ
$(e^x - 1)(e^{-x} + 1)$ ના વિસ્તરણમાં,$x^3$ નો સહગુણક શોધો.
A
$0$
B
$1/3$
C
$2/3$
D
$1/6$

Solution

(B) આપેલ પદાવલિ: $(e^x - 1)(e^{-x} + 1)$
$= (e^x - 1)\left(\frac{1 + e^x}{e^x}\right)$
$= \frac{e^{2x} - 1}{e^x} = e^x - e^{-x}$
ઘાતાંકીય શ્રેણીના વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા: $e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots$ અને $e^{-x} = 1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \dots$
$e^x - e^{-x} = (1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots) - (1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \dots)$
$= 2x + 2\frac{x^3}{3!} + \dots$
$= 2x + 2\frac{x^3}{6} + \dots = 2x + \frac{x^3}{3} + \dots$
$x^3$ નો સહગુણક $1/3$ છે.
40
MediumMCQ
$\frac{2}{1!} + \frac{4}{3!} + \frac{6}{5!} + \frac{8}{7!} + \dots \infty = $
A
$1/e$
B
$e$
C
$2e$
D
$3e$

Solution

(B) આપેલ શ્રેણી $S = \frac{2}{1!} + \frac{4}{3!} + \frac{6}{5!} + \frac{8}{7!} + \dots \infty$ છે.
આપણે $n$-મું પદ $\frac{2n}{(2n-1)!}$ તરીકે લખી શકીએ.
$S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2n}{(2n-1)!} = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(2n-1) + 1}{(2n-1)!} = \sum_{n=1}^{\infty} \left( \frac{2n-1}{(2n-1)!} + \frac{1}{(2n-1)!} \right)$.
$S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(2n-2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(2n-1)!}$.
પદોનું વિસ્તરણ કરતા:
$S = \left( \frac{1}{0!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots \right) + \left( \frac{1}{1!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots \right)$.
યાદ રાખો કે $e = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{1}{n!}$ અને $e^{-1} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{n!}$.
તેથી,$\frac{e + e^{-1}}{2} = \frac{1}{0!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{4!} + \dots$ અને $\frac{e - e^{-1}}{2} = \frac{1}{1!} + \frac{1}{3!} + \frac{1}{5!} + \dots$.
$S = \frac{e + e^{-1}}{2} + \frac{e - e^{-1}}{2} = \frac{2e}{2} = e$.
41
MediumMCQ
$1 + \frac{3}{1!} + \frac{5}{2!} + \frac{7}{3!} + ....\infty = $
A
$e$
B
$2e$
C
$3e$
D
$4e$

Solution

(C) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{2n - 1}{(n - 1)!}$ છે,જ્યાં $n \geq 1$.
આપણે સામાન્ય પદને આ રીતે લખી શકીએ:
$T_n = \frac{2(n - 1) + 1}{(n - 1)!} = \frac{2(n - 1)}{(n - 1)!} + \frac{1}{(n - 1)!} = \frac{2}{(n - 2)!} + \frac{1}{(n - 1)!}$.
શ્રેણીનો સરવાળો $\sum_{n=1}^{\infty} T_n = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{2}{(n - 2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n - 1)!}$ છે.
અહીં $n=1$ માટે,$\frac{2}{(n-2)!}$ ને $0$ ગણવામાં આવે છે.
તેથી,સરવાળો $2 \sum_{n=2}^{\infty} \frac{1}{(n - 2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n - 1)!} = 2e + e = 3e$ થાય.
42
MediumMCQ
$1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \dots \infty = $
A
$e^x$
B
$e^{-x}$
C
$e$
D
$e^{x^2}$

Solution

(B) ઘાતાંકીય વિધેય $e^y$ નું વિસ્તરણ $e^y = 1 + y + \frac{y^2}{2!} + \frac{y^3}{3!} + \dots \infty$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$y = -x$ શ્રેણીમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$e^{-x} = 1 + (-x) + \frac{(-x)^2}{2!} + \frac{(-x)^3}{3!} + \dots \infty$
$e^{-x} = 1 - x + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \dots \infty$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
43
MediumMCQ
$1 + \frac{1 + x}{2!} + \frac{1 + x + x^2}{3!} + \frac{1 + x + x^2 + x^3}{4!} + \dots \infty = $
A
$\frac{e^x + 1}{x + 1}$
B
$\frac{e^x + 1}{x - 1}$
C
$\frac{e^x - e}{x + 1}$
D
$\frac{e^x - e}{x - 1}$

Solution

(D) શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{1 + x + x^2 + \dots + x^{n-1}}{n!}$ છે.
ભૌમિતિક શ્રેણીના સરવાળાનો ઉપયોગ કરતા,$T_n = \frac{1 - x^n}{1 - x} \cdot \frac{1}{n!} = \frac{x^n - 1}{(x - 1)n!} = \frac{1}{x - 1} \left( \frac{x^n}{n!} - \frac{1}{n!} \right)$.
$n = 1$ થી $\infty$ સુધી સરવાળો કરતા,$\sum_{n=1}^{\infty} T_n = \frac{1}{x - 1} \left( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^n}{n!} - \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} \right)$.
કારણ કે $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^n}{n!} = e^x - 1$ અને $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} = e - 1$,
$\sum_{n=1}^{\infty} T_n = \frac{1}{x - 1} ((e^x - 1) - (e - 1)) = \frac{e^x - e}{x - 1}$.
44
MediumMCQ
$\frac{a + bx}{e^x}$ ના વિસ્તરણમાં,$x^r$ નો સહગુણક શું છે?
A
$\frac{a - b}{r!}$
B
$\frac{a - br}{r!}$
C
$(-1)^r \frac{a - br}{r!}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) આ પદાવલિ $(a + bx)e^{-x}$ દ્વારા દર્શાવી શકાય છે.
$e^{-x} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^n}{n!}$ ના વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા:
$(a + bx) \left( 1 - \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} - \dots + \frac{(-1)^r x^r}{r!} + \dots \right)$.
$x^r$ નો સહગુણક $a$ ને $e^{-x}$ માં $x^r$ ના સહગુણક સાથે અને $bx$ ને $e^{-x}$ માં $x^{r-1}$ ના સહગુણક સાથે ગુણીને મેળવવામાં આવે છે.
$x^r$ નો સહગુણક $= a \cdot \frac{(-1)^r}{r!} + b \cdot \frac{(-1)^{r-1}}{(r-1)!}$.
$= \frac{(-1)^r a}{r!} + \frac{(-1)^{r-1} br}{r!}$.
$= \frac{(-1)^r}{r!} (a - br)$.
45
MediumMCQ
$1 + \frac{4^2}{3!} + \frac{4^4}{5!} + \dots \infty = $
A
$\frac{e^4 + e^{-4}}{4}$
B
$\frac{e^4 - e^{-4}}{4}$
C
$\frac{e^4 + e^{-4}}{8}$
D
$\frac{e^4 - e^{-4}}{8}$

Solution

(D) ધારો કે આપેલી શ્રેણી $S = 1 + \frac{4^2}{3!} + \frac{4^4}{5!} + \dots \infty$ છે.
$4$ વડે ગુણતા અને ભાગતા,આપણને મળે છે:
$S = \frac{1}{4} \left( 4 + \frac{4^3}{3!} + \frac{4^5}{5!} + \dots \infty \right)$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sinh(x) = \frac{e^x - e^{-x}}{2} = x + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} + \dots \infty$ નું વિસ્તરણ છે.
$x = 4$ મૂકતા,આપણને મળે છે:
$S = \frac{1}{4} \left( \sinh(4) \right) = \frac{1}{4} \left( \frac{e^4 - e^{-4}}{2} \right) = \frac{e^4 - e^{-4}}{8}$.
46
MediumMCQ
$1 + \frac{2^2}{1!} + \frac{3^2}{2!} + \frac{4^2}{3!} + \dots \infty = $ ($e$ માં)
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(D) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{n^2}{(n-1)!}$ છે.
અંશને $n^2 = (n-1)(n-2) + 3(n-1) + 1$ તરીકે લખતા,
$T_n = \frac{1}{(n-3)!} + \frac{3}{(n-2)!} + \frac{1}{(n-1)!}$ મળે છે.
તેથી,સરવાળો $S = \sum T_n = e + 3e + e = 5e$ થાય છે.
47
MediumMCQ
$\frac{1 - 2x + 3x^2}{e^x}$ ના વિસ્તરણમાં,$x^5$ નો સહગુણક શું હશે?
A
$\frac{71}{120}$
B
$-\frac{71}{120}$
C
$\frac{31}{40}$
D
$-\frac{31}{40}$

Solution

(B) આપેલ પદાવલિ $(1 - 2x + 3x^2)e^{-x}$ છે.
$e^{-x} = 1 - \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} - \frac{x^5}{5!} + \dots$ નો ઉપયોગ કરતા,
$(1 - 2x + 3x^2) \left( 1 - x + \frac{x^2}{2} - \frac{x^3}{6} + \frac{x^4}{24} - \frac{x^5}{120} + \dots \right)$ મળે.
$x^5$ નો સહગુણક નીચે મુજબ મળે:
$= 1 \times \left( -\frac{1}{120} \right) + (-2) \times \left( \frac{1}{24} \right) + 3 \times \left( -\frac{1}{6} \right)$,
$= -\frac{1}{120} - \frac{2}{24} - \frac{3}{6}$,
$= -\frac{1}{120} - \frac{10}{120} - \frac{60}{120} = -\frac{71}{120}$.
48
MediumMCQ
$1 + \frac{2}{3!} + \frac{3}{5!} + \frac{4}{7!} + \dots \infty = \,$
A
$e$
B
$2e$
C
$e/2$
D
$e/3$

Solution

(C) આપેલ શ્રેણી $S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n}{(2n-1)!}$ છે.
સામાન્ય પદ $T_n$ ને આ રીતે લખી શકાય:
$T_n = \frac{n}{(2n-1)!} = \frac{1}{2} \cdot \frac{2n}{(2n-1)!} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{(2n-2)!} + \frac{1}{(2n-1)!} \right)$.
શ્રેણીનો સરવાળો લેતા:
$S = \frac{1}{2} \left( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(2n-2)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(2n-1)!} \right)$.
ઘાતાંકીય શ્રેણીના વિસ્તરણ મુજબ:
$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(2n-2)!} = \frac{e + e^{-1}}{2}$ અને $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(2n-1)!} = \frac{e - e^{-1}}{2}$.
તેથી,$S = \frac{1}{2} \left( \frac{e + e^{-1}}{2} + \frac{e - e^{-1}}{2} \right) = \frac{e}{2}$.
49
MediumMCQ
$\frac{1}{2!} + \frac{1 + 2}{3!} + \frac{1 + 2 + 3}{4!} + \dots \infty = $
A
$e$
B
$2e$
C
$e/2$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) શ્રેણીનું સામાન્ય પદ $T_n = \frac{1 + 2 + \dots + n}{(n + 1)!}$ છે.
પ્રથમ $n$ પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓના સરવાળાનો ઉપયોગ કરતા,$T_n = \frac{n(n + 1)}{2(n + 1)!} = \frac{n}{2(n + 1)!}$.
સરળ બનાવવા માટે,આપણે લખીએ $T_n = \frac{(n + 1) - 1}{2(n + 1)!} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{n!} - \frac{1}{(n + 1)!} \right)$.
$n = 1$ થી $\infty$ સુધી સરવાળો કરતા,$S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{2} \left( \frac{1}{n!} - \frac{1}{(n + 1)!} \right) = \frac{1}{2} \left[ (\frac{1}{1!} - \frac{1}{2!}) + (\frac{1}{2!} - \frac{1}{3!}) + \dots \right]$.
આ એક ટેલિસ્કોપિંગ શ્રેણી છે,તેથી $S = \frac{1}{2} (1) = \frac{1}{2}$.
50
MediumMCQ
શ્રેણી $\frac{1^2}{1 \cdot 2!} + \frac{1^2 + 2^2}{2 \cdot 3!} + \frac{1^2 + 2^2 + 3^2}{3 \cdot 4!} + \dots + \frac{1^2 + 2^2 + \dots + n^2}{n(n + 1)!} + \dots \infty$ નો સરવાળો કેટલો થાય?
A
$e^2$
B
$\frac{1}{2}(e + e^{-1})^2$
C
$\frac{3e - 1}{6}$
D
$\frac{4e + 1}{6}$

Solution

(C) શ્રેણીનું $n$-મું પદ $T_n = \frac{\sum_{k=1}^{n} k^2}{n(n+1)!}$ છે.
$\sum_{k=1}^{n} k^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$T_n = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6n(n+1)!} = \frac{2n+1}{6(n!)} = \frac{1}{6} \left( \frac{2}{(n-1)!} + \frac{1}{n!} \right)$.
સરવાળો $S = \sum_{n=1}^{\infty} T_n = \frac{1}{6} \left( 2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} \right)$.
$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n-1)!} = e$ અને $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n!} = e - 1$ હોવાથી,
$S = \frac{1}{6} [2(e) + (e - 1)] = \frac{3e - 1}{6}$.

Exponential and Logarithmic Series — Exponential series · Frequently Asked Questions

1Are these Exponential and Logarithmic Series questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Exponential and Logarithmic Series Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.