Gujarati

Concept of limits, Evaluation of algebric limits Questions in Gujarati

Class 11 Mathematics · Limits · Concept of limits, Evaluation of algebric limits

508+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 46 of 508 questions in Gujarati

401
DifficultMCQ
$\lim _{x \rightarrow 1} \left( \lim _{y \rightarrow \infty} y \left( (e^x)^{1/y} - 1 \right) \right) = $
A
$e$
B
$0$
C
$1$
D
$-1$

Solution

(C) આપણે નીચેની મર્યાદા (limit) ની ગણતરી કરવાની છે: $\lim _{x \rightarrow 1} \left( \lim _{y \rightarrow \infty} y \left( e^{x/y} - 1 \right) \right)$.
પ્રથમ,આંતરિક મર્યાદા ધ્યાનમાં લો: $L_{inner} = \lim _{y \rightarrow \infty} y \left( e^{x/y} - 1 \right)$.
$e^u = 1 + u + \frac{u^2}{2!} + \dots$ માટે ટેલર શ્રેણી વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરીને,જ્યાં $u = x/y$ છે:
$L_{inner} = \lim _{y \rightarrow \infty} y \left( (1 + \frac{x}{y} + \frac{x^2}{2y^2} + \dots) - 1 \right)$
$L_{inner} = \lim _{y \rightarrow \infty} y \left( \frac{x}{y} + \frac{x^2}{2y^2} + \dots \right)$
$L_{inner} = \lim _{y \rightarrow \infty} \left( x + \frac{x^2}{2y} + \dots \right) = x$.
હવે,બાહ્ય મર્યાદાની ગણતરી કરો: $\lim _{x \rightarrow 1} (x) = 1$.
Solution diagram
402
MediumMCQ
જો $\lim _{n \rightarrow \infty} x^n \log _e x=0$ હોય,તો $\log _x 12=$
A
ઋણ
B
ધન
C
શૂન્ય
D
$-1$ અને $1$ ની વચ્ચેની કોઈપણ કિંમત

Solution

(A) આપેલ છે,$\lim _{n \rightarrow \infty} x^n \log _e x=0$.
આપણે જાણીએ છીએ કે જેમ $n \rightarrow \infty$,$x^n \rightarrow 0$ માત્ર ત્યારે જ થાય જ્યારે $x \in (0, 1)$ હોય.
તેથી,મર્યાદા $0$ થાય તે માટે $x \in (0, 1)$ હોવું જરૂરી છે.
લોગરીધમ $\log _x 12$ નો આધાર $x \in (0, 1)$ છે અને કિંમત $12 > 1$ છે,તેથી $\log _x 12$ ની કિંમત ઋણ હશે.
403
MediumMCQ
$\lim _{n}$ ${\rightarrow \infty} \sqrt{2} \left[ \frac{(2+\sqrt{2})^n + (2-\sqrt{2})^n}{(2+\sqrt{2})^n - (2-\sqrt{2})^n} \right] =$
A
$2-\sqrt{2}$
B
$2+\sqrt{2}$
C
$1$
D
$\sqrt{2}$

Solution

(D) $n \rightarrow \infty$ માટે:
કારણ કે $2-\sqrt{2} < 1$,તેથી $\lim _{n \rightarrow \infty} (2-\sqrt{2})^n = 0$.
અંશ અને છેદને $(2+\sqrt{2})^n$ વડે ભાગતા:
$= \lim _{n}$ ${\rightarrow \infty} \sqrt{2} \left[ \frac{1 + \left( \frac{2-\sqrt{2}}{2+\sqrt{2}} \right)^n}{1 - \left( \frac{2-\sqrt{2}}{2+\sqrt{2}} \right)^n} \right] = \sqrt{2} \left[ \frac{1+0}{1-0} \right] = \sqrt{2}$.
404
MediumMCQ
લક્ષની કિંમત શોધો: $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{A+e^{n x}}{x+A e^{n x}}$
A
$\frac{A}{x}$,જ્યારે $x < 0$
B
$1$,જ્યારે $x > 0$
C
$0$,જ્યારે $\forall x \in \mathbb{R}$
D
$A$,જ્યારે $x = 0$

Solution

(A) કિસ્સો $1$: જ્યારે $x < 0$,ત્યારે $n \rightarrow \infty$ માટે $nx \rightarrow -\infty$. તેથી,$e^{nx} \rightarrow 0$. લક્ષ $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{A+0}{x+A(0)} = \frac{A}{x}$ થાય છે.
કિસ્સો $2$: જ્યારે $x > 0$,ત્યારે $n \rightarrow \infty$ માટે $nx \rightarrow \infty$. તેથી,$e^{nx} \rightarrow \infty$. અંશ અને છેદને $e^{nx}$ વડે ભાગતા,આપણને $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{A/e^{nx} + 1}{x/e^{nx} + A} = \frac{0+1}{0+A} = \frac{1}{A}$ મળે છે (ધારો કે $A \neq 0$).
405
MediumMCQ
જો $\lim _{x \rightarrow 0^{+}} x^2\left(\frac{e^{1 / x}-e^{-1 / x}}{e^{1 / x}+e^{-1 / x}}\right)=k$ અને $\lim _{x \rightarrow 0^{-}} x^2\left(\frac{e^{1 / x}-e^{-1 / x}}{e^{1 / x}+e^{-1 / x}}\right)=l$ હોય,તો નીચેનામાંથી કયું સત્ય છે?
A
$k=l=0$
B
$k=1, l=-1$
C
$k=-1, l=1$
D
$k \neq l \neq \pm 1$

Solution

(A) $k = \lim _{x \rightarrow 0^{+}} x^2 \left( \frac{e^{1/x} - e^{-1/x}}{e^{1/x} + e^{-1/x}} \right)$ માટે,$t = 1/x$ લો. જેમ $x \rightarrow 0^{+}$,તેમ $t \rightarrow \infty$.
$k = \lim _{t \rightarrow \infty} \frac{1}{t^2} \left( \frac{e^t - e^{-t}}{e^t + e^{-t}} \right) = \lim _{t \rightarrow \infty} \frac{1}{t^2} \left( \frac{1 - e^{-2t}}{1 + e^{-2t}} \right) = 0 \times 1 = 0$.
$l = \lim _{x \rightarrow 0^{-}} x^2 \left( \frac{e^{1/x} - e^{-1/x}}{e^{1/x} + e^{-1/x}} \right)$ માટે,$y = 1/x$ લો. જેમ $x \rightarrow 0^{-}$,તેમ $y \rightarrow -\infty$.
$l = \lim _{y \rightarrow -\infty} \frac{1}{y^2} \left( \frac{e^y - e^{-y}}{e^y + e^{-y}} \right) = \lim _{y \rightarrow -\infty} \frac{1}{y^2} \left( \frac{e^{2y} - 1}{e^{2y} + 1} \right) = 0 \times (-1) = 0$.
તેથી,$k = l = 0$.
406
EasyMCQ
જો $f(x) = \frac{e^{1/x} - 1}{e^{1/x} + 1}$ હોય,તો
A
$\lim_{x \rightarrow 0^+} f(x) = 1$
B
$\lim_{x \rightarrow 0^-} f(x) = -1$
C
$\lim_{x \rightarrow 0} f(x) = 0$
D
$\lim_{x \rightarrow \infty} f(x) = 0$

Solution

(D) $\lim_{x \rightarrow 0^+} f(x)$ શોધવા માટે,ધારો કે $x \rightarrow 0^+$,તો $\frac{1}{x} \rightarrow \infty$.
તેથી,$\lim_{x \rightarrow 0^+} \frac{e^{1/x} - 1}{e^{1/x} + 1} = \lim_{x \rightarrow 0^+} \frac{1 - e^{-1/x}}{1 + e^{-1/x}} = \frac{1 - 0}{1 + 0} = 1$.
$\lim_{x \rightarrow 0^-} f(x)$ શોધવા માટે,ધારો કે $x \rightarrow 0^-$,તો $\frac{1}{x} \rightarrow -\infty$.
તેથી,$\lim_{x \rightarrow 0^-} \frac{e^{1/x} - 1}{e^{1/x} + 1} = \frac{0 - 1}{0 + 1} = -1$.
ડાબી બાજુની લક્ષ અને જમણી બાજુની લક્ષ સમાન ન હોવાથી,$\lim_{x \rightarrow 0} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
$\lim_{x \rightarrow \infty} f(x)$ માટે,$\frac{1}{x} \rightarrow 0$,તેથી $\lim_{x \rightarrow \infty} f(x) = \frac{e^0 - 1}{e^0 + 1} = \frac{1 - 1}{1 + 1} = 0$.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.
407
MediumMCQ
જો $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{1-(10)^n}{1+(10)^{n+1}}=\frac{-\alpha}{10}$ હોય,તો $\alpha$ ની કિંમત શોધો.
A
$0$
B
$-1$
C
$1$
D
$2$

Solution

(C) આપેલ લક્ષ: $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{1-10^n}{1+10^{n+1}}=-\frac{\alpha}{10}$
અંશ અને છેદને $10^n$ વડે ભાગતા:
$\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{\frac{1}{10^n}-1}{\frac{1}{10^n}+10}=-\frac{\alpha}{10}$
જેમ $n \rightarrow \infty$,તેમ $\frac{1}{10^n} \rightarrow 0$.
આ કિંમત મુકતા,આપણને મળે છે:
$\frac{0-1}{0+10} = -\frac{\alpha}{10}$
$-\frac{1}{10} = -\frac{\alpha}{10}$
તેથી,$\alpha = 1$.
408
MediumMCQ
જો $\lim _{x \rightarrow \infty}\left(1+\frac{p}{x}\right)^{q x}=e^9$ જ્યાં $p, q \in \mathbb{N}$ હોય,તો $p+q=$
A
$6$
B
$9$
C
$81$
D
$18$

Solution

(A) આપેલ છે કે,$\lim _{x \rightarrow \infty}\left(1+\frac{p}{x}\right)^{q x}=e^9$.
પ્રમાણિત લક્ષના સૂત્ર $\lim _{x \rightarrow \infty}(1+\frac{a}{x})^x = e^a$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે:
$\lim _{x \rightarrow \infty}\left(1+\frac{p}{x}\right)^{q x} = \left[ \lim _{x \rightarrow \infty} \left(1+\frac{p}{x}\right)^{x} \right]^{q} = (e^p)^q = e^{pq}$.
આને આપેલ પદ $e^9$ સાથે સરખાવતા,આપણને $pq = 9$ મળે છે.
કારણ કે $p, q \in \mathbb{N}$ (પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓ) છે,તેથી શક્ય જોડીઓ $(p, q)$ એ $(1, 9), (3, 3), (9, 1)$ છે.
આ કિસ્સાઓમાં,$p+q$ ની કિંમત $1+9=10$ અથવા $3+3=6$ હોઈ શકે છે.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,સાચો જવાબ $6$ છે.
409
MediumMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0}(1+3x)^{\frac{2}{x}} = $
A
$6$
B
$e^6$
C
$e^{-6}$
D
$e^{\frac{1}{6}}$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે પ્રમાણિત લક્ષનું સૂત્ર $\lim _{x \rightarrow 0}(1+ax)^{\frac{1}{ax}} = e$ છે,જ્યાં $a \neq 0$.
આપેલ પદાવલિ $\lim _{x \rightarrow 0}(1+3x)^{\frac{2}{x}}$ છે.
આપણે ઘાતાંકને $\frac{2}{x} = 6 \times \frac{1}{3x}$ તરીકે ફરીથી લખી શકીએ છીએ.
આને લક્ષમાં મૂકતા,આપણને $\lim _{x \rightarrow 0}(1+3x)^{\frac{2}{x}} = \lim _{x \rightarrow 0} \left((1+3x)^{\frac{1}{3x}}\right)^6$ મળે છે.
પ્રમાણિત લક્ષના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,આ પદાવલિનું મૂલ્ય $e^6$ થાય છે.
410
MediumMCQ
$A \neq 0$ અને $x < 0$ માટે,$\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{\sin x - e^{n x}}{1 + A e^{n x}}$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{A}$
B
$\sin x$
C
$-\frac{1}{A}$
D
$-\sin x$

Solution

(B) આપેલ લક્ષ: $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{\sin x - e^{n x}}{1 + A e^{n x}}$.
અહીં $x < 0$ હોવાથી,જ્યારે $n \rightarrow \infty$,ત્યારે $e^{n x} \rightarrow 0$ થાય છે.
તેથી,$\lim _{n}$ ${\rightarrow \infty} \frac{\sin x - e^{n x}}{1 + A e^{n x}} = \frac{\sin x - 0}{1 + A(0)} = \frac{\sin x}{1} = \sin x$.
411
MediumMCQ
$\lim _{n}$ ${\rightarrow \infty} n^{-n k} \left\{(n+1)\left(n+\frac{1}{2}\right)\left(n+\frac{1}{2^2}\right) \ldots\left(n+\frac{1}{2^{k-1}}\right)\right\}^n=$
A
$2$
B
$e^{2\left(1-\frac{1}{2^k}\right)}$
C
$2\left(1-\frac{1}{2^k}\right)$
D
$e^2$

Solution

(B) ધારો કે $P = \lim _{n}$ ${\rightarrow \infty} n^{-n k} \left\{(n+1)\left(n+\frac{1}{2}\right)\left(n+\frac{1}{2^2}\right) \ldots\left(n+\frac{1}{2^{k-1}}\right)\right\}^n$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા:
$\log P = \lim _{n \rightarrow \infty} n \left[ \sum_{j=0}^{k-1} \log \left(1 + \frac{1}{2^j n}\right) \right]$.
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\log(1+ax)}{x} = a$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\log P = \sum_{j=0}^{k-1} \lim _{n}$ ${\rightarrow \infty} \frac{\log \left(1 + \frac{1}{2^j n}\right)}{1/n} = \sum_{j=0}^{k-1} \frac{1}{2^j}$.
આ $k$ પદો ધરાવતી સમગુણોત્તર શ્રેણી છે,જેમાં પ્રથમ પદ $a=1$ અને સામાન્ય ગુણોત્તર $r=1/2$ છે:
$\sum_{j=0}^{k-1} \left(\frac{1}{2}\right)^j = \frac{1(1-(1/2)^k)}{1-1/2} = 2 \left(1 - \frac{1}{2^k}\right)$.
તેથી,$P = e^{2 \left(1 - \frac{1}{2^k}\right)}$.
412
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{6^x-3^x-2^x+1}{x^2}$ ની કિંમત શોધો.
A
$(\log _e 2)(\log _e 3)$
B
$\log _{e} 5$
C
$\log _{e} 6$
D
$0$

Solution

(A) ધારો કે $l = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{6^x-3^x-2^x+1}{x^2}$.
અંશના અવયવો પાડતા:
$6^x - 3^x - 2^x + 1 = 3^x(2^x - 1) - 1(2^x - 1) = (2^x - 1)(3^x - 1)$.
આ કિંમત લક્ષમાં મૂકતા:
$l = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(2^x - 1)(3^x - 1)}{x^2} = \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{2^x - 1}{x} \right) \times \left( \frac{3^x - 1}{x} \right)$.
પ્રમાણિત લક્ષના સૂત્ર $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{a^x - 1}{x} = \log _e a$ નો ઉપયોગ કરતા:
$l = (\log _e 2) \times (\log _e 3)$.
413
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow \infty}\left(\frac{3 x^2-2 x+3}{3 x^2+x-2}\right)^{3 x-2} = $
A
$e^3$
B
$e^{-1}$
C
$e^{-3}$
D
$e^1$

Solution

(C) આપેલ લક્ષ $1^\infty$ સ્વરૂપમાં છે.
આપણે સૂત્ર $\lim _{x \rightarrow \infty} (f(x))^{g(x)} = e^{\lim _{x \rightarrow \infty} (f(x)-1)g(x)}$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
અહીં,$f(x) = \frac{3x^2-2x+3}{3x^2+x-2}$ અને $g(x) = 3x-2$ છે.
$(f(x)-1) = \frac{3x^2-2x+3 - (3x^2+x-2)}{3x^2+x-2} = \frac{-3x+5}{3x^2+x-2}$.
હવે,$\lim _{x \rightarrow \infty} (f(x)-1)g(x) = \lim _{x \rightarrow \infty} \left(\frac{-3x+5}{3x^2+x-2}\right)(3x-2)$.
$= \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{-9x^2+6x+15x-10}{3x^2+x-2} = \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{-9x^2+21x-10}{3x^2+x-2}$.
અંશ અને છેદને $x^2$ વડે ભાગતા,આપણને $\frac{-9}{3} = -3$ મળે છે.
તેથી,લક્ષ $e^{-3}$ છે.
414
MediumMCQ
જો $a > 0, b > 0$ હોય,તો $\lim _{n \rightarrow \infty}\left(\frac{a + b^{1 / n} - 1}{a}\right)^n =$
A
$a^b$
B
$b^a$
C
$b^{1 / a}$
D
$a^{1 / b}$

Solution

(C) ધારો કે $L = \lim _{n \rightarrow \infty}\left(\frac{a + b^{1 / n} - 1}{a}\right)^n$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા:
$\ln L = \lim _{n \rightarrow \infty} n \ln \left(1 + \frac{b^{1 / n} - 1}{a}\right)$.
લક્ષના સૂત્ર $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\ln(1 + x)}{x} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા,ધારો કે $x = \frac{b^{1 / n} - 1}{a}$. જેમ $n \rightarrow \infty$,તેમ $x \rightarrow 0$.
$\ln L = \lim _{n \rightarrow \infty} n \cdot \left(\frac{b^{1 / n} - 1}{a}\right) \cdot \frac{\ln(1 + x)}{x} = \lim _{n \rightarrow \infty} \frac{n}{a} (b^{1 / n} - 1)$.
ધારો કે $t = 1/n$. જેમ $n \rightarrow \infty$,તેમ $t \rightarrow 0$.
$\ln L = \frac{1}{a} \lim _{t \rightarrow 0} \frac{b^t - 1}{t}$.
કારણ કે $\lim _{t \rightarrow 0} \frac{b^t - 1}{t} = \ln b$,તેથી આપણને મળે છે:
$\ln L = \frac{1}{a} \ln b = \ln(b^{1 / a})$.
તેથી,$L = b^{1 / a}$.
415
DifficultMCQ
ધારો કે $f(x) = \lim_{y \rightarrow \infty} y(x^{1/y} - 1)$,અને $2022 f(\frac{1}{x}) + P f(x) = f(x^2)$,તો $P =$
A
$2020$
B
$2021$
C
$2023$
D
$2024$

Solution

(D) આપેલ છે,$f(x) = \lim_{y \rightarrow \infty} y(x^{1/y} - 1)$.
પ્રથમ,આપણે $f(x)$ ને સરળ બનાવીએ:
$f(x) = \lim_{y \rightarrow \infty} \frac{x^{1/y} - 1}{1/y}$.
ધારો કે $t = 1/y$. જેમ $y \rightarrow \infty$,તેમ $t \rightarrow 0^+$.
$f(x) = \lim_{t \rightarrow 0} \frac{x^t - 1}{t}$.
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{t \rightarrow 0} \frac{a^t - 1}{t} = \ln(a)$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $f(x) = \ln(x)$ મળે છે.
હવે,$f(x) = \ln(x)$ ને આપેલ સમીકરણ $2022 f(\frac{1}{x}) + P f(x) = f(x^2)$ માં મૂકતા:
$2022 \ln(\frac{1}{x}) + P \ln(x) = \ln(x^2)$.
કારણ કે $\ln(\frac{1}{x}) = -\ln(x)$ અને $\ln(x^2) = 2 \ln(x)$:
$2022(-\ln(x)) + P \ln(x) = 2 \ln(x)$.
$-2022 \ln(x) + P \ln(x) = 2 \ln(x)$.
$\ln(x)$ વડે ભાગતા ($x \neq 1$ માટે):
$-2022 + P = 2$.
$P = 2024$.
416
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow \infty}\left(1+\frac{2}{x}\right)^{3 x}=$
A
$e^6$
B
$e^3$
C
$e^2$
D
$e$

Solution

(A) અમે પ્રમાણિત લક્ષના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\lim _{x \rightarrow \infty} (1 + \frac{a}{x})^{bx} = e^{ab}$.
આપેલ પદાવલિ: $\lim _{x \rightarrow \infty} (1 + \frac{2}{x})^{3x}$.
અહીં,$a = 2$ અને $b = 3$ છે.
સૂત્ર લાગુ કરતા: $e^{2 \times 3} = e^6$.
417
MediumMCQ
$\lim _{y \rightarrow 0} \frac{\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}-\sqrt{2}}{y^4} = $
A
$\frac{1}{4 \sqrt{2}}$
B
$\frac{1}{2 \sqrt{2}(1+\sqrt{2})}$
C
$\frac{1}{2 \sqrt{2}}$
D
$\frac{1}{4 \sqrt{2}(1+\sqrt{2})}$

Solution

(A) ધારો કે $L = \lim _{y \rightarrow 0} \frac{\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}-\sqrt{2}}{y^4}$.
અંશનું સંમેયીકરણ કરતા,આપણે $\frac{\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}+\sqrt{2}}{\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}+\sqrt{2}}$ વડે ગુણીએ છીએ:
$L = \lim _{y \rightarrow 0} \frac{(1+\sqrt{1+y^4})-2}{y^4(\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}+\sqrt{2})} = \lim _{y \rightarrow 0} \frac{\sqrt{1+y^4}-1}{y^4(\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}+\sqrt{2})}$.
ફરીથી અંશનું સંમેયીકરણ કરતા,આપણે $\frac{\sqrt{1+y^4}+1}{\sqrt{1+y^4}+1}$ વડે ગુણીએ છીએ:
$L = \lim _{y \rightarrow 0} \frac{(1+y^4)-1}{y^4(\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}+\sqrt{2})(\sqrt{1+y^4}+1)} = \lim _{y \rightarrow 0} \frac{y^4}{y^4(\sqrt{1+\sqrt{1+y^4}}+\sqrt{2})(\sqrt{1+y^4}+1)}$.
$y^4$ ને રદ કરીને અને $y \rightarrow 0$ તરીકે લક્ષની કિંમત મુકતા:
$L = \frac{1}{(\sqrt{1+1}+\sqrt{2})(\sqrt{1}+1)} = \frac{1}{(\sqrt{2}+\sqrt{2})(1+1)} = \frac{1}{2\sqrt{2} \times 2} = \frac{1}{4\sqrt{2}}$.
418
DifficultMCQ
જો $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય હોય,તો $\lim _{x \rightarrow 3^{-}} \frac{(3-|x|+\sin |3-x|) \cos [9-3 x]}{|3-x|[3 x-9]} = $
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$-2$

Solution

(D) ધારો કે $x = 3 - h$,જ્યાં $h \rightarrow 0^{+}$.
જ્યારે $x \rightarrow 3^{-}$,ત્યારે $|x| = x = 3 - h$ અને $|3-x| = |3-(3-h)| = |h| = h$.
વળી,$[3x-9] = [3(3-h)-9] = [9-3h-9] = [-3h]$. કારણ કે $h > 0$,$-3h$ એ નાની ઋણ સંખ્યા છે,તેથી $[-3h] = -1$.
અને $[9-3x] = [9-3(3-h)] = [9-9+3h] = [3h]$. કારણ કે $h > 0$,$3h$ એ નાની ધન સંખ્યા છે,તેથી $[3h] = 0$.
આ કિંમતોને લક્ષની અભિવ્યક્તિમાં મૂકતા:
$\lim _{h \rightarrow 0^{+}} \frac{(3-(3-h)+\sin h) \cos(0)}{h(-1)} = \lim _{h \rightarrow 0^{+}} \frac{(h+\sin h)(1)}{-h} = \lim _{h \rightarrow 0^{+}} -\left(1 + \frac{\sin h}{h}\right) = -(1+1) = -2$.
419
EasyMCQ
જો $0 \leq x \leq \pi / 2$ હોય,તો $\lim _{x \rightarrow a} \frac{|2 \cos x-1|}{2 \cos x-1}$
A
$[0, \pi/2]$ ના તમામ બિંદુઓ પર અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી
B
$=1$ જ્યારે $a=\pi/3$
C
$-1$,જ્યારે $a=\pi/3$
D
$=1$,જ્યારે $0 \leq a < \pi/3$

Solution

(D) ધારો કે $f(x) = \frac{|2 \cos x - 1|}{2 \cos x - 1}$ જ્યાં $0 \leq x \leq \pi/2$.
આપણે જાણીએ છીએ કે જ્યારે $\cos x > 1/2$,એટલે કે $0 \leq x < \pi/3$ હોય ત્યારે $2 \cos x - 1 > 0$ થાય,અને જ્યારે $\pi/3 < x \leq \pi/2$ હોય ત્યારે $2 \cos x - 1 < 0$ થાય.
આમ,$0 \leq x < \pi/3$ માટે $f(x) = 1$ અને $\pi/3 < x \leq \pi/2$ માટે $f(x) = -1$ થાય.
લક્ષનું અસ્તિત્વ હોવા માટે ડાબી બાજુનું લક્ષ અને જમણી બાજુનું લક્ષ સમાન હોવા જોઈએ.
$0 \leq a < \pi/3$ માટે,વિધેય અચળ $1$ છે,તેથી લક્ષ $1$ છે.
$\pi/3 < a \leq \pi/2$ માટે,વિધેય અચળ $-1$ છે,તેથી લક્ષ $-1$ છે.
$a = \pi/3$ પર,ડાબી બાજુનું લક્ષ $1$ છે અને જમણી બાજુનું લક્ષ $-1$ છે,તેથી લક્ષનું અસ્તિત્વ નથી.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે જ્યારે $0 \leq a < \pi/3$ હોય ત્યારે લક્ષ $1$ છે.
420
MediumMCQ
$\lim _{x \rightarrow 3 / 2} \frac{\left(4 x^2-6 x\right)\left(4 x^2+6 x+9\right)}{\sqrt[3]{2 x}-\sqrt[3]{3}}=$
A
$\sqrt[3]{3^{17}}$
B
$\sqrt[3]{3^{16}}$
C
$\sqrt[3]{3^{15}}$
D
$\sqrt[3]{3^{14}}$

Solution

(A) $\text{આપેલ લક્ષ: } L = \lim _{x \rightarrow \frac{3}{2}} \frac{2x(2x-3)(4x^2+6x+9)}{(2x)^{1/3} - 3^{1/3}}$
$\text{છેદનું સંમેયીકરણ કરતા: } a^3 - b^3 = (a-b)(a^2+ab+b^2) \text{ જ્યાં } a=(2x)^{1/3}, b=3^{1/3}:$
$L = \lim _{x \rightarrow \frac{3}{2}} \frac{2x(2x-3)(4x^2+6x+9)((2x)^{2/3} + (6x)^{1/3} + 3^{2/3})}{2x-3}$
$L = \lim _{x \rightarrow \frac{3}{2}} 2x(4x^2+6x+9)((2x)^{2/3} + (6x)^{1/3} + 3^{2/3})$
$x = \frac{3}{2} \text{ મુકતા:}$
$L = 3(27)(3^{5/3}) = 3^{17/3} = \sqrt[3]{3^{17}}$
421
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{(3^{2x}-\sqrt{x+1}) \sin 5x}{1-\cos 4x} =$
A
$\frac{3}{5}(\log 18-1)$
B
$\frac{5}{16} \log \left(\frac{81}{e}\right)$
C
$\frac{4}{15}(\log 81-1)$
D
$\frac{16}{5}[\log (27)-1]$

Solution

(B) ધારો કે $L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(3^{2x} - \sqrt{x+1}) \sin 5x}{1 - \cos 4x}$.
નિત્યસમ $1 - \cos 4x = 2 \sin^2 2x$ નો ઉપયોગ કરતા,$L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(3^{2x} - \sqrt{x+1}) \sin 5x}{2 \sin^2 2x}$.
અંશ અને છેદને $x^2$ વડે ભાગતા અને પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{x \to 0} \frac{\sin ax}{ax} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$L = \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{3^{2x} - \sqrt{x+1}}{x} \right) \cdot \left( \frac{\sin 5x}{x} \right) \cdot \left( \frac{x^2}{2 \sin^2 2x} \right) = \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{3^{2x} - 1 - (\sqrt{x+1} - 1)}{x} \right) \cdot 5 \cdot \frac{1}{2(2)^2}$.
$L = \frac{5}{8} \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{3^{2x} - 1}{x} - \frac{\sqrt{x+1} - 1}{x} \right)$.
$\lim_{x \to 0} \frac{a^x - 1}{x} = \ln a$ અને $\lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{x+1} - 1}{x} = \frac{1}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$L = \frac{5}{8} \left( 2 \ln 3 - \frac{1}{2} \right) = \frac{5}{16} (4 \ln 3 - 1) = \frac{5}{16} (\ln 81 - \ln e) = \frac{5}{16} \ln \left( \frac{81}{e} \right)$.
422
EasyMCQ
$\lim_{x \rightarrow -2^{+}} ([x]^2 - [x] - 2) + \lim_{x \rightarrow -3^{-}} ([x]^2 - 4[x] + 3) =$
A
$39$
B
$33$
C
$28$
D
$44$

Solution

(A) પ્રથમ લક્ષ માટે: $\lim_{x \rightarrow -2^{+}} [x] = -2$.
તેથી,$\lim_{x \rightarrow -2^{+}} ([x]^2 - [x] - 2) = (-2)^2 - (-2) - 2 = 4 + 2 - 2 = 4$.
બીજા લક્ષ માટે: $\lim_{x \rightarrow -3^{-}} [x] = -4$.
તેથી,$\lim_{x \rightarrow -3^{-}} ([x]^2 - 4[x] + 3) = (-4)^2 - 4(-4) + 3 = 16 + 16 + 3 = 35$.
બંને પરિણામોનો સરવાળો: $4 + 35 = 39$.
423
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\tan 2x - 2\tan x}{(1 - \cos x)(2^x - 1)} = $
A
$\frac{2}{\ln 2}$
B
$\frac{1}{\ln 4}$
C
$4 \ln 2$
D
$\frac{4}{\ln 2}$

Solution

(D) ધારો કે $L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{\tan 2x - 2\tan x}{(1 - \cos x)(2^x - 1)}$.
$\tan x$ ના વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા: $\tan 2x - 2\tan x = 2x^3$.
છેદમાં: $(1 - \cos x)(2^x - 1) \approx (\frac{x^2}{2})(x \ln 2) = \frac{x^3 \ln 2}{2}$.
તેથી,$L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{2x^3}{\frac{x^3 \ln 2}{2}} = \frac{4}{\ln 2}$.
424
MediumMCQ
ધારો કે $[x]$ એ $x$ થી નાનો અથવા તેના બરાબર સૌથી મોટો પૂર્ણાંક દર્શાવે છે અને $f(x) = 2x - [2x]$ છે. જો $\lim_{x \rightarrow 2^{-}} f(x) = l_1$ અને $\lim_{x \rightarrow 2^{+}} f(x) = l_2$ હોય,તો $l_1 + l_2 =$
A
$1$
B
$2$
C
$0$
D
$4$

Solution

(A) $f(x) = 2x - [2x]$ આપેલ છે.
$l_1 = \lim_{x \rightarrow 2^{-}} f(x)$ શોધવા માટે:
ધારો કે $x = 2 - h$,જ્યાં $h \rightarrow 0$ અને $h > 0$.
$l_1 = \lim_{h \rightarrow 0} (2(2 - h) - [2(2 - h)]) = \lim_{h \rightarrow 0} (4 - 2h - [4 - 2h])$.
$h$ એ ખૂબ જ નાની ધન સંખ્યા હોવાથી,$4 - 2h$ એ $4$ કરતા થોડી નાની સંખ્યા છે,તેથી $[4 - 2h] = 3$.
આમ,$l_1 = 4 - 3 = 1$.
$l_2 = \lim_{x \rightarrow 2^{+}} f(x)$ શોધવા માટે:
ધારો કે $x = 2 + h$,જ્યાં $h \rightarrow 0$ અને $h > 0$.
$l_2 = \lim_{h \rightarrow 0} (2(2 + h) - [2(2 + h)]) = \lim_{h \rightarrow 0} (4 + 2h - [4 + 2h])$.
$h$ એ ખૂબ જ નાની ધન સંખ્યા હોવાથી,$4 + 2h$ એ $4$ કરતા થોડી મોટી સંખ્યા છે,તેથી $[4 + 2h] = 4$.
આમ,$l_2 = 4 - 4 = 0$.
તેથી,$l_1 + l_2 = 1 + 0 = 1$.
425
DifficultMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{\sin(1+[x])}{[x]}, & \text{for } [x] \neq 0 \\ 0, & \text{for } [x] = 0 \end{cases}$ જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય દર્શાવે છે,તો $\lim_{x \rightarrow 0^{-}} f(x)$ ની કિંમત શોધો.
A
$-1$
B
$0$
C
$\sin(1)$
D
$1$

Solution

(B) આપણને વિધેય $f(x) = \frac{\sin(1+[x])}{[x]}$ આપેલ છે,જ્યાં $[x] \neq 0$.
$\lim_{x \rightarrow 0^{-}} f(x)$ શોધવા માટે,આપણે $0$ થી સહેજ નાની $x$ ની કિંમતો ધ્યાનમાં લઈએ છીએ.
$x \in (-1, 0)$ માટે,મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય $[x] = -1$ થાય છે.
આ કિંમત લક્ષમાં મૂકતા:
$\lim_{x \rightarrow 0^{-}} f(x) = \lim_{x \rightarrow 0^{-}} \frac{\sin(1+[x])}{[x]} = \frac{\sin(1+(-1))}{-1} = \frac{\sin(0)}{-1} = \frac{0}{-1} = 0$.
426
DifficultMCQ
જો $f(x) = \frac{x(a^x - 1)}{1 - \cos x}$ અને $g(x) = \frac{x(1 - a^x)}{a^x(\sqrt{1 - x^2} - \sqrt{1 + x^2})}$ હોય,તો $\lim_{x \to 0} (f(x) - g(x)) = $
A
$3 \log a$
B
$e^a$
C
$2 \log a$
D
$\log a$

Solution

(D) પ્રથમ,$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \frac{x(a^x - 1)}{1 - \cos x}$ ની ગણતરી કરો.
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{x \to 0} \frac{a^x - 1}{x} = \log a$ અને $\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \frac{1}{2}$ નો ઉપયોગ કરીને,$f(x)$ ને $\frac{(a^x - 1)/x}{(1 - \cos x)/x^2} = \frac{\log a}{1/2} = 2 \log a$ તરીકે લખી શકાય.
ત્યારબાદ,$\lim_{x \to 0} g(x) = \lim_{x \to 0} \frac{x(1 - a^x)}{a^x(\sqrt{1 - x^2} - \sqrt{1 + x^2})}$ ની ગણતરી કરો.
છેદનું સંમેયીકરણ કરતા: $\sqrt{1 - x^2} - \sqrt{1 + x^2} = \frac{-2x^2}{\sqrt{1 - x^2} + \sqrt{1 + x^2}}$.
તેથી,$g(x) = \frac{a^x - 1}{x} \cdot \frac{\sqrt{1 - x^2} + \sqrt{1 + x^2}}{2 a^x}$.
$x \to 0$ લેતા,$\lim_{x \to 0} g(x) = (\log a) \cdot \frac{2}{2} = \log a$.
અંતે,$\lim_{x \to 0} (f(x) - g(x)) = 2 \log a - \log a = \log a$.
427
DifficultMCQ
જો $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{3^{x^3}-\left(1-x^3\right)^{2 / 3}}{x^2 \sin x}=p+\log q$ હોય, તો $pq=$
A
$\frac{2}{3}$
B
$2$
C
$3$
D
$-2$

Solution

(B) આપેલ લક્ષ $L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{3^{x^3}-\left(1-x^3\right)^{2 / 3}}{x^2 \sin x}$ છે.
જેમ $x \rightarrow 0$, તેમ $\sin x \approx x$ હોવાથી, પદાવલિ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{3^{x^3}-\left(1-x^3\right)^{2 / 3}}{x^3}$ બને છે.
શ્રેણી વિસ્તરણ $a^u = 1 + u \ln a + O(u^2)$ અને $(1+u)^n = 1 + nu + O(u^2)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$3^{x^3} = 1 + x^3 \ln 3 + O(x^6)$
$(1-x^3)^{2/3} = 1 - \frac{2}{3}x^3 + O(x^6)$
આ કિંમતો લક્ષમાં મૂકતા:
$L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(1 + x^3 \ln 3) - (1 - \frac{2}{3}x^3)}{x^3} = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^3(\ln 3 + \frac{2}{3})}{x^3} = \ln 3 + \frac{2}{3} = \frac{2}{3} + \log_e 3$.
આને $p + \log q$ સાથે સરખાવતા, આપણને $p = \frac{2}{3}$ અને $q = 3$ મળે છે.
તેથી, $pq = \frac{2}{3} \times 3 = 2$.
428
MediumMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sqrt{\cos x} - \sqrt[3]{\cos x}}{\sin ^2 x} = $
A
$1/2$
B
$-1/12$
C
$-1/6$
D
$2/3$

Solution

(B) $\text{ધારો કે } L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(\cos x)^{1/2} - (\cos x)^{1/3}}{\sin ^2 x}$.
$x \rightarrow 0$ $\text{હોય ત્યારે } \cos x \approx 1 - \frac{x^2}{2}$ $\text{અને } \sin x \approx x$ $\text{માટે ટેલર શ્રેણી વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા:}$
$L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(1 - \frac{x^2}{2})^{1/2} - (1 - \frac{x^2}{2})^{1/3}}{x^2}$.
$\text{નાના } u \text{ માટે દ્વિપદી વિસ્તરણ } (1+u)^n \approx 1 + nu$ $\text{નો ઉપયોગ કરતા:}$
$(1 - \frac{x^2}{2})^{1/2} \approx 1 - \frac{1}{2}(\frac{x^2}{2}) = 1 - \frac{x^2}{4}$.
$(1 - \frac{x^2}{2})^{1/3} \approx 1 - \frac{1}{3}(\frac{x^2}{2}) = 1 - \frac{x^2}{6}$.
$\text{આ કિંમતોને લક્ષમાં મૂકતા:}$
$L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(1 - \frac{x^2}{4}) - (1 - \frac{x^2}{6})}{x^2} = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{-\frac{x^2}{4} + \frac{x^2}{6}}{x^2} = -\frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{-3 + 2}{12} = -\frac{1}{12}$.
429
MediumMCQ
$\lim _{\theta \rightarrow \frac{\pi}{2}^{-}} \frac{8 \tan ^4 \theta+4 \tan ^2 \theta+5}{(3-2 \tan \theta)^4} = $
A
$-\frac{1}{2}$
B
$\frac{1}{2}$
C
$-4$
D
$1$

Solution

(B) ધારો કે $x = \tan \theta$. જેમ $\theta \rightarrow \frac{\pi}{2}^{-}$,તેમ $x \rightarrow \infty$.
પદાવલિ $\lim _{x \rightarrow \infty} \frac{8x^4 + 4x^2 + 5}{(3-2x)^4}$ બને છે.
અંશ અને છેદને $x^4$ વડે ભાગતા:
$\lim _{x \rightarrow \infty} \frac{8 + \frac{4}{x^2} + \frac{5}{x^4}}{(\frac{3}{x} - 2)^4}$.
જેમ $x \rightarrow \infty$,તેમ $\frac{4}{x^2} \rightarrow 0$,$\frac{5}{x^4} \rightarrow 0$,અને $\frac{3}{x} \rightarrow 0$.
આમ,લક્ષ $\frac{8 + 0 + 0}{(0 - 2)^4} = \frac{8}{(-2)^4} = \frac{8}{16} = \frac{1}{2}$ થાય.
430
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 1} \frac{(2 x-3)(\sqrt{x}-1)}{2 x^2+x-3} = $
A
$\frac{1}{10}$
B
$-\frac{1}{10}$
C
$\frac{2}{5}$
D
$-\frac{2}{5}$

Solution

(B) આપેલ લક્ષ: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{(2 x-3)(\sqrt{x}-1)}{2 x^2+x-3}$
છેદનું અવયવીકરણ કરતા: $2x^2+x-3 = (2x+3)(x-1)$
લક્ષમાં કિંમત મૂકતા: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{(2 x-3)(\sqrt{x}-1)}{(2 x+3)(x-1)}$
અંશ અને છેદને $(\sqrt{x}+1)$ વડે ગુણતા: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{(2 x-3)(\sqrt{x}-1)(\sqrt{x}+1)}{(2 x+3)(x-1)(\sqrt{x}+1)}$
$(\sqrt{x}-1)(\sqrt{x}+1) = (x-1)$ નો ઉપયોગ કરીને સાદું રૂપ આપતા: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{(2 x-3)(x-1)}{(2 x+3)(x-1)(\sqrt{x}+1)}$
$(x-1)$ ને અંશ અને છેદમાંથી દૂર કરતા: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x-3}{(2 x+3)(\sqrt{x}+1)}$
$x=1$ મૂકીને લક્ષની કિંમત મેળવતા: $\frac{2(1)-3}{(2(1)+3)(\sqrt{1}+1)} = \frac{-1}{5(2)} = -\frac{1}{10}$
431
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 2} \frac{\sqrt[3]{6+x}-\sqrt[3]{10-x}}{x-2} = $
A
$\frac{1}{6}$
B
$\frac{1}{4}$
C
$\frac{1}{2}$
D
$\frac{1}{12}$

Solution

(A) ધારો કે $L = \lim _{x \rightarrow 2} \frac{\sqrt[3]{6+x}-\sqrt[3]{10-x}}{x-2}$.
નિત્યસમ $a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $a = \sqrt[3]{6+x}$ અને $b = \sqrt[3]{10-x}$:
$L = \lim _{x \rightarrow 2} \frac{(6+x) - (10-x)}{(x-2)((6+x)^{2/3} + (6+x)^{1/3}(10-x)^{1/3} + (10-x)^{2/3})}$
$L = \lim _{x \rightarrow 2} \frac{2x - 4}{(x-2)((6+x)^{2/3} + (6+x)^{1/3}(10-x)^{1/3} + (10-x)^{2/3})}$
$L = \lim _{x \rightarrow 2} \frac{2(x-2)}{(x-2)((6+x)^{2/3} + (6+x)^{1/3}(10-x)^{1/3} + (10-x)^{2/3})}$
$L = \frac{2}{8^{2/3} + (8 \times 8)^{1/3} + 8^{2/3}} = \frac{2}{4 + 4 + 4} = \frac{2}{12} = \frac{1}{6}$.
432
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{2^{2 x}-2^{x+1}+2-\cos 2 x}{x^2} = $
A
$2+(\log _e 2)$
B
$2+(\log _e 2)^2$
C
$2+(\log _e 4)^2$
D
$2+\log _e 4$

Solution

(B) આપેલ છે,$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{2^{2 x}-2^{x+1}+2-\cos 2 x}{x^2}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(2^x)^2 - 2 \cdot 2^x + 1 + 1 - \cos 2x}{x^2}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(2^x - 1)^2 + (1 - \cos 2x)}{x^2}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{2^x - 1}{x} \right)^2 + \lim _{x \rightarrow 0} \frac{1 - \cos 2x}{x^2}$
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{a^x - 1}{x} = \log _e a$ અને $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1 - \cos kx}{x^2} = \frac{k^2}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$= (\log _e 2)^2 + \frac{2^2}{2}$
$= (\log _e 2)^2 + 2$
433
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \left[ \sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} - \sqrt{2} x \right] = $
A
$0$
B
$1$
C
$\frac{1}{4 \sqrt{2}}$
D
$\frac{3}{2 \sqrt{2}}$

Solution

(C) ધારો કે $L = \lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \left[ \sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} - \sqrt{2} x \right]$.
પદનું સંમેયીકરણ કરતા:
$L = \lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \left[ \sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} - \sqrt{2} x \right] \times \frac{\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x}{\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x}$
$= \lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \frac{x^2 + \sqrt{x^4 + 1} - 2x^2}{\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x} = \lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \frac{\sqrt{x^4 + 1} - x^2}{\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x}$.
ફરીથી સંમેયીકરણ કરતા:
$= \lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \frac{(\sqrt{x^4 + 1} - x^2)(\sqrt{x^4 + 1} + x^2)}{(\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x)(\sqrt{x^4 + 1} + x^2)} = \lim _{x \rightarrow \infty} x^3 \frac{x^4 + 1 - x^4}{(\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x)(\sqrt{x^4 + 1} + x^2)}$
$= \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{x^3}{(\sqrt{x^2 + \sqrt{x^4 + 1}} + \sqrt{2} x)(\sqrt{x^4 + 1} + x^2)}$.
અંશ અને છેદને $x^3$ વડે ભાગતા:
$= \lim _{x \rightarrow \infty} \frac{1}{(\sqrt{1 + \sqrt{1 + \frac{1}{x^4}}} + \sqrt{2})(\sqrt{1 + \frac{1}{x^4}} + 1)} = \frac{1}{(\sqrt{1 + 1} + \sqrt{2})(1 + 1)} = \frac{1}{(2\sqrt{2})(2)} = \frac{1}{4\sqrt{2}}$.
434
MediumMCQ
ધારો કે $f(x)$ એ વિકલનીય વિધેય છે જેથી $f(0)=0$ અને $f^{\prime}(0)=20$ થાય. $x \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right]$ માટે,જો $A(x)=2 f(x) \operatorname{cosec} 4 x+4 f(x)\left(\cos ^2 x+1\right)-4 \cos ^2 x$ હોય,તો $\lim _{x \rightarrow 0} A(x)=$
A
$0$
B
$4$
C
$6$
D
$8$

Solution

(C) આપેલ છે કે $f(x)$ એ $f(0)=0$ અને $f^{\prime}(0)=20$ સાથેનું વિકલનીય વિધેય છે.
આપણે $\lim _{x \rightarrow 0} A(x) = \lim _{x \rightarrow 0} [2 f(x) \operatorname{cosec} 4 x + 4 f(x)(\cos ^2 x + 1) - 4 \cos ^2 x]$ શોધવાની જરૂર છે.
પદાવલિને આ રીતે ફરીથી લખો:
$\lim _{x \rightarrow 0} A(x) = \lim _{x \rightarrow 0} \left[ \frac{2 f(x)}{\sin 4x} + 4 f(x)(\cos ^2 x + 1) - 4 \cos ^2 x \right]$.
કારણ કે $f(0)=0$,પ્રથમ પદ $\frac{0}{0}$ પ્રકારનું અનિશ્ચિત સ્વરૂપ છે.
લક્ષનો ઉપયોગ કરીને $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{f(x)}{\sin 4x} = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{f(x)}{x} \cdot \frac{4x}{\sin 4x} \cdot \frac{1}{4} = f^{\prime}(0) \cdot 1 \cdot \frac{1}{4} = \frac{20}{4} = 5$.
હવે,લક્ષની ગણતરી કરો:
$\lim _{x \rightarrow 0} A(x) = 2 \left( \lim _{x \rightarrow 0} \frac{f(x)}{\sin 4x} \right) + 4 \lim _{x \rightarrow 0} f(x)(\cos ^2 x + 1) - 4 \lim _{x \rightarrow 0} \cos ^2 x$.
$= 2(5) + 4(0)(1+1) - 4(1)^2$.
$= 10 + 0 - 4 = 6$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
435
MediumMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\left(2^x-1\right)(1+\sin x)^{\frac{2}{\sin x}}}{\log (1+2 x)} = $
A
$e^2 \log 4$
B
$e \log \sqrt{2}$
C
$e^2 \log 2$
D
$e^2 \log \sqrt{2}$

Solution

(D) આપણે લક્ષ $L = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{\left(2^x-1\right)(1+\sin x)^{\frac{2}{\sin x}}}{\log (1+2 x)}$ ની કિંમત શોધવાની છે.
પ્રથમ,પદ $(1+\sin x)^{\frac{2}{\sin x}}$ ને ધ્યાનમાં લો. જેમ $x \rightarrow 0$,તેમ $\sin x \rightarrow 0$,તેથી આ $(1+u)^{2/u}$ સ્વરૂપમાં છે જ્યાં $u = \sin x$. આપણે જાણીએ છીએ કે $\lim _{u \rightarrow 0} (1+u)^{1/u} = e$,તેથી $\lim _{x \rightarrow 0} (1+\sin x)^{\frac{2}{\sin x}} = e^2$.
હવે,લક્ષને આ રીતે ફરીથી લખો:
$L = \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{2^x-1}{\log(1+2x)} \right) \times \lim _{x \rightarrow 0} (1+\sin x)^{\frac{2}{\sin x}}$.
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{a^x-1}{x} = \log a$ અને $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\log(1+x)}{x} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{2^x-1}{\log(1+2x)} = \lim _{x \rightarrow 0} \left( \frac{2^x-1}{x} \cdot \frac{2x}{\log(1+2x)} \cdot \frac{1}{2} \right) = \log 2 \cdot 1 \cdot \frac{1}{2} = \frac{\log 2}{2} = \log \sqrt{2}$.
આમ,$L = \log \sqrt{2} \cdot e^2 = e^2 \log \sqrt{2}$.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.
436
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow-\infty} \frac{3|x|^3-x^2+2|x|-5}{-5|x|^3+3 x^2-2|x|+7} = $
A
$\frac{3}{5}$
B
$\frac{-5}{7}$
C
$\frac{5}{7}$
D
$\frac{-3}{5}$

Solution

(D) આપેલ લક્ષ: $\lim _{x \rightarrow-\infty} \frac{3|x|^3-x^2+2|x|-5}{-5|x|^3+3 x^2-2|x|+7}$
જ્યારે $x \rightarrow -\infty$,ત્યારે $|x| = -x$ થાય. ધારો કે $x = -t$,જ્યાં $t \rightarrow \infty$. તેથી $|x| = t$.
આ કિંમતો પદાવલિમાં મૂકતા:
$= \lim _{t \rightarrow \infty} \frac{3t^3 - (-t)^2 + 2t - 5}{-5t^3 + 3(-t)^2 - 2t + 7}$
$= \lim _{t \rightarrow \infty} \frac{3t^3 - t^2 + 2t - 5}{-5t^3 + 3t^2 - 2t + 7}$
અંશ અને છેદને $t^3$ વડે ભાગતા:
$= \lim _{t}$ ${\rightarrow \infty} \frac{3 - \frac{1}{t} + \frac{2}{t^2} - \frac{5}{t^3}}{-5 + \frac{3}{t} - \frac{2}{t^2} + \frac{7}{t^3}}$
જેમ $t \rightarrow \infty$,તેમ છેદમાં $t$ વાળા તમામ પદો $0$ ને અનુલક્ષે છે.
$= \frac{3 - 0 + 0 - 0}{-5 + 0 - 0 + 0} = -\frac{3}{5}$
437
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1-\cos \left(x^2+\pi(x+2)\right)}{x^2} = $
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\frac{\pi^2}{4}$
C
$\frac{\pi^2}{2}$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(C) આપણી પાસે છે,$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1-\cos \left(x^2+\pi x+2\pi\right)}{x^2}$
$\cos(2\pi + \theta) = \cos \theta$ હોવાથી,પદાવલિ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1-\cos \left(x^2+\pi x\right)}{x^2}$ બને છે.
નિત્યસમ $1 - \cos \theta = 2 \sin^2 \left(\frac{\theta}{2}\right)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{2 \sin^2 \left(\frac{x^2+\pi x}{2}\right)}{x^2}$
$= 2 \lim _{x}$ ${\rightarrow 0} \left[ \frac{\sin \left(\frac{x^2+\pi x}{2}\right)}{\frac{x^2+\pi x}{2}} \right]^2 \times \left( \frac{x^2+\pi x}{2} \right)^2 \times \frac{1}{x^2}$
$= 2 \times 1^2 \times \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^2(x+\pi)^2}{4x^2}$
$= 2 \times \frac{1}{4} \times \pi^2 = \frac{\pi^2}{2}$
438
EasyMCQ
જો $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય હોય,તો $\lim _{x \rightarrow 2^{+}}\left(\frac{[x]^3}{3}-\left[\frac{x}{3}\right]^3\right)=$
A
$0$
B
$\frac{64}{27}$
C
$\frac{8}{3}$
D
$\frac{7}{3}$

Solution

(C) આપેલ છે કે $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય છે.
આપણે લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 2^{+}}\left(\frac{[x]^3}{3}-\left[\frac{x}{3}\right]^3\right)$ ની કિંમત શોધવાની છે.
ધારો કે $x = 2 + h$,જ્યાં $h \rightarrow 0^{+}$.
જેમ $x \rightarrow 2^{+}$,તેમ $2 < x < 3$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $[x] = 2$.
વળી,$2 < x < 3$ માટે,$\frac{2}{3} < \frac{x}{3} < 1$ થાય.
કારણ કે $\frac{2}{3} < \frac{x}{3} < 1$,તેથી મહત્તમ પૂર્ણાંક કિંમત $\left[\frac{x}{3}\right] = 0$ થાય.
આ કિંમતોને લક્ષમાં મૂકતા:
$L = \lim _{h}$ ${\rightarrow 0^{+}}\left(\frac{[2+h]^3}{3}-\left[\frac{2+h}{3}\right]^3\right) = \frac{2^3}{3} - 0^3 = \frac{8}{3}$.
439
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sqrt{x^2+100}-10}{x^2} = $
A
$0$
B
$0.1$
C
$0.05$
D
$-0.05$

Solution

(C) લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sqrt{x^2+100}-10}{x^2}$ ની કિંમત શોધવા માટે,આપણે અંશનું સંમેયીકરણ કરીએ:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sqrt{x^2+100}-10}{x^2} \times \frac{\sqrt{x^2+100}+10}{\sqrt{x^2+100}+10}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(x^2+100)-100}{x^2(\sqrt{x^2+100}+10)}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^2}{x^2(\sqrt{x^2+100}+10)}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{1}{\sqrt{x^2+100}+10}$
$x = 0$ મૂકતા:
$= \frac{1}{\sqrt{0+100}+10} = \frac{1}{10+10} = \frac{1}{20} = 0.05$
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
440
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow a} \frac{\sqrt{a+2 x}-\sqrt{3 a}}{\sqrt{x}-\sqrt{a}} = $
A
$-\frac{5}{\sqrt{3}}$
B
$-\frac{1}{\sqrt{3}}$
C
$\frac{1}{\sqrt{3}}$
D
$\frac{2}{\sqrt{3}}$

Solution

(D) લક્ષ $\lim _{x \rightarrow a} \frac{\sqrt{a+2 x}-\sqrt{3 a}}{\sqrt{x}-\sqrt{a}}$ ની કિંમત શોધવા માટે,આપણે અંશ અને છેદનું સંમેયીકરણ કરીએ:
$\lim _{x}$ ${\rightarrow a} \frac{\sqrt{a+2 x}-\sqrt{3 a}}{\sqrt{x}-\sqrt{a}} \times \frac{\sqrt{x}+\sqrt{a}}{\sqrt{x}+\sqrt{a}} \times \frac{\sqrt{a+2 x}+\sqrt{3 a}}{\sqrt{a+2 x}+\sqrt{3 a}}$
$= \lim _{x \rightarrow a} \frac{(a+2x) - 3a}{x-a} \times \frac{\sqrt{x}+\sqrt{a}}{\sqrt{a+2x}+\sqrt{3a}}$
$= \lim _{x \rightarrow a} \frac{2x - 2a}{x-a} \times \frac{\sqrt{x}+\sqrt{a}}{\sqrt{a+2x}+\sqrt{3a}}$
$= \lim _{x \rightarrow a} \frac{2(x-a)}{x-a} \times \frac{\sqrt{x}+\sqrt{a}}{\sqrt{a+2x}+\sqrt{3a}}$
$= 2 \times \frac{\sqrt{a}+\sqrt{a}}{\sqrt{a+2a}+\sqrt{3a}} = 2 \times \frac{2\sqrt{a}}{\sqrt{3a}+\sqrt{3a}} = 2 \times \frac{2\sqrt{a}}{2\sqrt{3a}} = \frac{2}{\sqrt{3}}$
441
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\cos 4 x-4 \cos 2 x+3}{x^4} = $
A
$4$
B
$8$
C
$\frac{1}{4}$
D
$\frac{1}{8}$

Solution

(B) આપેલ લક્ષ: $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\cos 4 x-4 \cos 2 x+3}{x^4}$ જે $\frac{0}{0}$ અનિશ્ચિત સ્વરૂપમાં છે.
$\cos \theta \approx 1 - \frac{\theta^2}{2!} + \frac{\theta^4}{4!}$ માટે ટેલર શ્રેણીનો ઉપયોગ કરતા:
$\cos 4x \approx 1 - 8x^2 + \frac{32x^4}{3}$.
$\cos 2x \approx 1 - 2x^2 + \frac{2x^4}{3}$.
અંશમાં આ કિંમતો મૂકતા:
$(1 - 8x^2 + \frac{32x^4}{3}) - 4(1 - 2x^2 + \frac{2x^4}{3}) + 3 = 8x^4$.
તેથી,$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{8x^4}{x^4} = 8$.
442
EasyMCQ
$\lim _{y \rightarrow 1}\left(\frac{1}{y^2-1}-\frac{2}{y^4-1}\right)=$
A
$\frac{1}{2}$
B
$\frac{1}{3}$
C
$\frac{1}{4}$
D
$0$

Solution

(A) આપણી પાસે છે,$\lim _{y \rightarrow 1}\left(\frac{1}{y^2-1}-\frac{2}{y^4-1}\right)$
$= \lim _{y \rightarrow 1}\left(\frac{y^2+1-2}{y^4-1}\right)$
$= \lim _{y \rightarrow 1}\left(\frac{y^2-1}{(y^2-1)(y^2+1)}\right)$
$= \lim _{y \rightarrow 1} \frac{1}{y^2+1}$
$= \frac{1}{1^2+1} = \frac{1}{2}$
443
MediumMCQ
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sqrt{1+x^2}-\sqrt{1-x+x^2}}{3^x-1}$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{\log _e 3}$
B
$\log _e 9$
C
$\frac{1}{\log _e 9}$
D
$\log _e 3$

Solution

(C) આપણે લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sqrt{1+x^2}-\sqrt{1-x+x^2}}{3^x-1}$ ની ગણતરી કરીએ.
અંશનું સંમેયીકરણ કરતા,આપણે $\frac{\sqrt{1+x^2}+\sqrt{1-x+x^2}}{\sqrt{1+x^2}+\sqrt{1-x+x^2}}$ વડે ગુણીએ:
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{(1+x^2)-(1-x+x^2)}{(3^x-1)(\sqrt{1+x^2}+\sqrt{1-x+x^2})}$
$= \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x}{(3^x-1)(\sqrt{1+x^2}+\sqrt{1-x+x^2})}$
$= \lim _{x}$ ${\rightarrow 0} \left( \frac{1}{\frac{3^x-1}{x}} \right) \times \left( \frac{1}{\sqrt{1+x^2}+\sqrt{1-x+x^2}} \right)$
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{a^x-1}{x} = \log _e a$ નો ઉપયોગ કરતા:
$= \frac{1}{\log _e 3} \times \frac{1}{\sqrt{1+0}+\sqrt{1-0+0}}$
$= \frac{1}{\log _e 3} \times \frac{1}{1+1}$
$= \frac{1}{2 \log _e 3} = \frac{1}{\log _e 3^2} = \frac{1}{\log _e 9}$.
444
DifficultMCQ
$\lim _{x \rightarrow 8} \frac{\sqrt{1+\sqrt{1+x}}-2}{x-8}$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{3}{2}$
B
$\frac{1}{4}$
C
$\frac{1}{24}$
D
$\frac{1}{12}$

Solution

(C) લક્ષ $\lim _{x \rightarrow 8} \frac{\sqrt{1+\sqrt{1+x}}-2}{x-8}$ ની ગણતરી કરવા માટે,અંશનું સંમેયીકરણ કરતા:
$\lim _{x \rightarrow 8} \frac{\sqrt{1+\sqrt{1+x}}-2}{x-8} \times \frac{\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2}{\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2}$
$= \lim _{x \rightarrow 8} \frac{1+\sqrt{1+x}-4}{(x-8)(\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2)}$
$= \lim _{x \rightarrow 8} \frac{\sqrt{1+x}-3}{(x-8)(\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2)}$
હવે,બાકી રહેલા પદનું સંમેયીકરણ કરતા:
$= \lim _{x \rightarrow 8} \frac{\sqrt{1+x}-3}{(x-8)(\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2)} \times \frac{\sqrt{1+x}+3}{\sqrt{1+x}+3}$
$= \lim _{x \rightarrow 8} \frac{1+x-9}{(x-8)(\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2)(\sqrt{1+x}+3)}$
$= \lim _{x \rightarrow 8} \frac{x-8}{(x-8)(\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2)(\sqrt{1+x}+3)}$
$= \lim _{x \rightarrow 8} \frac{1}{(\sqrt{1+\sqrt{1+x}}+2)(\sqrt{1+x}+3)}$
$x = 8$ મુકતા:
$= \frac{1}{(\sqrt{1+\sqrt{9}}+2)(\sqrt{9}+3)}$
$= \frac{1}{(\sqrt{1+3}+2)(3+3)}$
$= \frac{1}{(2+2)(6)} = \frac{1}{4 \times 6} = \frac{1}{24}$
445
EasyMCQ
$\lim _{x \rightarrow \infty}\left[\sqrt{x^2+2 x-1}-x\right]$ ની કિંમત શોધો :
A
$\infty$
B
$\frac{1}{2}$
C
$4$
D
$1$

Solution

(D) લક્ષ $\lim _{x \rightarrow \infty}\left[\sqrt{x^2+2 x-1}-x\right]$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે પદને અનુબદ્ધ $\sqrt{x^2+2 x-1}+x$ વડે ગુણી અને ભાગીશું:
$\lim _{x \rightarrow \infty}\left[\frac{(\sqrt{x^2+2 x-1}-x)(\sqrt{x^2+2 x-1}+x)}{\sqrt{x^2+2 x-1}+x}\right]$
$= \lim _{x \rightarrow \infty}\left[\frac{x^2+2 x-1-x^2}{\sqrt{x^2+2 x-1}+x}\right]$
$= \lim _{x \rightarrow \infty}\left[\frac{2x-1}{\sqrt{x^2(1+\frac{2}{x}-\frac{1}{x^2})}+x}\right]$
$= \lim _{x \rightarrow \infty}\left[\frac{x(2-\frac{1}{x})}{x(\sqrt{1+\frac{2}{x}-\frac{1}{x^2}}+1)}\right]$
$= \frac{2-0}{\sqrt{1+0-0}+1} = \frac{2}{2} = 1$
446
MediumMCQ
દ્વિઘાત સમીકરણ જેના બીજ $\ell = \lim_{\theta \rightarrow 0} \left( \frac{3 \sin \theta - 4 \sin^3 \theta}{\theta} \right)$ અને $m = \lim_{\theta \rightarrow 0} \left( \frac{2 \tan \theta}{\theta(1 - \tan^2 \theta)} \right)$ હોય તે છે
A
$x^2 - 5x + 6 = 0$
B
$x^2 + 5x + 6 = 0$
C
$x^2 - 5x - 6 = 0$
D
$x^2 + 5x - 6 = 0$

Solution

(A) પ્રથમ,આપણે $\ell$ ની કિંમત શોધીએ:
$\ell = \lim_{\theta \rightarrow 0} \frac{3 \sin \theta - 4 \sin^3 \theta}{\theta} = \lim_{\theta \rightarrow 0} \frac{\sin(3\theta)}{\theta} = \lim_{\theta \rightarrow 0} 3 \left( \frac{\sin(3\theta)}{3\theta} \right) = 3(1) = 3$.
ત્યારબાદ,આપણે $m$ ની કિંમત શોધીએ:
$m = \lim_{\theta \rightarrow 0} \frac{2 \tan \theta}{\theta(1 - \tan^2 \theta)} = \lim_{\theta \rightarrow 0} \frac{\tan(2\theta)}{\theta} = \lim_{\theta \rightarrow 0} 2 \left( \frac{\tan(2\theta)}{2\theta} \right) = 2(1) = 2$.
$\ell = 3$ અને $m = 2$ બીજ ધરાવતું દ્વિઘાત સમીકરણ $x^2 - (\ell + m)x + \ell m = 0$ દ્વારા મળે છે.
$x^2 - (3 + 2)x + (3 \times 2) = 0$
$x^2 - 5x + 6 = 0$.

Limits — Concept of limits, Evaluation of algebric limits · Frequently Asked Questions

1Are these Limits 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 Limits 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.