Gujarati

Harmonic progression Questions in Gujarati

Class 11 Mathematics · Sequences and Series · Harmonic progression

98+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 47 of 98 questions in Gujarati

51
DifficultMCQ
જો સ્વરિત શ્રેણીનું $p$ મું,$q$ મું અને $r$ મું પદ અનુક્રમે $u, v$ અને $w$ હોય,તો સમીકરણ $(q - r)vw + (r - p)wu + (p - q)uv$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?
A
$1$
B
$0$
C
$-2$
D
$-1$

Solution

(B) ધારો કે સ્વરિત શ્રેણી $\frac{1}{a}, \frac{1}{a+d}, \frac{1}{a+2d}, \dots$ છે.
તેથી,$u = \frac{1}{a+(p-1)d}$,$v = \frac{1}{a+(q-1)d}$,અને $w = \frac{1}{a+(r-1)d}$.
આનો અર્થ એ થાય કે $\frac{1}{u} = a+(p-1)d$,$\frac{1}{v} = a+(q-1)d$,અને $\frac{1}{w} = a+(r-1)d$.
આ સમીકરણોની બાદબાકી કરતા:
$\frac{1}{u} - \frac{1}{v} = (p-q)d \implies \frac{v-u}{uv} = (p-q)d$
$\frac{1}{v} - \frac{1}{w} = (q-r)d \implies \frac{w-v}{vw} = (q-r)d$
$\frac{1}{w} - \frac{1}{u} = (r-p)d \implies \frac{u-w}{wu} = (r-p)d$
પદોનો ગુણાકાર કરતા,આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે $(q-r)vw + (r-p)wu + (p-q)uv = 0$.
52
EasyMCQ
$\frac{a}{1 - ab}$ અને $\frac{a}{1 + ab}$ નો સ્વરિત મધ્યક $......$ છે.
A
$\frac{a}{\sqrt{1 - a^2b^2}}$
B
$\frac{a}{1 - a^2b^2}$
C
$a$
D
$\frac{1}{1 - a^2b^2}$

Solution

(C) બે સંખ્યાઓ $x$ અને $y$ નો સ્વરિત મધ્યક $H = \frac{2xy}{x + y}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં $x = \frac{a}{1 - ab}$ અને $y = \frac{a}{1 + ab}$ છે.
પ્રથમ,ગુણાકાર $xy = \left(\frac{a}{1 - ab}\right) \left(\frac{a}{1 + ab}\right) = \frac{a^2}{1 - a^2b^2}$ શોધો.
ત્યારબાદ,સરવાળો $x + y = \frac{a}{1 - ab} + \frac{a}{1 + ab} = \frac{a(1 + ab) + a(1 - ab)}{(1 - ab)(1 + ab)} = \frac{a + a^2b + a - a^2b}{1 - a^2b^2} = \frac{2a}{1 - a^2b^2}$ શોધો.
હવે,$H = \frac{2 \left(\frac{a^2}{1 - a^2b^2}\right)}{\frac{2a}{1 - a^2b^2}} = \frac{2a^2}{2a} = a$.
53
MediumMCQ
જો સ્વરિત શ્રેણી $(H.P.)$ નું $5^{th}$ મું પદ $1/45$ હોય અને $11^{th}$ મું પદ $1/69$ હોય,તો તેનું $16^{th}$ મું પદ શું થાય?
A
$1/89$
B
$1/85$
C
$1/80$
D
$1/79$

Solution

(A) સ્વરિત શ્રેણી $(H.P.)$ માં,પદો એ સમાંતર શ્રેણી $(A.P.)$ ના વ્યસ્ત હોય છે.
ધારો કે $A.P.$ નું પ્રથમ પદ $a$ અને સામાન્ય તફાવત $d$ છે.
$H.P.$ નું $5^{th}$ મું પદ $1/45$ છે,તેથી $A.P.$ નું $5^{th}$ મું પદ $a + 4d = 45 \dots (i)$ થાય.
$H.P.$ નું $11^{th}$ મું પદ $1/69$ છે,તેથી $A.P.$ નું $11^{th}$ મું પદ $a + 10d = 69 \dots (ii)$ થાય.
$(ii)$ માંથી $(i)$ બાદ કરતા:
$(a + 10d) - (a + 4d) = 69 - 45$
$6d = 24 \implies d = 4$.
$d = 4$ ને $(i)$ માં મૂકતા:
$a + 4(4) = 45 \implies a + 16 = 45 \implies a = 29$.
$A.P.$ નું $16^{th}$ મું પદ $a + 15d = 29 + 15(4) = 29 + 60 = 89$ થાય.
તેથી,$H.P.$ નું $16^{th}$ મું પદ $1/89$ થાય.
54
MediumMCQ
જો $x = \sum_{n=0}^{\infty} a^n$,$y = \sum_{n=0}^{\infty} b^n$,અને $z = \sum_{n=0}^{\infty} c^n$ હોય,જ્યાં $a, b, c$ સમાંતર શ્રેણીમાં છે અને $|a| < 1, |b| < 1, |c| < 1$ હોય,તો $x, y, z$ કઈ શ્રેણીમાં હશે?
A
સ્વરિત શ્રેણી
B
સમાંતર - સમગુણોત્તર શ્રેણી
C
સમાંતર શ્રેણી
D
સમગુણોત્તર શ્રેણી

Solution

(A) આપેલ છે કે $x = \frac{1}{1-a}$,$y = \frac{1}{1-b}$,અને $z = \frac{1}{1-c}$.
$a, b, c$ સમાંતર શ્રેણીમાં હોવાથી,$2b = a + c$ થાય.
આપણે તપાસવું છે કે $x, y, z$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે કે નહીં,જેના માટે $\frac{1}{x}, \frac{1}{y}, \frac{1}{z}$ સમાંતર શ્રેણીમાં હોવા જોઈએ.
અહીં $\frac{1}{x} = 1-a$,$\frac{1}{y} = 1-b$,અને $\frac{1}{z} = 1-c$ છે.
ધારો કે $A = 1-a$,$B = 1-b$,અને $C = 1-c$.
તો $2B = 2(1-b) = 2 - 2b = 2 - (a+c) = (1-a) + (1-c) = A + C$.
આમ,$A, B, C$ સમાંતર શ્રેણીમાં હોવાથી,તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{A}, \frac{1}{B}, \frac{1}{C}$ એટલે કે $x, y, z$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે.
55
DifficultMCQ
જો $(y - x), 2(y - a)$ અને $(y - z)$ સ્વરિત શ્રેણી $(H.P.)$ માં હોય,તો $(x - a), (y - a)$ અને $(z - a)$ કઈ શ્રેણીમાં છે?
A
$A.P.$
B
$G.P.$
C
$H.P.$
D
આમાંથી એકેય નહીં

Solution

(B) આપેલ છે કે $(y - x), 2(y - a), (y - z)$ એ $H.P.$ માં છે.
આનો અર્થ એ છે કે તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{y - x}, \frac{1}{2(y - a)}, \frac{1}{y - z}$ એ $A.P.$ માં છે.
તેથી,સામાન્ય તફાવત સમાન થાય:
$\frac{1}{2(y - a)} - \frac{1}{y - x} = \frac{1}{y - z} - \frac{1}{2(y - a)}$
$\frac{2}{2(y - a)} = \frac{1}{y - x} + \frac{1}{y - z}$
$\frac{1}{y - a} = \frac{(y - z) + (y - x)}{(y - x)(y - z)}$
$(y - x)(y - z) = (y - a)(2y - x - z)$
$y^2 - yz - xy + xz = 2y^2 - xy - yz - 2ay + ax + az$
$y^2 - xz = 2ay - ax - az$
$y^2 - 2ay + a^2 = xz - ax - az + a^2$
$(y - a)^2 = (x - a)(z - a)$
આ શરત દર્શાવે છે કે $(x - a), (y - a), (z - a)$ એ $G.P.$ માં છે.
56
EasyMCQ
શ્રેણી $\frac{1}{7} + \frac{1}{14} + \frac{1}{21} + \frac{1}{28} + \dots$ નું $9^{th}$ પદ શોધો.
A
$1/63$
B
$3/59$
C
$5/57$
D
$2/43$

Solution

(A) આપેલ શ્રેણી $\frac{1}{7}, \frac{1}{14}, \frac{1}{21}, \frac{1}{28}, \dots$ છે.
આ એક હરાત્મક શ્રેણી (Harmonic Progression) છે કારણ કે તેના પદોના વ્યસ્ત સમાંતર શ્રેણી બનાવે છે: $7, 14, 21, 28, \dots$
સમાંતર શ્રેણી માટે,પ્રથમ પદ $a = 7$ અને સામાન્ય તફાવત $d = 14 - 7 = 7$ છે.
સમાંતર શ્રેણીનું $n^{th}$ પદ $a_n = a + (n - 1)d$ દ્વારા મળે છે.
$n = 9$ માટે,$a_9 = 7 + (9 - 1) \times 7 = 7 + 8 \times 7 = 7 + 56 = 63$.
તેથી,હરાત્મક શ્રેણીનું $9^{th}$ પદ $a_9$ નો વ્યસ્ત થશે,જે $\frac{1}{63}$ છે.
57
MediumMCQ
જો $a, b, c$ સમગુણોત્તર શ્રેણીમાં હોય અને $a^x = b^y = c^z$ હોય,તો $x, y, z$ કઈ શ્રેણીમાં હશે?
A
સમાંતર શ્રેણી
B
સ્વરિત શ્રેણી
C
સમગુણોત્તર શ્રેણી
D
આપેલ પૈકી એક પણ નહિ

Solution

(B) આપેલ છે કે $a, b, c$ સમગુણોત્તર શ્રેણીમાં છે,તેથી $b^2 = ac$ $(1)$.
ધારો કે $a^x = b^y = c^z = k$.
તેથી $a = k^{1/x}, b = k^{1/y}, c = k^{1/z}$.
આ કિંમતો સમીકરણ $(1)$ માં મૂકતા:
$(k^{1/y})^2 = k^{1/x} \cdot k^{1/z}$
$k^{2/y} = k^{1/x + 1/z}$
ઘાતાંકોને સરખાવતા: $\frac{2}{y} = \frac{1}{x} + \frac{1}{z}$.
આ દર્શાવે છે કે $\frac{1}{x}, \frac{1}{y}, \frac{1}{z}$ સમાંતર શ્રેણીમાં છે.
તેથી,$x, y, z$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે.
58
DifficultMCQ
જો $a, b, c$ સ્વરીત શ્રેણીમાં હોય,તો $\frac{a-b}{b-c} = \dots$
A
$a/b$
B
$b/a$
C
$a/c$
D
$c/b$

Solution

(C) જો $a, b, c$ સ્વરીત શ્રેણી $(HP)$ માં હોય,તો તેમના વ્યસ્ત $1/a, 1/b, 1/c$ સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ માં હોય.
સમાંતર શ્રેણીમાં હોવાથી,સામાન્ય તફાવત સમાન હોય:
$1/b - 1/a = 1/c - 1/b$
$(a-b)/(ab) = (b-c)/(bc)$
બંને બાજુ $(b-c)$ વડે ભાગતા અને $ab$ વડે ગુણતા,આપણને મળે:
$(a-b)/(b-c) = (ab)/(bc) = a/c$
59
EasyMCQ
$a/b$ અને $b/a$ નો સ્વરિત મધ્યક શોધો.
A
$\frac{2ab}{a^2+b^2}$
B
$\frac{2a^2b^2}{a^2+b^2}$
C
$\frac{a^2+b^2}{2ab}$
D
$\frac{2ab}{a+b}$

Solution

(A) બે સંખ્યાઓ $x$ અને $y$ નો સ્વરિત મધ્યક $(HM)$ શોધવાનું સૂત્ર $HM = \frac{2xy}{x+y}$ છે.
અહીં,$x = \frac{a}{b}$ અને $y = \frac{b}{a}$ છે.
આ કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$HM = \frac{2(\frac{a}{b})(\frac{b}{a})}{\frac{a}{b} + \frac{b}{a}}$
$HM = \frac{2(1)}{\frac{a^2+b^2}{ab}}$
$HM = \frac{2ab}{a^2+b^2}$.
60
EasyMCQ
જો સ્વરિત શ્રેણીનું $p$-મું પદ $qr$ અને $q$-મું પદ $pr$ હોય,તો તેનું $r$-મું પદ કયું હોય?
A
$pq$
B
$\frac{1}{pq}$
C
$\frac{1}{pqr}$
D
$pqr$
61
EasyMCQ
જો $\frac{1}{b + c}, \frac{1}{c + a}, \frac{1}{a + b}$ સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ માં હોય,તો $a^2, b^2, c^2$ કઈ શ્રેણીમાં હશે?
A
સમાંતર શ્રેણી
B
સમગુણોત્તર શ્રેણી
C
સ્વરિત શ્રેણી
D
આપેલ પૈકી એક પણ નહિ

Solution

(D) આપેલ છે કે $\frac{1}{b + c}, \frac{1}{c + a}, \frac{1}{a + b}$ એ $AP$ માં છે.
આનો અર્થ એ છે કે $b + c, c + a, a + b$ એ સ્વરિત શ્રેણી $(HP)$ માં છે.
દરેક પદમાંથી $a + b + c$ બાદ કરતા,આપણને $(b + c) - (a + b + c), (c + a) - (a + b + c), (a + b) - (a + b + c)$ એ $HP$ માં મળે છે.
આ સાદું રૂપ આપતા $-a, -b, -c$ એ $HP$ માં છે.
$-1$ વડે ગુણતા,$a, b, c$ એ $HP$ માં મળે છે.
જો $a, b, c$ એ $HP$ માં હોય,તો $a^2, b^2, c^2$ કોઈ પ્રમાણિત શ્રેણીમાં હોતા નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
62
MediumMCQ
સંખ્યાઓ $log_{3}{2}, log_{6}{2}$ અને $log_{12}{2}$ કઈ શ્રેણીમાં છે?
A
સમાંતર શ્રેણી
B
સમગુણોત્તર શ્રેણી
C
સ્વરિત શ્રેણી
D
આપેલ પૈકી એકપણ નહીં

Solution

(C) ધારો કે આપેલી સંખ્યાઓ $a = log_{3}{2}$,$b = log_{6}{2}$,અને $c = log_{12}{2}$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે $log_{x}{y} = \frac{1}{log_{y}{x}}$.
તેથી,$\frac{1}{a} = log_{2}{3}$,$\frac{1}{b} = log_{2}{6}$,અને $\frac{1}{c} = log_{2}{12}$.
હવે,વ્યસ્ત સંખ્યાઓનો તફાવત શોધીએ:
$\frac{1}{b} - \frac{1}{a} = log_{2}{6} - log_{2}{3} = log_{2}(\frac{6}{3}) = log_{2}{2} = 1$.
$\frac{1}{c} - \frac{1}{b} = log_{2}{12} - log_{2}{6} = log_{2}(\frac{12}{6}) = log_{2}{2} = 1$.
ક્રમિક વ્યસ્ત સંખ્યાઓનો તફાવત સમાન હોવાથી,આ વ્યસ્ત સંખ્યાઓ સમાંતર શ્રેણીમાં છે.
તેથી,મૂળ સંખ્યાઓ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે.
63
DifficultMCQ
જો $X = \sum_{n=0}^\infty a^n$,$Y = \sum_{n=0}^\infty b^n$,અને $Z = \sum_{n=0}^\infty c^n$,જ્યાં $a, b, c$ સમાંતર શ્રેણીમાં છે અને $|a| < 1, |b| < 1, |c| < 1$,તો $X, Y, Z$ એ . . . . શ્રેણીમાં છે.
A
સમગુણોત્તર
B
સમાંતર
C
સમાંતર-ગુણોત્તર
D
સ્વરિત

Solution

(D) આપેલ છે કે $X = \sum_{n=0}^\infty a^n = \frac{1}{1-a}$ જ્યાં $|a| < 1$.
તે જ રીતે,$Y = \frac{1}{1-b}$ અને $Z = \frac{1}{1-c}$.
આથી,$a = 1 - \frac{1}{X}$,$b = 1 - \frac{1}{Y}$,અને $c = 1 - \frac{1}{Z}$.
$a, b, c$ સમાંતર શ્રેણીમાં હોવાથી,$2b = a + c$.
કિંમતો મૂકતા: $2(1 - \frac{1}{Y}) = (1 - \frac{1}{X}) + (1 - \frac{1}{Z})$.
$2 - \frac{2}{Y} = 2 - (\frac{1}{X} + \frac{1}{Z})$.
$\frac{2}{Y} = \frac{1}{X} + \frac{1}{Z}$.
આ દર્શાવે છે કે $\frac{1}{X}, \frac{1}{Y}, \frac{1}{Z}$ સમાંતર શ્રેણીમાં છે.
તેથી,$X, Y, Z$ સ્વરિત શ્રેણી $(H.P.)$ માં છે.
64
MediumMCQ
જો $\frac{1}{b - a} + \frac{1}{b - c} = \frac{1}{a} + \frac{1}{c}$ હોય,તો $a, b, c$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?
A
સમાંતર શ્રેણી
B
સમગુણોત્તર શ્રેણી
C
સ્વરિત શ્રેણી
D
આપેલ પૈકી એક પણ નહિ

Solution

(C) આપેલ સમીકરણ: $\frac{1}{b - a} + \frac{1}{b - c} = \frac{1}{a} + \frac{1}{c}$.
ડાબી બાજુનું સાદું રૂપ: $\frac{(b - c) + (b - a)}{(b - a)(b - c)} = \frac{2b - a - c}{b^2 - ab - bc + ac}$.
જમણી બાજુનું સાદું રૂપ: $\frac{a + c}{ac}$.
બંને બાજુ સરખાવતા: $\frac{2b - a - c}{b^2 - b(a + c) + ac} = \frac{a + c}{ac}$.
ચોકડી ગુણાકાર કરતા: $ac(2b - a - c) = (a + c)(b^2 - b(a + c) + ac)$.
આ સમીકરણનું સાદું રૂપ આપતા $b = \frac{2ac}{a + c}$ મળે છે,જે દર્શાવે છે કે $a, b, c$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે.
65
DifficultMCQ
$a_1, a_2, a_3, \dots$ એ એક સ્વરિત શ્રેણી (Harmonic Progression) છે જ્યાં $a_1 = 5$ અને $a_{20} = 25$ છે. $a_n < 0$ થાય તેવો લઘુત્તમ ધન પૂર્ણાંક $n$ કેટલો થાય?
A
$22$
B
$23$
C
$24$
D
$25$

Solution

(D) સ્વરિત શ્રેણી $(HP)$ માં,પદોના વ્યસ્ત સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ બનાવે છે.
ધારો કે $AP$ $b_1, b_2, b_3, \dots$ છે જ્યાં $b_n = \frac{1}{a_n}$.
આપેલ છે $a_1 = 5 \implies b_1 = \frac{1}{5}$ અને $a_{20} = 25 \implies b_{20} = \frac{1}{25}$.
$AP$ ના $n$-માં પદનું સૂત્ર $b_n = b_1 + (n - 1)d$ છે.
$n = 20$ માટે: $\frac{1}{25} = \frac{1}{5} + (20 - 1)d$.
$\frac{1}{25} - \frac{1}{5} = 19d \implies \frac{1 - 5}{25} = 19d \implies -\frac{4}{25} = 19d \implies d = -\frac{4}{475}$.
આપણે $a_n < 0$ જોઈએ છે,જેનો અર્થ છે $b_n < 0$ કારણ કે $a_n = \frac{1}{b_n}$.
$b_n = \frac{1}{5} + (n - 1)(-\frac{4}{475}) < 0$.
$\frac{1}{5} < (n - 1)(\frac{4}{475})$.
$475$ વડે ગુણતા: $95 < 4(n - 1)$.
$23.75 < n - 1$.
$n > 24.75$.
તેથી,લઘુત્તમ ધન પૂર્ણાંક $n = 25$ છે.
66
MediumMCQ
જો $a$ અને $b$ વચ્ચેનો હરાત્મક મધ્યક $H$ હોય,તો $\frac{1}{H - a} + \frac{1}{H - b}$ નું મૂલ્ય શું થાય?
A
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b}$
B
$\frac{1}{a} - \frac{1}{b}$
C
$\frac{a+b}{ab}$
D
$\frac{a-b}{ab}$

Solution

(A) અને $b$ વચ્ચેનો હરાત્મક મધ્યક $H = \frac{2ab}{a+b}$ છે.
$\frac{1}{H - a} + \frac{1}{H - b}$ માં કિંમત મૂકતા:
$\frac{1}{\frac{2ab}{a+b} - a} + \frac{1}{\frac{2ab}{a+b} - b} = \frac{a+b}{2ab - a^2 - ab} + \frac{a+b}{2ab - ab - b^2}$
$= \frac{a+b}{ab - a^2} + \frac{a+b}{ab - b^2} = \frac{a+b}{a(b-a)} - \frac{a+b}{b(b-a)}$
$= \frac{b(a+b) - a(a+b)}{ab(b-a)} = \frac{(a+b)(b-a)}{ab(b-a)} = \frac{a+b}{ab} = \frac{1}{b} + \frac{1}{a}$.
67
DifficultMCQ
જો $X = \sum_{n=0}^\infty a^n$,$Y = \sum_{n=0}^\infty b^n$,અને $Z = \sum_{n=0}^\infty c^n$,જ્યાં $a, b, c$ સમાંતર શ્રેણીમાં છે અને $|a| < 1, |b| < 1, |c| < 1$,તો $X, Y, Z$ કઈ શ્રેણીમાં છે?
A
ગુણોત્તર શ્રેણી
B
સમાંતર શ્રેણી
C
સમાંતર-ગુણોત્તર શ્રેણી
D
સ્વરિત શ્રેણી

Solution

(D) આપેલ છે કે $X = \sum_{n=0}^\infty a^n = \frac{1}{1-a}$,$Y = \sum_{n=0}^\infty b^n = \frac{1}{1-b}$,અને $Z = \sum_{n=0}^\infty c^n = \frac{1}{1-c}$.
$a, b, c$ સમાંતર શ્રેણીમાં હોવાથી,$2b = a + c$ થાય.
આપણે ચકાસવું છે કે $X, Y, Z$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે કે નહીં,જેના માટે $\frac{2}{Y} = \frac{1}{X} + \frac{1}{Z}$ થવું જોઈએ.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{X} = 1-a$,$\frac{1}{Y} = 1-b$,અને $\frac{1}{Z} = 1-c$.
તેથી $\frac{1}{X} + \frac{1}{Z} = (1-a) + (1-c) = 2 - (a+c)$.
$a+c = 2b$ હોવાથી,આ $2 - 2b = 2(1-b) = 2(\frac{1}{Y}) = \frac{2}{Y}$ થાય છે.
આમ,$X, Y, Z$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે.
68
MediumMCQ
જો $\frac{a_2 a_3}{a_1 a_4} = \frac{a_2 + a_3}{a_1 + a_4} = 3\left( \frac{a_2 - a_3}{a_1 - a_4} \right)$ હોય,તો $a_1, a_2, a_3, a_4$ કઈ શ્રેણીમાં હશે?
A
સમાંતર શ્રેણી
B
સમગુણોત્તર શ્રેણી
C
સ્વરિત શ્રેણી
D
આપેલ પૈકી એકપણ નહિ

Solution

(C) આપેલ છે કે $\frac{a_2 a_3}{a_1 a_4} = \frac{a_2 + a_3}{a_1 + a_4}$,તેથી $\frac{a_1 + a_4}{a_1 a_4} = \frac{a_2 + a_3}{a_2 a_3}$.
આથી $\frac{1}{a_4} + \frac{1}{a_1} = \frac{1}{a_3} + \frac{1}{a_2}$ અથવા $\frac{1}{a_4} - \frac{1}{a_3} = \frac{1}{a_2} - \frac{1}{a_1} \quad (1)$.
વળી,$\frac{a_2 a_3}{a_1 a_4} = 3\left( \frac{a_2 - a_3}{a_1 - a_4} \right)$ પરથી,$\frac{a_1 - a_4}{a_1 a_4} = 3\left( \frac{a_2 - a_3}{a_2 a_3} \right)$.
આથી $\frac{1}{a_4} - \frac{1}{a_1} = 3\left( \frac{1}{a_3} - \frac{1}{a_2} \right) \quad (2)$.
ધારો કે $x_n = \frac{1}{a_n}$. તો $(1)$ મુજબ $x_4 - x_3 = x_2 - x_1 = d$ (સામાન્ય તફાવત).
આમ,$\frac{1}{a_1}, \frac{1}{a_2}, \frac{1}{a_3}, \frac{1}{a_4}$ સમાંતર શ્રેણીમાં છે.
તેથી,$a_1, a_2, a_3, a_4$ સ્વરિત શ્રેણીમાં છે.
69
MediumMCQ
જો $x, y, z$ સ્વરીત શ્રેણીમાં હોય,તો $\log(x + z) + \log(x - 2y + z) = \dots$
A
$2 \log |x - z|$
B
$2 \log |y - z|$
C
$4 \log |x - z|$
D
$\log |y - z|$

Solution

(A) જો $x, y, z$ સ્વરીત શ્રેણીમાં હોય,તો $y = \frac{2xz}{x + z}$.
હવે,$\log(x + z) + \log(x - 2y + z)$ પદ ધ્યાનમાં લો.
$= \log[(x + z)(x - 2y + z)]$
$= \log[(x + z)(x + z - 2(\frac{2xz}{x + z}))]$
$= \log[(x + z)(x + z - \frac{4xz}{x + z})]$
$= \log[(x + z)^2 - 4xz]$
$= \log[x^2 + 2xz + z^2 - 4xz]$
$= \log[x^2 - 2xz + z^2]$
$= \log[(x - z)^2]$
$= 2 \log |x - z|$
70
EasyMCQ
જો $p, q, r$ સ્વરિત શ્રેણીમાં હોય અને $p$ અને $r$ ભિન્ન હોય તથા સમાન ચિહ્ન ધરાવતા હોય,તો સમીકરણ $px^2 + 2qx + r = 0$ ના બીજનું સ્વરૂપ શું હશે?
A
વાસ્તવિક
B
સમાન
C
કાલ્પનિક
D
આપેલ પૈકી એકપણ નહીં
71
MediumMCQ
પ્રથમ $n$ પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓના વ્યસ્તનો સ્વરિત મધ્યક શું થાય?
A
$\frac{n+1}{2}$
B
$\frac{n}{1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \dots + \frac{1}{n}}$
C
$\frac{2}{n+1}$
D
આપેલ પૈકી એક પણ નહિં

Solution

(C) પ્રથમ $n$ પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓ $1, 2, 3, \dots, n$ છે.
તેમના વ્યસ્ત $1, \frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \dots, \frac{1}{n}$ છે.
$n$ સંખ્યાઓ $x_1, x_2, \dots, x_n$ નો સ્વરિત મધ્યક $(HM)$ $HM = \frac{n}{\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{x_i}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,$x_i = \frac{1}{i}$ જ્યાં $i = 1, 2, \dots, n$.
તેથી,$\frac{1}{x_i} = i$.
માટે,$HM = \frac{n}{\sum_{i=1}^{n} i} = \frac{n}{\frac{n(n+1)}{2}} = \frac{2n}{n(n+1)} = \frac{2}{n+1}$.
72
EasyMCQ
શ્રેણી $\frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \frac{1}{4}, \dots, \frac{1}{17}$ નો સ્વરિત મધ્યક $(H.M.)$ શોધો.
A
$11/13$
B
$3/17$
C
$2/19$
D
$5/11$

Solution

(C) આપેલ શ્રેણી $\frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \frac{1}{4}, \dots, \frac{1}{17}$ છે.
અહીં,પદોની સંખ્યા $n = 16$ છે.
સ્વરિત મધ્યક $(H.M.)$ નું સૂત્ર:
$H.M. = \frac{n}{\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{x_i}}$
કિંમતો મૂકતા:
$H.M. = \frac{16}{\frac{1}{1/2} + \frac{1}{1/3} + \dots + \frac{1}{1/17}}$
$H.M. = \frac{16}{2 + 3 + 4 + \dots + 17}$
સમાંતર શ્રેણી $2, 3, \dots, 17$ નો સરવાળો $S_n = \frac{n}{2}(a + l) = \frac{16}{2}(2 + 17) = 8 \times 19 = 152$ થાય.
તેથી,$H.M. = \frac{16}{152} = \frac{2}{19}$.
73
EasyMCQ
$2, 3, 4$ સંખ્યાઓનો સ્વરિત મધ્યક (Harmonic Mean) કેટલો થાય?
A
$3$
B
$2(3)^{1/3}$
C
$\frac{36}{13}$
D
$\frac{13}{36}$

Solution

(C) $n$ સંખ્યાઓ $x_1, x_2, ..., x_n$ નો સ્વરિત મધ્યક $(HM)$ શોધવાનું સૂત્ર: $HM = \frac{n}{\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{x_i}}$ છે.
અહીં $2, 3, 4$ માટે $n = 3$ છે.
$HM = \frac{3}{\frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4}}$.
છેદનો સરવાળો કરતા: $\frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} = \frac{6 + 4 + 3}{12} = \frac{13}{12}$.
તેથી,$HM = \frac{3}{\frac{13}{12}} = 3 \times \frac{12}{13} = \frac{36}{13}$.
74
MediumMCQ
એક છોકરો $x \text{ km/hr}$ ની ઝડપે ઘરેથી શાળાએ જાય છે અને $y \text{ km/hr}$ ની ઝડપે પાછો આવે છે. તો છોકરાની સરેરાશ ઝડપ કેટલી થાય?
A
$\frac{x + y}{2} \text{ km/hr}$
B
$\sqrt{xy} \text{ km/hr}$
C
$\frac{2xy}{x + y} \text{ km/hr}$
D
$\frac{x + y}{2xy} \text{ km/hr}$

Solution

(C) ધારો કે ઘર અને શાળા વચ્ચેનું અંતર $S \text{ km}$ છે.
ઘરેથી શાળાએ પહોંચવા માટે લાગતો સમય $t_1 = \frac{S}{x} \text{ કલાક}$ છે.
શાળાએથી ઘરે પહોંચવા માટે લાગતો સમય $t_2 = \frac{S}{y} \text{ કલાક}$ છે.
સરેરાશ ઝડપ $= \frac{\text{કુલ અંતર}}{\text{કુલ સમય}}$.
કુલ અંતર $= S + S = 2S \text{ km}$.
કુલ સમય $= \frac{S}{x} + \frac{S}{y} = S \left( \frac{x + y}{xy} \right) \text{ કલાક}$.
સરેરાશ ઝડપ $= \frac{2S}{S \left( \frac{x + y}{xy} \right)} = \frac{2xy}{x + y} \text{ km/hr}$.
75
DifficultMCQ
જો ${a_1}, {a_2}, {a_3}, \dots, {a_n}$ એ $H.P.$ માં હોય,તો પદાવલિ ${a_1}{a_2} + {a_2}{a_3} + \dots + {a_{n - 1}}{a_n}$ ની કિંમત શું થાય?
A
${a_1}{a_n}$
B
$n{a_1}{a_n}$
C
$(n - 1){a_1}{a_n}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં
76
MediumMCQ
જો $1$ અને $\frac{1}{31}$ ની વચ્ચે $n$ હાર્મોનિક મધ્યકો હોય અને $7^{th}$ અને $(n - 1)^{th}$ હાર્મોનિક મધ્યકોનો ગુણોત્તર $9:5$ હોય,તો $n$ ની કિંમત શોધો.
A
$12$
B
$13$
C
$14$
D
$15$

Solution

(C) ધારો કે $1$ અને $\frac{1}{31}$ ની વચ્ચે $n$ હાર્મોનિક મધ્યકો $H_1, H_2, \dots, H_n$ છે.
તેથી $1, H_1, H_2, \dots, H_n, \frac{1}{31}$ એ હાર્મોનિક શ્રેણી $(HP)$ માં છે.
તેથી $1, \frac{1}{H_1}, \frac{1}{H_2}, \dots, \frac{1}{H_n}, 31$ એ સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ માં છે.
ધારો કે આ $AP$ નો સામાન્ય તફાવત $d$ છે. $(n+2)^{th}$ પદ $31 = 1 + (n+1)d$ છે,તેથી $(n+1)d = 30$,એટલે કે $d = \frac{30}{n+1}$.
$k^{th}$ હાર્મોનિક મધ્યક $H_k$ માટે $\frac{1}{H_k} = 1 + kd$ થાય.
આપેલ છે કે $\frac{H_7}{H_{n-1}} = \frac{9}{5}$,તેથી $\frac{1 + (n-1)d}{1 + 7d} = \frac{9}{5}$.
$d = \frac{30}{n+1}$ મૂકતા:
$5(1 + (n-1)\frac{30}{n+1}) = 9(1 + 7\frac{30}{n+1})$
$5(31n - 29) = 9(n + 211)$
$146n = 2044$
$n = 14$.
77
AdvancedMCQ
જો $\ln(a+c), \ln(c-a), \ln(a-2b+c)$ એ $A.P.$ માં હોય,તો
A
$a, b, c$ એ $A.P.$ માં છે
B
$a^2, b^2, c^2$ એ $A.P.$ માં છે
C
$a, b, c$ એ $G.P.$ માં છે
D
$a, b, c$ એ $H.P.$ માં છે

Solution

(D) આપેલ છે કે $\ln(a+c), \ln(c-a), \ln(a-2b+c)$ એ $A.P.$ માં છે.
તેથી,$(a+c), (c-a), (a-2b+c)$ એ $G.P.$ માં છે.
આનો અર્થ એ થાય કે $(c-a)^2 = (a+c)(a-2b+c)$.
પદોનું વિસ્તરણ કરતા: $c^2 - 2ac + a^2 = a^2 - 2ab + ac + ac - 2bc + c^2$.
સાદું રૂપ આપતા: $-2ac = -2ab + 2ac - 2bc$.
ગોઠવતા: $2ab + 2bc = 4ac$.
$2b(a+c)$ વડે ભાગતા: $b = \frac{2ac}{a+c}$.
આ $a, b, c$ ના $H.P.$ માં હોવાની શરત છે.
78
AdvancedMCQ
જો $(b+c), (c+a), (a+b)$ એ $H.P.$ માં હોય,તો $a^2, b^2, c^2$ એ ....... માં છે.
A
$A.P.$
B
$G.P.$
C
$H.P.$
D
કોઈ નહીં

Solution

(A) આપેલ છે કે $(b+c), (c+a), (a+b)$ એ $H.P.$ માં છે.
તેથી,તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{b+c}, \frac{1}{c+a}, \frac{1}{a+b}$ એ $A.P.$ માં છે.
આ સૂચવે છે કે: $\frac{2}{c+a} = \frac{1}{b+c} + \frac{1}{a+b}$
$\frac{2}{c+a} = \frac{a+b+b+c}{(b+c)(a+b)} = \frac{a+2b+c}{(b+c)(a+b)}$
$2(b+c)(a+b) = (c+a)(a+2b+c)$
$2(ab+b^2+ac+bc) = ac+2bc+c^2+a^2+2ab+ac$
$2ab+2b^2+2ac+2bc = a^2+c^2+2ac+2ab+2bc$
$2b^2 = a^2+c^2$
કારણ કે $2b^2 = a^2+c^2$,તેથી $a^2, b^2, c^2$ એ $A.P.$ માં છે.
79
AdvancedMCQ
જો $a, b, c$ એ $H.P.$ માં હોય,તો $\left( \frac{1}{b} + \frac{1}{c} - \frac{1}{a} \right) \left( \frac{1}{c} + \frac{1}{a} - \frac{1}{b} \right)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{2}{bc} - \frac{1}{b^2}$
B
$\frac{1}{5} \left( \frac{3}{c^2} + \frac{2}{ca} - \frac{1}{a^2} \right)$
C
$\frac{6}{b^2} - \frac{1}{ab}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(D) જેમ કે $a, b, c$ એ $H.P.$ માં છે,તેથી $\frac{1}{a}, \frac{1}{b}, \frac{1}{c}$ એ $A.P.$ માં છે.
આથી $\frac{2}{b} = \frac{1}{a} + \frac{1}{c}$ થાય.
આ કિંમત પદાવલીમાં મૂકતા,આપણને $\frac{3}{b^2} - \frac{2}{ab}$ મળે છે.
આથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
80
DifficultMCQ
એક વિમાન એક ચોરસની આસપાસ ઉડે છે,જેની દરેક બાજુનું માપ $100$ માઈલ છે. વિમાન પ્રથમ બાજુ $100 \text{ mph}$ ની ઝડપે,બીજી બાજુ $200 \text{ mph}$ ની ઝડપે,ત્રીજી બાજુ $300 \text{ mph}$ ની ઝડપે અને ચોથી બાજુ $400 \text{ mph}$ ની ઝડપે કાપે છે. ચોરસની આસપાસ વિમાનની સરેરાશ ઝડપ ....... $\text{mph}$ છે.
A
$190$
B
$195$
C
$192$
D
$200$

Solution

(C) સમાન અંતર અલગ અલગ ઝડપે કાપવામાં આવે ત્યારે સરેરાશ ઝડપ એ ઝડપોના હરાત્મક મધ્યક (Harmonic Mean) દ્વારા મળે છે.
ધારો કે બાજુની લંબાઈ $d = 100 \text{ માઈલ}$ છે.
દરેક બાજુ માટે લાગતો સમય $t_i = \frac{d}{v_i}$ છે.
કુલ અંતર $D = 4d$.
કુલ સમય $T = \frac{d}{100} + \frac{d}{200} + \frac{d}{300} + \frac{d}{400} = d \left( \frac{1}{100} + \frac{1}{200} + \frac{1}{300} + \frac{1}{400} \right)$.
સરેરાશ ઝડપ $V_{avg} = \frac{D}{T} = \frac{4d}{d \left( \frac{1}{100} + \frac{1}{200} + \frac{1}{300} + \frac{1}{400} \right)}$.
$V_{avg} = \frac{4}{\frac{12+6+4+3}{1200}} = \frac{4 \times 1200}{25} = \frac{4800}{25} = 192 \text{ mph}$.
તેથી,$(c)$ સાચો જવાબ છે.
81
DifficultMCQ
ધારો કે $a_1, a_2, a_3, \ldots$ એ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં છે જ્યાં $a_1 = 5$ અને $a_{20} = 25$ છે. $n$ ની એવી ન્યૂનતમ ધન પૂર્ણાંક કિંમત શોધો જેના માટે $a_n < 0$ થાય.
A
$22$
B
$23$
C
$24$
D
$25$

Solution

(D) જો $a_1, a_2, \ldots$ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં હોય,તો તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{a_1}, \frac{1}{a_2}, \ldots$ સમાંતર શ્રેણીમાં હોય.
ધારો કે સમાંતર શ્રેણી $b_n = \frac{1}{a_n} = A + (n-1)D$ છે.
આપેલ છે કે $a_1 = 5 \Rightarrow b_1 = \frac{1}{5}$ અને $a_{20} = 25 \Rightarrow b_{20} = \frac{1}{25}$.
$b_{20} = b_1 + 19D \Rightarrow \frac{1}{25} = \frac{1}{5} + 19D$.
$19D = \frac{1}{25} - \frac{1}{5} = -\frac{4}{25}$.
$D = -\frac{4}{475}$.
$a_n < 0$ માટે,$b_n = \frac{1}{5} - (n-1)\frac{4}{475} < 0$.
$\frac{1}{5} < (n-1)\frac{4}{475}$.
$\frac{475}{20} < n-1$.
$23.75 < n-1$.
$n > 24.75$.
તેથી,$n$ ની ન્યૂનતમ ધન પૂર્ણાંક કિંમત $25$ છે.
82
MediumMCQ
જો $\sin (\theta-\alpha), \sin \theta$ અને $\sin (\theta+\alpha)$ એ $H.P.$ માં હોય,તો $\cos ^2 \theta$ ની કિંમત શોધો.
A
$1-2 \cos ^2 \frac{\alpha}{2}$
B
$1+2 \cos ^2 \frac{\alpha}{2}$
C
$1-4 \cos ^2 \frac{\alpha}{2}$
D
$1+4 \cos ^2 \frac{\alpha}{2}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\sin (\theta-\alpha), \sin \theta, \sin (\theta+\alpha)$ એ $H.P.$ માં છે.
$\Rightarrow \frac{1}{\sin (\theta-\alpha)}, \frac{1}{\sin \theta}, \frac{1}{\sin (\theta+\alpha)}$ એ $A.P.$ માં છે.
$\therefore \frac{2}{\sin \theta} = \frac{1}{\sin (\theta-\alpha)} + \frac{1}{\sin (\theta+\alpha)}$
$\Rightarrow \frac{2}{\sin \theta} = \frac{\sin (\theta+\alpha) + \sin (\theta-\alpha)}{\sin (\theta-\alpha) \sin (\theta+\alpha)}$
સૂત્ર $\sin (A+B) + \sin (A-B) = 2 \sin A \cos B$ અને $\sin (A-B) \sin (A+B) = \sin^2 A - \sin^2 B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\Rightarrow \frac{2}{\sin \theta} = \frac{2 \sin \theta \cos \alpha}{\sin^2 \theta - \sin^2 \alpha}$
$\Rightarrow \sin^2 \theta - \sin^2 \alpha = \sin^2 \theta \cos \alpha$
$\Rightarrow \sin^2 \theta (1 - \cos \alpha) = \sin^2 \alpha$
$1 - \cos \alpha = 2 \sin^2 \frac{\alpha}{2}$ અને $\sin \alpha = 2 \sin \frac{\alpha}{2} \cos \frac{\alpha}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\Rightarrow \sin^2 \theta (2 \sin^2 \frac{\alpha}{2}) = 4 \sin^2 \frac{\alpha}{2} \cos^2 \frac{\alpha}{2}$
$\Rightarrow \sin^2 \theta = 2 \cos^2 \frac{\alpha}{2}$
$\sin^2 \theta = 1 - \cos^2 \theta$ હોવાથી:
$1 - \cos^2 \theta = 2 \cos^2 \frac{\alpha}{2}$
$\Rightarrow \cos^2 \theta = 1 - 2 \cos^2 \frac{\alpha}{2}$
83
EasyMCQ
જો હાર્મોનિક શ્રેણી $(HP)$ માટે,$t_{7} = \frac{1}{10}$ અને $t_{12} = \frac{1}{25}$ હોય,તો $t_{20} =$
A
$\frac{1}{48}$
B
$49$
C
$\frac{1}{49}$
D
$48$

Solution

(C) હાર્મોનિક શ્રેણી $(HP)$ માં,પદોના વ્યસ્ત સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ બનાવે છે.
ધારો કે અનુરૂપ $AP$ નું પ્રથમ પદ $A$ અને સામાન્ય તફાવત $D$ છે.
આપેલ છે $t_{7} = \frac{1}{10} \Rightarrow T_{7} = 10$,જ્યાં $T_{n}$ એ $AP$ નું $n$-મું પદ છે.
આપેલ છે $t_{12} = \frac{1}{25} \Rightarrow T_{12} = 25$.
સૂત્ર $T_{n} = A + (n-1)D$ નો ઉપયોગ કરતા:
$A + 6D = 10$ (સમીકરણ $1$)
$A + 11D = 25$ (સમીકરણ $2$)
સમીકરણ $2$ માંથી સમીકરણ $1$ બાદ કરતા: $5D = 15 \Rightarrow D = 3$.
$D = 3$ ને સમીકરણ $1$ માં મૂકતા: $A + 6(3) = 10$ $\Rightarrow A + 18 = 10$ $\Rightarrow A = -8$.
હવે,$AP$ નું $20$-મું પદ શોધો: $T_{20} = A + 19D = -8 + 19(3) = -8 + 57 = 49$.
તેથી,$HP$ નું $20$-મું પદ $t_{20} = \frac{1}{T_{20}} = \frac{1}{49}$ છે.
84
MediumMCQ
જો $\frac{1}{4}, a, b, \frac{1}{19}$ એ $H.P.$ બનાવે છે,તો $a$ અને $b$ ની કિંમતો અનુક્રમે શું હશે?
A
$\frac{1}{9}, \frac{1}{14}$
B
$\frac{1}{5}, \frac{1}{7}$
C
$\frac{1}{12}, \frac{1}{15}$
D
$\frac{1}{11}, \frac{1}{17}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\frac{1}{4}, a, b, \frac{1}{19}$ એ $H.P.$ માં છે.
તેથી,તેમના વ્યસ્ત $4, \frac{1}{a}, \frac{1}{b}, 19$ એ $A.P.$ માં છે.
ધારો કે $A.P.$ એ $4, 4+d, 4+2d, 4+3d$ છે.
અહીં,$4+3d = 19 \implies 3d = 15 \implies d = 5$.
આમ,પદો $4, 4+5, 4+10, 19$ એટલે કે $4, 9, 14, 19$ છે.
પદોની સરખામણી કરતા,$\frac{1}{a} = 9 \implies a = \frac{1}{9}$ અને $\frac{1}{b} = 14 \implies b = \frac{1}{14}$.
85
MediumMCQ
જો $x_1, x_3$ એ $A x^2 - 4 x + 1 = 0$ ના બીજ હોય અને $x_2, x_4$ એ $B x^2 - 6 x + 1 = 0$ ના બીજ હોય,જેથી $x_1, x_2, x_3, x_4$ હરાત્મક શ્રેણીમાં હોય,તો $\frac{B+A}{B-A} = $
A
$\frac{11}{5}$
B
$\frac{-11}{5}$
C
$\frac{5}{11}$
D
$\frac{-5}{11}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $x_1, x_2, x_3, x_4$ હરાત્મક શ્રેણી $(HP)$ માં છે,તેથી તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{x_1}, \frac{1}{x_2}, \frac{1}{x_3}, \frac{1}{x_4}$ સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ માં છે.
ધારો કે આ પદો $a-3d, a-d, a+d, a+3d$ છે.
$A x^2 - 4 x + 1 = 0$ પરથી,$\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_3} = 4$ અને $\frac{1}{x_1} \cdot \frac{1}{x_3} = A$.
$AP$ ના પદો મૂકતા: $(a-3d) + (a+d) = 4 \implies a-d=2$.
તેમજ,$(a-3d)(a+d) = A$.
$B x^2 - 6 x + 1 = 0$ પરથી,$\frac{1}{x_2} + \frac{1}{x_4} = 6$ અને $\frac{1}{x_2} \cdot \frac{1}{x_4} = B$.
$AP$ ના પદો મૂકતા: $(a-d) + (a+3d) = 6 \implies a+d=3$.
સમીકરણો ઉકેલતા $a=2.5$ અને $d=0.5$ મળે છે.
તેથી $A = (2.5-1.5)(3) = 3$ અને $B = (2)(4) = 8$.
પરિણામે,$\frac{B+A}{B-A} = \frac{8+3}{8-3} = \frac{11}{5}$.
86
EasyMCQ
જો સમીકરણ $x^3 - ax^2 + bx - c = 0$ ના બીજ હાર્મોનિક શ્રેણી $(HP)$ માં હોય,તો બીજનો હાર્મોનિક મધ્યક શું થાય?
A
$\frac{a}{3c}$
B
$\frac{b}{3c}$
C
$a$
D
$\frac{3c}{b}$

Solution

(D) ધારો કે $\alpha, \beta, \gamma$ એ સમીકરણ $x^3 - ax^2 + bx - c = 0$ ના બીજ છે.
વિએટાના સૂત્રો મુજબ:
$\alpha + \beta + \gamma = a$
$\alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha = b$
$\alpha\beta\gamma = c$
આપેલ છે કે $\alpha, \beta, \gamma$ એ $HP$ માં છે,તેથી તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{\alpha}, \frac{1}{\beta}, \frac{1}{\gamma}$ એ $AP$ માં છે.
ત્રણ સંખ્યાઓ $\alpha, \beta, \gamma$ નો હાર્મોનિક મધ્યક $(HM)$ $HM = \frac{3}{\frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\beta} + \frac{1}{\gamma}}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
કિંમતો મૂકતા:
$HM = \frac{3}{\frac{\beta\gamma + \alpha\gamma + \alpha\beta}{\alpha\beta\gamma}} = \frac{3(\alpha\beta\gamma)}{\alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha} = \frac{3c}{b}$.
87
EasyMCQ
જો $\cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right), \cos x, \cos \left(x+\frac{\pi}{3}\right)$ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં હોય,તો $\cos x=$
A
$\frac{3}{2}$
B
$1$
C
$\frac{\sqrt{3}}{2}$
D
$\sqrt{\frac{3}{2}}$

Solution

(D) જો $a, b, c$ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં હોય,તો $b = \frac{2ac}{a+c}$.
આપેલ છે કે $\cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right), \cos x, \cos \left(x+\frac{\pi}{3}\right)$ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં છે,તેથી:
$\cos x = \frac{2 \cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right) \cos \left(x+\frac{\pi}{3}\right)}{\cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right) + \cos \left(x+\frac{\pi}{3}\right)}$
નિત્યસમ $\cos(A-B)\cos(A+B) = \cos^2 A - \sin^2 B$ અને $\cos(A-B) + \cos(A+B) = 2 \cos A \cos B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\cos x = \frac{2 \left(\cos^2 x - \sin^2 \frac{\pi}{3}\right)}{2 \cos x \cos \frac{\pi}{3}}$
$\cos x = \frac{\cos^2 x - \sin^2 \frac{\pi}{3}}{\cos x \cdot \frac{1}{2}}$
$\frac{1}{2} \cos^2 x = \cos^2 x - \sin^2 \frac{\pi}{3}$
$\sin^2 \frac{\pi}{3} = \cos^2 x - \frac{1}{2} \cos^2 x$
$\frac{3}{4} = \frac{1}{2} \cos^2 x$
$\cos^2 x = \frac{3}{2}$
$\cos x = \pm \sqrt{\frac{3}{2}}$
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
88
EasyMCQ
જો સમીકરણ $16x^3 - 44x^2 + 36x - 9 = 0$ ના બીજ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં હોય,તો તેનું સૌથી મોટું બીજ કયું છે?
A
$\frac{3}{4}$
B
$\frac{3}{2}$
C
$\frac{1}{2}$
D
$-\frac{1}{2}$

Solution

(B) આપેલ સમીકરણ $16x^3 - 44x^2 + 36x - 9 = 0$ છે.
ધારો કે બીજ $\alpha, \beta, \gamma$ હાર્મોનિક શ્રેણી ($H$.$P$.) માં છે.
તેથી $\frac{1}{\alpha}, \frac{1}{\beta}, \frac{1}{\gamma}$ એ સમાંતર શ્રેણી ($A$.$P$.) માં છે.
આનો અર્થ એ છે કે $\frac{2}{\beta} = \frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\gamma}$.
બીજના ગુણધર્મો પરથી,$\sum \alpha\beta = \frac{36}{16} = \frac{9}{4}$ અને $\alpha\beta\gamma = \frac{9}{16}$.
વળી,$\frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\beta} + \frac{1}{\gamma} = \frac{\alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha}{\alpha\beta\gamma} = \frac{9/4}{9/16} = 4$.
$\frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\gamma} = \frac{2}{\beta}$ મૂકતા,આપણને $\frac{2}{\beta} + \frac{1}{\beta} = 4$ $\Rightarrow \frac{3}{\beta} = 4$ $\Rightarrow \beta = \frac{3}{4}$ મળે છે.
હવે,$\alpha + \gamma = \frac{44}{16} - \frac{3}{4} = 2$ અને $\alpha\gamma = \frac{3}{4}$.
$t^2 - 2t + \frac{3}{4} = 0$ ઉકેલતા,$4t^2 - 8t + 3 = 0 \Rightarrow (2t - 1)(2t - 3) = 0$.
આમ,બીજ $\frac{1}{2}, \frac{3}{4}, \frac{3}{2}$ છે.
સૌથી મોટું બીજ $\frac{3}{2}$ છે.
89
DifficultMCQ
જો $\cos (\theta-\alpha), \cos \theta$ અને $\cos (\theta+\alpha)$ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં હોય,તો $2 \tan ^2 \theta=$
A
$\tan ^2 \frac{\alpha}{2}-1$
B
$1+\tan ^2 \frac{\alpha}{2}$
C
$1+\cot ^2 \frac{\alpha}{2}$
D
$1-\cot ^2 \frac{\alpha}{2}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\cos (\theta-\alpha), \cos \theta, \cos (\theta+\alpha)$ હાર્મોનિક શ્રેણી $(HP)$ માં છે.
તેથી,$\frac{1}{\cos (\theta-\alpha)}, \frac{1}{\cos \theta}, \frac{1}{\cos (\theta+\alpha)}$ સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ માં છે.
તેથી,$\frac{2}{\cos \theta} = \frac{1}{\cos (\theta-\alpha)} + \frac{1}{\cos (\theta+\alpha)}$.
$\frac{2}{\cos \theta} = \frac{\cos (\theta+\alpha) + \cos (\theta-\alpha)}{\cos (\theta-\alpha) \cos (\theta+\alpha)}$.
સૂત્ર $\cos (A+B) + \cos (A-B) = 2 \cos A \cos B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{2}{\cos \theta} = \frac{2 \cos \theta \cos \alpha}{\cos (\theta-\alpha) \cos (\theta+\alpha)}$.
$\cos^2 \theta \cos \alpha = \cos (\theta-\alpha) \cos (\theta+\alpha)$.
$\cos (A-B) \cos (A+B) = \cos^2 A - \sin^2 B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\cos^2 \theta \cos \alpha = \cos^2 \theta - \sin^2 \alpha$.
$\sin^2 \alpha = \cos^2 \theta (1 - \cos \alpha)$.
$\cos^2 \theta = \frac{\sin^2 \alpha}{1 - \cos \alpha} = \frac{4 \sin^2 \frac{\alpha}{2} \cos^2 \frac{\alpha}{2}}{2 \sin^2 \frac{\alpha}{2}} = 2 \cos^2 \frac{\alpha}{2}$.
હવે,$\tan^2 \theta = \sec^2 \theta - 1 = \frac{1}{\cos^2 \theta} - 1 = \frac{1}{2 \cos^2 \frac{\alpha}{2}} - 1 = \frac{1}{2} \sec^2 \frac{\alpha}{2} - 1$.
$2 \tan^2 \theta = \sec^2 \frac{\alpha}{2} - 2 = (1 + \tan^2 \frac{\alpha}{2}) - 2 = \tan^2 \frac{\alpha}{2} - 1$.
90
MediumMCQ
જો $\tan B = \frac{2 \sin A \sin C}{\sin (A+C)}$ હોય,તો $\tan A, \tan B$ અને $\tan C$ એ
A
સમાંતર શ્રેણીમાં છે
B
હરાત્મક શ્રેણીમાં છે
C
સમગુણોત્તર શ્રેણીમાં છે
D
અંકગણિતીય-ભૌમિતિક શ્રેણીમાં છે

Solution

(B) આપેલ છે $\tan B = \frac{2 \sin A \sin C}{\sin (A+C)}$.
બંને બાજુ વ્યસ્ત લેતા,$\frac{1}{\tan B} = \frac{\sin (A+C)}{2 \sin A \sin C}$.
$\sin (A+C) = \sin A \cos C + \cos A \sin C$ નો ઉપયોગ કરતા,$\frac{1}{\tan B} = \frac{\sin A \cos C + \cos A \sin C}{2 \sin A \sin C}$.
આ સાદું રૂપ આપતા $\frac{1}{\tan B} = \frac{1}{2} (\cot A + \cot C) = \frac{1}{2} (\frac{1}{\tan A} + \frac{1}{\tan C})$.
$2$ વડે ગુણતા,$\frac{2}{\tan B} = \frac{1}{\tan A} + \frac{1}{\tan C}$.
આ શરત દર્શાવે છે કે $\tan A, \tan B, \tan C$ એ હરાત્મક શ્રેણીમાં છે.
91
MediumMCQ
જો સમીકરણ $k x^3 - 18 x^2 - 36 x + 8 = 0$ ના બીજ હરાત્મક શ્રેણીમાં હોય,તો $k =$
A
$64$
B
$45$
C
$81$
D
$27$

Solution

(C) આપેલ સમીકરણ $k x^3 - 18 x^2 - 36 x + 8 = 0$ છે.
ધારો કે બીજ $\alpha, \beta, \gamma$ હરાત્મક શ્રેણી $(HP)$ માં છે.
આનો અર્થ એ છે કે $\frac{1}{\alpha}, \frac{1}{\beta}, \frac{1}{\gamma}$ સમાંતર શ્રેણી $(AP)$ માં છે.
મૂળ સમીકરણમાં $x$ ને $\frac{1}{x}$ વડે બદલતા,આપણને $8 x^3 - 36 x^2 - 18 x + k = 0$ મળે છે.
ધારો કે આ નવા સમીકરણના બીજ $a-d, a, a+d$ છે.
બીજના સરવાળા પરથી,$3a = \frac{36}{8} = \frac{9}{2} \Rightarrow a = \frac{3}{2}$.
$a = \frac{3}{2}$ એ $8 x^3 - 36 x^2 - 18 x + k = 0$ નું બીજ હોવાથી,કિંમત મૂકતા:
$8(\frac{3}{2})^3 - 36(\frac{3}{2})^2 - 18(\frac{3}{2}) + k = 0$.
$27 - 81 - 27 + k = 0$.
$k = 81$.
92
EasyMCQ
આપેલ છે કે $x^3+3px^2+3qx+r=0$ ના બીજ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં છે. તો,
A
$2q^3=r(3pq-r)$
B
$q^3=r(3pq-r)$
C
$q^3=-r(3pq-r)$
D
$q^3=r(r+3pq)$

Solution

(A) ધારો કે સમીકરણ $x^3+3px^2+3qx+r=0$ ના બીજ $\alpha, \beta, \gamma$ છે. કારણ કે તેઓ હાર્મોનિક શ્રેણીમાં છે,તેથી તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{\alpha}, \frac{1}{\beta}, \frac{1}{\gamma}$ એ સમાંતર શ્રેણીમાં છે.
$x = \frac{1}{y}$ મૂકતા,આપણને $ry^3 + 3qy^2 + 3py + 1 = 0$ મળે છે.
આ સમીકરણના બીજ સમાંતર શ્રેણીમાં હોવાથી,બીજનો સરવાળો $3a = -\frac{3q}{r}$ થાય,તેથી $a = -\frac{q}{r}$.
$a$ એ $ry^3 + 3qy^2 + 3py + 1 = 0$ નું બીજ હોવાથી,$r(-\frac{q}{r})^3 + 3q(-\frac{q}{r})^2 + 3p(-\frac{q}{r}) + 1 = 0$.
આને સાદું રૂપ આપતા $2q^3 = r(3pq-r)$ મળે છે.
93
MediumMCQ
ધારો કે $a, b, c, p, q$ અને $r$ એ ધન વાસ્તવિક સંખ્યાઓ છે જેથી $a, b$ અને $c$ એ $GP$ માં છે અને $a^{p} = b^{q} = c^{r}$ છે. તો,
A
$p, q, r$ એ $G.P.$ માં છે.
B
$p, q, r$ એ $A.P.$ માં છે.
C
$p, q, r$ એ $H.P.$ માં છે.
D
$p^{2}, q^{2}, r^{2}$ એ $A.P.$ માં છે.

Solution

(C) ધારો કે $a^{p} = b^{q} = c^{r} = k$.
$a, b, c$ ધન વાસ્તવિક સંખ્યાઓ હોવાથી,આપણે $a = k^{1/p}$,$b = k^{1/q}$,અને $c = k^{1/r}$ લખી શકીએ.
આપેલ છે કે $a, b, c$ એ $GP$ માં છે,તેથી $\frac{b}{a} = \frac{c}{b}$.
$a, b, c$ ની કિંમતો મૂકતા,આપણને $\frac{k^{1/q}}{k^{1/p}} = \frac{k^{1/r}}{k^{1/q}}$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે $k^{(1/q - 1/p)} = k^{(1/r - 1/q)}$.
ઘાતાંકોને સરખાવતા,આપણને $\frac{1}{q} - \frac{1}{p} = \frac{1}{r} - \frac{1}{q}$ મળે છે,જેનું સાદું રૂપ $\frac{2}{q} = \frac{1}{p} + \frac{1}{r}$ થાય છે.
આ દર્શાવે છે કે $\frac{1}{p}, \frac{1}{q}, \frac{1}{r}$ એ $A.P.$ માં છે.
તેથી,$p, q, r$ એ $H.P.$ માં છે.
94
DifficultMCQ
જો $a, b, c$ એ $G$.$P$. માં હોય $(a > 1, b > 1, c > 1)$,તો કોઈપણ વાસ્તવિક સંખ્યા $x$ $(x > 0, x \neq 1)$ માટે,$\log_{a} x, \log_{b} x, \log_{c} x$ એ શેમાં હશે?
A
$G$.$P$.
B
$A$.$P$.
C
$H$.$P$.
D
$G$.$P$. પણ $H$.$P$. માં નહીં

Solution

(C) આપેલ છે કે $a, b, c$ એ $G$.$P$. માં છે,તેથી $b^2 = ac$.
બંને બાજુ આધાર $x$ સાથે લઘુગણક લેતા,આપણને $2 \log_x b = \log_x a + \log_x c$ મળે છે.
આ સૂચવે છે કે $\log_x a, \log_x b, \log_x c$ એ $A$.$P$. માં છે.
આધાર બદલવાના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\log_a x = \frac{1}{\log_x a}$,$\log_b x = \frac{1}{\log_x b}$,અને $\log_c x = \frac{1}{\log_x c}$.
કારણ કે $\log_x a, \log_x b, \log_x c$ ના વ્યસ્ત $A$.$P$. માં છે,તેથી $\log_a x, \log_b x, \log_c x$ એ $H$.$P$. માં હોવા જોઈએ.
95
EasyMCQ
જો શ્રેણી $a_1, a_2, a_3, \ldots$ માટે,પદ $a_r - a_{r+1}$ એ $a_r a_{r+1}$ સાથે અચળ ગુણોત્તર ધરાવે છે,તો $a_1, a_2, a_3, \ldots$ શેમાં છે?
A
$A$.$P$.
B
$G$.$P$.
C
$H$.$P$.
D
કોઈ અન્ય શ્રેણી

Solution

(C) આપેલ છે કે $\frac{a_r - a_{r+1}}{a_r a_{r+1}} = K$ (જ્યાં $K$ અચળ છે).
પદોને ભાગતા,આપણને $\frac{a_r}{a_r a_{r+1}} - \frac{a_{r+1}}{a_r a_{r+1}} = K$ મળે છે.
આનું સાદું રૂપ $\frac{1}{a_{r+1}} - \frac{1}{a_r} = K$ થાય છે.
ક્રમિક પદોના વ્યસ્તનો તફાવત અચળ હોવાથી,શ્રેણી $\frac{1}{a_1}, \frac{1}{a_2}, \frac{1}{a_3}, \ldots$ એ $A$.$P$. છે.
તેથી,શ્રેણી $a_1, a_2, a_3, \ldots$ એ $H$.$P$. માં છે.
96
DifficultMCQ
ધારો કે $f(x) = x + 1/2$. તો $x$ ની એવી વાસ્તવિક કિંમતોની સંખ્યા શોધો જેના માટે ત્રણ અસમાન પદો $f(x), f(2x), f(4x)$ એ $HP$ માં હોય.
A
$1$
B
$0$
C
$3$
D
$2$

Solution

(A) આપેલ છે,$f(x) = x + \frac{1}{2} = \frac{2x+1}{2}$.
$f(2x) = 2x + \frac{1}{2} = \frac{4x+1}{2}$.
$f(4x) = 4x + \frac{1}{2} = \frac{8x+1}{2}$.
$f(x), f(2x), f(4x)$ એ $HP$ માં હોવાથી,તેમના વ્યસ્ત $\frac{1}{f(x)}, \frac{1}{f(2x)}, \frac{1}{f(4x)}$ એ $AP$ માં હોય.
તેથી,$\frac{2}{f(2x)} = \frac{1}{f(x)} + \frac{1}{f(4x)}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{4}{4x+1} = \frac{2}{2x+1} + \frac{2}{8x+1}$.
$\frac{2}{4x+1} = \frac{10x+2}{(2x+1)(8x+1)}$.
$2(2x+1)(8x+1) = (4x+1)(10x+2)$.
$32x^2 + 20x + 2 = 40x^2 + 18x + 2$.
$8x^2 - 2x = 0 \Rightarrow 2x(4x - 1) = 0$.
$x = 0$ અથવા $x = 1/4$.
જો $x = 0$ હોય,તો પદો $1/2, 1/2, 1/2$ મળે,જે સમાન છે.
જો $x = 1/4$ હોય,તો પદો $3/4, 1, 3/2$ મળે,જે $HP$ માં છે.
આમ,$x$ ની માત્ર $1$ વાસ્તવિક કિંમત શક્ય છે.
97
MediumMCQ
પાંચ સંખ્યાઓ $HP$ માં છે. મધ્યમ પદ $1$ છે અને બીજા તથા ચોથા પદનો ગુણોત્તર $2:1$ છે. તો,પ્રથમ ત્રણ પદોનો સરવાળો કેટલો થાય?
A
$\frac{11}{2}$
B
$5$
C
$2$
D
$\frac{14}{3}$

Solution

(A) ધારો કે $HP$ માં પાંચ પદો $\frac{1}{a-2d}, \frac{1}{a-d}, \frac{1}{a}, \frac{1}{a+d}, \frac{1}{a+2d}$ છે.
આપેલ છે કે મધ્યમ પદ $1$ છે,તેથી $\frac{1}{a} = 1$,જેનો અર્થ છે કે $a = 1$.
બીજા પદ અને ચોથા પદનો ગુણોત્તર $\frac{2}{1}$ છે,તેથી $\frac{\frac{1}{a-d}}{\frac{1}{a+d}} = 2$.
આનું સાદું રૂપ આપતા $\frac{a+d}{a-d} = 2$,તેથી $a+d = 2a - 2d$,જે $3d = a$ આપે છે.
$a = 1$ હોવાથી,$d = \frac{1}{3}$ મળે.
પ્રથમ ત્રણ પદો $\frac{1}{1-2(\frac{1}{3})}, \frac{1}{1-(\frac{1}{3})}, \frac{1}{1}$ છે.
આ પદો $3, \frac{3}{2}, 1$ છે.
પ્રથમ ત્રણ પદોનો સરવાળો $3 + \frac{3}{2} + 1 = 4 + 1.5 = \frac{11}{2}$ થાય.

Sequences and Series — Harmonic progression · Frequently Asked Questions

1Are these Sequences and 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 Sequences and 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.