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Relation between A.P., G.P. Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · Sequences and Series · Relation between A.P., G.P.

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Questions

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Showing 50 of 139 questions in Hindi

51
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ धनात्मक पूर्णांक हैं,तो $(a + b)(b + c)(c + a)$ है
A
$< 8abc$
B
$> 8abc$
C
$= 8abc$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) धनात्मक वास्तविक संख्याओं के लिए $A.M. > G.M.$ होने के कारण,हमारे पास है:
$\frac{a + b}{2} > \sqrt{ab}$
$\frac{b + c}{2} > \sqrt{bc}$
$\frac{c + a}{2} > \sqrt{ca}$
इन तीनों असमिकाओं का गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{(a + b)(b + c)(c + a)}{8} > \sqrt{ab \cdot bc \cdot ca}$
$\frac{(a + b)(b + c)(c + a)}{8} > \sqrt{a^2 b^2 c^2}$
$\frac{(a + b)(b + c)(c + a)}{8} > abc$
$(a + b)(b + c)(c + a) > 8abc$.
52
MediumMCQ
एक $G.P.$ में तीन संख्याओं का योग $14$ है। यदि पहली दो संख्याओं में $1$ जोड़ा जाए और तीसरी संख्या से $1$ घटाया जाए,तो श्रेणी $A.P.$ बन जाती है,तो सबसे बड़ी संख्या है:
A
$8$
B
$4$
C
$24$
D
$16$

Solution

(A) माना $G.P.$ में तीन संख्याएँ $\frac{a}{r}, a, ar$ हैं।
शर्त $I$: $\frac{a}{r} + a + ar = 14$
$\Rightarrow a(\frac{1}{r} + 1 + r) = 14$ ... $(i)$
शर्त $II$: $\frac{a}{r} + 1, a + 1, ar - 1$ एक $A.P.$ में हैं।
अतः,$2(a + 1) = (\frac{a}{r} + 1) + (ar - 1)$
$2a + 2 = \frac{a}{r} + ar$
$2a + 2 = a(\frac{1}{r} + r)$ ... $(ii)$
$(i)$ से,$a(\frac{1}{r} + r) = 14 - a$. इसे $(ii)$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$2a + 2 = 14 - a$
$3a = 12 \Rightarrow a = 4$.
$a = 4$ को $(i)$ में रखने पर:
$4(\frac{1}{r} + 1 + r) = 14$
$\frac{1}{r} + 1 + r = 3.5$
$r + \frac{1}{r} = 2.5$
$2r^2 - 5r + 2 = 0$
$(2r - 1)(r - 2) = 0$
अतः,$r = 2$ या $r = 0.5$.
यदि $r = 2$ है,तो संख्याएँ $2, 4, 8$ हैं।
यदि $r = 0.5$ है,तो संख्याएँ $8, 4, 2$ हैं।
दोनों स्थितियों में,सबसे बड़ी संख्या $8$ है।
53
DifficultMCQ
यदि ${A_1}, {A_2}$; ${G_1}, {G_2}$ और ${H_1}, {H_2}$ दो राशियों के बीच $AM's$,$GM's$ और $HM's$ हैं,तो $\frac{{{G_1}{G_2}}}{{{H_1}{H_2}}}$ का मान क्या है?
A
$\frac{{{A_1} + {A_2}}}{{{H_1} + {H_2}}}$
B
$\frac{{{A_1} - {A_2}}}{{{H_1} + {H_2}}}$
C
$\frac{{{A_1} + {A_2}}}{{{H_1} - {H_2}}}$
D
$\frac{{{A_1} - {A_2}}}{{{H_1} - {H_2}}}$

Solution

(A) माना कि दो राशियाँ $a$ और $b$ हैं।
चूँकि $a, {A_1}, {A_2}, b$ $A.P.$ में हैं,इसलिए ${A_1} + {A_2} = a + b$ ......$(i)$
चूँकि $a, {G_1}, {G_2}, b$ $G.P.$ में हैं,इसलिए ${G_1}{G_2} = ab$ ......$(ii)$
चूँकि $a, {H_1}, {H_2}, b$ $H.P.$ में हैं,इसलिए $\frac{1}{{{H_1}}} + \frac{1}{{{H_2}}} = \frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{ab}$.
$(i)$ और $(ii)$ का उपयोग करने पर,$\frac{{{H_1} + {H_2}}}{{{H_1}{H_2}}} = \frac{{{A_1} + {A_2}}}{{{G_1}{G_2}}}$.
अतः,$\frac{{{G_1}{G_2}}}{{{H_1}{H_2}}} = \frac{{{A_1} + {A_2}}}{{{H_1} + {H_2}}}$.
54
DifficultMCQ
दो संख्याओं का हरात्मक माध्य $4$ है और समांतर तथा गुणोत्तर माध्य $2A + G^2 = 27$ संबंध को संतुष्ट करते हैं। तो वे संख्याएँ हैं:
A
$6, 3$
B
$5, 4$
C
$5, -2.5$
D
$-3, 1$

Solution

(A) माना कि दो संख्याएँ $x$ और $y$ हैं।
समांतर माध्य $A = \frac{x+y}{2}$ है और गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{xy}$ है।
हरात्मक माध्य $H = \frac{2xy}{x+y} = 4$ दिया गया है।
चूँकि $A = \frac{x+y}{2}$,इसलिए $x+y = 2A$ है। हरात्मक माध्य के सूत्र में मान रखने पर: $\frac{2xy}{2A} = 4$ $\Rightarrow \frac{xy}{A} = 4$ $\Rightarrow xy = 4A$.
चूँकि $G^2 = xy$,इसलिए $G^2 = 4A$ है।
संबंध $2A + G^2 = 27$ में $G^2 = 4A$ रखने पर:
$2A + 4A = 27$ $\Rightarrow 6A = 27$ $\Rightarrow A = \frac{27}{6} = 4.5$.
अब,$x+y = 2A = 2(4.5) = 9$ और $xy = 4A = 4(4.5) = 18$.
$x$ और $y$ मूलों वाला द्विघात समीकरण $t^2 - 9t + 18 = 0$ है।
गुणनखंड करने पर: $(t-6)(t-3) = 0$.
अतः,संख्याएँ $6$ और $3$ हैं।
55
MediumMCQ
यदि दो संख्याओं का $A.M.$,उनके $G.M.$ से $2$ अधिक है और संख्याओं का अनुपात $4:1$ है,तो संख्याएँ हैं
A
$4, 1$
B
$12, 3$
C
$16, 4$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) माना कि दो संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
दिया गया है कि संख्याओं का अनुपात $4:1$ है,इसलिए $a = 4b$.
हम जानते हैं कि $A.M. = \frac{a+b}{2}$ और $G.M. = \sqrt{ab}$.
प्रश्न के अनुसार,$A.M. = G.M. + 2$.
मान रखने पर,$\frac{4b+b}{2} = \sqrt{4b \times b} + 2$.
$\frac{5b}{2} = \sqrt{4b^2} + 2$.
$\frac{5b}{2} = 2b + 2$.
$2$ से गुणा करने पर,$5b = 4b + 4$.
$b = 4$.
चूँकि $a = 4b$,इसलिए $a = 4(4) = 16$.
अतः,संख्याएँ $16$ और $4$ हैं।
56
MediumMCQ
दो संख्याओं के बीच $A.M., H.M.$ और $G.M.$ का मान $\frac{144}{15}$,$15$ और $12$ है,लेकिन जरूरी नहीं कि इसी क्रम में हों। तो $H.M., G.M.$ और $A.M.$ क्रमशः क्या होंगे?
A
$15, 12, \frac{144}{15}$
B
$\frac{144}{15}, 12, 15$
C
$12, 15, \frac{144}{15}$
D
$\frac{144}{15}, 15, 12$

Solution

(B) हम जानते हैं कि किन्हीं दो धनात्मक संख्याओं के लिए $A.M. > G.M. > H.M.$ होता है।
दी गई संख्याएँ $\frac{144}{15} = 9.6$,$15$,और $12$ हैं।
इन मानों की तुलना करने पर,$15 > 12 > 9.6$ प्राप्त होता है।
अतः,$A.M. = 15$,$G.M. = 12$,और $H.M. = \frac{144}{15}$ है।
प्रश्न में $H.M., G.M., A.M.$ के क्रम में मान पूछे गए हैं।
अतः,अभीष्ट क्रम $\frac{144}{15}, 12, 15$ है।
57
MediumMCQ
$a, g, h$ दो धनात्मक संख्याओं $x$ और $y$ के बीच क्रमशः समांतर माध्य,गुणोत्तर माध्य और हरात्मक माध्य हैं। निम्नलिखित में से सही कथन की पहचान करें:
A
$h$,$a$ और $g$ के बीच का हरात्मक माध्य है
B
$a, g$ और $h$ के बीच ऐसा कोई संबंध मौजूद नहीं है
C
$g$,$a$ और $h$ के बीच का गुणोत्तर माध्य है
D
$a$,$g$ और $h$ के बीच का समांतर माध्य है

Solution

(C) दिया गया है कि $a = \frac{x + y}{2}$,$g = \sqrt{xy}$,और $h = \frac{2xy}{x + y}$ है।
$g^2$ की गणना करने पर:
$g^2 = (\sqrt{xy})^2 = xy$ ... $(i)$
$ah$ का गुणनफल ज्ञात करने पर:
$ah = \left(\frac{x + y}{2}\right) \times \left(\frac{2xy}{x + y}\right) = xy$ ... $(ii)$
$(i)$ और $(ii)$ से,हम देखते हैं कि $g^2 = ah$,जिसका अर्थ है कि $g = \sqrt{ah}$ है।
अतः,$g$,$a$ और $h$ के बीच का गुणोत्तर माध्य है।
58
DifficultMCQ
मान लीजिए $a, b, c$ एक $A.P.$ में हैं और $a^2, b^2, c^2$ एक $G.P.$ में हैं। यदि $a < b < c$ और $a + b + c = \frac{3}{2}$ है,तो $a$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{2\sqrt{2}}$
B
$\frac{1}{2\sqrt{3}}$
C
$\frac{1}{2} - \frac{1}{\sqrt{3}}$
D
$\frac{1}{2} - \frac{1}{\sqrt{2}}$

Solution

(D) दिया गया है कि $a, b, c$ एक $A.P.$ में हैं,इसलिए $b = a + d$ और $c = a + 2d$ लें,जहाँ $d > 0$ क्योंकि $a < b < c$ है।
दिया गया है कि $a^2, b^2, c^2$ एक $G.P.$ में हैं,इसलिए $(b^2)^2 = a^2 c^2$,जिसका अर्थ है $b^4 = a^2 c^2$।
वर्गमूल लेने पर,$b^2 = \pm ac$।
यदि $b^2 = ac$ है,तो $a, b, c$ एक $G.P.$ में होंगे। चूंकि वे $A.P.$ में भी हैं,इसलिए $a = b = c$,जो $a < b < c$ का विरोधाभास करता है।
अतः,$b^2 = -ac$।
$b = a + d$ और $c = a + 2d$ प्रतिस्थापित करने पर:
$(a + d)^2 = -a(a + 2d)$
$a^2 + d^2 + 2ad = -a^2 - 2ad$
$2a^2 + 4ad + d^2 = 0$।
$a + b + c = \frac{3}{2}$ दिया गया है,इसलिए $3a + 3d = \frac{3}{2}$,जिसका अर्थ है $a + d = \frac{1}{2}$,यानी $d = \frac{1}{2} - a$।
$d$ का मान $2a^2 + 4ad + d^2 = 0$ में रखने पर:
$4a^2 - 4a - 1 = 0$।
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर,$a = \frac{1}{2} \pm \frac{1}{\sqrt{2}}$।
चूंकि $d = \frac{1}{2} - a > 0$ है,इसलिए $a < \frac{1}{2}$ होना चाहिए।
अतः,$a = \frac{1}{2} - \frac{1}{\sqrt{2}}$।
59
DifficultMCQ
यदि $a^2(b + c), b^2(c + a), c^2(a + b)$ समांतर श्रेणी $(AP)$ में हैं,तो $a, b, c$ किस श्रेणी में हैं?
A
समांतर श्रेणी
B
गुणोत्तर श्रेणी
C
हरात्मक श्रेणी
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) दिया गया है कि $a^2(b + c), b^2(c + a), c^2(a + b)$ समांतर श्रेणी $(AP)$ में हैं।
प्रत्येक पद को $abc$ से विभाजित करने पर:
$\frac{a^2(b + c)}{abc}, \frac{b^2(c + a)}{abc}, \frac{c^2(a + b)}{abc}$ समांतर श्रेणी में हैं।
इसे सरल करने पर:
$\frac{a(b + c)}{bc}, \frac{b(c + a)}{ac}, \frac{c(a + b)}{ab}$ समांतर श्रेणी में हैं।
$\frac{ab + ac}{bc}, \frac{bc + ab}{ac}, \frac{ca + bc}{ab}$ समांतर श्रेणी में हैं।
प्रत्येक पद में $1$ जोड़ने पर:
$\frac{ab + ac}{bc} + 1, \frac{bc + ab}{ac} + 1, \frac{ca + bc}{ab} + 1$ समांतर श्रेणी में हैं।
$\frac{ab + ac + bc}{bc}, \frac{bc + ab + ac}{ac}, \frac{ca + bc + ab}{ab}$ समांतर श्रेणी में हैं।
$(ab + bc + ca)$ से विभाजित करने पर:
$\frac{1}{bc}, \frac{1}{ac}, \frac{1}{ab}$ समांतर श्रेणी में हैं।
$abc$ से गुणा करने पर:
$a, b, c$ समांतर श्रेणी में हैं।
60
DifficultMCQ
यदि $x, y, z$ समांतर श्रेणी $(AP)$ में हैं और $x, y, t$ गुणोत्तर श्रेणी $(GP)$ में हैं,तो $x, x - y, t - z$ किस श्रेणी में होंगे?
A
गुणोत्तर श्रेणी
B
समांतर श्रेणी
C
हरात्मक श्रेणी
D
समांतर श्रेणी और गुणोत्तर श्रेणी

Solution

(A) दिया गया है कि $x, y, z$ $AP$ में हैं,इसलिए $2y = x + z$।
इसका अर्थ है $z = 2y - x$।
दिया गया है कि $x, y, t$ $GP$ में हैं,इसलिए $y^2 = xt$।
इसका अर्थ है $t = \frac{y^2}{x}$।
अब,अनुक्रम $x, x - y, t - z$ पर विचार करें।
$t$ और $z$ का मान रखने पर:
$t - z = \frac{y^2}{x} - (2y - x) = \frac{y^2 - 2xy + x^2}{x} = \frac{(x - y)^2}{x}$।
अनुक्रम $x, x - y, t - z$ के $GP$ में होने के लिए,मध्य पद का वर्ग प्रथम और तृतीय पद के गुणनफल के बराबर होना चाहिए:
$(x - y)^2 = x \times (t - z)$।
$(t - z)$ का मान रखने पर:
$x \times \frac{(x - y)^2}{x} = (x - y)^2$।
चूँकि यह शर्त पूरी होती है,इसलिए $x, x - y, t - z$ $GP$ में हैं।
61
EasyMCQ
यदि $a$ और $b$ के बीच का गुणोत्तर माध्य $\frac{a^{n+1} + b^{n+1}}{a^n + b^n}$ है,तो $n$ का मान क्या होगा?
A
$1$
B
$-1/2$
C
$1/2$
D
$2$

Solution

(B) और $b$ के बीच का गुणोत्तर माध्य $\sqrt{ab} = (ab)^{1/2}$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है कि $\frac{a^{n+1} + b^{n+1}}{a^n + b^n} = (ab)^{1/2}$।
तिर्यक गुणा करने पर,$a^{n+1} + b^{n+1} = (ab)^{1/2} (a^n + b^n)$।
$a^{n+1} + b^{n+1} = a^{n+1/2} b^{1/2} + a^{1/2} b^{n+1/2}$।
पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर: $a^{n+1} - a^{n+1/2} b^{1/2} = a^{1/2} b^{n+1/2} - b^{n+1}$।
$a^{n+1/2} (a^{1/2} - b^{1/2}) = b^{n+1/2} (a^{1/2} - b^{1/2})$।
यदि $a \neq b$ है,तो $(a^{1/2} - b^{1/2})$ से भाग देने पर:
$a^{n+1/2} = b^{n+1/2}$।
$(a/b)^{n+1/2} = 1 = (a/b)^0$।
घातांकों की तुलना करने पर,$n + 1/2 = 0$,जिससे $n = -1/2$ प्राप्त होता है।
62
MediumMCQ
यदि दो धनात्मक संख्याओं का समांतर माध्य और गुणोत्तर माध्य क्रमशः $A$ और $G$ हैं,तो वे संख्याएँ .......... हैं।
A
$A \pm (A^2 - G^2)$
B
$\sqrt{A} \pm \sqrt{A^2 - G^2}$
C
$A \pm \sqrt{A^2 - G^2}$
D
$\frac{A \pm \sqrt{A^2 - G^2}}{2}$

Solution

(C) माना कि दो संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
दिया गया है कि $A = \frac{a+b}{2}$ और $G = \sqrt{ab}$.
इससे हमें $a+b = 2A$ और $ab = G^2$ प्राप्त होता है।
हम जानते हैं कि $(a-b)^2 = (a+b)^2 - 4ab$.
मान रखने पर,$(a-b)^2 = (2A)^2 - 4G^2 = 4(A^2 - G^2)$.
अतः,$a-b = 2\sqrt{A^2 - G^2}$ (मानते हुए कि $a > b$).
समीकरणों $a+b = 2A$ और $a-b = 2\sqrt{A^2 - G^2}$ को जोड़ने पर,$2a = 2A + 2\sqrt{A^2 - G^2}$,जिसका अर्थ है $a = A + \sqrt{A^2 - G^2}$.
समीकरणों को घटाने पर,$2b = 2A - 2\sqrt{A^2 - G^2}$,जिसका अर्थ है $b = A - \sqrt{A^2 - G^2}$.
अतः,अभीष्ट संख्याएँ $A \pm \sqrt{A^2 - G^2}$ हैं।
63
DifficultMCQ
वास्तविक संख्याओं $a^{-5}, a^{-4}, 3a^{-3}, 1, a^8$ और $a^{10}$ जहाँ $a > 0$ है,के योग का न्यूनतम मान क्या होगा?
A
$5$
B
$6$
C
$7$
D
$8$

Solution

(D) $a > 0$ के लिए,दिया गया व्यंजक $S = a^{-5} + a^{-4} + 3a^{-3} + 1 + a^8 + a^{10}$ है।
चूंकि सभी पद धनात्मक हैं,हम समांतर माध्य और गुणोत्तर माध्य $(AM \geq GM)$ असमिका का उपयोग करेंगे।
यहाँ $7$ पद हैं: $a^{-5}, a^{-4}, a^{-3}, a^{-3}, a^{-3}, a^8, a^{10}$।
$\frac{a^{-5} + a^{-4} + a^{-3} + a^{-3} + a^{-3} + a^8 + a^{10}}{7} \geq (a^{-5} \cdot a^{-4} \cdot a^{-3} \cdot a^{-3} \cdot a^{-3} \cdot a^8 \cdot a^{10})^{1/7}$
$\frac{a^{-5} + a^{-4} + 3a^{-3} + a^8 + a^{10}}{7} \geq (a^{-5-4-3-3-3+8+10})^{1/7}$
$\frac{a^{-5} + a^{-4} + 3a^{-3} + a^8 + a^{10}}{7} \geq (a^0)^{1/7} = 1$
$a^{-5} + a^{-4} + 3a^{-3} + a^8 + a^{10} \geq 7$
मूल व्यंजक में $1$ जोड़ने पर:
$S = (a^{-5} + a^{-4} + 3a^{-3} + a^8 + a^{10}) + 1 \geq 7 + 1 = 8$
अतः,न्यूनतम मान $8$ है।
64
MediumMCQ
एक समांतर श्रेणी का प्रथम पद $1$ है। यदि दूसरा,दसवां और चौंतीसवां पद एक गुणोत्तर श्रेणी बनाते हैं,तो समांतर श्रेणी का सार्व अंतर क्या है?
A
$1/5$
B
$1/3$
C
$1/6$
D
$1/9$

Solution

(B) माना प्रथम पद $a = 1$ और सार्व अंतर $d$ है।
समांतर श्रेणी के पद $t_n = a + (n-1)d$ द्वारा दिए जाते हैं।
अतः,$t_2 = 1 + d$,$t_{10} = 1 + 9d$,और $t_{34} = 1 + 33d$.
चूंकि $t_2, t_{10}, t_{34}$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,इसलिए $(t_{10})^2 = t_2 \times t_{34}$ होगा।
$(1 + 9d)^2 = (1 + d)(1 + 33d)$.
$1 + 18d + 81d^2 = 1 + 33d + d + 33d^2$.
$1 + 18d + 81d^2 = 1 + 34d + 33d^2$.
$81d^2 - 33d^2 + 18d - 34d = 0$.
$48d^2 - 16d = 0$.
$16d(3d - 1) = 0$.
चूंकि $d \neq 0$,इसलिए $3d - 1 = 0$,जिससे $d = 1/3$ प्राप्त होता है।
65
DifficultMCQ
यदि $a, b$ और $c$ समांतर श्रेणी में हैं,तो $x \neq 0$ के लिए $2^{ax + 1}, 2^{bx + 1}$ और $2^{cx + 1}$ हैं...
A
समांतर श्रेणी में।
B
गुणोत्तर श्रेणी में केवल यदि $x > 0$ हो।
C
गुणोत्तर श्रेणी में केवल यदि $x < 0$ हो।
D
प्रत्येक $x \neq 0$ के लिए गुणोत्तर श्रेणी में।

Solution

(D) दिया गया है कि $a, b$ और $c$ समांतर श्रेणी $(AP)$ में हैं।
इसलिए,$2b = a + c$ है।
पदों $2^{ax + 1}, 2^{bx + 1}$ और $2^{cx + 1}$ पर विचार करें।
इन पदों के गुणोत्तर श्रेणी $(GP)$ में होने के लिए,क्रमागत पदों का अनुपात समान होना चाहिए:
$\frac{2^{bx + 1}}{2^{ax + 1}} = \frac{2^{cx + 1}}{2^{bx + 1}}$
$2^{(b - a)x} = 2^{(c - b)x}$
चूंकि $a, b, c$ समांतर श्रेणी में हैं,इसलिए $b - a = c - b = d$ (सार्व अंतर)।
अतः,$2^{dx} = 2^{dx}$,जो प्रत्येक $x \neq 0$ के लिए हमेशा सत्य है।
इसलिए,$2^{ax + 1}, 2^{bx + 1}$ और $2^{cx + 1}$ प्रत्येक $x \neq 0$ के लिए गुणोत्तर श्रेणी में हैं।
66
EasyMCQ
यदि दो संख्याओं के बीच का गुणोत्तर माध्य $4$ और समांतर माध्य $5$ है,तो हरात्मक माध्य ....... है।
A
$13/6$
B
$16/5$
C
$11/4$
D
$5/4$

Solution

(B) माना कि दो संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
दिया गया है कि गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{ab} = 4$,इसलिए $ab = 16$ है।
दिया गया है कि समांतर माध्य $A = \frac{a+b}{2} = 5$,इसलिए $a+b = 10$ है।
समांतर माध्य $(A)$,गुणोत्तर माध्य $(G)$ और हरात्मक माध्य $(H)$ के बीच का संबंध $G^2 = AH$ है।
मान रखने पर,$4^2 = 5 \times H$.
$16 = 5H$.
अतः,$H = \frac{16}{5}$.
67
MediumMCQ
यदि $p$ और $q$ $(p > q)$ के बीच का समांतर माध्य,गुणोत्तर माध्य का दोगुना है,तो $p : q = .......$
A
$1 : 1$
B
$2 : 1$
C
$(2 + \sqrt{3}) : (2 - \sqrt{3})$
D
$(7 + 4\sqrt{3}) : 1$

Solution

(D) $p$ और $q$ का समांतर माध्य $(AM)$ $\frac{p+q}{2}$ है।
$p$ और $q$ का गुणोत्तर माध्य $(GM)$ $\sqrt{pq}$ है।
दिया गया है कि $AM = 2 \times GM$,इसलिए $\frac{p+q}{2} = 2\sqrt{pq}$।
इसका अर्थ है $p+q = 4\sqrt{pq}$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$(p+q)^2 = 16pq$,जो $p^2 - 14pq + q^2 = 0$ में सरल हो जाता है।
$q^2$ से विभाजित करने पर,$(\frac{p}{q})^2 - 14(\frac{p}{q}) + 1 = 0$ प्राप्त होता है।
माना $x = \frac{p}{q}$। तब $x^2 - 14x + 1 = 0$।
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर,$x = \frac{14 \pm \sqrt{196 - 4}}{2} = 7 \pm 4\sqrt{3}$।
चूंकि $p > q$,इसलिए $x > 1$,अतः $x = 7 + 4\sqrt{3}$।
इस प्रकार,अनुपात $p:q$ का मान $(7 + 4\sqrt{3}) : 1$ है।
68
MediumMCQ
$\frac{1}{1 + \sqrt{x}}, \frac{1}{1 - x}, \frac{1}{1 - \sqrt{x}}$ किस श्रेणी में हैं?
A
हरात्मक श्रेणी
B
गुणोत्तर श्रेणी
C
समांतर श्रेणी
D
इनमें से कोई नहीं
69
DifficultMCQ
यदि किन्हीं दो संख्याओं के लिए समांतर माध्य $(AM)$ $= 16$ और हरात्मक माध्य $(HM)$ $= \frac{63}{4}$ है,तो गुणोत्तर माध्य $(GM)$ क्या होगा?
A
$6\sqrt{7}$
B
$\sqrt{7}$
C
$6\sqrt{3}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) हम जानते हैं कि दो संख्याओं के लिए समांतर माध्य $(AM)$,गुणोत्तर माध्य $(GM)$ और हरात्मक माध्य $(HM)$ के बीच संबंध इस प्रकार है:
$GM^2 = AM \times HM$
दिया गया है:
$AM = 16$
$HM = \frac{63}{4}$
मान रखने पर:
$GM^2 = 16 \times \frac{63}{4}$
$GM^2 = 4 \times 63$
$GM^2 = 252$
$GM = \sqrt{252}$
$GM = \sqrt{36 \times 7}$
$GM = 6\sqrt{7}$
अतः,सही विकल्प $A$ है।
70
MediumMCQ
यदि एक समांतर श्रेणी के $p, q$ और $r$ वें पद एक गुणोत्तर श्रेणी के पदों के बराबर हैं और ये पद क्रमशः $x, y, z$ हैं,तो $x^{y - z} \cdot y^{z - x} \cdot z^{x - y} = \dots$
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) माना समांतर श्रेणी का प्रथम पद $a$ और सार्व अंतर $d$ है। माना गुणोत्तर श्रेणी का प्रथम पद $A$ और सार्व अनुपात $R$ है।
$a + (p - 1)d = A R^{p - 1} = x$
$a + (q - 1)d = A R^{q - 1} = y$
$a + (r - 1)d = A R^{r - 1} = z$
प्रत्येक समीकरण के लिए दोनों पक्षों का लघुगणक (logarithm) लेने पर:
$\ln(x) = \ln(A) + (p - 1)\ln(R)$
$\ln(y) = \ln(A) + (q - 1)\ln(R)$
$\ln(z) = \ln(A) + (r - 1)\ln(R)$
व्यंजक $E = x^{y - z} \cdot y^{z - x} \cdot z^{x - y}$ पर विचार करें।
$\ln(E) = (y - z)\ln(x) + (z - x)\ln(y) + (x - y)\ln(z)$ लेने पर।
$\ln(x), \ln(y), \ln(z)$ के मान प्रतिस्थापित करने पर:
$\ln(E) = (y - z)(\ln(A) + (p - 1)\ln(R)) + (z - x)(\ln(A) + (q - 1)\ln(R)) + (x - y)(\ln(A) + (r - 1)\ln(R))$
$\ln(E) = \ln(A)(y - z + z - x + x - y) + \ln(R)((p - 1)(y - z) + (q - 1)(z - x) + (r - 1)(x - y))$
चूंकि $(y - z + z - x + x - y) = 0$ और दूसरा पद भी $0$ हो जाता है,इसलिए:
$\ln(E) = 0 \implies E = e^0 = 1$.
71
DifficultMCQ
यदि दो संख्याओं $a$ और $b$ का समांतर माध्य उनके गुणोत्तर माध्य का दोगुना है,तो $a : b = \dots$
A
$\frac{2 - \sqrt{3}}{2 + \sqrt{3}}$
B
$\frac{2 + \sqrt{3}}{2 - \sqrt{3}}$
C
$\frac{\sqrt{3} - 2}{\sqrt{3} + 2}$
D
$\frac{\sqrt{3} + 2}{\sqrt{3} - 2}$

Solution

(B) यहाँ,$A = 2G$ दिया गया है।
$\frac{a+b}{2} = 2\sqrt{ab} \implies \frac{a+b}{2\sqrt{ab}} = \frac{2}{1}$।
योगानुपात और अंतरानुपात (Componendo and Dividendo) का उपयोग करने पर:
$\frac{a+b+2\sqrt{ab}}{a+b-2\sqrt{ab}} = \frac{2+1}{2-1} = 3$।
$\frac{(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2}{(\sqrt{a}-\sqrt{b})^2} = 3 \implies \frac{\sqrt{a}+\sqrt{b}}{\sqrt{a}-\sqrt{b}} = \sqrt{3}$।
पुनः योगानुपात और अंतरानुपात का उपयोग करने पर:
$\frac{2\sqrt{a}}{2\sqrt{b}} = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}-1}$।
$\frac{a}{b} = \left(\frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}-1}\right)^2 = \frac{4+2\sqrt{3}}{4-2\sqrt{3}} = \frac{2+\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}$।
72
EasyMCQ
यदि $a$ और $b$ का समांतर माध्य $\frac{a^{n+1} + b^{n+1}}{a^n + b^n}$ है,तो $n = \dots$
A
$1$
B
$-1$
C
$0$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) और $b$ का समांतर माध्य $\frac{a+b}{2}$ होता है।
दिया गया है,$\frac{a^{n+1} + b^{n+1}}{a^n + b^n} = \frac{a+b}{2}$.
वज्र-गुणन करने पर,$2(a^{n+1} + b^{n+1}) = (a+b)(a^n + b^n)$.
$2a^{n+1} + 2b^{n+1} = a^{n+1} + ab^n + ba^n + b^{n+1}$.
पदों को व्यवस्थित करने पर: $a^{n+1} - ab^n - ba^n + b^{n+1} = 0$.
$a^n(a - b) - b^n(a - b) = 0$.
$(a^n - b^n)(a - b) = 0$.
चूंकि $a \neq b$,इसलिए $a^n - b^n = 0$ होना चाहिए,जिसका अर्थ है $a^n = b^n$.
अतः,$(\frac{a}{b})^n = 1 = (\frac{a}{b})^0$.
इसलिए,$n = 0$.
73
MediumMCQ
यदि $A, G,$ और $H$ दो दी गई संख्याओं के क्रमशः समांतर माध्य,गुणोत्तर माध्य और हरात्मक माध्य हैं,तो निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
$A > H > G$
B
$G > A > H$
C
$A > G > H$
D
$A < G < H$

Solution

(C) किन्हीं दो धनात्मक वास्तविक संख्याओं $a$ और $b$ के लिए,समांतर माध्य $A = \frac{a+b}{2}$,गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{ab}$,और हरात्मक माध्य $H = \frac{2ab}{a+b}$ होता है।
हम जानते हैं कि किन्हीं दो धनात्मक संख्याओं के लिए,$A \ge G \ge H$ होता है।
विशेष रूप से,$A \times H = \frac{a+b}{2} \times \frac{2ab}{a+b} = ab = G^2$।
चूंकि $G^2 = AH$,यह दर्शाता है कि $G$,$A$ और $H$ का गुणोत्तर माध्य है,जो भिन्न संख्याओं के लिए $A > G > H$ की पुष्टि करता है।
74
DifficultMCQ
दो अलग-अलग धनात्मक संख्याओं के समांतर,गुणोत्तर और हरात्मक माध्य क्रमशः $A_1, G_1, H_1$ हैं। $n \geq 2$ के लिए,$A_{n-1}$ और $H_{n-1}$ के समांतर,गुणोत्तर और हरात्मक माध्य क्रमशः $A_n, G_n$ और $H_n$ हैं। निम्नलिखित में से कौन सा कथन सत्य है?
A
$A_1 > A_2 > A_3 > \dots$
B
$A_1 < A_2 < A_3 < \dots$
C
$A_1 > A_3 > A_5 > \dots$ और $A_2 < A_4 < A_6 < \dots$
D
$A_1 < A_3 < A_5 < \dots$ और $A_2 > A_4 > A_6 > \dots$

Solution

(A) किन्हीं दो अलग-अलग धनात्मक संख्याओं $a$ और $b$ के लिए,हम जानते हैं कि $A_1 > G_1 > H_1$ होता है।
परिभाषा के अनुसार,$A_2 = \frac{A_1 + H_1}{2}$ है।
चूंकि $A_1 > H_1$,इसलिए $A_1 > A_2 > H_1$ प्राप्त होता है।
इसी प्रकार,$A_3 = \frac{A_2 + H_2}{2}$ है।
चूंकि $A_2 > H_2$,इसलिए $A_2 > A_3 > H_2$ प्राप्त होता है।
इस प्रक्रिया को जारी रखने पर,हमें अनुक्रम $A_1 > A_2 > A_3 > \dots > A_n > \dots$ प्राप्त होता है।
75
EasyMCQ
यदि $a_1, a_2, \dots, a_n$ ऐसी धनात्मक वास्तविक संख्याएँ हैं कि $a_1 \cdot a_2 \cdot \dots \cdot a_n = 1$ है,तो उनका योग है:
A
एक धनात्मक पूर्णांक।
B
$n$ से विभाज्य।
C
$n$ से कम संभव नहीं।
D
इनमें से कोई नहीं।

Solution

(C) धनात्मक वास्तविक संख्याओं $a_1, a_2, \dots, a_n$ के लिए,समांतर माध्य-गुणोत्तर माध्य $(AM-GM)$ असमिका के अनुसार $AM \ge GM$ होता है।
$\therefore \frac{a_1 + a_2 + \dots + a_n}{n} \ge (a_1 \cdot a_2 \cdot \dots \cdot a_n)^{\frac{1}{n}}$
चूँकि $a_1 \cdot a_2 \cdot \dots \cdot a_n = 1$ दिया गया है,इसलिए:
$\therefore \frac{a_1 + a_2 + \dots + a_n}{n} \ge (1)^{\frac{1}{n}}$
$\therefore \frac{a_1 + a_2 + \dots + a_n}{n} \ge 1$
$\therefore a_1 + a_2 + \dots + a_n \ge n$
अतः,संख्याओं का योग $n$ से कम संभव नहीं है।
76
DifficultMCQ
यदि दो धनात्मक वास्तविक संख्याओं $a$ और $b$ के समांतर माध्य और हरात्मक माध्य का अनुपात $m:n$ है,तो $a:b$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{\sqrt{m + \sqrt{m^2 - n^2}}}{\sqrt{m - \sqrt{m^2 - n^2}}}$
B
$\frac{m + \sqrt{m^2 - n^2}}{n}$
C
$\frac{\sqrt{m} + \sqrt{m - n}}{\sqrt{m} - \sqrt{m - n}}$
D
$\frac{m + \sqrt{m^2 - n^2}}{m - \sqrt{m^2 - n^2}}$

Solution

(D) समांतर माध्य $(AM)$ = $\frac{a+b}{2}$ और हरात्मक माध्य $(HM)$ = $\frac{2ab}{a+b}$ है।
दिया गया है $\frac{AM}{HM} = \frac{m}{n}$,अतः $\frac{(a+b)^2}{4ab} = \frac{m}{n}$.
इसे हल करने पर $\frac{a}{b} = \frac{m + \sqrt{m^2 - n^2}}{m - \sqrt{m^2 - n^2}}$ प्राप्त होता है।
77
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ समांतर श्रेणी $(A.P.)$ और गुणोत्तर श्रेणी $(G.P.)$ दोनों में हैं,तो......
A
$a = b \neq c$
B
$a \neq b = c$
C
$a \neq b \neq c$
D
$a = b = c$

Solution

(D) यदि $a, b, c$ $A.P.$ में हैं,तो $2b = a + c$।
यदि $a, b, c$ $G.P.$ में हैं,तो $b^2 = ac$।
पहले समीकरण से,$c = 2b - a$।
इस मान को दूसरे समीकरण में रखने पर: $b^2 = a(2b - a)$।
$b^2 = 2ab - a^2$।
$a^2 - 2ab + b^2 = 0$।
$(a - b)^2 = 0$।
इसका अर्थ है कि $a = b$।
चूंकि $a = b$,$2b = a + c$ में रखने पर $2a = a + c$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है कि $a = c$।
अतः,$a = b = c$।
78
MediumMCQ
यदि $a^{1/x} = b^{1/y} = c^{1/z}$ और $a, b, c$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,तो $x, y, z$ हैं.....
A
समांतर श्रेणी में।
B
गुणोत्तर श्रेणी में।
C
हरात्मक श्रेणी में।
D
इनमें से कोई नहीं।

Solution

(A) माना $a^{1/x} = b^{1/y} = c^{1/z} = k$ (जहाँ $k \neq 1$).
तब $a = k^x, b = k^y, c = k^z$.
चूंकि $a, b, c$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,इसलिए $b^2 = ac$ होगा।
मान रखने पर,$(k^y)^2 = k^x \cdot k^z$ प्राप्त होता है।
$k^{2y} = k^{x+z}$.
घातांकों की तुलना करने पर,$2y = x + z$ प्राप्त होता है।
यह दर्शाता है कि $x, y, z$ समांतर श्रेणी में हैं।
79
DifficultMCQ
यदि दो धनात्मक संख्याओं $a$ और $b$ $(a > b)$ के हरात्मक माध्य और गुणोत्तर माध्य का अनुपात $4 : 5$ है,तो $a : b = \dots$ ($: 1$ में)
A
$1$
B
$2$
C
$4$
D
$3$

Solution

(C) माना दो धनात्मक संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
गुणोत्तर माध्य $(GM)$ = $\sqrt{ab}$ और हरात्मक माध्य $(HM)$ = $\frac{2ab}{a+b}$ है।
दिया गया अनुपात $\frac{HM}{GM} = \frac{4}{5}$ है।
सूत्रों को प्रतिस्थापित करने पर: $\frac{\frac{2ab}{a+b}}{\sqrt{ab}} = \frac{4}{5}$।
इसे सरल करने पर $\frac{2\sqrt{ab}}{a+b} = \frac{4}{5}$,जिसका अर्थ है $\frac{\sqrt{ab}}{a+b} = \frac{2}{5}$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $\frac{ab}{(a+b)^2} = \frac{4}{25}$।
माना $x = \frac{a}{b}$ है। तब $\frac{x}{(x+1)^2} = \frac{4}{25}$।
$25x = 4(x^2 + 2x + 1) \implies 4x^2 - 17x + 4 = 0$।
गुणनखंड करने पर: $(4x - 1)(x - 4) = 0$।
चूँकि $a > b$,इसलिए $x = \frac{a}{b} > 1$,अतः $x = 4$।
इसलिए,$a : b = 4 : 1$।
80
MediumMCQ
यदि दो संख्याओं के बीच दो समांतर माध्य $p$ और $q$ हैं और $G$ उनके बीच का गुणोत्तर माध्य है,तो $G^2 = \dots \dots$.
A
$(2p - q)(2q - p)$
B
$(2p - q)(p - 2q)$
C
$(2p - q)(p + 2q)$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) माना कि दो संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
चूंकि $p$ और $q$ $a$ और $b$ के बीच दो समांतर माध्य हैं,इसलिए अनुक्रम $a, p, q, b$ समांतर श्रेणी ($A$.$P$.) में है।
माना कि सार्व अंतर $d$ है।
तब $p = a + d$,$q = a + 2d$,और $b = a + 3d$.
इनसे,$d = q - p$,इसलिए $a = p - d = p - (q - p) = 2p - q$.
साथ ही,$b = a + 3d = (2p - q) + 3(q - p) = 2p - q + 3q - 3p = 2q - p$.
चूंकि $G$ $a$ और $b$ के बीच का गुणोत्तर माध्य है,इसलिए $G^2 = ab$.
$a$ और $b$ के मान रखने पर,हमें $G^2 = (2p - q)(2q - p)$ प्राप्त होता है।
81
MediumMCQ
यदि $A$,$G$,और $H$ दो धनात्मक वास्तविक संख्याओं के बीच क्रमशः समांतर,गुणोत्तर और हरात्मक माध्य हैं,तो:
A
$A^2 = GH$
B
$H^2 = AG$
C
$G = AH$
D
$G^2 = AH$

Solution

(D) माना कि दो धनात्मक वास्तविक संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
तब,समांतर माध्य $A = \frac{a+b}{2}$ है।
गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{ab}$ है।
हरात्मक माध्य $H = \frac{2ab}{a+b}$ है।
अब,गुणनफल $AH = \left( \frac{a+b}{2} \right) \times \left( \frac{2ab}{a+b} \right) = ab$ है।
साथ ही,$G^2 = (\sqrt{ab})^2 = ab$ है।
अतः,$G^2 = AH$।
82
EasyMCQ
यदि $a$ और $b$ के समांतर माध्य और गुणोत्तर माध्य क्रमशः $A$ और $G$ हैं,तो $A - G$ का मान क्या होगा?
A
$\frac{a - b}{a}$
B
$\frac{a + b}{2}$
C
$\left[ \frac{\sqrt{a} - \sqrt{b}}{\sqrt{2}} \right]^2$
D
$\frac{2ab}{a + b}$

Solution

(C) और $b$ का समांतर माध्य $A = \frac{a + b}{2}$ है।
$a$ और $b$ का गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{ab}$ है।
अतः,$A - G = \frac{a + b}{2} - \sqrt{ab}$.
$A - G = \frac{a + b - 2\sqrt{ab}}{2}$.
चूंकि $a = (\sqrt{a})^2$ और $b = (\sqrt{b})^2$,इसलिए $A - G = \frac{(\sqrt{a})^2 + (\sqrt{b})^2 - 2\sqrt{a}\sqrt{b}}{2}$.
$A - G = \frac{(\sqrt{a} - \sqrt{b})^2}{2} = \left[ \frac{\sqrt{a} - \sqrt{b}}{\sqrt{2}} \right]^2$.
83
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ तीन भिन्न संख्याएँ समांतर श्रेणी में हैं और $b - a, c - b, a$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,तो $a : b : c = .....$
A
$1 : 2 : 3$
B
$2 : 3 : 4$
C
$4 : 3 : 2$
D
$3 : 2 : 1$

Solution

(A) चूँकि $a, b, c$ समांतर श्रेणी में हैं,इसलिए $a + c = 2b$ या $c - b = b - a$ है। मान लीजिए $d = b - a = c - b$ है।
दिया गया है कि $b - a, c - b, a$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,इसलिए $(c - b)^2 = (b - a)a$ है।
समीकरण में $d$ का मान रखने पर,$d^2 = da$ प्राप्त होता है। चूँकि संख्याएँ भिन्न हैं,$d \neq 0$,इसलिए $d = a$ है।
अब,$b - a = a \implies b = 2a$ है।
साथ ही,$c - b = a \implies c = b + a = 2a + a = 3a$ है।
अतः,$a : b : c = a : 2a : 3a = 1 : 2 : 3$ है।
84
DifficultMCQ
यदि दो धनात्मक संख्याओं के बीच समांतर माध्य और हरात्मक माध्य का योग $25$ है और उनका गुणोत्तर माध्य $12$ है,तो संख्याओं का योग क्या है?
A
$9$
B
$18$
C
$32$
D
$18$ या $32$

Solution

(C) माना दो धनात्मक संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
समांतर माध्य $A = \frac{a+b}{2}$,गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{ab} = 12$,हरात्मक माध्य $H = \frac{2ab}{a+b}$ है।
दिया गया है $A + H = 25$ और $G = 12$।
चूँकि $G^2 = AH$,इसलिए $AH = 12^2 = 144$।
$H = \frac{144}{A}$ को $A + H = 25$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$A + \frac{144}{A} = 25 \implies A^2 - 25A + 144 = 0$।
$(A - 16)(A - 9) = 0$,अतः $A = 16$ या $A = 9$।
चूँकि $A \geq G$,इसलिए $A = 16$ होगा।
अतः,$\frac{a+b}{2} = 16 \implies a+b = 32$।
85
DifficultMCQ
यदि $a, x, y, z, b$ समांतर श्रेणी ($A$.$P$.) में हैं और $x + y + z = 15$ है,और यदि $a, x, y, z, b$ हरात्मक श्रेणी ($H$.$P$.) में हैं और $1/x + 1/y + 1/z = 5/3$ है,तो $a$ और $b$ के मान ज्ञात कीजिए।
A
$8, 2$
B
$11, 3$
C
$9, 1$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) समांतर श्रेणी $a, x, y, z, b$ के लिए,योग $x + y + z = 15$ है। चूँकि $x, y, z$ पद $a$ और $b$ के बीच में हैं,इसलिए $x+z = a+b$ और $y = \frac{a+b}{2}$ है।
अतः,$x+y+z = \frac{3}{2}(a+b) = 15$,जिसका अर्थ है $a+b = 10$ (समीकरण $1$)।
हरात्मक श्रेणी $a, x, y, z, b$ के लिए,उनके व्युत्क्रम $\frac{1}{a}, \frac{1}{x}, \frac{1}{y}, \frac{1}{z}, \frac{1}{b}$ समांतर श्रेणी में हैं।
इसी प्रकार,$\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = \frac{3}{2}(\frac{1}{a} + \frac{1}{b}) = \frac{5}{3}$ है।
इसका अर्थ है $\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{10}{9}$,इसलिए $\frac{a+b}{ab} = \frac{10}{9}$ है।
$a+b=10$ रखने पर,हमें $\frac{10}{ab} = \frac{10}{9}$ प्राप्त होता है,इसलिए $ab = 9$ (समीकरण $2$)।
$a+b=10$ और $ab=9$ को हल करने पर,द्विघात समीकरण $t^2 - 10t + 9 = 0$ प्राप्त होता है,जिसके हल $(t-9)(t-1) = 0$ हैं।
अतः,$a, b$ के मान $9, 1$ हैं।
86
MediumMCQ
यदि दो धनात्मक संख्याओं का गुणोत्तर माध्य $6$ है और उनका समांतर माध्य $6.5$ है,तो वे संख्याएँ......... हैं।
A
$3, 12$
B
$4, 9$
C
$2, 18$
D
$7, 6$

Solution

(B) माना कि दो धनात्मक संख्याएँ $a$ और $b$ हैं।
यहाँ,$\sqrt{ab} = 6$ और $\frac{a+b}{2} = 6.5$ दिया गया है।
प्रथम समीकरण से,$ab = 36$ प्राप्त होता है।
दूसरे समीकरण से,$a+b = 13$ प्राप्त होता है।
हम जानते हैं कि $(a-b)^2 = (a+b)^2 - 4ab$ होता है।
मान रखने पर,$(a-b)^2 = (13)^2 - 4(36) = 169 - 144 = 25$।
अतः,$a-b = 5$ (मानते हुए कि $a > b$)।
समीकरणों $a+b = 13$ और $a-b = 5$ को हल करने पर:
दोनों को जोड़ने पर: $2a = 18 \implies a = 9$।
दोनों को घटाने पर: $2b = 8 \implies b = 4$।
अतः,वे संख्याएँ $4$ और $9$ हैं।
87
MediumMCQ
यदि $a, b,$ और $c$ समांतर श्रेणी $(AP)$ और गुणोत्तर श्रेणी $(GP)$ दोनों में हैं,तो........
A
$a = b \neq c$
B
$a \neq b = c$
C
$a \neq b \neq c$
D
$a = b = c$

Solution

(D) दिया गया है कि $a, b, c$ $AP$ में हैं,इसलिए $\frac{a + c}{2} = b$,जिसका अर्थ है $a + c = 2b$.
दिया गया है कि $a, b, c$ $GP$ में हैं,इसलिए $b^2 = ac$.
पहले समीकरण का वर्ग करने पर: $(a + c)^2 = (2b)^2 = 4b^2$.
$b^2 = ac$ का मान रखने पर: $(a + c)^2 = 4ac$.
यह सरल होकर $(a + c)^2 - 4ac = 0$ यानी $(a - c)^2 = 0$ हो जाता है।
अतः,$a = c$.
$a = c$ को $a + c = 2b$ में रखने पर,हमें $c + c = 2b$ प्राप्त होता है,यानी $2c = 2b$,जिसका अर्थ है $b = c$.
इस प्रकार,$a = b = c$ प्राप्त होता है।
88
DifficultMCQ
दो संख्याओं का हरात्मक माध्य $4$ है। यदि उनके समांतर माध्य $A$ और गुणोत्तर माध्य $G$ समीकरण $2A + G^2 = 27$ को संतुष्ट करते हैं,तो वे दो संख्याएँ ज्ञात कीजिए।
A
$6, 3$
B
$5, 4$
C
$5, -2.5$
D
$-3, 1$

Solution

(A) माना कि दो संख्याएँ $x$ और $y$ हैं।
हरात्मक माध्य $H = 4$ दिया गया है,इसलिए $H = \frac{2xy}{x+y} = 4$,जिसका अर्थ है $xy = 2(x+y)$।
चूंकि समांतर माध्य $A = \frac{x+y}{2}$ है,इसलिए $x+y = 2A$,जिससे $xy = 2(2A) = 4A$ प्राप्त होता है।
हम जानते हैं कि $G^2 = xy$,इसलिए $G^2 = 4A$।
दिए गए समीकरण $2A + G^2 = 27$ में $G^2 = 4A$ रखने पर:
$2A + 4A = 27$ $\Rightarrow 6A = 27$ $\Rightarrow A = 4.5$।
चूंकि $A = \frac{x+y}{2} = 4.5$,इसलिए $x+y = 9$ प्राप्त होता है।
चूंकि $xy = 4A = 4(4.5) = 18$,हमारे पास $x+y = 9$ और $xy = 18$ समीकरण हैं।
$x$ और $y$ मूलों वाला द्विघात समीकरण $t^2 - 9t + 18 = 0$ है।
गुणनखंड करने पर: $(t-6)(t-3) = 0$,इसलिए $t = 6$ या $t = 3$।
अतः,वे दो संख्याएँ $6$ और $3$ हैं।
89
DifficultMCQ
दो संख्याओं का अंतर $48$ है और उनके समांतर माध्य और गुणोत्तर माध्य का अंतर $18$ है। तो उन दो संख्याओं में से बड़ी संख्या क्या है?
A
$96$
B
$60$
C
$54$
D
$49$

Solution

(D) माना कि दो संख्याएँ $x$ और $y$ हैं,जहाँ $x > y$ है।
दिया गया है $x - y = 48$,अतः $x = 48 + y$ $(1)$.
उनके समांतर माध्य और गुणोत्तर माध्य का अंतर $18$ है:
$\frac{x + y}{2} - \sqrt{xy} = 18$
$x + y - 2\sqrt{xy} = 36$ $(2)$.
समीकरण $(2)$ में $x = 48 + y$ रखने पर:
$(48 + y) + y - 2\sqrt{(48 + y)y} = 36$
$48 + 2y - 36 = 2\sqrt{y^2 + 48y}$
$12 + 2y = 2\sqrt{y^2 + 48y}$
$2$ से भाग देने पर:
$6 + y = \sqrt{y^2 + 48y}$
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
$(6 + y)^2 = y^2 + 48y$
$36 + 12y + y^2 = y^2 + 48y$
$36 = 36y$
$y = 1$.
चूंकि $x = 48 + y$,इसलिए $x = 48 + 1 = 49$ है।
बड़ी संख्या $49$ है।
90
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,तो $\frac{d}{a}, \frac{e}{b}, \frac{f}{c}$ किस श्रेणी में होंगे ताकि समीकरणों $ax^2 + 2bx + c = 0$ और $dx^2 + 2ex + f = 0$ के मूल समान हों?
A
समांतर श्रेणी
B
गुणोत्तर श्रेणी
C
हरात्मक श्रेणी
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) चूंकि $a, b, c$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं,इसलिए $b^2 = ac$ है।
समीकरण $ax^2 + 2bx + c = 0$ को $ax^2 + 2\sqrt{ac}x + c = 0$ के रूप में लिखा जा सकता है,जो $(\sqrt{a}x + \sqrt{c})^2 = 0$ है।
अतः,मूल $x = -\sqrt{\frac{c}{a}}, -\sqrt{\frac{c}{a}}$ हैं।
यदि समीकरण $dx^2 + 2ex + f = 0$ के मूल समान हैं,तो वह मूल $-\sqrt{\frac{c}{a}}$ होना चाहिए।
$x = -\sqrt{\frac{c}{a}}$ को $dx^2 + 2ex + f = 0$ में रखने पर,$d(\frac{c}{a}) - 2e\sqrt{\frac{c}{a}} + f = 0$ प्राप्त होता है।
$c$ से भाग देने पर,$\frac{d}{a} - \frac{2e}{c}\sqrt{\frac{c}{a}} + \frac{f}{c} = 0$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\sqrt{\frac{c}{a}} = \frac{c}{\sqrt{ac}} = \frac{c}{b}$,इसलिए $\frac{d}{a} + \frac{f}{c} = \frac{2e}{c} \cdot \frac{c}{b} = \frac{2e}{b}$ है।
यह शर्त दर्शाती है कि $\frac{d}{a}, \frac{e}{b}, \frac{f}{c}$ समांतर श्रेणी में हैं।
91
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ कोई तीन धनात्मक संख्याएँ हैं,तो $(a + b + c) \left( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \right)$ का न्यूनतम मान क्या है?
A
$3$
B
$6$
C
$9$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) हम समांतर माध्य-हरात्मक माध्य असमिका $(AM \geq HM)$ का उपयोग करते हैं।
तीन धनात्मक संख्याओं $a, b, c$ के लिए,समांतर माध्य $\frac{a+b+c}{3}$ है और हरात्मक माध्य $\frac{3}{\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}}$ है।
असमिका के अनुसार,$\frac{a+b+c}{3} \geq \frac{3}{\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}}$।
दोनों पक्षों को $3 \left( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \right)$ से गुणा करने पर,हमें $(a+b+c) \left( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \right) \geq 3 \times 3 = 9$ प्राप्त होता है।
अतः,न्यूनतम मान $9$ है।
92
MediumMCQ
$n$ धनात्मक संख्याओं का गुणनफल $1$ है। इन संख्याओं का योग किस मान से कम नहीं हो सकता है?
A
$1$
B
$n$
C
$n^2$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) मान लीजिए $x_1, x_2, \dots, x_n$ $n$ धनात्मक संख्याएँ हैं,जहाँ $x_1 \times x_2 \times \dots \times x_n = 1$ $(1)$ है।
समांतर माध्य और गुणोत्तर माध्य की असमिका $(AM \ge GM)$ के अनुसार:
$\frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} \ge (x_1 \times x_2 \times \dots \times x_n)^{1/n}$.
समीकरण $(1)$ का उपयोग करने पर:
$\frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} \ge (1)^{1/n} = 1$.
अतः,$x_1 + x_2 + \dots + x_n \ge n$.
93
DifficultMCQ
तीन धनात्मक संख्याएँ एक वर्धमान $G.P.$ बनाती हैं। यदि इस $G.P.$ के मध्य पद को दोगुना कर दिया जाए,तो नई संख्याएँ $A.P.$ में होती हैं। तो $G.P.$ का सार्व अनुपात क्या है?
A
$2 - \sqrt{3}$
B
$2 + \sqrt{3}$
C
$\sqrt{2} + \sqrt{3}$
D
$3 + \sqrt{2}$

Solution

(B) माना $G.P.$ में तीन धनात्मक संख्याएँ $a, ar, ar^2$ हैं,जहाँ वर्धमान $G.P.$ के लिए $r > 1$ है।
यदि मध्य पद को दोगुना किया जाता है,तो नई संख्याएँ $a, 2ar, ar^2$ हो जाती हैं।
चूँकि ये संख्याएँ $A.P.$ में हैं,इसलिए मध्य पद अन्य दो का समांतर माध्य है:
$2(2ar) = a + ar^2$
$4ar = a(1 + r^2)$
चूँकि $a > 0$,हम $a$ से विभाजित कर सकते हैं:
$r^2 - 4r + 1 = 0$
द्विघात सूत्र $r = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
$r = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{12}}{2} = 2 \pm \sqrt{3}$
चूँकि $G.P.$ वर्धमान है,$r > 1$ है। अतः,$r = 2 + \sqrt{3}$.
94
DifficultMCQ
यदि एक अचर न होने वाली $A.P.$ के $2^{nd}, 5^{th},$ और $9^{th}$ पद $G.P.$ में हैं,तो इस $G.P.$ का सार्व अनुपात क्या है?
A
$1$
B
$\frac{7}{4}$
C
$\frac{8}{5}$
D
$\frac{4}{3}$

Solution

(D) माना $A.P.$ का प्रथम पद $a$ और सार्व अंतर $d$ है। पद $T_n = a + (n-1)d$ द्वारा दिए जाते हैं।
$2^{nd}, 5^{th},$ और $9^{th}$ पद क्रमशः $a+d, a+4d,$ और $a+8d$ हैं।
चूंकि ये पद $G.P.$ में हैं,इसलिए मध्य पद का वर्ग प्रथम और तृतीय पद के गुणनफल के बराबर होगा:
$(a+4d)^2 = (a+d)(a+8d)$
दोनों पक्षों का विस्तार करने पर:
$a^2 + 8ad + 16d^2 = a^2 + 9ad + 8d^2$
$a^2$ को घटाने और पदों को व्यवस्थित करने पर:
$8d^2 = ad$
चूंकि $A.P.$ अचर नहीं है,$d \neq 0$,इसलिए हम $d$ से विभाजित कर सकते हैं:
$a = 8d$
$G.P.$ के पद हैं:
$T_2 = a+d = 8d+d = 9d$
$T_5 = a+4d = 8d+4d = 12d$
$T_9 = a+8d = 8d+8d = 16d$
सार्व अनुपात $r$ है:
$r = \frac{T_5}{T_2} = \frac{12d}{9d} = \frac{4}{3}$
95
MediumMCQ
यदि $\alpha, \beta, \gamma$ क्रमशः $ca, ab$; $ab, bc$; और $bc, ca$ के बीच के गुणोत्तर माध्य हैं,जहाँ $a, b, c$ $A.P.$ में हैं,तो $\alpha^2, \beta^2, \gamma^2$ किसमें हैं?
A
$A.P.$
B
$H.P.$
C
$G.P.$
D
उपरोक्त में से कोई नहीं

Solution

(A) दिया गया है कि $\alpha, \beta, \gamma$ क्रमशः $(ca, ab), (ab, bc), (bc, ca)$ के बीच के गुणोत्तर माध्य हैं।
इसलिए,$\alpha^2 = (ca)(ab) = a^2bc$,$\beta^2 = (ab)(bc) = ab^2c$,और $\gamma^2 = (bc)(ca) = abc^2$ है।
चूंकि $a, b, c$ $A.P.$ में हैं,इसलिए $2b = a + c$ है।
हमें $\alpha^2, \beta^2, \gamma^2$ यानी $a^2bc, ab^2c, abc^2$ की श्रेणी की जाँच करनी है।
प्रत्येक पद को $abc$ से विभाजित करने पर,हमें $a, b, c$ प्राप्त होता है।
चूंकि $a, b, c$ $A.P.$ में हैं,इसलिए $a^2bc, ab^2c, abc^2$ भी $A.P.$ में होंगे क्योंकि ये $A.P.$ के प्रत्येक पद को अचर $abc$ से गुणा करके प्राप्त किए गए हैं।
96
DifficultMCQ
मान लीजिए कि ${a_1, a_2, \dots, a_{10}}$ एक $A.P.$ में हैं और ${h_1, h_2, \dots, h_{10}}$ एक $H.P.$ में हैं। यदि ${a_1 = h_1 = 2}$ और ${a_{10} = h_{10} = 3}$ है,तो ${a_4 h_7}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$2$
B
$3$
C
$5$
D
$6$

Solution

(D) दिया गया है कि ${a_1 = h_1 = 2}$ और ${a_{10} = h_{10} = 3}$।
$A.P.$ के लिए,${a_{10} = a_1 + 9d = 3}$,इसलिए ${2 + 9d = 3}$,जिससे ${d = \frac{1}{9}}$ प्राप्त होता है।
अतः,${a_4 = a_1 + 3d = 2 + 3(\frac{1}{9}) = 2 + \frac{1}{3} = \frac{7}{3}}$।
$H.P.$ के लिए,इसके व्युत्क्रम पद $\frac{1}{h_n}$ एक $A.P.$ में होते हैं। मान लीजिए ${H_n = \frac{1}{h_n}}$।
तब ${H_1 = \frac{1}{2}}$ और ${H_{10} = \frac{1}{3}}$।
${H_{10} = H_1 + 9D = \frac{1}{3}}$,इसलिए ${9D = \frac{1}{3} - \frac{1}{2} = -\frac{1}{6}}$,जिससे ${D = -\frac{1}{54}}$ प्राप्त होता है।
तब ${H_7 = H_1 + 6D = \frac{1}{2} + 6(-\frac{1}{54}) = \frac{1}{2} - \frac{1}{9} = \frac{7}{18}}$।
चूंकि ${h_7 = \frac{1}{H_7}}$,इसलिए ${h_7 = \frac{18}{7}}$।
अतः,${a_4 h_7 = \frac{7}{3} \times \frac{18}{7} = 6}$।
97
MediumMCQ
मान लीजिए $a_1, a_2, a_3$ कोई भी धनात्मक वास्तविक संख्याएँ हैं,तो निम्नलिखित में से कौन सा कथन सत्य नहीं है?
A
$3a_1a_2a_3 \le a_1^3 + a_2^3 + a_3^3$
B
$\frac{a_1}{a_2} + \frac{a_2}{a_3} + \frac{a_3}{a_1} \ge 3$
C
$(a_1 + a_2 + a_3) \left( \frac{1}{a_1} + \frac{1}{a_2} + \frac{1}{a_3} \right) \ge 9$
D
$(a_1 + a_2 + a_3) \left( \frac{1}{a_1} + \frac{1}{a_2} + \frac{1}{a_3} \right)^3 \le 27$

Solution

(D) हम धनात्मक वास्तविक संख्याओं के लिए $AM \ge GM$ असमिका का उपयोग करते हैं।
विकल्प $A$ के लिए: $AM \ge GM$ द्वारा,$\frac{a_1^3 + a_2^3 + a_3^3}{3} \ge \sqrt[3]{a_1^3 a_2^3 a_3^3} = a_1 a_2 a_3$,अतः $a_1^3 + a_2^3 + a_3^3 \ge 3a_1 a_2 a_3$। यह सत्य है।
विकल्प $B$ के लिए: $AM \ge GM$ द्वारा,$\frac{a_1/a_2 + a_2/a_3 + a_3/a_1}{3} \ge \sqrt[3]{\frac{a_1}{a_2} \cdot \frac{a_2}{a_3} \cdot \frac{a_3}{a_1}} = 1$,अतः $\frac{a_1}{a_2} + \frac{a_2}{a_3} + \frac{a_3}{a_1} \ge 3$। यह सत्य है।
विकल्प $C$ के लिए: $AM \ge HM$ द्वारा,$(a_1 + a_2 + a_3) \ge \frac{9}{1/a_1 + 1/a_2 + 1/a_3}$,जो यह दर्शाता है कि $(a_1 + a_2 + a_3) \left( \frac{1}{a_1} + \frac{1}{a_2} + \frac{1}{a_3} \right) \ge 9$। यह सत्य है।
विकल्प $D$ के लिए: असमिका $(a_1 + a_2 + a_3) \left( \frac{1}{a_1} + \frac{1}{a_2} + \frac{1}{a_3} \right)^3 \le 27$ सामान्यतः असत्य है। उदाहरण के लिए,यदि $a_1=a_2=a_3=1$ है,तो $(3)(3^3) = 81 \not\le 27$। अतः,विकल्प $D$ सत्य नहीं है।
98
MediumMCQ
एक कार अपनी यात्रा का पहला आधा भाग $v_1$ वेग के साथ और शेष आधा भाग $v_2$ वेग के साथ पूरा करती है। तो पूरी यात्रा के लिए कार का औसत वेग क्या होगा?
A
$\frac{v_1 + v_2}{2}$
B
$\sqrt{v_1 v_2}$
C
$\frac{2v_1 v_2}{v_1 + v_2}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) माना कि यात्रा की कुल दूरी $2d$ है।
यात्रा के पहले आधे भाग के लिए लिया गया समय $t_1 = \frac{d}{v_1}$ है।
यात्रा के दूसरे आधे भाग के लिए लिया गया समय $t_2 = \frac{d}{v_2}$ है।
औसत वेग $V_{av} = \frac{\text{कुल दूरी}}{\text{कुल समय}} = \frac{2d}{t_1 + t_2}$.
मान रखने पर,$V_{av} = \frac{2d}{\frac{d}{v_1} + \frac{d}{v_2}} = \frac{2d}{d(\frac{v_2 + v_1}{v_1 v_2})} = \frac{2v_1 v_2}{v_1 + v_2}$.
99
DifficultMCQ
मान लीजिए $E = x^{2017} + y^{2017} + z^{2017} - 2017xyz$ (जहाँ $x, y, z \geq 0$),तो $E$ का न्यूनतम मान क्या है?
A
$0$
B
$-2014$
C
$-2017$
D
$2017$

Solution

(B) अंकगणितीय माध्य-गुणोत्तर माध्य ($AM$-$GM$) असमिका के अनुसार,अऋणात्मक वास्तविक संख्याओं $x, y, z$ के लिए:
$\frac{x^{2017} + y^{2017} + z^{2017}}{3} \geq \sqrt[3]{x^{2017} y^{2017} z^{2017}}$
$x^{2017} + y^{2017} + z^{2017} \geq 3(xyz)^{2017/3}$.
यदि हम $x = y = z = 1$ लेते हैं,तो $E = 1 + 1 + 1 - 2017 = -2014$ प्राप्त होता है।
यदि $x = y = z = 0$ लेते हैं,तो $E = 0$ प्राप्त होता है।
अतः,$x, y, z \geq 0$ के लिए $E$ का न्यूनतम मान $-2014$ है।
100
DifficultMCQ
दो संख्याओं $x_1$ और $x_2$ के गुणोत्तर माध्य और हरात्मक माध्य क्रमशः $18$ और $16\frac{8}{13}$ हैं। $|x_1 - x_2|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$5$
B
$10$
C
$15$
D
$20$

Solution

(C) दिया गया है,गुणोत्तर माध्य $G = \sqrt{x_1 x_2} = 18$,अतः $x_1 x_2 = 18^2 = 324$.
दिया गया है,हरात्मक माध्य $H = \frac{2 x_1 x_2}{x_1 + x_2} = 16\frac{8}{13} = \frac{216}{13}$.
हरात्मक माध्य के सूत्र में $x_1 x_2 = 324$ रखने पर:
$\frac{2(324)}{x_1 + x_2} = \frac{216}{13} \Rightarrow x_1 + x_2 = \frac{648 \times 13}{216} = 3 \times 13 = 39$.
हम जानते हैं कि $(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1 x_2$.
$(x_1 - x_2)^2 = (39)^2 - 4(324) = 1521 - 1296 = 225$.
अतः,$|x_1 - x_2| = \sqrt{225} = 15$.

Sequences and Series — Relation between A.P., G.P. · 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.

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