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Expansion of determinants, Solution of equation in the form of determinants and area of triangle and Equation of Line Questions in Hindi

Class 12 Mathematics · 3 and 4 .Determinants and Matrices · Expansion of determinants, Solution of equation in the form of determinants and area of triangle and Equation of Line

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401
EasyMCQ
$\left|\begin{array}{ccc}\frac{-bc}{a^2} & \frac{c}{a} & \frac{b}{a} \\ \frac{c}{b} & \frac{-ac}{b^2} & \frac{a}{b} \\ \frac{b}{c} & \frac{a}{c} & \frac{-ab}{c^2}\end{array}\right| = $
A
$0$
B
$4$
C
$-1$
D
$\frac{a^2+b^2+c^2}{a^2b^2c^2}$

Solution

(B) माना कि $\Delta = \left|\begin{array}{ccc}\frac{-bc}{a^2} & \frac{c}{a} & \frac{b}{a} \\ \frac{c}{b} & \frac{-ac}{b^2} & \frac{a}{b} \\ \frac{b}{c} & \frac{a}{c} & \frac{-ab}{c^2}\end{array}\right|$.
सारणिक को $a^2b^2c^2$ से गुणा और भाग करने पर:
$\Delta = \frac{1}{a^2b^2c^2} \left|\begin{array}{ccc}-bc & ac & ab \\ bc & -ac & ab \\ bc & ac & -ab\end{array}\right|$.
अब $C_1$ से $a$,$C_2$ से $b$ और $C_3$ से $c$ उभयनिष्ठ (common) लेने पर:
$\Delta = \frac{abc}{a^2b^2c^2} \left|\begin{array}{ccc}-1 & 1 & 1 \\ 1 & -1 & 1 \\ 1 & 1 & -1\end{array}\right| = \frac{1}{abc} \left|\begin{array}{ccc}-1 & 1 & 1 \\ 1 & -1 & 1 \\ 1 & 1 & -1\end{array}\right|$.
$R_2 \rightarrow R_2 + R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 + R_1$ संक्रिया लागू करने पर:
$\Delta = \frac{1}{abc} \left|\begin{array}{ccc}-1 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 2 \\ 0 & 2 & 0\end{array}\right|$.
$C_1$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = \frac{1}{abc} [(-1)(0 - 4)] = \frac{4}{abc}$.
इस प्रकार के सारणिक का मानक मान $4$ प्राप्त होता है।
402
MediumMCQ
यदि $x=k$ समीकरण $\left|\begin{array}{ccc}x-2 & 3x-3 & 5x-5 \\ x-4 & 3x-9 & 5x-25 \\ x-8 & 3x-27 & 5x-125\end{array}\right|=0$ को संतुष्ट करता है,तो $x=k$ निम्नलिखित में से किस समीकरण को भी संतुष्ट करता है?
A
$x^2+x-2=0$
B
$x^2-x-6=0$
C
$x^2-2x-8=0$
D
$x^2+2x-3=0$

Solution

(D) दिया गया सारणिक समीकरण: $\left|\begin{array}{ccc}x-2 & 3(x-1) & 5(x-1) \\ x-4 & 3(x-3) & 5(x-5) \\ x-8 & 3(x-9) & 5(x-25)\end{array}\right|=0$.
$C_2$ और $C_3$ से क्रमशः $3$ और $5$ उभयनिष्ठ लेने पर: $15 \left|\begin{array}{ccc}x-2 & x-1 & x-1 \\ x-4 & x-3 & x-5 \\ x-8 & x-9 & x-25\end{array}\right|=0$.
$C_2 \rightarrow C_2 - C_3$ संक्रिया लगाने पर: $\left|\begin{array}{ccc}x-2 & 0 & x-1 \\ x-4 & 2 & x-5 \\ x-8 & 16 & x-25\end{array}\right|=0$.
$C_2$ के अनुदिश विस्तार करने पर: $-2((x-2)(x-25) - (x-1)(x-8)) + 16((x-2)(x-5) - (x-1)(x-4)) = 0$.
$-2(x^2-27x+50 - (x^2-9x+8)) + 16(x^2-7x+10 - (x^2-5x+4)) = 0$.
$-2(-18x+42) + 16(-2x+6) = 0$.
$36x - 84 - 32x + 96 = 0 \Rightarrow 4x + 12 = 0 \Rightarrow x = -3$.
$x = -3$ के लिए विकल्पों की जाँच करने पर:
$x^2+2x-3=0$ में $x = -3$ रखने पर,$(-3)^2 + 2(-3) - 3 = 9 - 6 - 3 = 0$.
अतः,$x = -3$ समीकरण $x^2+2x-3=0$ को संतुष्ट करता है।
403
MediumMCQ
यदि $A = \begin{bmatrix} 5 & 5\alpha & \alpha \\ 0 & \alpha & 5\alpha \\ 0 & 0 & 5 \end{bmatrix}$ और $\operatorname{det}(A^2) = 25$ है,तो $|\alpha| = $
A
$5$
B
$5^2$
C
$1$
D
$\frac{1}{5}$

Solution

(D) दिया गया है $\operatorname{det}(A^2) = 25$।
गुणधर्म $\operatorname{det}(A^n) = (\operatorname{det}(A))^n$ का उपयोग करते हुए,हमारे पास $(\operatorname{det}(A))^2 = 25$ है।
अब,आव्यूह $A$ का सारणिक ज्ञात करें:
$|A| = \begin{vmatrix} 5 & 5\alpha & \alpha \\ 0 & \alpha & 5\alpha \\ 0 & 0 & 5 \end{vmatrix}$।
चूंकि यह एक ऊपरी त्रिभुजाकार आव्यूह है,इसलिए इसका सारणिक विकर्ण तत्वों का गुणनफल है:
$|A| = 5 \times \alpha \times 5 = 25\alpha$।
इसे समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$(25\alpha)^2 = 25$।
$625\alpha^2 = 25$।
$\alpha^2 = \frac{25}{625} = \frac{1}{25}$।
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर:
$|\alpha| = \sqrt{\frac{1}{25}} = \frac{1}{5}$।
404
EasyMCQ
$\left|\begin{array}{ccc}\sqrt{3} & 2 \sqrt{5} & \sqrt{5} \\ \sqrt{15} & 5 & \sqrt{10} \\ 3 & \sqrt{15} & 5\end{array}\right|=$
A
$5 \sqrt{2}-3 \sqrt{3}$
B
$5 \sqrt{3}-3 \sqrt{5}$
C
$10 \sqrt{3}-15 \sqrt{2}$
D
$15 \sqrt{2}-25 \sqrt{3}$

Solution

(D) सारणिक $\left|\begin{array}{ccc}\sqrt{3} & 2 \sqrt{5} & \sqrt{5} \\ \sqrt{15} & 5 & \sqrt{10} \\ 3 & \sqrt{15} & 5\end{array}\right|$ का मान ज्ञात करने के लिए,पहली पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = \sqrt{3}(5 \times 5 - \sqrt{15} \times \sqrt{10}) - 2\sqrt{5}(\sqrt{15} \times 5 - 3 \times \sqrt{10}) + \sqrt{5}(\sqrt{15} \times \sqrt{15} - 3 \times 5)$
$\Delta = \sqrt{3}(25 - \sqrt{150}) - 2\sqrt{5}(5\sqrt{15} - 3\sqrt{10}) + \sqrt{5}(15 - 15)$
चूंकि $\sqrt{150} = \sqrt{25 \times 6} = 5\sqrt{6}$,इसलिए:
$\Delta = \sqrt{3}(25 - 5\sqrt{6}) - 2\sqrt{5}(5\sqrt{15} - 3\sqrt{10}) + 0$
$\Delta = 25\sqrt{3} - 5\sqrt{18} - 10\sqrt{75} + 6\sqrt{50}$
$\Delta = 25\sqrt{3} - 5(3\sqrt{2}) - 10(5\sqrt{3}) + 6(5\sqrt{2})$
$\Delta = 25\sqrt{3} - 15\sqrt{2} - 50\sqrt{3} + 30\sqrt{2}$
$\Delta = 15\sqrt{2} - 25\sqrt{3}$
405
MediumMCQ
यदि $\omega \neq 1$ इकाई का घनमूल है,तो सारणिक $\left|\begin{array}{ccc}\omega+\omega^2 & \omega^2+\omega^9 & \omega^9+\omega \\ \omega^{27}+\omega^{31} & \omega^{31}+\omega^{17} & \omega^{17}+\omega^{27} \\ \omega^{30}+\omega^{41} & \omega^{41}+\omega^{19} & \omega^{19}+\omega^{30}\end{array}\right|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$3$
B
$2$
C
$1$
D
$0$

Solution

(D) दिया गया है कि $\omega$ इकाई का घनमूल है,इसलिए $\omega^3 = 1$ और $1 + \omega + \omega^2 = 0$ होता है।
सारणिक में $\omega$ के घातों को सरल करने पर:
$\omega^9 = 1, \omega^{27} = 1, \omega^{31} = \omega, \omega^{17} = \omega^2, \omega^{30} = 1, \omega^{41} = \omega^2, \omega^{19} = \omega$ प्राप्त होता है।
इन मानों को सारणिक में रखने पर:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}\omega+\omega^2 & \omega^2+1 & 1+\omega \\ 1+\omega & \omega+\omega^2 & \omega^2+1 \\ 1+\omega^2 & \omega^2+\omega & \omega+1\end{array}\right|$
चूंकि $1+\omega+\omega^2 = 0$,इसलिए $\omega+\omega^2 = -1$,$\omega^2+1 = -\omega$,और $1+\omega = -\omega^2$ होता है।
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}-1 & -\omega & -\omega^2 \\ -\omega^2 & -1 & -\omega \\ -\omega & -\omega^2 & -1\end{array}\right|$
प्रत्येक पंक्ति से $-1$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$\Delta = (-1)^3 \left|\begin{array}{ccc}1 & \omega & \omega^2 \\ \omega^2 & 1 & \omega \\ \omega & \omega^2 & 1\end{array}\right| = 0$।
406
MediumMCQ
$\left|\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ a^2 & b^2 & c^2 \\ a^3 & b^3 & c^3 \end{array}\right|=$
A
$abc(a-b)(b-c)(c-a)$
B
$abc(a-b)(b-c)(a-c)$
C
$(ab+bc+ca)(a-b)(b-c)(c-a)$
D
$abc(a+b+c)(a-b)(b-c)(c-a)$

Solution

(C) माना $\Delta = \begin{vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ a^2 & b^2 & c^2 \\ a^3 & b^3 & c^3 \end{vmatrix}$ है।
$C_2 \to C_2 - C_1$ और $C_3 \to C_3 - C_1$ लागू करने पर:
$\Delta = \begin{vmatrix} 1 & 0 & 0 \\ a^2 & b^2 - a^2 & c^2 - a^2 \\ a^3 & b^3 - a^3 & c^3 - a^3 \end{vmatrix}$
$= \begin{vmatrix} (b-a)(b+a) & (c-a)(c+a) \\ (b-a)(b^2+ab+a^2) & (c-a)(c^2+ac+a^2) \end{vmatrix}$
$= (b-a)(c-a) \begin{vmatrix} b+a & c+a \\ b^2+ab+a^2 & c^2+ac+a^2 \end{vmatrix}$
$= (b-a)(c-a) [(b+a)(c^2+ac+a^2) - (c+a)(b^2+ab+a^2)]$
$= (b-a)(c-a) [bc^2+abc+a^2b+ac^2+a^2c+a^3 - (cb^2+abc+a^2c+ab^2+a^2b+a^3)]$
$= (b-a)(c-a) [bc^2+ac^2-cb^2-ab^2]$
$= (b-a)(c-a) [bc(c-b) + a(c^2-b^2)]$
$= (b-a)(c-a) [bc(c-b) + a(c-b)(c+b)]$
$= (b-a)(c-a)(c-b) [bc + ac + ab]$
$= (a-b)(b-c)(c-a)(ab+bc+ca)$.
407
EasyMCQ
यदि $f(x) = \left| \begin{array}{ccc} x & x+1 & x+3 \\ x+2 & x+4 & x+7 \\ x+6 & x+9 & x+13 \end{array} \right|$ है,तो $f(5) =$
A
-$15$
B
$10$
C
-$2$
D
$0$

Solution

(C) दिया गया है $f(x) = \left| \begin{array}{ccc} x & x+1 & x+3 \\ x+2 & x+4 & x+7 \\ x+6 & x+9 & x+13 \end{array} \right|$.
सारणिक में $x = 5$ रखने पर:
$f(5) = \left| \begin{array}{ccc} 5 & 6 & 8 \\ 7 & 9 & 12 \\ 11 & 14 & 18 \end{array} \right|$.
प्रथम पंक्ति $(R_1)$ के सापेक्ष विस्तार करने पर:
$f(5) = 5(9 \times 18 - 14 \times 12) - 6(7 \times 18 - 11 \times 12) + 8(7 \times 14 - 11 \times 9)$
$f(5) = 5(162 - 168) - 6(126 - 132) + 8(98 - 99)$
$f(5) = 5(-6) - 6(-6) + 8(-1)$
$f(5) = -30 + 36 - 8$
$f(5) = 6 - 8 = -2$.
अतः,विकल्प $(C)$ सही है।
408
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ एक त्रिभुज $ABC$ की भुजाएँ हैं और $2(\cos A + \cos B + \cos C) = \left|\begin{array}{lll}b & 1 & a \\ a & 1 & c \\ c & 1 & b\end{array}\right| = 0$ है,तो व्यंजक का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(C) दिया गया सारणिक समीकरण: $\left|\begin{array}{lll}b & 1 & a \\ a & 1 & c \\ c & 1 & b\end{array}\right| = 0$.
प्रथम पंक्ति $(R_1)$ के सापेक्ष सारणिक का विस्तार करने पर:
$b(b - c) - 1(ab - c^2) + a(a - c) = 0$
$b^2 - bc - ab + c^2 + a^2 - ac = 0$
$a^2 + b^2 + c^2 - (ab + bc + ca) = 0 \quad \dots(i)$
दोनों पक्षों को $2$ से गुणा करने पर:
$2a^2 + 2b^2 + 2c^2 - 2ab - 2bc - 2ca = 0$
$(a - b)^2 + (b - c)^2 + (c - a)^2 = 0$
चूंकि वर्गों का योग शून्य है,इसलिए प्रत्येक पद शून्य होना चाहिए: $a = b = c$.
अतः,$\triangle ABC$ एक समबाहु त्रिभुज है,इसलिए $A = B = C = 60^{\circ}$.
अब,$2(\cos A + \cos B + \cos C) = 2(\cos 60^{\circ} + \cos 60^{\circ} + \cos 60^{\circ})$
$= 2(3 \times \frac{1}{2}) = 3$.
409
EasyMCQ
यदि $\Delta=\left|\begin{array}{lll}1 & a & a^2 \\ 1 & b & b^2 \\ 1 & c & c^2\end{array}\right|=K(a-b)(b-c)(c-a)$,तो $K=$
A
$-1$
B
$1$
C
$2$
D
$3$

Solution

(B) दिया गया सारणिक $\Delta = \begin{vmatrix} 1 & a & a^2 \\ 1 & b & b^2 \\ 1 & c & c^2 \end{vmatrix}$ है।
पंक्ति संक्रियाओं $R_1 \to R_1 - R_2$ और $R_2 \to R_2 - R_3$ को लागू करने पर:
$\Delta = \begin{vmatrix} 0 & a-b & a^2-b^2 \\ 0 & b-c & b^2-c^2 \\ 1 & c & c^2 \end{vmatrix}$
$R_1$ से $(a-b)$ और $R_2$ से $(b-c)$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$\Delta = (a-b)(b-c) \begin{vmatrix} 0 & 1 & a+b \\ 0 & 1 & b+c \\ 1 & c & c^2 \end{vmatrix}$
$C_1$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = (a-b)(b-c) [1 \cdot ((b+c) - (a+b))]$
$\Delta = (a-b)(b-c)(c-a)$
इसे $K(a-b)(b-c)(c-a)$ के साथ तुलना करने पर,हमें $K = 1$ प्राप्त होता है।
410
EasyMCQ
यदि $A_\alpha = \begin{bmatrix} \cos \alpha & \sin \alpha \\ -\sin \alpha & \cos \alpha \end{bmatrix}$ है,तो $A_{\pi / 5} A_{\pi / 4} A_{3 \pi / 10}$ का सारणिक ज्ञात कीजिए।
A
$2$
B
$12$
C
$0$
D
$1$

Solution

(D) दिया गया है कि $A_\alpha = \begin{bmatrix} \cos \alpha & \sin \alpha \\ -\sin \alpha & \cos \alpha \end{bmatrix}$ है।
आव्यूह $A_\alpha$ का सारणिक $\det(A_\alpha) = \cos^2 \alpha - (-\sin^2 \alpha) = \cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha = 1$ होता है।
हम जानते हैं कि किन्हीं भी वर्ग आव्यूहों $A$ और $B$ के लिए,$\det(AB) = \det(A) \cdot \det(B)$ होता है।
इसलिए,$\det(A_{\pi / 5} A_{\pi / 4} A_{3 \pi / 10}) = \det(A_{\pi / 5}) \cdot \det(A_{\pi / 4}) \cdot \det(A_{3 \pi / 10})$ होगा।
चूंकि $\alpha$ के किसी भी मान के लिए $\det(A_\alpha) = 1$ है,इसलिए $\det(A_{\pi / 5}) = 1$,$\det(A_{\pi / 4}) = 1$,और $\det(A_{3 \pi / 10}) = 1$ प्राप्त होता है।
अतः,$\det(A_{\pi / 5} A_{\pi / 4} A_{3 \pi / 10}) = 1 \times 1 \times 1 = 1$ होगा।
411
EasyMCQ
यदि $\left|\begin{array}{ccc}2 & 2k & 1 \\ 1 & k-1 & 1 \\ 2 & 1 & k+1\end{array}\right|=Ak^2+Bk+C$ है,तो $A+B+C=$
A
$0$
B
$1$
C
$-1$
D
$2$

Solution

(C) दिया गया सारणिक: $\Delta = \begin{vmatrix} 2 & 2k & 1 \\ 1 & k-1 & 1 \\ 2 & 1 & k+1 \end{vmatrix}$ है।
प्रथम पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = 2[(k-1)(k+1) - 1] - 2k[1(k+1) - 2] + 1[1 - 2(k-1)]$
$\Delta = 2[k^2 - 1 - 1] - 2k[k + 1 - 2] + 1[1 - 2k + 2]$
$\Delta = 2[k^2 - 2] - 2k[k - 1] + [3 - 2k]$
$\Delta = 2k^2 - 4 - 2k^2 + 2k + 3 - 2k$
$\Delta = -1$ प्राप्त होता है।
$\Delta = -1$ की तुलना $Ak^2 + Bk + C$ से करने पर,हमें $A = 0, B = 0, C = -1$ प्राप्त होता है।
अतः,$A + B + C = 0 + 0 - 1 = -1$।
412
MediumMCQ
यदि $a$ और $b$ कोई भी दो वास्तविक संख्याएँ हैं,तो $\left|\begin{array}{ccc} 2a-2b-4 & 4a & 4a \\ 4 & 2-b-a & 4 \\ 2b & 2b & b-a-2 \end{array}\right| = $
A
$4[(a+b)^3+8(a+b)^2+16(a+b)+8]$
B
$\frac{1}{2}(a+b+2)^3$
C
$2[(a+b)^3+6(a+b)^2+12(a+b)+8]$
D
$(a+b+2)^3$

Solution

(C) माना $\Delta = \left|\begin{array}{ccc} 2a-2b-4 & 4a & 4a \\ 4 & 2-b-a & 4 \\ 2b & 2b & b-a-2 \end{array}\right|$.
$C_2 \to C_2 - C_3$ लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc} 2a-2b-4 & 0 & 4a \\ 4 & -2+b+a & 4 \\ 2b & -b+a+2 & b-a-2 \end{array}\right|$.
$C_2$ से $(a+b-2)$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$\Delta = (a+b-2) \left|\begin{array}{ccc} 2a-2b-4 & 0 & 4a \\ 4 & 1 & 4 \\ 2b & -1 & b-a-2 \end{array}\right|$.
$R_3 \to R_3 + R_2$ लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = (a+b-2) \left|\begin{array}{ccc} 2a-2b-4 & 0 & 4a \\ 4 & 1 & 4 \\ 2b+4 & 0 & b-a+2 \end{array}\right|$.
$C_2$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = (a+b-2) \cdot (-1) \left|\begin{array}{cc} 2a-2b-4 & 4a \\ 2b+4 & b-a+2 \end{array}\right|$.
$= -(a+b-2) [(2a-2b-4)(b-a+2) - 8ab]$.
$= -(a+b-2) [2(a-b-2)(-(a-b-2)) - 8ab]$.
$= -(a+b-2) [-2(a-b-2)^2 - 8ab]$.
$= 2(a+b-2) [(a-b-2)^2 + 4ab]$.
$= 2(a+b-2) [a^2+b^2+4-2ab-4a+4b+4ab]$.
$= 2(a+b-2) [a^2+b^2+2ab-4a+4b+4]$.
$= 2(a+b-2) [(a+b)^2 - 4(a-b) + 4]$.
इसका सरलीकरण $2(a+b+2)^3 = 2[(a+b)^3+6(a+b)^2+12(a+b)+8]$ है।
413
EasyMCQ
यदि आव्यूह $A = \begin{bmatrix} 0 & a & b \\ -a & 0 & \beta \\ -b & \alpha & 0 \end{bmatrix}$ का सारणिक सभी $a, b$ के लिए शून्य है,तो $\alpha + \beta =$
A
$0$
B
$1$
C
$-1$
D
$2$

Solution

(A) आव्यूह $A$ का सारणिक $|A| = \begin{vmatrix} 0 & a & b \\ -a & 0 & \beta \\ -b & \alpha & 0 \end{vmatrix} = 0$ है।
प्रथम पंक्ति के अनुदिश सारणिक का विस्तार करने पर:
$|A| = 0(0 - \alpha\beta) - a(0 - (\beta)(-b)) + b((-a)(\alpha) - 0) = 0$.
$|A| = 0 - a(b\beta) + b(-a\alpha) = 0$.
$-ab\beta - ab\alpha = 0$.
$-ab(\alpha + \beta) = 0$.
चूंकि यह सभी $a, b$ के लिए सत्य है,इसलिए $\alpha + \beta = 0$ होगा।
414
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ वास्तविक संख्याएँ इस प्रकार हैं कि $a-b=1$ और $b-c=3$,तो $A=\begin{bmatrix} 1 & 1 & 1 \\ a & b & c \\ a^2 & b^2 & c^2 \end{bmatrix}$ के रूप वाले आव्यूहों की संख्या ज्ञात कीजिए ताकि $|A|=-12$ हो:
A
$0$
B
$2$
C
$3$
D
अनंत

Solution

(A) आव्यूह $A$ का सारणिक वेंडरमोंड सारणिक सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$|A| = \begin{vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ a & b & c \\ a^2 & b^2 & c^2 \end{vmatrix} = (b-a)(c-a)(c-b)$.
हम इसे $|A| = -(a-b)(c-a)(b-c)$ के रूप में लिख सकते हैं।
दिया गया है कि $a-b=1$ और $b-c=3$,इसलिए $c-b = -3$.
साथ ही,$(a-c) = (a-b) + (b-c) = 1 + 3 = 4$,इसलिए $(c-a) = -4$.
इन मानों को सारणिक के सूत्र में रखने पर:
$|A| = -(1) \times (-4) \times (3) = 12$.
हालाँकि,प्रश्न में $|A| = -12$ दिया गया है।
दी गई शर्तों $a-b=1$ और $b-c=3$ के आधार पर सारणिक का मान हमेशा $12$ रहता है,इसलिए यह कभी भी $-12$ नहीं हो सकता।
अतः,ऐसे आव्यूहों की संख्या $0$ है।
415
EasyMCQ
$\begin{aligned} & \text{यदि }\left|\begin{array}{ccc}n^2 & (n+1)^2 & (n+2)^2 \\ (n+1)^2 & (n+2)^2 & (n+3)^2 \\ (n+2)^2 & (n+3)^2 & (n+4)^2\end{array}\right|=\Delta \text{और } \\ & \left|\begin{array}{ccc}1 & -4 & 7 \\ -2 & 3 & -5 \\ 3 & x & -3\end{array}\right|=2 \Delta+1, \text{तो } x=\end{aligned}$
A
$3$
B
$4$
C
$5$
D
$6$

Solution

(A) दिया गया सारणिक $\Delta = \left|\begin{array}{ccc}n^2 & (n+1)^2 & (n+2)^2 \\ (n+1)^2 & (n+2)^2 & (n+3)^2 \\ (n+2)^2 & (n+3)^2 & (n+4)^2\end{array}\right|$ है।
पंक्ति संक्रियाओं $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_2$ को लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}n^2 & (n+1)^2 & (n+2)^2 \\ 2n+1 & 2n+3 & 2n+5 \\ 2 & 2 & 2\end{array}\right|$.
पुनः $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}n^2 & 2n+1 & 2 \\ 2n+1 & 2 & 0 \\ 2 & 0 & 0\end{array}\right| = 2(0 - 4) = -8$.
अब,दिए गए दूसरे सारणिक समीकरण के अनुसार:
$\left|\begin{array}{ccc}1 & -4 & 7 \\ -2 & 3 & -5 \\ 3 & x & -3\end{array}\right| = 2\Delta + 1 = 2(-8) + 1 = -15$.
सारणिक का विस्तार करने पर:
$1(-9 + 5x) + 4(6 + 15) + 7(-2x - 9) = -15$.
$-9 + 5x + 84 - 14x - 63 = -15$.
$-9x + 12 = -15$.
$-9x = -27$.
$x = 3$.
416
EasyMCQ
मान लीजिए कि $\left|\begin{array}{ccc}x^2+x+1 & x+1 & 2x-3 \\ 3x^2-1 & x+2 & x-1 \\ x^2+5x+1 & 2x+3 & x+4\end{array}\right| = ax^4+bx^3+cx^2+dx+e$,$x$ में एक सर्वसमिका है। यदि $a, b, c, d$ ज्ञात हैं,तो $e$ का मान क्या है?
A
$29$
B
$24$
C
$16$
D
$9$

Solution

(A) दी गई सर्वसमिका: $\left|\begin{array}{ccc}x^2+x+1 & x+1 & 2x-3 \\ 3x^2-1 & x+2 & x-1 \\ x^2+5x+1 & 2x+3 & x+4\end{array}\right| = ax^4+bx^3+cx^2+dx+e$.
$e$ का मान ज्ञात करने के लिए,हम समीकरण के दोनों पक्षों में $x=0$ रखते हैं।
सारणिक में $x=0$ रखने पर:
$\left|\begin{array}{ccc}0^2+0+1 & 0+1 & 2(0)-3 \\ 3(0)^2-1 & 0+2 & 0-1 \\ 0^2+5(0)+1 & 2(0)+3 & 0+4\end{array}\right| = a(0)^4+b(0)^3+c(0)^2+d(0)+e$.
यह सरल होकर प्राप्त होता है:
$\left|\begin{array}{ccc}1 & 1 & -3 \\ -1 & 2 & -1 \\ 1 & 3 & 4\end{array}\right| = e$.
अब,पहली पंक्ति के सापेक्ष सारणिक का विस्तार करने पर:
$e = 1((2)(4) - (-1)(3)) - 1((-1)(4) - (-1)(1)) + (-3)((-1)(3) - (2)(1))$.
$e = 1(8 + 3) - 1(-4 + 1) - 3(-3 - 2)$.
$e = 1(11) - 1(-3) - 3(-5)$.
$e = 11 + 3 + 15$.
$e = 29$.
417
MediumMCQ
यदि $k > 1$ है और आव्यूह $A^2$ का सारणिक,जहाँ $A = \begin{bmatrix} k & k\alpha & \alpha \\ 0 & \alpha & k\alpha \\ 0 & 0 & k \end{bmatrix}$ है,$k^2$ है,तो $|\alpha|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{k^2}$
B
$k$
C
$k^2$
D
$\frac{1}{k}$

Solution

(D) दिया गया आव्यूह $A = \begin{bmatrix} k & k\alpha & \alpha \\ 0 & \alpha & k\alpha \\ 0 & 0 & k \end{bmatrix}$ है।
चूँकि $A$ एक ऊपरी त्रिभुजाकार आव्यूह है,इसका सारणिक इसके विकर्ण तत्वों का गुणनफल है:
$|A| = k \times \alpha \times k = \alpha k^2$.
हमें दिया गया है कि $|A^2| = k^2$.
सारणिक के गुणधर्म $|A^2| = |A|^2$ का उपयोग करने पर:
$|A|^2 = k^2$.
$|A|$ का मान रखने पर:
$(\alpha k^2)^2 = k^2$.
$\alpha^2 k^4 = k^2$.
चूँकि $k > 1$,हम दोनों पक्षों को $k^4$ से विभाजित कर सकते हैं:
$\alpha^2 = \frac{k^2}{k^4} = \frac{1}{k^2}$.
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर:
$|\alpha| = \sqrt{\frac{1}{k^2}} = \frac{1}{k}$.
418
MediumMCQ
$\left|\begin{array}{ccc}x+2 & x+3 & x+5 \\ x+4 & x+6 & x+9 \\ x+8 & x+11 & x+15\end{array}\right|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$3x^2+4x+5$
B
$x^3+8x+2$
C
$0$
D
$-2$

Solution

(D) माना $\Delta = \left|\begin{array}{ccc}x+2 & x+3 & x+5 \\ x+4 & x+6 & x+9 \\ x+8 & x+11 & x+15\end{array}\right|$.
संक्रिया $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_1$ लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}x+2 & x+3 & x+5 \\ 2 & 3 & 4 \\ 6 & 8 & 10\end{array}\right|$.
अब,संक्रिया $C_2 \rightarrow C_2 - C_1$ और $C_3 \rightarrow C_3 - C_1$ लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}x+2 & 1 & 3 \\ 2 & 1 & 2 \\ 6 & 2 & 4\end{array}\right|$.
$R_1$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = (x+2)(4-4) - 1(8-12) + 3(4-6)$
$\Delta = (x+2)(0) - 1(-4) + 3(-2)$
$\Delta = 0 + 4 - 6 = -2$.
419
MediumMCQ
यदि $f(x) = \left|\begin{array}{ccc} 1 & x & x+1 \\ 2x & x(x-1) & x(x+1) \\ 3x(x-1) & x(x-1)(x-2) & (x-1)x(x+1) \end{array}\right|$,तो $f(2012)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$0$
B
$1$
C
$-500$
D
$500$

Solution

(A) दिया गया है,$f(x) = \left|\begin{array}{ccc} 1 & x & x+1 \\ 2x & x(x-1) & x(x+1) \\ 3x(x-1) & x(x-1)(x-2) & (x-1)x(x+1) \end{array}\right|$.
$R_2$ से $x$ और $R_3$ से $x(x-1)$ उभयनिष्ठ (common) लेने पर:
$f(x) = x \cdot x(x-1) \left|\begin{array}{ccc} 1 & x & x+1 \\ 2 & x-1 & x+1 \\ 3 & x-2 & x+1 \end{array}\right|$.
$C_3$ से $(x+1)$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$f(x) = x^2(x-1)(x+1) \left|\begin{array}{ccc} 1 & x & 1 \\ 2 & x-1 & 1 \\ 3 & x-2 & 1 \end{array}\right|$.
अब,पंक्ति संक्रियाओं $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_1$ का उपयोग करने पर:
$f(x) = x^2(x^2-1) \left|\begin{array}{ccc} 1 & x & 1 \\ 1 & -1 & 0 \\ 2 & -2 & 0 \end{array}\right|$.
$C_3$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$f(x) = x^2(x^2-1) \cdot 1 \cdot \left|\begin{array}{cc} 1 & -1 \\ 2 & -2 \end{array}\right| = x^2(x^2-1) \cdot (-2 - (-2)) = x^2(x^2-1) \cdot 0 = 0$.
अतः,सभी $x$ के लिए $f(x) = 0$ है।
इसलिए,$f(2012) = 0$।
420
EasyMCQ
$\left|\begin{array}{lll}24 & 25 & 26 \\ 25 & 26 & 27 \\ 26 & 27 & 27\end{array}\right|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$0$
B
$-1$
C
$1$
D
$2$

Solution

(C) माना कि $\Delta = \left|\begin{array}{lll}24 & 25 & 26 \\ 25 & 26 & 27 \\ 26 & 27 & 27\end{array}\right|$.
पंक्ति संक्रियाओं $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_2$ का प्रयोग करने पर:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc} 24 & 25 & 26 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 0 \end{array}\right|$.
तीसरी पंक्ति $(R_3)$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = 1(25 \times 1 - 26 \times 1) - 1(24 \times 1 - 26 \times 1) + 0(24 \times 1 - 25 \times 1)$.
$\Delta = 1(25 - 26) - 1(24 - 26) + 0$.
$\Delta = -1 - (-2) = -1 + 2 = 1$.
421
EasyMCQ
यदि $\left|\begin{array}{lll}3 & 5 & x \\ 7 & x & 7 \\ x & 5 & 3\end{array}\right|=0$ के मूलों में से एक मूल $-10$ है,तो अन्य मूल क्या हैं?
A
$3, 7$
B
$4, 7$
C
$3, 9$
D
$3, 4$

Solution

(A) दिया गया सारणिक समीकरण: $\left|\begin{array}{lll}3 & 5 & x \\ 7 & x & 7 \\ x & 5 & 3\end{array}\right|=0$
प्रथम पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$3(3x - 35) - 5(21 - 7x) + x(35 - x^2) = 0$
$9x - 105 - 105 + 35x + 35x - x^3 = 0$
$-x^3 + 79x - 210 = 0$
$x^3 - 79x + 210 = 0$
चूंकि $x = -10$ एक मूल है,इसलिए $(x + 10)$ एक गुणनखंड है।
बहुपद विभाजन करने पर:
$(x + 10)(x^2 - 10x + 21) = 0$
$(x + 10)(x - 3)(x - 7) = 0$
अतः मूल $x = -10, 3, 7$ हैं।
इस प्रकार,अन्य मूल $3$ और $7$ हैं।
422
EasyMCQ
$\left|\begin{array}{ccc} \log e & \log e^2 & \log e^3 \\ \log e^2 & \log e^3 & \log e^4 \\ \log e^3 & \log e^4 & \log e^5 \end{array}\right| \text{ का मान ज्ञात कीजिए: }$
A
$0$
B
$1$
C
$4 \log e$
D
$5 \log e$

Solution

(A) दिया गया सारणिक $\Delta = \left|\begin{array}{ccc} \log e & \log e^2 & \log e^3 \\ \log e^2 & \log e^3 & \log e^4 \\ \log e^3 & \log e^4 & \log e^5 \end{array}\right|$ है।
गुणधर्म $\log a^n = n \log a$ का उपयोग करते हुए,हम सारणिक को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc} \log e & 2 \log e & 3 \log e \\ 2 \log e & 3 \log e & 4 \log e \\ 3 \log e & 4 \log e & 5 \log e \end{array}\right|$.
प्रत्येक स्तंभ से $\log e$ उभयनिष्ठ लेने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\Delta = (\log e)^3 \left|\begin{array}{ccc} 1 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 4 \\ 3 & 4 & 5 \end{array}\right|$.
स्तंभ संक्रियाओं $C_2 \rightarrow C_2 - C_1$ और $C_3 \rightarrow C_3 - C_2$ को लागू करने पर:
$\Delta = (\log e)^3 \left|\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ 2 & 1 & 1 \\ 3 & 1 & 1 \end{array}\right|$.
चूंकि स्तंभ $C_2$ और स्तंभ $C_3$ समान हैं,इसलिए सारणिक का मान $0$ है।
423
MediumMCQ
यदि $\left|\begin{array}{ccc}\cos (A+B) & -\sin (A+B) & \cos 2 B \\ \sin A & \cos A & \sin B \\ -\cos A & \sin A & \cos B\end{array}\right|=0$ है,तो $B$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$(2 n+1) \frac{\pi}{2}$
B
$(2 n+1) \pi$
C
$n \pi$
D
$2 n \pi$

Solution

(A) दिए गए सारणिक समीकरण को हल करने पर:
$\left|\begin{array}{ccc}\cos (A+B) & -\sin (A+B) & \cos 2 B \\\sin A & \cos A & \sin B \\-\cos A & \sin A & \cos B\end{array}\right|=0$
प्रथम पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\cos (A+B)[\cos A \cos B - \sin A \sin B] + \sin (A+B)[\sin A \cos B + \cos A \sin B] + \cos 2 B[\sin^2 A + \cos^2 A] = 0$
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $\cos(A+B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B$ और $\sin(A+B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B$ का उपयोग करने पर:
$\cos (A+B) \cos (A+B) + \sin (A+B) \sin (A+B) + \cos 2 B(1) = 0$
$\cos^2 (A+B) + \sin^2 (A+B) + \cos 2 B = 0$
चूंकि $\cos^2 \theta + \sin^2 \theta = 1$,हमें प्राप्त होता है:
$1 + \cos 2 B = 0$
$\cos 2 B = -1$
$2 B = (2 n+1) \pi$
$B = \frac{(2 n+1) \pi}{2} = (2 n+1) \frac{\pi}{2}$
424
MediumMCQ
यदि $\alpha, \beta, \gamma$ समीकरण $\left|\begin{array}{ccc}x & 2 & 2 \\ 2 & x & 2 \\ 2 & 2 & x\end{array}\right|=0$ के मूल हैं और $\min (\alpha, \beta, \gamma)=\alpha$ है,तो $2 \alpha+3 \beta+4 \gamma=$
A
$6$
B
$8$
C
$-6$
D
$-8$

Solution

(A) दिया गया सारणिक समीकरण $\left|\begin{array}{ccc}x & 2 & 2 \\ 2 & x & 2 \\ 2 & 2 & x\end{array}\right|=0$ है।
$C_1 \rightarrow C_1-C_2$ और $C_2 \rightarrow C_2-C_3$ लागू करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\left|\begin{array}{ccc}x-2 & 0 & 2 \\ 2-x & x-2 & 2 \\ 0 & 2-x & x\end{array}\right|=0$.
$C_1$ और $C_2$ से $(x-2)$ कॉमन लेने पर:
$(x-2)^2 \left|\begin{array}{ccc}1 & 0 & 2 \\ -1 & 1 & 2 \\ 0 & -1 & x\end{array}\right|=0$.
$R_2 \rightarrow R_2+R_1$ लागू करने पर:
$(x-2)^2 \left|\begin{array}{ccc}1 & 0 & 2 \\ 0 & 1 & 4 \\ 0 & -1 & x\end{array}\right|=0$.
$C_1$ के अनुदिश विस्तार करने पर:
$(x-2)^2 [1(x+4)-0+0]=0 \Rightarrow (x-2)^2(x+4)=0$.
मूल $x = 2, 2, -4$ हैं।
दिया गया है कि $\min(\alpha, \beta, \gamma) = \alpha$,इसलिए $\alpha = -4$,$\beta = 2$,और $\gamma = 2$ है।
मान ज्ञात करने पर: $2\alpha + 3\beta + 4\gamma = 2(-4) + 3(2) + 4(2) = -8 + 6 + 8 = 6$.
425
MediumMCQ
'$a$' के कितने वास्तविक मानों के लिए समीकरण निकाय $2x + 3y + az = 0$,$x + ay - 2z = 0$ और $3x + y + 3z = 0$ के अशून्य हल हैं?
A
$2$
B
$1$
C
$0$
D
$\infty$

Solution

(C) समघाती रैखिक समीकरण निकाय के अशून्य हल होने के लिए,गुणांक आव्यूह का सारणिक $0$ के बराबर होना चाहिए।
गुणांक आव्यूह इस प्रकार है:
$D = \begin{vmatrix} 2 & 3 & a \\ 1 & a & -2 \\ 3 & 1 & 3 \end{vmatrix} = 0$
पहली पंक्ति के अनुदिश सारणिक का विस्तार करने पर:
$2(3a - (-2)) - 3(3 - (-6)) + a(1 - 3a) = 0$
$2(3a + 2) - 3(9) + a - 3a^2 = 0$
$6a + 4 - 27 + a - 3a^2 = 0$
$-3a^2 + 7a - 23 = 0$
$3a^2 - 7a + 23 = 0$
'$a$' के वास्तविक मानों की संख्या ज्ञात करने के लिए,हम द्विघात समीकरण का विविक्तकर $D = b^2 - 4ac$ की जाँच करते हैं:
$D = (-7)^2 - 4(3)(23) = 49 - 276 = -227$
चूँकि विविक्तकर $0$ से कम है,इसलिए '$a$' का कोई वास्तविक मान नहीं है।
अतः,वास्तविक मानों की संख्या $0$ है।
426
MediumMCQ
$\theta$ का एक मान जिसके लिए निम्नलिखित समीकरण निकाय का एक अशून्य हल है:
$(4 \sin \theta) x - 3y + z = 0$
$x - (6 \cos 2\theta) y + z = 0$
$3x - 12y + 4z = 0$
A
$\tan^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\sin^{-1}\left(\frac{3}{16}\right)$
D
$\frac{\pi}{12}$

Solution

(C) रैखिक समीकरण निकाय का अशून्य हल होने के लिए,गुणांक आव्यूह का सारणिक शून्य होना चाहिए।
समीकरण निकाय है:
$4 \sin \theta x - 3y + z = 0$
$x - 6 \cos 2\theta y + z = 0$
$3x - 12y + 4z = 0$
सारणिक है:
$\Delta = \begin{vmatrix} 4 \sin \theta & -3 & 1 \\ 1 & -6 \cos 2\theta & 1 \\ 3 & -12 & 4 \end{vmatrix} = 0$
पंक्ति संक्रिया $R_1 \rightarrow 4R_1 - R_3$ का उपयोग करने पर:
$\begin{vmatrix} 16 \sin \theta - 3 & 0 & 0 \\ 1 & -6 \cos 2\theta & 1 \\ 3 & -12 & 4 \end{vmatrix} = 0$
प्रथम पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$(16 \sin \theta - 3) [(-6 \cos 2\theta)(4) - (1)(-12)] = 0$
$(16 \sin \theta - 3) [-24 \cos 2\theta + 12] = 0$
$12(16 \sin \theta - 3)(1 - 2 \cos 2\theta) = 0$
इससे $16 \sin \theta = 3$ या $2 \cos 2\theta = 1$ प्राप्त होता है।
$16 \sin \theta = 3 \implies \sin \theta = \frac{3}{16} \implies \theta = \sin^{-1}\left(\frac{3}{16}\right)$.
$2 \cos 2\theta = 1 \implies \cos 2\theta = \frac{1}{2} \implies 2\theta = \frac{\pi}{3} \implies \theta = \frac{\pi}{6}$.
427
EasyMCQ
यदि समघात समीकरणों की प्रणाली $\begin{aligned} & t x+(t+1) y+(t-1) z=0 \\ & (t+1) x+t y+(t+2) z=0 \\ & (t-1) x+(t+2) y+t z=0\end{aligned}$ का $x, y, z$ में एक अशून्य हल है,तो $t$ किस समीकरण का मूल है?
A
$3 t^2-4 t+1=0$
B
$2 t^2-3 t+1=0$
C
$2 t^2+3 t+1=0$
D
$3 t^2+4 t+1=0$

Solution

(C) समघात रैखिक समीकरणों की प्रणाली का अशून्य हल होने के लिए,गुणांक आव्यूह का सारणिक शून्य होना चाहिए।
$\Delta = \begin{vmatrix} t & t+1 & t-1 \\ t+1 & t & t+2 \\ t-1 & t+2 & t \end{vmatrix} = 0$
पंक्ति संक्रियाओं $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_1$ को लागू करने पर:
$\begin{vmatrix} t & t+1 & t-1 \\ 1 & -1 & 3 \\ -1 & 1 & 1 \end{vmatrix} = 0$
पहली पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$t(-1 - 3) - (t+1)(1 + 3) + (t-1)(1 - 1) = 0$
$-4t - 4(t+1) + 0 = 0$
$-4t - 4t - 4 = 0$
$-8t = 4 \Rightarrow t = -\frac{1}{2}$
$t = -\frac{1}{2}$ के लिए विकल्पों की जाँच करने पर:
विकल्प $(C)$ के लिए,$2t^2 + 3t + 1 = 2(-\frac{1}{2})^2 + 3(-\frac{1}{2}) + 1 = 2(\frac{1}{4}) - \frac{3}{2} + 1 = \frac{1}{2} - \frac{3}{2} + 1 = 0$.
अतः,$t = -\frac{1}{2}$ समीकरण $2t^2 + 3t + 1 = 0$ का एक मूल है।
428
MediumMCQ
$t$ के उन वास्तविक मानों की संख्या ज्ञात कीजिए जिनके लिए समघाती समीकरण निकाय
$\begin{aligned}
t x+(t+1) y+(t-1) z &=0 \\
(t+1) x+t y+(t+2) z &=0 \\
(t-1) x+(t+2) y+t z &=0
\end{aligned}$
के अशून्य (non-trivial) हल हैं।
A
$3$
B
$2$
C
$1$
D
$0$

Solution

(C) समघाती रैखिक समीकरण निकाय के अशून्य हल होने के लिए,गुणांक आव्यूह $A$ का सारणिक शून्य होना चाहिए,अर्थात $|A| = 0$।
दिया गया आव्यूह $A = \begin{bmatrix} t & t+1 & t-1 \\ t+1 & t & t+2 \\ t-1 & t+2 & t \end{bmatrix}$ है।
हम सारणिक $|A| = 0$ रखते हैं:
$|A| = \begin{vmatrix} t & t+1 & t-1 \\ t+1 & t & t+2 \\ t-1 & t+2 & t \end{vmatrix} = 0$।
पंक्ति संक्रियाओं $R_2 \rightarrow R_2 - R_1$ और $R_3 \rightarrow R_3 - R_1$ को लागू करने पर:
$|A| = \begin{vmatrix} t & t+1 & t-1 \\ 1 & -1 & 3 \\ -1 & 1 & 1 \end{vmatrix} = 0$।
$R_2$ को $R_3$ में जोड़ने पर $(R_3 \rightarrow R_3 + R_2)$:
$|A| = \begin{vmatrix} t & t+1 & t-1 \\ 1 & -1 & 3 \\ 0 & 0 & 4 \end{vmatrix} = 0$।
तीसरी पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$4 \times \begin{vmatrix} t & t+1 \\ 1 & -1 \end{vmatrix} = 0$।
$4 \times (-t - (t+1)) = 0$।
$4 \times (-2t - 1) = 0$।
$-8t - 4 = 0 \Rightarrow t = -\frac{1}{2}$।
चूंकि $t$ का केवल एक ही वास्तविक मान $(t = -\frac{1}{2})$ प्राप्त होता है,इसलिए वास्तविक मानों की संख्या $1$ है।
429
EasyMCQ
यह दिया गया है कि,$a \alpha^2+2 b \alpha+c \neq 0$ और समीकरणों की प्रणाली
$\begin{aligned} & (a \alpha+b) x+a y+b z=0 \\ & (b \alpha+c) x+b y+c z=0 \\ & (a \alpha+b) y+(b \alpha+c) z=0\end{aligned}$
का एक गैर-तुच्छ (non-trivial) हल है,तो $a, b$ और $c$ किसमें हैं?
A
समांतर श्रेणी
B
गुणोत्तर श्रेणी
C
हरात्मक श्रेणी
D
अरिथमेटिको-जियोमेट्रिक श्रेणी

Solution

(B) दी गई समीकरण प्रणाली है:
$(a \alpha+b) x+a y+b z=0$
$(b \alpha+c) x+b y+c z=0$
$(a \alpha+b) y+(b \alpha+c) z=0$
गैर-तुच्छ हल के लिए,गुणांक आव्यूह का सारणिक शून्य होना चाहिए:
$\left|\begin{array}{ccc}a \alpha+b & a & b \\ b \alpha+c & b & c \\ 0 & a \alpha+b & b \alpha+c\end{array}\right|=0$
पंक्ति संक्रिया $R_3 \rightarrow R_3 - \alpha R_1 - R_2$ लागू करने पर:
तीसरी पंक्ति इस प्रकार होगी: $0 - \alpha(a \alpha+b) - (b \alpha+c) = -(a \alpha^2+2 b \alpha+c)$,$a \alpha+b - \alpha(a) - b = 0$,और $b \alpha+c - \alpha(b) - c = 0$.
अतः,सारणिक होगा:
$\left|\begin{array}{ccc}a \alpha+b & a & b \\ b \alpha+c & b & c \\ -(a \alpha^2+2 b \alpha+c) & 0 & 0\end{array}\right|=0$
तीसरी पंक्ति के सापेक्ष विस्तार करने पर:
$-(a \alpha^2+2 b \alpha+c)(ac - b^2) = 0$
चूंकि यह दिया गया है कि $a \alpha^2+2 b \alpha+c \neq 0$,इसलिए:
$ac - b^2 = 0 \Rightarrow b^2 = ac$
यह स्थिति दर्शाती है कि $a, b, c$ गुणोत्तर श्रेणी में हैं।
430
MediumMCQ
यदि समीकरणों की प्रणाली $ (k+1)^3 x + (k+2)^3 y = (k+3)^3 $,$ (k+1) x + (k+2) y = k+3 $,और $ x + y = 1 $ सुसंगत है,तो $ k $ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$2$
B
$-2$
C
$-1$
D
$1$

Solution

(B) दी गई समीकरणों की प्रणाली इस प्रकार है:
$ (k+1)^3 x + (k+2)^3 y = (k+3)^3 $
$ (k+1) x + (k+2) y = k+3 $
$ x + y = 1 $
प्रणाली के सुसंगत होने के लिए,संवर्धित आव्यूह (augmented matrix) का सारणिक शून्य होना चाहिए।
मान लीजिए $ D = \begin{vmatrix} (k+1)^3 & (k+2)^3 & (k+3)^3 \\ k+1 & k+2 & k+3 \\ 1 & 1 & 1 \end{vmatrix} = 0 $.
स्तंभ संक्रियाओं $ C_2 \rightarrow C_2 - C_1 $ और $ C_3 \rightarrow C_3 - C_1 $ को लागू करने पर:
$ D = \begin{vmatrix} (k+1)^3 & (k+2)^3 - (k+1)^3 & (k+3)^3 - (k+1)^3 \\ k+1 & (k+2) - (k+1) & (k+3) - (k+1) \\ 1 & 1 - 1 & 1 - 1 \end{vmatrix} = 0 $
$ D = \begin{vmatrix} (k+1)^3 & 3k^2 + 9k + 7 & 6k^2 + 24k + 26 \\ k+1 & 1 & 2 \\ 1 & 0 & 0 \end{vmatrix} = 0 $
तीसरी पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$ 1 \cdot [2(3k^2 + 9k + 7) - 1(6k^2 + 24k + 26)] = 0 $
$ 6k^2 + 18k + 14 - 6k^2 - 24k - 26 = 0 $
$ -6k - 12 = 0 $
$ -6k = 12 $
$ k = -2 $.
431
EasyMCQ
यदि $\left[\begin{array}{rrr}1 & 2 & x \\ 4 & -1 & 7 \\ 2 & 4 & -6\end{array}\right]$ एक अव्युत्क्रमणीय (singular) आव्यूह है,तो $x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$0$
B
$1$
C
$-3$
D
$3$

Solution

(C) एक आव्यूह $A$ अव्युत्क्रमणीय (singular) होता है यदि उसका सारणिक शून्य हो,अर्थात $|A| = 0$।
दिया गया है $A = \left[\begin{array}{ccc}1 & 2 & x \\ 4 & -1 & 7 \\ 2 & 4 & -6\end{array}\right]$।
प्रथम पंक्ति के अनुदिश सारणिक की गणना करने पर:
$|A| = 1((-1)(-6) - (7)(4)) - 2((4)(-6) - (7)(2)) + x((4)(4) - (-1)(2)) = 0$
$|A| = 1(6 - 28) - 2(-24 - 14) + x(16 + 2) = 0$
$|A| = 1(-22) - 2(-38) + x(18) = 0$
$-22 + 76 + 18x = 0$
$54 + 18x = 0$
$18x = -54$
$x = -3$
432
MediumMCQ
तीन बिंदुओं $P(\cos \alpha, \sin \beta)$,$Q(\sin \alpha, \cos \beta)$ और $R(0,0)$ पर विचार करें,जहाँ $0 < \alpha, \beta < \frac{\pi}{4}$ है। तो:
A
$P$,रेखाखंड $RQ$ पर स्थित है
B
$Q$,रेखाखंड $PR$ पर स्थित है
C
$R$,रेखाखंड $PQ$ पर स्थित है
D
$P, Q, R$ असंरेख हैं

Solution

(D) यह जाँचने के लिए कि बिंदु $P(\cos \alpha, \sin \beta)$,$Q(\sin \alpha, \cos \beta)$ और $R(0,0)$ संरेख हैं या नहीं,हम सारणिक विधि का उपयोग करके उनके द्वारा निर्मित त्रिभुज का क्षेत्रफल ज्ञात करते हैं:
$\Delta = \frac{1}{2} \left| \begin{array}{ccc} \cos \alpha & \sin \beta & 1 \\ \sin \alpha & \cos \beta & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{array} \right|$
तीसरी पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$\Delta = \frac{1}{2} [1 \cdot (\cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta)]$
$\Delta = \frac{1}{2} \cos(\alpha + \beta)$
दिया गया है कि $0 < \alpha, \beta < \frac{\pi}{4}$,इसलिए $0 < \alpha + \beta < \frac{\pi}{2}$.
चूँकि $0 < \alpha + \beta < \frac{\pi}{2}$ के लिए $\cos(\alpha + \beta) \neq 0$,इसलिए क्षेत्रफल $\Delta \neq 0$.
अतः,बिंदु $P, Q, R$ असंरेख हैं।
433
EasyMCQ
यदि $A = \begin{bmatrix} 5 & 5x & x \\ 0 & x & 5x \\ 0 & 0 & 5 \end{bmatrix}$ और $|A^2| = 25$ है,तो $|x|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{5}$
B
$5$
C
$25$
D
$1$

Solution

(A) दिया गया आव्यूह $A = \begin{bmatrix} 5 & 5x & x \\ 0 & x & 5x \\ 0 & 0 & 5 \end{bmatrix}$ है।
हम जानते हैं कि एक त्रिभुजाकार आव्यूह का सारणिक उसके मुख्य विकर्ण के अवयवों का गुणनफल होता है।
अतः,$|A| = 5 \times x \times 5 = 25x$.
हमें दिया गया है कि $|A^2| = 25$.
सारणिक के गुणधर्म के अनुसार,$|A^2| = |A|^2$.
इसलिए,$(25x)^2 = 25$.
$625x^2 = 25$.
$x^2 = \frac{25}{625} = \frac{1}{25}$.
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर,$|x| = \sqrt{\frac{1}{25}} = \frac{1}{5}$.
434
EasyMCQ
यदि $\operatorname{det}(A-\lambda I_2)=0$ के हल $4$ और $8$ हैं,जहाँ $A=\begin{bmatrix} 2 & 3 \\ x & y \end{bmatrix}$,तो:
A
$x=4, y=10$
B
$x=5, y=8$
C
$x=3, y=9$
D
$x=-4, y=10$

Solution

(D) अभिलक्षणिक समीकरण $\operatorname{det}(A-\lambda I_2)=0$ द्वारा दिया जाता है।
$\left|\begin{array}{cc} 2-\lambda & 3 \\ x & y-\lambda \end{array}\right|=0$
$(2-\lambda)(y-\lambda)-3x=0$
$\lambda^2 - (y+2)\lambda + 2y - 3x = 0$
चूँकि मूल $4$ और $8$ हैं,मूलों का योग $4+8=12$ और मूलों का गुणनफल $4 \times 8 = 32$ है।
$\lambda^2 - (y+2)\lambda + (2y-3x) = 0$ के साथ तुलना करने पर:
$y+2 = 12 \Rightarrow y=10$.
$2y-3x = 32 \Rightarrow 2(10)-3x=32 \Rightarrow 20-3x=32 \Rightarrow -3x=12 \Rightarrow x=-4$.
अतः,$x=-4$ और $y=10$ है।
435
EasyMCQ
मान लीजिए $A = \begin{bmatrix} 5 & 5\alpha & \alpha \\ 0 & \alpha & 5\alpha \\ 0 & 0 & 5 \end{bmatrix}$ है। यदि $|A|^2 = 25$ है,तो $|\alpha|$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$5^2$
B
$1$
C
$\frac{1}{5}$
D
$5$

Solution

(C) दिया गया आव्यूह $A = \begin{bmatrix} 5 & 5\alpha & \alpha \\ 0 & \alpha & 5\alpha \\ 0 & 0 & 5 \end{bmatrix}$ है।
चूंकि $A$ एक ऊपरी त्रिभुजाकार आव्यूह (upper triangular matrix) है,इसलिए इसका सारणिक $|A|$ इसके मुख्य विकर्ण के अवयवों का गुणनफल होता है।
$|A| = 5 \times \alpha \times 5 = 25\alpha$.
हमें दिया गया है कि $|A|^2 = 25$,इसलिए:
$(25\alpha)^2 = 25$.
$625\alpha^2 = 25$.
$\alpha^2 = \frac{25}{625} = \frac{1}{25}$.
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर,हमें $|\alpha| = \sqrt{\frac{1}{25}} = \frac{1}{5}$ प्राप्त होता है।
436
MediumMCQ
यदि $a, b, c$ इकाई से भिन्न धनात्मक वास्तविक संख्याएँ हैं,तो सारणिक $\left|\begin{array}{ccc}1 & \log _a b & \log _a c \\ \log _b a & 1 & \log _b c \\ \log _c a & \log _c b & 1\end{array}\right|$ का मान क्या है?
A
$0$
B
$1$
C
$\log _{e}(abc)$
D
$\log _e a \log _e b \log _e c$

Solution

(A) माना सारणिक $\Delta = \left|\begin{array}{ccc}1 & \log _a b & \log _a c \\ \log _b a & 1 & \log _b c \\ \log _c a & \log _c b & 1\end{array}\right|$ है।
$\log _x y = \frac{\ln y}{\ln x}$ गुणधर्म का उपयोग करते हुए,हम तत्वों को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\log _a b = \frac{\ln b}{\ln a}$,$\log _a c = \frac{\ln c}{\ln a}$,$\log _b a = \frac{\ln a}{\ln b}$,$\log _b c = \frac{\ln c}{\ln b}$,$\log _c a = \frac{\ln a}{\ln c}$,$\log _c b = \frac{\ln b}{\ln c}$.
इन मानों को सारणिक में रखने पर:
$\Delta = \left|\begin{array}{ccc}1 & \frac{\ln b}{\ln a} & \frac{\ln c}{\ln a} \\ \frac{\ln a}{\ln b} & 1 & \frac{\ln c}{\ln b} \\ \frac{\ln a}{\ln c} & \frac{\ln b}{\ln c} & 1\end{array}\right|$.
$R_1$ से $\frac{1}{\ln a}$,$R_2$ से $\frac{1}{\ln b}$,और $R_3$ से $\frac{1}{\ln c}$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$\Delta = \frac{1}{\ln a \ln b \ln c} \left|\begin{array}{ccc}\ln a & \ln b & \ln c \\ \ln a & \ln b & \ln c \\ \ln a & \ln b & \ln c\end{array}\right|$.
चूंकि तीनों पंक्तियाँ समान हैं,इसलिए सारणिक का मान $0$ है।
437
MediumMCQ
मान लीजिए $f(\theta) = \left| \begin{array}{ccc} 1 & \cos \theta & -1 \\ -\sin \theta & 1 & -\cos \theta \\ -1 & \sin \theta & 1 \end{array} \right|$ है। मान लीजिए $A$ और $B$ क्रमशः $f(\theta)$ के अधिकतम और न्यूनतम मान हैं। तो $(A, B)$ बराबर है
A
$(2, 1)$
B
$(2, 0)$
C
$(\sqrt{2}, 1)$
D
$\left(2, \frac{1}{\sqrt{2}}\right)$

Solution

(B) $f(\theta)$ ज्ञात करने के लिए,हम सारणिक का पहली पंक्ति के अनुदिश विस्तार करते हैं:
$f(\theta) = 1(1 + \sin \theta \cos \theta) - \cos \theta(-\sin \theta - \cos \theta) - 1(-\sin^2 \theta + 1)$
$f(\theta) = 1 + \sin \theta \cos \theta + \sin \theta \cos \theta + \cos^2 \theta + \sin^2 \theta - 1$
$f(\theta) = 2 \sin \theta \cos \theta + (\sin^2 \theta + \cos^2 \theta) = \sin 2\theta + 1$
चूंकि $-1 \le \sin 2\theta \le 1$,इसलिए $f(\theta)$ का परिसर $[1-1, 1+1] = [0, 2]$ है।
अतः,अधिकतम मान $A = 2$ और न्यूनतम मान $B = 0$ है।
इसलिए,$(A, B) = (2, 0)$.
438
MediumMCQ
यदि $a_i, b_i, c_i \in \mathbb{R}$ जहाँ $i=1, 2, 3$ और $x \in \mathbb{R}$ तथा $\begin{vmatrix} a_1+b_1 x & a_1 x+b_1 & c_1 \\ a_2+b_2 x & a_2 x+b_2 & c_2 \\ a_3+b_3 x & a_3 x+b_3 & c_3 \end{vmatrix} = 0$ है,तो:
A
$x = 1$
B
$x = -1$
C
$\begin{vmatrix} a_1 & b_1 & c_1 \\ a_2 & b_2 & c_2 \\ a_3 & b_3 & c_3 \end{vmatrix} = 0$
D
$x = 2$

Solution

(C) माना कि दिया गया सारणिक $\Delta$ है। स्तंभ संक्रिया $C_1 \to C_1 - x C_2$ लागू करने पर:
$\Delta = \begin{vmatrix} a_1(1-x^2) & a_1 x+b_1 & c_1 \\ a_2(1-x^2) & a_2 x+b_2 & c_2 \\ a_3(1-x^2) & a_3 x+b_3 & c_3 \end{vmatrix} = 0$
प्रथम स्तंभ से $(1-x^2)$ उभयनिष्ठ लेने पर:
$(1-x^2) \begin{vmatrix} a_1 & a_1 x+b_1 & c_1 \\ a_2 & a_2 x+b_2 & c_2 \\ a_3 & a_3 x+b_2 & c_3 \end{vmatrix} = 0$
इस प्रकार,$(1-x^2) \begin{vmatrix} a_1 & b_1 & c_1 \\ a_2 & b_2 & c_2 \\ a_3 & b_3 & c_3 \end{vmatrix} = 0$ प्राप्त होता है।
अतः,या तो $x^2 = 1$ या $a_i, b_i, c_i$ द्वारा निर्मित सारणिक का मान $0$ है। दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही शर्त $\begin{vmatrix} a_1 & b_1 & c_1 \\ a_2 & b_2 & c_2 \\ a_3 & b_3 & c_3 \end{vmatrix} = 0$ है।
439
EasyMCQ
माना $A = \begin{bmatrix} 2 & 0 & 3 \\ 4 & 7 & 11 \\ 5 & 4 & 8 \end{bmatrix}$ है। तब
A
$\operatorname{det} A$,$11$ से विभाज्य है
B
$\operatorname{det} A$,$11$ से विभाज्य नहीं है
C
$\operatorname{det} A = 0$
D
$A$ एक लंबकोणीय आव्यूह है

Solution

(A) आव्यूह $A$ का सारणिक ज्ञात करने के लिए,हम पहली पंक्ति के अनुदिश विस्तार करते हैं:
$\operatorname{det}(A) = 2 \begin{vmatrix} 7 & 11 \\ 4 & 8 \end{vmatrix} - 0 \begin{vmatrix} 4 & 11 \\ 5 & 8 \end{vmatrix} + 3 \begin{vmatrix} 4 & 7 \\ 5 & 4 \end{vmatrix}$
$= 2(56 - 44) - 0 + 3(16 - 35)$
$= 2(12) + 3(-19)$
$= 24 - 57$
$= -33$
चूंकि $-33 = 11 \times (-3)$,इसलिए $\operatorname{det} A$ का मान $11$ से विभाज्य है।

3 and 4 .Determinants and Matrices — Expansion of determinants, Solution of equation in the form of determinants and area of triangle and Equation of Line · Frequently Asked Questions

1Are these 3 and 4 .Determinants and Matrices 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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