Hindi

Rate of Change of Quantities Questions in Hindi

Class 12 Mathematics · Applications of Derivatives · Rate of Change of Quantities

365+

Questions

Hindi

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 365 questions in Hindi

101
AdvancedMCQ
एक बिंदु वक्र $y^3 = 27x$ के अनुदिश गति कर रहा है। वह अंतराल जिसमें भुज (abscissa) कोटि (ordinate) की तुलना में धीमी दर से बदलता है,है
A
$(-3, 3)$
B
$(-\infty, \infty)$
C
$(-1, 1)$
D
$(-\infty, -3) \cup (3, \infty)$

Solution

(C) दिया गया वक्र समीकरण $y^3 = 27x$ है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$3y^2 \frac{dy}{dt} = 27 \frac{dx}{dt}$
$\frac{dx}{dt} = \frac{y^2}{9} \frac{dy}{dt}$।
प्रश्न के अनुसार,भुज $(x)$ कोटि $(y)$ की तुलना में धीमी दर से बदलता है,जिसका अर्थ है:
$\left| \frac{dx}{dt} \right| < \left| \frac{dy}{dt} \right|$
$\frac{dx}{dt}$ का मान रखने पर:
$\left| \frac{y^2}{9} \frac{dy}{dt} \right| < \left| \frac{dy}{dt} \right|$
$\frac{y^2}{9} < 1$
$y^2 < 9$
$-3 < y < 3$।
चूंकि $y^3 = 27x$,जब $y = -3$ है,तो $x = -1$,और जब $y = 3$ है,तो $x = 1$ है।
अतः,भुज $x$ के लिए अंतराल $(-1, 1)$ है।
102
AdvancedMCQ
एक लंबवृत्तीय बेलन की त्रिज्या एक स्थिर दर से बढ़ती है। इसकी ऊँचाई त्रिज्या का एक रैखिक फलन है और त्रिज्या की तुलना में तीन गुना तेजी से बढ़ती है। जब त्रिज्या $1 \, cm$ है,तो ऊँचाई $6 \, cm$ है। जब त्रिज्या $6 \, cm$ है,तो आयतन $1 \, cm^3/sec$ की दर से बढ़ रहा है। जब त्रिज्या $36 \, cm$ है,तो आयतन $n \, cm^3/sec$ की दर से बढ़ रहा है। $n$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$12$
B
$22$
C
$30$
D
$33$

Solution

(D) माना $\frac{dr}{dt} = c$ और $h = ar + b$ है।
दिया गया है $\frac{dh}{dt} = 3 \frac{dr}{dt}$,अतः $a \frac{dr}{dt} = 3 \frac{dr}{dt}$,जिसका अर्थ है $a = 3$ है।
अतः,$h = 3r + b$ है।
जब $r = 1, h = 6$,तो $6 = 3(1) + b$,जिससे $b = 3$ प्राप्त होता है।
इसलिए,$h = 3r + 3 = 3(r + 1)$ है।
आयतन $V = \pi r^2 h = \pi r^2 (3r + 3) = 3\pi (r^3 + r^2)$ है।
$t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$\frac{dV}{dt} = 3\pi (3r^2 + 2r) \frac{dr}{dt}$ प्राप्त होता है।
जब $r = 6$,$\frac{dV}{dt} = 1$,तो $1 = 3\pi (3(36) + 2(6)) \frac{dr}{dt} = 3\pi (108 + 12) \frac{dr}{dt} = 360\pi \frac{dr}{dt}$ है।
अतः,$\frac{dr}{dt} = \frac{1}{360\pi}$ है।
जब $r = 36$,$\frac{dV}{dt} = n = 3\pi (3(36)^2 + 2(36)) \frac{dr}{dt}$ है।
$n = 3\pi (3888 + 72) \frac{1}{360\pi} = 3\pi (3960) \frac{1}{360\pi} = 3 \times 11 = 33$ है।
103
AdvancedMCQ
एक कण प्रथम चतुर्थांश में वक्र $y = x^{3/2}$ के अनुदिश इस प्रकार गति करता है कि मूल बिंदु से इसकी दूरी $11$ इकाई प्रति सेकंड की दर से बढ़ रही है। जब $x = 3$ है,तब $\frac{dx}{dt}$ का मान है
A
$4$
B
$\frac{9}{2}$
C
$\frac{3\sqrt{3}}{2}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) माना मूल बिंदु से कण की दूरी $r$ है। तब $r^2 = x^2 + y^2$ है।
दिया है $y = x^{3/2}$,अतः $y^2 = x^3$। इस प्रकार,$r^2 = x^2 + x^3$।
$t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है $2r \frac{dr}{dt} = (2x + 3x^2) \frac{dx}{dt}$।
दिया है $\frac{dr}{dt} = 11$ और $x = 3$। तब $y = 3^{3/2} = 3\sqrt{3}$।
दूरी $r = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{3^2 + (3\sqrt{3})^2} = \sqrt{9 + 27} = \sqrt{36} = 6$।
मानों को अवकलित समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$2(6)(11) = (2(3) + 3(3^2)) \frac{dx}{dt}$
$132 = (6 + 27) \frac{dx}{dt}$
$132 = 33 \frac{dx}{dt}$
$\frac{dx}{dt} = \frac{132}{33} = 4$।
104
AdvancedMCQ
बर्फ का एक घन अपने आकार को बदले बिना $4 \, cm^3/min$ की एकसमान दर से पिघलता है। जब घन का आयतन $125 \, cm^3$ हो,तो घन के पृष्ठीय क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर ($cm^2/min$ में) ज्ञात कीजिए।
A
$-4$
B
$-16/5$
C
$-16/6$
D
$-8/15$

Solution

(B) माना घन की भुजा की लंबाई $x$ है। आयतन $V = x^3$ और पृष्ठीय क्षेत्रफल $S = 6x^2$ है।
दिया गया है कि $\frac{dV}{dt} = -4 \, cm^3/min$ (चूंकि बर्फ पिघल रही है,आयतन घट रहा है)।
हम जानते हैं कि $\frac{dV}{dt} = 3x^2 \frac{dx}{dt}$.
मान रखने पर: $-4 = 3x^2 \frac{dx}{dt} \implies \frac{dx}{dt} = -\frac{4}{3x^2}$.
हमें $\frac{dS}{dt}$ ज्ञात करना है।
$\frac{dS}{dt} = \frac{d}{dt}(6x^2) = 12x \frac{dx}{dt}$.
$\frac{dx}{dt}$ का मान रखने पर: $\frac{dS}{dt} = 12x \left( -\frac{4}{3x^2} \right) = -\frac{16}{x}$.
दिया गया है कि $V = 125 \, cm^3$,इसलिए $x^3 = 125 \implies x = 5 \, cm$.
अतः,$\frac{dS}{dt} = -\frac{16}{5} \, cm^2/min$.
105
AdvancedMCQ
यदि एक त्रिभुज की भुजाएँ इस प्रकार थोड़ा बदलती हैं कि उसकी परिवृत्त त्रिज्या (circumradius) स्थिर रहती है,तो $\frac{da}{\cos A} + \frac{db}{\cos B} + \frac{dc}{\cos C}$ का मान क्या होगा?
A
$6R$
B
$2R(dA + dB + dC)$
C
$0$
D
$(B)$ और $(C)$ दोनों

Solution

(C) हम जानते हैं कि किसी भी त्रिभुज में,$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$,जहाँ $R$ परिवृत्त त्रिज्या है।
चूंकि $R$ स्थिर है,हमारे पास $a = 2R \sin A$,$b = 2R \sin B$,और $c = 2R \sin C$ है।
कोणों के सापेक्ष अवकलन करने पर,$da = 2R \cos A \, dA$,$db = 2R \cos B \, dB$,और $dc = 2R \cos C \, dC$ प्राप्त होता है।
इन मानों को दिए गए व्यंजक में रखने पर:
$\frac{da}{\cos A} + \frac{db}{\cos B} + \frac{dc}{\cos C} = \frac{2R \cos A \, dA}{\cos A} + \frac{2R \cos B \, dB}{\cos B} + \frac{2R \cos C \, dC}{\cos C} = 2R(dA + dB + dC)$।
चूंकि त्रिभुज के कोणों का योग $A + B + C = \pi$ होता है,अवकलन करने पर $dA + dB + dC = 0$ प्राप्त होता है।
अतः,व्यंजक का मान $2R(0) = 0$ होगा।
106
AdvancedMCQ
एक समबाहु त्रिभुज की भुजा $2 \, cm/s$ की दर से बढ़ रही है। जब प्रत्येक भुजा $10 \, cm$ है,तो उसके क्षेत्रफल के बढ़ने की दर क्या है?
A
$10 \sqrt{2} \, cm^2/s$
B
$10 \sqrt{3} \, cm^2/s$
C
$10 \, cm^2/s$
D
$5 \, cm^2/s$

Solution

(B) माना कि समबाहु त्रिभुज की भुजा $x$ है। दिया गया है कि भुजा के परिवर्तन की दर $\frac{dx}{dt} = 2 \, cm/s$ है।
$x$ भुजा वाले समबाहु त्रिभुज का क्षेत्रफल $A = \frac{\sqrt{3}}{4} x^2$ द्वारा दिया जाता है।
क्षेत्रफल के बढ़ने की दर ज्ञात करने के लिए,हम $A$ का समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करेंगे:
$\frac{dA}{dt} = \frac{d}{dt} \left( \frac{\sqrt{3}}{4} x^2 \right) = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 2x \cdot \frac{dx}{dt} = \frac{\sqrt{3}}{2} x \frac{dx}{dt}$.
यहाँ $x = 10 \, cm$ और $\frac{dx}{dt} = 2 \, cm/s$ दिया गया है,इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$\frac{dA}{dt} = \frac{\sqrt{3}}{2} \times 10 \times 2 = 10 \sqrt{3} \, cm^2/s$.
अतः,क्षेत्रफल के बढ़ने की दर $10 \sqrt{3} \, cm^2/s$ है।
Solution diagram
107
AdvancedMCQ
यदि एक गोलाकार गुब्बारे का व्यास $3x + \frac{9}{2}$ है,तो $x$ के सापेक्ष इसके आयतन में परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए।
A
$27\pi (2x + 3)^2$
B
$\frac{27\pi}{16} (2x + 3)^2$
C
$\frac{27\pi}{8} (2x + 3)^2$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) गोलाकार गुब्बारे का व्यास $D = 3x + \frac{9}{2} = \frac{6x + 9}{2} = \frac{3}{2}(2x + 3)$ है।
त्रिज्या $r = \frac{D}{2} = \frac{3}{4}(2x + 3)$ होगी।
गोले का आयतन $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ होता है।
$r$ का मान रखने पर,$V = \frac{4}{3}\pi \left[ \frac{3}{4}(2x + 3) \right]^3 = \frac{4}{3}\pi \cdot \frac{27}{64} (2x + 3)^3 = \frac{9\pi}{16} (2x + 3)^3$ प्राप्त होता है।
अब,$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dV}{dx} = \frac{9\pi}{16} \cdot 3(2x + 3)^2 \cdot \frac{d}{dx}(2x + 3)$.
$\frac{dV}{dx} = \frac{27\pi}{16} (2x + 3)^2 \cdot 2$.
$\frac{dV}{dx} = \frac{27\pi}{8} (2x + 3)^2$.
108
AdvancedMCQ
$2 \ m$ ऊंचाई का एक आदमी $6 \ m$ ऊंचे लैंप पोस्ट से $5 \ km/hr$ की एकसमान गति से दूर चल रहा है। उसके परछाई की लंबाई बढ़ने की दर $km/hr$ में ज्ञात कीजिए।
A
$2.5$
B
$2$
C
$5$
D
$3$

Solution

(A) माना $AB$ लैंप पोस्ट है और $CD$ किसी विशेष समय $t$ पर आदमी है।
माना $AC = x$ लैंप पोस्ट से आदमी की दूरी है और $CE = y$ उसकी परछाई की लंबाई है।
दिया गया है,आदमी की गति $\frac{dx}{dt} = 5 \ km/hr$ है।
हमें परछाई के बढ़ने की दर ज्ञात करनी है,अर्थात $\frac{dy}{dt}$।
चूंकि $\Delta ABE \sim \Delta CDE$,हमारे पास है:
$\frac{AB}{CD} = \frac{AE}{CE}$
$\frac{6}{2} = \frac{x + y}{y}$
$3 = \frac{x + y}{y}$
$3y = x + y$
$2y = x$
दोनों पक्षों का $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$2 \frac{dy}{dt} = \frac{dx}{dt}$
$2 \frac{dy}{dt} = 5$
$\frac{dy}{dt} = 2.5 \ km/hr$.
अतः,परछाई की लंबाई $2.5 \ km/hr$ की दर से बढ़ती है।
Solution diagram
109
DifficultMCQ
$2 \ m$ ऊँचाई वाला एक व्यक्ति $6 \ m$ ऊँचे लैंप पोस्ट से $5 \ km/hr$ की एकसमान गति से दूर चल रहा है। उसके परछाई की लंबाई बढ़ने की दर .......... $km/hr$ है।
A
$2.5$
B
$2$
C
$5$
D
$3$

Solution

(A) माना $AB$ एक $6 \ m$ ऊँचा लैंप पोस्ट है और $CD$ एक निश्चित समय $t$ पर $2 \ m$ ऊँचाई वाला व्यक्ति है।
माना $AC = x$ लैंप पोस्ट से व्यक्ति की दूरी है और $CE = y$ उसकी परछाई की लंबाई है।
दिया गया है कि व्यक्ति $5 \ km/hr$ की गति से चल रहा है,इसलिए $\frac{dx}{dt} = 5 \ km/hr$.
हमें परछाई के बढ़ने की दर ज्ञात करनी है,अर्थात $\frac{dy}{dt}$.
चूँकि $\triangle ABE \sim \triangle CDE$,हमारे पास है:
$\frac{AB}{CD} = \frac{AE}{CE}$
$\frac{6}{2} = \frac{x + y}{y}$
$3 = \frac{x + y}{y}$
$3y = x + y$
$2y = x$
दोनों पक्षों का $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$2 \frac{dy}{dt} = \frac{dx}{dt}$
$2 \frac{dy}{dt} = 5$
$\frac{dy}{dt} = \frac{5}{2} = 2.5 \ km/hr$.
अतः,परछाई की लंबाई $2.5 \ km/hr$ की दर से बढ़ती है.
Solution diagram
110
AdvancedMCQ
एक गोलाकार गुब्बारा फूल रहा है। यदि किसी क्षण पर इसके आयतन के बढ़ने की दर इसकी त्रिज्या के बढ़ने की दर की $16$ गुनी है,तो उस क्षण पर इसकी त्रिज्या क्या है?
A
$\frac{1}{\sqrt{\pi}}$
B
$\frac{2}{\sqrt{\pi}}$
C
$\frac{2}{\pi}$
D
$\frac{4}{3\sqrt{\pi}}$

Solution

(B) गोलाकार गुब्बारे का आयतन $V$ सूत्र $V = \frac{4}{3} \pi r^3$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $r$ त्रिज्या है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{dV}{dt} = \frac{4}{3} \pi (3r^2) \frac{dr}{dt} = 4 \pi r^2 \frac{dr}{dt}$.
प्रश्न के अनुसार,आयतन के बढ़ने की दर त्रिज्या के बढ़ने की दर की $16$ गुनी है:
$\frac{dV}{dt} = 16 \frac{dr}{dt}$.
इस मान को अवकलन समीकरण में रखने पर:
$16 \frac{dr}{dt} = 4 \pi r^2 \frac{dr}{dt}$.
मान लीजिए $\frac{dr}{dt} \neq 0$,तो दोनों पक्षों को $\frac{dr}{dt}$ से विभाजित करने पर:
$16 = 4 \pi r^2$.
$r^2 = \frac{16}{4 \pi} = \frac{4}{\pi}$.
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर:
$r = \sqrt{\frac{4}{\pi}} = \frac{2}{\sqrt{\pi}}$.
111
AdvancedMCQ
एक बेलन की त्रिज्या $5 \ cm/min$ की दर से बढ़ रही है,जिससे उसका आयतन स्थिर रहता है। जब उसकी त्रिज्या $5 \ cm$ और ऊँचाई $3 \ cm$ है,तो उसकी ऊँचाई के घटने की दर .......... $cm/min$ है।
A
$6$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(A) बेलन का आयतन $V = \pi r^2 h$ द्वारा दिया जाता है। चूँकि आयतन स्थिर है,समय $t$ के सापेक्ष इसका अवकलन शून्य होगा: $\frac{dV}{dt} = 0$.
$V = \pi r^2 h$ पर गुणन नियम लागू करने पर: $\frac{dV}{dt} = \pi (2rh \frac{dr}{dt} + r^2 \frac{dh}{dt}) = 0$.
$\pi r$ से विभाजित करने पर,हमें मिलता है $2h \frac{dr}{dt} + r \frac{dh}{dt} = 0$.
दिया गया है $\frac{dr}{dt} = 5 \ cm/min$,$r = 5 \ cm$,और $h = 3 \ cm$,इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$2(3)(5) + 5 \frac{dh}{dt} = 0$.
$30 + 5 \frac{dh}{dt} = 0$.
$5 \frac{dh}{dt} = -30$.
$\frac{dh}{dt} = -6 \ cm/min$.
ऋणात्मक चिह्न कमी को दर्शाता है। अतः,ऊँचाई के घटने की दर $6 \ cm/min$ है।
112
AdvancedMCQ
यदि एक वर्ग $S$ के क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर उसकी भुजा की लंबाई के बराबर है,और $S$ की भुजा के परिवर्तन की दर एक घन $C$ की भुजा के परिवर्तन की दर के समान है,तो उस समय जब घन की भुजा की लंबाई $2$ इकाई है,घन के आयतन के परिवर्तन की दर ............ $units^3/sec$ होगी।
A
$24$
B
$12$
C
$6$
D
$3$

Solution

(C) माना वर्ग और घन की भुजा की लंबाई $x$ है।
वर्ग $S$ के लिए,क्षेत्रफल $A = x^2$ है।
दिया गया है कि क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर उसकी भुजा की लंबाई के बराबर है,इसलिए $\frac{dA}{dt} = x$ है।
चूंकि $\frac{dA}{dt} = \frac{d}{dt}(x^2) = 2x \frac{dx}{dt}$ होता है,इसलिए:
$2x \frac{dx}{dt} = x$।
$x \neq 0$ मानते हुए,हमें $\frac{dx}{dt} = \frac{1}{2}$ प्राप्त होता है।
घन $C$ के लिए,आयतन $V = x^3$ है।
आयतन के परिवर्तन की दर $\frac{dV}{dt} = 3x^2 \frac{dx}{dt}$ है।
दिया गया है कि घन की भुजा के परिवर्तन की दर वर्ग के समान है,इसलिए $\frac{dx}{dt} = \frac{1}{2}$ का उपयोग करते हुए:
जब भुजा की लंबाई $x = 2$ इकाई है:
$\frac{dV}{dt} = 3(2)^2 \times \frac{1}{2} = 3 \times 4 \times \frac{1}{2} = 6$ $units^3/sec$।
113
AdvancedMCQ
$x^2 + y^2 = 25$ वृत्त पर स्थित एक बिंदु का कोटि (ordinate) $1 \, cm/sec$ की दर से घट रहा है। जब कोटि $3 \, cm$ हो,तो उस बिंदु के भुज (abscissa) के परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए। (दिया है: $x > 0, y > 0$)
A
$\frac{4}{3} \, cm/sec$
B
$2 \, cm/sec$
C
$\frac{3}{4} \, cm/sec$
D
$5 \, cm/sec$

Solution

(C) वृत्त का समीकरण $x^2 + y^2 = 25$ है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$2x \frac{dx}{dt} + 2y \frac{dy}{dt} = 0$
$\Rightarrow x \frac{dx}{dt} + y \frac{dy}{dt} = 0$.
दिया गया है कि कोटि $y$,$1 \, cm/sec$ की दर से घट रही है,इसलिए $\frac{dy}{dt} = -1 \, cm/sec$.
जब $y = 3 \, cm$ है,तो वृत्त के समीकरण से $x$ का मान ज्ञात करते हैं:
$x^2 + 3^2 = 25 \Rightarrow x^2 = 16 \Rightarrow x = 4 \, cm$ (चूंकि $x > 0$).
इन मानों को अवकलित समीकरण में रखने पर:
$4 \frac{dx}{dt} + 3(-1) = 0$
$4 \frac{dx}{dt} = 3$
$\frac{dx}{dt} = \frac{3}{4} \, cm/sec$.
अतः,भुज के परिवर्तन की दर $\frac{3}{4} \, cm/sec$ है।
114
DifficultMCQ
दो जहाज $A$ और $B$ एक निश्चित बिंदु $O$ से इस प्रकार सीधे दूर जा रहे हैं कि $\angle AOB$ हमेशा $120^o$ रहता है। एक निश्चित समय पर,$OA = 8 \ km$,$OB = 6 \ km$ है और जहाज $A$,$20 \ km/hr$ की गति से चल रहा है जबकि जहाज $B$,$30 \ km/hr$ की गति से चल रहा है। तब $A$ और $B$ के बीच की दूरी किस दर ($km/hr$ में) से बदल रही है?
A
$\frac{260}{\sqrt{37}}$
B
$\frac{260}{37}$
C
$\frac{80}{\sqrt{37}}$
D
$\frac{80}{37}$

Solution

(A) माना $OA = x \ km$,$OB = y \ km$,और $AB = R \ km$ है।
$\triangle AOB$ में कोसाइन नियम का उपयोग करने पर:
$R^2 = x^2 + y^2 - 2xy \cos(120^o)$
चूंकि $\cos(120^o) = -\frac{1}{2}$,इसलिए:
$R^2 = x^2 + y^2 - 2xy(-\frac{1}{2}) = x^2 + y^2 + xy \quad \dots(1)$
दिए गए समय पर,$x = 8 \ km$ और $y = 6 \ km$ है:
$R^2 = 8^2 + 6^2 + (8 \times 6) = 64 + 36 + 48 = 148$
$R = \sqrt{148} = 2\sqrt{37} \ km$।
समीकरण $(1)$ का समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$2R \frac{dR}{dt} = 2x \frac{dx}{dt} + 2y \frac{dy}{dt} + (x \frac{dy}{dt} + y \frac{dx}{dt})$
यहाँ $\frac{dx}{dt} = 20 \ km/hr$ और $\frac{dy}{dt} = 30 \ km/hr$ दिया गया है:
$2(2\sqrt{37}) \frac{dR}{dt} = 2(8)(20) + 2(6)(30) + (8 \times 30 + 6 \times 20)$
$4\sqrt{37} \frac{dR}{dt} = 320 + 360 + (240 + 120)$
$4\sqrt{37} \frac{dR}{dt} = 680 + 360 = 1040$
$\frac{dR}{dt} = \frac{1040}{4\sqrt{37}} = \frac{260}{\sqrt{37}} \ km/hr$।
Solution diagram
115
DifficultMCQ
यदि एक गोलाकार गेंद का आयतन $4 \pi \, cc/sec$ की दर से बढ़ रहा है,तो इसकी त्रिज्या के बढ़ने की दर ($cm/sec$ में) ज्ञात कीजिए,जब आयतन $288 \pi \, cc$ हो।
A
$\frac{1}{6}$
B
$\frac{1}{9}$
C
$\frac{1}{36}$
D
$\frac{1}{24}$

Solution

(C) गोले का आयतन $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ द्वारा दिया जाता है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{dV}{dt} = 4\pi r^2 \frac{dr}{dt}$.
दिया गया है कि $\frac{dV}{dt} = 4\pi \, cc/sec$,इसे समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$4\pi = 4\pi r^2 \frac{dr}{dt} \Rightarrow \frac{dr}{dt} = \frac{1}{r^2}$.
हमें दिया गया है कि आयतन $V = 288\pi \, cc$ है।
आयतन के सूत्र का उपयोग करने पर:
$288\pi = \frac{4}{3}\pi r^3
\Rightarrow r^3 = \frac{288 \times 3}{4} = 216
\Rightarrow r = 6 \, cm$.
$\frac{dr}{dt}$ के व्यंजक में $r = 6$ रखने पर:
$\frac{dr}{dt} = \frac{1}{6^2} = \frac{1}{36} \, cm/sec$.
116
DifficultMCQ
यदि $r$ त्रिज्या वाले एक गोले का पृष्ठीय क्षेत्रफल $8 \, cm^2/s$ की दर से समान रूप से बढ़ रहा है,तो इसके आयतन के परिवर्तन की दर क्या है?
A
अचर
B
$\sqrt{r}$ के समानुपाती
C
$r^2$ के समानुपाती
D
$r$ के समानुपाती

Solution

(D) गोले का आयतन $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ द्वारा दिया जाता है।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें $\frac{dV}{dt} = 4\pi r^2 \frac{dr}{dt} \dots (i)$ प्राप्त होता है।
गोले का पृष्ठीय क्षेत्रफल $S = 4\pi r^2$ है।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें $\frac{dS}{dt} = 8\pi r \frac{dr}{dt}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $\frac{dS}{dt} = 8 \, cm^2/s$,इसलिए $8 = 8\pi r \frac{dr}{dt}$,जिसका अर्थ है कि $\frac{dr}{dt} = \frac{1}{\pi r}$।
$\frac{dr}{dt}$ का मान समीकरण $(i)$ में रखने पर,हमें $\frac{dV}{dt} = 4\pi r^2 \times \frac{1}{\pi r} = 4r$ प्राप्त होता है।
अतः,आयतन के परिवर्तन की दर $\frac{dV}{dt}$,$r$ के समानुपाती है।
117
DifficultMCQ
एक गोलाकार गुब्बारे में $35 \, cm^3/min$ की दर से हवा भरी जा रही है। जब गुब्बारे का व्यास $14 \, cm$ है,तो उसके पृष्ठीय क्षेत्रफल में वृद्धि की दर ($cm^2/min$ में) ज्ञात कीजिए।
A
$10$
B
$\sqrt{10}$
C
$100$
D
$10\sqrt{10}$

Solution

(A) माना गोलाकार गुब्बारे की त्रिज्या $r$ है। गोले का आयतन $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ द्वारा दिया जाता है।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें $\frac{dV}{dt} = 4\pi r^2 \frac{dr}{dt}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $\frac{dV}{dt} = 35 \, cm^3/min$,इसलिए $35 = 4\pi r^2 \frac{dr}{dt}$,जिसका अर्थ है $\frac{dr}{dt} = \frac{35}{4\pi r^2} \quad (1)$.
गोले का पृष्ठीय क्षेत्रफल $S = 4\pi r^2$ है।
$t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$\frac{dS}{dt} = 8\pi r \frac{dr}{dt}$ प्राप्त होता है।
समीकरण $(1)$ से $\frac{dr}{dt}$ का मान $\frac{dS}{dt}$ के व्यंजक में रखने पर:
$\frac{dS}{dt} = 8\pi r \left( \frac{35}{4\pi r^2} \right) = \frac{70}{r}$.
चूंकि व्यास $14 \, cm$ है,इसलिए त्रिज्या $r = 7 \, cm$ होगी।
$r = 7$ का मान $\frac{dS}{dt}$ में रखने पर:
$\frac{dS}{dt} = \frac{70}{7} = 10 \, cm^2/min$.
118
DifficultMCQ
यदि $30 \, cm$ त्रिज्या वाली एक वृत्ताकार लोहे की शीट को इस प्रकार गर्म किया जाता है कि उसका क्षेत्रफल $6\pi \, cm^2/hr$ की एकसमान दर से बढ़ता है,तो वह दर ($cm/hr$ में) जिस पर वृत्ताकार शीट की त्रिज्या बढ़ती है,है
A
$1.0$
B
$0.1$
C
$1.1$
D
$2.0$

Solution

(B) माना वृत्ताकार शीट की त्रिज्या $r$ है और उसका क्षेत्रफल $A$ है।
दिया गया है कि $A = \pi r^2$.
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$\frac{dA}{dt} = 2\pi r \frac{dr}{dt}$.
हमें दिया गया है कि $\frac{dA}{dt} = 6\pi \, cm^2/hr$ और $r = 30 \, cm$ है।
इन मानों को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$6\pi = 2\pi (30) \frac{dr}{dt}$.
$6\pi = 60\pi \frac{dr}{dt}$.
$\frac{dr}{dt} = \frac{6\pi}{60\pi} = \frac{1}{10} = 0.1 \, cm/hr$.
अतः,वृत्ताकार शीट की त्रिज्या के बढ़ने की दर $0.1 \, cm/hr$ है।
119
DifficultMCQ
एक आयत पर विचार करें जिसकी लंबाई $2 \, m/sec$ की समान दर से बढ़ रही है,चौड़ाई $3 \, m/sec$ की समान दर से घट रही है और क्षेत्रफल $5 \, m^2/sec$ की समान दर से घट रहा है। यदि कुछ समय बाद आयत की चौड़ाई $2 \, m$ है,तो आयत की लंबाई ........ $m$ है।
A
$2$
B
$4$
C
$1$
D
$3$

Solution

(D) माना $A$ क्षेत्रफल है,$b$ चौड़ाई है और $\ell$ आयत की लंबाई है।
दिया गया है: $\frac{dA}{dt} = -5$,$\frac{d\ell}{dt} = 2$,और $\frac{db}{dt} = -3$.
हम जानते हैं कि आयत का क्षेत्रफल $A = \ell \times b$ होता है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$\frac{dA}{dt} = \ell \cdot \frac{db}{dt} + b \cdot \frac{d\ell}{dt}$.
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$-5 = \ell(-3) + b(2)$.
$-5 = -3\ell + 2b$.
जब चौड़ाई $b = 2 \, m$ है,तो हम इसे समीकरण में रखते हैं:
$-5 = -3\ell + 2(2)$.
$-5 = -3\ell + 4$.
$3\ell = 4 + 5$.
$3\ell = 9$.
$\ell = 3 \, m$.
अतः,आयत की लंबाई $3 \, m$ है।
120
DifficultMCQ
मछलियों के एक निश्चित स्टॉक का वजन $W$ को $W = nw$ द्वारा दिया गया है,जहाँ $n$ स्टॉक का आकार है और $w$ मछली का औसत वजन है। यदि $n$ और $w$ समय $t$ के साथ $n = 2t^2 + 3$ और $w = t^2 - t + 2$ के रूप में बदलते हैं,तो $t = 1$ पर $t$ के सापेक्ष $W$ के परिवर्तन की दर क्या है?
A
$1$
B
$8$
C
$13$
D
$5$

Solution

(C) दिया गया है $W = nw$।
अवकलन के लिए गुणन नियम का उपयोग करने पर:
$\frac{dW}{dt} = n \frac{dw}{dt} + w \frac{dn}{dt}$
दिया गया है $n = 2t^2 + 3$ और $w = t^2 - t + 2$।
$t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dn}{dt} = 4t$
$\frac{dw}{dt} = 2t - 1$
$t = 1$ पर:
$n = 2(1)^2 + 3 = 5$
$w = (1)^2 - 1 + 2 = 2$
$\frac{dn}{dt} = 4(1) = 4$
$\frac{dw}{dt} = 2(1) - 1 = 1$
इन मानों को अवकलन सूत्र में रखने पर:
$\frac{dW}{dt} = (5)(1) + (2)(4)$
$\frac{dW}{dt} = 5 + 8 = 13$
121
DifficultMCQ
यदि $50 \, cm$ त्रिज्या वाली एक धात्विक वृत्ताकार प्लेट को गर्म किया जाता है ताकि उसकी त्रिज्या $1 \, mm$ प्रति घंटे की दर से बढ़े,तो वह दर जिस पर प्लेट का क्षेत्रफल बढ़ता है ($cm^2/hour$ में) है ($\pi$ में)
A
$5$
B
$10$
C
$100$
D
$50$

Solution

(B) माना $A$ वृत्ताकार प्लेट का क्षेत्रफल है और $r$ इसकी त्रिज्या है। क्षेत्रफल का सूत्र $A = \pi r^2$ है।
दिया गया है कि त्रिज्या $r = 50 \, cm$ है और त्रिज्या के परिवर्तन की दर $\frac{dr}{dt} = 1 \, mm/hour = 0.1 \, cm/hour = \frac{1}{10} \, cm/hour$ है।
समय $t$ के सापेक्ष क्षेत्रफल का अवकलन करने पर,हमें $\frac{dA}{dt} = 2\pi r \frac{dr}{dt}$ प्राप्त होता है।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर,$\frac{dA}{dt} = 2 \times \pi \times 50 \times \frac{1}{10} = 10\pi \, cm^2/hour$ प्राप्त होता है।
अतः,प्लेट के क्षेत्रफल के बढ़ने की दर $10\pi \, cm^2/hour$ है।
122
DifficultMCQ
एक पानी की टंकी एक उल्टे लंब वृत्तीय शंकु के आकार की है,जिसका अर्ध-शीर्ष कोण $\tan^{-1}(1/2)$ है। पानी $5 \ m^3/min$ की स्थिर दर से टंकी में डाला जा रहा है। उस क्षण पर जब टंकी में पानी की गहराई $10 \ m$ है,पानी के स्तर के बढ़ने की दर ($m/min$ में) ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{2}{\pi}$
B
$\frac{1}{5\pi}$
C
$\frac{1}{10\pi}$
D
$\frac{1}{15\pi}$

Solution

(B) माना समय $t$ पर पानी की गहराई $h$ है और पानी की सतह की त्रिज्या $r$ है।
अर्ध-शीर्ष कोण $\theta = \tan^{-1}(1/2)$ दिया गया है,इसलिए $\tan \theta = \frac{r}{h} = \frac{1}{2}$,जिसका अर्थ है $r = \frac{h}{2}$।
शंकु में पानी का आयतन $V = \frac{1}{3}\pi r^2 h$ है।
$r = \frac{h}{2}$ रखने पर,हमें प्राप्त होता है $V = \frac{1}{3}\pi \left(\frac{h}{2}\right)^2 h = \frac{\pi h^3}{12}$।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$\frac{dV}{dt} = \frac{\pi}{12} (3h^2) \frac{dh}{dt} = \frac{\pi h^2}{4} \frac{dh}{dt}$।
दिया गया है कि $\frac{dV}{dt} = 5 \ m^3/min$ और $h = 10 \ m$,इन मानों को रखने पर:
$5 = \frac{\pi (10)^2}{4} \frac{dh}{dt}$
$5 = \frac{100\pi}{4} \frac{dh}{dt}$
$5 = 25\pi \frac{dh}{dt}$
$\frac{dh}{dt} = \frac{5}{25\pi} = \frac{1}{5\pi} \ m/min$।
Solution diagram
123
DifficultMCQ
$10 \, cm$ त्रिज्या वाली एक गोलाकार लोहे की गेंद पर समान मोटाई की बर्फ की परत जमी है,जो $50 \, cm^3/min$ की दर से पिघल रही है। जब बर्फ की मोटाई $5 \, cm$ है,तो बर्फ की मोटाई के घटने की दर ($cm/min$ में) क्या है?
A
$\frac{1}{36\pi}$
B
$\frac{5}{6\pi}$
C
$\frac{1}{9\pi}$
D
$\frac{1}{18\pi}$

Solution

(D) माना लोहे की गेंद की त्रिज्या $r = 10 \, cm$ है और बर्फ की परत की मोटाई $h$ है।
बर्फ सहित गोले की कुल त्रिज्या $R = 10 + h$ है।
बर्फ की परत का आयतन $V$,बर्फ के साथ गोले के आयतन और लोहे की गेंद के आयतन के बीच का अंतर है:
$V = \frac{4}{3}\pi (10 + h)^3 - \frac{4}{3}\pi (10)^3$
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$\frac{dV}{dt} = \frac{4}{3}\pi \cdot 3(10 + h)^2 \cdot \frac{dh}{dt} = 4\pi (10 + h)^2 \frac{dh}{dt}$
दिया गया है कि बर्फ $50 \, cm^3/min$ की दर से पिघल रही है,इसलिए $\frac{dV}{dt} = -50 \, cm^3/min$ है।
समीकरण में $h = 5 \, cm$ और $\frac{dV}{dt} = -50$ रखने पर:
$-50 = 4\pi (10 + 5)^2 \frac{dh}{dt}$
$-50 = 4\pi (15)^2 \frac{dh}{dt}$
$-50 = 4\pi (225) \frac{dh}{dt}$
$-50 = 900\pi \frac{dh}{dt}$
$\frac{dh}{dt} = -\frac{50}{900\pi} = -\frac{1}{18\pi} \, cm/min$.
अतः,बर्फ की मोटाई के घटने की दर $\frac{1}{18\pi} \, cm/min$ है।
Solution diagram
124
DifficultMCQ
एक $2 \ m$ लंबी सीढ़ी एक ऊर्ध्वाधर दीवार के सहारे टिकी है। यदि सीढ़ी का ऊपरी सिरा $25 \ cm/sec$ की दर से दीवार पर नीचे की ओर खिसक रहा है,तो वह दर ($cm/sec$ में) जिस पर सीढ़ी का निचला सिरा क्षैतिज जमीन पर दीवार से दूर खिसक रहा है,जब सीढ़ी का ऊपरी सिरा जमीन से $1 \ m$ ऊपर है,क्या है?
A
$25$
B
$\frac{25}{3}$
C
$25\sqrt{3}$
D
$\frac{25}{\sqrt{3}}$

Solution

(D) माना सीढ़ी के निचले सिरे की दीवार से दूरी $x$ है और सीढ़ी के ऊपरी सिरे की जमीन से ऊंचाई $y$ है। सीढ़ी की लंबाई $L = 2 \ m = 200 \ cm$ है।
पाइथागोरस प्रमेय के अनुसार,$x^2 + y^2 = 200^2$ है।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$2x \frac{dx}{dt} + 2y \frac{dy}{dt} = 0$,जो सरल होकर $x \frac{dx}{dt} + y \frac{dy}{dt} = 0$ हो जाता है।
दिया गया है कि ऊपरी सिरा $25 \ cm/sec$ की दर से नीचे खिसक रहा है,इसलिए $\frac{dy}{dt} = -25 \ cm/sec$ है।
जब $y = 1 \ m = 100 \ cm$ है,तो $x^2 + 100^2 = 200^2$ से $x^2 = 40000 - 10000 = 30000$ प्राप्त होता है,जिससे $x = \sqrt{30000} = 100\sqrt{3} \ cm$ मिलता है।
इन मानों को अवकलित समीकरण में रखने पर: $(100\sqrt{3}) \frac{dx}{dt} + (100)(-25) = 0$।
$(100\sqrt{3}) \frac{dx}{dt} = 2500$।
$\frac{dx}{dt} = \frac{2500}{100\sqrt{3}} = \frac{25}{\sqrt{3}} \ cm/sec$।
Solution diagram
125
EasyMCQ
$r=5 \text{ cm}$ होने पर वृत्त के क्षेत्रफल के उसके त्रिज्या $r$ के सापेक्ष परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए।
A
$5 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
B
$10 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
C
$25 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
D
$20 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$

Solution

(B) $r$ त्रिज्या वाले वृत्त का क्षेत्रफल $A = \pi r^2$ द्वारा दिया जाता है।
त्रिज्या के सापेक्ष क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर ज्ञात करने के लिए,हम $A$ का $r$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$\frac{dA}{dr} = \frac{d}{dr}(\pi r^2) = 2\pi r$.
दिया गया है कि $r = 5 \text{ cm}$,इस मान को अवकलज में रखने पर:
$\frac{dA}{dr} = 2 \times \pi \times 5 = 10\pi$.
अतः,जब $r = 5 \text{ cm}$ है,तो वृत्त के क्षेत्रफल के उसकी त्रिज्या के सापेक्ष परिवर्तन की दर $10\pi \text{ cm}^2/\text{cm}$ है।
126
MediumMCQ
एक घन का आयतन $9 \text{ cm}^3/\text{s}$ की दर से बढ़ रहा है। जब किनारे की लंबाई $10 \text{ cm}$ है, तो उसके पृष्ठीय क्षेत्रफल के बढ़ने की दर क्या है ($\text{ cm}^2/\text{s}$ में)?
A
$3.6$
B
$2.4$
C
$1.8$
D
$4.2$

Solution

(A) माना कि $x$ घन के किनारे की लंबाई है। माना $V$ आयतन है और $S$ घन का पृष्ठीय क्षेत्रफल है। तब $V = x^3$ और $S = 6x^2$, जहाँ $x$ समय $t$ का एक फलन है।
दिया गया है कि आयतन के परिवर्तन की दर $\frac{dV}{dt} = 9 \text{ cm}^3/\text{s}$ है।
श्रृंखला नियम (chain rule) का उपयोग करते हुए, $\frac{dV}{dt} = \frac{d}{dt}(x^3) = 3x^2 \cdot \frac{dx}{dt}$।
दिए गए मान को प्रतिस्थापित करने पर, $9 = 3x^2 \cdot \frac{dx}{dt}$, जिससे $\frac{dx}{dt} = \frac{3}{x^2}$ प्राप्त होता है।
अब, हमें पृष्ठीय क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर $\frac{dS}{dt}$ ज्ञात करनी है।
श्रृंखला नियम का उपयोग करते हुए, $\frac{dS}{dt} = \frac{d}{dt}(6x^2) = 12x \cdot \frac{dx}{dt}$।
$\frac{dx}{dt} = \frac{3}{x^2}$ का मान समीकरण में रखने पर, हमें $\frac{dS}{dt} = 12x \cdot \left(\frac{3}{x^2}\right) = \frac{36}{x}$ प्राप्त होता है।
जब किनारे की लंबाई $x = 10 \text{ cm}$ है, तो पृष्ठीय क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर $\frac{dS}{dt} = \frac{36}{10} = 3.6 \text{ cm}^2/\text{s}$ है।
127
MediumMCQ
एक शांत झील में एक पत्थर गिराया जाता है और तरंगें $4 \text{ cm/s}$ की गति से वृत्तों में चलती हैं। उस क्षण जब वृत्ताकार तरंग की त्रिज्या $10 \text{ cm}$ है,तो घिरा हुआ क्षेत्रफल कितनी तेजी से बढ़ रहा है?
A
$80 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
B
$40 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
C
$100 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
D
$160 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$

Solution

(A) $r$ त्रिज्या वाले वृत्त का क्षेत्रफल $A = \pi r^2$ द्वारा दिया जाता है।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{dA}{dt} = \frac{d}{dt}(\pi r^2) = 2 \pi r \frac{dr}{dt}$.
यहाँ त्रिज्या में परिवर्तन की दर $\frac{dr}{dt} = 4 \text{ cm/s}$ दी गई है।
उस क्षण जब $r = 10 \text{ cm}$ है,मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{dA}{dt} = 2 \pi (10 \text{ cm}) (4 \text{ cm/s}) = 80 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$.
अतः,घिरा हुआ क्षेत्रफल $80 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$ की दर से बढ़ रहा है।
128
MediumMCQ
एक आयत की लंबाई $x$,$3 \text{ cm/min}$ की दर से घट रही है और चौड़ाई $y$,$2 \text{ cm/min}$ की दर से बढ़ रही है। जब $x = 10 \text{ cm}$ और $y = 6 \text{ cm}$ है,तो आयत के क्षेत्रफल में परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए।
A
$2 \text{ cm}^2/\text{min}$
B
$-2 \text{ cm}^2/\text{min}$
C
$1 \text{ cm}^2/\text{min}$
D
$-1 \text{ cm}^2/\text{min}$

Solution

(A) दिया गया है कि लंबाई $x$,$3 \text{ cm/min}$ की दर से घट रही है,इसलिए $\frac{dx}{dt} = -3 \text{ cm/min}$.
दिया गया है कि चौड़ाई $y$,$2 \text{ cm/min}$ की दर से बढ़ रही है,इसलिए $\frac{dy}{dt} = 2 \text{ cm/min}$.
आयत का क्षेत्रफल $A = x \cdot y$ है।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$\frac{dA}{dt} = \frac{dx}{dt} \cdot y + x \cdot \frac{dy}{dt}$.
दिए गए मान $x = 10 \text{ cm}$,$y = 6 \text{ cm}$,$\frac{dx}{dt} = -3 \text{ cm/min}$,और $\frac{dy}{dt} = 2 \text{ cm/min}$ रखने पर:
$\frac{dA}{dt} = (-3)(6) + (10)(2) = -18 + 20 = 2 \text{ cm}^2/\text{min}$.
अतः,क्षेत्रफल में परिवर्तन की दर $2 \text{ cm}^2/\text{min}$ है।
129
MediumMCQ
एक वस्तु की $x$ इकाइयों के उत्पादन से संबंधित कुल लागत $C(x)$ रुपयों में $C(x) = 0.005x^{3} - 0.02x^{2} + 30x + 5000$ द्वारा दी गई है। जब $3$ इकाइयों का उत्पादन किया जाता है,तो सीमांत लागत ज्ञात कीजिए,जहाँ सीमांत लागत का अर्थ उत्पादन के किसी भी स्तर पर कुल लागत में परिवर्तन की तात्कालिक दर है।
A
$Rs. 30.015$
B
$Rs. 30.02$
C
$Rs. 30.05$
D
$Rs. 30.10$

Solution

(A) सीमांत लागत $(MC)$ कुल लागत फलन $C(x)$ का $x$ के सापेक्ष अवकलन है:
$MC = \frac{dC}{dx} = \frac{d}{dx}(0.005x^{3} - 0.02x^{2} + 30x + 5000)$
$MC = 0.005(3x^{2}) - 0.02(2x) + 30$
$MC = 0.015x^{2} - 0.04x + 30$
जब $x = 3$ इकाइयों का उत्पादन होता है,तब सीमांत लागत ज्ञात करने के लिए,$MC$ के व्यंजक में $x = 3$ प्रतिस्थापित करें:
$MC = 0.015(3)^{2} - 0.04(3) + 30$
$MC = 0.015(9) - 0.12 + 30$
$MC = 0.135 - 0.12 + 30$
$MC = 0.015 + 30 = 30.015$
अतः,सीमांत लागत $Rs. 30.015$ है।
130
MediumMCQ
किसी उत्पाद की $x$ इकाइयों की बिक्री से प्राप्त कुल राजस्व $R(x) = 3x^2 + 36x + 5$ द्वारा दिया गया है। जब $x = 5$ हो,तो सीमांत राजस्व (marginal revenue) ज्ञात कीजिए,जहाँ सीमांत राजस्व का अर्थ किसी क्षण पर बेची गई वस्तुओं की संख्या के सापेक्ष कुल राजस्व में परिवर्तन की दर है।
A
$Rs. 66$
B
$Rs. 56$
C
$Rs. 76$
D
$Rs. 46$

Solution

(A) सीमांत राजस्व को बेची गई इकाइयों की संख्या के सापेक्ष कुल राजस्व में परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है,जो अवकलज $\frac{dR}{dx}$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है $R(x) = 3x^2 + 36x + 5$.
सीमांत राजस्व $(MR) = \frac{dR}{dx} = \frac{d}{dx}(3x^2 + 36x + 5) = 6x + 36$.
जब $x = 5$ हो,तो सीमांत राजस्व ज्ञात करने के लिए,हम $MR$ के व्यंजक में $x = 5$ प्रतिस्थापित करते हैं:
$MR = 6(5) + 36 = 30 + 36 = 66$.
अतः,अभीष्ट सीमांत राजस्व $Rs. 66$ है।
131
MediumMCQ
जब त्रिज्या $r = 3 \text{ cm}$ हो, तो वृत्त के क्षेत्रफल में उसकी त्रिज्या $r$ के सापेक्ष परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए। ($\pi \text{ cm}$ में)
A
$6$
B
$3$
C
$9$
D
$12$

Solution

(A) त्रिज्या $(r)$ वाले वृत्त का क्षेत्रफल $(A)$ इस सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A = \pi r^2$
क्षेत्रफल में उसकी त्रिज्या के सापेक्ष परिवर्तन की दर ज्ञात करने के लिए, हम $A$ का $r$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$\frac{dA}{dr} = \frac{d}{dr}(\pi r^2) = 2 \pi r$
अब, $r = 3 \text{ cm}$ का मान रखने पर:
$\frac{dA}{dr} = 2 \pi (3) = 6 \pi \text{ cm}$
अतः, जब त्रिज्या $3 \text{ cm}$ है, तो वृत्त के क्षेत्रफल में परिवर्तन की दर $6 \pi \text{ cm}$ है।
132
MediumMCQ
एक वृत्त के क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर उसकी त्रिज्या $r$ के सापेक्ष ज्ञात कीजिए,जब $r=4 \, cm$ है। ($\pi \, cm$ में)
A
$8$
B
$4$
C
$16$
D
$2$

Solution

(A) त्रिज्या $(r)$ वाले वृत्त का क्षेत्रफल $(A)$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$A = \pi r^{2}$
क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर उसकी त्रिज्या के सापेक्ष ज्ञात करने के लिए,हम $A$ का $r$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$\frac{dA}{dr} = \frac{d}{dr}(\pi r^{2}) = 2 \pi r$
अब,दिए गए मान $r = 4 \, cm$ को अवकलज में प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{dA}{dr} = 2 \pi (4) = 8 \pi \, cm$
अतः,जब त्रिज्या $r = 4 \, cm$ है,तो वृत्त के क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर $8 \pi \, cm$ है।
133
MediumMCQ
एक घन का आयतन $8 \, cm^{3}/s$ की दर से बढ़ रहा है। जब घन के किनारे की लंबाई $12 \, cm$ है,तो उसका पृष्ठीय क्षेत्रफल किस दर से बढ़ रहा है?
A
$\frac{8}{3} \, cm^{2}/s$
B
$\frac{4}{3} \, cm^{2}/s$
C
$\frac{2}{3} \, cm^{2}/s$
D
$\frac{16}{3} \, cm^{2}/s$

Solution

(A) माना $x$ किनारे की लंबाई है,$V$ आयतन है और $S$ घन का पृष्ठीय क्षेत्रफल है।
हम जानते हैं कि $V = x^{3}$ और $S = 6x^{2}$ होता है।
दिया गया है कि आयतन के परिवर्तन की दर $\frac{dV}{dt} = 8 \, cm^{3}/s$ है।
श्रृंखला नियम (chain rule) का उपयोग करते हुए,$\frac{dV}{dt} = \frac{d}{dt}(x^{3}) = 3x^{2} \cdot \frac{dx}{dt}$।
दिए गए मानों को रखने पर: $8 = 3x^{2} \cdot \frac{dx}{dt} \implies \frac{dx}{dt} = \frac{8}{3x^{2}}$।
अब,पृष्ठीय क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर $\frac{dS}{dt} = \frac{d}{dt}(6x^{2}) = 12x \cdot \frac{dx}{dt}$ है।
पिछले चरण से $\frac{dx}{dt}$ का मान रखने पर: $\frac{dS}{dt} = 12x \cdot \left(\frac{8}{3x^{2}}\right) = \frac{32}{x}$।
जब किनारे की लंबाई $x = 12 \, cm$ है,तो पृष्ठीय क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर $\frac{dS}{dt} = \frac{32}{12} = \frac{8}{3} \, cm^{2}/s$ होगी।
134
MediumMCQ
एक वृत्त की त्रिज्या $3 \text{ cm/s}$ की दर से समान रूप से बढ़ रही है। ज्ञात कीजिए कि वृत्त का क्षेत्रफल किस दर से बढ़ रहा है जब त्रिज्या $10 \text{ cm}$ है।
A
$60 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
B
$30 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
C
$20 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
D
$10 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$

Solution

(A) त्रिज्या $(r)$ वाले वृत्त का क्षेत्रफल $(A)$ इस प्रकार है:
$A = \pi r^2$
समय $(t)$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$\frac{dA}{dt} = \frac{d}{dt}(\pi r^2) = 2 \pi r \frac{dr}{dt}$ (श्रृंखला नियम का उपयोग करते हुए)।
दिया गया है कि त्रिज्या के परिवर्तन की दर $\frac{dr}{dt} = 3 \text{ cm/s}$ है।
मान रखने पर:
$\frac{dA}{dt} = 2 \pi r (3) = 6 \pi r$.
जब त्रिज्या $r = 10 \text{ cm}$ है,तो क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर:
$\frac{dA}{dt} = 6 \pi (10) = 60 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$.
अतः,वृत्त का क्षेत्रफल $60 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$ की दर से बढ़ रहा है।
135
MediumMCQ
एक परिवर्तनशील घन (cube) का किनारा $3 \, cm/s$ की दर से बढ़ रहा है। जब किनारा $10 \, cm$ लंबा है,तो घन का आयतन किस दर से बढ़ रहा है?
A
$900 \, cm^3/s$
B
$600 \, cm^3/s$
C
$300 \, cm^3/s$
D
$100 \, cm^3/s$

Solution

(A) माना $x$ किनारे की लंबाई है और $V$ घन का आयतन है।
अतः,आयतन का सूत्र $V = x^3$ है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{dV}{dt} = \frac{d}{dt}(x^3) = 3x^2 \cdot \frac{dx}{dt}$ (श्रृंखला नियम द्वारा)।
दिया गया है कि किनारे के बढ़ने की दर $\frac{dx}{dt} = 3 \, cm/s$ है।
इस मान को प्रतिस्थापित करने पर,हमें मिलता है:
$\frac{dV}{dt} = 3x^2(3) = 9x^2$।
जब किनारे की लंबाई $x = 10 \, cm$ है,तो आयतन के बढ़ने की दर:
$\frac{dV}{dt} = 9(10)^2 = 9(100) = 900 \, cm^3/s$ है।
अतः,जब किनारा $10 \, cm$ लंबा है,तो घन का आयतन $900 \, cm^3/s$ की दर से बढ़ रहा है।
136
MediumMCQ
एक शांत झील में एक पत्थर फेंका जाता है और लहरें $5 \text{ cm/s}$ की गति से वृत्तों में चलती हैं। उस क्षण जब वृत्ताकार लहर की त्रिज्या $8 \text{ cm}$ है,तो घिरा हुआ क्षेत्रफल किस दर से बढ़ रहा है?
A
$80 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
B
$40 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
C
$20 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$
D
$160 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$

Solution

(A) $r$ त्रिज्या वाले वृत्त का क्षेत्रफल $A = \pi r^2$ द्वारा दिया जाता है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$\frac{dA}{dt} = \frac{d}{dt}(\pi r^2) = 2\pi r \frac{dr}{dt}$.
यहाँ त्रिज्या के परिवर्तन की दर $\frac{dr}{dt} = 5 \text{ cm/s}$ दी गई है।
उस क्षण जब $r = 8 \text{ cm}$ है,मान प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{dA}{dt} = 2 \pi (8 \text{ cm}) (5 \text{ cm/s}) = 80 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$.
अतः,घिरा हुआ क्षेत्रफल $80 \pi \text{ cm}^2/\text{s}$ की दर से बढ़ रहा है।
137
MediumMCQ
एक वृत्त की त्रिज्या $0.7 \, cm/s$ की दर से बढ़ रही है। इसकी परिधि के बढ़ने की दर क्या है?
A
$1.4 \pi \, cm/s$
B
$2.8 \pi \, cm/s$
C
$0.7 \pi \, cm/s$
D
$0.35 \pi \, cm/s$

Solution

(A) $r$ त्रिज्या वाले वृत्त की परिधि $C = 2 \pi r$ द्वारा दी जाती है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें परिधि के परिवर्तन की दर प्राप्त होती है:
$\frac{dC}{dt} = \frac{d}{dt}(2 \pi r) = 2 \pi \frac{dr}{dt}$.
यह दिया गया है कि त्रिज्या के बढ़ने की दर $\frac{dr}{dt} = 0.7 \, cm/s$ है।
इस मान को समीकरण में रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{dC}{dt} = 2 \pi (0.7) = 1.4 \pi \, cm/s$.
अतः,परिधि के बढ़ने की दर $1.4 \pi \, cm/s$ है।
138
MediumMCQ
एक आयत की लंबाई $x$,$5 \text{ cm/min}$ की दर से घट रही है और चौड़ाई $y$,$4 \text{ cm/min}$ की दर से बढ़ रही है। जब $x = 8 \text{ cm}$ और $y = 6 \text{ cm}$ है,तो परिमाप के परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए।
A
$-2 \text{ cm/min}$
B
$2 \text{ cm/min}$
C
$-1 \text{ cm/min}$
D
$1 \text{ cm/min}$

Solution

(A) दिया गया है कि लंबाई $x$,$5 \text{ cm/min}$ की दर से घट रही है,इसलिए $\frac{dx}{dt} = -5 \text{ cm/min}$।
दिया गया है कि चौड़ाई $y$,$4 \text{ cm/min}$ की दर से बढ़ रही है,इसलिए $\frac{dy}{dt} = 4 \text{ cm/min}$।
आयत का परिमाप $P$ सूत्र $P = 2(x + y)$ द्वारा दिया जाता है।
समय $t$ के सापेक्ष परिमाप में परिवर्तन की दर ज्ञात करने के लिए,हम $P$ का $t$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$\frac{dP}{dt} = 2 \left( \frac{dx}{dt} + \frac{dy}{dt} \right)$।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{dP}{dt} = 2(-5 + 4) = 2(-1) = -2 \text{ cm/min}$।
अतः,परिमाप $2 \text{ cm/min}$ की दर से घट रहा है।
139
DifficultMCQ
एक आयत की लंबाई $x$,$5 \text{ cm/min}$ की दर से घट रही है और चौड़ाई $y$,$4 \text{ cm/min}$ की दर से बढ़ रही है। जब $x = 8 \text{ cm}$ और $y = 6 \text{ cm}$ है,तो आयत के क्षेत्रफल में परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए।
A
$2 \text{ cm}^2/\text{min}$
B
$-2 \text{ cm}^2/\text{min}$
C
$4 \text{ cm}^2/\text{min}$
D
$-4 \text{ cm}^2/\text{min}$

Solution

(A) दिया गया है कि लंबाई $x$,$5 \text{ cm/min}$ की दर से घट रही है,इसलिए $\frac{dx}{dt} = -5 \text{ cm/min}$ है।
दिया गया है कि चौड़ाई $y$,$4 \text{ cm/min}$ की दर से बढ़ रही है,इसलिए $\frac{dy}{dt} = 4 \text{ cm/min}$ है।
आयत का क्षेत्रफल $A = x \times y$ होता है।
$t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$\frac{dA}{dt} = \frac{dx}{dt} \cdot y + x \cdot \frac{dy}{dt}$ प्राप्त होता है।
दिए गए मान $x = 8 \text{ cm}$,$y = 6 \text{ cm}$,$\frac{dx}{dt} = -5 \text{ cm/min}$,और $\frac{dy}{dt} = 4 \text{ cm/min}$ रखने पर:
$\frac{dA}{dt} = (-5)(6) + (8)(4) = -30 + 32 = 2 \text{ cm}^2/\text{min}$।
अतः,आयत का क्षेत्रफल $2 \text{ cm}^2/\text{min}$ की दर से बढ़ रहा है।
140
MediumMCQ
एक गुब्बारा,जो फूलने पर हमेशा गोलाकार रहता है,में $900 \, cm^3$ गैस प्रति सेकंड भरकर फुलाया जा रहा है। उस दर को ज्ञात कीजिए जिस पर गुब्बारे की त्रिज्या बढ़ रही है जब त्रिज्या $15 \, cm$ है।
A
$\frac{1}{\pi} \, cm/s$
B
$\frac{2}{\pi} \, cm/s$
C
$\frac{1}{2\pi} \, cm/s$
D
$\frac{3}{\pi} \, cm/s$

Solution

(A) त्रिज्या $(r)$ वाले गोले का आयतन $(V)$ इस प्रकार दिया गया है: $V = \frac{4}{3} \pi r^3$.
समय $(t)$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें आयतन के परिवर्तन की दर प्राप्त होती है:
$\frac{dV}{dt} = \frac{d}{dt} \left( \frac{4}{3} \pi r^3 \right) = 4 \pi r^2 \frac{dr}{dt}$.
दिया गया है कि $\frac{dV}{dt} = 900 \, cm^3/s$,इसलिए:
$900 = 4 \pi r^2 \frac{dr}{dt}$.
$\frac{dr}{dt}$ के लिए हल करने पर:
$\frac{dr}{dt} = \frac{900}{4 \pi r^2} = \frac{225}{\pi r^2}$.
जब त्रिज्या $r = 15 \, cm$ है:
$\frac{dr}{dt} = \frac{225}{\pi (15)^2} = \frac{225}{225 \pi} = \frac{1}{\pi} \, cm/s$.
अतः,जिस दर पर गुब्बारे की त्रिज्या बढ़ रही है वह $\frac{1}{\pi} \, cm/s$ है।
141
MediumMCQ
एक गुब्बारा,जो हमेशा गोलाकार रहता है,की त्रिज्या परिवर्तनशील है। जब त्रिज्या $10 \text{ cm}$ हो,तो उस दर को ज्ञात कीजिए जिस पर इसका आयतन इसकी त्रिज्या के सापेक्ष बढ़ रहा है।
A
$400 \pi \text{ cm}^3/\text{cm}$
B
$200 \pi \text{ cm}^3/\text{cm}$
C
$100 \pi \text{ cm}^3/\text{cm}$
D
$800 \pi \text{ cm}^3/\text{cm}$

Solution

(A) त्रिज्या $r$ वाले गोले का आयतन $V$ सूत्र द्वारा दिया जाता है: $V = \frac{4}{3} \pi r^3$।
त्रिज्या के सापेक्ष आयतन के बढ़ने की दर ज्ञात करने के लिए,हम अवकलज $\frac{dV}{dr}$ की गणना करते हैं:
$\frac{dV}{dr} = \frac{d}{dr} \left( \frac{4}{3} \pi r^3 \right) = \frac{4}{3} \pi (3r^2) = 4 \pi r^2$।
हमें यह दर तब ज्ञात करनी है जब त्रिज्या $r = 10 \text{ cm}$ हो।
अवकलज में $r = 10$ रखने पर:
$\frac{dV}{dr} = 4 \pi (10)^2 = 4 \pi (100) = 400 \pi$।
अतः,त्रिज्या के सापेक्ष आयतन के बढ़ने की दर $400 \pi \text{ cm}^3/\text{cm}$ है।
142
MediumMCQ
एक $5 \ m$ लंबी सीढ़ी दीवार के सहारे टिकी है। सीढ़ी का निचला सिरा जमीन पर दीवार से दूर $2 \ cm/s$ की दर से खींचा जाता है। जब सीढ़ी का निचला सिरा दीवार से $4 \ m$ दूर है,तो दीवार पर उसकी ऊँचाई किस दर से घट रही है?
A
$\frac{8}{3} \ cm/s$
B
$\frac{4}{3} \ cm/s$
C
$\frac{2}{3} \ cm/s$
D
$\frac{1}{3} \ cm/s$

Solution

(A) माना सीढ़ी के निचले सिरे की दीवार से दूरी $x$ है और दीवार पर सीढ़ी की ऊँचाई $y$ है।
सीढ़ी की लंबाई $5 \ m$ दी गई है,पाइथागोरस प्रमेय के अनुसार: $x^2 + y^2 = 5^2 = 25$.
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर: $2x \frac{dx}{dt} + 2y \frac{dy}{dt} = 0$,जो सरल होकर $\frac{dy}{dt} = -\frac{x}{y} \frac{dx}{dt}$ हो जाता है।
यहाँ $\frac{dx}{dt} = 2 \ cm/s$ दिया गया है।
जब $x = 4 \ m$ है,तब $y = \sqrt{25 - 4^2} = \sqrt{9} = 3 \ m$.
मान रखने पर: $\frac{dy}{dt} = -\frac{4}{3} \times 2 = -\frac{8}{3} \ cm/s$.
ऋणात्मक चिह्न दर्शाता है कि ऊँचाई घट रही है।
अतः,ऊँचाई $\frac{8}{3} \ cm/s$ की दर से घट रही है।
143
MediumMCQ
एक कण वक्र $6y = x^3 + 2$ के अनुदिश गति करता है। वक्र पर वे बिंदु ज्ञात कीजिए जहाँ $y$-निर्देशांक,$x$-निर्देशांक की तुलना में $8$ गुना तेजी से बदल रहा है।
A
$(4, 11)$ और $(-4, -31/3)$
B
$(4, 11)$ और $(4, -31/3)$
C
$(-4, 11)$ और $(4, -31/3)$
D
$(4, 11)$ और $(-4, 31/3)$

Solution

(A) वक्र का समीकरण $6y = x^3 + 2$ दिया गया है।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$6 \frac{dy}{dt} = 3x^2 \frac{dx}{dt}$
$3$ से भाग देने पर:
$2 \frac{dy}{dt} = x^2 \frac{dx}{dt}$
यह दिया गया है कि $y$-निर्देशांक,$x$-निर्देशांक की तुलना में $8$ गुना तेजी से बदल रहा है,अर्थात $\frac{dy}{dt} = 8 \frac{dx}{dt}$।
इस मान को समीकरण में रखने पर:
$2(8 \frac{dx}{dt}) = x^2 \frac{dx}{dt}$
$16 \frac{dx}{dt} = x^2 \frac{dx}{dt}$
$(x^2 - 16) \frac{dx}{dt} = 0$
मान लीजिए $\frac{dx}{dt} \neq 0$,तो $x^2 = 16$,जिससे $x = 4$ या $x = -4$ प्राप्त होता है।
जब $x = 4$,तब $6y = 4^3 + 2 = 66$,इसलिए $y = 11$। बिंदु $(4, 11)$ है।
जब $x = -4$,तब $6y = (-4)^3 + 2 = -62$,इसलिए $y = -62/6 = -31/3$। बिंदु $(-4, -31/3)$ है।
अतः,अभीष्ट बिंदु $(4, 11)$ और $(-4, -31/3)$ हैं।
144
MediumMCQ
एक हवा के बुलबुले की त्रिज्या $\frac{1}{2} \text{ cm/s}$ की दर से बढ़ रही है। जब त्रिज्या $1 \text{ cm}$ है,तो बुलबुले का आयतन किस दर से बढ़ रहा है?
A
$2 \pi \text{ cm}^3/\text{s}$
B
$\pi \text{ cm}^3/\text{s}$
C
$4 \pi \text{ cm}^3/\text{s}$
D
$8 \pi \text{ cm}^3/\text{s}$

Solution

(A) हवा का बुलबुला एक गोले के आकार का है।
त्रिज्या $r$ वाले गोले का आयतन $V$ इस प्रकार दिया जाता है: $V = \frac{4}{3} \pi r^3$।
समय $t$ के सापेक्ष दोनों पक्षों का अवकलन करने पर:
$\frac{dV}{dt} = \frac{4}{3} \pi \cdot 3r^2 \cdot \frac{dr}{dt} = 4 \pi r^2 \frac{dr}{dt}$।
दिया गया है कि $\frac{dr}{dt} = \frac{1}{2} \text{ cm/s}$ और $r = 1 \text{ cm}$।
इन मानों को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{dV}{dt} = 4 \pi (1)^2 \left( \frac{1}{2} \right) = 2 \pi \text{ cm}^3/\text{s}$।
अतः,बुलबुले का आयतन $2 \pi \text{ cm}^3/\text{s}$ की दर से बढ़ रहा है।
145
MediumMCQ
एक गुब्बारा,जो हमेशा गोलाकार रहता है,का व्यास $\frac{3}{2}(2x+1)$ है। $x$ के सापेक्ष इसके आयतन में परिवर्तन की दर ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{27}{4} \pi(2x+1)^2$
B
$\frac{27}{8} \pi(2x+1)^2$
C
$\frac{9}{4} \pi(2x+1)^2$
D
$\frac{27}{2} \pi(2x+1)^2$

Solution

(B) त्रिज्या $(r)$ वाले गोले का आयतन $(V)$ इस प्रकार है: $V = \frac{4}{3} \pi r^3$.
दिया गया व्यास $d = \frac{3}{2}(2x+1)$ है,इसलिए त्रिज्या $r = \frac{d}{2} = \frac{3}{4}(2x+1)$ होगी।
आयतन के सूत्र में $r$ का मान रखने पर:
$V = \frac{4}{3} \pi \left( \frac{3}{4}(2x+1) \right)^3 = \frac{4}{3} \pi \cdot \frac{27}{64} (2x+1)^3 = \frac{9}{16} \pi (2x+1)^3$.
$x$ के सापेक्ष आयतन में परिवर्तन की दर ज्ञात करने के लिए,$V$ का $x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dV}{dx} = \frac{d}{dx} \left( \frac{9}{16} \pi (2x+1)^3 \right) = \frac{9}{16} \pi \cdot 3(2x+1)^2 \cdot \frac{d}{dx}(2x+1)$.
$\frac{dV}{dx} = \frac{27}{16} \pi (2x+1)^2 \cdot 2 = \frac{27}{8} \pi (2x+1)^2$.
146
DifficultMCQ
रेत एक पाइप से $12 \text{ cm}^3/\text{s}$ की दर से गिर रही है। गिरती हुई रेत जमीन पर एक शंकु बनाती है,जिसमें शंकु की ऊँचाई हमेशा आधार की त्रिज्या का छठा भाग होती है। जब ऊँचाई $4 \text{ cm}$ है,तो रेत के शंकु की ऊँचाई किस दर से बढ़ रही है?
A
$\frac{1}{48 \pi} \text{ cm/s}$
B
$\frac{1}{72 \pi} \text{ cm/s}$
C
$\frac{1}{96 \pi} \text{ cm/s}$
D
$\frac{1}{108 \pi} \text{ cm/s}$

Solution

(A) शंकु का आयतन $V$,त्रिज्या $r$ और ऊँचाई $h$ के लिए $V = \frac{1}{3} \pi r^2 h$ होता है।
दिया गया है कि $h = \frac{1}{6} r$,इसलिए $r = 6h$ है।
आयतन के सूत्र में $r$ का मान रखने पर: $V = \frac{1}{3} \pi (6h)^2 h = \frac{1}{3} \pi (36h^2) h = 12 \pi h^3$।
समय $t$ के सापेक्ष अवकलन करने पर: $\frac{dV}{dt} = 12 \pi (3h^2) \frac{dh}{dt} = 36 \pi h^2 \frac{dh}{dt}$।
दिया गया है कि $\frac{dV}{dt} = 12 \text{ cm}^3/\text{s}$,इसलिए $12 = 36 \pi h^2 \frac{dh}{dt}$।
जब $h = 4 \text{ cm}$ है,तब $12 = 36 \pi (4)^2 \frac{dh}{dt} = 36 \pi (16) \frac{dh}{dt} = 576 \pi \frac{dh}{dt}$।
अतः,$\frac{dh}{dt} = \frac{12}{576 \pi} = \frac{1}{48 \pi} \text{ cm/s}$।
147
EasyMCQ
किसी वस्तु की $x$ इकाइयों के उत्पादन से जुड़ा कुल लागत $C(x)$ रुपये में $C(x) = 0.007x^{3} - 0.003x^{2} + 15x + 4000$ द्वारा दिया गया है। जब $17$ इकाइयों का उत्पादन किया जाता है,तो सीमांत लागत ज्ञात कीजिए।
A
$Rs. 20.967$
B
$Rs. 21.500$
C
$Rs. 19.850$
D
$Rs. 22.100$

Solution

(A) सीमांत लागत,उत्पादन के सापेक्ष कुल लागत में परिवर्तन की दर है।
सीमांत लागत $(MC) = \frac{dC}{dx} = 0.007(3x^{2}) - 0.003(2x) + 15$
$= 0.021x^{2} - 0.006x + 15$
जब $x = 17$,तब $MC = 0.021(17^{2}) - 0.006(17) + 15$
$= 0.021(289) - 0.102 + 15$
$= 6.069 - 0.102 + 15$
$= 20.967$
अतः,जब $17$ इकाइयों का उत्पादन होता है,तो सीमांत लागत $Rs. 20.967$ है।
148
MediumMCQ
एक उत्पाद की $x$ इकाइयों की बिक्री से प्राप्त कुल राजस्व (रुपये में) $R(x) = 13x^2 + 26x + 15$ द्वारा दिया गया है। जब $x = 7$ हो,तो सीमांत राजस्व ज्ञात कीजिए।
A
$Rs. 208$
B
$Rs. 200$
C
$Rs. 210$
D
$Rs. 215$

Solution

(A) सीमांत राजस्व को बेची गई इकाइयों की संख्या के सापेक्ष कुल राजस्व में परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है,जो अवकलज $\frac{dR}{dx}$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया कुल राजस्व फलन $R(x) = 13x^2 + 26x + 15$ है।
सीमांत राजस्व $(MR)$ ज्ञात करने के लिए,हम $R(x)$ का $x$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$MR = \frac{dR}{dx} = \frac{d}{dx}(13x^2 + 26x + 15)$
$MR = 13(2x) + 26(1) + 0$
$MR = 26x + 26$
अब,$x = 7$ पर सीमांत राजस्व का मान ज्ञात करते हैं:
$MR = 26(7) + 26$
$MR = 182 + 26$
$MR = 208$
अतः,जब $x = 7$ है,तो सीमांत राजस्व $Rs. 208$ है।
149
MediumMCQ
$r = 6 \text{ cm}$ पर एक वृत्त के क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर उसकी त्रिज्या $r$ के सापेक्ष क्या है?
A
$10 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
B
$12 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
C
$8 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
D
$11 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$

Solution

(B) त्रिज्या $r$ वाले वृत्त का क्षेत्रफल $A$ इस प्रकार दिया गया है:
$A = \pi r^2$
क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर उसकी त्रिज्या $r$ के सापेक्ष ज्ञात करने के लिए,हम $A$ का $r$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$\frac{dA}{dr} = \frac{d}{dr}(\pi r^2) = 2 \pi r$
अब,$r = 6 \text{ cm}$ पर इस अवकलज का मान ज्ञात करने पर:
$\frac{dA}{dr} = 2 \pi (6) = 12 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$
अतः,$r = 6 \text{ cm}$ पर वृत्त के क्षेत्रफल के परिवर्तन की दर $12 \pi \text{ cm}^2/\text{cm}$ है।
सही विकल्प $B$ है।

Applications of Derivatives — Rate of Change of Quantities · Frequently Asked Questions

1Are these Applications of Derivatives 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 Applications of Derivatives 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.