Gujarati

Continuity Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Continuity and Differentiation · Continuity

598+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 598 questions in Gujarati

351
DifficultMCQ
ધારો કે $f(x) = \begin{cases} x+a \sqrt{2} \sin x, & 0 \leq x < \frac{\pi}{4} \\ 2x \cot x+b, & \frac{\pi}{4} \leq x < \frac{\pi}{2} \\ a \cos 2x-b \sin x, & \frac{\pi}{2} \leq x \leq \pi \end{cases}$. જો $f(x)$ એ $0 \leq x \leq \pi$ માટે સતત હોય,તો:
A
$a=\frac{\pi}{6}, b=\frac{-\pi}{12}$
B
$a=\frac{-\pi}{6}, b=\frac{-\pi}{12}$
C
$a=\frac{-\pi}{6}, b=\frac{\pi}{12}$
D
$a=\frac{\pi}{6}, b=\frac{\pi}{12}$

Solution

(A) $f(x)$ એ $x = \frac{\pi}{4}$ પર સતત હોવા માટે,ડાબી બાજુની લક્ષ અને જમણી બાજુની લક્ષ સમાન હોવી જોઈએ:
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{4}^-} (x + a \sqrt{2} \sin x) = \frac{\pi}{4} + a \sqrt{2} \left(\frac{1}{\sqrt{2}}\right) = \frac{\pi}{4} + a$
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{4}^+} (2x \cot x + b) = 2\left(\frac{\pi}{4}\right) \cot\left(\frac{\pi}{4}\right) + b = \frac{\pi}{2} + b$
તેમને સરખાવતા: $\frac{\pi}{4} + a = \frac{\pi}{2} + b \implies a - b = \frac{\pi}{4} \quad \dots(1)$
$f(x)$ એ $x = \frac{\pi}{2}$ પર સતત હોવા માટે,ડાબી બાજુની લક્ષ અને જમણી બાજુની લક્ષ સમાન હોવી જોઈએ:
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}^-} (2x \cot x + b) = 2\left(\frac{\pi}{2}\right) \lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}^-} \cot x + b = \pi(0) + b = b$
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}^+} (a \cos 2x - b \sin x) = a \cos(\pi) - b \sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = -a - b$
તેમને સરખાવતા: $b = -a - b \implies a + 2b = 0 \implies a = -2b \quad \dots(2)$
$(2)$ ને $(1)$ માં મૂકતા: $-2b - b = \frac{\pi}{4} \implies -3b = \frac{\pi}{4} \implies b = -\frac{\pi}{12}$
તેથી $a = -2(-\frac{\pi}{12}) = \frac{\pi}{6}$.
352
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} 3ax + b, & \text{for } x < 1 \\ 11, & \text{for } x = 1 \\ 5ax - 2b, & \text{for } x > 1 \end{cases}$ એ $x = 1$ આગળ સતત હોય,તો $a$ અને $b$ ની કિંમતો શોધો.
A
$a = 2, b = 3$
B
$a = 3, b = 3$
C
$a = 2, b = 2$
D
$a = 3, b = 2$

Solution

(D) વિધેય $x = 1$ આગળ સતત હોવા માટે,ડાબી બાજુનું લક્ષ,જમણી બાજુનું લક્ષ અને વિધેયની કિંમત $x = 1$ આગળ સમાન હોવા જોઈએ.
$\lim_{x \to 1^-} f(x) = \lim_{x \to 1^-} (3ax + b) = 3a + b$
$\lim_{x \to 1^+} f(x) = \lim_{x \to 1^+} (5ax - 2b) = 5a - 2b$
આપેલ છે કે $f(1) = 11$,તેથી:
$3a + b = 11$ (સમીકરણ $1$)
$5a - 2b = 11$ (સમીકરણ $2$)
સમીકરણ $1$ પરથી,$b = 11 - 3a$. આ કિંમત સમીકરણ $2$ માં મૂકતા:
$5a - 2(11 - 3a) = 11$
$5a - 22 + 6a = 11$
$11a = 33 \implies a = 3$
$a = 3$ ની કિંમત $b = 11 - 3a$ માં મૂકતા:
$b = 11 - 3(3) = 11 - 9 = 2$
આમ,$a = 3$ અને $b = 2$ મળે છે.
353
MediumMCQ
જો $f(x) = \frac{1 - \sin x + \cos x}{1 + \sin x + \cos x}$,$x \neq \pi$ માટે $x = \pi$ આગળ સતત હોય,તો $f(\pi)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{-1}{2}$
B
$-1$
C
$1$
D
$\frac{1}{2}$

Solution

(B) આપેલ છે કે $f(x) = \frac{(1 + \cos x) - \sin x}{(1 + \cos x) + \sin x}$.
$f(x)$ એ $x = \pi$ આગળ સતત હોવાથી,$f(\pi) = \lim_{x \rightarrow \pi} f(x)$ થાય.
ત્રિકોણમિતીય નિત્યસમ $1 + \cos x = 2 \cos^2 \frac{x}{2}$ અને $\sin x = 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\lim_{x \rightarrow \pi} f(x) = \lim_{x \rightarrow \pi} \frac{2 \cos^2 \frac{x}{2} - 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}{2 \cos^2 \frac{x}{2} + 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}$
$= \lim_{x \rightarrow \pi} \frac{2 \cos \frac{x}{2} (\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2})}{2 \cos \frac{x}{2} (\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2})}$
$= \lim_{x \rightarrow \pi} \frac{\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2}}{\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}}$
અંશ અને છેદને $\cos \frac{x}{2}$ વડે ભાગતા:
$= \lim_{x \rightarrow \pi} \frac{1 - \tan \frac{x}{2}}{1 + \tan \frac{x}{2}} = \lim_{x \rightarrow \pi} \tan \left( \frac{\pi}{4} - \frac{x}{2} \right)$
$= \tan \left( \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{2} \right) = \tan \left( -\frac{\pi}{4} \right) = -1$.
354
EasyMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} -2 \sin x & -\pi \leq x < -\pi/2 \\ a \sin x + b & -\pi/2 \leq x \leq \pi/2 \\ \cos x & \pi/2 < x \leq \pi \end{cases}$ એ $[-\pi, \pi]$ માં સતત હોય,તો $(3a + 2b)^3$ ની કિંમત શોધો.
A
$1$
B
$8$
C
-$1$
D
-$8$

Solution

(C) $f(x)$ એ $[-\pi, \pi]$ માં સતત હોવા માટે,તે $x = -\pi/2$ અને $x = \pi/2$ આગળ સતત હોવું જોઈએ.
$x = -\pi/2$ આગળ:
$\lim_{x \to -\pi/2^-} f(x) = -2 \sin(-\pi/2) = -2(-1) = 2$.
$\lim_{x \to -\pi/2^+} f(x) = a \sin(-\pi/2) + b = -a + b$.
તે સતત હોવાથી,$-a + b = 2$ (સમીકરણ $1$).
$x = \pi/2$ આગળ:
$\lim_{x \to \pi/2^-} f(x) = a \sin(\pi/2) + b = a + b$.
$\lim_{x \to \pi/2^+} f(x) = \cos(\pi/2) = 0$.
તે સતત હોવાથી,$a + b = 0$ (સમીકરણ $2$).
સમીકરણ $1$ અને સમીકરણ $2$ નો સરવાળો કરતા: $(-a + b) + (a + b) = 2 + 0 \implies 2b = 2 \implies b = 1$.
સમીકરણ $2$ માં $b = 1$ મુકતા: $a + 1 = 0 \implies a = -1$.
હવે,$(3a + 2b)^3$ ની કિંમત શોધીએ:
$(3(-1) + 2(1))^3 = (-3 + 2)^3 = (-1)^3 = -1$.
355
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} x, & x \le 0 \\ 0, & x > 0 \end{cases}$ હોય,તો $x = 0$ આગળ વિધેય $f(x)$ માટે શું સાચું છે?
A
અસતત અને વિકલનીય નથી
B
અસતત છે પણ વિકલનીય છે
C
સતત છે પણ વિકલનીય નથી
D
સતત અને વિકલનીય છે

Solution

(C) આપેલ છે $f(x) = \begin{cases} x, & x \le 0 \\ 0, & x > 0 \end{cases}$.
$x = 0$ આગળ સાતત્ય માટે:
ડાબી બાજુનું લક્ષ $(LHL)$ = $\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^-} x = 0$.
જમણી બાજુનું લક્ષ $(RHL)$ = $\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^+} 0 = 0$.
વિધેયનું મૂલ્ય $f(0) = 0$.
અહીં $LHL$ = $RHL$ = $f(0)$ હોવાથી,વિધેય $x = 0$ આગળ સતત છે.
$x = 0$ આગળ વિકલનીયતા માટે:
ડાબી બાજુનું વિકલિત $(LHD)$ = $\lim_{h \to 0^+} \frac{f(0-h) - f(0)}{-h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{(0-h) - 0}{-h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{-h}{-h} = 1$.
જમણી બાજુનું વિકલિત $(RHD)$ = $\lim_{h \to 0^+} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{0 - 0}{h} = 0$.
અહીં $LHD$ $\neq$ $RHD$ હોવાથી,વિધેય $x = 0$ આગળ વિકલનીય નથી.
356
EasyMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} 6 \beta - 3 \alpha x, & \text{જો } -4 \leq x < -2 \\ 4x + 1, & \text{જો } -2 \leq x \leq 2 \end{cases}$ એ $[-4, 2]$ પર સતત હોય,તો $\alpha + \beta = $
A
$\frac{-7}{6}$
B
$\frac{4}{7}$
C
$\frac{-4}{7}$
D
$\frac{7}{6}$

Solution

(A) $f(x)$ એ $x = -2$ આગળ સતત હોવા માટે,ડાબી બાજુનું લક્ષ અને જમણી બાજુનું લક્ષ સમાન હોવા જોઈએ.
$\lim_{x \rightarrow -2^{-}} f(x) = \lim_{x \rightarrow -2^{-}} (6 \beta - 3 \alpha x) = 6 \beta - 3 \alpha (-2) = 6 \beta + 6 \alpha$.
$\lim_{x \rightarrow -2^{+}} f(x) = \lim_{x \rightarrow -2^{+}} (4x + 1) = 4(-2) + 1 = -8 + 1 = -7$.
$f(x)$ સતત હોવાથી,$6 \beta + 6 \alpha = -7$.
બંને બાજુ $6$ વડે ભાગતા,આપણને $\alpha + \beta = \frac{-7}{6}$ મળે છે.
357
EasyMCQ
જો $f(x) = \frac{(e^{2x} - 1) \sin x^{\circ}}{x^2}, x \neq 0$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0) =$
A
$\frac{90}{\pi}$
B
$\frac{180}{\pi}$
C
$\frac{\pi}{90}$
D
$\frac{\pi}{180}$

Solution

(C) કારણ કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થાય.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{(e^{2x} - 1) \sin x^{\circ}}{x^2}$
$x^{\circ} = \frac{x\pi}{180}$ રેડિયન રૂપાંતરનો ઉપયોગ કરતા:
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{(e^{2x} - 1)}{x} \cdot \frac{\sin(\frac{x\pi}{180})}{x}$
$f(0) = \lim_{x \to 0} \left( 2 \cdot \frac{e^{2x} - 1}{2x} \right) \cdot \left( \frac{\pi}{180} \cdot \frac{\sin(\frac{x\pi}{180})}{\frac{x\pi}{180}} \right)$
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{u \to 0} \frac{e^u - 1}{u} = 1$ અને $\lim_{v \to 0} \frac{\sin v}{v} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(0) = 2(1) \cdot \frac{\pi}{180}(1) = \frac{2\pi}{180} = \frac{\pi}{90}$.
358
EasyMCQ
જો વિધેય $f(x) = \frac{1-\sin 2x + \cos 2x}{1+\sin 2x + \cos 2x}$ એ $x \neq \frac{\pi}{2}$ માટે અને $f(x) = k$ એ $x = \frac{\pi}{2}$ માટે હોય અને તે $x = \frac{\pi}{2}$ આગળ સતત હોય,તો $k = $
A
$2$
B
$1$
C
$0$
D
$-1$

Solution

(D) વિધેય $f(x)$ એ $x = \frac{\pi}{2}$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}} f(x) = f(\frac{\pi}{2}) = k$ થવું જોઈએ.
પ્રથમ,$f(x)$ ના પદને સાદું રૂપ આપીએ:
$f(x) = \frac{(1+\cos 2x) - \sin 2x}{(1+\cos 2x) + \sin 2x} = \frac{2\cos^2 x - 2\sin x \cos x}{2\cos^2 x + 2\sin x \cos x}$.
અંશ અને છેદમાંથી $2\cos x$ સામાન્ય લેતા:
$f(x) = \frac{2\cos x(\cos x - \sin x)}{2\cos x(\cos x + \sin x)} = \frac{\cos x - \sin x}{\cos x + \sin x}$.
હવે,$x \rightarrow \frac{\pi}{2}$ માટે લક્ષની કિંમત મેળવીએ:
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}} \frac{\cos x - \sin x}{\cos x + \sin x} = \frac{\cos(\frac{\pi}{2}) - \sin(\frac{\pi}{2})}{\cos(\frac{\pi}{2}) + \sin(\frac{\pi}{2})} = \frac{0 - 1}{0 + 1} = -1$.
તેથી,$k = -1$.
359
MediumMCQ
જો $f(x) = \left[\tan \left(\frac{\pi}{4} + x\right)\right]^{\frac{1}{x}}$ જ્યારે $x \neq 0$ અને $f(x) = k$ જ્યારે $x = 0$ હોય,અને તે $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k =$
A
$e$
B
$\sqrt{e}$
C
$e^{2}$
D
$e^{4}$

Solution

(C) આપેલ છે કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) = k$ થાય.
આમ,$k = \lim_{x \to 0} \left[\tan \left(\frac{\pi}{4} + x\right)\right]^{\frac{1}{x}}$.
સૂત્ર $\tan(\frac{\pi}{4} + x) = \frac{1 + \tan x}{1 - \tan x}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$k = \lim_{x \to 0} \left(\frac{1 + \tan x}{1 - \tan x}\right)^{\frac{1}{x}}$.
આ $1^{\infty}$ સ્વરૂપ છે,તેથી આપણે લક્ષના ગુણધર્મ $\lim_{x \to 0} (1 + u(x))^{v(x)} = e^{\lim_{x \to 0} u(x)v(x)}$ નો ઉપયોગ કરીશું.
$k = \exp \left[ \lim_{x \to 0} \frac{1}{x} \left( \frac{1 + \tan x}{1 - \tan x} - 1 \right) \right]$.
$k = \exp \left[ \lim_{x \to 0} \frac{1}{x} \left( \frac{1 + \tan x - 1 + \tan x}{1 - \tan x} \right) \right] = \exp \left[ \lim_{x \to 0} \frac{2 \tan x}{x(1 - \tan x)} \right]$.
કારણ કે $\lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} = 1$,તેથી $k = e^{2(1)/(1-0)} = e^{2}$.
360
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{81^{x}-9^{x}}{k^{x}-1} & x \neq 0 \\ 2 & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k$ ની કિંમત શોધો.
A
$3$
B
$9$
C
$2$
D
$4$

Solution

(A) વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$x \rightarrow 0$ હોય ત્યારે $f(x)$ નું લક્ષ $f(0)$ જેટલું હોવું જોઈએ.
$\lim _{x \rightarrow 0} f(x) = f(0) = 2$.
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{81^{x}-9^{x}}{k^{x}-1} = 2$.
અંશમાંથી $9^{x}$ સામાન્ય લેતા: $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{9^{x}(9^{x}-1)}{k^{x}-1} = 2$.
અંશ અને છેદને $x$ વડે ભાગતા: $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{9^{x} \cdot \frac{9^{x}-1}{x}}{\frac{k^{x}-1}{x}} = 2$.
પ્રમાણિત લક્ષના સૂત્ર $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{a^{x}-1}{x} = \ln a$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{9^{0} \cdot \ln 9}{\ln k} = 2$.
$9^{0} = 1$ હોવાથી,$\frac{\ln 9}{\ln k} = 2$ મળે.
$\ln 9 = 2 \ln k \Rightarrow \ln 9 = \ln k^{2}$.
$k^{2} = 9 \Rightarrow k = 3$ (કારણ કે ઘાતાંકીય વિધેયના આધાર માટે $k$ ધન હોવો જોઈએ).
આમ,$k$ ની કિંમત $3$ છે.
361
EasyMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} \frac{\log 10 + \log(0.1 + 2x)}{2x} & x \neq 0 \\ k & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k + 2 = $
A
$2$
B
$10$
C
$12$
D
$11$

Solution

(C) વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \rightarrow 0} f(x) = f(0) = k$ હોવું જોઈએ.
આપેલ છે કે $x \neq 0$ માટે $f(x) = \frac{\log 10 + \log(0.1 + 2x)}{2x}$.
ગુણધર્મ $\log a + \log b = \log(ab)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\log 10 + \log(0.1 + 2x) = \log(10 \times (0.1 + 2x)) = \log(1 + 20x)$.
તેથી,$\lim_{x \rightarrow 0} \frac{\log(1 + 20x)}{2x} = k$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\lim_{u \rightarrow 0} \frac{\log(1 + u)}{u} = 1$.
$20$ વડે ગુણતા અને ભાગતા,આપણને મળે છે:
$\lim_{x \rightarrow 0} \frac{\log(1 + 20x)}{20x} \times 10 = k$.
કારણ કે $\lim_{x \rightarrow 0} \frac{\log(1 + 20x)}{20x} = 1$,તેથી $1 \times 10 = k$,એટલે કે $k = 10$.
આમ,$k + 2 = 10 + 2 = 12$.
362
EasyMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{|x-2|}{x-2}, & x \neq 2 \\ 1, & x = 2 \end{cases}$ હોય,તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સત્ય છે?
A
$f(x)$ એ $x=2$ આગળ સતત છે
B
$\lim_{x \rightarrow 2^{-}} f(x) = f(2)$
C
$\lim_{x \rightarrow 2^{+}} f(x) = \lim_{x \rightarrow 2^{-}} f(x)$
D
$f(x)$ એ $x=2$ આગળ અસતત છે

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(x) = \frac{|x-2|}{x-2}$ જ્યારે $x \neq 2$ અને $f(2) = 1$.
આપણે જાણીએ છીએ કે જો $x > 2$ હોય તો $|x-2| = (x-2)$ અને જો $x < 2$ હોય તો $|x-2| = -(x-2)$ થાય.
જમણી બાજુનું લક્ષ: $\lim_{x \rightarrow 2^{+}} f(x) = \lim_{x \rightarrow 2^{+}} \frac{x-2}{x-2} = 1$.
ડાબી બાજુનું લક્ષ: $\lim_{x \rightarrow 2^{-}} f(x) = \lim_{x \rightarrow 2^{-}} \frac{-(x-2)}{x-2} = -1$.
અહીં $\lim_{x \rightarrow 2^{+}} f(x) \neq \lim_{x \rightarrow 2^{-}} f(x)$ હોવાથી,$x=2$ આગળ લક્ષનું અસ્તિત્વ નથી.
વળી,$f(2) = 1$. લક્ષનું અસ્તિત્વ ન હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ $x=2$ આગળ અસતત છે.
363
MediumMCQ
જો $x \neq 0$ માટે વિધેય $f(x) = \left(\frac{4x+1}{1-4x}\right)^{\frac{1}{x}}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0)$ ની કિંમત શોધો.
A
$e^{8}$
B
$e^{10}$
C
$e^{-8}$
D
$e^{-10}$

Solution

(A) વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$f(0) = \lim_{x \rightarrow 0} f(x)$ હોવું જરૂરી છે.
લક્ષની ગણતરી કરતા: $\lim_{x \rightarrow 0} \left(\frac{1+4x}{1-4x}\right)^{\frac{1}{x}} = \frac{\lim_{x \rightarrow 0} (1+4x)^{\frac{1}{x}}}{\lim_{x \rightarrow 0} (1-4x)^{\frac{1}{x}}}$.
પ્રમાણિત લક્ષના સૂત્ર $\lim_{u \rightarrow 0} (1+u)^{\frac{1}{u}} = e$ નો ઉપયોગ કરતા:
$= \frac{\left[\lim_{x \rightarrow 0} (1+4x)^{\frac{1}{4x}}\right]^{4}}{\left[\lim_{x \rightarrow 0} (1-4x)^{\frac{1}{-4x}}\right]^{-4}} = \frac{e^{4}}{e^{-4}}$.
$= e^{4 - (-4)} = e^{8}$.
364
EasyMCQ
વિધેય $f(x) = \begin{cases} \frac{1}{x-1} & 0 \leq x \leq 2 \\ \frac{x+5}{x+3} & 2 < x \leq 4 \end{cases}$ ના તેના પ્રદેશમાં અસતત બિંદુઓ કયા છે?
A
માત્ર $x=2$
B
$x=1, x=2$
C
માત્ર $x=4$
D
$x=0, x=2$

Solution

(B) વિધેય $f(x)$ નીચે મુજબ વ્યાખ્યાયિત છે:
$f(x) = \frac{1}{x-1}$ જ્યાં $0 \leq x \leq 2$
$f(x) = \frac{x+5}{x+3}$ જ્યાં $2 < x \leq 4$
પગલું $1$: અંતરાલોની અંદર અસતત બિંદુઓ તપાસો.
$0 \leq x \leq 2$ માટે,વિધેય $f(x) = \frac{1}{x-1}$ એ $x=1$ આગળ અવ્યાખ્યાયિત છે. કારણ કે $1 \in [0, 2]$,તેથી $x=1$ એ અસતત બિંદુ છે.
$2 < x \leq 4$ માટે,વિધેય $f(x) = \frac{x+5}{x+3}$ એ $x=-3$ આગળ અવ્યાખ્યાયિત છે. કારણ કે $-3 \notin (2, 4]$,તેથી આ અંતરાલમાં કોઈ અસતત બિંદુ નથી.
પગલું $2$: સીમાબિંદુ $x=2$ આગળ સાતત્ય તપાસો.
$\lim_{x \to 2^-} f(x) = \lim_{x \to 2^-} \frac{1}{x-1} = \frac{1}{2-1} = 1$
$\lim_{x \to 2^+} f(x) = \lim_{x \to 2^+} \frac{x+5}{x+3} = \frac{2+5}{2+3} = \frac{7}{5}$
કારણ કે $\lim_{x \to 2^-} f(x) \neq \lim_{x \to 2^+} f(x)$,તેથી વિધેય $x=2$ આગળ અસતત છે.
નિષ્કર્ષ: અસતત બિંદુઓ $x=1$ અને $x=2$ છે.
365
EasyMCQ
જો $\begin{aligned} f(x) &= \frac{4 \sin \pi x}{5 x} \text{ જ્યાં } x \neq 0 \\ &= 2k \text{ જ્યાં } x = 0 \end{aligned}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{2 \pi}{5}$
B
$\frac{\pi}{5}$
C
$\frac{\pi}{10}$
D
$\frac{4 \pi}{5}$

Solution

(A) કારણ કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $x \to 0$ માટે વિધેયની લક્ષ કિંમત એ $x = 0$ આગળ વિધેયની કિંમત જેટલી હોવી જોઈએ.
$\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$
$\lim_{x \to 0} \frac{4 \sin \pi x}{5 x} = 2k$
આપણે જાણીએ છીએ કે $\lim_{\theta \to 0} \frac{\sin \theta}{\theta} = 1$.
$\lim_{x \to 0} \left( \frac{4 \sin \pi x}{5 x} \right) = \lim_{x \to 0} \left( \frac{4 \pi \sin \pi x}{5 \pi x} \right) = \frac{4 \pi}{5} \lim_{x \to 0} \frac{\sin \pi x}{\pi x} = \frac{4 \pi}{5} \times 1 = \frac{4 \pi}{5}$.
આને $f(0) = 2k$ સાથે સરખાવતા:
$\frac{4 \pi}{5} = 2k$
$k = \frac{4 \pi}{10} = \frac{2 \pi}{5}$
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
366
EasyMCQ
જો $f(x) = \frac{1 - \sin x + \cos x}{1 + \sin x + \cos x}$ એ $x \neq \pi$ માટે $x = \pi$ આગળ સતત હોય,તો $f(\pi) =$
A
$-1$
B
$2$
C
$0$
D
$1$

Solution

(A) કારણ કે $f$ એ $x = \pi$ આગળ સતત છે,તેથી $f(\pi) = \lim_{x \rightarrow \pi} f(x)$ થાય.
લક્ષ $\lim_{x \rightarrow \pi} \frac{1 - \sin x + \cos x}{1 + \sin x + \cos x}$ માટે એલ-હોસ્પિટલના નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
$\lim_{x \rightarrow \pi} \frac{\frac{d}{dx}(1 - \sin x + \cos x)}{\frac{d}{dx}(1 + \sin x + \cos x)} = \lim_{x \rightarrow \pi} \frac{-\cos x - \sin x}{\cos x - \sin x}$.
$x = \pi$ મૂકતા:
$f(\pi) = \frac{-\cos(\pi) - \sin(\pi)}{\cos(\pi) - \sin(\pi)} = \frac{-(-1) - 0}{-1 - 0} = \frac{1}{-1} = -1$.
367
EasyMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{(e^{3x}-1) \sin x^{\circ}}{x^2} & x \neq 0 \\ \frac{\pi}{60} & x = 0 \end{cases}$ હોય,તો:
A
$f$ એ $x=0$ આગળ સતત છે
B
$\lim_{x \rightarrow 0} f(x)=3$
C
$f$ ને $x=0$ આગળ અસતત છે જે દૂર કરી શકાતી નથી
D
$f$ ને $x=0$ આગળ દૂર કરી શકાય તેવી અસતતતા છે

Solution

(A) $x=0$ આગળ સાતત્ય ચકાસવા માટે,આપણે $\lim_{x \rightarrow 0} f(x)$ ની કિંમત શોધીએ.
આપેલ છે કે $f(x) = \frac{(e^{3x}-1) \sin x^{\circ}}{x^2}$ જ્યારે $x \neq 0$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $x^{\circ} = \frac{\pi x}{180}$ રેડિયન.
તેથી,$\lim_{x \rightarrow 0} f(x) = \lim_{x \rightarrow 0} \frac{(e^{3x}-1) \sin(\frac{\pi x}{180})}{x^2}$.
$3x$ અને $\frac{\pi}{180}$ વડે ગુણતા અને ભાગતા,આપણને મળે છે:
$\lim_{x \rightarrow 0} \left( \frac{e^{3x}-1}{3x} \cdot 3 \right) \cdot \left( \frac{\sin(\frac{\pi x}{180})}{\frac{\pi x}{180}} \cdot \frac{\pi}{180} \right) = (1 \cdot 3) \cdot (1 \cdot \frac{\pi}{180}) = \frac{3\pi}{180} = \frac{\pi}{60}$.
અહીં $\lim_{x \rightarrow 0} f(x) = f(0) = \frac{\pi}{60}$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ $x=0$ આગળ સતત છે.
368
DifficultMCQ
જો $f(x)$ એ $x = 3$ આગળ સતત હોય,જ્યાં $f(x) = \begin{cases} ax + 1, & \text{for } x \leq 3 \\ bx + 3, & \text{for } x > 3 \end{cases}$,તો
A
$a + b = - \frac{2}{3}$
B
$a - b = - \frac{2}{3}$
C
$a - b = \frac{2}{3}$
D
$a + b = \frac{2}{3}$

Solution

(C) આપેલ છે કે $f(x)$ એ $x = 3$ આગળ સતત છે.
કોઈ બિંદુ $x = c$ આગળ વિધેય સતત હોવા માટે,ડાબી બાજુનું લક્ષ,જમણી બાજુનું લક્ષ અને તે બિંદુએ વિધેયનું મૂલ્ય સમાન હોવા જોઈએ.
$\therefore \lim_{x \to 3^-} f(x) = \lim_{x \to 3^+} f(x) = f(3)$.
ડાબી બાજુનું લક્ષ શોધતા: $\lim_{x \to 3^-} f(x) = \lim_{h \to 0} f(3 - h) = \lim_{h \to 0} [a(3 - h) + 1] = 3a + 1$.
જમણી બાજુનું લક્ષ શોધતા: $\lim_{x \to 3^+} f(x) = \lim_{h \to 0} f(3 + h) = \lim_{h \to 0} [b(3 + h) + 3] = 3b + 3$.
કારણ કે $f(x)$ એ $x = 3$ આગળ સતત છે,તેથી આપણે લક્ષોને સરખાવીએ: $3a + 1 = 3b + 3$.
પદોને ગોઠવતા: $3a - 3b = 3 - 1$.
$3(a - b) = 2$.
$a - b = \frac{2}{3}$.
369
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} x - \frac{|x|}{x}, & x < 0 \\ x + \frac{|x|}{x}, & x > 0 \\ 1, & x = 0 \end{cases}$ હોય,તો નીચેનામાંથી શું સાચું છે?
A
$\lim_{x \to 0^{-}} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી
B
$\lim_{x \to 0^{+}} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી
C
$f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે
D
$\lim_{x \to 0^{-}} f(x) \neq \lim_{x \to 0^{+}} f(x)$

Solution

(C) આપેલ વિધેય $f(x) = \begin{cases} x - \frac{|x|}{x}, & x < 0 \\ x + \frac{|x|}{x}, & x > 0 \\ 1, & x = 0 \end{cases}$ છે.
$x = 0$ આગળ સાતત્ય ચકાસવા માટે,આપણે ડાબી બાજુનું લક્ષ $(LHL)$,જમણી બાજુનું લક્ષ $(RHL)$ અને વિધેયનું મૂલ્ય $f(0)$ શોધીએ.
$LHL = \lim_{x \to 0^{-}} f(x) = \lim_{x \to 0^{-}} \left(x - \frac{|x|}{x}\right)$.
જ્યારે $x < 0$,ત્યારે $|x| = -x$,તેથી $\frac{|x|}{x} = -1$.
$LHL = \lim_{x \to 0^{-}} (x - (-1)) = \lim_{x \to 0^{-}} (x + 1) = 0 + 1 = 1$.
$RHL = \lim_{x \to 0^{+}} f(x) = \lim_{x \to 0^{+}} \left(x + \frac{|x|}{x}\right)$.
જ્યારે $x > 0$,ત્યારે $|x| = x$,તેથી $\frac{|x|}{x} = 1$.
$RHL = \lim_{x \to 0^{+}} (x + 1) = 0 + 1 = 1$.
આપેલ છે કે $f(0) = 1$.
અહીં $LHL = RHL = f(0) = 1$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે.
370
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} \frac{(e^{kx} - 1) \tan kx}{4x^2}, & x \neq 0 \\ 16, & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k = . . . . . .$.
A
$\pm \frac{1}{8}$
B
$\pm 4$
C
$\pm 2$
D
$\pm 8$

Solution

(D) આપેલ છે કે વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$ થવું જોઈએ.
અહીં $f(0) = 16$ છે,તેથી લક્ષની કિંમત મેળવીએ:
$\lim_{x \to 0} \frac{(e^{kx} - 1) \tan kx}{4x^2} = 16$.
આ પદને નીચે મુજબ લખી શકાય:
$\lim_{x \to 0} \left( \frac{e^{kx} - 1}{kx} \right) \left( \frac{\tan kx}{kx} \right) \left( \frac{k^2 x^2}{4x^2} \right) = 16$.
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{u \to 0} \frac{e^u - 1}{u} = 1$ અને $\lim_{u \to 0} \frac{\tan u}{u} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$1 \times 1 \times \frac{k^2}{4} = 16$.
$\frac{k^2}{4} = 16$.
$k^2 = 64$.
$k = \pm 8$.
371
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \frac{\log(1 + ax) - \log(1 - bx)}{x}$,$x \neq 0$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0) = $ . . . . . .
A
$\log a - \log b$
B
$a + b$
C
$\log a + \log b$
D
$a - b$

Solution

(B) આપેલ છે કે વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{\log(1 + ax) - \log(1 - bx)}{x}$.
આ $\frac{0}{0}$ અનિશ્ચિત સ્વરૂપ હોવાથી,આપણે અંશ અને છેદનું $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરીને $L'\text{Hospital}$ ના નિયમનો ઉપયોગ કરીશું:
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{dx}(\log(1 + ax)) - \frac{d}{dx}(\log(1 - bx))}{\frac{d}{dx}(x)}$.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{a}{1 + ax} - \frac{-b}{1 - bx}}{1}$.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \left( \frac{a}{1 + ax} + \frac{b}{1 - bx} \right)$.
$x = 0$ મૂકતા:
$f(0) = \frac{a}{1 + 0} + \frac{b}{1 - 0} = a + b$.
372
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કયું વિધેય $x = 0$ આગળ સતત નથી?
A
$f(x) = \begin{cases} (1 + 2x)^{1/x}, & x \neq 0 \\ e^2, & x = 0 \end{cases}$
B
$f(x) = \begin{cases} \sin x - \cos x, & x \neq 0 \\ -1, & x = 0 \end{cases}$
C
$f(x) = \begin{cases} \frac{e^{1/x} - 1}{e^{1/x} + 1}, & x \neq 0 \\ -1, & x = 0 \end{cases}$
D
$f(x) = \begin{cases} \frac{e^{5x} - e^{2x}}{\sin 3x}, & x \neq 0 \\ 1, & x = 0 \end{cases}$

Solution

(C) વિધેય $f(x)$ એ $x = a$ આગળ સતત હોય જો $\lim_{x \to a} f(x) = f(a)$ થાય.
વિકલ્પ $C$ માટે,આપણે $x = 0$ આગળ લક્ષ ચકાસીએ:
$R.H.L. = \lim_{x \to 0^+} \frac{e^{1/x} - 1}{e^{1/x} + 1} = \lim_{x \to 0^+} \frac{1 - e^{-1/x}}{1 + e^{-1/x}} = \frac{1 - 0}{1 + 0} = 1$.
$L.H.L. = \lim_{x \to 0^-} \frac{e^{1/x} - 1}{e^{1/x} + 1} = \frac{0 - 1}{0 + 1} = -1$.
અહીં $L.H.L. \neq R.H.L.$ હોવાથી,$x = 0$ આગળ લક્ષનું અસ્તિત્વ નથી.
તેથી,આ વિધેય $x = 0$ આગળ સતત નથી.
373
MediumMCQ
જો $f(x) = \frac{e^{x^2} - \cos x}{x^2}$ એ $x \neq 0$ માટે $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{2}{3}$
B
$\frac{5}{2}$
C
$1$
D
$\frac{3}{2}$

Solution

(D) કારણ કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થાય.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{e^{x^2} - \cos x}{x^2}$
આ લક્ષની કિંમત શોધવા માટે,અંશમાં $1$ ઉમેરીએ અને બાદ કરીએ:
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{(e^{x^2} - 1) + (1 - \cos x)}{x^2}$
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{e^{x^2} - 1}{x^2} + \lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2}$
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{u \to 0} \frac{e^u - 1}{u} = 1$ અને $\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \frac{1}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(0) = 1 + \frac{1}{2} = \frac{3}{2}$.
374
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} x^2 + \alpha, & x \ge 0 \\ 2\sqrt{x^2 + 1} + \beta, & x < 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય અને $f(\frac{1}{2}) = 2$ હોય,તો $\alpha^2 + \beta^2$ ની કિંમત શોધો.
A
$3$
B
$\frac{8}{25}$
C
$\frac{25}{8}$
D
$\frac{1}{3}$

Solution

(C) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવાથી,ડાબી બાજુનું લક્ષ અને જમણી બાજુનું લક્ષ સમાન હોવા જોઈએ.
$\lim_{x \to 0^+} (x^2 + \alpha) = \lim_{x \to 0^-} (2\sqrt{x^2 + 1} + \beta)$
$0^2 + \alpha = 2\sqrt{0^2 + 1} + \beta$
$\alpha = 2 + \beta \implies \alpha - \beta = 2 . . . (1)$
આપેલ છે કે $f(\frac{1}{2}) = 2$. કારણ કે $\frac{1}{2} \ge 0$,આપણે વિધેયનો પ્રથમ ભાગ વાપરીશું:
$f(\frac{1}{2}) = (\frac{1}{2})^2 + \alpha = 2$
$\frac{1}{4} + \alpha = 2$
$\alpha = 2 - \frac{1}{4} = \frac{7}{4}$
સમીકરણ $(1)$ માં $\alpha = \frac{7}{4}$ મૂકતા:
$\frac{7}{4} - \beta = 2$
$\beta = \frac{7}{4} - 2 = -\frac{1}{4}$
હવે,$\alpha^2 + \beta^2$ ની ગણતરી કરતા:
$\alpha^2 + \beta^2 = (\frac{7}{4})^2 + (-\frac{1}{4})^2$
$\alpha^2 + \beta^2 = \frac{49}{16} + \frac{1}{16} = \frac{50}{16} = \frac{25}{8}$
375
EasyMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \log(\sec^2 x)^{\cot^2 x}, & x \neq 0 \\ K, & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $K$ ની કિંમત શોધો.
A
$e^{-1}$
B
$1$
C
$e$
D
$0$

Solution

(B) કારણ કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થાય.
$K = \lim_{x \to 0} \log(\sec^2 x)^{\cot^2 x}$
$\log(a^b) = b \log a$ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા:
$K = \lim_{x \to 0} \cot^2 x \cdot \log(\sec^2 x)$
$\sec^2 x = 1 + \tan^2 x$ હોવાથી:
$K = \lim_{x \to 0} \cot^2 x \cdot \log(1 + \tan^2 x)$
$K = \lim_{x \to 0} \frac{\log(1 + \tan^2 x)}{\tan^2 x}$
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{u \to 0} \frac{\log(1+u)}{u} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = \tan^2 x$ જ્યારે $x \to 0$:
$K = 1$.
376
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} [\tan(\frac{\pi}{4} + x)]^{\frac{1}{x}}, & x \neq 0 \\ K, & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $K = ?$
A
$e$
B
$e^{-1}$
C
$e^{2}$
D
$e^{-2}$

Solution

(C) કારણ કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$.
આપેલ છે કે $f(0) = K$,તેથી $K = \lim_{x \to 0} [\tan(\frac{\pi}{4} + x)]^{\frac{1}{x}}$.
સૂત્ર $\tan(\frac{\pi}{4} + x) = \frac{1 + \tan x}{1 - \tan x}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$K = \lim_{x \to 0} (\frac{1 + \tan x}{1 - \tan x})^{\frac{1}{x}}$.
આ $1^{\infty}$ સ્વરૂપ છે,તેથી આપણે $\lim_{x \to 0} (1 + g(x))^{h(x)} = e^{\lim_{x \to 0} g(x)h(x)}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીશું.
$K = \lim_{x \to 0} [1 + (\frac{1 + \tan x}{1 - \tan x} - 1)]^{\frac{1}{x}} = \lim_{x \to 0} [1 + \frac{2 \tan x}{1 - \tan x}]^{\frac{1}{x}}$.
$K = e^{\lim_{x \to 0} (\frac{2 \tan x}{1 - \tan x} \cdot \frac{1}{x})}$.
કારણ કે $\lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} = 1$,તેથી:
$K = e^{\lim_{x \to 0} (\frac{2}{1 - \tan x} \cdot 1)} = e^{\frac{2}{1 - 0}} = e^{2}$.
377
MediumMCQ
$k$ ની કઈ કિંમત માટે વિધેય $f(x) = \begin{cases} \frac{\text{log}(1+2x) \sin x^{\circ}}{x^2}, & x \neq 0 \\ k, & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે?
A
$2$
B
$\frac{1}{2}$
C
$\frac{\pi}{90}$
D
$\frac{90}{\pi}$

Solution

(C) વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવાથી,$\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$ થાય.
તેથી,$\lim_{x \to 0} \frac{\text{log}(1 + 2x) \cdot \sin x^{\circ}}{x^2} = k$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin x^{\circ} = \sin(\frac{\pi x}{180})$.
તેથી,$\lim_{x \to 0} \frac{\text{log}(1 + 2x)}{x} \cdot \frac{\sin(\frac{\pi x}{180})}{x} = k$.
$2$ અને $\frac{\pi}{180}$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$\lim_{x \to 0} \left( 2 \cdot \frac{\text{log}(1 + 2x)}{2x} \right) \cdot \left( \frac{\pi}{180} \cdot \frac{\sin(\frac{\pi x}{180})}{\frac{\pi x}{180}} \right) = k$.
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{u \to 0} \frac{\text{log}(1+u)}{u} = 1$ અને $\lim_{v \to 0} \frac{\sin v}{v} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$2 \cdot 1 \cdot \frac{\pi}{180} \cdot 1 = k$.
આમ,$k = \frac{\pi}{90}$.
378
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x)$ જે $f(x) = \begin{cases} x \sin \frac{1}{x}, & x \neq 0 \\ k, & x = 0 \end{cases}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તે $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k = . . . . . .$
A
$0$
B
$1$
C
$-1$
D
$\frac{1}{2}$

Solution

(A) આપેલ વિધેય $f(x) = \begin{cases} x \sin \frac{1}{x}, & x \neq 0 \\ k, & x = 0 \end{cases}$ છે.
વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવાથી,શરત $\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$ નું પાલન થવું જોઈએ.
આપણે લક્ષની ગણતરી કરીએ: $\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે તમામ $x \neq 0$ માટે,$-1 \leq \sin \frac{1}{x} \leq 1$ થાય.
બંને બાજુ $x$ વડે ગુણતા,આપણને $-|x| \leq x \sin \frac{1}{x} \leq |x|$ મળે છે.
સ્ક્વીઝ પ્રમેય (Squeeze Theorem) મુજબ,જેમ $x \to 0$ થાય,તેમ $-|x|$ અને $|x|$ બંને $0$ ને અનુલક્ષે છે.
તેથી,$\lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x} = 0$.
અહીં $f(0) = k$ હોવાથી,$k = 0$ મળે છે.
379
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} x \sin \left(\frac{1}{x}\right), & x \neq 0 \\ 0, & x = 0 \end{cases}$ હોય,તો $x = 0$ આગળ વિધેય $f(x)$
A
સતત છે
B
વિકલનીય છે
C
સતત છે પણ વિકલનીય નથી
D
આપેલ પૈકી કોઈ નહીં

Solution

(C) આપેલ છે,$f(x) = \begin{cases} x \sin \left(\frac{1}{x}\right), & x \neq 0 \\ 0, & x = 0 \end{cases}$
$x = 0$ આગળ સાતત્ય માટે:
$LHL = f(0-0) = \lim_{h \to 0} f(0-h) = \lim_{h \to 0} (-h) \sin \left(-\frac{1}{h}\right) = \lim_{h \to 0} h \sin \left(\frac{1}{h}\right) = 0 \times (\text{સીમિત કિંમત}) = 0$.
$RHL = f(0+0) = \lim_{h \to 0} f(0+h) = \lim_{h \to 0} h \sin \left(\frac{1}{h}\right) = 0 \times (\text{સીમિત કિંમત}) = 0$.
અહીં $f(0) = LHL = RHL = 0$ હોવાથી,$f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે.
$x = 0$ આગળ વિકલનીયતા માટે:
$Rf'(0) = \lim_{h \to 0} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{h \sin(1/h) - 0}{h} = \lim_{h \to 0} \sin(1/h)$.
જેમ $h \to 0$,$\sin(1/h)$ એ $-1$ અને $1$ ની વચ્ચે દોલન કરે છે,તેથી લક્ષનું અસ્તિત્વ નથી.
તે જ રીતે,$Lf'(0) = \lim_{h \to 0} \frac{f(0-h) - f(0)}{-h} = \lim_{h \to 0} \frac{-h \sin(-1/h) - 0}{-h} = \lim_{h \to 0} \sin(1/h)$,જેનું પણ અસ્તિત્વ નથી.
વિકલનનું અસ્તિત્વ ન હોવાથી,$f(x)$ એ $x = 0$ આગળ વિકલનીય નથી.
આમ,$f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે પણ વિકલનીય નથી.
380
EasyMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{\log (1 + 2ax) - \log (1 - bx)}{x}, & x \neq 0 \\ k, & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k$ ની કિંમત શોધો.
A
$b + a$
B
$b - 2a$
C
$2a - b$
D
$2a + b$

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$.
$f(0) = k$.
$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \frac{\log (1 + 2ax) - \log (1 - bx)}{x}$.
આ $\frac{0}{0}$ સ્વરૂપ છે,તેથી આપણે $L$'Hospital ના નિયમનો ઉપયોગ કરીશું:
$k = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{dx}(\log (1 + 2ax) - \log (1 - bx))}{\frac{d}{dx}(x)}$.
$k = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{2a}{1 + 2ax} - \frac{-b}{1 - bx}}{1}$.
$k = \frac{2a}{1 + 0} + \frac{b}{1 - 0} = 2a + b$.
381
DifficultMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} (1+|\sin x|)^{\frac{a}{|\sin x|}}, & -\pi/6 < x < 0 \\ b, & x = 0 \\ e^{\frac{\tan 2x}{\tan 3x}}, & 0 < x < \pi/6 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $a$ અને $b$ ની કિંમતો શોધો.
A
$3/2, e^{3/2}$
B
$-2/3, e^{-3/2}$
C
$2/3, e^{2/3}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^+} f(x) = f(0)$ હોવું જરૂરી છે.
પ્રથમ,ડાબી બાજુનું લક્ષ $(LHL)$ શોધીએ:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^-} (1+|\sin x|)^{\frac{a}{|\sin x|}}$.
ધારો કે $u = |\sin x|$. જેમ $x \to 0$,તેમ $u \to 0^+$. લક્ષ $\lim_{u \to 0^+} (1+u)^{a/u} = e^a$ થાય.
હવે,જમણી બાજુનું લક્ષ $(RHL)$ શોધીએ:
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^+} e^{\frac{\tan 2x}{\tan 3x}}$.
લક્ષ $\lim_{\theta \to 0} \frac{\tan k\theta}{\theta} = k$ નો ઉપયોગ કરતા,$\lim_{x \to 0^+} \frac{\tan 2x}{\tan 3x} = \lim_{x \to 0^+} \frac{(\tan 2x / 2x) \cdot 2x}{(\tan 3x / 3x) \cdot 3x} = \frac{1 \cdot 2}{1 \cdot 3} = \frac{2}{3}$ મળે.
આમ,$\lim_{x \to 0^+} f(x) = e^{2/3}$.
$f(0) = b$ હોવાથી,સાતત્ય માટે $e^a = e^{2/3} = b$ થાય.
તેથી,$a = 2/3$ અને $b = e^{2/3}$ મળે.
382
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} -2 \sin x, & -\pi \leq x \leq -\frac{\pi}{2} \\ a \sin x + b, & -\frac{\pi}{2} < x < \frac{\pi}{2} \\ \cos x, & \frac{\pi}{2} \leq x \leq \pi \end{cases}$ એ $[-\pi, \pi]$ માં સતત હોય,તો $a$ અને $b$ ની કિંમતો શોધો.
A
$-1, 0$
B
$1, 0$
C
$1, 1$
D
$-1, 1$

Solution

(D) વિધેય $f(x)$ એ $[-\pi, \pi]$ માં સતત હોવા માટે,તે $x = -\frac{\pi}{2}$ અને $x = \frac{\pi}{2}$ આગળ સતત હોવું જોઈએ.
$x = -\frac{\pi}{2}$ આગળ:
$\lim_{x \rightarrow -\frac{\pi}{2}^-} (-2 \sin x) = -2 \sin(-\frac{\pi}{2}) = -2(-1) = 2$.
$\lim_{x \rightarrow -\frac{\pi}{2}^+} (a \sin x + b) = a \sin(-\frac{\pi}{2}) + b = -a + b$.
આ બંનેને સરખાવતા,$-a + b = 2$ (સમીકરણ $1$).
$x = \frac{\pi}{2}$ આગળ:
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}^-} (a \sin x + b) = a \sin(\frac{\pi}{2}) + b = a + b$.
$\lim_{x \rightarrow \frac{\pi}{2}^+} \cos x = \cos(\frac{\pi}{2}) = 0$.
આ બંનેને સરખાવતા,$a + b = 0$ (સમીકરણ $2$).
સમીકરણ $1$ અને $2$ નો સરવાળો કરતા:
$(-a + b) + (a + b) = 2 + 0 \Rightarrow 2b = 2 \Rightarrow b = 1$.
$b = 1$ ની કિંમત સમીકરણ $2$ માં મૂકતા:
$a + 1 = 0 \Rightarrow a = -1$.
આમ,$a = -1$ અને $b = 1$ મળે છે.
383
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} x \sin \frac{1}{x}, & x \neq 0 \\ k, & x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k$ ની કિંમત શોધો.
A
$1$
B
$-1$
C
$0$
D
$2$

Solution

(C) જો વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થવું જોઈએ.
આપેલ છે કે $f(0) = k$.
હવે,લક્ષની ગણતરી કરીએ: $\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે તમામ $x \neq 0$ માટે,$-1 \leq \sin \frac{1}{x} \leq 1$ થાય.
બંને બાજુ $x$ વડે ગુણતા ($x > 0$ માટે),આપણને $-x \leq x \sin \frac{1}{x} \leq x$ મળે.
સ્ક્વીઝ પ્રમેય (Squeeze Theorem) મુજબ,જેમ $x \to 0$ થાય,તેમ $-x$ અને $x$ બંને $0$ ને અનુલક્ષે છે.
તેથી,$\lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x} = 0$.
આમ,$f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ હોવાથી,$k = 0$ મળે.
384
EasyMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{x+1}{9x+x^3}$ એ
A
બરાબર બે બિંદુઓ પર અસતત છે.
B
$x$ ની તમામ વાસ્તવિક કિંમતો માટે સતત છે.
C
બરાબર ત્રણ બિંદુઓ પર અસતત છે.
D
બરાબર એક બિંદુ પર અસતત છે.

Solution

(D) વિધેય $f(x) = \frac{x+1}{9x+x^3}$ ને $f(x) = \frac{x+1}{x(9+x^2)}$ તરીકે લખી શકાય છે.
વિધેય ત્યાં અસતત હોય છે જ્યાં છેદ શૂન્ય થાય છે,એટલે કે $x(9+x^2) = 0$.
આ સમીકરણ માટે,આપણને $x = 0$ અથવા $9+x^2 = 0$ મળે છે.
સમીકરણ $x^2 = -9$ નો કોઈ વાસ્તવિક ઉકેલ નથી કારણ કે તમામ વાસ્તવિક $x$ માટે $x^2$ હંમેશા અ-ઋણ હોય છે.
તેથી,વિધેય માત્ર $x = 0$ પર અસતત છે.
આમ,વિધેય બરાબર એક બિંદુ પર અસતત છે.
385
EasyMCQ
જો $x \neq 0$ માટે $f(x) = |x|/x$ અને $x = 0$ માટે $1$ હોય,તો આ વિધેય કેવું છે?
A
$x = 0$ આગળ સતત છે પણ વિકલનીય નથી
B
$x = 0$ આગળ વિકલનીય છે પણ સતત નથી
C
$x = 0$ આગળ સતત પણ નથી અને વિકલનીય પણ નથી
D
$x = 0$ આગળ સતત અને વિકલનીય બંને છે

Solution

(C) વિધેયને આ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું છે: $f(x) = \begin{cases} 1 & x > 0 \\ -1 & x < 0 \\ 1 & x = 0 \end{cases}$.
$x = 0$ આગળ સાતત્ય ચકાસવા માટે,આપણે ડાબી બાજુનું લક્ષ અને જમણી બાજુનું લક્ષ મેળવીએ:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = -1$
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = 1$
અહીં ડાબી બાજુનું લક્ષ અને જમણી બાજુનું લક્ષ સમાન ન હોવાથી,વિધેય $x = 0$ આગળ અસતત છે.
વિધેય $x = 0$ આગળ સતત ન હોવાથી,તે $x = 0$ આગળ વિકલનીય પણ નથી.
તેથી,વિધેય $x = 0$ આગળ સતત પણ નથી અને વિકલનીય પણ નથી.
386
MediumMCQ
ધારો કે $f: R \rightarrow R$ એ વિકલનીય વિધેય છે જેથી $f(3)=3$ અને $f^{\prime}(3)=\frac{1}{27}$. જો $g(x)=\begin{cases} \int_3^{f(x)} \frac{3t^2}{x-3} dt & \text{જો } x \neq 3 \\ K & \text{જો } x=3 \end{cases}$ એ $x=3$ આગળ સતત હોય,તો $K=$
A
$1$
B
$3$
C
$\frac{1}{3}$
D
$9$

Solution

(A) $g(x)$ એ $x=3$ આગળ સતત હોવા માટે,$K = \lim_{x \to 3} g(x) = \lim_{x \to 3} \int_3^{f(x)} \frac{3t^2}{x-3} dt$ હોવું જોઈએ.
જ્યારે $x \to 3$ થાય ત્યારે સંકલન $\frac{0}{0}$ સ્વરૂપમાં હોવાથી (કારણ કે $f(3)=3$),આપણે લૉપિટલનો નિયમ અને લેબનિઝનો નિયમ વાપરીએ.
ધારો કે $I(x) = \int_3^{f(x)} 3t^2 dt$. તો $g(x) = \frac{I(x)}{x-3}$.
લૉપિટલના નિયમ મુજબ,$K = \lim_{x \to 3} \frac{\frac{d}{dx} \int_3^{f(x)} 3t^2 dt}{\frac{d}{dx} (x-3)}$.
લેબનિઝના નિયમનો ઉપયોગ કરતા,$\frac{d}{dx} \int_3^{f(x)} 3t^2 dt = 3(f(x))^2 \cdot f^{\prime}(x)$.
તેથી,$K = \lim_{x \to 3} \frac{3(f(x))^2 \cdot f^{\prime}(x)}{1} = 3(f(3))^2 \cdot f^{\prime}(3)$.
આપેલ કિંમતો $f(3)=3$ અને $f^{\prime}(3)=\frac{1}{27}$ મૂકતા:
$K = 3 \cdot (3)^2 \cdot \frac{1}{27} = 3 \cdot 9 \cdot \frac{1}{27} = 27 \cdot \frac{1}{27} = 1$.
387
EasyMCQ
જો $x \in (-1, 2)$ માટે $f(x) = [x]$ હોય,તો $f$ ક્યાં અસતત છે? (જ્યાં $[x]$ એ ફ્લોર વિધેય દર્શાવે છે)
A
$x = -1, 0, 1, 2$
B
$x = -1, 0, 1$
C
$x = 0, 1$
D
$x = 2$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = [x]$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે.
કોઈપણ પૂર્ણાંક $n$ માટે,ફ્લોર વિધેય $[x]$ એ $x = n$ આગળ અસતત છે કારણ કે ડાબી બાજુની લક્ષ $n-1$ છે અને જમણી બાજુની લક્ષ $n$ છે.
આપેલ પ્રદેશ $x \in (-1, 2)$ માટે,આ અંતરાલમાં આવતા પૂર્ણાંકો $0$ અને $1$ છે.
તેથી,વિધેય $f(x) = [x]$ એ $x = 0$ અને $x = 1$ આગળ અસતત છે.
388
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{8^x-4^x-2^x+1}{x^2}, & \text{જો } x > 0 \\ e^x \sin x + x + \lambda \log 4, & \text{જો } x \leqslant 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $1000 e^\lambda = $ ની કિંમત શોધો.
A
$1000$
B
$3000$
C
$2000$
D
$4000$

Solution

(C) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^-} f(x) = f(0)$ હોવું જોઈએ.
પ્રથમ,જમણી બાજુની લક્ષ કિંમત શોધો:
$\lim_{x \to 0^+} \frac{8^x-4^x-2^x+1}{x^2} = \lim_{x \to 0^+} \frac{(4^x-1)(2^x-1)}{x^2} = \lim_{x \to 0^+} \left( \frac{4^x-1}{x} \right) \left( \frac{2^x-1}{x} \right) = \log 4 \cdot \log 2$.
હવે,ડાબી બાજુની લક્ષ કિંમત અને $f(0)$ શોધો:
$f(0) = e^0 \sin(0) + 0 + \lambda \log 4 = \lambda \log 4$.
બંને લક્ષ કિંમતોને સરખાવતા:
$\log 4 \cdot \log 2 = \lambda \log 4 \implies \lambda = \log 2$.
હવે,$1000 e^\lambda$ ની કિંમત શોધો:
$1000 e^{\log 2} = 1000 \times 2 = 2000$.
389
DifficultMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{1-\cos 4x}{x^2} & \text{જો } x < 0 \\ a & \text{જો } x = 0 \\ \frac{\sqrt{16+\sqrt{x}}-4}{\sqrt{x}} & \text{જો } x > 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $a$ ની કિંમત શોધો.
A
$8$
B
$1/8$
C
$4$
D
$1/4$

Solution

(B) કોઈ વિધેય $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય તે માટે,ડાબી બાજુનું લક્ષ $(LHL)$,જમણી બાજુનું લક્ષ $(RHL)$,અને વિધેયની કિંમત $f(0)$ સમાન હોવા જોઈએ.
$LHL = \lim_{x \to 0^-} \frac{1-\cos 4x}{x^2} = \lim_{x \to 0^-} \frac{2\sin^2(2x)}{x^2} = \lim_{x \to 0^-} 2 \left(\frac{\sin 2x}{2x}\right)^2 \times 4 = 2 \times 1^2 \times 4 = 8$.
$RHL = \lim_{x \to 0^+} \frac{\sqrt{16+\sqrt{x}}-4}{\sqrt{x}}$.
અનુબદ્ધ પદ વડે ગુણતા: $\lim_{x \to 0^+} \frac{(\sqrt{16+\sqrt{x}}-4)(\sqrt{16+\sqrt{x}}+4)}{\sqrt{x}(\sqrt{16+\sqrt{x}}+4)} = \lim_{x \to 0^+} \frac{16+\sqrt{x}-16}{\sqrt{x}(\sqrt{16+\sqrt{x}}+4)} = \lim_{x \to 0^+} \frac{1}{\sqrt{16+\sqrt{x}}+4} = \frac{1}{4+4} = \frac{1}{8}$.
અહીં $LHL \neq RHL$ હોવાથી,$a$ ની કોઈપણ કિંમત માટે વિધેય $x = 0$ આગળ સતત નથી. પ્રશ્નમાં વિરોધાભાસ છે કારણ કે લક્ષ સમાન નથી.
390
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \begin{cases} \frac{\cos ax - \cos bx}{\cos cx - \cos bx} & , x \neq 0 \\ -1 & , x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $a^2, b^2, c^2$ એ શેમાં છે?
A
સમગુણોત્તર શ્રેણી
B
સમાંતર શ્રેણી
C
હરાત્મક શ્રેણી
D
અરિથમેટિકો-જિયોમેટ્રિક શ્રેણી

Solution

(B) વિધેય $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) = -1$ હોવું જોઈએ.
લક્ષની ગણતરી: $\lim_{x \to 0} \frac{\cos ax - \cos bx}{\cos cx - \cos bx}$.
નાના $\theta$ માટે $\cos \theta \approx 1 - \frac{\theta^2}{2}$ વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા:
$\lim_{x \to 0} \frac{(1 - \frac{a^2x^2}{2}) - (1 - \frac{b^2x^2}{2})}{(1 - \frac{c^2x^2}{2}) - (1 - \frac{b^2x^2}{2})} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{b^2x^2}{2} - \frac{a^2x^2}{2}}{\frac{b^2x^2}{2} - \frac{c^2x^2}{2}} = \frac{b^2 - a^2}{b^2 - c^2}$.
આને $-1$ ની બરાબર લેતા: $\frac{b^2 - a^2}{b^2 - c^2} = -1$.
$b^2 - a^2 = -(b^2 - c^2) \implies b^2 - a^2 = c^2 - b^2$.
$2b^2 = a^2 + c^2$.
આ શરત સૂચવે છે કે $a^2, b^2, c^2$ એ સમાંતર શ્રેણીમાં છે.
391
MediumMCQ
જો $f(x) = [x] - [\frac{x}{4}]$,$x \in R$,જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય દર્શાવે છે,તો:
A
$\lim_{x \rightarrow 4^{-}} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે,પરંતુ $\lim_{x \rightarrow 4^{+}} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
B
$f(x)$ એ $x = 4$ આગળ સતત છે.
C
$\lim_{x \rightarrow 4^{+}} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે,પરંતુ $\lim_{x \rightarrow 4^{-}} f(x)$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
D
$\lim_{x \rightarrow 4^{-}} f(x)$ અને $\lim_{x \rightarrow 4^{+}} f(x)$ બંને અસ્તિત્વ ધરાવે છે,પરંતુ સમાન નથી.

Solution

(B) $x = 4$ આગળ ડાબી બાજુનું લક્ષ: $\lim_{x \rightarrow 4^{-}} f(x) = [4^{-}] - [\frac{4^{-}}{4}] = 3 - 0 = 3$.
$x = 4$ આગળ જમણી બાજુનું લક્ષ: $\lim_{x \rightarrow 4^{+}} f(x) = [4^{+}] - [\frac{4^{+}}{4}] = 4 - 1 = 3$.
$x = 4$ આગળ વિધેયનું મૂલ્ય: $f(4) = [4] - [\frac{4}{4}] = 4 - 1 = 3$.
કારણ કે $\lim_{x \rightarrow 4^{-}} f(x) = \lim_{x \rightarrow 4^{+}} f(x) = f(4) = 3$,તેથી વિધેય $f(x)$ એ $x = 4$ આગળ સતત છે.
392
MediumMCQ
જો $f(x) = \frac{(27-2x)^{1/3}-3}{9-3(243+5x)^{1/5}}, x \neq 0$ એ $x=0$ આગળ સતત હોય, તો $f(0)$ ની કિંમત શોધો.
A
$2/3$
B
$6$
C
$2$
D
$1/3$

Solution

(C) $f(x)$ એ $x=0$ આગળ સતત હોવા માટે, $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થવું જોઈએ.
ધારો કે $L = \lim_{x \to 0} \frac{(27-2x)^{1/3}-3}{9-3(243+5x)^{1/5}}$.
અચળાંકો સામાન્ય લેતા: $L = \lim_{x \to 0} \frac{3((1 - \frac{2x}{27})^{1/3} - 1)}{9(1 - (1 + \frac{5x}{243})^{1/5})} = \frac{1}{3} \lim_{x \to 0} \frac{(1 - \frac{2x}{27})^{1/3} - 1}{1 - (1 + \frac{5x}{243})^{1/5}}$.
દ્વિપદી વિસ્તરણ $(1+u)^n \approx 1+nu$ નો ઉપયોગ કરતા:
અંશ: $(1 - \frac{2x}{27})^{1/3} - 1 \approx 1 - \frac{2x}{81} - 1 = -\frac{2x}{81}$.
છેદ: $1 - (1 + \frac{5x}{243})^{1/5} \approx 1 - (1 + \frac{x}{243}) = -\frac{x}{243}$.
આમ, $L = \frac{1}{3} \cdot \frac{-2x/81}{-x/243} = \frac{1}{3} \cdot \frac{2}{81} \cdot 243 = \frac{1}{3} \cdot 2 \cdot 3 = 2$.
393
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{8^x - 4^x - 2^x + 1}{x^2} & , \text{જો } x > 0 \\ e^x \sin x + kx + \lambda \log 4 & , \text{જો } x \le 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $500 e^\lambda$ ની કિંમત શોધો.
A
$1000$
B
$2000$
C
$4000$
D
$3000$

Solution

(A) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^-} f(x) = f(0)$ થવું જોઈએ.
પ્રથમ,જમણી બાજુનું લક્ષ મેળવીએ: $\lim_{x \to 0^+} \frac{8^x - 4^x - 2^x + 1}{x^2} = \lim_{x \to 0^+} \frac{(4^x - 1)(2^x - 1)}{x^2} = \log 4 \cdot \log 2$.
ત્યારબાદ,ડાબી બાજુનું લક્ષ મેળવીએ: $\lim_{x \to 0^-} (e^x \sin x + kx + \lambda \log 4) = \lambda \log 4$.
બંનેને સરખાવતા: $\lambda \log 4 = \log 4 \cdot \log 2 \implies \lambda = \log 2$.
તેથી $e^\lambda = e^{\log 2} = 2$.
આમ,$500 e^\lambda = 500 \times 2 = 1000$.
394
MediumMCQ
જો $f(x) = \frac{10^x + 7^x - 14^x - 5^x}{1 - \cos x}, x \neq 0$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\log_e 2 \cdot \log_e(5/7)$
B
$\log_e 4 \cdot \log_e(5/7)$
C
$\log_e 2 \cdot \log_e(7/5)$
D
$\log_e 4 \cdot \log_e(7/5)$

Solution

(B) કારણ કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{10^x + 7^x - 14^x - 5^x}{1 - \cos x}$.
અંશના અવયવ પાડતા: $(2^x - 1)(5^x - 7^x)$.
તેથી,$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{(2^x - 1)(5^x - 7^x)}{1 - \cos x}$.
પ્રમાણિત લક્ષનો ઉપયોગ કરતા: $\lim_{x \to 0} \frac{a^x - 1}{x} = \ln a$ અને $\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \frac{1}{2}$.
$f(0) = \frac{(\ln 2)(\ln 5 - \ln 7)}{1/2} = 2 \ln 2 \ln(5/7) = \ln 4 \ln(5/7)$.
395
MediumMCQ
જો $f(x) = \frac{\sin(\pi \cos^2 x)}{3x^2}$ માટે $x \neq 0$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0) = $
A
$0$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$-\frac{\pi}{3}$
D
$\frac{3}{\pi}$

Solution

(B) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ હોવું જોઈએ.
આપેલ છે કે $f(x) = \frac{\sin(\pi \cos^2 x)}{3x^2}$.
નિત્યસમ $\cos^2 x = 1 - \sin^2 x$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(x) = \frac{\sin(\pi(1 - \sin^2 x))}{3x^2} = \frac{\sin(\pi - \pi \sin^2 x)}{3x^2}$.
કારણ કે $\sin(\pi - \theta) = \sin \theta$,તેથી:
$f(x) = \frac{\sin(\pi \sin^2 x)}{3x^2}$.
હવે,$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \frac{\sin(\pi \sin^2 x)}{3x^2} = \lim_{x \to 0} \left( \frac{\sin(\pi \sin^2 x)}{\pi \sin^2 x} \times \frac{\pi \sin^2 x}{3x^2} \right)$.
કારણ કે $\lim_{u \to 0} \frac{\sin u}{u} = 1$ અને $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$,તેથી:
$f(0) = 1 \times \frac{\pi}{3} \times (1)^2 = \frac{\pi}{3}$.
396
MediumMCQ
જો $f(x) = \begin{cases} \frac{9^x - 2 \cdot 3^x + 1}{\log(1 + 3x) \cdot \tan 2x} & , x \neq 0 \\ a(\log b)^c & , x = 0 \end{cases}$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $a + b + c =$
A
$\frac{31}{6}$
B
$\frac{1}{6}$
C
$\frac{5}{6}$
D
$\frac{3}{20}$

Solution

(A) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$ થવું જોઈએ.
પ્રથમ,લક્ષની કિંમત શોધો: $\lim_{x \to 0} \frac{9^x - 2 \cdot 3^x + 1}{\log(1 + 3x) \cdot \tan 2x}$.
નોંધો કે $9^x - 2 \cdot 3^x + 1 = (3^x - 1)^2$.
તેથી,લક્ષ $\lim_{x \to 0} \frac{(3^x - 1)^2}{\log(1 + 3x) \cdot \tan 2x}$ છે.
પ્રમાણિત લક્ષો $\lim_{x \to 0} \frac{3^x - 1}{x} = \log 3$,$\lim_{x \to 0} \frac{\log(1 + 3x)}{3x} = 1$,અને $\lim_{x \to 0} \frac{\tan 2x}{2x} = 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
લક્ષ $= \frac{(\log 3)^2}{6}$.
આપેલ છે કે $f(0) = a(\log b)^c$,તેથી $a(\log b)^c = \frac{1}{6}(\log 3)^2$.
સરખામણી કરતા,$a = \frac{1}{6}$,$b = 3$,અને $c = 2$.
તેથી,$a + b + c = \frac{1}{6} + 3 + 2 = \frac{31}{6}$.
397
EasyMCQ
જો $f(x) = \frac{1+\cos \pi x}{\pi(1-x)^2}$ એ $x \neq 1$ માટે $x=1$ આગળ સતત હોય,તો $f(1)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{2\pi}$
B
$\frac{2}{\pi}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\frac{1}{2}$

Solution

(C) $f(x)$ એ $x=1$ આગળ સતત હોવાથી,$f(1) = \lim_{x \to 1} f(x)$.
ધારો કે $1-x = h$. જ્યારે $x \to 1$,ત્યારે $h \to 0$.
$f(1) = \lim_{h \to 0} \frac{1+\cos(\pi(1-h))}{\pi h^2}$
$f(1) = \lim_{h \to 0} \frac{1+\cos(\pi - \pi h)}{\pi h^2}$
કારણ કે $\cos(\pi - \theta) = -\cos \theta$,તેથી:
$f(1) = \lim_{h \to 0} \frac{1-\cos(\pi h)}{\pi h^2}$
નિત્યસમ $1-\cos \theta = 2\sin^2(\frac{\theta}{2})$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(1) = \lim_{h \to 0} \frac{2\sin^2(\frac{\pi h}{2})}{\pi h^2}$
$f(1) = \frac{2}{\pi} \lim_{h \to 0} \left( \frac{\sin(\frac{\pi h}{2})}{h} \right)^2$
$(\frac{\pi}{2})^2$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$f(1) = \frac{2}{\pi} \cdot (\frac{\pi}{2})^2 \lim_{h \to 0} \left( \frac{\sin(\frac{\pi h}{2})}{\frac{\pi h}{2}} \right)^2$
$f(1) = \frac{2}{\pi} \cdot \frac{\pi^2}{4} \cdot (1)^2 = \frac{\pi}{2}$.
398
DifficultMCQ
જો $f(x) = \left[\tan \left(\frac{\pi}{4} + x\right)\right]^{\frac{1}{x}}$ માટે $x \neq 0$ અને $f(x) = k$ માટે $x = 0$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $k = \dots$
A
$e^2$
B
$1$
C
$e$
D
$e^{-2}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત છે,તેથી $\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) = k$.
અહીં લક્ષ $1^\infty$ સ્વરૂપનું હોવાથી,આપણે $\lim_{x \to a} [g(x)]^{h(x)} = e^{\lim_{x \to a} [g(x) - 1]h(x)}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીશું.
અહીં $g(x) = \tan(\frac{\pi}{4} + x)$ અને $h(x) = \frac{1}{x}$ છે.
$k = e^{\lim_{x \to 0} [\tan(\frac{\pi}{4} + x) - 1] \cdot \frac{1}{x}}$.
$\tan(A+B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\tan(\frac{\pi}{4} + x) = \frac{1 + \tan x}{1 - \tan x}$ મળે.
$k = e^{\lim_{x \to 0} [\frac{1 + \tan x}{1 - \tan x} - 1] \cdot \frac{1}{x}} = e^{\lim_{x \to 0} [\frac{1 + \tan x - 1 + \tan x}{1 - \tan x}] \cdot \frac{1}{x}}$.
$k = e^{\lim_{x \to 0} \frac{2 \tan x}{x(1 - \tan x)}} = e^{2 \cdot \lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} \cdot \lim_{x \to 0} \frac{1}{1 - \tan x}}$.
$\lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} = 1$ અને $\lim_{x \to 0} \frac{1}{1 - \tan x} = 1$ હોવાથી,$k = e^{2 \cdot 1 \cdot 1} = e^2$ મળે.
399
EasyMCQ
જો $x \neq 0$ માટે $f(x) = \left(\frac{2^{x}-1}{1-3^{x}}\right)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0) = $
A
$-\log_{3} 2$
B
$-\frac{\log 2}{\log 3}$
C
$\frac{\log 2}{\log 3}$
D
$-\log 2$

Solution

(B) $f(x)$ એ $x = 0$ આગળ સતત હોવા માટે,$f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થવું જોઈએ.
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{2^{x}-1}{1-3^{x}}$
$f(0) = \lim_{x \to 0} \frac{2^{x}-1}{-(3^{x}-1)}$
$f(0) = -\frac{\lim_{x \to 0} \frac{2^{x}-1}{x}}{\lim_{x \to 0} \frac{3^{x}-1}{x}}$
પ્રમાણિત લક્ષ $\lim_{x \to 0} \frac{a^{x}-1}{x} = \log a$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(0) = -\frac{\log 2}{\log 3}$
400
EasyMCQ
જો $f(x) = \left(\frac{1+\tan x}{1+\sin x}\right)^{\operatorname{cosec} x}$ એ $x=0$ આગળ સતત હોય,તો $f(0)$ ની કિંમત શોધો.
A
$0$
B
$1$
C
$e$
D
$\frac{1}{e}$

Solution

(B) $f(x)$ એ $x=0$ આગળ સતત હોવા માટે,$f(0) = \lim_{x \to 0} f(x)$ થવું જોઈએ.
$\lim_{x \to 0} \left(\frac{1+\tan x}{1+\sin x}\right)^{\operatorname{cosec} x} = \lim_{x \to 0} \exp\left(\operatorname{cosec} x \cdot \ln\left(\frac{1+\tan x}{1+\sin x}\right)\right)$.
વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા,લક્ષ $1^\infty$ સ્વરૂપમાં છે.
$\lim_{x \to 0} \frac{1}{\sin x} \left(\frac{1+\tan x}{1+\sin x} - 1\right) = 0$.
તેથી,$f(0) = e^0 = 1$.

Continuity and Differentiation — Continuity · Frequently Asked Questions

1Are these Continuity and Differentiation 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 Continuity and Differentiation 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.