Gujarati

Domain and Range Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Relation and Function · Domain and Range

324+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 324 questions in Gujarati

101
MediumMCQ
જો વિધેયો $f(x) = \sqrt{x}$ અને $g(x) = \sqrt{1-x}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત હોય,તો નીચેના વિધેયોનો સામાન્ય પ્રદેશ શું છે: $f+g, f-g, f/g, g/f, g-f$ જ્યાં $(f \pm g)(x) = f(x) \pm g(x)$ અને $(f/g)(x) = \frac{f(x)}{g(x)}$?
A
$0 \leq x \leq 1$
B
$0 \leq x < 1$
C
$0 < x < 1$
D
$0 < x \leq 1$

Solution

(C) $f(x) = \sqrt{x}$ માટે,પ્રદેશ $[0, \infty)$ છે.
$g(x) = \sqrt{1-x}$ માટે,પ્રદેશ $(-\infty, 1]$ છે.
$f+g, f-g,$ અને $g-f$ નો પ્રદેશ $f$ અને $g$ ના પ્રદેશોનો છેદગણ છે,જે $[0, 1]$ છે.
$f/g$ માટે,આપણે $g(x) \neq 0$ ની જરૂર છે,તેથી $1-x \neq 0 \implies x \neq 1$. પ્રદેશ $[0, 1)$ છે.
$g/f$ માટે,આપણે $f(x) \neq 0$ ની જરૂર છે,તેથી $x \neq 0$. પ્રદેશ $(0, 1]$ છે.
આ તમામ વિધેયો માટે સામાન્ય પ્રદેશ $[0, 1], [0, 1),$ અને $(0, 1]$ નો છેદગણ છે,જે $(0, 1)$ છે.
102
DifficultMCQ
વિધેય $f(x) = \log_{\sqrt{5}}(3 + \cos(\frac{3\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} - x) - \cos(\frac{3\pi}{4} - x))$ નો વિસ્તાર શોધો.
A
$(0, \sqrt{5})$
B
$[-2, 2]$
C
$[\frac{1}{\sqrt{5}}, \sqrt{5}]$
D
$[0, 2]$

Solution

(D) ધારો કે લઘુગણકનો તર્ક $g(x) = 3 + \cos(\frac{3\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} - x) - \cos(\frac{3\pi}{4} - x)$ છે.
સરવાળાથી ગુણાકારના સૂત્રો $\cos(A+B) + \cos(A-B) = 2\cos A \cos B$ અને $\cos(A-B) - \cos(A+B) = 2\sin A \sin B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$g(x) = 3 + [\cos(\frac{3\pi}{4} + x) - \cos(\frac{3\pi}{4} - x)] + [\cos(\frac{\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} - x)]$
$g(x) = 3 - 2\sin(\frac{3\pi}{4})\sin(x) + 2\cos(\frac{\pi}{4})\cos(x)$
કારણ કે $\sin(\frac{3\pi}{4}) = \frac{1}{\sqrt{2}}$ અને $\cos(\frac{\pi}{4}) = \frac{1}{\sqrt{2}}$ છે:
$g(x) = 3 - 2(\frac{1}{\sqrt{2}})\sin(x) + 2(\frac{1}{\sqrt{2}})\cos(x) = 3 + \sqrt{2}(\cos x - \sin x)$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $-\sqrt{2} \leq \cos x - \sin x \leq \sqrt{2}$.
તેથી,$3 + \sqrt{2}(-\sqrt{2}) \leq g(x) \leq 3 + \sqrt{2}(\sqrt{2})$,
જેનું સાદું રૂપ $3 - 2 \leq g(x) \leq 3 + 2$,એટલે કે $1 \leq g(x) \leq 5$ થાય છે.
$f(x) = \log_{\sqrt{5}}(g(x))$ હોવાથી,વિસ્તાર $[\log_{\sqrt{5}}(1), \log_{\sqrt{5}}(5)]$ છે.
$\log_{\sqrt{5}}(1) = 0$ અને $\log_{\sqrt{5}}(5) = 2$ હોવાથી,વિસ્તાર $[0, 2]$ છે.
103
DifficultMCQ
ધારો કે $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક $\leq x$ દર્શાવે છે,જ્યાં $x \in \mathbb{R}$. જો વાસ્તવિક મૂલ્ય ધરાવતા વિધેય $f(x) = \sqrt{\frac{|[x]|-2}{|[x]|-3}}$ નો પ્રદેશ $(-\infty, a) \cup [b, c) \cup [4, \infty)$ હોય,જ્યાં $a < b < c$,તો $a+b+c$ નું મૂલ્ય શોધો.
A
$-3$
B
$1$
C
$-2$
D
$8$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \sqrt{\frac{|[x]|-2}{|[x]|-3}}$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,વર્ગમૂળની અંદરની અભિવ્યક્તિ અ-ઋણ હોવી જોઈએ અને છેદ શૂન્ય ન હોવો જોઈએ.
$\frac{|[x]|-2}{|[x]|-3} \geq 0$ અને $|[x]|-3 \neq 0$.
ધારો કે $Y = [x]$. આપણે $\frac{|Y|-2}{|Y|-3} \geq 0$ ઉકેલીએ.
નિર્ણાયક બિંદુઓ $|Y| = 2$ અને $|Y| = 3$ છે,જેનો અર્થ છે કે $Y \in \{-3, -2, 2, 3\}$.
$|Y|$ માટે અંતરાલો તપાસતા:
$1$. જો $|Y| < 2$ હોય,તો $\frac{-}{-} > 0$ (સાચું). આ $-2 < Y < 2$ ને અનુરૂપ છે,તેથી $[x] \in \{-1, 0, 1\}$,જેનો અર્થ છે કે $x \in [-1, 2)$.
$2$. જો $2 \leq |Y| < 3$ હોય,તો $\frac{+}{-} < 0$ (ખોટું).
$3$. જો $|Y| > 3$ હોય,તો $\frac{+}{+} > 0$ (સાચું). આ $Y > 3$ અથવા $Y < -3$ ને અનુરૂપ છે,તેથી $[x] \geq 4$ અથવા $[x] \leq -4$,જેનો અર્થ છે કે $x \in [4, \infty)$ અથવા $x \in (-\infty, -3)$.
આ બધાને જોડતા,પ્રદેશ $(-\infty, -3) \cup [-1, 2) \cup [4, \infty)$ મળે છે.
$(-\infty, a) \cup [b, c) \cup [4, \infty)$ સાથે સરખાવતા,આપણને $a = -3$,$b = -1$,અને $c = 2$ મળે છે.
તેથી,$a+b+c = -3 + (-1) + 2 = -2$.
104
AdvancedMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{\cos^{-1}\left(\frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9}\right)}{\log_{e}(x^{2}-3x+2)}$ નો પ્રદેશ શોધો.
A
$(-\infty, 1) \cup (2, \infty)$
B
$(2, \infty)$
C
$[-\frac{1}{2}, 1) \cup (2, \infty)$
D
$[-\frac{1}{2}, 1) \cup (2, \infty) - \{\frac{3+\sqrt{5}}{2}, \frac{3-\sqrt{5}}{2}\}$

Solution

(D) વિધેય $f(x)$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,નીચેની શરતો સંતોષાવી જોઈએ:
$1$. $\cos^{-1}$ નો આર્ગ્યુમેન્ટ $[-1, 1]$ માં હોવો જોઈએ: $-1 \leq \frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9} \leq 1$.
$\frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9} - 1 \leq 0$ ઉકેલતા $\frac{(x-2)(x-3)}{(x-3)(x+3)} - 1 \leq 0 \implies \frac{x-2}{x+3} - 1 \leq 0 \implies \frac{-5}{x+3} \leq 0 \implies x+3 > 0 \implies x > -3$.
$\frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9} + 1 \geq 0$ ઉકેલતા $\frac{(x-2)(x-3)}{(x-3)(x+3)} + 1 \geq 0 \implies \frac{x-2}{x+3} + 1 \geq 0 \implies \frac{2x+1}{x+3} \geq 0 \implies x \in (-\infty, -3) \cup [-\frac{1}{2}, \infty)$.
છેદગણ લેતા,આપણને $x \in [-\frac{1}{2}, \infty)$ મળે છે (જ્યાં $x=3$ ને બાદ કરતા).
$2$. $\log_{e}$ નો આર્ગ્યુમેન્ટ ધન હોવો જોઈએ: $x^{2}-3x+2 > 0 \implies (x-1)(x-2) > 0 \implies x \in (-\infty, 1) \cup (2, \infty)$.
$3$. છેદ શૂન્ય ન હોવો જોઈએ: $\log_{e}(x^{2}-3x+2) \neq 0 \implies x^{2}-3x+2 \neq 1 \implies x^{2}-3x+1 \neq 0 \implies x \neq \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2}$.
બધી શરતોને જોડતા: $x \in [-\frac{1}{2}, 1) \cup (2, \infty) - \{\frac{3+\sqrt{5}}{2}, \frac{3-\sqrt{5}}{2}\}$.
105
DifficultMCQ
વિધેય $f(x) = \sin^{-1}[2x^2 - 3] + \log_2(\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5))$,જ્યાં $[t]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય છે,તેનો પ્રદેશ શોધો.
A
$\left(-\sqrt{\frac{5}{2}}, \frac{5-\sqrt{5}}{2}\right)$
B
$\left(\frac{5-\sqrt{5}}{2}, \frac{5+\sqrt{5}}{2}\right)$
C
$\left(1, \frac{5-\sqrt{5}}{2}\right)$
D
$\left[1, \frac{5+\sqrt{5}}{2}\right)$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \sin^{-1}[2x^2 - 3] + \log_2(\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5))$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે:
$1.$ $\sin^{-1}[2x^2 - 3]$ માટે,$-1 \leq [2x^2 - 3] \leq 1$ હોવું જોઈએ. આથી $-1 \leq 2x^2 - 3 < 2$,એટલે કે $2 \leq 2x^2 < 5$,જે $1 \leq x^2 < 2.5$ આપે છે.
$2.$ $\log_2(\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5))$ માટે,$\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5) > 0$ હોવું જોઈએ. આધાર $1/2 < 1$ હોવાથી,$0 < x^2 - 5x + 5 < 1$ મળે.
$3.$ $x^2 - 5x + 5 > 0$ ઉકેલતા,$x \in (-\infty, \frac{5-\sqrt{5}}{2}) \cup (\frac{5+\sqrt{5}}{2}, \infty)$ મળે.
$4.$ $x^2 - 5x + 5 < 1$ ઉકેલતા,$x^2 - 5x + 4 < 0 \Rightarrow (x-1)(x-4) < 0 \Rightarrow x \in (1, 4)$ મળે.
બધી શરતોનો છેદ લેતા,પ્રદેશ $(1, \frac{5-\sqrt{5}}{2})$ મળે છે.
106
AdvancedMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{16x^2 - 96x + 153}{x - 3}$ ને તમામ વાસ્તવિક $x \neq 3$ માટે વ્યાખ્યાયિત કરો. $f(x)$ ની ન્યૂનતમ ધન કિંમત શોધો.
A
$16$
B
$18$
C
$22$
D
$24$

Solution

(D) આપેલ છે કે,$f(x) = \frac{16x^2 - 96x + 153}{x - 3}$.
ધારો કે $f(x) = y$.
તેથી,$y = \frac{16x^2 - 96x + 153}{x - 3}$.
$y(x - 3) = 16x^2 - 96x + 153$.
$16x^2 - (96 + y)x + (153 + 3y) = 0$.
$x$ વાસ્તવિક હોવાથી,વિવેચક $D \geq 0$ થાય.
$D = (96 + y)^2 - 4(16)(153 + 3y) \geq 0$.
$9216 + 192y + y^2 - 64(153 + 3y) \geq 0$.
$9216 + 192y + y^2 - 9792 - 192y \geq 0$.
$y^2 - 576 \geq 0$.
$y^2 \geq 576$.
આથી $y \in (-\infty, -24] \cup [24, \infty)$.
તેથી,$f(x)$ ની ન્યૂનતમ ધન કિંમત $24$ છે.
107
AdvancedMCQ
ધારો કે $R$ એ વાસ્તવિક સંખ્યાઓનો ગણ છે અને $f: R \rightarrow R$ એ $f(x) = \sqrt{|x|} - \log(1 + |x|)$ દ્વારા આપવામાં આવેલ છે. હવે આપણે નીચે મુજબના વિધાનો કરીએ છીએ:
$I.$ એક એવી વાસ્તવિક સંખ્યા $A$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે જેથી તમામ $x$ માટે $f(x) \leq A$ થાય.
$II.$ એક એવી વાસ્તવિક સંખ્યા $B$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે જેથી તમામ $x$ માટે $f(x) \geq B$ થાય.
A
$I$ સાચું છે અને $II$ ખોટું છે
B
$I$ ખોટું છે અને $II$ સાચું છે
C
$I$ અને $II$ બંને સાચા છે
D
$I$ અને $II$ બંને ખોટા છે

Solution

(B) આપેલ છે કે $f(x) = \sqrt{|x|} - \log(1 + |x|)$.
$f(x)$ એ યુગ્મ વિધેય હોવાથી,આપણે $t \geq 0$ માટે $g(t) = \sqrt{t} - \log(1 + t)$ ધ્યાનમાં લઈએ,જ્યાં $t = |x|$.
$g(t)$ ના વર્તનને તપાસવા માટે,આપણે તેનું વિકલન મેળવીએ:
$g'(t) = \frac{1}{2\sqrt{t}} - \frac{1}{1 + t} = \frac{1 + t - 2\sqrt{t}}{2\sqrt{t}(1 + t)} = \frac{(\sqrt{t} - 1)^2}{2\sqrt{t}(1 + t)}$.
તમામ $t > 0$ $(t \neq 1)$ માટે $g'(t) > 0$ હોવાથી,વિધેય $g(t)$ એ $t \geq 0$ માટે ચુસ્ત રીતે વધતું વિધેય છે.
જેમ $t \to \infty$,તેમ $g(t) = \sqrt{t}(1 - \frac{\log(1 + t)}{\sqrt{t}}) \to \infty$. તેથી,$f(x)$ ઉપરની તરફ સીમિત નથી,એટલે કે વિધાન $I$ ખોટું છે.
$t = 0$ આગળ,$g(0) = 0$. $g(t)$ એ $t \geq 0$ માટે વધતું હોવાથી,$g(t)$ ની ન્યૂનતમ કિંમત $g(0) = 0$ છે. આમ,તમામ $x$ માટે $f(x) \geq 0$ થાય છે. તેથી,વિધાન $II$ સાચું છે.
આમ,$I$ ખોટું છે અને $II$ સાચું છે.
Solution diagram
108
AdvancedMCQ
બહુપદી $P(x) = 4x^3 - 3x$ નો વિસ્તાર,જ્યારે $x$ એ અંતરાલ $\left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ માં બદલાય છે,તે શું છે?
A
$[-1, 1]$
B
$(-1, 1]$
C
$(-1, 1)$
D
$\left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$

Solution

(C) આપેલ બહુપદી $P(x) = 4x^3 - 3x$ છે,જ્યાં $x \in \left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$.
વિસ્તાર શોધવા માટે,આપણે વિકલન $P'(x) = 12x^2 - 3 = 3(4x^2 - 1) = 3(2x - 1)(2x + 1)$ નું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ.
$x \in \left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ માટે,$4x^2 < 1$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $4x^2 - 1 < 0$.
આમ,આપેલ અંતરાલમાં દરેક $x$ માટે $P'(x) < 0$ છે,જેનો અર્થ છે કે $P(x)$ એ ચુસ્ત ઘટતું વિધેય છે.
$P(x)$ સતત અને ચુસ્ત ઘટતું હોવાથી,તેનો વિસ્તાર $(P(1/2), P(-1/2))$ થશે.
સીમાબિંદુઓ પર કિંમતોની ગણતરી કરતા:
$P(1/2) = 4(1/8) - 3(1/2) = 1/2 - 3/2 = -1$.
$P(-1/2) = 4(-1/8) - 3(-1/2) = -1/2 + 3/2 = 1$.
અંતરાલ ખુલ્લો હોવાથી,વિસ્તાર $(-1, 1)$ છે.
109
AdvancedMCQ
ધારો કે $f(x)=\sqrt{2-x-x^2}$ અને $g(x)=\cos x$. નીચેનામાંથી કયા વિધાનો સાચા છે?
$I$. $f((g(x))^2)$ નો પ્રદેશ = $f(g(x))$ નો પ્રદેશ
$II$. $f(g(x)) + g(f(x))$ નો પ્રદેશ = $g(f(x))$ નો પ્રદેશ
$III$. $f(g(x))$ નો પ્રદેશ = $g(f(x))$ નો પ્રદેશ
$IV$. $g((f(x))^3)$ નો પ્રદેશ = $f(g(x))$ નો પ્રદેશ
A
માત્ર $I$
B
માત્ર $I$ અને $II$
C
માત્ર $III$ અને $IV$
D
માત્ર $I$ અને $IV$

Solution

(A) આપેલ છે કે $f(x) = \sqrt{2-x-x^2}$ અને $g(x) = \cos x$.
$f(x)$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$2-x-x^2 \geq 0 \Rightarrow x^2+x-2 \leq 0 \Rightarrow (x+2)(x-1) \leq 0 \Rightarrow x \in [-2, 1]$.
$f(g(x))$ માટે,આપણે $g(x) \in [-2, 1]$ ની જરૂર છે. કારણ કે $-1 \leq \cos x \leq 1$,આ તમામ $x \in \mathbb{R}$ માટે હંમેશા સાચું છે. તેથી,$f(g(x))$ નો પ્રદેશ = $\mathbb{R}$.
$f((g(x))^2)$ માટે,આપણે $(g(x))^2 \in [-2, 1]$ ની જરૂર છે. કારણ કે $0 \leq \cos^2 x \leq 1$,આ તમામ $x \in \mathbb{R}$ માટે હંમેશા સાચું છે. તેથી,$f((g(x))^2)$ નો પ્રદેશ = $\mathbb{R}$.
તેથી,$f((g(x))^2)$ નો પ્રદેશ = $f(g(x))$ નો પ્રદેશ,તેથી વિધાન $I$ સાચું છે.
$g(f(x))$ માટે,આપણે $f(x)$ વ્યાખ્યાયિત હોવું જોઈએ,તેથી $x \in [-2, 1]$. તેથી,$g(f(x))$ નો પ્રદેશ = $[-2, 1]$.
કારણ કે $f(g(x))$ નો પ્રદેશ = $\mathbb{R}$ અને $g(f(x))$ નો પ્રદેશ = $[-2, 1]$,વિધાનો $II$ અને $III$ ખોટા છે.
$g((f(x))^3)$ માટે,આપણે $f(x)$ વ્યાખ્યાયિત હોવું જોઈએ,તેથી $x \in [-2, 1]$. તેથી,$g((f(x))^3)$ નો પ્રદેશ = $[-2, 1]$. આ $\mathbb{R}$ ની બરાબર નથી,તેથી વિધાન $IV$ ખોટું છે.
તેથી,માત્ર વિધાન $I$ સાચું છે.
110
AdvancedMCQ
વાસ્તવિક $x$ માટે વિધેય $f(x) = \sqrt{4 - \sqrt{2x + 5}}$ ના પ્રદેશનું મધ્યબિંદુ શું છે?
A
$\frac{1}{4}$
B
$\frac{3}{2}$
C
$\frac{2}{3}$
D
$-\frac{2}{5}$

Solution

(B) વિધેય $f(x) = \sqrt{4 - \sqrt{2x + 5}}$ ત્યારે જ વ્યાખ્યાયિત થાય જો વર્ગમૂળની અંદરની અભિવ્યક્તિઓ અ-ઋણ હોય.
પ્રથમ,અંદરના વર્ગમૂળ માટે: $2x + 5 \geq 0 \implies x \geq -\frac{5}{2}$.
બીજું,બહારના વર્ગમૂળ માટે: $4 - \sqrt{2x + 5} \geq 0 \implies 4 \geq \sqrt{2x + 5}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા (કારણ કે બંને અ-ઋણ છે): $16 \geq 2x + 5 \implies 11 \geq 2x \implies x \leq \frac{11}{2}$.
આ શરતોને જોડતા,$f(x)$ નો પ્રદેશ $x \in \left[ -\frac{5}{2}, \frac{11}{2} \right]$ મળે છે.
પ્રદેશનું મધ્યબિંદુ $\frac{-\frac{5}{2} + \frac{11}{2}}{2} = \frac{\frac{6}{2}}{2} = \frac{3}{2}$ છે.
111
AdvancedMCQ
નીચેનામાંથી કયો અંતરાલ વિધેય $f(x) = \log_{\{x\}}[x] + \log_{[x]}\{x\}$ નો શક્ય પ્રદેશ છે,જ્યાં $[x]$ એ $x$ થી મોટો ન હોય તેવો મહત્તમ પૂર્ણાંક છે અને $\{x\} = x - [x]$ છે?
A
$(0, 1)$
B
$(1, 2)$
C
$(2, 3)$
D
$(3, 5)$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \log_{\{x\}}[x] + \log_{[x]}\{x\}$ નીચેની શરતો હેઠળ વ્યાખ્યાયિત છે:
$1$. $\log_{\{x\}}[x]$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે:
આધાર $\{x\} > 0$ અને $\{x\} \neq 1$. $\{x\} = x - [x]$ હોવાથી,$\{x\} \in [0, 1)$. તેથી,$\{x\} \in (0, 1)$.
દલીલ $[x] > 0$,જે સૂચવે છે કે $x \geq 1$. $\{x\} \neq 0$ હોવાથી,$x$ પૂર્ણાંક હોઈ શકે નહીં.
$2$. $\log_{[x]}\{x\}$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે:
આધાર $[x] > 0$ અને $[x] \neq 1$. આ સૂચવે છે કે $[x] \geq 2$,તેથી $x \geq 2$.
દલીલ $\{x\} > 0$,જે સૂચવે છે કે $x$ પૂર્ણાંક નથી.
આ શરતોને જોડતા,આપણને $x \geq 2$ અને $x \notin \mathbb{Z}$ મળે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,અંતરાલ $(2, 3)$ એ $x > 2$ અને $x$ પૂર્ણાંક નથી તે શરતનું પાલન કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(c)$ છે.
112
AdvancedMCQ
$(0, \pi)$ પર વ્યાખ્યાયિત વિધેય $f(x) = (\sin x)^{\sin x}$ નો વિસ્તાર શોધો.
A
$(0, 1)$
B
$(e^{-1/e}, 1)$
C
$[e^{-1/e}, 1)$
D
$[e^{-1/e}, 1]$

Solution

(D) ધારો કે $y = f(x) = (\sin x)^{\sin x}$,જ્યાં $x \in (0, \pi)$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા,$\ln y = \sin x \ln(\sin x)$ મળે.
ધારો કે $u = \sin x$. $x \in (0, \pi)$ હોવાથી,$u$ નો વિસ્તાર $(0, 1]$ છે.
આપણે $g(u) = u^u$ ને $u \in (0, 1]$ માટે વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ.
વિસ્તાર શોધવા માટે,આપણે $g(u)$ નું $u$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરીએ:
$g'(u) = u^u (1 + \ln u)$.
$g'(u) = 0$ લેતા,$1 + \ln u = 0$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $\ln u = -1$,તેથી $u = e^{-1} = \frac{1}{e}$.
$u = \frac{1}{e}$ પર,$g(\frac{1}{e}) = (e^{-1})^{e^{-1}} = e^{-1/e}$ મળે.
જ્યારે $u \to 0^+$,ત્યારે $g(u) = u^u \to 1$ (લક્ષ $\lim_{u \to 0^+} u^u = 1$ નો ઉપયોગ કરતા).
$u = 1$ પર,$g(1) = 1^1 = 1$ મળે.
આમ,ન્યૂનતમ કિંમત $e^{-1/e}$ અને મહત્તમ કિંમત $1$ છે.
તેથી,વિસ્તાર $[e^{-1/e}, 1]$ છે.
113
DifficultMCQ
ધારો કે $f : R \rightarrow R$ એ $f(x) = \log_{\sqrt{m}}\{\sqrt{2}(\sin x - \cos x) + m - 2\}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત વિધેય છે,કોઈ $m$ માટે,જેથી $f$ નો વિસ્તાર $[0, 2]$ છે. તો $m$ ની કિંમત $............$ છે.
A
$5$
B
$3$
C
$2$
D
$4$

Solution

(A) આપણે જાણીએ છીએ કે $-\sqrt{2} \leq \sin x - \cos x \leq \sqrt{2}$.
$\sqrt{2}$ વડે ગુણતા,આપણને $-2 \leq \sqrt{2}(\sin x - \cos x) \leq 2$ મળે છે.
ધારો કે $k = \sqrt{2}(\sin x - \cos x)$,તેથી $-2 \leq k \leq 2$.
વિધેય $f(x) = \log_{\sqrt{m}}(k + m - 2)$ છે.
આપેલ છે કે $f$ નો વિસ્તાર $[0, 2]$ છે,તેથી $0 \leq \log_{\sqrt{m}}(k + m - 2) \leq 2$.
આનો અર્થ એ થાય કે $(\sqrt{m})^0 \leq k + m - 2 \leq (\sqrt{m})^2$,જેનું સાદું રૂપ $1 \leq k + m - 2 \leq m$ થાય છે.
$k$ માટે ઉકેલતા,આપણને $3 - m \leq k \leq 2$ મળે છે.
આને $-2 \leq k \leq 2$ સાથે સરખાવતા,આપણે નીચલી સીમાઓને સરખાવીએ: $3 - m = -2$.
આમ,$m = 5$.
114
DifficultMCQ
$f(x) = \frac{\log_{(x+1)}(x-2)}{x^2 - (2x + 3)}$ માટે $x \in R$ નો પ્રદેશ (domain) શોધો.
A
$R - \{1, 3\}$
B
$(2, \infty) - \{3\}$
C
$(-1, \infty) - \{3\}$
D
$R - \{3\}$

Solution

(B) $f(x) = \frac{\log_{(x+1)}(x-2)}{x^2 - 2x - 3}$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે:
$1$. લઘુગણકનો આર્ગ્યુમેન્ટ ધન હોવો જોઈએ: $x - 2 > 0 \Rightarrow x > 2$.
$2$. લઘુગણકનો આધાર ધન અને $1$ ન હોવો જોઈએ: $x + 1 > 0 \Rightarrow x > -1$ અને $x + 1 \neq 1 \Rightarrow x \neq 0$.
$3$. છેદ શૂન્ય ન હોવો જોઈએ: $x^2 - 2x - 3 \neq 0$.
છેદના અવયવ પાડતા: $(x - 3)(x + 1) \neq 0$,જેનો અર્થ છે $x \neq 3$ અને $x \neq -1$.
બધી શરતોને જોડતા: $x > 2$ અને $x \neq 3$.
આમ,પ્રદેશ $(2, \infty) - \{3\}$ છે.
115
DifficultMCQ
વિધેય $f(x) = \sqrt{3-x} + \sqrt{2+x}$ નો વિસ્તાર શોધો.
A
$[\sqrt{5}, \sqrt{10}]$
B
$[2\sqrt{2}, \sqrt{11}]$
C
$[\sqrt{5}, \sqrt{13}]$
D
$[\sqrt{2}, \sqrt{7}]$

Solution

(A) ધારો કે $y = \sqrt{3-x} + \sqrt{2+x}$. પ્રદેશ $-2 \le x \le 3$ છે.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$y^2 = 5 + 2\sqrt{6+x-x^2}$ મળે.
$g(x) = 6+x-x^2$ નો મહત્તમ મૂલ્ય $x = 1/2$ આગળ $25/4$ છે અને ન્યૂનતમ મૂલ્ય $0$ છે.
તેથી,$5 \le y^2 \le 10$.
આમ,વિસ્તાર $[\sqrt{5}, \sqrt{10}]$ છે.
116
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \frac{[x]}{1+x^2}$ નો પ્રદેશ $(2, 6)$ હોય,જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક $\leq x$ છે,તો તેનો વિસ્તાર શું છે?
A
$\left(\frac{5}{26}, \frac{2}{5}\right] - \left\{\frac{9}{29}, \frac{27}{109}, \frac{18}{89}, \frac{9}{53}\right\}$
B
$\left(\frac{5}{26}, \frac{2}{5}\right]$
C
$\left(\frac{5}{37}, \frac{2}{5}\right] - \left\{\frac{9}{29}, \frac{27}{109}, \frac{18}{89}, \frac{9}{53}\right\}$
D
$\left(\frac{5}{37}, \frac{2}{5}\right]$

Solution

(D) આપેલ છે $f(x) = \frac{[x]}{1+x^2}$,જ્યાં $x \in (2, 6)$.
અંતરાલ $[2, 3)$ માટે,$[x] = 2$,તેથી $f(x) = \frac{2}{1+x^2}$. વિસ્તાર: $(\frac{1}{5}, \frac{2}{5}]$.
અંતરાલ $[3, 4)$ માટે,$[x] = 3$,તેથી $f(x) = \frac{3}{1+x^2}$. વિસ્તાર: $(\frac{3}{17}, \frac{3}{10}]$.
અંતરાલ $[4, 5)$ માટે,$[x] = 4$,તેથી $f(x) = \frac{4}{1+x^2}$. વિસ્તાર: $(\frac{2}{13}, \frac{4}{17}]$.
અંતરાલ $[5, 6)$ માટે,$[x] = 5$,તેથી $f(x) = \frac{5}{1+x^2}$. વિસ્તાર: $(\frac{5}{37}, \frac{5}{26}]$.
આ તમામ અંતરાલોનો યોગગણ $(\frac{5}{37}, \frac{2}{5}]$ થાય છે.
Solution diagram
117
DifficultMCQ
ધારો કે $f: R - \{2, 6\} \rightarrow R$ એ $f(x) = \frac{x^2+2x+1}{x^2-8x+12}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત વાસ્તવિક મૂલ્ય ધરાવતું વિધેય છે. તો $f$ નો વિસ્તાર શોધો.
A
$\left(-\infty, -\frac{21}{4}\right] \cup [0, \infty)$
B
$\left(-\infty, -\frac{21}{4}\right) \cup (0, \infty)$
C
$\left(-\infty, -\frac{21}{4}\right] \cup \left[\frac{21}{4}, \infty\right)$
D
$\left(-\infty, -\frac{21}{4}\right] \cup [1, \infty)$

Solution

(A) ધારો કે $y = \frac{x^2+2x+1}{x^2-8x+12}$.
ચોકડી ગુણાકાર કરતા:
$y(x^2-8x+12) = x^2+2x+1$
$x^2(y-1) - x(8y+2) + (12y-1) = 0$.
કિસ્સો $1$: જો $y \neq 1$,તો $x$ વાસ્તવિક હોવા માટે વિવેચક $D \geq 0$.
$D = (-(8y+2))^2 - 4(y-1)(12y-1) \geq 0$
$16y^2 + 84y \geq 0$
$4y(4y + 21) \geq 0$.
આથી $y \in (-\infty, -\frac{21}{4}] \cup [0, \infty)$.
કિસ્સો $2$: જો $y = 1$,તો $x^2+2x+1 = x^2-8x+12$,જે $10x = 11$ એટલે કે $x = \frac{11}{10}$ આપે છે.
આ કિંમત પ્રદેશમાં હોવાથી,$y=1$ વિસ્તારમાં આવશે.
તેથી,વિસ્તાર $(-\infty, -\frac{21}{4}] \cup [0, \infty)$ છે.
118
DifficultMCQ
ધારો કે ગણ $A$ અને $B$ એ વિધેય $f(x)=\frac{1}{\sqrt{\lceil x\rceil-x}}$ ના પ્રદેશ અને વિસ્તાર દર્શાવે છે,જ્યાં $\lceil x \rceil$ એ $x$ થી મોટા અથવા તેના જેટલા નાનામાં નાના પૂર્ણાંકને દર્શાવે છે. તો વિધાનો
$(S1): A \cap B = (1, \infty) - \mathbb{N}$ અને
$(S2): A \cup B = (1, \infty)$
માંથી કયું સાચું છે?
A
માત્ર $(S1)$ સાચું છે
B
$(S1)$ અને $(S2)$ બંને સાચા છે
C
$(S1)$ કે $(S2)$ બંનેમાંથી એક પણ સાચું નથી
D
માત્ર $(S2)$ સાચું છે

Solution

(A) વિધેય $f(x) = \frac{1}{\sqrt{\lceil x \rceil - x}}$ દ્વારા આપવામાં આવ્યું છે.
વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,વર્ગમૂળની અંદરની અભિવ્યક્તિ ધન હોવી જોઈએ: $\lceil x \rceil - x > 0$,જેનો અર્થ છે $\lceil x \rceil > x$.
આ અસમતા તમામ $x \notin \mathbb{Z}$ માટે સાચી છે. જો $x \in \mathbb{Z}$ હોય,તો $\lceil x \rceil = x$,તેથી $\lceil x \rceil - x = 0$,જે છેદને શૂન્ય બનાવે છે.
આમ,પ્રદેશ $A = \mathbb{R} - \mathbb{Z}$.
$x \notin \mathbb{Z}$ માટે,આપણે જાણીએ છીએ કે $\lceil x \rceil = \lfloor x \rfloor + 1$. તેથી,$\lceil x \rceil - x = \lfloor x \rfloor + 1 - x = 1 - (x - \lfloor x \rfloor) = 1 - \{x\}$,જ્યાં $\{x\}$ એ $x$ નો અપૂર્ણાંક ભાગ છે.
કારણ કે $x \notin \mathbb{Z}$,$0 < \{x\} < 1$,જેનો અર્થ છે $0 < 1 - \{x\} < 1$.
પછી,$0 < \sqrt{1 - \{x\}} < 1$,અને પરિણામે $f(x) = \frac{1}{\sqrt{1 - \{x\}}} > 1$.
આમ,વિસ્તાર $B = (1, \infty)$.
હવે,$A \cap B = (\mathbb{R} - \mathbb{Z}) \cap (1, \infty) = (1, \infty) - \mathbb{Z}$. કારણ કે $(1, \infty)$ સાથેનો છેદ માત્ર ધન પૂર્ણાંકોનો સમાવેશ કરે છે,તેથી $(1, \infty) - \mathbb{Z} = (1, \infty) - \mathbb{N}$. આમ,$(S1)$ સાચું છે.
$A \cup B = (\mathbb{R} - \mathbb{Z}) \cup (1, \infty) = \mathbb{R} - \{0, -1, -2, \dots\}$. આ $(1, \infty)$ ની બરાબર નથી. તેથી,$(S2)$ ખોટું છે.
તેથી,માત્ર $(S1)$ સાચું છે.
119
DifficultMCQ
જો વિધેય $\log _e\left(\frac{6 x^2+5 x+1}{2 x-1}\right)+\cos ^{-1}\left(\frac{2 x^2-3 x+4}{3 x-5}\right)$ નો પ્રદેશ $(\alpha, \beta) \cup(\gamma, \delta]$ હોય,તો $18\left(\alpha^2+\beta^2+\gamma^2+\delta^2\right)$ ની કિંમત $....$ થાય.
A
$20$
B
$21$
C
$22$
D
$23$

Solution

(A) વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,બંને ભાગો માન્ય હોવા જોઈએ.
$1$. $\log_e\left(\frac{6x^2+5x+1}{2x-1}\right)$ માટે,$\frac{6x^2+5x+1}{2x-1} > 0$ હોવું જરૂરી છે.
$\frac{(3x+1)(2x+1)}{2x-1} > 0$.
વેવી કર્વ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,નિર્ણાયક બિંદુઓ $x = -1/2, -1/3, 1/2$ છે.
અસમતા $x \in (-1/2, -1/3) \cup (1/2, \infty) \dots (A)$ માટે સાચી છે.
$2$. $\cos^{-1}\left(\frac{2x^2-3x+4}{3x-5}\right)$ માટે,$-1 \le \frac{2x^2-3x+4}{3x-5} \le 1$ અને $3x-5 \neq 0$ હોવું જરૂરી છે.
$\frac{2x^2-3x+4}{3x-5} \le 1$ ઉકેલતા $\implies \frac{2x^2-6x+9}{3x-5} \le 0$. $2x^2-6x+9$ માટે $D < 0$ હોવાથી,તે હંમેશા ધન છે. તેથી,$3x-5 < 0 \implies x < 5/3 \dots (B)$.
$\frac{2x^2-3x+4}{3x-5} \ge -1$ ઉકેલતા $\implies \frac{2x^2-1}{3x-5} \ge 0$.
નિર્ણાયક બિંદુઓ $x = -1/\sqrt{2}, 1/\sqrt{2}, 5/3$ છે.
અસમતા $x \in [-1/\sqrt{2}, 1/\sqrt{2}] \cup (5/3, \infty) \dots (C)$ માટે સાચી છે.
છેદગણ $A \cap B \cap C = (-1/2, -1/3) \cup (1/2, 1/\sqrt{2}]$.
અહીં $\alpha = -1/2, \beta = -1/3, \gamma = 1/2, \delta = 1/\sqrt{2}$.
$18(\alpha^2+\beta^2+\gamma^2+\delta^2) = 18(1/4 + 1/9 + 1/4 + 1/2) = 18(1/2 + 1/9 + 1/2) = 18(1 + 1/9) = 18 + 2 = 20$.
120
DifficultMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{1}{\sqrt{[x]^2 - 3[x] - 10}}$ નો પ્રદેશ શોધો (જ્યાં $[x]$ એ $x$ થી નાનો અથવા તેના જેટલો મહત્તમ પૂર્ણાંક દર્શાવે છે).
A
$(-\infty, -2) \cup (5, \infty)$
B
$(-\infty, -3] \cup [6, \infty)$
C
$(-\infty, -2) \cup [6, \infty)$
D
$(-\infty, -3] \cup (5, \infty)$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \frac{1}{\sqrt{[x]^2 - 3[x] - 10}}$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,વર્ગમૂળની અંદરની અભિવ્યક્તિ ધન હોવી જોઈએ:
$[x]^2 - 3[x] - 10 > 0$
ધારો કે $t = [x]$. તેથી $t^2 - 3t - 10 > 0$.
અવયવ પાડતા: $(t - 5)(t + 2) > 0$.
આ અસમતા ત્યારે જ સાચી પડે જ્યારે $t < -2$ અથવા $t > 5$ હોય.
કારણ કે $t = [x]$,તેથી $[x] < -2$ અથવા $[x] > 5$.
જો $[x] < -2$ હોય,તો $[x] \leq -3$,જેનો અર્થ છે કે $x < -2$.
જો $[x] > 5$ હોય,તો $[x] \geq 6$,જેનો અર્થ છે કે $x \geq 6$.
આમ,પ્રદેશ $(-\infty, -2) \cup [6, \infty)$ છે.
121
AdvancedMCQ
ધારો કે $D$ એ વિધેય $f(x) = \sin^{-1} \left(\log_{3x} \left(\frac{6+2 \log_3 x}{-5x}\right)\right)$ નો પ્રદેશ છે. જો $g(x) = x - [x]$ (જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય છે) દ્વારા વ્યાખ્યાયિત વિધેય $g: D \rightarrow R$ નો વિસ્તાર $(\alpha, \beta)$ હોય,તો $\alpha^2 + \frac{5}{\beta}$ ની કિંમત શોધો.
A
$46$
B
$135$
C
$136$
D
$45$

Solution

(B) વિધેય $f(x)$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$\sin^{-1}$ નો આર્ગ્યુમેન્ટ $[-1, 1]$ માં હોવો જોઈએ અને લઘુગણકનો આધાર ધન અને $1$ ન હોવો જોઈએ.
પ્રથમ,$\frac{6+2 \log_3 x}{-5x} > 0$ અને $x > 0, x \neq \frac{1}{3}$. $x > 0$ હોવાથી,$6+2 \log_3 x < 0$ હોવું જોઈએ,તેથી $\log_3 x < -3$,જેનો અર્થ છે $x < 3^{-3} = \frac{1}{27}$. આમ,$x \in (0, \frac{1}{27})$.
આગળ,$-1 \leq \log_{3x} \left(\frac{6+2 \log_3 x}{-5x}\right) \leq 1$. $x < \frac{1}{27}$ હોવાથી,$3x < \frac{1}{9} < 1$,તેથી લઘુગણક દૂર કરતી વખતે અસમતા ઉલટાઈ જશે: $(3x)^1 \leq \frac{6+2 \log_3 x}{-5x} \leq (3x)^{-1}$.
$15x^2 + 6 + 2 \log_3 x \geq 0$ અને $6 + 2 \log_3 x + \frac{5}{3} \geq 0$ ઉકેલતા $x \in [3^{-23/6}, \frac{1}{27})$ મળે છે.
આમ,પ્રદેશ $D = [3^{-23/6}, \frac{1}{27})$.
$3^{-23/6} < x < \frac{1}{27}$ હોવાથી,$[x] = 0$,તેથી $g(x) = x$. વિસ્તાર $(\alpha, \beta) = (3^{-23/6}, \frac{1}{27})$ છે.
તેથી $\alpha = 3^{-23/6}$ અને $\beta = \frac{1}{27}$.
$\alpha^2 + \frac{5}{\beta} = (3^{-23/6})^2 + 5(27) = 3^{-23/3} + 135$. $3^{-23/3}$ ખૂબ નાની કિંમત હોવાથી,જવાબ આશરે $135$ થાય છે.
122
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \log_e(4x^2 + 11x + 6) + \sin^{-1}(4x + 3) + \cos^{-1}\left(\frac{10x + 6}{3}\right)$ નો પ્રદેશ $(\alpha, \beta]$ હોય,તો $36|\alpha + \beta|$ ની કિંમત શોધો:
A
$63$
B
$45$
C
$72$
D
$54$

Solution

(B) $f(x)$ નો પ્રદેશ તેના ત્રણેય ઘટકોના પ્રદેશનો છેદગણ છે.
$(i)$ $\log_e(4x^2 + 11x + 6)$ માટે,$4x^2 + 11x + 6 > 0$ જરૂરી છે.
અવયવ પાડતા $(4x + 3)(x + 2) > 0$ મળે,તેથી $x \in (-\infty, -2) \cup (-\frac{3}{4}, \infty)$.
(ii) $\sin^{-1}(4x + 3)$ માટે,$-1 \le 4x + 3 \le 1$ જરૂરી છે.
$-4 \le 4x \le -2$,જેનો અર્થ છે $x \in [-1, -\frac{1}{2}]$.
(iii) $\cos^{-1}\left(\frac{10x + 6}{3}\right)$ માટે,$-1 \le \frac{10x + 6}{3} \le 1$ જરૂરી છે.
$-3 \le 10x + 6 \le 3$,તેથી $-9 \le 10x \le -3$,જેનો અર્થ છે $x \in [-\frac{9}{10}, -\frac{3}{10}]$.
ત્રણેય અંતરાલોનો છેદગણ લેતા:
$x \in ((-\infty, -2) \cup (-\frac{3}{4}, \infty)) \cap [-1, -\frac{1}{2}] \cap [-\frac{9}{10}, -\frac{3}{10}]$.
$[-1, -\frac{1}{2}]$ અને $[-\frac{9}{10}, -\frac{3}{10}]$ નો છેદગણ $[-\frac{9}{10}, -\frac{1}{2}]$ છે.
હવે,આનો $(-\infty, -2) \cup (-\frac{3}{4}, \infty)$ સાથે છેદગણ લેતા:
કારણ કે $-\frac{9}{10} < -\frac{3}{4}$,છેદગણ $(-\frac{3}{4}, -\frac{1}{2}]$ મળે છે.
આમ,$\alpha = -\frac{3}{4}$ અને $\beta = -\frac{1}{2}$.
તેથી $|\alpha + \beta| = |-\frac{3}{4} - \frac{1}{2}| = |-\frac{5}{4}| = \frac{5}{4}$.
અંતે,$36|\alpha + \beta| = 36 \times \frac{5}{4} = 9 \times 5 = 45$.
123
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{2-|x|}{4}\right) + (\log_e(3-x))^{-1}$ નો પ્રદેશ $[-\alpha, \beta) \setminus \{\gamma\}$ હોય,તો $\alpha + \beta + \gamma$ ની કિંમત શોધો:
A
$12$
B
$9$
C
$11$
D
$8$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{2-|x|}{4}\right) + (\log_e(3-x))^{-1}$ માટે,આપણે બંને ભાગો માટે પ્રદેશની શરતો સંતોષવી પડશે.
$1$. $\cos^{-1}\left(\frac{2-|x|}{4}\right)$ માટે,દલીલ $[-1, 1]$ માં હોવી જોઈએ:
$-1 \leq \frac{2-|x|}{4} \leq 1$
$-4 \leq 2-|x| \leq 4$
$-6 \leq -|x| \leq 2$
કારણ કે $|x| \geq 0$,તેથી $-|x| \leq 2$ હંમેશા સાચું છે. આમ,$|x| \leq 6$,જેનો અર્થ છે $x \in [-6, 6]$.
$2$. $(\log_e(3-x))^{-1}$ માટે,આપણે $\log_e(3-x) \neq 0$ અને $3-x > 0$ ની જરૂર છે:
$3-x > 0 \Rightarrow x < 3$.
$\log_e(3-x) \neq 0 \Rightarrow 3-x \neq 1 \Rightarrow x \neq 2$.
આ શરતોને જોડતા:
$x \in [-6, 6] \cap (-\infty, 3) \setminus \{2\} = [-6, 3) \setminus \{2\}$.
આને $[-\alpha, \beta) \setminus \{\gamma\}$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\alpha = 6$,$\beta = 3$,અને $\gamma = 2$ મળે છે.
તેથી,$\alpha + \beta + \gamma = 6 + 3 + 2 = 11$.
124
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \log_e \left( \frac{2x+3}{4x^2+x-3} \right) + \cos^{-1} \left( \frac{2x-1}{x+2} \right)$ નો પ્રદેશ $(\alpha, \beta]$ હોય,તો $5\beta - 4\alpha$ ની કિંમત શોધો.
A
$10$
B
$12$
C
$11$
D
$9$

Solution

(B) વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,આપણે નીચેની શરતોનું પાલન કરવું જોઈએ:
$1$) $\frac{2x+3}{4x^2+x-3} > 0$
$2$) $-1 \leq \frac{2x-1}{x+2} \leq 1$
પગલું $1$: $\frac{2x+3}{(4x-3)(x+1)} > 0$ ઉકેલો.
ક્રિટિકલ પોઈન્ટ્સ $x = -3/2, -1, 3/4$ છે. વેવી કર્વ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,ઉકેલ $x \in (-3/2, -1) \cup (3/4, \infty)$ મળે છે.
પગલું $2$: $-1 \leq \frac{2x-1}{x+2} \leq 1$ ઉકેલો.
ભાગ $A$: $\frac{2x-1}{x+2} + 1 \geq 0 \implies \frac{3x+1}{x+2} \geq 0$. ઉકેલ: $x \in (-\infty, -2) \cup [-1/3, \infty)$.
ભાગ $B$: $\frac{2x-1}{x+2} - 1 \leq 0 \implies \frac{x-3}{x+2} \leq 0$. ઉકેલ: $x \in (-2, 3]$.
ભાગ $A$ અને ભાગ $B$ નો છેદગણ: $x \in [-1/3, 3]$.
પગલું $3$: પગલું $1$ અને પગલું $2$ નો છેદગણ શોધો.
$((-3/2, -1) \cup (3/4, \infty)) \cap [-1/3, 3] = (3/4, 3]$.
આમ,$\alpha = 3/4$ અને $\beta = 3$.
પગલું $4$: $5\beta - 4\alpha$ ની ગણતરી કરો.
$5(3) - 4(3/4) = 15 - 3 = 12$.
Solution diagram
125
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \frac{\sqrt{x^2-25}}{4-x^2} + \log_{10}(x^2+2x-15)$ નો પ્રદેશ $(-\infty, \alpha) \cup [\beta, \infty)$ હોય,તો $\alpha^2 + \beta^3$ ની કિંમત શોધો:
A
$140$
B
$175$
C
$150$
D
$125$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \frac{\sqrt{x^2-25}}{4-x^2} + \log_{10}(x^2+2x-15)$ છે.
વર્ગમૂળ પદ માટે,$x^2-25 \geq 0 \Rightarrow x \in (-\infty, -5] \cup [5, \infty)$.
છેદ માટે,$4-x^2 \neq 0 \Rightarrow x \neq \pm 2$.
લઘુગણક માટે,$x^2+2x-15 > 0$ $\Rightarrow (x+5)(x-3) > 0$ $\Rightarrow x \in (-\infty, -5) \cup (3, \infty)$.
બધી શરતોનો છેદ લેતા:
$x \in (-\infty, -5) \cup [5, \infty)$ મળે છે.
$(-\infty, \alpha) \cup [\beta, \infty)$ સાથે સરખાવતા,$\alpha = -5$ અને $\beta = 5$ મળે છે.
તેથી,$\alpha^2 + \beta^3 = (-5)^2 + 5^3 = 25 + 125 = 150$.
126
DifficultMCQ
જો વિધેય $\sin^{-1}\left(\frac{3x-22}{2x-19}\right) + \log_e\left(\frac{3x^2-8x+5}{x^2-3x-10}\right)$ નો પ્રદેશ $(\alpha, \beta]$ હોય,તો $3\alpha + 10\beta$ ની કિંમત શોધો :
A
$97$
B
$100$
C
$95$
D
$98$

Solution

(A) $\sin^{-1}(u)$ માટે,$-1 \leq u \leq 1$ હોવું જોઈએ. તેથી,$-1 \leq \frac{3x-22}{2x-19} \leq 1$. આ અસમતા ઉકેલતા $x \in (5, 8.2]$ મળે છે.
$\log_e(v)$ માટે,$v > 0$ હોવું જોઈએ. તેથી,$\frac{3x^2-8x+5}{x^2-3x-10} > 0$,જેનું સાદું રૂપ $\frac{(3x-5)(x-1)}{(x-5)(x+2)} > 0$ થાય છે. તેનો ઉકેલ $x \in (-\infty, -2) \cup (1, 5/3) \cup (5, \infty)$ છે.
બંને શરતોનો છેદ લેતા,પ્રદેશ $(5, 8.2]$ મળે છે,જે $(5, 41/5]$ છે.
અહીં,$\alpha = 5$ અને $\beta = 41/5$.
તેથી,$3\alpha + 10\beta = 3(5) + 10(41/5) = 15 + 82 = 97$.
127
MediumMCQ
ધારો કે $f(x) = \frac{1}{7 - \sin 5x}$ એ $R$ પર વ્યાખ્યાયિત વિધેય છે. તો વિધેય $f(x)$ નો વિસ્તાર શું થાય?
A
$\left[\frac{1}{8}, \frac{1}{5}\right]$
B
$\left[\frac{1}{7}, \frac{1}{6}\right]$
C
$\left[\frac{1}{7}, \frac{1}{5}\right]$
D
$\left[\frac{1}{8}, \frac{1}{6}\right]$

Solution

(D) આપણે જાણીએ છીએ કે કોઈપણ વાસ્તવિક $x$ માટે,$\sin 5x$ નો વિસ્તાર $[-1, 1]$ છે.
તેથી,$-\sin 5x$ પણ $[-1, 1]$ અંતરાલમાં આવે છે.
બધા પદોમાં $7$ ઉમેરતા,આપણને $7 - \sin 5x \in [7 - 1, 7 + 1]$ મળે છે,જેનું સાદું રૂપ $7 - \sin 5x \in [6, 8]$ થાય છે.
વ્યસ્ત લેતા,$f(x) = \frac{1}{7 - \sin 5x}$ નો વિસ્તાર $\left[\frac{1}{8}, \frac{1}{6}\right]$ મળે છે.
128
DifficultMCQ
ધારો કે વિધેય $f(x) = \frac{1}{2 + \sin 3x + \cos 3x}, x \in \mathbb{R}$ નો વિસ્તાર $[a, b]$ છે. જો $\alpha$ અને $\beta$ એ અનુક્રમે $a$ અને $b$ ના $A.M.$ અને $G.M.$ હોય,તો $\frac{\alpha}{\beta}$ ની કિંમત શોધો:
A
$\sqrt{2}$
B
$2$
C
$\sqrt{\pi}$
D
$\pi$

Solution

(A) આપણે જાણીએ છીએ કે $g(x) = \sin 3x + \cos 3x$ નો વિસ્તાર $[-\sqrt{2}, \sqrt{2}]$ છે.
તેથી,છેદ $2 + \sin 3x + \cos 3x$ નો વિસ્તાર $[2 - \sqrt{2}, 2 + \sqrt{2}]$ થાય.
આમ,$f(x) = \frac{1}{2 + \sin 3x + \cos 3x}$ નો વિસ્તાર $[a, b] = \left[\frac{1}{2 + \sqrt{2}}, \frac{1}{2 - \sqrt{2}}\right]$ છે.
અંતિમ બિંદુઓનું સંમેયીકરણ કરતા: $a = \frac{2 - \sqrt{2}}{2}$ અને $b = \frac{2 + \sqrt{2}}{2}$.
$\alpha = \frac{a + b}{2}$ અને $\beta = \sqrt{ab}$ હોવાથી,$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{a + b}{2\sqrt{ab}}$.
$a + b = 2$ અને $ab = \frac{1}{2}$.
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{2}{2\sqrt{1/2}} = \sqrt{2}$.
129
AdvancedMCQ
ધારો કે $f(x) = \frac{x^2-6x+5}{x^2-5x+6}$. કોલમ $I$ માં આપેલી શરતો / પદાવલિઓને કોલમ $II$ ના વિધાનો સાથે જોડો.
કોલમ $I$કોલમ $II$
$(A)$ જો $-1 < x < 1$,તો $f(x)$ સંતોષે છે$(p)$ $0 < f(x) < 1$
$(B)$ જો $1 < x < 2$,તો $f(x)$ સંતોષે છે$(q)$ $f(x) < 0$
$(C)$ જો $3 < x < 5$,તો $f(x)$ સંતોષે છે$(r)$ $f(x) > 0$
$(D)$ જો $x > 5$,તો $f(x)$ સંતોષે છે$(s)$ $f(x) < 1$
A
$A \rightarrow p, r, s; B \rightarrow q, s; C \rightarrow q, s; D \rightarrow p, r, s$
B
$A \rightarrow q, r, s; B \rightarrow r, s; C \rightarrow q, r; D \rightarrow p, q, r$
C
$A \rightarrow p, r, s; B \rightarrow q, s; C \rightarrow q, s; D \rightarrow p, r, s$
D
$A \rightarrow q, r, s; B \rightarrow q, r; C \rightarrow q, s; D \rightarrow q, r, s$

Solution

(C) આપેલ છે કે $f(x) = \frac{(x-1)(x-5)}{(x-2)(x-3)}$.
$(A)$ $-1 < x < 1$ માટે,$f(x) > 0$ અને $f(x) < 1$ થાય છે. તેથી,$f(x)$ એ $(p, r, s)$ શરતો સંતોષે છે.
$(B)$ $1 < x < 2$ માટે,$f(x) < 0$ અને $f(x) < 1$ થાય છે. તેથી,$f(x)$ એ $(q, s)$ શરતો સંતોષે છે.
$(C)$ $3 < x < 5$ માટે,$f(x) < 0$ અને $f(x) < 1$ થાય છે. તેથી,$f(x)$ એ $(q, s)$ શરતો સંતોષે છે.
$(D)$ $x > 5$ માટે,$f(x) > 0$ અને $f(x) < 1$ થાય છે. તેથી,$f(x)$ એ $(p, r, s)$ શરતો સંતોષે છે.
Solution diagram
130
DifficultMCQ
ધારો કે $f:[0,3] \rightarrow A$ એ $f(x)=2x^3-15x^2+36x+7$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે અને $g:[0, \infty) \rightarrow B$ એ $g(x)=\frac{x^{2025}}{x^{2025}+1}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે. જો બંને વિધેયો વ્યાપ્ત (onto) હોય અને $S =\{ x \in \mathbb{Z} : x \in A \text{ અથવા } x \in B \}$ હોય,તો $n(S)$ ની કિંમત શોધો:
A
$30$
B
$36$
C
$29$
D
$31$

Solution

(A) કારણ કે $f(x)$ વ્યાપ્ત છે,તેથી $A$ એ $f(x)$ નો વિસ્તાર છે.
$f'(x) = 6x^2 - 30x + 36 = 6(x-2)(x-3)$.
ક્રિટીકલ પોઈન્ટ્સ $x=2$ અને $x=3$ છે.
સીમાઓ અને ક્રિટીકલ પોઈન્ટ્સ પર કિંમત મેળવતા:
$f(0) = 7$
$f(2) = 2(8) - 15(4) + 36(2) + 7 = 35$
$f(3) = 2(27) - 15(9) + 36(3) + 7 = 34$.
$f(x)$ એ $[0,3]$ પર સતત હોવાથી,વિસ્તાર $A = [7, 35]$.
$g(x) = \frac{x^{2025}}{x^{2025}+1}$ માટે,$x \in [0, \infty)$ હોવાથી,$x^{2025} \in [0, \infty)$.
તેથી,$g(x) = 1 - \frac{1}{x^{2025}+1}$.
$x=0$ માટે,$g(0) = 0$. જેમ $x \to \infty$,તેમ $g(x) \to 1$.
તેથી,વિસ્તાર $B = [0, 1)$.
$S = \{x \in \mathbb{Z} : x \in [7, 35] \cup [0, 1)\} = \{0, 7, 8, 9, \dots, 35\}$.
$S$ માં ઘટકોની સંખ્યા $1 + (35 - 7 + 1) = 30$ છે.
131
AdvancedMCQ
જો વિધેય $\log _5(18 x-x^2-77)$ નો પ્રદેશ $(\alpha, \beta)$ હોય અને વિધેય $\log _{(x-1)}\left(\frac{2 x^2+3 x-2}{x^2-3 x-4}\right)$ નો પ્રદેશ $(\gamma, \delta)$ હોય,તો $\alpha^2+\beta^2+\gamma^2$ ની કિંમત શોધો:
A
$186$
B
$174$
C
$195$
D
$179$

Solution

(A) $f_1(x) = \log _5(18 x-x^2-77)$ માટે,પ્રદેશની શરત $18 x-x^2-77 > 0$ છે.
$x^2-18 x+77 < 0 \implies (x-7)(x-11) < 0$.
તેથી,$x \in (7, 11)$,એટલે કે $\alpha = 7$ અને $\beta = 11$.
$f_2(x) = \log _{(x-1)}\left(\frac{2 x^2+3 x-2}{x^2-3 x-4}\right)$ માટે,પ્રદેશની શરતો:
$1) \ x-1 > 0 \implies x > 1$
$2) \ x-1 \neq 1 \implies x \neq 2$
$3) \ \frac{2 x^2+3 x-2}{x^2-3 x-4} > 0 \implies \frac{(2 x-1)(x+2)}{(x-4)(x+1)} > 0$.
ચિહ્ન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,ઉકેલ $x \in (-\infty, -2) \cup (-1, 1/2) \cup (4, \infty)$ મળે છે.
$x > 1$ અને $x \neq 2$ સાથે છેદ લેતા,$x \in (4, \infty)$ મળે છે.
તેથી,$\gamma = 4$ અને $\delta = \infty$.
અંતે,$\alpha^2+\beta^2+\gamma^2 = 7^2+11^2+4^2 = 49+121+16 = 186$.
132
MediumMCQ
જો વિધેય $f(x) = \frac{1}{\sqrt{10+3x-x^2}} + \frac{1}{\sqrt{x+|x|}}$ નો પ્રદેશ $(a, b)$ હોય,તો $(1+a)^2 + b^2$ ની કિંમત શોધો:
A
$26$
B
$29$
C
$25$
D
$30$

Solution

(A) વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,છેદમાં રહેલા વર્ગમૂળની અંદરની અભિવ્યક્તિઓ ધન હોવી જોઈએ.
$1) \ x + |x| > 0$
જો $x \leq 0$ હોય,તો $x + |x| = 0$ થાય,જે છેદને શૂન્ય બનાવે છે. તેથી,$x > 0$ હોવું જોઈએ.
આમ,$x \in (0, \infty)$.
$2) \ 10 + 3x - x^2 > 0$
$-1$ વડે ગુણતા,આપણને $x^2 - 3x - 10 < 0$ મળે છે.
$(x - 5)(x + 2) < 0$.
આ અસમતા $x \in (-2, 5)$ માટે સાચી છે.
$x \in (0, \infty)$ અને $x \in (-2, 5)$ નો છેદ લેતા,આપણને પ્રદેશ $(a, b) = (0, 5)$ મળે છે.
તેથી,$a = 0$ અને $b = 5$.
માગેલ કિંમત: $(1+a)^2 + b^2 = (1+0)^2 + 5^2 = 1 + 25 = 26$.
133
AdvancedMCQ
જો વિધેય $f(x) = \log_e\left(\frac{2x-3}{5+4x}\right) + \sin^{-1}\left(\frac{4+3x}{2-x}\right)$ નો પ્રદેશ $[\alpha, \beta)$ હોય,તો $\alpha^2 + 4\beta$ ની કિંમત શોધો.
A
$5$
B
$4$
C
$3$
D
$7$

Solution

(B) આપેલ વિધેય $f(x) = \log_e\left(\frac{2x-3}{5+4x}\right) + \sin^{-1}\left(\frac{4+3x}{2-x}\right)$ છે.
વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે:
$1) \frac{2x-3}{5+4x} > 0$
$2) -1 \leq \frac{4+3x}{2-x} \leq 1$
શરત $(1)$ ઉકેલતા:
$\frac{2x-3}{5+4x} > 0 \Rightarrow x \in \left(-\infty, -\frac{5}{4}\right) \cup \left(\frac{3}{2}, \infty\right)$.
શરત $(2)$ ઉકેલતા:
$-1 \leq \frac{4+3x}{2-x} \leq 1$
$\Rightarrow \frac{4+3x}{2-x} + 1 \geq 0$ અને $\frac{4+3x}{2-x} - 1 \leq 0$
$\Rightarrow \frac{6+2x}{2-x} \geq 0$ અને $\frac{2+4x}{2-x} \leq 0$
$\Rightarrow x \in [-3, -1/2]$.
બંને શરતોનો છેદગણ લેતા:
$x \in [-3, -5/4)$.
આમ,$\alpha = -3$ અને $\beta = -5/4$.
તેથી,$\alpha^2 + 4\beta = (-3)^2 + 4(-5/4) = 9 - 5 = 4$.
134
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \log_7(1 - \log_4(x^2 - 9x + 18))$ નો પ્રદેશ $(\alpha, \beta) \cup (\gamma, \delta)$ હોય,તો $\alpha + \beta + \gamma + \delta$ ની કિંમત શોધો.
A
$18$
B
$16$
C
$15$
D
$17$

Solution

(A) વિધેય $f(x) = \log_7(1 - \log_4(x^2 - 9x + 18))$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$1 - \log_4(x^2 - 9x + 18) > 0$ અને $x^2 - 9x + 18 > 0$ હોવું જોઈએ.
પગલું $1$: $x^2 - 9x + 18 > 0$ ઉકેલો.
$(x - 3)(x - 6) > 0 \implies x \in (-\infty, 3) \cup (6, \infty)$.
પગલું $2$: $1 - \log_4(x^2 - 9x + 18) > 0$ ઉકેલો.
$\log_4(x^2 - 9x + 18) < 1 \implies x^2 - 9x + 18 < 4^1$.
$x^2 - 9x + 14 < 0 \implies (x - 2)(x - 7) < 0 \implies x \in (2, 7)$.
પગલું $3$: બંને શરતોનો છેદગણ શોધો.
$x \in ((-\infty, 3) \cup (6, \infty)) \cap (2, 7) = (2, 3) \cup (6, 7)$.
આમ,$(\alpha, \beta) = (2, 3)$ અને $(\gamma, \delta) = (6, 7)$.
તેથી,$\alpha + \beta + \gamma + \delta = 2 + 3 + 6 + 7 = 18$.
135
DifficultMCQ
ધારો કે વિધેયો $f(x) = \log_4 \log_3 \log_7(8 - \log_2(x^2 + 4x + 5))$ અને $g(x) = \sin^{-1}(\frac{7x + 10}{x - 2})$ ના પ્રદેશો અનુક્રમે $(\alpha, \beta)$ અને $[\gamma, \delta]$ છે. તો $\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2 + \delta^2$ ની કિંમત શોધો:
A
$15$
B
$13$
C
$16$
D
$14$

Solution

(A) $f(x)$ માટે,$\log_3 \log_7(8 - \log_2(x^2 + 4x + 5)) > 0$ જરૂરી છે.
આથી $\log_7(8 - \log_2(x^2 + 4x + 5)) > 1$,એટલે કે $8 - \log_2(x^2 + 4x + 5) > 7$.
તેથી,$\log_2(x^2 + 4x + 5) < 1$,જેનો અર્થ છે $x^2 + 4x + 5 < 2$,અથવા $x^2 + 4x + 3 < 0$.
અવયવ પાડતા $(x + 3)(x + 1) < 0$,તેથી $x \in (-3, -1)$. આમ,$\alpha = -3$ અને $\beta = -1$.
$g(x)$ માટે,$-1 \leq \frac{7x + 10}{x - 2} \leq 1$ જરૂરી છે.
$\frac{7x + 10}{x - 2} \leq 1$ ઉકેલતા $x \in [-2, 2)$ મળે છે.
$\frac{7x + 10}{x - 2} \geq -1$ ઉકેલતા $x \in (-\infty, -1] \cup (2, \infty)$ મળે છે.
બંનેનો છેદગણ $x \in [-2, -1]$ છે. આમ,$\gamma = -2$ અને $\delta = -1$.
અંતે,$\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2 + \delta^2 = (-3)^2 + (-1)^2 + (-2)^2 + (-1)^2 = 9 + 1 + 4 + 1 = 15$.
136
DifficultMCQ
જો વિધેય $f(x) = \frac{5-x}{x^2-3x+2}$,$x \neq 1, 2$ નો વિસ્તાર $(-\infty, \alpha] \cup [\beta, \infty)$ હોય,તો $\alpha^2 + \beta^2$ ની કિંમત શોધો :
A
$190$
B
$192$
C
$188$
D
$194$

Solution

(D) ધારો કે $y = \frac{5-x}{x^2-3x+2}$.
$y(x^2-3x+2) = 5-x$
$yx^2 - 3xy + 2y = 5-x$
$yx^2 + (1-3y)x + (2y-5) = 0$.
જો $y=0$ હોય,તો $x=5$,જે શક્ય છે.
જો $y \neq 0$ હોય,તો $x$ વાસ્તવિક હોવા માટે વિવેચક $D \geq 0$ થવો જોઈએ.
$D = (1-3y)^2 - 4(y)(2y-5) \geq 0$
$1 + 9y^2 - 6y - 8y^2 + 20y \geq 0$
$y^2 + 14y + 1 \geq 0$.
દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને $y^2 + 14y + 1 = 0$ ઉકેલતા:
$y = \frac{-14 \pm \sqrt{196-4}}{2} = \frac{-14 \pm \sqrt{192}}{2} = \frac{-14 \pm 8\sqrt{3}}{2} = -7 \pm 4\sqrt{3}$.
આમ,$y \in (-\infty, -7-4\sqrt{3}] \cup [-7+4\sqrt{3}, \infty)$.
અહીં,$\alpha = -7-4\sqrt{3}$ અને $\beta = -7+4\sqrt{3}$.
$\alpha^2 + \beta^2 = (-7-4\sqrt{3})^2 + (-7+4\sqrt{3})^2$
$= (49 + 48 + 56\sqrt{3}) + (49 + 48 - 56\sqrt{3})$
$= 97 + 97 = 194$.
137
AdvancedMCQ
ધારો કે વિધેય $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{4x+5}{3x-7}\right)$ નો પ્રદેશ $[\alpha, \beta]$ છે અને વિધેય $g(x) = \log_2\left(2-6\log_{27}(2x+5)\right)$ નો પ્રદેશ $(\gamma, \delta)$ છે. તો $|7(\alpha+\beta)+4(\gamma+\delta)|$ ની કિંમત . . . . . . છે.
A
$93$
B
$96$
C
$97$
D
$98$

Solution

(B) $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{4x+5}{3x-7}\right)$ માટે,$-1 \leq \frac{4x+5}{3x-7} \leq 1$ જરૂરી છે.
કિસ્સો $1$: $\frac{4x+5}{3x-7} \geq -1 \Rightarrow \frac{7x-2}{3x-7} \geq 0$. આથી $x \in (-\infty, 2/7] \cup (7/3, \infty)$.
કિસ્સો $2$: $\frac{4x+5}{3x-7} \leq 1 \Rightarrow \frac{x+12}{3x-7} \leq 0$. આથી $x \in [-12, 7/3)$.
છેદ લેતા,$f(x)$ નો પ્રદેશ $[-12, 2/7]$ મળે છે. તેથી $\alpha = -12$ અને $\beta = 2/7$.
$g(x) = \log_2(2-6\log_{27}(2x+5))$ માટે,$2-6\log_{27}(2x+5) > 0$ અને $2x+5 > 0$ જરૂરી છે.
$6\log_{27}(2x+5) < 2$ $\Rightarrow \log_{27}(2x+5) < 1/3$ $\Rightarrow 2x+5 < 3$ $\Rightarrow x < -1$.
વળી,$2x+5 > 0 \Rightarrow x > -5/2$.
તેથી,$g(x)$ નો પ્રદેશ $(-5/2, -1)$ છે. તેથી $\gamma = -5/2$ અને $\delta = -1$.
હવે,$|7(\alpha+\beta) + 4(\gamma+\delta)| = |7(-12 + 2/7) + 4(-5/2 - 1)| = |-84 + 2 - 10 - 4| = |-96| = 96$.
138
MediumMCQ
જો $[x]^2-5[x]+6=0$ હોય,જ્યાં $[\cdot]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય દર્શાવે છે,તો $x$ કોનો સભ્ય છે:
A
$x \in [2, 3)$
B
$x \in [2, 4)$
C
$x \in [3, 4)$
D
$x \in [2, 5)$

Solution

(B) આપેલ સમીકરણ $[x]^2-5[x]+6=0$ છે. ધારો કે $[x] = y$.
તેથી $y^2-5y+6=0$.
દ્વિઘાત સમીકરણના અવયવ પાડતા,આપણને $(y-2)(y-3)=0$ મળે છે.
તેથી,$[x]=2$ અથવા $[x]=3$.
જો $[x]=2$ હોય,તો $2 \le x < 3$.
જો $[x]=3$ હોય,તો $3 \le x < 4$.
આ અંતરાલોને જોડતા,આપણને $x \in [2, 4)$ મળે છે.
139
EasyMCQ
$f(x) = \frac{\log_2(x+3)}{x^2+3x+2}$ નો વ્યાખ્યાયિત પ્રદેશ (domain) શોધો.
A
$R - \{-1, -2\}$
B
$(-2, \infty)$
C
$R - \{-1, -2, -3\}$
D
$(-3, \infty) - \{-1, -2\}$

Solution

(D) આપેલ છે,$f(x) = \frac{\log_2(x+3)}{x^2+3x+2}$.
વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,છેદ શૂન્ય ન હોવો જોઈએ:
$x^2 + 3x + 2 \neq 0$
$(x+1)(x+2) \neq 0$
$x \neq -1$ અને $x \neq -2$.
વળી,લઘુગણકનો આધાર ધન હોવો જોઈએ:
$x + 3 > 0$
$x > -3$.
આ શરતોને જોડતા,પ્રદેશ $x \in (-3, \infty) - \{-1, -2\}$ મળે છે.
140
EasyMCQ
$2^x + 2^y = 2$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવેલ વિધેય $f(x)$ નો વ્યાખ્યા પ્રદેશ (domain) શું છે?
A
$0 < x \leqslant 1$
B
$0 \leqslant x \leqslant 1$
C
$-\infty < x \leqslant 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) આપેલ સમીકરણ $2^x + 2^y = 2$ છે.
$2^y$ માટે ગોઠવતા,$2^y = 2 - 2^x$ મળે.
બંને બાજુ $2$ આધારિત લઘુગણક લેતા,$y = \log_2(2 - 2^x)$ મળે.
વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,લઘુગણકનો આર્ગ્યુમેન્ટ ધન હોવો જોઈએ: $2 - 2^x > 0$.
આનો અર્થ છે કે $2^x < 2$.
$2 = 2^1$ હોવાથી,$2^x < 2^1$ મળે.
આધાર $2 > 1$ હોવાથી,અસમતા $x < 1$ માટે સાચી છે.
તેથી,પ્રદેશ $(-\infty, 1)$ છે,જેને $-\infty < x < 1$ તરીકે લખી શકાય.
141
EasyMCQ
$2^x+2^y=2$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવેલ વિધેય $y(x)$ નો વ્યાખ્યાનો પ્રદેશ (domain) શું છે?
A
$0 < x \leq 1$
B
$0 \leq x \leq 1$
C
$-\infty < x \leq 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) આપેલ સમીકરણ $2^x + 2^y = 2$ છે.
$2^y$ માટે ગોઠવતા,આપણને $2^y = 2 - 2^x$ મળે છે.
બધા વાસ્તવિક $y$ માટે $2^y > 0$ હોવાથી,પદ $2 - 2^x$ એ $0$ કરતા મોટું હોવું જોઈએ.
$2 - 2^x > 0$
$2^x < 2$
$2^x < 2^1$
આધાર $2 > 1$ હોવાથી,ઘાતાંકો માટે અસમતા આ મુજબ થશે:
$x < 1$.
આમ,વિધેયનો પ્રદેશ $(-\infty, 1)$ છે,જેને $-\infty < x < 1$ તરીકે લખી શકાય.
142
EasyMCQ
જો $[x]^2-5[x]+6=0$ હોય,જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય દર્શાવે છે,તો
A
$x \in [2,3)$
B
$x \in [2,3]$
C
$x \in [2,4]$
D
$x \in [2,4)$

Solution

(D) આપેલ સમીકરણ: $[x]^2-5[x]+6=0$
ધારો કે $[x] = a$.
તેથી સમીકરણ $a^2-5a+6=0$ બને છે.
દ્વિઘાત સમીકરણના અવયવ પાડતા: $(a-2)(a-3)=0$.
આથી $a=2$ અથવા $a=3$ મળે.
$[x]=a$ પાછું મૂકતા,$[x]=2$ અથવા $[x]=3$ મળે.
$[x]=2$ માટે,$x$ નો વિસ્તાર $x \in [2,3)$ છે.
$[x]=3$ માટે,$x$ નો વિસ્તાર $x \in [3,4)$ છે.
આ અંતરાલોને જોડતા,આપણને $x \in [2,3) \cup [3,4) = [2,4)$ મળે છે.
143
EasyMCQ
$2^x+2^y=2$ દ્વારા આપવામાં આવેલ વિધેયનો પ્રદેશ (domain) શું છે?
A
$0 < x \leq 1$
B
$0 \leq x \leq 1$
C
$-\infty < x \leq 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) આપેલ સમીકરણ $2^x+2^y=2$ છે.
આને $2^y = 2 - 2^x$ તરીકે લખી શકાય.
$y$ વ્યાખ્યાયિત થાય તે માટે,લઘુગણકનો આર્ગ્યુમેન્ટ ધન હોવો જોઈએ: $2 - 2^x > 0$.
આનો અર્થ એ છે કે $2^x < 2$.
આધાર $2 > 1$ હોવાથી,અસમતા ત્યારે જ સાચી ઠરે જ્યારે $x < 1$ હોય.
આમ,પ્રદેશ $(-\infty, 1)$ અથવા $-\infty < x < 1$ છે.
144
EasyMCQ
$2^x+2^y=2$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવેલ વિધેય $y(x)$ નો પ્રદેશ (domain) શું છે?
A
$0 < x \leq 1$
B
$0 \leq x \leq 1$
C
$-\infty < x \leq 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) આપેલ સમીકરણ $2^x + 2^y = 2$ છે.
$2^y$ માટે ગોઠવતા,આપણને $2^y = 2 - 2^x$ મળે છે.
બધા વાસ્તવિક $y$ માટે $2^y > 0$ હોવાથી,પદ $2 - 2^x$ એ $0$ કરતા મોટું હોવું જોઈએ.
$2 - 2^x > 0 \Rightarrow 2^x < 2$.
$2 = 2^1$ હોવાથી,આપણી પાસે $2^x < 2^1$ છે.
આધાર $2 > 1$ હોવાથી,અસમતા $x < 1$ માટે સાચી છે.
આમ,પ્રદેશ $(-\infty, 1)$ છે,જેને $-\infty < x < 1$ તરીકે લખી શકાય છે.
145
EasyMCQ
જો $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય હોય અને $2[2x - 5] - 1 = 7$ હોય,તો $x$ કયા અંતરાલમાં હશે?
A
$\left[\frac{9}{2}, 5\right)$
B
$\left[\frac{9}{2}, 5\right]$
C
$\left(\frac{9}{2}, 5\right)$
D
$\left(\frac{9}{2}, 5\right]$

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ: $2[2x - 5] - 1 = 7$ \\
પૂર્ણાંક $n$ માટે $[x + n] = [x] + n$ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,$[2x - 5] = [2x] - 5$ મળે \\
સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા: $2([2x] - 5) - 1 = 7$ \\
$2[2x] - 10 - 1 = 7$ \\
$2[2x] - 11 = 7$ \\
$2[2x] = 18$ \\
$[2x] = 9$ \\
મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેયની વ્યાખ્યા મુજબ,$[y] = n \Rightarrow n \leq y < n + 1$ \\
તેથી,$9 \leq 2x < 10$ \\
$2$ વડે ભાગતા,$\frac{9}{2} \leq x < 5$ મળે \\
આમ,$x \in \left[\frac{9}{2}, 5\right)$
146
DifficultMCQ
વિધેય $f(x) = e^{|x| \sin x}$ માટે પ્રદેશ અને વિસ્તાર શું છે?
A
પ્રદેશ $= \mathbb{R}$,વિસ્તાર $= [0, \infty)$
B
પ્રદેશ $= \mathbb{R}$,વિસ્તાર $= [1, \infty)$
C
પ્રદેશ $= \mathbb{R}$,વિસ્તાર $= \mathbb{R}$
D
પ્રદેશ $= \mathbb{R}$,વિસ્તાર $= (0, \infty)$

Solution

(D) વિધેય $f(x) = e^{|x| \sin x}$ એ તમામ વાસ્તવિક કિંમતો $x$ માટે વ્યાખ્યાયિત છે.
તેથી,$f(x)$ નો પ્રદેશ $\mathbb{R}$ છે.
જેમ કે $|x| \sin x$ એ $-\infty$ થી $\infty$ સુધીની કોઈપણ વાસ્તવિક કિંમત લઈ શકે છે,તેથી પદ $e^{|x| \sin x}$ હંમેશા $0$ કરતા મોટું રહેશે.
તેથી,$f(x)$ નો વિસ્તાર $(0, \infty)$ છે.
147
EasyMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{1}{4-x^2} + \log_{10}(x^3-x)$ નો પ્રદેશ (domain) શોધો.
A
$(-1, 0) \cup (1, 2) \cup (3, \infty)$
B
$(-1, 0) \cup (1, 2) \cup (2, \infty)$
C
$(-2, -1) \cup (-1, 0) \cup (2, \infty)$
D
$(1, 2) \cup (2, \infty)$

Solution

(B) વિધેય $f(x) = \frac{1}{4-x^2} + \log_{10}(x^3-x)$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે:
$1$. છેદ શૂન્ય ન હોવો જોઈએ: $4 - x^2 \neq 0 \implies x^2 \neq 4 \implies x \neq \pm 2$.
$2$. લઘુગણકનો આધાર ધન હોવો જોઈએ: $x^3 - x > 0$.
અવયવ પાડતા: $x(x-1)(x+1) > 0$.
વેવી કર્વ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,અસમતા $x(x-1)(x+1) > 0$ એ $x \in (-1, 0) \cup (1, \infty)$ માટે સાચી છે.
શરતો $x \neq \pm 2$ અને $x \in (-1, 0) \cup (1, \infty)$ ને જોડતા,આપણે $(1, \infty)$ માંથી $x = 2$ ને બાકાત રાખીએ છીએ.
આમ,પ્રદેશ $x \in (-1, 0) \cup (1, 2) \cup (2, \infty)$ છે.
148
EasyMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x+|x|}}$ નો પ્રદેશ શોધો.
A
$(-\infty, 0)$
B
$(2, 5)$
C
$(0, \infty)$
D
$(-\infty, \infty)$

Solution

(C) વિધેય $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x+|x|}}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે.
વિધેય વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,વર્ગમૂળની અંદરની અભિવ્યક્તિ શૂન્ય કરતા મોટી હોવી જોઈએ:
$x + |x| > 0$.
કિસ્સો $1$: જો $x > 0$ હોય,તો $|x| = x$. આ કિંમત મૂકતા,$x + x = 2x > 0$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $x > 0$.
કિસ્સો $2$: જો $x < 0$ હોય,તો $|x| = -x$. આ કિંમત મૂકતા,$x + (-x) = 0$ મળે. $0$ એ $0$ કરતા મોટું નથી,તેથી આ કિસ્સામાં કોઈ ઉકેલ મળતો નથી.
કિસ્સો $3$: જો $x = 0$ હોય,તો $x + |x| = 0 + 0 = 0$. છેદ શૂન્ય ન હોઈ શકે,તેથી $x = 0$ પ્રદેશમાં નથી.
તેથી,વિધેયનો પ્રદેશ $(0, \infty)$ છે.
149
EasyMCQ
વિધેય $f(x) = \sqrt{x-1} + \sqrt{6-x}$ નો પ્રદેશ શોધો.
A
$[1, \infty)$
B
$[1, 6]$
C
$(-\infty, 6]$
D
$(-\infty, 6)$

Solution

(B) વિધેય $f(x) = \sqrt{x-1} + \sqrt{6-x}$ ત્યારે જ વ્યાખ્યાયિત થાય જો વર્ગમૂળની અંદરની કિંમતો અઋણ હોય.
$\sqrt{x-1}$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$x - 1 \geq 0$,એટલે કે $x \geq 1$.
$\sqrt{6-x}$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,$6 - x \geq 0$,એટલે કે $x \leq 6$.
આ બંને શરતોને જોડતા,આપણને $1 \leq x \leq 6$ મળે છે.
તેથી,$f(x)$ નો પ્રદેશ $[1, 6]$ છે.
150
EasyMCQ
વિધેય $\log _{10}(x^2-5x+6)$ નો પ્રદેશ શું છે?
A
$(-\infty, \infty)$
B
$(-\infty, 2) \cup (3, \infty)$
C
$(2, 3)$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) વિધેય $f(x) = \log _{10}(x^2-5x+6)$ વ્યાખ્યાયિત થવા માટે,લઘુગણકનો આર્ગ્યુમેન્ટ ધન હોવો જોઈએ.
$x^2-5x+6 > 0$
દ્વિઘાત પદાવલિના અવયવ પાડતા:
$(x-2)(x-3) > 0$
વેવી કર્વ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,પદાવલિ $2$ અને $3$ ની બહાર ધન મળે છે.
આમ,$x < 2$ અથવા $x > 3$.
તેથી,પ્રદેશ $x \in (-\infty, 2) \cup (3, \infty)$ છે.

Relation and Function — Domain and Range · Frequently Asked Questions

1Are these Relation and Function 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 Relation and Function 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.