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Domain and Range Questions in Hindi

Class 12 Mathematics · Relation and Function · Domain and Range

324+

Questions

Hindi

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100%

With Solutions

Showing 50 of 324 questions in Hindi

101
MediumMCQ
यदि फलन $f(x) = \sqrt{x}$ और $g(x) = \sqrt{1-x}$ के रूप में परिभाषित हैं,तो निम्नलिखित फलनों का उभयनिष्ठ प्रांत (common domain) क्या है: $f+g, f-g, f/g, g/f, g-f$ जहाँ $(f \pm g)(x) = f(x) \pm g(x)$ और $(f/g)(x) = \frac{f(x)}{g(x)}$?
A
$0 \leq x \leq 1$
B
$0 \leq x < 1$
C
$0 < x < 1$
D
$0 < x \leq 1$

Solution

(C) $f(x) = \sqrt{x}$ के लिए,प्रांत $[0, \infty)$ है।
$g(x) = \sqrt{1-x}$ के लिए,प्रांत $(-\infty, 1]$ है।
$f+g, f-g,$ और $g-f$ का प्रांत $f$ और $g$ के प्रांतों का सर्वनिष्ठ है,जो $[0, 1]$ है।
$f/g$ के लिए,हमें $g(x) \neq 0$ की आवश्यकता है,इसलिए $1-x \neq 0 \implies x \neq 1$। प्रांत $[0, 1)$ है।
$g/f$ के लिए,हमें $f(x) \neq 0$ की आवश्यकता है,इसलिए $x \neq 0$। प्रांत $(0, 1]$ है।
इन सभी फलनों के लिए उभयनिष्ठ प्रांत $[0, 1], [0, 1),$ और $(0, 1]$ का सर्वनिष्ठ है,जो $(0, 1)$ है।
102
DifficultMCQ
फलन $f(x) = \log_{\sqrt{5}}(3 + \cos(\frac{3\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} - x) - \cos(\frac{3\pi}{4} - x))$ का परिसर ज्ञात कीजिए।
A
$(0, \sqrt{5})$
B
$[-2, 2]$
C
$[\frac{1}{\sqrt{5}}, \sqrt{5}]$
D
$[0, 2]$

Solution

(D) मान लीजिए कि लघुगणक का तर्क $g(x) = 3 + \cos(\frac{3\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} - x) - \cos(\frac{3\pi}{4} - x)$ है।
योग से गुणनफल के सूत्रों $\cos(A+B) + \cos(A-B) = 2\cos A \cos B$ और $\cos(A-B) - \cos(A+B) = 2\sin A \sin B$ का उपयोग करने पर:
$g(x) = 3 + [\cos(\frac{3\pi}{4} + x) - \cos(\frac{3\pi}{4} - x)] + [\cos(\frac{\pi}{4} + x) + \cos(\frac{\pi}{4} - x)]$
$g(x) = 3 - 2\sin(\frac{3\pi}{4})\sin(x) + 2\cos(\frac{\pi}{4})\cos(x)$
चूंकि $\sin(\frac{3\pi}{4}) = \frac{1}{\sqrt{2}}$ और $\cos(\frac{\pi}{4}) = \frac{1}{\sqrt{2}}$ है:
$g(x) = 3 - 2(\frac{1}{\sqrt{2}})\sin(x) + 2(\frac{1}{\sqrt{2}})\cos(x) = 3 + \sqrt{2}(\cos x - \sin x)$.
हम जानते हैं कि $-\sqrt{2} \leq \cos x - \sin x \leq \sqrt{2}$.
अतः,$3 + \sqrt{2}(-\sqrt{2}) \leq g(x) \leq 3 + \sqrt{2}(\sqrt{2})$,
जो सरल होकर $3 - 2 \leq g(x) \leq 3 + 2$,अर्थात $1 \leq g(x) \leq 5$ हो जाता है।
चूंकि $f(x) = \log_{\sqrt{5}}(g(x))$,परिसर $[\log_{\sqrt{5}}(1), \log_{\sqrt{5}}(5)]$ है।
चूंकि $\log_{\sqrt{5}}(1) = 0$ और $\log_{\sqrt{5}}(5) = 2$ है,इसलिए परिसर $[0, 2]$ है।
103
DifficultMCQ
मान लीजिए $[x]$ महत्तम पूर्णांक $\leq x$ को दर्शाता है,जहाँ $x \in \mathbb{R}$ है। यदि वास्तविक मान वाले फलन $f(x) = \sqrt{\frac{|[x]|-2}{|[x]|-3}}$ का प्रांत $(-\infty, a) \cup [b, c) \cup [4, \infty)$ है,जहाँ $a < b < c$ है,तो $a+b+c$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$-3$
B
$1$
C
$-2$
D
$8$

Solution

(C) फलन $f(x) = \sqrt{\frac{|[x]|-2}{|[x]|-3}}$ को परिभाषित होने के लिए,वर्गमूल के अंदर का व्यंजक गैर-ऋणात्मक होना चाहिए और हर शून्य नहीं होना चाहिए।
$\frac{|[x]|-2}{|[x]|-3} \geq 0$ और $|[x]|-3 \neq 0$ होना चाहिए।
मान लीजिए $Y = [x]$ है। हम $\frac{|Y|-2}{|Y|-3} \geq 0$ को हल करते हैं।
क्रांतिक बिंदु $|Y| = 2$ और $|Y| = 3$ हैं,जिसका अर्थ है $Y \in \{-3, -2, 2, 3\}$।
$|Y|$ के लिए अंतरालों की जाँच करने पर:
$1$. यदि $|Y| < 2$ है,तो $\frac{-}{-} > 0$ (सत्य)। यह $-2 < Y < 2$ के अनुरूप है,इसलिए $[x] \in \{-1, 0, 1\}$,जिसका अर्थ है $x \in [-1, 2)$।
$2$. यदि $2 \leq |Y| < 3$ है,तो $\frac{+}{-} < 0$ (असत्य)।
$3$. यदि $|Y| > 3$ है,तो $\frac{+}{+} > 0$ (सत्य)। यह $Y > 3$ या $Y < -3$ के अनुरूप है,इसलिए $[x] \geq 4$ या $[x] \leq -4$,जिसका अर्थ है $x \in [4, \infty)$ या $x \in (-\infty, -3)$।
इन सबको मिलाने पर,प्रांत $(-\infty, -3) \cup [-1, 2) \cup [4, \infty)$ प्राप्त होता है।
$(-\infty, a) \cup [b, c) \cup [4, \infty)$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a = -3$,$b = -1$,और $c = 2$ प्राप्त होता है।
अतः,$a+b+c = -3 + (-1) + 2 = -2$।
104
AdvancedMCQ
फलन $f(x) = \frac{\cos^{-1}\left(\frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9}\right)}{\log_{e}(x^{2}-3x+2)}$ का प्रांत (domain) ज्ञात कीजिए।
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) फलन $f(x)$ को परिभाषित होने के लिए,निम्नलिखित शर्तों को पूरा करना होगा:
$1$. $\cos^{-1}$ का तर्क $[-1, 1]$ में होना चाहिए: $-1 \leq \frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9} \leq 1$.
$\frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9} - 1 \leq 0$ को हल करने पर $\frac{(x-2)(x-3)}{(x-3)(x+3)} - 1 \leq 0 \implies \frac{x-2}{x+3} - 1 \leq 0 \implies \frac{-5}{x+3} \leq 0 \implies x+3 > 0 \implies x > -3$.
$\frac{x^{2}-5x+6}{x^{2}-9} + 1 \geq 0$ को हल करने पर $\frac{(x-2)(x-3)}{(x-3)(x+3)} + 1 \geq 0 \implies \frac{x-2}{x+3} + 1 \geq 0 \implies \frac{2x+1}{x+3} \geq 0 \implies x \in (-\infty, -3) \cup [-\frac{1}{2}, \infty)$.
प्रतिच्छेदन लेने पर,हमें $x \in [-\frac{1}{2}, \infty)$ प्राप्त होता है (जहाँ $x=3$ को छोड़कर).
$2$. $\log_{e}$ का तर्क धनात्मक होना चाहिए: $x^{2}-3x+2 > 0 \implies (x-1)(x-2) > 0 \implies x \in (-\infty, 1) \cup (2, \infty)$.
$3$. हर शून्य नहीं होना चाहिए: $\log_{e}(x^{2}-3x+2) \neq 0 \implies x^{2}-3x+2 \neq 1 \implies x^{2}-3x+1 \neq 0 \implies x \neq \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2}$.
सभी शर्तों को संयोजित करने पर: $x \in [-\frac{1}{2}, 1) \cup (2, \infty) - \{\frac{3+\sqrt{5}}{2}, \frac{3-\sqrt{5}}{2}\}$.
105
DifficultMCQ
फलन $f(x) = \sin^{-1}[2x^2 - 3] + \log_2(\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5))$,जहाँ $[t]$ महत्तम पूर्णांक फलन है,का प्रांत (domain) ज्ञात कीजिए।
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) फलन $f(x) = \sin^{-1}[2x^2 - 3] + \log_2(\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5))$ को परिभाषित होने के लिए:
$1.$ $\sin^{-1}[2x^2 - 3]$ के लिए,$-1 \leq [2x^2 - 3] \leq 1$ होना चाहिए। अतः $-1 \leq 2x^2 - 3 < 2$,जिसका अर्थ है $2 \leq 2x^2 < 5$,जिससे $1 \leq x^2 < 2.5$ प्राप्त होता है।
$2.$ $\log_2(\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5))$ के लिए,$\log_{1/2}(x^2 - 5x + 5) > 0$ होना चाहिए। चूँकि आधार $1/2 < 1$ है,इसलिए $0 < x^2 - 5x + 5 < 1$ होगा।
$3.$ $x^2 - 5x + 5 > 0$ को हल करने पर,$x \in (-\infty, \frac{5-\sqrt{5}}{2}) \cup (\frac{5+\sqrt{5}}{2}, \infty)$ प्राप्त होता है।
$4.$ $x^2 - 5x + 5 < 1$ को हल करने पर,$x^2 - 5x + 4 < 0 \Rightarrow (x-1)(x-4) < 0 \Rightarrow x \in (1, 4)$ प्राप्त होता है।
सभी शर्तों का प्रतिच्छेदन (intersection) लेने पर,प्रांत $(1, \frac{5-\sqrt{5}}{2})$ प्राप्त होता है।
106
AdvancedMCQ
एक फलन $f(x) = \frac{16x^2 - 96x + 153}{x - 3}$ को सभी वास्तविक $x \neq 3$ के लिए परिभाषित कीजिए। $f(x)$ का न्यूनतम धनात्मक मान ज्ञात कीजिए।
A
$16$
B
$18$
C
$22$
D
$24$

Solution

(D) दिया गया है,$f(x) = \frac{16x^2 - 96x + 153}{x - 3}$.
माना $f(x) = y$.
अतः,$y = \frac{16x^2 - 96x + 153}{x - 3}$.
$y(x - 3) = 16x^2 - 96x + 153$.
$16x^2 - (96 + y)x + (153 + 3y) = 0$.
चूंकि $x$ एक वास्तविक संख्या है,इसलिए विविक्तकर $D \geq 0$ होगा।
$D = (96 + y)^2 - 4(16)(153 + 3y) \geq 0$.
$9216 + 192y + y^2 - 64(153 + 3y) \geq 0$.
$9216 + 192y + y^2 - 9792 - 192y \geq 0$.
$y^2 - 576 \geq 0$.
$y^2 \geq 576$.
इससे प्राप्त होता है $y \in (-\infty, -24] \cup [24, \infty)$.
अतः,$f(x)$ का न्यूनतम धनात्मक मान $24$ है।
107
AdvancedMCQ
मान लीजिए $R$ वास्तविक संख्याओं का समुच्चय है और $f: R \rightarrow R$ को $f(x) = \sqrt{|x|} - \log(1 + |x|)$ द्वारा परिभाषित किया गया है। अब हम निम्नलिखित दावे करते हैं:
$I.$ एक ऐसी वास्तविक संख्या $A$ का अस्तित्व है कि सभी $x$ के लिए $f(x) \leq A$ है।
$II.$ एक ऐसी वास्तविक संख्या $B$ का अस्तित्व है कि सभी $x$ के लिए $f(x) \geq B$ है।
A
$I$ सत्य है और $II$ असत्य है
B
$I$ असत्य है और $II$ सत्य है
C
$I$ और $II$ दोनों सत्य हैं
D
$I$ और $II$ दोनों असत्य हैं

Solution

(B) दिया गया है $f(x) = \sqrt{|x|} - \log(1 + |x|)$।
चूंकि $f(x)$ एक सम फलन है,हम $t \geq 0$ के लिए $g(t) = \sqrt{t} - \log(1 + t)$ पर विचार करते हैं,जहाँ $t = |x|$ है।
$g(t)$ के व्यवहार की जाँच करने के लिए,हम इसका अवकलज ज्ञात करते हैं:
$g'(t) = \frac{1}{2\sqrt{t}} - \frac{1}{1 + t} = \frac{1 + t - 2\sqrt{t}}{2\sqrt{t}(1 + t)} = \frac{(\sqrt{t} - 1)^2}{2\sqrt{t}(1 + t)}$।
चूंकि सभी $t > 0$ $(t \neq 1)$ के लिए $g'(t) > 0$ है,इसलिए फलन $g(t)$,$t \geq 0$ के लिए निरंतर वर्धमान है।
जैसे $t \to \infty$,$g(t) = \sqrt{t}(1 - \frac{\log(1 + t)}{\sqrt{t}}) \to \infty$। अतः,$f(x)$ ऊपर से परिबद्ध नहीं है,इसलिए दावा $I$ असत्य है।
$t = 0$ पर,$g(0) = 0$ है। चूंकि $g(t)$,$t \geq 0$ के लिए वर्धमान है,$g(t)$ का न्यूनतम मान $g(0) = 0$ है। अतः,सभी $x$ के लिए $f(x) \geq 0$ है। इसलिए,दावा $II$ सत्य है।
अतः,$I$ असत्य है और $II$ सत्य है।
Solution diagram
108
AdvancedMCQ
बहुपद $P(x) = 4x^3 - 3x$ का परिसर (range),जब $x$ अंतराल $\left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ में बदलता है,क्या है?
A
$[-1, 1]$
B
$(-1, 1]$
C
$(-1, 1)$
D
$\left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$

Solution

(C) दिया गया बहुपद $P(x) = 4x^3 - 3x$ है,जहाँ $x \in \left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$.
परिसर ज्ञात करने के लिए,हम अवकलज $P'(x) = 12x^2 - 3 = 3(4x^2 - 1) = 3(2x - 1)(2x + 1)$ का विश्लेषण करते हैं।
$x \in \left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ के लिए,$4x^2 < 1$ होता है,जिसका अर्थ है कि $4x^2 - 1 < 0$ है।
अतः,दिए गए अंतराल में सभी $x$ के लिए $P'(x) < 0$ है,जिसका अर्थ है कि $P(x)$ एक निरंतर ह्रासमान (strictly decreasing) फलन है।
चूंकि $P(x)$ सतत और निरंतर ह्रासमान है,इसलिए परिसर $(P(1/2), P(-1/2))$ होगा।
सीमा बिंदुओं पर मानों की गणना करने पर:
$P(1/2) = 4(1/8) - 3(1/2) = 1/2 - 3/2 = -1$.
$P(-1/2) = 4(-1/8) - 3(-1/2) = -1/2 + 3/2 = 1$.
चूंकि अंतराल खुला है,इसलिए परिसर $(-1, 1)$ है।
109
AdvancedMCQ
मान लीजिए $f(x)=\sqrt{2-x-x^2}$ और $g(x)=\cos x$ है। निम्नलिखित में से कौन सा कथन सत्य है?
$I$. $f((g(x))^2)$ का प्रांत = $f(g(x))$ का प्रांत
$II$. $f(g(x)) + g(f(x))$ का प्रांत = $g(f(x))$ का प्रांत
$III$. $f(g(x))$ का प्रांत = $g(f(x))$ का प्रांत
$IV$. $g((f(x))^3)$ का प्रांत = $f(g(x))$ का प्रांत
A
केवल $I$
B
केवल $I$ और $II$
C
केवल $III$ और $IV$
D
केवल $I$ और $IV$

Solution

(A) दिया गया है $f(x) = \sqrt{2-x-x^2}$ और $g(x) = \cos x$।
$f(x)$ को परिभाषित होने के लिए,$2-x-x^2 \geq 0 \Rightarrow x^2+x-2 \leq 0 \Rightarrow (x+2)(x-1) \leq 0 \Rightarrow x \in [-2, 1]$।
$f(g(x))$ के लिए,हमें $g(x) \in [-2, 1]$ की आवश्यकता है। चूँकि $-1 \leq \cos x \leq 1$,यह सभी $x \in \mathbb{R}$ के लिए हमेशा सत्य है। अतः,$f(g(x))$ का प्रांत = $\mathbb{R}$।
$f((g(x))^2)$ के लिए,हमें $(g(x))^2 \in [-2, 1]$ की आवश्यकता है। चूँकि $0 \leq \cos^2 x \leq 1$,यह सभी $x \in \mathbb{R}$ के लिए हमेशा सत्य है। अतः,$f((g(x))^2)$ का प्रांत = $\mathbb{R}$।
इसलिए,$f((g(x))^2)$ का प्रांत = $f(g(x))$ का प्रांत,अतः कथन $I$ सत्य है।
$g(f(x))$ के लिए,हमें $f(x)$ को परिभाषित होने की आवश्यकता है,इसलिए $x \in [-2, 1]$। अतः,$g(f(x))$ का प्रांत = $[-2, 1]$।
चूँकि $f(g(x))$ का प्रांत = $\mathbb{R}$ और $g(f(x))$ का प्रांत = $[-2, 1]$,कथन $II$ और $III$ असत्य हैं।
$g((f(x))^3)$ के लिए,हमें $f(x)$ को परिभाषित होने की आवश्यकता है,इसलिए $x \in [-2, 1]$। अतः,$g((f(x))^3)$ का प्रांत = $[-2, 1]$। यह $\mathbb{R}$ के बराबर नहीं है,इसलिए कथन $IV$ असत्य है।
अतः,केवल कथन $I$ सत्य है।
110
AdvancedMCQ
वास्तविक $x$ के लिए फलन $f(x) = \sqrt{4 - \sqrt{2x + 5}}$ के प्रांत (domain) का मध्य-बिंदु क्या है?
A
$\frac{1}{4}$
B
$\frac{3}{2}$
C
$\frac{2}{3}$
D
$-\frac{2}{5}$

Solution

(B) फलन $f(x) = \sqrt{4 - \sqrt{2x + 5}}$ तब परिभाषित होता है यदि वर्गमूल के अंदर के व्यंजक अऋणात्मक हों।
सबसे पहले,आंतरिक वर्गमूल के लिए: $2x + 5 \geq 0 \implies x \geq -\frac{5}{2}$।
दूसरे,बाहरी वर्गमूल के लिए: $4 - \sqrt{2x + 5} \geq 0 \implies 4 \geq \sqrt{2x + 5}$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर (चूंकि दोनों अऋणात्मक हैं): $16 \geq 2x + 5 \implies 11 \geq 2x \implies x \leq \frac{11}{2}$।
इन शर्तों को मिलाने पर,$f(x)$ का प्रांत $x \in \left[ -\frac{5}{2}, \frac{11}{2} \right]$ प्राप्त होता है।
प्रांत का मध्य-बिंदु $\frac{-\frac{5}{2} + \frac{11}{2}}{2} = \frac{\frac{6}{2}}{2} = \frac{3}{2}$ है।
111
AdvancedMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अंतराल फलन $f(x) = \log_{\{x\}}[x] + \log_{[x]}\{x\}$ का संभावित प्रांत है,जहाँ $[x]$,$x$ से अधिक न होने वाला महत्तम पूर्णांक है और $\{x\} = x - [x]$ है?
A
$(0, 1)$
B
$(1, 2)$
C
$(2, 3)$
D
$(3, 5)$

Solution

(C) फलन $f(x) = \log_{\{x\}}[x] + \log_{[x]}\{x\}$ निम्नलिखित शर्तों के तहत परिभाषित है:
$1$. $\log_{\{x\}}[x]$ को परिभाषित होने के लिए:
आधार $\{x\} > 0$ और $\{x\} \neq 1$ होना चाहिए। चूँकि $\{x\} = x - [x]$,$\{x\} \in [0, 1)$। अतः,$\{x\} \in (0, 1)$।
तर्क $[x] > 0$,जिसका अर्थ है $x \geq 1$। चूँकि $\{x\} \neq 0$,$x$ पूर्णांक नहीं हो सकता।
$2$. $\log_{[x]}\{x\}$ को परिभाषित होने के लिए:
आधार $[x] > 0$ और $[x] \neq 1$ होना चाहिए। इसका अर्थ है $[x] \geq 2$,अतः $x \geq 2$।
तर्क $\{x\} > 0$,जिसका अर्थ है $x$ पूर्णांक नहीं है।
इन शर्तों को मिलाने पर,हमें $x \geq 2$ और $x \notin \mathbb{Z}$ प्राप्त होता है।
दिए गए विकल्पों में से,अंतराल $(2, 3)$ शर्त $x > 2$ और $x$ पूर्णांक नहीं है,को संतुष्ट करता है।
अतः,सही विकल्प $(c)$ है।
112
AdvancedMCQ
$(0, \pi)$ पर परिभाषित फलन $f(x) = (\sin x)^{\sin x}$ का परिसर (range) है
A
$(0, 1)$
B
$(e^{-1/e}, 1)$
C
$[e^{-1/e}, 1)$
D
$[e^{-1/e}, 1]$

Solution

(D) माना $y = f(x) = (\sin x)^{\sin x}$ जहाँ $x \in (0, \pi)$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,$\ln y = \sin x \ln(\sin x)$ प्राप्त होता है।
माना $u = \sin x$ है। चूँकि $x \in (0, \pi)$,$u$ का परिसर $(0, 1]$ है।
हम $g(u) = u^u$ को $u \in (0, 1]$ के लिए परिभाषित करते हैं।
परिसर ज्ञात करने के लिए,हम $g(u)$ का $u$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$g'(u) = u^u (1 + \ln u)$।
$g'(u) = 0$ रखने पर,$1 + \ln u = 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $\ln u = -1$,अतः $u = e^{-1} = \frac{1}{e}$।
$u = \frac{1}{e}$ पर,$g(\frac{1}{e}) = (e^{-1})^{e^{-1}} = e^{-1/e}$ प्राप्त होता है।
जब $u \to 0^+$,तब $g(u) = u^u \to 1$ (सीमा $\lim_{u \to 0^+} u^u = 1$ का उपयोग करते हुए)।
$u = 1$ पर,$g(1) = 1^1 = 1$ प्राप्त होता है।
अतः,न्यूनतम मान $e^{-1/e}$ और अधिकतम मान $1$ है।
इसलिए,परिसर $[e^{-1/e}, 1]$ है।
113
DifficultMCQ
मान लीजिए $f : R \rightarrow R$ एक फलन है जो $f(x) = \log_{\sqrt{m}}\{\sqrt{2}(\sin x - \cos x) + m - 2\}$ द्वारा परिभाषित है,किसी $m$ के लिए,ताकि $f$ का परिसर $[0, 2]$ हो। तो $m$ का मान $............$ है।
A
$5$
B
$3$
C
$2$
D
$4$

Solution

(A) हम जानते हैं कि $-\sqrt{2} \leq \sin x - \cos x \leq \sqrt{2}$ होता है।
$\sqrt{2}$ से गुणा करने पर,हमें $-2 \leq \sqrt{2}(\sin x - \cos x) \leq 2$ प्राप्त होता है।
मान लीजिए $k = \sqrt{2}(\sin x - \cos x)$,इसलिए $-2 \leq k \leq 2$ है।
फलन $f(x) = \log_{\sqrt{m}}(k + m - 2)$ है।
दिया गया है कि $f$ का परिसर $[0, 2]$ है,इसलिए $0 \leq \log_{\sqrt{m}}(k + m - 2) \leq 2$ है।
इसका अर्थ है कि $(\sqrt{m})^0 \leq k + m - 2 \leq (\sqrt{m})^2$,जो सरल होकर $1 \leq k + m - 2 \leq m$ हो जाता है।
$k$ के लिए हल करने पर,हमें $3 - m \leq k \leq 2$ प्राप्त होता है।
इसकी तुलना $-2 \leq k \leq 2$ से करने पर,हम निचली सीमाओं की तुलना करते हैं: $3 - m = -2$।
अतः,$m = 5$।
114
DifficultMCQ
$f(x) = \frac{\log_{(x+1)}(x-2)}{x^2 - (2x + 3)}$ के लिए $x \in R$ का प्रांत (domain) ज्ञात कीजिए।
A
$R - \{1, 3\}$
B
$(2, \infty) - \{3\}$
C
$(-1, \infty) - \{3\}$
D
$R - \{3\}$

Solution

(B) $f(x) = \frac{\log_{(x+1)}(x-2)}{x^2 - 2x - 3}$ को परिभाषित होने के लिए:
$1$. लघुगणक का तर्क धनात्मक होना चाहिए: $x - 2 > 0 \Rightarrow x > 2$.
$2$. लघुगणक का आधार धनात्मक और $1$ के बराबर नहीं होना चाहिए: $x + 1 > 0 \Rightarrow x > -1$ और $x + 1 \neq 1 \Rightarrow x \neq 0$.
$3$. हर शून्य नहीं होना चाहिए: $x^2 - 2x - 3 \neq 0$.
हर का गुणनखंड करने पर: $(x - 3)(x + 1) \neq 0$,जिसका अर्थ है $x \neq 3$ और $x \neq -1$.
सभी शर्तों को संयोजित करने पर: $x > 2$ और $x \neq 3$.
अतः,प्रांत $(2, \infty) - \{3\}$ है।
115
DifficultMCQ
फलन $f(x) = \sqrt{3-x} + \sqrt{2+x}$ का परिसर (range) है
A
$[\sqrt{5}, \sqrt{10}]$
B
$[2\sqrt{2}, \sqrt{11}]$
C
$[\sqrt{5}, \sqrt{13}]$
D
$[\sqrt{2}, \sqrt{7}]$

Solution

(A) माना $y = \sqrt{3-x} + \sqrt{2+x}$। प्रांत $-2 \le x \le 3$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$y^2 = 5 + 2\sqrt{6+x-x^2}$ प्राप्त होता है।
$g(x) = 6+x-x^2$ का अधिकतम मान $x = 1/2$ पर $25/4$ है और न्यूनतम मान $0$ है।
अतः,$5 \le y^2 \le 10$।
इस प्रकार,परिसर $[\sqrt{5}, \sqrt{10}]$ है।
116
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \frac{[x]}{1+x^2}$ का प्रांत $(2, 6)$ है,जहाँ $[x]$ महत्तम पूर्णांक $\leq x$ है,तो इसका परिसर क्या है?
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) दिया गया है $f(x) = \frac{[x]}{1+x^2}$,जहाँ $x \in (2, 6)$ है।
अंतराल $[2, 3)$ के लिए,$[x] = 2$,अतः $f(x) = \frac{2}{1+x^2}$। परिसर: $(\frac{1}{5}, \frac{2}{5}]$।
अंतराल $[3, 4)$ के लिए,$[x] = 3$,अतः $f(x) = \frac{3}{1+x^2}$। परिसर: $(\frac{3}{17}, \frac{3}{10}]$।
अंतराल $[4, 5)$ के लिए,$[x] = 4$,अतः $f(x) = \frac{4}{1+x^2}$। परिसर: $(\frac{2}{13}, \frac{4}{17}]$।
अंतराल $[5, 6)$ के लिए,$[x] = 5$,अतः $f(x) = \frac{5}{1+x^2}$। परिसर: $(\frac{5}{37}, \frac{5}{26}]$।
इन सभी अंतरालों का संघ $(\frac{5}{37}, \frac{2}{5}]$ है।
Solution diagram
117
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $f: R - \{2, 6\} \rightarrow R$ एक वास्तविक मान वाला फलन है जिसे $f(x) = \frac{x^2+2x+1}{x^2-8x+12}$ के रूप में परिभाषित किया गया है। तो $f$ का परिसर (range) ज्ञात कीजिए।
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) मान लीजिए $y = \frac{x^2+2x+1}{x^2-8x+12}$ है।
तिर्यक गुणा करने पर:
$y(x^2-8x+12) = x^2+2x+1$
$x^2(y-1) - x(8y+2) + (12y-1) = 0$.
स्थिति $1$: यदि $y \neq 1$,तो $x$ के वास्तविक होने के लिए विविक्तकर (discriminant) $D \geq 0$ होना चाहिए।
$D = (-(8y+2))^2 - 4(y-1)(12y-1) \geq 0$
$16y^2 + 84y \geq 0$
$4y(4y + 21) \geq 0$.
इससे $y \in (-\infty, -\frac{21}{4}] \cup [0, \infty)$ प्राप्त होता है।
स्थिति $2$: यदि $y = 1$,तो $x^2+2x+1 = x^2-8x+12$,जो $10x = 11$ अर्थात $x = \frac{11}{10}$ देता है।
चूंकि यह मान प्रांत (domain) में है,इसलिए $y=1$ परिसर में शामिल होगा।
अतः,परिसर $(-\infty, -\frac{21}{4}] \cup [0, \infty)$ है।
118
DifficultMCQ
मान लीजिए कि समुच्चय $A$ और $B$ फलन $f(x)=\frac{1}{\sqrt{\lceil x\rceil-x}}$ के क्रमशः प्रांत (domain) और परिसर (range) को दर्शाते हैं,जहाँ $\lceil x \rceil$ $x$ से बड़े या उसके बराबर सबसे छोटे पूर्णांक को दर्शाता है। तो कथनों
$(S1): A \cap B = (1, \infty) - \mathbb{N}$ और
$(S2): A \cup B = (1, \infty)$
में से कौन सा सत्य है?
A
केवल $(S1)$ सत्य है
B
$(S1)$ और $(S2)$ दोनों सत्य हैं
C
न तो $(S1)$ और न ही $(S2)$ सत्य है
D
केवल $(S2)$ सत्य है

Solution

(A) फलन $f(x) = \frac{1}{\sqrt{\lceil x \rceil - x}}$ द्वारा दिया गया है।
फलन को परिभाषित होने के लिए,वर्गमूल के अंदर का व्यंजक धनात्मक होना चाहिए: $\lceil x \rceil - x > 0$,जिसका अर्थ है $\lceil x \rceil > x$.
यह असमिका सभी $x \notin \mathbb{Z}$ के लिए सत्य है। यदि $x \in \mathbb{Z}$ है,तो $\lceil x \rceil = x$,इसलिए $\lceil x \rceil - x = 0$,जो हर (denominator) को शून्य बना देता है।
अतः,प्रांत $A = \mathbb{R} - \mathbb{Z}$.
$x \notin \mathbb{Z}$ के लिए,हम जानते हैं कि $\lceil x \rceil = \lfloor x \rfloor + 1$. इसलिए,$\lceil x \rceil - x = \lfloor x \rfloor + 1 - x = 1 - (x - \lfloor x \rfloor) = 1 - \{x\}$,जहाँ $\{x\}$ $x$ का भिन्नात्मक भाग है।
चूंकि $x \notin \mathbb{Z}$,$0 < \{x\} < 1$,जिसका अर्थ है $0 < 1 - \{x\} < 1$.
तब,$0 < \sqrt{1 - \{x\}} < 1$,और परिणामस्वरूप $f(x) = \frac{1}{\sqrt{1 - \{x\}}} > 1$.
अतः,परिसर $B = (1, \infty)$.
अब,$A \cap B = (\mathbb{R} - \mathbb{Z}) \cap (1, \infty) = (1, \infty) - \mathbb{Z}$. चूंकि $(1, \infty)$ के साथ प्रतिच्छेदन में केवल धनात्मक पूर्णांक शामिल हैं,इसलिए $(1, \infty) - \mathbb{Z} = (1, \infty) - \mathbb{N}$. अतः,$(S1)$ सत्य है।
$A \cup B = (\mathbb{R} - \mathbb{Z}) \cup (1, \infty) = \mathbb{R} - \{0, -1, -2, \dots\}$. यह $(1, \infty)$ के बराबर नहीं है। इसलिए,$(S2)$ असत्य है।
अतः,केवल $(S1)$ सत्य है।
119
DifficultMCQ
यदि फलन $\log _e\left(\frac{6 x^2+5 x+1}{2 x-1}\right)+\cos ^{-1}\left(\frac{2 x^2-3 x+4}{3 x-5}\right)$ का प्रांत (domain) $(\alpha, \beta) \cup(\gamma, \delta]$ है,तो $18\left(\alpha^2+\beta^2+\gamma^2+\delta^2\right)$ का मान $....$ है।
A
$20$
B
$21$
C
$22$
D
$23$

Solution

(A) फलन को परिभाषित होने के लिए,दोनों भागों का मान्य होना आवश्यक है।
$1$. $\log_e\left(\frac{6x^2+5x+1}{2x-1}\right)$ के लिए,$\frac{6x^2+5x+1}{2x-1} > 0$ होना चाहिए।
$\frac{(3x+1)(2x+1)}{2x-1} > 0$।
वेवी कर्व विधि का उपयोग करने पर,क्रांतिक बिंदु $x = -1/2, -1/3, 1/2$ हैं।
असमिका $x \in (-1/2, -1/3) \cup (1/2, \infty) \dots (A)$ के लिए सत्य है।
$2$. $\cos^{-1}\left(\frac{2x^2-3x+4}{3x-5}\right)$ के लिए,$-1 \le \frac{2x^2-3x+4}{3x-5} \le 1$ और $3x-5 \neq 0$ होना चाहिए।
$\frac{2x^2-3x+4}{3x-5} \le 1$ को हल करने पर $\implies \frac{2x^2-6x+9}{3x-5} \le 0$। चूंकि $2x^2-6x+9$ के लिए $D < 0$ है,यह हमेशा धनात्मक है। अतः,$3x-5 < 0 \implies x < 5/3 \dots (B)$।
$\frac{2x^2-3x+4}{3x-5} \ge -1$ को हल करने पर $\implies \frac{2x^2-1}{3x-5} \ge 0$।
क्रांतिक बिंदु $x = -1/\sqrt{2}, 1/\sqrt{2}, 5/3$ हैं।
असमिका $x \in [-1/\sqrt{2}, 1/\sqrt{2}] \cup (5/3, \infty) \dots (C)$ के लिए सत्य है।
सर्वनिष्ठ (Intersection) $A \cap B \cap C = (-1/2, -1/3) \cup (1/2, 1/\sqrt{2}]$।
यहाँ $\alpha = -1/2, \beta = -1/3, \gamma = 1/2, \delta = 1/\sqrt{2}$।
$18(\alpha^2+\beta^2+\gamma^2+\delta^2) = 18(1/4 + 1/9 + 1/4 + 1/2) = 18(1/2 + 1/9 + 1/2) = 18(1 + 1/9) = 18 + 2 = 20$।
120
DifficultMCQ
फलन $f(x) = \frac{1}{\sqrt{[x]^2 - 3[x] - 10}}$ का प्रांत (domain) ज्ञात कीजिए (जहाँ $[x]$,$x$ से कम या उसके बराबर महत्तम पूर्णांक को दर्शाता है)।
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) फलन $f(x) = \frac{1}{\sqrt{[x]^2 - 3[x] - 10}}$ को परिभाषित होने के लिए,वर्गमूल के अंदर का व्यंजक धनात्मक होना चाहिए:
$[x]^2 - 3[x] - 10 > 0$
माना $t = [x]$ है। तब $t^2 - 3t - 10 > 0$।
गुणनखंड करने पर: $(t - 5)(t + 2) > 0$।
यह असमिका तब सत्य होती है जब $t < -2$ या $t > 5$ हो।
चूँकि $t = [x]$ है,इसलिए $[x] < -2$ या $[x] > 5$।
यदि $[x] < -2$ है,तो $[x] \leq -3$,जिसका अर्थ है कि $x < -2$।
यदि $[x] > 5$ है,तो $[x] \geq 6$,जिसका अर्थ है कि $x \geq 6$।
अतः,प्रांत $(-\infty, -2) \cup [6, \infty)$ है।
121
AdvancedMCQ
मान लीजिए $D$ फलन $f(x) = \sin^{-1} \left(\log_{3x} \left(\frac{6+2 \log_3 x}{-5x}\right)\right)$ का प्रांत है। यदि $g(x) = x - [x]$ (जहाँ $[x]$ महत्तम पूर्णांक फलन है) द्वारा परिभाषित फलन $g: D \rightarrow R$ का परिसर $(\alpha, \beta)$ है,तो $\alpha^2 + \frac{5}{\beta}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$46$
B
$135$
C
$136$
D
$45$

Solution

(B) फलन $f(x)$ को परिभाषित होने के लिए,$\sin^{-1}$ का तर्क $[-1, 1]$ में होना चाहिए और लघुगणक का आधार धनात्मक और $1$ के बराबर नहीं होना चाहिए।
सबसे पहले,$\frac{6+2 \log_3 x}{-5x} > 0$ और $x > 0, x \neq \frac{1}{3}$. चूँकि $x > 0$,हमें $6+2 \log_3 x < 0$ की आवश्यकता है,इसलिए $\log_3 x < -3$,जिसका अर्थ है $x < 3^{-3} = \frac{1}{27}$. अतः,$x \in (0, \frac{1}{27})$.
इसके बाद,$-1 \leq \log_{3x} \left(\frac{6+2 \log_3 x}{-5x}\right) \leq 1$. चूँकि $x < \frac{1}{27}$,$3x < \frac{1}{9} < 1$,इसलिए लघुगणक को हटाते समय असमिका उलट जाएगी: $(3x)^1 \leq \frac{6+2 \log_3 x}{-5x} \leq (3x)^{-1}$.
$15x^2 + 6 + 2 \log_3 x \geq 0$ और $6 + 2 \log_3 x + \frac{5}{3} \geq 0$ को हल करने पर $x \in [3^{-23/6}, \frac{1}{27})$ प्राप्त होता है।
अतः,प्रांत $D = [3^{-23/6}, \frac{1}{27})$.
चूँकि $3^{-23/6} < x < \frac{1}{27}$,इसलिए $[x] = 0$,अतः $g(x) = x$. परिसर $(\alpha, \beta) = (3^{-23/6}, \frac{1}{27})$ है।
तब $\alpha = 3^{-23/6}$ और $\beta = \frac{1}{27}$.
$\alpha^2 + \frac{5}{\beta} = (3^{-23/6})^2 + 5(27) = 3^{-23/3} + 135$. चूँकि $3^{-23/3}$ बहुत छोटा मान है,इसलिए उत्तर लगभग $135$ है।
122
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \log_e(4x^2 + 11x + 6) + \sin^{-1}(4x + 3) + \cos^{-1}\left(\frac{10x + 6}{3}\right)$ का प्रांत $(\alpha, \beta]$ है,तो $36|\alpha + \beta|$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$63$
B
$45$
C
$72$
D
$54$

Solution

(B) $f(x)$ का प्रांत इसके तीनों घटकों के प्रांतों का सर्वनिष्ठ (intersection) है।
$(i)$ $\log_e(4x^2 + 11x + 6)$ के लिए,$4x^2 + 11x + 6 > 0$ आवश्यक है।
गुणनखंड करने पर $(4x + 3)(x + 2) > 0$ प्राप्त होता है,अतः $x \in (-\infty, -2) \cup (-\frac{3}{4}, \infty)$।
(ii) $\sin^{-1}(4x + 3)$ के लिए,$-1 \le 4x + 3 \le 1$ आवश्यक है।
$-4 \le 4x \le -2$,जिसका अर्थ है $x \in [-1, -\frac{1}{2}]$।
(iii) $\cos^{-1}\left(\frac{10x + 6}{3}\right)$ के लिए,$-1 \le \frac{10x + 6}{3} \le 1$ आवश्यक है।
$-3 \le 10x + 6 \le 3$,अतः $-9 \le 10x \le -3$,जिसका अर्थ है $x \in [-\frac{9}{10}, -\frac{3}{10}]$।
तीनों अंतरालों का सर्वनिष्ठ लेने पर:
$x \in ((-\infty, -2) \cup (-\frac{3}{4}, \infty)) \cap [-1, -\frac{1}{2}] \cap [-\frac{9}{10}, -\frac{3}{10}]$।
$[-1, -\frac{1}{2}]$ और $[-\frac{9}{10}, -\frac{3}{10}]$ का सर्वनिष्ठ $[-\frac{9}{10}, -\frac{1}{2}]$ है।
अब,इसका $(-\infty, -2) \cup (-\frac{3}{4}, \infty)$ के साथ सर्वनिष्ठ लेने पर:
चूंकि $-\frac{9}{10} < -\frac{3}{4}$,सर्वनिष्ठ $(-\frac{3}{4}, -\frac{1}{2}]$ प्राप्त होता है।
अतः,$\alpha = -\frac{3}{4}$ और $\beta = -\frac{1}{2}$।
इसलिए $|\alpha + \beta| = |-\frac{3}{4} - \frac{1}{2}| = |-\frac{5}{4}| = \frac{5}{4}$।
अंत में,$36|\alpha + \beta| = 36 \times \frac{5}{4} = 9 \times 5 = 45$।
123
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{2-|x|}{4}\right) + (\log_e(3-x))^{-1}$ का प्रांत (domain) $[-\alpha, \beta) \setminus \{\gamma\}$ है,तो $\alpha + \beta + \gamma$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$12$
B
$9$
C
$11$
D
$8$

Solution

(C) फलन $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{2-|x|}{4}\right) + (\log_e(3-x))^{-1}$ के लिए,हमें दोनों भागों के लिए प्रांत की शर्तों को संतुष्ट करना होगा।
$1$. $\cos^{-1}\left(\frac{2-|x|}{4}\right)$ के लिए,तर्क $[-1, 1]$ में होना चाहिए:
$-1 \leq \frac{2-|x|}{4} \leq 1$
$-4 \leq 2-|x| \leq 4$
$-6 \leq -|x| \leq 2$
चूंकि $|x| \geq 0$,इसलिए $-|x| \leq 2$ हमेशा सत्य है। अतः,$|x| \leq 6$,जिसका अर्थ है $x \in [-6, 6]$।
$2$. $(\log_e(3-x))^{-1}$ के लिए,हमें $\log_e(3-x) \neq 0$ और $3-x > 0$ की आवश्यकता है:
$3-x > 0 \Rightarrow x < 3$.
$\log_e(3-x) \neq 0 \Rightarrow 3-x \neq 1 \Rightarrow x \neq 2$.
इन शर्तों को मिलाने पर:
$x \in [-6, 6] \cap (-\infty, 3) \setminus \{2\} = [-6, 3) \setminus \{2\}$।
इसकी तुलना $[-\alpha, \beta) \setminus \{\gamma\}$ से करने पर,हमें $\alpha = 6$,$\beta = 3$,और $\gamma = 2$ प्राप्त होता है।
अतः,$\alpha + \beta + \gamma = 6 + 3 + 2 = 11$।
124
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \log_e \left( \frac{2x+3}{4x^2+x-3} \right) + \cos^{-1} \left( \frac{2x-1}{x+2} \right)$ का प्रांत (domain) $(\alpha, \beta]$ है,तो $5\beta - 4\alpha$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$10$
B
$12$
C
$11$
D
$9$

Solution

(B) फलन को परिभाषित होने के लिए,हमें निम्नलिखित शर्तों का पालन करना होगा:
$1$) $\frac{2x+3}{4x^2+x-3} > 0$
$2$) $-1 \leq \frac{2x-1}{x+2} \leq 1$
चरण $1$: $\frac{2x+3}{(4x-3)(x+1)} > 0$ को हल करें।
क्रांतिक बिंदु $x = -3/2, -1, 3/4$ हैं। वेवी कर्व विधि का उपयोग करने पर,हल $x \in (-3/2, -1) \cup (3/4, \infty)$ प्राप्त होता है।
चरण $2$: $-1 \leq \frac{2x-1}{x+2} \leq 1$ को हल करें।
भाग $A$: $\frac{2x-1}{x+2} + 1 \geq 0 \implies \frac{3x+1}{x+2} \geq 0$. हल: $x \in (-\infty, -2) \cup [-1/3, \infty)$.
भाग $B$: $\frac{2x-1}{x+2} - 1 \leq 0 \implies \frac{x-3}{x+2} \leq 0$. हल: $x \in (-2, 3]$.
भाग $A$ और भाग $B$ का प्रतिच्छेदन: $x \in [-1/3, 3]$.
चरण $3$: चरण $1$ और चरण $2$ का प्रतिच्छेदन ज्ञात करें।
$((-3/2, -1) \cup (3/4, \infty)) \cap [-1/3, 3] = (3/4, 3]$.
अतः,$\alpha = 3/4$ और $\beta = 3$.
चरण $4$: $5\beta - 4\alpha$ की गणना करें।
$5(3) - 4(3/4) = 15 - 3 = 12$.
Solution diagram
125
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \frac{\sqrt{x^2-25}}{4-x^2} + \log_{10}(x^2+2x-15)$ का प्रांत $(-\infty, \alpha) \cup [\beta, \infty)$ है,तो $\alpha^2 + \beta^3$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$140$
B
$175$
C
$150$
D
$125$

Solution

(C) फलन $f(x) = \frac{\sqrt{x^2-25}}{4-x^2} + \log_{10}(x^2+2x-15)$ है।
वर्गमूल पद के लिए,$x^2-25 \geq 0 \Rightarrow x \in (-\infty, -5] \cup [5, \infty)$।
हर के लिए,$4-x^2 \neq 0 \Rightarrow x \neq \pm 2$।
लघुगणक के लिए,$x^2+2x-15 > 0$ $\Rightarrow (x+5)(x-3) > 0$ $\Rightarrow x \in (-\infty, -5) \cup (3, \infty)$।
सभी शर्तों का प्रतिच्छेदन लेने पर:
$x \in (-\infty, -5) \cup [5, \infty)$ प्राप्त होता है।
$(-\infty, \alpha) \cup [\beta, \infty)$ से तुलना करने पर,$\alpha = -5$ और $\beta = 5$ प्राप्त होता है।
अतः,$\alpha^2 + \beta^3 = (-5)^2 + 5^3 = 25 + 125 = 150$।
126
DifficultMCQ
यदि फलन $\sin^{-1}\left(\frac{3x-22}{2x-19}\right) + \log_e\left(\frac{3x^2-8x+5}{x^2-3x-10}\right)$ का प्रांत $(\alpha, \beta]$ है,तो $3\alpha + 10\beta$ का मान ज्ञात कीजिए :
A
$97$
B
$100$
C
$95$
D
$98$

Solution

(A) $\sin^{-1}(u)$ के लिए,$-1 \leq u \leq 1$ होना चाहिए। अतः,$-1 \leq \frac{3x-22}{2x-19} \leq 1$. इस असमिका को हल करने पर $x \in (5, 8.2]$ प्राप्त होता है।
$\log_e(v)$ के लिए,$v > 0$ होना चाहिए। अतः,$\frac{3x^2-8x+5}{x^2-3x-10} > 0$,जो सरल होकर $\frac{(3x-5)(x-1)}{(x-5)(x+2)} > 0$ हो जाता है। इसका हल $x \in (-\infty, -2) \cup (1, 5/3) \cup (5, \infty)$ है।
दोनों शर्तों का प्रतिच्छेदन लेने पर,प्रांत $(5, 8.2]$ प्राप्त होता है,जो $(5, 41/5]$ है।
यहाँ,$\alpha = 5$ और $\beta = 41/5$ है।
अतः,$3\alpha + 10\beta = 3(5) + 10(41/5) = 15 + 82 = 97$.
127
MediumMCQ
मान लीजिए $f(x) = \frac{1}{7 - \sin 5x}$ एक फलन है जो $R$ पर परिभाषित है। तो फलन $f(x)$ का परिसर (range) क्या है?
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) हम जानते हैं कि किसी भी वास्तविक $x$ के लिए,$\sin 5x$ का परिसर $[-1, 1]$ होता है।
इसलिए,$-\sin 5x$ भी $[-1, 1]$ अंतराल में स्थित है।
सभी पदों में $7$ जोड़ने पर,हमें $7 - \sin 5x \in [7 - 1, 7 + 1]$ प्राप्त होता है,जो सरल होकर $7 - \sin 5x \in [6, 8]$ हो जाता है।
व्युत्क्रम (reciprocal) लेने पर,$f(x) = \frac{1}{7 - \sin 5x}$ का परिसर $\left[\frac{1}{8}, \frac{1}{6}\right]$ है।
128
DifficultMCQ
मान लीजिए कि फलन $f(x) = \frac{1}{2 + \sin 3x + \cos 3x}, x \in \mathbb{R}$ का परिसर $[a, b]$ है। यदि $\alpha$ और $\beta$ क्रमशः $a$ और $b$ के $A.M.$ और $G.M.$ हैं,तो $\frac{\alpha}{\beta}$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$\sqrt{2}$
B
$2$
C
$\sqrt{\pi}$
D
$\pi$

Solution

(A) हम जानते हैं कि $g(x) = \sin 3x + \cos 3x$ का परिसर $[-\sqrt{2}, \sqrt{2}]$ है।
अतः,हर $2 + \sin 3x + \cos 3x$ का परिसर $[2 - \sqrt{2}, 2 + \sqrt{2}]$ है।
इसलिए,$f(x) = \frac{1}{2 + \sin 3x + \cos 3x}$ का परिसर $[a, b] = \left[\frac{1}{2 + \sqrt{2}}, \frac{1}{2 - \sqrt{2}}\right]$ है।
अंत बिंदुओं का परिमेयकरण करने पर: $a = \frac{2 - \sqrt{2}}{2}$ और $b = \frac{2 + \sqrt{2}}{2}$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\alpha = \frac{a + b}{2}$ और $\beta = \sqrt{ab}$,हमें $\frac{\alpha}{\beta} = \frac{a + b}{2\sqrt{ab}}$ ज्ञात करना है।
$a + b = 2$ और $ab = \frac{1}{2}$ है।
$\frac{\alpha}{\beta} = \frac{2}{2\sqrt{1/2}} = \sqrt{2}$.
129
AdvancedMCQ
मान लीजिए $f(x) = \frac{x^2-6x+5}{x^2-5x+6}$. कॉलम $I$ में दी गई शर्तों / व्यंजकों का कॉलम $II$ के कथनों से मिलान करें।
कॉलम $I$कॉलम $II$
$(A)$ यदि $-1 < x < 1$,तो $f(x)$ संतुष्ट करता है$(p)$ $0 < f(x) < 1$
$(B)$ यदि $1 < x < 2$,तो $f(x)$ संतुष्ट करता है$(q)$ $f(x) < 0$
$(C)$ यदि $3 < x < 5$,तो $f(x)$ संतुष्ट करता है$(r)$ $f(x) > 0$
$(D)$ यदि $x > 5$,तो $f(x)$ संतुष्ट करता है$(s)$ $f(x) < 1$
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) दिया गया है $f(x) = \frac{(x-1)(x-5)}{(x-2)(x-3)}$.
$(A)$ $-1 < x < 1$ के लिए,$f(x) > 0$ और $f(x) < 1$ है। अतः,$f(x)$ $(p, r, s)$ को संतुष्ट करता है।
$(B)$ $1 < x < 2$ के लिए,$f(x) < 0$ और $f(x) < 1$ है। अतः,$f(x)$ $(q, s)$ को संतुष्ट करता है।
$(C)$ $3 < x < 5$ के लिए,$f(x) < 0$ और $f(x) < 1$ है। अतः,$f(x)$ $(q, s)$ को संतुष्ट करता है।
$(D)$ $x > 5$ के लिए,$f(x) > 0$ और $f(x) < 1$ है। अतः,$f(x)$ $(p, r, s)$ को संतुष्ट करता है।
Solution diagram
130
DifficultMCQ
मान लीजिए $f:[0,3] \rightarrow A$ को $f(x)=2x^3-15x^2+36x+7$ द्वारा परिभाषित किया गया है और $g:[0, \infty) \rightarrow B$ को $g(x)=\frac{x^{2025}}{x^{2025}+1}$ द्वारा परिभाषित किया गया है। यदि दोनों फलन आच्छादक (onto) हैं और $S =\{ x \in \mathbb{Z} : x \in A \text{ या } x \in B \}$ है,तो $n(S)$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$30$
B
$36$
C
$29$
D
$31$

Solution

(A) चूंकि $f(x)$ आच्छादक है,इसलिए $A$,$f(x)$ का परिसर (range) है।
$f'(x) = 6x^2 - 30x + 36 = 6(x-2)(x-3)$.
क्रांतिक बिंदु $x=2$ और $x=3$ हैं।
सीमाओं और क्रांतिक बिंदुओं पर मान ज्ञात करने पर:
$f(0) = 7$
$f(2) = 2(8) - 15(4) + 36(2) + 7 = 35$
$f(3) = 2(27) - 15(9) + 36(3) + 7 = 34$.
चूंकि $f(x)$ अंतराल $[0,3]$ पर सतत है,इसलिए परिसर $A = [7, 35]$ है।
$g(x) = \frac{x^{2025}}{x^{2025}+1}$ के लिए,चूंकि $x \in [0, \infty)$,इसलिए $x^{2025} \in [0, \infty)$ है।
अतः,$g(x) = 1 - \frac{1}{x^{2025}+1}$ है।
$x=0$ पर,$g(0) = 0$ है। जैसे-जैसे $x \to \infty$,$g(x) \to 1$ होता है।
अतः,परिसर $B = [0, 1)$ है।
$S = \{x \in \mathbb{Z} : x \in [7, 35] \cup [0, 1)\} = \{0, 7, 8, 9, \dots, 35\}$ है।
$S$ में अवयवों की संख्या $1 + (35 - 7 + 1) = 30$ है।
131
AdvancedMCQ
यदि फलन $\log _5(18 x-x^2-77)$ का प्रांत $(\alpha, \beta)$ है और फलन $\log _{(x-1)}\left(\frac{2 x^2+3 x-2}{x^2-3 x-4}\right)$ का प्रांत $(\gamma, \delta)$ है,तो $\alpha^2+\beta^2+\gamma^2$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$186$
B
$174$
C
$195$
D
$179$

Solution

(A) $f_1(x) = \log _5(18 x-x^2-77)$ के लिए,प्रांत की शर्त $18 x-x^2-77 > 0$ है।
$x^2-18 x+77 < 0 \implies (x-7)(x-11) < 0$.
अतः,$x \in (7, 11)$,जिससे $\alpha = 7$ और $\beta = 11$ प्राप्त होता है।
$f_2(x) = \log _{(x-1)}\left(\frac{2 x^2+3 x-2}{x^2-3 x-4}\right)$ के लिए,प्रांत की शर्तें:
$1) \ x-1 > 0 \implies x > 1$
$2) \ x-1 \neq 1 \implies x \neq 2$
$3) \ \frac{2 x^2+3 x-2}{x^2-3 x-4} > 0 \implies \frac{(2 x-1)(x+2)}{(x-4)(x+1)} > 0$.
चिह्न योजना का उपयोग करने पर,हल $x \in (-\infty, -2) \cup (-1, 1/2) \cup (4, \infty)$ प्राप्त होता है।
$x > 1$ और $x \neq 2$ के साथ प्रतिच्छेदन लेने पर,$x \in (4, \infty)$ प्राप्त होता है।
अतः,$\gamma = 4$ और $\delta = \infty$.
अंत में,$\alpha^2+\beta^2+\gamma^2 = 7^2+11^2+4^2 = 49+121+16 = 186$.
132
MediumMCQ
यदि फलन $f(x) = \frac{1}{\sqrt{10+3x-x^2}} + \frac{1}{\sqrt{x+|x|}}$ का प्रांत $(a, b)$ है,तो $(1+a)^2 + b^2$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$26$
B
$29$
C
$25$
D
$30$

Solution

(A) फलन को परिभाषित होने के लिए,हर में वर्गमूल के अंदर के व्यंजक धनात्मक होने चाहिए।
$1) \ x + |x| > 0$
यदि $x \leq 0$ है,तो $x + |x| = 0$ होता है,जिससे हर शून्य हो जाता है। अतः,$x > 0$ होना चाहिए।
इस प्रकार,$x \in (0, \infty)$.
$2) \ 10 + 3x - x^2 > 0$
$-1$ से गुणा करने पर,हमें $x^2 - 3x - 10 < 0$ प्राप्त होता है।
$(x - 5)(x + 2) < 0$.
यह असमिका $x \in (-2, 5)$ के लिए सत्य है।
$x \in (0, \infty)$ और $x \in (-2, 5)$ का प्रतिच्छेदन लेने पर,हमें प्रांत $(a, b) = (0, 5)$ प्राप्त होता है।
अतः,$a = 0$ और $b = 5$.
अभीष्ट मान: $(1+a)^2 + b^2 = (1+0)^2 + 5^2 = 1 + 25 = 26$.
133
AdvancedMCQ
यदि फलन $f(x) = \log_e\left(\frac{2x-3}{5+4x}\right) + \sin^{-1}\left(\frac{4+3x}{2-x}\right)$ का प्रांत $[\alpha, \beta)$ है,तो $\alpha^2 + 4\beta$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$5$
B
$4$
C
$3$
D
$7$

Solution

(B) दिया गया फलन $f(x) = \log_e\left(\frac{2x-3}{5+4x}\right) + \sin^{-1}\left(\frac{4+3x}{2-x}\right)$ है।
फलन के परिभाषित होने के लिए:
$1) \frac{2x-3}{5+4x} > 0$
$2) -1 \leq \frac{4+3x}{2-x} \leq 1$
शर्त $(1)$ को हल करने पर:
$\frac{2x-3}{5+4x} > 0 \Rightarrow x \in \left(-\infty, -\frac{5}{4}\right) \cup \left(\frac{3}{2}, \infty\right)$.
शर्त $(2)$ को हल करने पर:
$-1 \leq \frac{4+3x}{2-x} \leq 1$
$\Rightarrow \frac{4+3x}{2-x} + 1 \geq 0$ और $\frac{4+3x}{2-x} - 1 \leq 0$
$\Rightarrow \frac{6+2x}{2-x} \geq 0$ और $\frac{2+4x}{2-x} \leq 0$
$\Rightarrow x \in [-3, -1/2]$.
दोनों शर्तों का सर्वनिष्ठ लेने पर:
$x \in [-3, -5/4)$.
अतः,$\alpha = -3$ और $\beta = -5/4$.
इसलिए,$\alpha^2 + 4\beta = (-3)^2 + 4(-5/4) = 9 - 5 = 4$.
134
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \log_7(1 - \log_4(x^2 - 9x + 18))$ का प्रांत $(\alpha, \beta) \cup (\gamma, \delta)$ है,तो $\alpha + \beta + \gamma + \delta$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$18$
B
$16$
C
$15$
D
$17$

Solution

(A) फलन $f(x) = \log_7(1 - \log_4(x^2 - 9x + 18))$ को परिभाषित होने के लिए,$1 - \log_4(x^2 - 9x + 18) > 0$ और $x^2 - 9x + 18 > 0$ होना चाहिए।
चरण $1$: $x^2 - 9x + 18 > 0$ को हल करें।
$(x - 3)(x - 6) > 0 \implies x \in (-\infty, 3) \cup (6, \infty)$.
चरण $2$: $1 - \log_4(x^2 - 9x + 18) > 0$ को हल करें।
$\log_4(x^2 - 9x + 18) < 1 \implies x^2 - 9x + 18 < 4^1$.
$x^2 - 9x + 14 < 0 \implies (x - 2)(x - 7) < 0 \implies x \in (2, 7)$.
चरण $3$: दोनों शर्तों का प्रतिच्छेदन ज्ञात करें।
$x \in ((-\infty, 3) \cup (6, \infty)) \cap (2, 7) = (2, 3) \cup (6, 7)$.
अतः,$(\alpha, \beta) = (2, 3)$ और $(\gamma, \delta) = (6, 7)$.
इसलिए,$\alpha + \beta + \gamma + \delta = 2 + 3 + 6 + 7 = 18$.
135
DifficultMCQ
मान लीजिए कि फलनों $f(x) = \log_4 \log_3 \log_7(8 - \log_2(x^2 + 4x + 5))$ और $g(x) = \sin^{-1}(\frac{7x + 10}{x - 2})$ के प्रांत क्रमशः $(\alpha, \beta)$ और $[\gamma, \delta]$ हैं। तो $\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2 + \delta^2$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$15$
B
$13$
C
$16$
D
$14$

Solution

(A) $f(x)$ के लिए,$\log_3 \log_7(8 - \log_2(x^2 + 4x + 5)) > 0$ आवश्यक है।
इसका अर्थ है $\log_7(8 - \log_2(x^2 + 4x + 5)) > 1$,अतः $8 - \log_2(x^2 + 4x + 5) > 7$।
अतः,$\log_2(x^2 + 4x + 5) < 1$,जिसका अर्थ है $x^2 + 4x + 5 < 2$,या $x^2 + 4x + 3 < 0$।
गुणनखंड करने पर $(x + 3)(x + 1) < 0$,अतः $x \in (-3, -1)$। इस प्रकार,$\alpha = -3$ और $\beta = -1$।
$g(x)$ के लिए,$-1 \leq \frac{7x + 10}{x - 2} \leq 1$ आवश्यक है।
$\frac{7x + 10}{x - 2} \leq 1$ को हल करने पर $x \in [-2, 2)$ प्राप्त होता है।
$\frac{7x + 10}{x - 2} \geq -1$ को हल करने पर $x \in (-\infty, -1] \cup (2, \infty)$ प्राप्त होता है।
दोनों का सर्वनिष्ठ $x \in [-2, -1]$ है। इस प्रकार,$\gamma = -2$ और $\delta = -1$।
अंत में,$\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2 + \delta^2 = (-3)^2 + (-1)^2 + (-2)^2 + (-1)^2 = 9 + 1 + 4 + 1 = 15$।
136
DifficultMCQ
यदि फलन $f(x) = \frac{5-x}{x^2-3x+2}$,$x \neq 1, 2$ का परिसर $(-\infty, \alpha] \cup [\beta, \infty)$ है,तो $\alpha^2 + \beta^2$ का मान ज्ञात कीजिए :
A
$190$
B
$192$
C
$188$
D
$194$

Solution

(D) माना $y = \frac{5-x}{x^2-3x+2}$.
$y(x^2-3x+2) = 5-x$
$yx^2 - 3xy + 2y = 5-x$
$yx^2 + (1-3y)x + (2y-5) = 0$.
यदि $y=0$ है,तो $x=5$,जो एक मान्य मान है।
यदि $y \neq 0$ है,तो $x$ के वास्तविक होने के लिए विविक्तकर $D \geq 0$ होना चाहिए।
$D = (1-3y)^2 - 4(y)(2y-5) \geq 0$
$1 + 9y^2 - 6y - 8y^2 + 20y \geq 0$
$y^2 + 14y + 1 \geq 0$.
द्विघात सूत्र का उपयोग करके $y^2 + 14y + 1 = 0$ को हल करने पर:
$y = \frac{-14 \pm \sqrt{196-4}}{2} = \frac{-14 \pm \sqrt{192}}{2} = \frac{-14 \pm 8\sqrt{3}}{2} = -7 \pm 4\sqrt{3}$.
अतः,$y \in (-\infty, -7-4\sqrt{3}] \cup [-7+4\sqrt{3}, \infty)$.
यहाँ,$\alpha = -7-4\sqrt{3}$ और $\beta = -7+4\sqrt{3}$.
$\alpha^2 + \beta^2 = (-7-4\sqrt{3})^2 + (-7+4\sqrt{3})^2$
$= (49 + 48 + 56\sqrt{3}) + (49 + 48 - 56\sqrt{3})$
$= 97 + 97 = 194$.
137
AdvancedMCQ
मान लीजिए कि फलन $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{4x+5}{3x-7}\right)$ का प्रांत $[\alpha, \beta]$ है और फलन $g(x) = \log_2\left(2-6\log_{27}(2x+5)\right)$ का प्रांत $(\gamma, \delta)$ है। तो $|7(\alpha+\beta)+4(\gamma+\delta)|$ का मान . . . . . . है।
A
$93$
B
$96$
C
$97$
D
$98$

Solution

(B) $f(x) = \cos^{-1}\left(\frac{4x+5}{3x-7}\right)$ के लिए,$-1 \leq \frac{4x+5}{3x-7} \leq 1$ आवश्यक है।
स्थिति $1$: $\frac{4x+5}{3x-7} \geq -1 \Rightarrow \frac{7x-2}{3x-7} \geq 0$. इससे $x \in (-\infty, 2/7] \cup (7/3, \infty)$ प्राप्त होता है।
स्थिति $2$: $\frac{4x+5}{3x-7} \leq 1 \Rightarrow \frac{x+12}{3x-7} \leq 0$. इससे $x \in [-12, 7/3)$ प्राप्त होता है।
प्रतिच्छेदन लेने पर,$f(x)$ का प्रांत $[-12, 2/7]$ है। अतः $\alpha = -12$ और $\beta = 2/7$.
$g(x) = \log_2(2-6\log_{27}(2x+5))$ के लिए,$2-6\log_{27}(2x+5) > 0$ और $2x+5 > 0$ आवश्यक है।
$6\log_{27}(2x+5) < 2$ $\Rightarrow \log_{27}(2x+5) < 1/3$ $\Rightarrow 2x+5 < 3$ $\Rightarrow x < -1$.
साथ ही,$2x+5 > 0 \Rightarrow x > -5/2$.
अतः,$g(x)$ का प्रांत $(-5/2, -1)$ है। अतः $\gamma = -5/2$ और $\delta = -1$.
अब,$|7(\alpha+\beta) + 4(\gamma+\delta)| = |7(-12 + 2/7) + 4(-5/2 - 1)| = |-84 + 2 - 10 - 4| = |-96| = 96$.
138
MediumMCQ
यदि $[x]^2-5[x]+6=0$ है,जहाँ $[\cdot]$ महत्तम पूर्णांक फलन को दर्शाता है,तो $x$ किसमें स्थित है:
A
$x \in [2, 3)$
B
$x \in [2, 4)$
C
$x \in [3, 4)$
D
$x \in [2, 5)$

Solution

(B) दिया गया समीकरण $[x]^2-5[x]+6=0$ है। माना $[x] = y$ है।
तब $y^2-5y+6=0$ प्राप्त होता है।
द्विघात समीकरण का गुणनखंड करने पर,हमें $(y-2)(y-3)=0$ मिलता है।
अतः,$[x]=2$ या $[x]=3$ है।
यदि $[x]=2$ है,तो $2 \le x < 3$ होगा।
यदि $[x]=3$ है,तो $3 \le x < 4$ होगा।
इन अंतरालों को मिलाने पर,हमें $x \in [2, 4)$ प्राप्त होता है।
139
EasyMCQ
$f(x) = \frac{\log_2(x+3)}{x^2+3x+2}$ का प्रांत (domain) क्या है?
A
$R - \{-1, -2\}$
B
$(-2, \infty)$
C
$R - \{-1, -2, -3\}$
D
$(-3, \infty) - \{-1, -2\}$

Solution

(D) दिया गया है,$f(x) = \frac{\log_2(x+3)}{x^2+3x+2}$।
फलन को परिभाषित होने के लिए,हर (denominator) शून्य नहीं होना चाहिए:
$x^2 + 3x + 2 \neq 0$
$(x+1)(x+2) \neq 0$
$x \neq -1$ और $x \neq -2$।
साथ ही,लघुगणक का तर्क धनात्मक होना चाहिए:
$x + 3 > 0$
$x > -3$।
इन शर्तों को मिलाने पर,प्रांत $x \in (-3, \infty) - \{-1, -2\}$ है।
140
EasyMCQ
समीकरण $2^x + 2^y = 2$ द्वारा दिए गए फलन $f(x)$ का प्रांत (domain) क्या है?
A
$0 < x \leqslant 1$
B
$0 \leqslant x \leqslant 1$
C
$-\infty < x \leqslant 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $2^x + 2^y = 2$ है।
$2^y$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,$2^y = 2 - 2^x$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों में आधार $2$ का लघुगणक लेने पर,$y = \log_2(2 - 2^x)$ प्राप्त होता है।
फलन के परिभाषित होने के लिए,लघुगणक का तर्क धनात्मक होना चाहिए: $2 - 2^x > 0$।
इसका अर्थ है $2^x < 2$।
चूंकि $2 = 2^1$,इसलिए $2^x < 2^1$।
चूंकि आधार $2 > 1$ है,इसलिए असमिका $x < 1$ के लिए सत्य है।
अतः,प्रांत $(-\infty, 1)$ है,जिसे $-\infty < x < 1$ के रूप में लिखा जाता है।
141
EasyMCQ
समीकरण $2^x+2^y=2$ द्वारा परिभाषित फलन $y(x)$ का प्रांत (domain) क्या है?
A
$0 < x \leq 1$
B
$0 \leq x \leq 1$
C
$-\infty < x \leq 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $2^x + 2^y = 2$ है।
$2^y$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $2^y = 2 - 2^x$ प्राप्त होता है।
चूंकि सभी वास्तविक $y$ के लिए $2^y > 0$ होता है,इसलिए व्यंजक $2 - 2^x$ का मान $0$ से अधिक होना चाहिए।
$2 - 2^x > 0$
$2^x < 2$
$2^x < 2^1$
चूंकि आधार $2 > 1$ है,इसलिए घातांकों के लिए असमिका इस प्रकार होगी:
$x < 1$।
अतः,फलन का प्रांत $(-\infty, 1)$ है,जिसे $-\infty < x < 1$ के रूप में लिखा जाता है।
142
EasyMCQ
यदि $[x]^2-5[x]+6=0$ है,जहाँ $[x]$ महत्तम पूर्णांक फलन को दर्शाता है,तो
A
$x \in [2,3)$
B
$x \in [2,3]$
C
$x \in [2,4]$
D
$x \in [2,4)$

Solution

(D) दिया गया समीकरण: $[x]^2-5[x]+6=0$
माना $[x] = a$ है।
तब समीकरण $a^2-5a+6=0$ हो जाता है।
द्विघात समीकरण का गुणनखंड करने पर: $(a-2)(a-3)=0$ प्राप्त होता है।
इससे $a=2$ या $a=3$ मिलता है।
$[x]=a$ वापस रखने पर,$[x]=2$ या $[x]=3$ प्राप्त होता है।
$[x]=2$ के लिए,$x$ का अंतराल $x \in [2,3)$ है।
$[x]=3$ के लिए,$x$ का अंतराल $x \in [3,4)$ है।
इन अंतरालों को मिलाने पर,हमें $x \in [2,3) \cup [3,4) = [2,4)$ प्राप्त होता है।
143
EasyMCQ
$2^x+2^y=2$ द्वारा दिए गए फलन का प्रांत (domain) क्या है?
A
$0 < x \leq 1$
B
$0 \leq x \leq 1$
C
$-\infty < x \leq 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $2^x+2^y=2$ है।
इसे $2^y = 2 - 2^x$ के रूप में लिखा जा सकता है।
$y$ को परिभाषित होने के लिए,लघुगणक का तर्क धनात्मक होना चाहिए: $2 - 2^x > 0$।
इसका अर्थ है $2^x < 2$।
चूंकि आधार $2 > 1$ है,इसलिए असमिका तब सत्य होती है जब $x < 1$ हो।
अतः,प्रांत $(-\infty, 1)$ या $-\infty < x < 1$ है।
144
EasyMCQ
समीकरण $2^x+2^y=2$ द्वारा दिए गए फलन $y(x)$ का प्रांत (domain) क्या है?
A
$0 < x \leq 1$
B
$0 \leq x \leq 1$
C
$-\infty < x \leq 0$
D
$-\infty < x < 1$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $2^x + 2^y = 2$ है।
$2^y$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $2^y = 2 - 2^x$ प्राप्त होता है।
सभी वास्तविक $y$ के लिए $2^y > 0$ होता है,इसलिए व्यंजक $2 - 2^x$ का मान $0$ से अधिक होना चाहिए।
$2 - 2^x > 0 \Rightarrow 2^x < 2$.
चूंकि $2 = 2^1$,हमारे पास $2^x < 2^1$ है।
आधार $2 > 1$ होने के कारण,यह असमिका $x < 1$ के लिए सत्य है।
अतः,प्रांत $(-\infty, 1)$ है,जिसे $-\infty < x < 1$ के रूप में लिखा जाता है।
145
EasyMCQ
यदि $[x]$ महत्तम पूर्णांक फलन है और $2[2x - 5] - 1 = 7$ है,तो $x$ किस अंतराल में स्थित है?
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) दिया गया समीकरण: $2[2x - 5] - 1 = 7$ \\
पूर्णांक $n$ के लिए $[x + n] = [x] + n$ गुणधर्म का उपयोग करने पर,$[2x - 5] = [2x] - 5$ प्राप्त होता है \\
समीकरण में मान रखने पर: $2([2x] - 5) - 1 = 7$ \\
$2[2x] - 10 - 1 = 7$ \\
$2[2x] - 11 = 7$ \\
$2[2x] = 18$ \\
$[2x] = 9$ \\
महत्तम पूर्णांक फलन की परिभाषा के अनुसार,$[y] = n \Rightarrow n \leq y < n + 1$ \\
अतः,$9 \leq 2x < 10$ \\
$2$ से भाग देने पर,$\frac{9}{2} \leq x < 5$ प्राप्त होता है \\
अतः,$x \in \left[\frac{9}{2}, 5\right)$
146
DifficultMCQ
फलन $f(x) = e^{|x| \sin x}$ के लिए प्रांत और परिसर क्या हैं?
A
प्रांत $= \mathbb{R}$,परिसर $= [0, \infty)$
B
प्रांत $= \mathbb{R}$,परिसर $= [1, \infty)$
C
प्रांत $= \mathbb{R}$,परिसर $= \mathbb{R}$
D
प्रांत $= \mathbb{R}$,परिसर $= (0, \infty)$

Solution

(D) फलन $f(x) = e^{|x| \sin x}$ सभी वास्तविक मानों $x$ के लिए परिभाषित है।
अतः,$f(x)$ का प्रांत $\mathbb{R}$ है।
चूँकि $|x| \sin x$ का मान $-\infty$ से $\infty$ तक कुछ भी हो सकता है,इसलिए व्यंजक $e^{|x| \sin x}$ हमेशा $0$ से बड़ा होगा।
इसलिए,$f(x)$ का परिसर $(0, \infty)$ है।
147
EasyMCQ
फलन $f(x) = \frac{1}{4-x^2} + \log_{10}(x^3-x)$ का प्रांत (domain) है
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) फलन $f(x) = \frac{1}{4-x^2} + \log_{10}(x^3-x)$ को परिभाषित होने के लिए:
$1$. हर शून्य नहीं होना चाहिए: $4 - x^2 \neq 0 \implies x^2 \neq 4 \implies x \neq \pm 2$.
$2$. लघुगणक का तर्क धनात्मक होना चाहिए: $x^3 - x > 0$.
गुणनखंड करने पर: $x(x-1)(x+1) > 0$.
वेवी कर्व विधि का उपयोग करने पर,असमिका $x(x-1)(x+1) > 0$ का हल $x \in (-1, 0) \cup (1, \infty)$ है।
शर्तों $x \neq \pm 2$ और $x \in (-1, 0) \cup (1, \infty)$ को संयोजित करने पर,हम $(1, \infty)$ से $x = 2$ को हटा देते हैं।
अतः,प्रांत $x \in (-1, 0) \cup (1, 2) \cup (2, \infty)$ है।
148
EasyMCQ
फलन $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x+|x|}}$ का प्रांत (domain) क्या है?
A
$(-\infty, 0)$
B
$(2, 5)$
C
$(0, \infty)$
D
$(-\infty, \infty)$

Solution

(C) फलन $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x+|x|}}$ के रूप में परिभाषित है।
फलन को परिभाषित होने के लिए,वर्गमूल के अंदर का व्यंजक शून्य से बड़ा होना चाहिए:
$x + |x| > 0$.
स्थिति $1$: यदि $x > 0$ है,तो $|x| = x$ होगा। इसे प्रतिस्थापित करने पर,$x + x = 2x > 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $x > 0$.
स्थिति $2$: यदि $x < 0$ है,तो $|x| = -x$ होगा। इसे प्रतिस्थापित करने पर,$x + (-x) = 0$ प्राप्त होता है। चूँकि $0$ शून्य से बड़ा नहीं है,इसलिए इस स्थिति में कोई हल नहीं है।
स्थिति $3$: यदि $x = 0$ है,तो $x + |x| = 0 + 0 = 0$ होगा। चूँकि हर (denominator) शून्य नहीं हो सकता,इसलिए $x = 0$ प्रांत में नहीं है।
अतः,फलन का प्रांत $(0, \infty)$ है।
149
EasyMCQ
फलन $f(x) = \sqrt{x-1} + \sqrt{6-x}$ का प्रांत (domain) है
A
$[1, \infty)$
B
$[1, 6]$
C
$(-\infty, 6]$
D
$(-\infty, 6)$

Solution

(B) फलन $f(x) = \sqrt{x-1} + \sqrt{6-x}$ तभी परिभाषित है जब वर्गमूल के अंदर के व्यंजक अऋणात्मक हों।
$\sqrt{x-1}$ के परिभाषित होने के लिए,$x - 1 \geq 0$,जिसका अर्थ है $x \geq 1$।
$\sqrt{6-x}$ के परिभाषित होने के लिए,$6 - x \geq 0$,जिसका अर्थ है $x \leq 6$।
इन दोनों शर्तों को मिलाने पर,हमें $1 \leq x \leq 6$ प्राप्त होता है।
अतः,$f(x)$ का प्रांत $[1, 6]$ है।
150
EasyMCQ
फलन $\log _{10}(x^2-5x+6)$ का प्रांत (domain) क्या है?
A
$(-\infty, \infty)$
B
$(-\infty, 2) \cup (3, \infty)$
C
$(2, 3)$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) फलन $f(x) = \log _{10}(x^2-5x+6)$ को परिभाषित होने के लिए,लघुगणक का तर्क (argument) धनात्मक होना चाहिए।
$x^2-5x+6 > 0$
द्विघात व्यंजक का गुणनखंड करने पर:
$(x-2)(x-3) > 0$
वेवी कर्व विधि का उपयोग करने पर,व्यंजक $2$ और $3$ के बाहर धनात्मक होता है।
अतः,$x < 2$ या $x > 3$।
इसलिए,प्रांत $x \in (-\infty, 2) \cup (3, \infty)$ है।

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?

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