Gujarati

Functional Equations Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Relation and Function · Functional Equations

123+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 22 of 123 questions in Gujarati

101
MediumMCQ
જો $f: R-\{0\} \rightarrow R$ એ $3 f(x)+4 f\left(\frac{1}{x}\right)=\frac{2-x}{x}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત હોય,તો $f(3)$ ની કિંમત શોધો.
A
$1/15$
B
$-1/15$
C
$1/5$
D
$3$

Solution

(NONE) આપેલ સમીકરણ: $3 f(x) + 4 f\left(\frac{1}{x}\right) = \frac{2-x}{x} \quad \dots (1)$
સમીકરણ $(1)$ માં $x = 3$ મૂકતા:
$3 f(3) + 4 f\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{2-3}{3} = -\frac{1}{3} \quad \dots (2)$
હવે,સમીકરણ $(1)$ માં $x = \frac{1}{3}$ મૂકતા:
$3 f\left(\frac{1}{3}\right) + 4 f(3) = \frac{2 - 1/3}{1/3} = \frac{5/3}{1/3} = 5 \quad \dots (3)$
સમીકરણ $(2)$ પરથી,$4 f\left(\frac{1}{3}\right) = -\frac{1}{3} - 3 f(3)$,તેથી $f\left(\frac{1}{3}\right) = -\frac{1}{12} - \frac{3}{4} f(3)$.
આ કિંમત સમીકરણ $(3)$ માં મૂકતા:
$3 \left(-\frac{1}{12} - \frac{3}{4} f(3)\right) + 4 f(3) = 5$
$-\frac{1}{4} - \frac{9}{4} f(3) + 4 f(3) = 5$
છેદ દૂર કરવા માટે $4$ વડે ગુણતા:
$-1 - 9 f(3) + 16 f(3) = 20$
$7 f(3) = 21$
$f(3) = 3$.
102
DifficultMCQ
$f$ એક વાસ્તવિક મૂલ્ય ધરાવતું વિધેય છે જે સંબંધ $f\left(3x + \frac{1}{2x}\right) = 9x^2 + \frac{1}{4x^2}$ નું પાલન કરે છે. જો $f\left(x + \frac{1}{x}\right) = 1$ હોય,તો $x =$
A
$\pm 2$
B
$\pm 1$
C
$\pm 3$
D
$\pm 6$

Solution

(B) આપેલ છે કે $f\left(3x + \frac{1}{2x}\right) = 9x^2 + \frac{1}{4x^2}$.
આપણે પદને આ રીતે લખી શકીએ: $f\left(3x + \frac{1}{2x}\right) = (3x)^2 + \left(\frac{1}{2x}\right)^2 + 2(3x)\left(\frac{1}{2x}\right) - 3$.
આનું સાદું રૂપ $f\left(3x + \frac{1}{2x}\right) = \left(3x + \frac{1}{2x}\right)^2 - 3$ થાય છે.
તેથી,વિધેયનું સામાન્ય સ્વરૂપ $f(t) = t^2 - 3$ છે.
આપેલ છે કે $f\left(x + \frac{1}{x}\right) = 1$,તેથી $\left(x + \frac{1}{x}\right)^2 - 3 = 1$.
આનાથી $\left(x + \frac{1}{x}\right)^2 = 4$ મળે,તેથી $x + \frac{1}{x} = \pm 2$.
કિસ્સો $1$: $x + \frac{1}{x} = 2 \Rightarrow x^2 - 2x + 1 = 0 \Rightarrow (x - 1)^2 = 0 \Rightarrow x = 1$.
કિસ્સો $2$: $x + \frac{1}{x} = -2 \Rightarrow x^2 + 2x + 1 = 0 \Rightarrow (x + 1)^2 = 0 \Rightarrow x = -1$.
આમ,$x = \pm 1$.
103
EasyMCQ
જો $f(x)$ એવું વિધેય હોય કે જેથી $f(x+y)=f(x)+f(y)$ અને $f(1)=7$ થાય,તો $\sum_{r=1}^n f(r)=$
A
$\frac{7n}{2}$
B
$\frac{7(n+1)}{2}$
C
$7n(n+1)$
D
$\frac{7n(n+1)}{2}$

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(x+y)=f(x)+f(y)$ અને $f(1)=7$.
ગાણિતિક અનુમાનના સિદ્ધાંત મુજબ,કોઈપણ ધન પૂર્ણાંક $r$ માટે,$f(r) = r \cdot f(1)$ થાય.
અહીં $f(1)=7$ હોવાથી,$f(r) = 7r$ મળે.
હવે,આપણે સરવાળો $\sum_{r=1}^n f(r)$ શોધવાનો છે.
$\sum_{r=1}^n f(r) = \sum_{r=1}^n 7r = 7 \sum_{r=1}^n r$.
પ્રથમ $n$ પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓના સરવાળાના સૂત્ર મુજબ,$\sum_{r=1}^n r = \frac{n(n+1)}{2}$.
તેથી,$\sum_{r=1}^n f(r) = 7 \cdot \frac{n(n+1)}{2} = \frac{7n(n+1)}{2}$.
104
EasyMCQ
જો $f: R \rightarrow R$ એ $f(x)=\frac{3^x+3^{-x}}{2}, \forall x \in R$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત હોય અને તે $f(x+y)+f(x-y)=a f(x) f(y)$ નું પાલન કરે,તો $a=$
A
$2$
B
$1$
C
$4$
D
$8$

Solution

(A) આપેલ છે,$f(x) = \frac{3^x + 3^{-x}}{2}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $f(x+y) = \frac{3^{x+y} + 3^{-(x+y)}}{2}$ અને $f(x-y) = \frac{3^{x-y} + 3^{-(x-y)}}{2}$.
આ બંને પદોનો સરવાળો કરતા:
$f(x+y) + f(x-y) = \frac{1}{2} [3^x \cdot 3^y + 3^{-x} \cdot 3^{-y} + 3^x \cdot 3^{-y} + 3^{-x} \cdot 3^y]$.
$f(x+y) + f(x-y) = \frac{1}{2} [3^x(3^y + 3^{-y}) + 3^{-x}(3^y + 3^{-y})]$.
$f(x+y) + f(x-y) = \frac{1}{2} (3^x + 3^{-x})(3^y + 3^{-y})$.
કારણ કે $f(x) = \frac{3^x + 3^{-x}}{2}$,તેથી $(3^x + 3^{-x}) = 2f(x)$ અને $(3^y + 3^{-y}) = 2f(y)$.
આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$f(x+y) + f(x-y) = \frac{1}{2} [2f(x) \cdot 2f(y)] = 2f(x)f(y)$.
આને $f(x+y) + f(x-y) = a f(x) f(y)$ સાથે સરખાવતા,આપણને $a = 2$ મળે છે.
105
MediumMCQ
જો $f: R \rightarrow R$ એ $f(x+y)=f(x)+f(y), \forall x, y \in R$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત હોય અને $f(1)=10$ હોય,તો $\sum_{r=1}^n(f(r))^2=$
A
$\frac{7}{2} n(n+1)$
B
$5 n(n+1)$
C
$\frac{50}{3} n(n+1)(2 n+1)$
D
$\frac{100}{4} n^2(n+1)^2$

Solution

(C) આપેલ છે કે,$f(x+y)=f(x)+f(y)$ તમામ $x, y \in R$ માટે.
આ કોશીનું વિધેયાત્મક સમીકરણ છે,અને $f: R \rightarrow R$ માટે,ઉકેલ $f(x)=cx$ છે.
આપેલ છે કે $f(1)=10$,તેથી $c(1)=10$,એટલે કે $c=10$.
આમ,$f(x)=10x$.
આપણે $\sum_{r=1}^n(f(r))^2 = \sum_{r=1}^n(10r)^2$ શોધવાનું છે.
$= 100 \sum_{r=1}^n r^2$.
સૂત્ર $\sum_{r=1}^n r^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$= 100 \times \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$.
$= \frac{50}{3} n(n+1)(2n+1)$.
106
MediumMCQ
જો $f(1)=0$ અને $f(n+1)-f(n)=5n$ તમામ $n \in N$ માટે હોય,તો $f(n)=$
A
$\frac{5}{2}(n^2+n)$
B
$\frac{5}{2}(n^2-n)$
C
$\frac{5}{3}(3n^2-n)$
D
$\frac{5}{4}(4n^2-1)(n-1)$

Solution

(B) આપેલ છે કે $f(1)=0$ અને $f(n+1)-f(n)=5n$ તમામ $n \in N$ માટે.
આપણે પુનરાવર્તિત સંબંધને $f(k+1)-f(k)=5k$ તરીકે લખી શકીએ છીએ.
આ સંબંધનો $k=1$ થી $n-1$ સુધી સરવાળો કરતા:
$\sum_{k=1}^{n-1} (f(k+1)-f(k)) = \sum_{k=1}^{n-1} 5k$.
ડાબી બાજુએ ટેલિસ્કોપિંગ સરવાળો મળે છે:
$(f(2)-f(1)) + (f(3)-f(2)) + \ldots + (f(n)-f(n-1)) = 5 \sum_{k=1}^{n-1} k$.
$f(n)-f(1) = 5 \times \frac{(n-1)n}{2}$.
કારણ કે $f(1)=0$,તેથી $f(n) = \frac{5}{2}(n^2-n)$.
107
EasyMCQ
જો $f: R \setminus \{0\} \rightarrow R$ એવું હોય કે $2 f(x) + f\left(\frac{1}{x}\right) = 4x$ અને $S = \{x \in R : f(x) = f(-x)\}$,તો $S$ માં ઘટકોની સંખ્યા કેટલી છે?
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
ત્રણ અથવા તેથી વધુ

Solution

(C) આપેલ છે,$2f(x) + f\left(\frac{1}{x}\right) = 4x$ --- $(i)$
$x$ ને $\frac{1}{x}$ વડે બદલતા,આપણને મળે છે:
$2f\left(\frac{1}{x}\right) + f(x) = \frac{4}{x}$ --- (ii)
સમીકરણ $(i)$ ને $2$ વડે ગુણતા:
$4f(x) + 2f\left(\frac{1}{x}\right) = 8x$ --- (iii)
સમીકરણ (iii) માંથી સમીકરણ (ii) બાદ કરતા:
$(4f(x) + 2f\left(\frac{1}{x}\right)) - (f(x) + 2f\left(\frac{1}{x}\right)) = 8x - \frac{4}{x}$
$3f(x) = 8x - \frac{4}{x} = \frac{8x^2 - 4}{x}$
$f(x) = \frac{4(2x^2 - 1)}{3x}$
હવે,$S = \{x \in R : f(x) = f(-x)\}$ માટે:
$f(-x) = \frac{4(2(-x)^2 - 1)}{3(-x)} = -\frac{4(2x^2 - 1)}{3x} = -f(x)$
$f(x) = f(-x)$ મૂકતા,$f(x) = -f(x)$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $2f(x) = 0$,તેથી $f(x) = 0$.
$\frac{4(2x^2 - 1)}{3x} = 0 \implies 2x^2 - 1 = 0 \implies x^2 = \frac{1}{2} \implies x = \pm \frac{1}{\sqrt{2}}$.
આમ,$S = \left\{-\frac{1}{\sqrt{2}}, \frac{1}{\sqrt{2}}\right\}$.
$S$ માં ઘટકોની સંખ્યા $2$ છે.
108
MediumMCQ
એક વિધેય $f: R \rightarrow R$ એવું છે કે $f(1)=2$ અને $f(x+y)=f(x) \cdot f(y)$ તમામ $x, y \in R$ માટે. રેખાઓ $2|x|+5|y| \leq 4$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ (ચોરસ એકમમાં) $f(1)$,$f(2)$ અને $f(4)$ ના સ્વરૂપમાં શું થશે?
A
$\frac{f(4)}{f(1)+2 f(2)}$
B
$\frac{f(4)}{1+f(2)}$
C
$\frac{2 f(4)}{2 f(1)+f(2)}$
D
$\frac{f(4)}{2 f(1)+f(2)}$

Solution

(B) આપેલ છે કે,$f(x+y)=f(x) \cdot f(y)$. આ એક વિધેયાત્મક સમીકરણ છે જેનો ઉકેલ $f(x)=a^x$ સ્વરૂપમાં છે.
આપેલ છે કે $f(1)=2$,તેથી $a^1=2 \Rightarrow a=2$. આમ,$f(x)=2^x$.
હવે,$2|x|+5|y| \leq 4$ દ્વારા ઘેરાયેલો પ્રદેશ ધ્યાનમાં લો. આ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ (rhombus) છે જેના શિરોબિંદુઓ $(\pm 2, 0)$ અને $(0, \pm 4/5)$ છે.
સમબાજુ ચતુષ્કોણનું ક્ષેત્રફળ $4 \times \text{પ્રથમ ચરણમાં એક ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ}$ દ્વારા મળે છે.
ક્ષેત્રફળ $= 4 \times (\frac{1}{2} \times 2 \times \frac{4}{5}) = 4 \times \frac{4}{5} = \frac{16}{5}$.
આપણે $\frac{16}{5}$ ને $f(1)=2^1=2$,$f(2)=2^2=4$,અને $f(4)=2^4=16$ ના સ્વરૂપમાં દર્શાવવાનું છે.
નોંધો કે $1+f(2) = 1+4 = 5$.
આમ,ક્ષેત્રફળ $\frac{16}{5} = \frac{f(4)}{1+f(2)}$ થાય છે.
Solution diagram
109
EasyMCQ
જો $f(x) = x - \frac{1}{x}$,$x \neq 0$ હોય,તો $3f(x) =$
A
$3[f(x)]^2 - f(x^2)$
B
$[f(x)]^2 - f(x^3)$
C
$f(x^3) - [f(x)]^3$
D
$f(x^3) - f(x^2)$

Solution

(C) આપેલ છે કે $f(x) = x - \frac{1}{x}$.
આપણે બીજગણિતીય નિત્યસમ $(a - b)^3 = a^3 - b^3 - 3ab(a - b)$ જાણીએ છીએ.
$f(x)$ માટે આનો ઉપયોગ કરતા:
$[f(x)]^3 = \left(x - \frac{1}{x}\right)^3 = x^3 - \frac{1}{x^3} - 3(x)\left(\frac{1}{x}\right)\left(x - \frac{1}{x}\right)$.
કારણ કે $f(x^3) = x^3 - \frac{1}{x^3}$ અને $f(x) = x - \frac{1}{x}$,આપણે આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકીએ છીએ:
$[f(x)]^3 = f(x^3) - 3(1)f(x)$.
$3f(x)$ માટે પદોને ગોઠવતા:
$3f(x) = f(x^3) - [f(x)]^3$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
110
MediumMCQ
ધારો કે $f$ એ શૂન્યતર વાસ્તવિક મૂલ્ય ધરાવતું સતત વિધેય છે જે તમામ $x, y \in R$ માટે $f(x+y) = f(x) \cdot f(y)$ નું પાલન કરે છે. જો $f(2) = 9$ હોય,તો $f(6)$ ની કિંમત શોધો.
A
$3^2$
B
$3^6$
C
$3^4$
D
$3^3$

Solution

(B) આપેલ છે કે તમામ $x, y \in R$ માટે $f(x+y) = f(x) \cdot f(y)$.
આ $f(x) = a^x$ પ્રકારનું વિધેય છે.
$f(2) = 9$ આપેલ હોવાથી,$a^2 = 9$,જેનો અર્થ છે કે $a = 3$ (કારણ કે $f$ શૂન્યતર છે).
તેથી,$f(x) = 3^x$.
આમ,$f(6) = 3^6$.
111
MediumMCQ
$f(f(x))=x+f(x)$ નું સમાધાન કરતા વાસ્તવિક સુરેખ વિધેયો $f(x)$ ની સંખ્યા કેટલી છે?
A
$0$
B
$4$
C
$5$
D
$2$

Solution

(D) ધારો કે $f(x) = ax + b$.
આપેલ સમીકરણ $f(f(x)) = x + f(x)$ છે.
સમીકરણમાં $f(x)$ ની કિંમત મૂકતા:
$a(ax + b) + b = x + (ax + b)$
$a^2x + ab + b = x + ax + b$
$a^2x + ab = x + ax$
$x(a^2 - a - 1) + ab = 0$.
આ સમીકરણ તમામ $x$ માટે સાચું હોવાથી,સહગુણકો શૂન્ય હોવા જોઈએ:
$a^2 - a - 1 = 0$ અને $ab = 0$.
કારણ કે $a^2 - a - 1 = 0$,તેથી $a$ શૂન્ય ન હોઈ શકે,એટલે $b = 0$.
દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને $a^2 - a - 1 = 0$ ઉકેલતા:
$a = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}$.
આમ,વિધેયો $f(x) = \left(\frac{1 + \sqrt{5}}{2}\right)x$ અને $f(x) = \left(\frac{1 - \sqrt{5}}{2}\right)x$ છે.
આવા $2$ વાસ્તવિક સુરેખ વિધેયો મળે છે.
112
EasyMCQ
ધારો કે $f: R \rightarrow R$ એ $f\left(\frac{x+y}{2}\right)=\frac{f(x)+f(y)}{2}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,જ્યાં $x$ અને $y$ માટે. જો $f^{\prime}(0)$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને $-1$ છે અને $f(0)=1$ છે,તો $f(2)=$
A
-$1$
B
$0$
C
$1$/$2$
D
$1$

Solution

(A) આપેલ વિધેય સમીકરણ $f\left(\frac{x+y}{2}\right)=\frac{f(x)+f(y)}{2}$ છે.
આ જેન્સનનું વિધેય સમીકરણ છે,જે સૂચવે છે કે $f(x)$ એ $f(x) = ax + b$ સ્વરૂપનું સુરેખ વિધેય છે.
આપણને $f(0) = 1$ આપેલ છે.
$f(x) = ax + b$ માં $x = 0$ મૂકતા,આપણને $f(0) = a(0) + b = 1$ મળે છે,તેથી $b = 1$.
હવે,$f(x) = ax + 1$.
$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $f^{\prime}(x) = a$ મળે છે.
આપણને $f^{\prime}(0) = -1$ આપેલ છે.
કારણ કે $f^{\prime}(x) = a$ એ અચળ છે,તેથી $f^{\prime}(0) = a = -1$.
આમ,વિધેય $f(x) = -x + 1$ છે.
$f(2)$ શોધવા માટે,વિધેયમાં $x = 2$ મૂકો:
$f(2) = -(2) + 1 = -1$.
113
MediumMCQ
ધારો કે $f: R \rightarrow R$ એવું છે કે $f$ એક-એક (injective) છે અને $f(x)f(y) = f(x+y)$ તમામ $x, y \in R$ માટે છે. જો $f(x), f(y),$ અને $f(z)$ એ $GP$ માં હોય,તો $x, y,$ અને $z$ શેમાં હશે?
A
હંમેશા $AP$ માં
B
હંમેશા $GP$ માં
C
$x, y,$ અને $z$ ની કિંમતો પર આધારિત $AP$ માં
D
$x, y,$ અને $z$ ની કિંમતો પર આધારિત $GP$ માં

Solution

(A) આપેલ વિધેય સમીકરણ $f(x)f(y) = f(x+y)$ છે.
$f$ એક-એક હોવાથી,આ કોશી વિધેય સમીકરણનો ઉકેલ $f(x) = a^{kx}$ સ્વરૂપનો છે,જ્યાં $a > 0, a \neq 1$ અને $k \neq 0$ અચળાંકો છે.
આપેલ છે કે $f(x), f(y),$ અને $f(z)$ એ $GP$ માં છે,તેથી $(f(y))^2 = f(x)f(z)$.
$f(x) = a^{kx}$ મૂકતા,આપણને $(a^{ky})^2 = a^{kx} \cdot a^{kz}$ મળે છે.
આનું સાદુરૂપ $a^{2ky} = a^{k(x+z)}$ થાય છે.
$a \neq 1$ અને $k \neq 0$ હોવાથી,ઘાતાંકોને સરખાવતા: $2ky = k(x+z)$.
$k$ વડે ભાગતા,આપણને $2y = x+z$ મળે છે.
આ શરત સૂચવે છે કે $x, y,$ અને $z$ એ $AP$ માં છે.
114
DifficultMCQ
ધારો કે $f: R \rightarrow R$ એવું છે કે $f$ એક-એક (injective) છે અને $\forall x, y \in R$ માટે $f(x) f(y) = f(x+y)$ છે. જો $f(x), f(y), f(z)$ એ $G$.$P$. માં હોય,તો $x, y, z$ શેમાં હશે?
A
હંમેશા $AP$ માં
B
હંમેશા $GP$ માં
C
$x, y, z$ ની કિંમત પર આધારિત $AP$ માં
D
$x, y, z$ ની કિંમત પર આધારિત $GP$ માં

Solution

(A) આપેલ છે કે $f: R \rightarrow R$ એ એક-એક વિધેય છે જે $\forall x, y \in R$ માટે $f(x) f(y) = f(x+y)$ નું પાલન કરે છે.
આ વિધેય સમીકરણ ઘાતાંકીય વિધેય $f(x) = a^x$ દ્વારા સંતોષાય છે,જ્યાં $a > 0, a \neq 1$.
કારણ કે $f(x), f(y), f(z)$ એ $G$.$P$. માં છે,તેથી $(f(y))^2 = f(x) \cdot f(z)$.
$f(x) = a^x$ મુકતા,આપણને $(a^y)^2 = a^x \cdot a^z$ મળે છે.
આનું સાદું રૂપ $a^{2y} = a^{x+z}$ થાય છે.
ઘાતાંકોને સરખાવતા,આપણને $2y = x+z$ મળે છે.
આ શરત દર્શાવે છે કે $x, y, z$ એ $A$.$P$. માં છે.
115
DifficultMCQ
એક વિધેય $f: R \rightarrow R$ એ બધા $x, y \in R$ માટે $f\left(\frac{x+y}{3}\right) = \frac{f(x)+f(y)+f(0)}{3}$ નું પાલન કરે છે. જો વિધેય $f$ એ $x=0$ આગળ વિકલનીય હોય,તો $f$ એ:
A
સુરેખ (linear)
B
દ્વિઘાત (quadratic)
C
ત્રિઘાત (cubic)
D
ચતુર્થઘાત (biquadratic)

Solution

(A) આપેલ વિધેય સમીકરણ $f\left(\frac{x+y}{3}\right) = \frac{f(x)+f(y)+f(0)}{3}$ છે.
$x=0$ અને $y=0$ મૂકતા,આપણને $f(0) = \frac{f(0)+f(0)+f(0)}{3} = f(0)$ મળે છે,જે હંમેશા સત્ય છે.
ધારો કે $f(0) = c$. તો $f\left(\frac{x+y}{3}\right) = \frac{f(x)+f(y)+c}{3}$.
$y=0$ મૂકતા,આપણને $f\left(\frac{x}{3}\right) = \frac{f(x)+f(0)+c}{3} = \frac{f(x)+2c}{3}$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે $f(x) = 3f\left(\frac{x}{3}\right) - 2c$.
કારણ કે $f$ એ $x=0$ આગળ વિકલનીય છે,ધારો કે $f'(0) = a$.
વિકલનની વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરીને,$f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}$.
વિધેય સમીકરણનું $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણે જાણી શકીએ છીએ કે $f(x)$ એ $f(x) = ax+c$ સ્વરૂપનું સુરેખ વિધેય હોવું જોઈએ.
$f(x) = ax+c$ ને મૂળ સમીકરણમાં મૂકતા: $a\left(\frac{x+y}{3}\right)+c = \frac{(ax+c)+(ay+c)+c}{3} = \frac{a(x+y)+3c}{3} = a\left(\frac{x+y}{3}\right)+c$.
આ બધા $x, y$ માટે સાચું છે. તેથી,$f(x)$ એ સુરેખ વિધેય છે.
116
MediumMCQ
ધારો કે $u+v+w=3$,જ્યાં $u, v, w \in \mathbb{R}$ અને $f(x)=u x^2+v x+w$ એવું છે કે જેથી $f(x+y)=f(x)+f(y)+x y$,તમામ $x, y \in \mathbb{R}$ માટે. તો $f(1)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{5}{2}$
B
$\frac{1}{2}$
C
$\frac{1}{\sqrt{2}}$
D
$3$

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(x) = u x^2 + v x + w$.
$f(x+y) = f(x) + f(y) + x y$ હોવાથી,આપણે $f$ માટેનું પદ મૂકીએ:
$u(x+y)^2 + v(x+y) + w = (u x^2 + v x + w) + (u y^2 + v y + w) + x y$.
ડાબી બાજુનું વિસ્તરણ કરતા:
$u(x^2 + 2 x y + y^2) + v x + v y + w = u x^2 + u y^2 + v x + v y + 2 w + x y$.
$u x^2 + 2 u x y + u y^2 + v x + v y + w = u x^2 + u y^2 + v x + v y + 2 w + x y$.
બંને બાજુ $x y$ ના સહગુણકોની સરખામણી કરતા,આપણને $2 u = 1$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $u = \frac{1}{2}$.
અચળ પદોની સરખામણી કરતા,આપણને $w = 2 w$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $w = 0$.
આપેલ છે કે $u + v + w = 3$,તેથી $u = \frac{1}{2}$ અને $w = 0$ મૂકતા:
$\frac{1}{2} + v + 0 = 3 \implies v = 3 - \frac{1}{2} = \frac{5}{2}$.
આમ,$f(x) = \frac{1}{2} x^2 + \frac{5}{2} x$.
$f(1)$ ની ગણતરી કરતા:
$f(1) = \frac{1}{2}(1)^2 + \frac{5}{2}(1) = \frac{1}{2} + \frac{5}{2} = \frac{6}{2} = 3$.
117
MediumMCQ
જો $f(x+2y, x-2y) = xy$ હોય,તો $f(x, y)$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{4}xy$
B
$\frac{1}{4}(x^2-y^2)$
C
$\frac{1}{8}(x^2-y^2)$
D
$\frac{1}{2}(x^2+y^2)$

Solution

(C) ધારો કે $u = x+2y$ અને $v = x-2y$.
બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા: $u+v = (x+2y) + (x-2y) = 2x$,જેનો અર્થ છે કે $x = \frac{u+v}{2}$.
બંને સમીકરણોની બાદબાકી કરતા: $u-v = (x+2y) - (x-2y) = 4y$,જેનો અર્થ છે કે $y = \frac{u-v}{4}$.
આપેલ છે કે $f(x+2y, x-2y) = xy$,તેથી $u$ અને $v$ ની કિંમતો મૂકતા $f(u, v) = \left(\frac{u+v}{2}\right) \left(\frac{u-v}{4}\right)$.
આ પદનું સાદું રૂપ આપતા: $f(u, v) = \frac{u^2-v^2}{8}$.
હવે $u$ ને $x$ અને $v$ ને $y$ વડે બદલતા,આપણને $f(x, y) = \frac{x^2-y^2}{8}$ મળે છે.
118
EasyMCQ
$f(x)$ એ વાસ્તવિક મૂલ્ય ધરાવતું વિધેય છે કે જેથી તમામ $x \in R$ માટે $2f(x) + 3f(-x) = 15 - 4x$ થાય. તો $f(2) =$
A
$-15$
B
$22$
C
$11$
D
$0$

Solution

(C) આપેલ છે: $2f(x) + 3f(-x) = 15 - 4x$ ...$(1)$
સમીકરણ $(1)$ માં $x$ ની જગ્યાએ $-x$ મૂકતા:
$2f(-x) + 3f(x) = 15 + 4x$ ...$(2)$
સમીકરણ $(1)$ ને $2$ વડે અને સમીકરણ $(2)$ ને $3$ વડે ગુણતા:
$4f(x) + 6f(-x) = 30 - 8x$ ...$(3)$
$6f(x) + 9f(-x) = 45 + 12x$ ...$(4)$
સમીકરણ $(4)$ માંથી $(3)$ બાદ કરતા:
$5f(x) = 15 + 20x$
$f(x) = 3 + 4x$
તેથી,$f(2) = 3 + 4(2) = 3 + 8 = 11$.
119
DifficultMCQ
ધારો કે $f: N \rightarrow R$ એવું છે કે $f(1)=1$ અને $f(1)+2 f(2)+3 f(3)+\ldots+n f(n)=n(n+1) f(n)$ તમામ $n \in N, n \geq 2$ માટે,જ્યાં $N$ એ પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓનો ગણ છે અને $R$ એ વાસ્તવિક સંખ્યાઓનો ગણ છે. તો,$f(500)$ ની કિંમત શોધો.
A
$1000$
B
$500$
C
$1/500$
D
$1/1000$

Solution

(C) આપેલ છે $f(1)=1$ અને $f(1)+2 f(2)+3 f(3)+\ldots+n f(n)=n(n+1) f(n)$ જ્યાં $n \geq 2$.
ધારો કે $S_n = \sum_{k=1}^{n} k f(k)$. તેથી $S_n = n(n+1) f(n)$.
$n \geq 2$ માટે,$S_n = S_{n-1} + n f(n) = n(n+1) f(n)$.
$S_{n-1} = (n-1)n f(n-1)$ મૂકતા,આપણને મળે $(n-1)n f(n-1) + n f(n) = n(n+1) f(n)$.
$n$ વડે ભાગતા $(n \geq 2)$,આપણને મળે $(n-1) f(n-1) + f(n) = (n+1) f(n)$.
$(n-1) f(n-1) = n f(n) \Rightarrow f(n) = \frac{n-1}{n} f(n-1)$.
$n=2$ માટે,$f(2) = \frac{1}{2} f(1) = \frac{1}{2}$.
$n=3$ માટે,$f(3) = \frac{2}{3} f(2) = \frac{2}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{3}$.
સામાન્ય રીતે,$f(n) = \frac{1}{n}$.
તેથી,$f(500) = \frac{1}{500}$.
120
DifficultMCQ
ધારો કે $f$ એક એવું વિધેય છે કે જેથી $3f(x) + 2f\left(\frac{m}{19x}\right) = 5x$,$x \neq 0$,જ્યાં $m = \sum_{i=1}^9 (i)^2$ છે. તો $f(5) - f(2)$ ની કિંમત શોધો.
A
-$9$
B
$36$
C
$18$
D
$9$

Solution

(C) આપેલ છે કે $m = \sum_{i=1}^9 i^2 = \frac{9(10)(19)}{6} = 285$.
તેથી $\frac{m}{19x} = \frac{285}{19x} = \frac{15}{x}$.
સમીકરણ $3f(x) + 2f\left(\frac{15}{x}\right) = 5x$ માં $x$ ને $\frac{15}{x}$ વડે બદલતા,
$3f\left(\frac{15}{x}\right) + 2f(x) = \frac{75}{x}$ મળે.
આ બંને સમીકરણો ઉકેલતા $f(x) = 3x - \frac{30}{x}$ મળે છે.
$f(5) = 3(5) - \frac{30}{5} = 9$ અને $f(2) = 3(2) - \frac{30}{2} = -9$.
તેથી $f(5) - f(2) = 9 - (-9) = 18$.
121
DifficultMCQ
ધારો કે $f$ અને $g$ એવા વિધેયો છે જે $f(x+y)=f(x)f(y)$,$f(1)=7$ અને $g(x+y)=g(xy)$,$g(1)=1$ નું પાલન કરે છે,જ્યાં $x, y \in \mathbb{N}$. જો $\sum_{x=1}^{n} \left(\frac{f(x)}{g(x)}\right) = 19607$ હોય,તો $n$ ની કિંમત શોધો:
A
$7$
B
$5$
C
$6$
D
$4$

Solution

(B) આપેલ છે કે $f(x+y)=f(x)f(y)$ અને $f(1)=7$. આ $f(x)=a^x$ પ્રકારનું વિધેય છે. $f(1)=7$ હોવાથી,$a^1=7$,તેથી $f(x)=7^x$.
આપેલ છે કે $g(x+y)=g(xy)$ અને $g(1)=1$. $y=1$ મૂકતા,આપણને $g(x+1)=g(x)$ મળે છે. $g(1)=1$ હોવાથી,બધા $x \in \mathbb{N}$ માટે $g(x)=1$ થશે.
આપેલ સરવાળો $\sum_{x=1}^{n} \frac{f(x)}{g(x)} = 19607$ છે.
વિધેયોની કિંમત મૂકતા,$\sum_{x=1}^{n} \frac{7^x}{1} = 19607$.
આ એક સમગુણોત્તર શ્રેણી છે: $7 + 7^2 + \dots + 7^n = 19607$.
સમગુણોત્તર શ્રેણીનો સરવાળો $S_n = a\frac{r^n-1}{r-1}$ છે. અહીં $a=7$ અને $r=7$.
$7 \left(\frac{7^n-1}{7-1}\right) = 19607$.
$7 \left(\frac{7^n-1}{6}\right) = 19607$.
$7^n-1 = \frac{19607 \times 6}{7} = 2801 \times 6 = 16806$.
$7^n = 16807$.
$7^5 = 16807$ હોવાથી,$n=5$ મળે છે.
122
DifficultMCQ
ધારો કે $f$ એક બહુપદી વિધેય છે જેથી $\log_2(f(x)) = (\log_2 (2 + \frac{2}{3} + \frac{2}{9} + \dots \infty)) \cdot \log_3 (1 + \frac{f(x)}{f(1/x)}), x > 0$ અને $f(6) = 37$ છે. તો $\sum_{n=1}^{10} f(n)$ ની કિંમત શોધો:
A
$370$
B
$380$
C
$395$
D
$400$

Solution

(C) અનંત ગુણોત્તર શ્રેણી $S = 2 + \frac{2}{3} + \frac{2}{9} + \dots = \frac{2}{1 - 1/3} = \frac{2}{2/3} = 3$ છે.
આપેલ સમીકરણ: $\log_2(f(x)) = 3 \log_3(1 + \frac{f(x)}{f(1/x)})$.
ધારો કે $f(x) = x^2 + 1$. આપેલ છે કે $f(6) = 6^2 + 1 = 37$,જે શરતનું પાલન કરે છે.
વિધેયના સમીકરણની ચકાસણી કરતા: $f(1/x) = \frac{1}{x^2} + 1 = \frac{1+x^2}{x^2}$.
તેથી $1 + \frac{f(x)}{f(1/x)} = 1 + \frac{x^2+1}{(1+x^2)/x^2} = 1 + x^2$.
સમીકરણ $\log_2(x^2+1) = 3 \log_3(1+x^2)$ બને છે. જો $f(x) = x^2+1$ એ ઇચ્છિત બહુપદી હોય,તો સરવાળો $\sum_{n=1}^{10} (n^2+1) = \sum_{n=1}^{10} n^2 + \sum_{n=1}^{10} 1 = \frac{10(11)(21)}{6} + 10 = 385 + 10 = 395$ થાય.

Relation and Function — Functional Equations · 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.