Gujarati

Type of Functions based on Mapping Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Relation and Function · Type of Functions based on Mapping

263+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 263 questions in Gujarati

101
MediumMCQ
ધારો કે એક વિધેય $f: N \rightarrow N$ નીચે મુજબ વ્યાખ્યાયિત છે:
$f(n) = \begin{cases} 2n, & n = 2, 4, 6, 8, \dots \\ n-1, & n = 3, 7, 11, 15, \dots \\ \frac{n+1}{2}, & n = 1, 5, 9, 13, \dots \end{cases}$
તો,$f$ એ
A
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી
B
વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી
C
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી
D
એક-એક અને વ્યાપ્ત છે

Solution

(D) પ્રદેશ $N$ ને $n$ ના સ્વરૂપના આધારે ત્રણ અલગ-અલગ ગણોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
$1$. $n = 2k$ (બેકી સંખ્યાઓ): $f(n) = 2(2k) = 4k$
$2$. $n = 4k-1$ ($4k-1$ સ્વરૂપની સંખ્યાઓ): $f(n) = (4k-1)-1 = 4k-2$
$3$. $n = 4k-3$ ($4k-3$ સ્વરૂપની સંખ્યાઓ): $f(n) = \frac{(4k-3)+1}{2} = 2k-1$
કોઈપણ $y \in N$ માટે,આપણે તપાસીએ છીએ કે શું એવું અનન્ય $n$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે જેથી $f(n) = y$ થાય:
- જો $y$ એ $4k$ સ્વરૂપનું હોય,તો $n = 2k$ એ અનન્ય પૂર્વ-પ્રતિબિંબ છે.
- જો $y$ એ $4k-2$ સ્વરૂપનું હોય,તો $n = 4k-1$ એ અનન્ય પૂર્વ-પ્રતિબિંબ છે.
- જો $y$ એ $2k-1$ (એકી સંખ્યાઓ) સ્વરૂપનું હોય,તો $n = 4k-3$ એ અનન્ય પૂર્વ-પ્રતિબિંબ છે.
દરેક $y \in N$ માટે અનન્ય પૂર્વ-પ્રતિબિંબ $n \in N$ હોવાથી,વિધેય $f$ એ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે.
102
DifficultMCQ
વિધેય $f : \{1, 3, 5, 7, \ldots, 99\} \rightarrow \{2, 4, 6, 8, \ldots, 100\}$ માટે,જો $f(3) \geq f(9) \geq f(15) \geq f(21) \geq \ldots \geq f(99)$ હોય,તો આવા એક-એક અને વ્યાપ્ત (bijective) વિધેયોની સંખ્યા શોધો.
A
$^{50}P_{17}$
B
$^{50}P_{33}$
C
$33! \times 17!$
D
$\frac{50!}{2}$

Solution

(B) પ્રદેશ ગણ $A = \{1, 3, 5, \ldots, 99\}$ માં $50$ ઘટકો છે. સહ-પ્રદેશ ગણ $B = \{2, 4, 6, \ldots, 100\}$ માં પણ $50$ ઘટકો છે.
વિધેય $f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત હોવાથી,તે $50$ ઘટકોનું ક્રમચય (permutation) છે.
આપેલ શરત $f(3) \geq f(9) \geq f(15) \geq \ldots \geq f(99)$ છે.
વિધેય એક-એક હોવાથી,બધા મૂલ્યો ભિન્ન હોવા જોઈએ,તેથી શરત $f(3) > f(9) > f(15) > \ldots > f(99)$ બને છે.
શ્રેણી $3, 9, 15, \ldots, 99$ માં $17$ ઘટકો છે $(99 = 3 + (n-1)6 \implies n = 17)$.
આ $17$ ઘટકો માટે સહ-પ્રદેશના $50$ મૂલ્યોમાંથી $17$ મૂલ્યો પસંદ કરવાની રીત $^{50}C_{17}$ છે.
એકવાર પસંદ કર્યા પછી,તેમને ઉતરતા ક્રમમાં ગોઠવવાની માત્ર $1$ રીત છે.
બાકીના $50 - 17 = 33$ ઘટકોને બાકીના $33$ મૂલ્યો સાથે $33!$ રીતે જોડી શકાય છે.
તેથી,આવા વિધેયોની કુલ સંખ્યા $^{50}C_{17} \times 33! = \frac{50!}{17! \times 33!} \times 33! = \frac{50!}{17!} = ^{50}P_{33}$ થાય.
103
AdvancedMCQ
ગણ $A = \{x \in N: x^{2}-10x+9 \leq 0\}$ થી ગણ $B = \{n^{2}: n \in N\}$ પરના વિધેયો $f$ ની સંખ્યા શોધો કે જેથી દરેક $x \in A$ માટે $f(x) \leq (x-3)^{2}+1$ થાય.
A
$1440$
B
$1450$
C
$1460$
D
$1470$

Solution

(A) પ્રથમ,અસમતા $x^{2}-10x+9 \leq 0$ ઉકેલીને ગણ $A$ શોધો.
$(x-1)(x-9) \leq 0$,તેથી $x \in [1, 9]$. $x \in N$ હોવાથી,$A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}$.
હવે,$f(x) \in B = \{1^{2}, 2^{2}, 3^{2}, \dots\}$ માટે $f(x) \leq (x-3)^{2}+1$ થાય તેવી પસંદગીઓની સંખ્યા નક્કી કરો:
$x=1$ માટે: $f(1) \leq 5 \Rightarrow 1^{2}, 2^{2}$ ($2$ વિકલ્પો).
$x=2$ માટે: $f(2) \leq 2 \Rightarrow 1^{2}$ ($1$ વિકલ્પ).
$x=3$ માટે: $f(3) \leq 1 \Rightarrow 1^{2}$ ($1$ વિકલ્પ).
$x=4$ માટે: $f(4) \leq 2 \Rightarrow 1^{2}$ ($1$ વિકલ્પ).
$x=5$ માટે: $f(5) \leq 5 \Rightarrow 1^{2}, 2^{2}$ ($2$ વિકલ્પો).
$x=6$ માટે: $f(6) \leq 10 \Rightarrow 1^{2}, 2^{2}, 3^{2}$ ($3$ વિકલ્પો).
$x=7$ માટે: $f(7) \leq 17 \Rightarrow 1^{2}, 2^{2}, 3^{2}, 4^{2}$ ($4$ વિકલ્પો).
$x=8$ માટે: $f(8) \leq 26 \Rightarrow 1^{2}, 2^{2}, 3^{2}, 4^{2}, 5^{2}$ ($5$ વિકલ્પો).
$x=9$ માટે: $f(9) \leq 37 \Rightarrow 1^{2}, 2^{2}, 3^{2}, 4^{2}, 5^{2}, 6^{2}$ ($6$ વિકલ્પો).
કુલ વિધેયોની સંખ્યા = $2 \times 1 \times 1 \times 1 \times 2 \times 3 \times 4 \times 5 \times 6 = 1440$.
104
DifficultMCQ
ધારો કે $f, g: N - \{1\} \rightarrow N$ એ $f(a) = \alpha$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત વિધેયો છે,જ્યાં $\alpha$ એ એવા અવિભાજ્ય $p$ ની ઘાતનું મહત્તમ મૂલ્ય છે કે જેથી $p^{\alpha}$ એ $a$ ને ભાગે,અને $g(a) = a + 1$,તમામ $a \in N - \{1\}$ માટે. તો,વિધેય $f + g$ એ.
A
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી
B
વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી
C
એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે
D
એક-એક કે વ્યાપ્ત નથી

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(a) = \alpha$,જ્યાં $\alpha$ એ અવિભાજ્ય $p$ ની મહત્તમ ઘાત છે જે $a$ ને ભાગે છે.
ધારો કે $h(a) = (f + g)(a) = f(a) + a + 1$.
કેટલાક $a \in N - \{1\}$ માટે કિંમતો ગણો:
$h(2) = f(2) + 2 + 1 = 1 + 2 + 1 = 4$
$h(3) = f(3) + 3 + 1 = 1 + 3 + 1 = 5$
$h(4) = f(4) + 4 + 1 = 2 + 4 + 1 = 7$
$h(5) = f(5) + 5 + 1 = 1 + 5 + 1 = 7$
અહીં $h(4) = h(5) = 7$ છે,જ્યાં $4 \neq 5$,તેથી વિધેય એક-એક નથી.
વધુમાં,$h(a)$ નો વિસ્તાર $1, 2, 3, 6, \dots$ નો સમાવેશ કરતું નથી (દા.ત.,$a \ge 2$ માટે $h(a) \ge 4$),તેથી તે વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,વિધેય એક-એક કે વ્યાપ્ત નથી.
105
AdvancedMCQ
ધારો કે $R$ એ તમામ વાસ્તવિક સંખ્યાઓનો ગણ છે અને $f: R \rightarrow R$ એ એક સતત વિધેય છે. ધારો કે તમામ વાસ્તવિક સંખ્યાઓ $x$ અને $y$ માટે $|f(x) - f(y)| \geq |x - y|$ છે. તો,
A
$f$ એક-એક છે,પરંતુ વ્યાપ્ત હોવું જરૂરી નથી
B
$f$ વ્યાપ્ત છે,પરંતુ એક-એક હોવું જરૂરી નથી
C
$f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે
D
$f$ એક-એક કે વ્યાપ્ત હોવું જરૂરી નથી

Solution

(C) આપેલ છે કે તમામ $x, y \in R$ માટે $|f(x) - f(y)| \geq |x - y|$.
પ્રથમ,આપણે દર્શાવીએ કે $f$ એક-એક છે. ધારો કે કોઈ $x_1, x_2 \in R$ માટે $f(x_1) = f(x_2)$ છે. તો $|f(x_1) - f(x_2)| = 0$. આપેલ અસમતા પરથી,$0 \geq |x_1 - x_2|$,જેનો અર્થ છે કે $|x_1 - x_2| = 0$,તેથી $x_1 = x_2$. આમ,$f$ એક-એક છે.
આગળ,આપણે દર્શાવીએ કે $f$ વ્યાપ્ત છે. $f$ સતત અને એક-એક હોવાથી,$f$ ચુસ્તપણે એકવિધ (strictly monotonic) હોવું જોઈએ. જો $f$ ચુસ્તપણે વધતું વિધેય હોય,તો $x > y$ માટે $f(x) - f(y) \geq x - y$ થાય. જેમ $x \to \infty$,$f(x) \to \infty$,અને જેમ $x \to -\infty$,$f(x) \to -\infty$. જો $f$ ચુસ્તપણે ઘટતું વિધેય હોય,તો $x > y$ માટે $f(y) - f(x) \geq x - y$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $f(x) - f(y) \leq -(x - y)$. જેમ $x \to \infty$,$f(x) \to -\infty$,અને જેમ $x \to -\infty$,$f(x) \to \infty$. બંને કિસ્સાઓમાં,$f$ નો વિસ્તાર $(-\infty, \infty) = R$ છે. આમ,$f$ વ્યાપ્ત છે.
તેથી,$f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે.
106
DifficultMCQ
ધારો કે $f(x) = \begin{cases} x \sin \left(\frac{1}{x}\right) & \text{જ્યારે } x \neq 0 \\ 1 & \text{જ્યારે } x = 0 \end{cases}$ અને $A = \{x \in \mathbb{R} : f(x) = 1\}$ છે. તો,$A$ માં
A
માત્ર એક ઘટક છે
B
માત્ર બે ઘટકો છે
C
માત્ર ત્રણ ઘટકો છે
D
અનંત ઘટકો છે

Solution

(A) આપેલ વિધેય $f(x) = \begin{cases} x \sin \left(\frac{1}{x}\right) & \text{જ્યારે } x \neq 0 \\ 1 & \text{જ્યારે } x = 0 \end{cases}$ છે.
આપણે ગણ $A = \{x \in \mathbb{R} : f(x) = 1\}$ શોધવા માંગીએ છીએ.
કિસ્સો $1$: જો $x = 0$ હોય,તો $f(0) = 1$. આમ,$0 \in A$.
કિસ્સો $2$: જો $x \neq 0$ હોય,તો આપણે $x \sin \left(\frac{1}{x}\right) = 1$ ઉકેલીએ,જેનો અર્થ છે $\sin \left(\frac{1}{x}\right) = \frac{1}{x}$.
ધારો કે $t = \frac{1}{x}$. તો સમીકરણ $\sin(t) = t$ બને છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે તમામ $t \neq 0$ માટે,$|\sin(t)| < |t|$.
ખાસ કરીને,જો $t > 0$ હોય,તો $\sin(t) < t$,અને જો $t < 0$ હોય,તો $\sin(t) > t$.
તેથી,સમીકરણ $\sin(t) = t$ નો માત્ર એક જ ઉકેલ $t = 0$ આગળ મળે છે.
જોકે,આપણી ધારણા $t = \frac{1}{x}$ હતી,અને $x \neq 0$ હોવાથી $t$ ક્યારેય $0$ હોઈ શકે નહીં.
આમ,$x \neq 0$ માટે કોઈ ઉકેલ નથી.
પરિણામે,ગણ $A$ માં માત્ર એક જ ઘટક ${0}$ છે.
તેથી,$A$ માં માત્ર એક જ ઘટક છે.
107
AdvancedMCQ
બધા $x, y \in [0,1]$ માટે $|f(x)-f(y)|=|x-y|$ નું પાલન કરતા વિધેયો $f:[0,1] \rightarrow [0,1]$ ની સંખ્યા કેટલી છે?
A
બરાબર $1$
B
બરાબર $2$
C
$2$ કરતા વધારે,પણ શાંત
D
અનંત

Solution

(B) આપેલ શરત $|f(x)-f(y)|=|x-y|$ છે,જ્યાં $x, y \in [0,1]$.
આનો અર્થ એ છે કે વિધેય $f$ નો ઢાળ $\pm 1$ હોવો જોઈએ,એટલે કે $f'(x) = 1$ અથવા $f'(x) = -1$.
કિસ્સો $1$: જો $f'(x) = 1$,તો $f(x) = x + c$. સહપ્રદેશ $[0,1]$ હોવાથી,$f:[0,1] \rightarrow [0,1]$ માટે $f(0) \ge 0$ અને $f(1) \le 1$ હોવું જોઈએ. તેથી,$0+c \ge 0$ અને $1+c \le 1$,જે $c=0$ આપે છે. આમ,$f(x) = x$.
કિસ્સો $2$: જો $f'(x) = -1$,તો $f(x) = -x + c$. $f:[0,1] \rightarrow [0,1]$ માટે $f(0) \le 1$ અને $f(1) \ge 0$ હોવું જોઈએ. તેથી,$0+c \le 1$ અને $-1+c \ge 0$,જે $c=1$ આપે છે. આમ,$f(x) = 1-x$.
તેથી,આવા બરાબર $2$ વિધેયો છે: $f(x) = x$ અને $f(x) = 1-x$.
108
DifficultMCQ
ધારો કે $f:[0,1] \rightarrow [-1,1]$ અને $g:[-1,1] \rightarrow [0,2]$ બે વિધેયો છે,જ્યાં $g$ એક-એક (injective) છે અને $g \circ f: [0,1] \rightarrow [0,2]$ વ્યાપ્ત (surjective) છે. તો,
A
$f$ એક-એક હોવું જોઈએ પણ વ્યાપ્ત હોવું જરૂરી નથી
B
$f$ વ્યાપ્ત હોવું જોઈએ પણ એક-એક હોવું જરૂરી નથી
C
$f$ બાયજેક્ટિવ (bijective) હોવું જોઈએ
D
$f$ અચળ વિધેય હોવું જોઈએ

Solution

(B) ધારો કે $h(x) = g(f(x))$. આપણને આપેલ છે કે $h: [0,1] \rightarrow [0,2]$ વ્યાપ્ત છે.
$h$ વ્યાપ્ત હોવાથી,$h$ નો વિસ્તાર તેના સહ-પ્રદેશ $[0,2]$ જેટલો થાય છે.
$h(x) = g(f(x))$ હોવાથી,$h$ નો વિસ્તાર એ $g$ ના વિસ્તારનો ઉપગણ છે.
આમ,$g$ નો વિસ્તાર $[0,2]$ સમાવવો જોઈએ.
જોકે,$g$ નો સહ-પ્રદેશ $[0,2]$ છે,તેથી $g$ નો વિસ્તાર ચોક્કસપણે $[0,2]$ જ હોવો જોઈએ.
આ સૂચવે છે કે $g$ વ્યાપ્ત છે.
$g$ એક-એક આપેલ છે અને હવે તે વ્યાપ્ત સાબિત થયું છે,તેથી $g$ એ બાયજેક્ટિવ વિધેય છે.
$h = g \circ f$ વ્યાપ્ત હોવા માટે,$f$ નું વ્યાપ્ત હોવું અનિવાર્ય છે.
જો $f$ વ્યાપ્ત ન હોય,તો $[-1,1]$ માં કોઈ એવો $y$ અસ્તિત્વ ધરાવે જે $f$ ના વિસ્તારમાં ન હોય.
$g$ બાયજેક્ટિવ હોવાથી,$g(y)$ એ $g \circ f$ ના વિસ્તારમાં ન હોય,જે $h$ ની વ્યાપ્તતાનો વિરોધાભાસ કરે છે.
તેથી,$f$ વ્યાપ્ત હોવું જ જોઈએ.
109
AdvancedMCQ
ધારો કે $R$ એ વાસ્તવિક સંખ્યાઓનો ગણ છે અને $f: R \rightarrow R$ એ $f(x) = \frac{\{x\}}{1+[x]^2}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,જ્યાં $[x]$ એ $x$ થી નાનો અથવા તેના જેટલો મહત્તમ પૂર્ણાંક છે,અને $\{x\} = x-[x]$ છે. નીચેનામાંથી કયા વિધાનો સાચા છે?
$I.$ $f$ નો વિસ્તાર એક સંવૃત અંતરાલ છે.
$II.$ $f$ એ $R$ પર સતત છે.
$III.$ $f$ એ $R$ પર એક-એક વિધેય છે.
A
માત્ર $I$
B
માત્ર $II$
C
માત્ર $III$
D
$I, II$ અને $III$ માંથી કોઈ નહીં

Solution

(D) આપેલ છે $f(x) = \frac{\{x\}}{1+[x]^2}$.
$I.$ કોઈપણ $x \in R$ માટે,ધારો કે $n = [x]$,તો $x = n + \{x\}$ જ્યાં $0 \le \{x\} < 1$. તેથી $f(x) = \frac{\{x\}}{1+n^2}$. કારણ કે $0 \le \{x\} < 1$ અને $1+n^2 \ge 1$,તેથી વિસ્તાર $[0, 1)$ છે. આ સંવૃત અંતરાલ નથી. તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે.
$II.$ $x = n$ (પૂર્ણાંક) પર,$\lim_{x \to n^-} f(x) = \lim_{x \to n^-} \frac{x-[x]}{1+[x]^2} = \frac{n-(n-1)}{1+(n-1)^2} = \frac{1}{1+(n-1)^2}$,જ્યારે $f(n) = \frac{n-n}{1+n^2} = 0$. લક્ષનું મૂલ્ય પૂર્ણાંકો પર વિધેયના મૂલ્ય જેટલું ન હોવાથી,$f$ તમામ પૂર્ણાંકો પર અસતત છે. તેથી,વિધાન $II$ ખોટું છે.
$III.$ નોંધો કે $f(0) = \frac{0}{1+0^2} = 0$ અને $f(1) = \frac{1-1}{1+1^2} = 0$. $f(0) = f(1)$ છે પરંતુ $0 \neq 1$,તેથી $f$ એક-એક વિધેય નથી. તેથી,વિધાન $III$ ખોટું છે.
આમ,આપેલ વિધાનોમાંથી કોઈ પણ સાચું નથી.
110
DifficultMCQ
ધારો કે $f :(0,1) \rightarrow R$ એ $f(x)=\frac{1}{1-e^{-x}}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત વિધેય છે,અને $g(x)=(f(-x)-f(x))$. બે વિધાનો ધ્યાનમાં લો:
$(I)$ $g$ એ $(0,1)$ માં વધતું વિધેય છે
$(II)$ $g$ એ $(0,1)$ માં એક-એક વિધેય છે
તો,
A
માત્ર $(I)$ સાચું છે
B
માત્ર $(II)$ સાચું છે
C
ન તો $(I)$ કે ન તો $(II)$ સાચું છે
D
બંને $(I)$ અને $(II)$ સાચા છે

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(x) = \frac{1}{1-e^{-x}} = \frac{e^x}{e^x-1}$.
તેથી $f(-x) = \frac{1}{1-e^x}$.
$g(x) = f(-x) - f(x) = \frac{1}{1-e^x} - \frac{e^x}{e^x-1} = \frac{1}{1-e^x} + \frac{e^x}{1-e^x} = \frac{1+e^x}{1-e^x}$.
હવે,$g'(x) = \frac{(1-e^x)(e^x) - (1+e^x)(-e^x)}{(1-e^x)^2} = \frac{e^x - e^{2x} + e^x + e^{2x}}{(1-e^x)^2} = \frac{2e^x}{(1-e^x)^2}$.
દરેક $x \in (0,1)$ માટે $e^x > 0$ અને $(1-e^x)^2 > 0$ હોવાથી,$g'(x) > 0$ થાય છે.
તેથી,$g(x)$ એ $(0,1)$ માં વધતું વિધેય છે.
$g(x)$ એ ચુસ્ત વધતું વિધેય હોવાથી,તે $(0,1)$ માં એક-એક વિધેય પણ છે.
આમ,બંને વિધાનો $(I)$ અને $(II)$ સાચા છે.
111
DifficultMCQ
ધારો કે $f : R \rightarrow R$ એક વિધેય છે જે $f(x) = \frac{x^2+2x+1}{x^2+1}$ છે. તો
A
$f(x)$ એ $(-\infty, -1)$ માં અનેક-એક (many-one) છે
B
$f(x)$ એ $(1, \infty)$ માં અનેક-એક (many-one) છે
C
$f(x)$ એ $[1, \infty)$ માં એક-એક (one-one) છે પરંતુ $(-\infty, \infty)$ માં નથી
D
$f(x)$ એ $(-\infty, \infty)$ માં એક-એક (one-one) છે

Solution

(C) આપેલ છે $f(x) = \frac{x^2+2x+1}{x^2+1} = \frac{(x^2+1) + 2x}{x^2+1} = 1 + \frac{2x}{x^2+1}$.
એક-એક કે અનેક-એક ચકાસવા માટે,આપણે વિકલન $f'(x)$ શોધીએ:
$f'(x) = \frac{d}{dx} \left( 1 + \frac{2x}{x^2+1} \right) = \frac{(x^2+1)(2) - (2x)(2x)}{(x^2+1)^2} = \frac{2x^2+2-4x^2}{(x^2+1)^2} = \frac{2-2x^2}{(x^2+1)^2} = \frac{2(1-x)(1+x)}{(x^2+1)^2}$.
ક્રાંતિક બિંદુઓ $x = 1$ અને $x = -1$ છે.
$x \in (1, \infty)$ માટે,$f'(x) < 0$,તેથી વિધેય ચુસ્ત રીતે ઘટતું છે અને આમ $[1, \infty)$ માં એક-એક છે.
$x \in (-1, 1)$ માટે,$f'(x) > 0$,તેથી વિધેય ચુસ્ત રીતે વધતું છે.
$x \in (-\infty, -1)$ માટે,$f'(x) < 0$,તેથી વિધેય ચુસ્ત રીતે ઘટતું છે.
વિધેય $(-\infty, -1)$ અને $(1, \infty)$ માં ચુસ્ત રીતે ઘટતું હોવાથી અને $(-1, 1)$ માં ચુસ્ત રીતે વધતું હોવાથી,તે આ અંતરાલોમાં એક-એક છે. જોકે,તે $(-\infty, \infty)$ માં એક-એક નથી કારણ કે $f(x)$ અલગ અલગ બિંદુઓ પર સમાન કિંમતો લે છે (દા.ત.,$f(0) = 1$ અને $f(\infty) = 1$).
આમ,$f(x)$ એ $[1, \infty)$ માં એક-એક છે પરંતુ $(-\infty, \infty)$ માં નથી.
Solution diagram
112
DifficultMCQ
ધારો કે $S = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$. તો એક-એક વિધેય $f: S \rightarrow P(S)$ ની સંખ્યા શોધો,જ્યાં $P(S)$ એ $S$ નો ઘાતગણ દર્શાવે છે,જેથી જ્યારે $n < m$ હોય ત્યારે $f(n) \subset f(m)$ થાય.
A
$3241$
B
$3242$
C
$3243$
D
$3240$

Solution

(D) ધારો કે $S = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$. આપણે એવા એક-એક વિધેયો $f: S \rightarrow P(S)$ ની સંખ્યા શોધી રહ્યા છીએ કે જેથી $f(1) \subset f(2) \subset f(3) \subset f(4) \subset f(5) \subset f(6)$ થાય.
આ $S$ ના $6$ ભિન્ન ઉપગણોની સાંકળ પસંદ કરવા સમાન છે,જ્યાં $A_i = f(i)$.
$S$ માં $6$ ઘટકો હોવાથી,$6$ ભિન્ન ઉપગણોની સાંકળ મેળવવાનો એકમાત્ર રસ્તો એ છે કે ઉપગણોનું કદ $0, 1, 2, 3, 4, 5, 6$ હોય.
આપણે $7$ શક્ય કદમાંથી $6$ કદ પસંદ કરવાના છે. શક્ય કદના ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $(0, 1, 2, 3, 4, 5)$: $\binom{6}{0} \times \binom{6}{1} \times \binom{5}{1} \times \binom{4}{1} \times \binom{3}{1} \times \binom{2}{1} = 720$ રીતો.
$2$. $(0, 1, 2, 3, 4, 6)$: $\binom{6}{0} \times \binom{6}{1} \times \binom{5}{1} \times \binom{4}{1} \times \binom{3}{1} \times \binom{2}{2} = 360$ રીતો.
$3$. $(0, 1, 2, 3, 5, 6)$: $\binom{6}{0} \times \binom{6}{1} \times \binom{5}{1} \times \binom{4}{1} \times \binom{3}{2} \times \binom{1}{1} = 360$ રીતો.
$4$. $(0, 1, 2, 4, 5, 6)$: $\binom{6}{0} \times \binom{6}{1} \times \binom{5}{1} \times \binom{4}{2} \times \binom{2}{1} \times \binom{1}{1} = 360$ રીતો.
$5$. $(0, 1, 3, 4, 5, 6)$: $\binom{6}{0} \times \binom{6}{1} \times \binom{5}{2} \times \binom{3}{1} \times \binom{2}{1} \times \binom{1}{1} = 360$ રીતો.
$6$. $(0, 2, 3, 4, 5, 6)$: $\binom{6}{0} \times \binom{6}{2} \times \binom{4}{1} \times \binom{3}{1} \times \binom{2}{1} \times \binom{1}{1} = 360$ રીતો.
$7$. $(1, 2, 3, 4, 5, 6)$: $\binom{6}{1} \times \binom{5}{1} \times \binom{4}{1} \times \binom{3}{1} \times \binom{2}{1} \times \binom{1}{1} = 720$ રીતો.
કુલ $= 720 + 360 + 360 + 360 + 360 + 360 + 720 = 3240$.
113
DifficultMCQ
ધારો કે $R = \{ a, b, c, d, e \}$ અને $S = \{1, 2, 3, 4\}$ છે. $f(a) \neq 1$ હોય તેવા $f: R \rightarrow S$ પરના વ્યાપ્ત વિધેયોની કુલ સંખ્યા $.............$ છે.
A
$180$
B
$170$
C
$160$
D
$150$

Solution

(A) $n=5$ ઘટકો ધરાવતા ગણથી $m=4$ ઘટકો ધરાવતા ગણ પરના કુલ વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા $m! \times S_2(n, m)$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે,જ્યાં $S_2(n, m)$ એ બીજા પ્રકારની સ્ટર્લિંગ સંખ્યા છે.
કુલ વ્યાપ્ત વિધેયો = $4! \times S_2(5, 4) = 24 \times \binom{5}{2} = 24 \times 10 = 240$.
હવે,આપણે $f(a) = 1$ હોય તેવા વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા શોધીએ. જો $f(a) = 1$ હોય,તો બાકીના $4$ ઘટકો ${b, c, d, e}$ એ ${1, 2, 3, 4}$ પર એવી રીતે વિધેય બનાવે કે જેથી તે વ્યાપ્ત રહે.
કિસ્સો $1$: $f(a)=1$ અને વિસ્તાર ${1, 2, 3, 4}$ હોય. બાકીના $4$ ઘટકો ${1, 2, 3, 4}$ પર વ્યાપ્ત વિધેય બનાવે તેની સંખ્યા $4! = 24$ છે.
કિસ્સો $2$: $f(a)=1$ અને વિસ્તાર ${2, 3, 4}$ હોય. બાકીના $4$ ઘટકો ${2, 3, 4}$ પર વ્યાપ્ત વિધેય બનાવે તેની સંખ્યા $3! \times S_2(4, 3) = 6 \times \binom{4}{2} = 6 \times 6 = 36$ છે.
$f(a) = 1$ હોય તેવા કુલ વિધેયો $24 + 36 = 60$ છે.
તેથી,$f(a) \neq 1$ હોય તેવા વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા $240 - 60 = 180$ છે.
114
MediumMCQ
$f: N-\{1\} \rightarrow N$ વિધેય $f(n) = n$ નો સૌથી મોટો અવિભાજ્ય અવયવ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તો તે:
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને
B
માત્ર એક-એક
C
માત્ર વ્યાપ્ત
D
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(D) આપેલ વિધેય $f: N-\{1\} \rightarrow N$ છે,જ્યાં $f(n)$ એ $n$ નો સૌથી મોટો અવિભાજ્ય અવયવ છે.
એક-એક માટે ચકાસણી:
$f(2) = 2$ (કારણ કે $2$ નો અવિભાજ્ય અવયવ $2$ છે)
$f(4) = 2$ (કારણ કે $4 = 2^2$ નો અવિભાજ્ય અવયવ $2$ છે)
અહીં $f(2) = f(4)$ છે પરંતુ $2 \neq 4$,તેથી વિધેય એક-એક નથી (તે અનેક-એક છે).
વ્યાપ્ત માટે ચકાસણી:
વિધેય વ્યાપ્ત ત્યારે કહેવાય જો તેનો વિસ્તાર સહપ્રદેશ $N$ જેટલો હોય. $f$ નો વિસ્તાર માત્ર અવિભાજ્ય સંખ્યાઓનો બનેલો છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$4 \in N$ (સહપ્રદેશ),પરંતુ એવો કોઈ $n \in N-\{1\}$ નથી કે જેના માટે $f(n) = 4$ થાય,કારણ કે જો $f(n) = 4$ હોય,તો $4$ એ $n$ નો અવિભાજ્ય અવયવ હોવો જોઈએ,જે અશક્ય છે કારણ કે $4$ એ અવિભાજ્ય સંખ્યા નથી.
આમ,વિસ્તાર એ અવિભાજ્ય સંખ્યાઓનો ઉપગણ છે,જે $N$ ને સમાન નથી.
તેથી,વિધેય વ્યાપ્ત નથી (તે અંતઃક્ષેપી છે).
નિષ્કર્ષ: વિધેય એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.
115
DifficultMCQ
ધારો કે $A = \{1, 2, 3, \ldots, 7\}$ અને $P(A)$ એ $A$ નો ઘાતગણ દર્શાવે છે. જો $f: A \rightarrow P(A)$ એવા વિધેયોની સંખ્યા કે જેથી દરેક $a \in A$ માટે $a \in f(a)$ થાય,તે $m^n$ હોય,જ્યાં $m, n \in N$ અને $m$ ન્યૂનતમ હોય,તો $m + n$ ની કિંમત . . . . . . થાય.
A
$11$
B
$66$
C
$55$
D
$44$

Solution

(D) ગણ $A$ માં $7$ ઘટકો છે,તેથી ઘાતગણ $P(A)$ માં $2^7 = 128$ ઘટકો છે.
દરેક ઘટક $a \in A$ માટે,આપણે એવો ઉપગણ $f(a) \subseteq A$ પસંદ કરવો પડે કે જેથી $a \in f(a)$ થાય.
$A$ ના એવા ઉપગણોની સંખ્યા જેમાં ચોક્કસ ઘટક $a$ હોય તે $2^{7-1} = 2^6 = 64$ છે.
$A$ માં $7$ ઘટકો હોવાથી,દરેક ઘટક $a$ માટે $f(a)$ પસંદ કરવાના $2^6$ વિકલ્પો છે,તેથી આવા કુલ વિધેયોની સંખ્યા $(2^6)^7 = 2^{42}$ થાય.
આપણને આપેલ છે કે વિધેયોની સંખ્યા $m^n$ છે જ્યાં $m$ ન્યૂનતમ છે.
$2^{42} = 2^{42}$ હોવાથી,ન્યૂનતમ આધાર $m = 2$ અને $n = 42$ મળે.
તેથી,$m + n = 2 + 42 = 44$.
116
DifficultMCQ
ધારો કે $A=\{1,3,7,9,11\}$ અને $B=\{2,4,5,7,8,10,12\}$. તો $f(1)+f(3)=14$ થાય તેવા એક-એક વિધેયો $f: A \rightarrow B$ ની કુલ સંખ્યા શોધો.
A
$180$
B
$120$
C
$480$
D
$240$

Solution

(D) આપેલ ગણ $A=\{1,3,7,9,11\}$ અને $B=\{2,4,5,7,8,10,12\}$ છે.
આપણે $f(1)+f(3)=14$ થાય તેવા એક-એક વિધેયો $f: A \rightarrow B$ ની સંખ્યા શોધવાની છે.
ગણ $B$ માંથી એવી જોડીઓ $(f(1), f(3))$ જેનો સરવાળો $14$ થાય તે નીચે મુજબ છે:
$(i) (2, 12)$
$(ii) (12, 2)$
$(iii) (4, 10)$
$(iv) (10, 4)$
આવી કુલ $4$ જોડીઓ શક્ય છે.
દરેક જોડી માટે,આપણે ગણ $A$ ના $2$ ઘટકો ($1$ અને $3$) ના પ્રતિબિંબ નક્કી કર્યા છે.
હવે,આપણે ગણ $A$ ના બાકીના $3$ ઘટકો (એટલે કે ${7, 9, 11}$) ને ગણ $B$ ના બાકીના $5$ ઘટકો સાથે જોડવાના છે (કારણ કે $B$ માં $7-2=5$ ઘટકો બાકી રહે છે).
આ $3$ ઘટકોને એક-એક રીતે જોડવાની રીતોની સંખ્યા ક્રમચયના સૂત્ર $P(5, 3) = 5 \times 4 \times 3 = 60$ દ્વારા મળે છે.
તેથી,એક-એક વિધેયોની કુલ સંખ્યા $4 \times 60 = 240$ થાય.
Solution diagram
117
MediumMCQ
વિધેય $f(x) = \frac{x^2+2x-15}{x^2-4x+9}$,$x \in R$ એ
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે.
B
વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી.
C
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.
D
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.

Solution

(C) આપેલ છે $f(x) = \frac{x^2+2x-15}{x^2-4x+9}$.
પ્રથમ,એક-એક ગુણધર્મ માટે તપાસીએ:
$f(-5) = \frac{(-5)^2+2(-5)-15}{(-5)^2-4(-5)+9} = \frac{25-10-15}{25+20+9} = 0$.
$f(3) = \frac{(3)^2+2(3)-15}{(3)^2-4(3)+9} = \frac{9+6-15}{9-12+9} = 0$.
અહીં $f(-5) = f(3) = 0$ પરંતુ $-5 \neq 3$ હોવાથી,વિધેય અનેક-એક છે.
હવે,વ્યાપ્ત ગુણધર્મ (વિસ્તાર) માટે તપાસીએ:
ધારો કે $y = \frac{x^2+2x-15}{x^2-4x+9}$.
$y(x^2-4x+9) = x^2+2x-15$
$x^2(y-1) - x(4y+2) + (9y+15) = 0$.
$x$ વાસ્તવિક હોવા માટે,વિવેચક $D \geq 0$ હોવો જોઈએ.
$D = (4y+2)^2 - 4(y-1)(9y+15) \geq 0$
$4(2y+1)^2 - 4(9y^2+15y-9y-15) \geq 0$
$(4y^2+4y+1) - (9y^2+6y-15) \geq 0$
$-5y^2 - 2y + 16 \geq 0$
$5y^2 + 2y - 16 \leq 0$.
દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને $5y^2 + 2y - 16 = 0$ ઉકેલતા:
$y = \frac{-2 \pm \sqrt{4 - 4(5)(-16)}}{10} = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 320}}{10} = \frac{-2 \pm \sqrt{324}}{10} = \frac{-2 \pm 18}{10}$.
$y_1 = \frac{16}{10} = 1.6 = \frac{8}{5}$ અને $y_2 = \frac{-20}{10} = -2$.
તેથી,વિસ્તાર $[-2, 8/5]$ છે.
અહીં વિસ્તાર $[-2, 8/5] \neq R$ (સહ-પ્રદેશ) હોવાથી,વિધેય વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,વિધેય એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.
Solution diagram
118
DifficultMCQ
ધારો કે $[t]$ એ $t$ થી નાનો અથવા તેના જેટલો મહત્તમ પૂર્ણાંક છે. ધારો કે $A$ એ $2310$ ના તમામ અવિભાજ્ય અવયવોનો ગણ છે અને $f: A \rightarrow Z$ એ વિધેય $f(x) = \left[\log_2\left(x^2 + \left[\frac{x^3}{5}\right]\right)\right]$ છે. $A$ થી $f$ ના વિસ્તાર સુધીના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા શોધો:
A
$20$
B
$120$
C
$25$
D
$24$

Solution

(B) પ્રથમ,$2310$ ના અવિભાજ્ય અવયવો શોધો:
$2310 = 231 \times 10 = 3 \times 7 \times 11 \times 2 \times 5$.
તેથી,ગણ $A = \{2, 3, 5, 7, 11\}$ છે.
હવે,દરેક $x \in A$ માટે $f(x)$ ની કિંમતો ગણો:
$f(2) = [\log_2(2^2 + [2^3/5])] = [\log_2(4 + [1.6])] = [\log_2(5)] = 2$.
$f(3) = [\log_2(3^2 + [3^3/5])] = [\log_2(9 + [5.4])] = [\log_2(14)] = 3$.
$f(5) = [\log_2(5^2 + [5^3/5])] = [\log_2(25 + 25)] = [\log_2(50)] = 5$.
$f(7) = [\log_2(7^2 + [7^3/5])] = [\log_2(49 + [68.6])] = [\log_2(117)] = 6$.
$f(11) = [\log_2(11^2 + [11^3/5])] = [\log_2(121 + [266.2])] = [\log_2(387)] = 8$.
$f$ નો વિસ્તાર $B = \{2, 3, 5, 6, 8\}$ છે.
ગણ $A$ માં $5$ ઘટકો છે અને ગણ $B$ માં $5$ ઘટકો છે,તેથી $A$ થી $B$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $5! = 120$ થશે.
119
DifficultMCQ
ધારો કે $f(x) = \begin{cases} -a & \text{જો } -a \leq x \leq 0 \\ x+a & \text{જો } 0 < x \leq a \end{cases}$ જ્યાં $a > 0$ અને $g(x) = \frac{f(|x|) - |f(x)|}{2}$ છે. તો વિધેય $g: [-a, a] \rightarrow [-a, a]$ એ
A
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.
B
એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે.
C
એક-એક છે.
D
વ્યાપ્ત છે.

Solution

(A) આપેલ છે કે $f(x) = \begin{cases} -a & -a \leq x \leq 0 \\ x+a & 0 < x \leq a \end{cases}$.
પ્રથમ,આપણે $f(|x|)$ શોધીએ:
$x \in [-a, 0]$ માટે,$|x| \in [0, a]$,તેથી $f(|x|) = |x| + a = -x + a$.
$x \in (0, a]$ માટે,$|x| \in (0, a]$,તેથી $f(|x|) = |x| + a = x + a$.
આમ,$f(|x|) = \begin{cases} -x+a & -a \leq x \leq 0 \\ x+a & 0 < x \leq a \end{cases}$.
આગળ,આપણે $|f(x)|$ શોધીએ:
$x \in [-a, 0]$ માટે,$f(x) = -a$,તેથી $|f(x)| = |-a| = a$.
$x \in (0, a]$ માટે,$f(x) = x+a$,તેથી $|f(x)| = |x+a| = x+a$.
આમ,$|f(x)| = \begin{cases} a & -a \leq x \leq 0 \\ x+a & 0 < x \leq a \end{cases}$.
હવે,$g(x) = \frac{f(|x|) - |f(x)|}{2}$:
$x \in [-a, 0]$ માટે,$g(x) = \frac{(-x+a) - a}{2} = \frac{-x}{2}$.
$x \in (0, a]$ માટે,$g(x) = \frac{(x+a) - (x+a)}{2} = 0$.
તેથી,$g(x) = \begin{cases} -x/2 & -a \leq x \leq 0 \\ 0 & 0 < x \leq a \end{cases}$.
$g(x)$ નું વિશ્લેષણ:
$1$. એક-એક: $x \in (0, a]$ માટે,$g(x) = 0$. કારણ કે $g(0.1) = 0$ અને $g(0.2) = 0$,તેથી તે એક-એક નથી.
$2$. વ્યાપ્ત: $g(x)$ નો વિસ્તાર $[0, a/2]$ છે. સહપ્રદેશ $[-a, a]$ હોવાથી,વિસ્તાર સહપ્રદેશ જેટલો નથી,તેથી તે વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,$g(x)$ એ એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.
Solution diagram
120
MediumMCQ
ધારો કે $A = \{(x, y) : 2x + 3y = 23, x, y \in N\}$ અને $B = \{x : (x, y) \in A\}$. તો $A$ થી $B$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા ................ છે.
A
$24$
B
$28$
C
$42$
D
$11$

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ $2x + 3y = 23$ છે જ્યાં $x, y \in N$ (પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓ).
આપણે $(x, y)$ માટે શક્ય પૂર્ણાંક ઉકેલો શોધીએ:
જો $x = 1$,$2(1) + 3y = 23 \implies 3y = 21 \implies y = 7$. તેથી,$(1, 7) \in A$.
જો $x = 4$,$2(4) + 3y = 23 \implies 3y = 15 \implies y = 5$. તેથી,$(4, 5) \in A$.
જો $x = 7$,$2(7) + 3y = 23 \implies 3y = 9 \implies y = 3$. તેથી,$(7, 3) \in A$.
જો $x = 10$,$2(10) + 3y = 23 \implies 3y = 3 \implies y = 1$. તેથી,$(10, 1) \in A$.
આમ,$A = \{(1, 7), (4, 5), (7, 3), (10, 1)\}$. $A$ માં ઘટકોની સંખ્યા $n(A) = 4$ છે.
ગણ $B$ એ $A$ ના ઘટકોના $x$-યામોનો બનેલો છે,તેથી $B = \{1, 4, 7, 10\}$. $B$ માં ઘટકોની સંખ્યા $n(B) = 4$ છે.
$4$ ઘટકો ધરાવતા ગણથી બીજા $4$ ઘટકો ધરાવતા ગણ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા એ ઘટકોના ક્રમચય જેટલી હોય છે,જે $4!$ દ્વારા મળે છે.
$4! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24$.
121
AdvancedMCQ
વિધેય $f:[0,3] \rightarrow [1,29]$,જે $f(x)=2x^3-15x^2+36x+1$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તે
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત છે
B
વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી
C
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી
D
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(B) આપેલ વિધેય: $f(x) = 2x^3 - 15x^2 + 36x + 1$,જ્યાં $x \in [0, 3]$.
પગલું $1$: એક-એક વિધેય માટે તપાસો.
વિકલન મેળવો: $f'(x) = 6x^2 - 30x + 36 = 6(x^2 - 5x + 6) = 6(x-2)(x-3)$.
અંતરાલ $[0, 3]$ માં $x=2$ આગળ $f'(x)$ ની નિશાની બદલાય છે,તેથી વિધેય એકવિધ નથી. એટલે કે,$f(x)$ એ $[0, 2]$ પર વધે છે,$[2, 3]$ પર ઘટે છે. તેથી,તે એક-એક નથી (અનેક-એક છે).
પગલું $2$: વ્યાપ્ત વિધેય માટે તપાસો.
$[0, 3]$ પર $f(x)$ નો વિસ્તાર મેળવો.
$f(0) = 2(0)^3 - 15(0)^2 + 36(0) + 1 = 1$.
$f(2) = 2(8) - 15(4) + 36(2) + 1 = 16 - 60 + 72 + 1 = 29$.
$f(3) = 2(27) - 15(9) + 36(3) + 1 = 54 - 135 + 108 + 1 = 28$.
વિધેય $[0, 3]$ પર સતત હોવાથી,તેનો વિસ્તાર $[min(f(0), f(2), f(3)), max(f(0), f(2), f(3))] = [1, 29]$ છે.
અહીં વિસ્તાર $[1, 29]$ એ સહપ્રદેશ $[1, 29]$ જેટલો હોવાથી,વિધેય વ્યાપ્ત છે.
નિષ્કર્ષ: વિધેય વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી.
122
AdvancedMCQ
ધારો કે $X$ એ બરાબર $5$ ઘટકો ધરાવતો ગણ છે અને $Y$ એ બરાબર $7$ ઘટકો ધરાવતો ગણ છે. જો $\alpha$ એ $X$ થી $Y$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા હોય અને $\beta$ એ $Y$ થી $X$ પરના વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા હોય,તો $\frac{1}{5!}(\beta-\alpha)$ ની કિંમત શોધો.
A
$120$
B
$119$
C
$130$
D
$135$

Solution

(B) ગણ $X$ $(|X|=5)$ થી ગણ $Y$ $(|Y|=7)$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $\alpha$ એ $P(7, 5) = \frac{7!}{2!} = 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 = 2520$ દ્વારા મળે છે.
ગણ $Y$ $(|Y|=7)$ થી ગણ $X$ $(|X|=5)$ પરના વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા $\beta$ એ $5! \times S(7, 5)$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે,જ્યાં $S(7, 5)$ એ બીજા પ્રકારના સ્ટર્લિંગ નંબર છે.
$S(7, 5) = \frac{1}{5!} \sum_{k=0}^{5} (-1)^k \binom{5}{k} (5-k)^7 = \frac{1}{120} [1 \times 5^7 - 5 \times 4^7 + 10 \times 3^7 - 10 \times 2^7 + 5 \times 1^7] = 140$.
તેથી,$\beta = 120 \times 140 = 16800$.
આપણે $\frac{1}{5!} (\beta - \alpha) = \frac{16800 - 2520}{120} = \frac{14280}{120} = 119$ ની ગણતરી કરવાની છે.
123
DifficultMCQ
ધારો કે $X$ એ બરાબર $5$ ઘટકો ધરાવતો ગણ છે અને $Y$ એ બરાબર $7$ ઘટકો ધરાવતો ગણ છે. જો $\alpha$ એ $X$ થી $Y$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા હોય અને $\beta$ એ $Y$ થી $X$ પરના વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા હોય,તો $\frac{1}{5!}(\beta-\alpha)$ ની કિંમત શોધો.
A
$119$
B
$115$
C
$110$
D
$120$

Solution

(A) ગણ $X$ $(|X|=5)$ થી ગણ $Y$ $(|Y|=7)$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $\alpha = P(7, 5) = \frac{7!}{2!} = 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 = 2520$ છે.
વૈકલ્પિક રીતે,$\alpha = {}^{7}C_{5} \times 5! = 21 \times 120 = 2520$.
ગણ $Y$ $(|Y|=7)$ થી ગણ $X$ $(|X|=5)$ પરના વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યા $\beta$ માટે,આપણે વ્યાપ્ત વિધેયોની સંખ્યાનું સૂત્ર વાપરીએ છીએ: $m! \times S(n, m)$,જ્યાં $S(n, m)$ એ બીજા પ્રકારના સ્ટર્લિંગ નંબર છે.
$\beta = 5! \times S(7, 5) = 120 \times \frac{1}{2!} \sum_{k=0}^{5} (-1)^{5-k} {}^{5}C_{k} k^{7} = 120 \times 140 = 16800$.
હવે,$\frac{1}{5!}(\beta - \alpha) = \frac{16800 - 2520}{120} = \frac{14280}{120} = 119$.
124
AdvancedMCQ
જો વિધેય $f: R \rightarrow R$ એ $f(x) = |x|(x - \sin x)$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત હોય,તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન $TRUE$ (સાચું) છે?
A
$f$ એક-એક છે,પરંતુ વ્યાપ્ત નથી
B
$f$ વ્યાપ્ત છે,પરંતુ એક-એક નથી
C
$f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે
D
$f$ એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(C) આપેલ છે કે $f(x) = |x|(x - \sin x)$.
કારણ કે $f(-x) = |-x|(-x - \sin(-x)) = |x|(-x + \sin x) = -|x|(x - \sin x) = -f(x)$,તેથી આ વિધેય અયુગ્મ વિધેય છે.
$x \geq 0$ માટે,$f(x) = x^2 - x \sin x$. $x < 0$ માટે,$f(x) = -x^2 + x \sin x$.
જ્યારે $x \rightarrow \infty$,ત્યારે $f(x) = x^2(1 - \frac{\sin x}{x}) \rightarrow \infty$. જ્યારે $x \rightarrow -\infty$,ત્યારે $f(x) \rightarrow -\infty$. વિધેય $f$ સતત હોવાથી,તેનો વિસ્તાર $R$ છે,તેથી $f$ વ્યાપ્ત છે.
$x > 0$ માટે,$f'(x) = 2x - \sin x - x \cos x = x(1 - \cos x) + (x - \sin x)$. $x > 0$ માટે $x > \sin x$ અને $1 - \cos x \geq 0$ હોવાથી,$f'(x) > 0$ થાય.
$x < 0$ માટે,$f'(x) = -2x + \sin x + x \cos x = -[2x - \sin x - x \cos x] > 0$ (અયુગ્મ વિધેયની સંમિતિ દ્વારા).
બધા $x \neq 0$ માટે $f'(x) > 0$ હોવાથી અને $f$ સતત હોવાથી,$f$ એ $R$ પર ચુસ્ત વધતું વિધેય છે.
તેથી,$f$ એક-એક છે.
આમ,$f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે.
125
DifficultMCQ
ધારો કે $f: R \rightarrow R$ એ એક વિધેય છે જે નીચે મુજબ વ્યાખ્યાયિત છે:
$f(x) = \begin{cases} x^2 \sin \left(\frac{\pi}{x^2}\right) & \text{જો } x \neq 0 \\ 0 & \text{જો } x = 0 \end{cases}$
તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન $TRUE$ (સાચું) છે?
A
$f(x) = 0$ ને અંતરાલ $\left[\frac{1}{10^{10}}, \infty\right)$ માં અનંત ઉકેલો છે.
B
$f(x) = 0$ ને અંતરાલ $\left[\frac{1}{\pi}, \infty\right)$ માં કોઈ ઉકેલ નથી.
C
અંતરાલ $\left(0, \frac{1}{10^{10}}\right)$ માં $f(x) = 0$ ના ઉકેલોનો ગણ શાંત (finite) છે.
D
$f(x) = 0$ ને અંતરાલ $\left(\frac{1}{\pi^2}, \frac{1}{\pi}\right)$ માં $25$ થી વધુ ઉકેલો છે.

Solution

(D) આપેલ છે $f(x) = x^2 \sin \left(\frac{\pi}{x^2}\right)$ જ્યારે $x \neq 0$ અને $f(0) = 0$.
$f(x) = 0$ ના ઉકેલો શોધવા માટે,આપણે $x^2 \sin \left(\frac{\pi}{x^2}\right) = 0$ લઈએ છીએ.
આનો અર્થ એ છે કે $x = 0$ અથવા $\sin \left(\frac{\pi}{x^2}\right) = 0$.
તેથી,$\frac{\pi}{x^2} = n\pi$ જ્યાં $n \in \mathbb{N}$,જે $x^2 = \frac{1}{n}$ આપે છે,અથવા $x = \pm \frac{1}{\sqrt{n}}$.
વિકલ્પ-$A$ તપાસતા: $x \in \left[\frac{1}{10^{10}}, \infty\right)$ માટે,આપણી પાસે $\frac{1}{\sqrt{n}} \geq \frac{1}{10^{10}} \implies \sqrt{n} \leq 10^{10} \implies n \leq 10^{20}$. આ ઉકેલોની સંખ્યા શાંત છે.
વિકલ્પ-$B$ તપાસતા: $x \in \left(\frac{1}{\pi}, \infty\right)$ માટે,આપણી પાસે $\frac{1}{\sqrt{n}} > \frac{1}{\pi} \implies \sqrt{n} < \pi \implies n < \pi^2 \approx 9.86$. તેથી $n \in \{1, 2, \dots, 9\}$. અહીં $9$ ઉકેલો છે,તેથી તે ખાલી નથી.
વિકલ્પ-$C$ તપાસતા: $x \in \left(0, \frac{1}{10^{10}}\right)$ માટે,આપણી પાસે $0 < \frac{1}{\sqrt{n}} < \frac{1}{10^{10}} \implies \sqrt{n} > 10^{10} \implies n > 10^{20}$. આવા અનંત $n$ શક્ય છે,તેથી ઉકેલોનો ગણ અનંત છે.
વિકલ્પ-$D$ તપાસતા: $x \in \left(\frac{1}{\pi^2}, \frac{1}{\pi}\right)$ માટે,આપણી પાસે $\frac{1}{\pi^2} < \frac{1}{\sqrt{n}} < \frac{1}{\pi} \implies \pi < \sqrt{n} < \pi^2 \implies \pi^2 < n < \pi^4$. કારણ કે $\pi^2 \approx 9.86$ અને $\pi^4 \approx 97.4$,$n$ ની કિંમતો $10$ થી $97$ સુધી હોઈ શકે છે. ઉકેલોની સંખ્યા $97 - 10 + 1 = 88$ છે,જે $25$ કરતા વધારે છે. તેથી,વિકલ્પ-$D$ $TRUE$ (સાચું) છે.
126
DifficultMCQ
વિધેય $f: (-\infty, \infty) \rightarrow (-\infty, \infty)$ જે $f(x) = \frac{2^x - 2^{-x}}{2^x + 2^{-x}}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તે :
A
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી
B
વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી
C
એક-એક અને વ્યાપ્ત બંને છે
D
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(A) આપેલ છે $f(x) = \frac{2^x - 2^{-x}}{2^x + 2^{-x}}$.
અંશ અને છેદને $2^x$ વડે ગુણતા,આપણને $f(x) = \frac{2^{2x} - 1}{2^{2x} + 1}$ મળે છે.
આને $f(x) = \frac{(2^{2x} + 1) - 2}{2^{2x} + 1} = 1 - \frac{2}{2^{2x} + 1}$ તરીકે લખી શકાય.
એક-એક ચકાસવા માટે,આપણે વિકલન મેળવીએ: $f'(x) = \frac{d}{dx} (1 - 2(2^{2x} + 1)^{-1}) = 0 - 2(-1)(2^{2x} + 1)^{-2} \cdot (2^{2x} \cdot \ln 2 \cdot 2) = \frac{4 \cdot 2^{2x} \cdot \ln 2}{(2^{2x} + 1)^2}$.
બધા $x \in \mathbb{R}$ માટે $f'(x) > 0$ હોવાથી,વિધેય ચુસ્ત વધતું વિધેય છે,તેથી તે એક-એક છે.
વ્યાપ્ત ચકાસવા માટે,આપણે વિસ્તાર મેળવીએ: જેમ $x \rightarrow -\infty$,$2^{2x} \rightarrow 0$,તેથી $f(x) \rightarrow 1 - \frac{2}{0+1} = -1$. જેમ $x \rightarrow \infty$,$2^{2x} \rightarrow \infty$,તેથી $f(x) \rightarrow 1 - 0 = 1$.
$f(x)$ નો વિસ્તાર $(-1, 1)$ છે.
વિસ્તાર $(-1, 1)$ એ સહ-પ્રદેશ $(-\infty, \infty)$ જેટલો ન હોવાથી,વિધેય વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,વિધેય એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
127
MediumMCQ
વિધેયો $f: \{1, 2, \ldots, 100\} \rightarrow \{0, 1\}$ ની સંખ્યા,જે $98$ કે તેથી નાની ધન પૂર્ણાંક સંખ્યાઓમાંથી બરાબર એક સંખ્યાને $1$ સાથે જોડે છે,તે $\qquad$ જેટલી છે.
A
$392$
B
$156$
C
$167$
D
$179$

Solution

(A) આપણે એવા વિધેયો $f: \{1, 2, \ldots, 100\} \rightarrow \{0, 1\}$ ની સંખ્યા શોધવાની છે જેમાં ગણ $\{1, 2, \ldots, 98\}$ માંથી બરાબર એક ઘટક $1$ પર મેપ થાય.
$1$. પ્રથમ,આપણે ગણ $\{1, 2, \ldots, 98\}$ માંથી બરાબર એક ઘટક પસંદ કરીએ છીએ જેને $1$ પર મેપ કરવાનો છે. આ કરવા માટે $\binom{98}{1} = 98$ રીતો છે.
$2$. ગણ $\{1, 2, \ldots, 98\}$ ના બાકીના $97$ ઘટકોને $0$ પર મેપ કરવાના રહેશે. આ માટે માત્ર $1$ રીત છે.
$3$. ઘટક $99$ ને $0$ અથવા $1$ પર મેપ કરી શકાય છે. આ માટે $2$ વિકલ્પો છે.
$4$. ઘટક $100$ ને $0$ અથવા $1$ પર મેપ કરી શકાય છે. આ માટે $2$ વિકલ્પો છે.
ગુણાકારના સિદ્ધાંત મુજબ,આવા કુલ વિધેયોની સંખ્યા $98 \times 1 \times 2 \times 2 = 392$ છે.
Solution diagram
128
DifficultMCQ
ગણ $A = \{(x, y) \in \mathbb{R} \times \mathbb{R} : x^2 + y^2 = 25\}$,$B = \{(x, y) \in \mathbb{R} \times \mathbb{R} : x^2 + 9y^2 = 144\}$,$C = \{(x, y) \in \mathbb{Z} \times \mathbb{Z} : x^2 + y^2 \leq 4\}$,અને $D = A \cap B$ ધ્યાનમાં લો. ગણ $D$ થી ગણ $C$ પરના એક-એક વિધેયોની કુલ સંખ્યા શોધો:
A
$15120$
B
$19320$
C
$17160$
D
$18290$

Solution

(C) આપેલ ગણ:
$A: x^2 + y^2 = 25$
$B: x^2 + 9y^2 = 144$
$C: \{(x, y) \in \mathbb{Z} \times \mathbb{Z} : x^2 + y^2 \leq 4\}$
$D = A \cap B$ શોધવા માટે,આપણે $A$ અને $B$ ના સમીકરણો ઉકેલીએ:
$x^2 = 25 - y^2$
$B$ માં કિંમત મૂકતા: $(25 - y^2) + 9y^2 = 144$
$8y^2 = 119 \Rightarrow y^2 = \frac{119}{8} \Rightarrow y = \pm \sqrt{\frac{119}{8}}$
$x^2 = 25 - \frac{119}{8} = \frac{200 - 119}{8} = \frac{81}{8} \Rightarrow x = \pm \frac{9}{2\sqrt{2}}$
આમ,$D$ માં $4$ બિંદુઓ છે: $\left(\pm \frac{9}{2\sqrt{2}}, \pm \sqrt{\frac{119}{8}}\right)$. તેથી,$|D| = 4$.
હવે,$C$ ના ઘટકો શોધો જ્યાં $x, y \in \mathbb{Z}$ અને $x^2 + y^2 \leq 4$:
શક્ય પૂર્ણાંક જોડીઓ $(x, y)$ છે:
$(0, 0), (0, 1), (0, -1), (0, 2), (0, -2), (1, 0), (-1, 0), (2, 0), (-2, 0), (1, 1), (1, -1), (-1, 1), (-1, -1)$.
આ ગણતરી કરતા,આપણને $|C| = 13$ મળે છે.
$D$ થી $C$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $P(n, r) = \frac{n!}{(n-r)!}$ દ્વારા મળે છે,જ્યાં $n = |C| = 13$ અને $r = |D| = 4$.
વિધેયોની સંખ્યા $= 13 \times 12 \times 11 \times 10 = 17160$.
Solution diagram
129
EasyMCQ
મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય $f(x) = [x]$ માટે,જ્યાં $x \in R$,નીચેનામાંથી કયું સત્ય છે?
A
$[x] + 1 = x$
B
$[x] + 1 \leq x$
C
$[x] + 1 > x$
D
$[x] + 1 < x$

Solution

(C) મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય $[x]$ ને $x$ થી નાની અથવા તેના જેટલી મહત્તમ પૂર્ણાંક સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
જો $x$ પૂર્ણાંક હોય,તો $[x] = x$,જે સૂચવે છે કે $[x] + 1 = x + 1 > x$.
જો $x$ પૂર્ણાંક ન હોય,તો $[x] < x < [x] + 1$.
બંને કિસ્સાઓમાં,આપણને $[x] + 1 > x$ મળે છે.
130
EasyMCQ
જો $f: R \rightarrow R$,જ્યાં $f(x)=\frac{e^{x}+e^{-x}}{e^{x}-e^{-x}}$,હોય તો $f$ એ
A
એક આવર્ત વિધેય છે
B
એક યુગ્મ વિધેય છે
C
એક અયુગ્મ વિધેય છે
D
એક યુગ્મ કે અયુગ્મ વિધેય નથી

Solution

(C) આપેલ વિધેય $f(x) = \frac{e^{x} + e^{-x}}{e^{x} - e^{-x}}$ છે.
વિધેય યુગ્મ છે કે અયુગ્મ તે ચકાસવા માટે,આપણે $f(-x)$ ની કિંમત શોધીએ:
$f(-x) = \frac{e^{-x} + e^{-(-x)}}{e^{-x} - e^{-(-x)}}$
$f(-x) = \frac{e^{-x} + e^{x}}{e^{-x} - e^{x}}$
છેદમાંથી ઋણ ચિહ્ન સામાન્ય કાઢતા:
$f(-x) = \frac{e^{x} + e^{-x}}{-(e^{x} - e^{-x})}$
$f(-x) = -\left( \frac{e^{x} + e^{-x}}{e^{x} - e^{-x}} \right)$
$f(-x) = -f(x)$
આમ,$f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
131
EasyMCQ
$f(x) = \frac{2x+3}{3x+4}, x \neq -\frac{4}{3}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત વિધેય છે
A
માત્ર એક-એક
B
માત્ર વ્યાપ્ત
C
$y \neq \frac{2}{3}$ માટે એક-એક અને વ્યાપ્ત
D
એક-એક કે વ્યાપ્ત નથી

Solution

(C) એક-એક ચકાસવા માટે: ધારો કે $f(x_1) = f(x_2)$.
$\frac{2x_1+3}{3x_1+4} = \frac{2x_2+3}{3x_2+4}$
$(2x_1+3)(3x_2+4) = (2x_2+3)(3x_1+4)$
$6x_1x_2 + 8x_1 + 9x_2 + 12 = 6x_1x_2 + 8x_2 + 9x_1 + 12$
$8x_1 + 9x_2 = 8x_2 + 9x_1$
$x_1 = x_2$. આમ,વિધેય એક-એક છે.
વ્યાપ્ત ચકાસવા માટે: ધારો કે $y = \frac{2x+3}{3x+4}$.
$y(3x+4) = 2x+3$
$3xy + 4y = 2x+3$
$x(3y-2) = 3-4y$
$x = \frac{3-4y}{3y-2}$.
$x$ વ્યાખ્યાયિત થાય તે માટે $3y-2 \neq 0$,તેથી $y \neq \frac{2}{3}$.
વિધેયનો વિસ્તાર $\mathbb{R} - \{\frac{2}{3}\}$ છે,જે સહપ્રદેશ છે. તેથી,$y \neq \frac{2}{3}$ માટે વિધેય વ્યાપ્ત છે.
132
EasyMCQ
જો $R$ એ તમામ વાસ્તવિક સંખ્યાઓનો ગણ દર્શાવતું હોય,તો $f(x)=|x|$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત વિધેય $f: R \rightarrow R$ એ
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત છે.
B
એક-એક કે વ્યાપ્ત નથી.
C
એક-એક છે.
D
વ્યાપ્ત છે.

Solution

(B) વિધેય $f: R \rightarrow R$ એ $f(x) = |x|$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે.
વિધેય એક-એક (injective) હોવા માટે,$f(x_1) = f(x_2)$ પરથી $x_1 = x_2$ મળવું જોઈએ.
અહીં,$f(-1) = |-1| = 1$ અને $f(1) = |1| = 1$ છે.
$f(-1) = f(1)$ છે પરંતુ $-1 \neq 1$ હોવાથી,વિધેય એક-એક નથી.
વિધેય વ્યાપ્ત (surjective) હોવા માટે,તેનો વિસ્તાર તેના સહપ્રદેશ જેટલો હોવો જોઈએ.
અહીં સહપ્રદેશ $R$ (તમામ વાસ્તવિક સંખ્યાઓ) છે,પરંતુ $f(x) = |x|$ નો વિસ્તાર $[0, \infty)$ છે.
વિસ્તાર $[0, \infty) \neq R$ હોવાથી,વિધેય વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,આ વિધેય એક-એક કે વ્યાપ્ત નથી.
133
EasyMCQ
ધારો કે $A = \{x \in R \mid x \text{ એ ધન પૂર્ણાંક નથી}\}$. ધારો કે વિધેય $f: A \rightarrow R$ એ $f(x) = \frac{2x}{x-1}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે. તો $f$ એ:
A
એક-એક (injective) નથી.
B
વ્યાપ્ત (surjective) છે પણ એક-એક નથી.
C
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.
D
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.

Solution

(D) આપેલ છે $f(x) = \frac{2x}{x-1}$.
એક-એક વિધેય ચકાસવા માટે,વિકલન મેળવીએ: $f'(x) = \frac{(x-1)(2) - 2x(1)}{(x-1)^2} = \frac{-2}{(x-1)^2}$.
દરેક $x \in A$ માટે $f'(x) < 0$ હોવાથી,વિધેય $f$ સતત ઘટતું વિધેય છે,જેનો અર્થ છે કે $f$ એક-એક છે.
વ્યાપ્ત વિધેય ચકાસવા માટે,ધારો કે $f(x) = y$. તો $y = \frac{2x}{x-1} \Rightarrow yx - y = 2x \Rightarrow x(y-2) = y \Rightarrow x = \frac{y}{y-2}$.
જો $f$ વ્યાપ્ત હોય,તો દરેક $y \in R$ માટે,$A$ માં એવો $x$ હોવો જોઈએ કે જેથી $f(x) = y$.
જો $y = 2$ લઈએ,તો $x = \frac{2}{0}$ મળે જે અવ્યાખ્યાયિત છે. આમ,$2$ નું $A$ માં કોઈ પૂર્વ-પ્રતિબિંબ નથી.
વળી,જો $y = 4$ લઈએ,તો $x = \frac{4}{4-2} = 2$. પરંતુ $2$ એ ધન પૂર્ણાંક છે,તેથી $2 \notin A$.
સહ-પ્રદેશ $R$ માં એવા ઘટકો છે જેનું $A$ માં કોઈ પૂર્વ-પ્રતિબિંબ નથી,તેથી $f$ વ્યાપ્ત નથી.
આમ,$f$ એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
134
EasyMCQ
જો $f: R \rightarrow R$ હોય,તો વિધેય $f(x) = x|x|$ કેવું હશે?
A
અનેક-એક-વ્યાપ્ત (many-one-onto)
B
એક-એક-વ્યાપ્ત (one-one-onto)
C
અનેક-એક-અંતઃ (many-one-into)
D
એક-એક-અંતઃ (one-one-into)

Solution

(B) આપેલ છે,$f: R \rightarrow R$ જ્યાં $f(x) = x|x|$.
આપણે વિધેયને નીચે મુજબ ફરીથી વ્યાખ્યાયિત કરી શકીએ:
$f(x) = \begin{cases} -x^2, & x < 0 \\ 0, & x = 0 \\ x^2, & x > 0 \end{cases}$
$1$. એક-એક ચકાસણી: $f(x)$ એ ચુસ્ત વધતું વિધેય છે (કારણ કે $f'(x) = 2|x| \ge 0$ તમામ $x \in R$ માટે અને $x \neq 0$ માટે $f'(x) > 0$),તેથી તે એક-એક વિધેય છે.
$2$. વ્યાપ્ત ચકાસણી: જેમ $x \rightarrow \infty$,તેમ $f(x) \rightarrow \infty$ અને જેમ $x \rightarrow -\infty$,તેમ $f(x) \rightarrow -\infty$. વિધેયનો વિસ્તાર $(-\infty, \infty)$ છે,જે સહ-પ્રદેશ $R$ જેટલો જ છે,તેથી વિધેય વ્યાપ્ત છે.
આમ,વિધેય એક-એક અને વ્યાપ્ત (બાયજેક્ટિવ) છે.
Solution diagram
135
EasyMCQ
જો $f(x) = [8x] - 3$ હોય,જ્યાં $[x]$ એ $x$ નું મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય છે,તો $f(\pi) = $
A
$21$
B
$25$
C
$23$
D
$22$

Solution

(D) આપેલ વિધેય $f(x) = [8x] - 3$ છે.
$f(\pi)$ શોધવા માટે,આપણે વિધેયમાં $x = \pi$ મૂકીશું.
કારણ કે $\pi \approx 3.14159$,તેથી $8\pi \approx 8 \times 3.14159 = 25.1327$ થાય.
તેથી,$f(\pi) = [8\pi] - 3 = [25.1327] - 3$.
મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય $[25.1327]$ ની કિંમત $25$ છે.
આમ,$f(\pi) = 25 - 3 = 22$.
136
EasyMCQ
ધારો કે $f: \mathbb{Z} \rightarrow \mathbb{Z}$ એ $f(x) = x^3 + 2$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે. તો,$f$ એ . . . . . . છે.
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત
B
એક-એક પણ વ્યાપ્ત નથી
C
એક-એક નથી પણ વ્યાપ્ત છે
D
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(B) પૂર્ણાંક સંખ્યાઓના ગણ $\mathbb{Z}$ પર $f(x) = x^3 + 2$ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે:
$1$. એક-એક ચકાસણી: ધારો કે $f(x_1) = f(x_2)$. તો $x_1^3 + 2 = x_2^3 + 2$,જેનો અર્થ થાય છે $x_1^3 = x_2^3$. ઘન વિધેય વધતું વિધેય હોવાથી,$x_1 = x_2$ મળે. આમ,$f$ એક-એક છે.
$2$. વ્યાપ્ત ચકાસણી: $f$ વ્યાપ્ત હોય તે માટે,દરેક $y \in \mathbb{Z}$ માટે,એવો $x \in \mathbb{Z}$ મળવો જોઈએ કે જેથી $y = x^3 + 2$ થાય. આનો અર્થ એ છે કે $x^3 = y - 2$,અથવા $x = \sqrt[3]{y - 2}$. $x$ પૂર્ણાંક હોય તે માટે,$y - 2$ એ પૂર્ણઘન હોવું જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે,જો $y = 3$ હોય,તો $x^3 = 3 - 2 = 1$,તેથી $x = 1 \in \mathbb{Z}$. જોકે,જો $y = 0$ હોય,તો $x^3 = 0 - 2 = -2$. $-2$ એ કોઈ પણ પૂર્ણાંકનો પૂર્ણઘન નથી,તેથી એવો કોઈ $x \in \mathbb{Z}$ નથી કે જેથી $f(x) = 0$ થાય. તેથી,$f$ વ્યાપ્ત નથી.
નિષ્કર્ષ: $f$ એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
137
EasyMCQ
જો $A = \{-1, -2, 3, 4\}$ હોય,તો $A$ થી $A$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા . . . . . . છે.
A
$4$
B
$16$
C
$256$
D
$24$

Solution

(D) વિધેય $f: A \to A$ એક-એક ત્યારે કહેવાય જો પ્રદેશના દરેક ઘટકનું સહ-પ્રદેશમાં અનન્ય પ્રતિબિંબ હોય.
અહીં ગણ $A$ માં $n = 4$ ઘટકો છે,તેથી $A$ થી $A$ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $n$ ઘટકોના ક્રમચય જેટલી એટલે કે $n!$ થાય.
અહીં $n = 4$ હોવાથી,એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $4! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24$ થાય.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
138
EasyMCQ
વિધેયો $f$ અને $g$ માટે,જ્યાં $f: [0, \frac{\pi}{2}] \rightarrow R$ અને $f(x) = \sin x$ તથા $g: [0, \frac{\pi}{2}] \rightarrow R$ અને $g(x) = \cos x$ હોય,તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સત્ય છે?
A
$f+g$ એક-એક નથી અને $fg$ એક-એક નથી
B
$f+g$ એક-એક નથી અને $fg$ એક-એક છે
C
$f+g$ એક-એક છે અને $fg$ એક-એક છે
D
$f+g$ એક-એક છે અને $fg$ એક-એક નથી

Solution

(A) ધારો કે $h(x) = (f+g)(x) = \sin x + \cos x = \sqrt{2} \sin(x + \frac{\pi}{4})$.
$x \in [0, \frac{\pi}{2}]$ માટે,$x + \frac{\pi}{4} \in [\frac{\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}]$ થાય.
આ અંતરાલમાં,સાઈન વિધેય એકવિધ નથી (તે વધે છે અને પછી ઘટે છે),તેથી $f+g$ એક-એક નથી.
ધારો કે $k(x) = (fg)(x) = \sin x \cos x = \frac{1}{2} \sin(2x)$.
$x \in [0, \frac{\pi}{2}]$ માટે,$2x \in [0, \pi]$ થાય.
આ અંતરાલમાં,સાઈન વિધેય એકવિધ નથી (તે વધે છે અને પછી ઘટે છે),તેથી $fg$ એક-એક નથી.
આમ,$f+g$ અને $fg$ બંને એક-એક નથી.
139
EasyMCQ
વિધેય $f: R \rightarrow R$ જે $f(x) = x^3$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તે . . . . . . છે.
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત
B
અનેક-એક અને વ્યાપ્ત
C
એક-એક પરંતુ વ્યાપ્ત નથી
D
એક-એક નથી અને વ્યાપ્ત છે

Solution

(A) $f(x) = x^3$ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે:
$1$. એક-એક માટે: ધારો કે $f(x_1) = f(x_2)$,તો $x_1^3 = x_2^3$. બંને બાજુ ઘનમૂળ લેતા,આપણને $x_1 = x_2$ મળે છે. તેથી,વિધેય એક-એક છે.
$2$. વ્યાપ્ત માટે: કોઈપણ $y \in R$ (સહ-પ્રદેશ) માટે,આપણે $x \in R$ (પ્રદેશ) શોધવાની જરૂર છે જેથી $f(x) = y$ થાય. $x^3 = y$ હોવાથી,$x = y^{1/3}$ મળે છે. દરેક વાસ્તવિક સંખ્યા $y$ માટે $y^{1/3}$ વ્યાખ્યાયિત હોવાથી,દરેક $y \in R$ માટે $x = y^{1/3} \in R$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેથી,વિધેય વ્યાપ્ત છે.
આમ,$f$ એ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે.
140
EasyMCQ
જો $f: R \rightarrow R$ એ $f(x) = x^2 + 3x + 4$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત હોય,તો વિધેય $f$ . . . . . . છે.
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત
B
એક-એક પણ વ્યાપ્ત નથી
C
અનેક-એક પણ વ્યાપ્ત નથી
D
એક-એક નથી પણ વ્યાપ્ત છે

Solution

(C) વિધેય $f(x) = x^2 + 3x + 4$ એક-એક છે કે વ્યાપ્ત તે નક્કી કરવા માટે,આપણે તેના ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. એક-એક ચકાસણી: $f(x_1) = f(x_2) \implies x_1^2 + 3x_1 + 4 = x_2^2 + 3x_2 + 4$. આનું સાદું રૂપ $(x_1 - x_2)(x_1 + x_2 + 3) = 0$ થાય છે. અહીં $x_1 = - (x_2 + 3)$ શક્ય હોવાથી,વિધેય અનેક-એક છે.
$2$. વ્યાપ્ત ચકાસણી: દ્વિઘાત વિધેય $f(x) = x^2 + 3x + 4$ નો વિસ્તાર $[-\frac{D}{4a}, \infty)$ છે. અહીં $D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4(1)(4) = 9 - 16 = -7$. તેથી,વિસ્તાર $[-\frac{-7}{4}, \infty) = [1.75, \infty)$ છે. વિસ્તાર એ સહપ્રદેશ $R$ જેટલો ન હોવાથી,વિધેય વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,વિધેય અનેક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
141
EasyMCQ
વિધેય $f: N \rightarrow Z$ જે $f(n) = \begin{cases} \frac{n}{2} & , n \text{ યુગ્મ હોય} \\ -\left(\frac{n-1}{2}\right) & , n \text{ અયુગ્મ હોય} \end{cases}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તે . . . . . . છે.
A
એક-એક નથી પણ વ્યાપ્ત છે
B
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી
C
એક-એક અને વ્યાપ્ત છે
D
એક-એક નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(C) વિધેય $f: N \rightarrow Z$ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે કે નહીં તે તપાસવા માટે,આપણે તેનું નિરૂપણ જોઈએ:
$1$. એક-એક ચકાસણી:
જો $n$ યુગ્મ હોય,તો $f(n) = \frac{n}{2}$. $n \in \{2, 4, 6, \dots\}$ માટે,કિંમતો $f(2)=1, f(4)=2, f(6)=3, \dots$ મળે છે,જે ધન પૂર્ણાંકોના ગણ $\{1, 2, 3, \dots\}$ પર જાય છે.
જો $n$ અયુગ્મ હોય,તો $f(n) = -\left(\frac{n-1}{2}\right)$. $n \in \{1, 3, 5, \dots\}$ માટે,કિંમતો $f(1)=0, f(3)=-1, f(5)=-2, \dots$ મળે છે,જે અ-ધન પૂર્ણાંકોના ગણ $\{0, -1, -2, \dots\}$ પર જાય છે.
દરેક ભિન્ન ઇનપુટ $n \in N$ માટે $Z$ માં ભિન્ન આઉટપુટ મળે છે,તેથી વિધેય એક-એક છે.
$2$. વ્યાપ્ત ચકાસણી:
કોઈપણ પૂર્ણાંક $y \in Z$ માટે,જો $y > 0$ હોય,તો આપણે $n = 2y$ (જે યુગ્મ છે) લઈ શકીએ,જેથી $f(2y) = \frac{2y}{2} = y$. જો $y \le 0$ હોય,તો આપણે $n = -2y + 1$ (જે અયુગ્મ છે) લઈ શકીએ,જેથી $f(-2y+1) = -\left(\frac{-2y+1-1}{2}\right) = -(-y) = y$. દરેક $y \in Z$ માટે $N$ માં પૂર્વ-પ્રતિબિંબ હોવાથી,વિધેય વ્યાપ્ત છે.
તેથી,વિધેય એક-એક અને વ્યાપ્ત છે.
142
EasyMCQ
વિધેય $f: N \rightarrow N$ જે $f(x) = \begin{cases} x+1, & x \text{ અયુગ્મ હોય} \\ x-1, & x \text{ યુગ્મ હોય} \end{cases}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તો $f$ એ . . . . . . છે.
A
એક-એક નથી અને વ્યાપ્ત નથી
B
અનેક-એક અને વ્યાપ્ત છે
C
એક-એક અને વ્યાપ્ત છે
D
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી

Solution

(C) $f$ એક-એક છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે:
ધારો કે $f(x_1) = f(x_2)$.
જો $x_1$ અયુગ્મ અને $x_2$ યુગ્મ હોય,તો $x_1+1 = x_2-1$,તેથી $x_2 - x_1 = 2$. $x_1$ અયુગ્મ હોવાથી $x_1+1$ યુગ્મ થાય અને $x_2$ યુગ્મ હોવાથી $x_2-1$ અયુગ્મ થાય. આ $f(x_1) = f(x_2)$ સાથે વિરોધાભાસ છે.
જો બંને અયુગ્મ હોય,તો $x_1+1 = x_2+1 \implies x_1 = x_2$.
જો બંને યુગ્મ હોય,તો $x_1-1 = x_2-1 \implies x_1 = x_2$.
આમ,$f$ એક-એક છે.
$f$ વ્યાપ્ત છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે:
કોઈપણ $y \in N$ માટે,જો $y$ અયુગ્મ હોય,તો આપણે $x = y+1$ (જે યુગ્મ છે) લઈ શકીએ,જેથી $f(y+1) = (y+1)-1 = y$.
જો $y$ યુગ્મ હોય,તો આપણે $x = y-1$ (જે અયુગ્મ છે) લઈ શકીએ,જેથી $f(y-1) = (y-1)+1 = y$.
દરેક $y \in N$ માટે,એવો $x \in N$ મળે છે કે જેથી $f(x) = y$,તેથી $f$ વ્યાપ્ત છે.
તેથી,$f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે.
143
EasyMCQ
$f: N \rightarrow N$,$f(x)=x^6$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે,તો . . . . . . .
A
$f$ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે
B
$f$ અનેક-એક અને વ્યાપ્ત છે
C
$f$ એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી
D
$f$ એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(C) આપેલ છે કે $f: N \rightarrow N$ એ $f(x) = x^6$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે.
$1$. એક-એક માટે તપાસ:
ધારો કે $f(x_1) = f(x_2)$ જ્યાં $x_1, x_2 \in N$.
તેથી $x_1^6 = x_2^6$.
$x_1, x_2 \in N$ હોવાથી (પ્રાકૃતિક સંખ્યાઓ ધન હોય છે),આપણને $x_1 = x_2$ મળે છે.
આમ,$f$ એ એક-એક વિધેય છે.
$2$. વ્યાપ્ત માટે તપાસ:
વિધેય વ્યાપ્ત ત્યારે કહેવાય જો તેનો વિસ્તાર તેના સહ-પ્રદેશ $(N)$ જેટલો હોય.
$f(x) = x^6$ માટે,વિસ્તાર ${1^6, 2^6, 3^6, \dots} = {1, 64, 729, \dots}$ છે.
અહીં વિસ્તાર એ સહ-પ્રદેશ $N$ જેટલો નથી (દા.ત.,$2 \in N$ છે પરંતુ કોઈ એવું $x \in N$ નથી કે જેથી $x^6 = 2$),તેથી $f$ એ વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,$f$ એ એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
144
EasyMCQ
$f: N \rightarrow N, f(x) = x^3$ એ . . . . . . છે.
A
એક-એક અને વ્યાપ્ત વિધેય
B
એક-એક પણ વ્યાપ્ત નથી
C
એક-એક નથી અને વ્યાપ્ત છે
D
એક-એક નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી

Solution

(B) $f: N \rightarrow N$ માટે $f(x) = x^3$ એક-એક અને વ્યાપ્ત છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે:
$1$. એક-એક ચકાસણી: ધારો કે $f(x_1) = f(x_2)$. તેથી $x_1^3 = x_2^3$. $x_1, x_2 \in N$ હોવાથી,આ સૂચવે છે કે $x_1 = x_2$. આમ,વિધેય એક-એક છે.
$2$. વ્યાપ્ત ચકાસણી: વિધેય વ્યાપ્ત હોવા માટે,તેનો વિસ્તાર સહ-પ્રદેશ $(N)$ જેટલો હોવો જોઈએ. જો $y = 2 \in N$ (સહ-પ્રદેશ) લઈએ,તો એવો કોઈ $x \in N$ અસ્તિત્વ ધરાવતો નથી કે જેથી $x^3 = 2$ થાય (કારણ કે $\sqrt[3]{2} \notin N$). આમ,વિધેય વ્યાપ્ત નથી.
તેથી,આ વિધેય એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
145
EasyMCQ
ગણ $A = \{1, 2, 3, 4, 5\}$ થી તે ગણ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા . . . . . . છે.
A
$32$
B
$24$
C
$120$
D
$25$

Solution

(C) વિધેય $f: A \to A$ એક-એક ત્યારે જ કહેવાય જો પ્રદેશના દરેક ઘટકનું સહપ્રદેશમાં અનન્ય પ્રતિબિંબ હોય.
$n$ ઘટકો ધરાવતા ગણ માટે,તે ગણ પરના એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $n!$ દ્વારા મળે છે.
અહીં,ગણ $A = \{1, 2, 3, 4, 5\}$ છે,તેથી $n = 5$.
એક-એક વિધેયોની સંખ્યા $5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120$ થાય.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
146
EasyMCQ
જો $f: N \times N \rightarrow N$ એ $f(m, n) = mn$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત હોય,તો $f$ એ . . . . . . છે.
A
અનેક-એક અને વ્યાપ્ત
B
અનેક-એક પણ વ્યાપ્ત નથી
C
એક-એક નથી અને વ્યાપ્ત છે
D
એક-એક અને વ્યાપ્ત

Solution

(A) $f: N \times N \rightarrow N$ વિધેય $f(m, n) = mn$ માટે:
$1$. એક-એક ચકાસણી:
ધારો કે $f(1, 4) = 1 \times 4 = 4$ અને $f(2, 2) = 2 \times 2 = 4$.
અહીં $f(1, 4) = f(2, 2)$ છે પરંતુ $(1, 4) \neq (2, 2)$,તેથી વિધેય એક-એક નથી. એટલે કે તે અનેક-એક છે.
$2$. વ્યાપ્ત ચકાસણી:
વિધેય વ્યાપ્ત હોવા માટે,પ્રત્યેક $n \in N$ માટે,એવું $(m, k) \in N \times N$ અસ્તિત્વ ધરાવતું હોવું જોઈએ કે જેથી $f(m, k) = mk = n$.
કોઈપણ $n \in N$ માટે,આપણે હંમેશા $(1, n) \in N \times N$ પસંદ કરી શકીએ છીએ જેથી $f(1, n) = 1 \times n = n$.
આમ,સહ-પ્રદેશ $N$ ના દરેક ઘટક $n$ માટે પ્રદેશ $N \times N$ માં ઓછામાં ઓછું એક પૂર્વ-પ્રતિબિંબ $(1, n)$ મળે છે. તેથી વિધેય વ્યાપ્ત છે.
નિષ્કર્ષ: વિધેય અનેક-એક અને વ્યાપ્ત છે. સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
147
MediumMCQ
જો $f(x) = \sin([\pi^2]x) - \sin([-\pi^2]x)$ હોય,જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય $\leq x$ દર્શાવે છે,તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સત્ય નથી?
A
$f(0) = 0$
B
$f(\frac{\pi}{2}) = 1$
C
$f(\frac{\pi}{4}) = 1 + \frac{1}{\sqrt{2}}$
D
$f(\pi) = -1$

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(x) = \sin([\pi^2]x) - \sin([-\pi^2]x)$.
$\pi^2 \approx 9.869$ હોવાથી,$[\pi^2] = 9$.
$-\pi^2 \approx -9.869$ હોવાથી,$[-\pi^2] = -10$.
તેથી,$f(x) = \sin(9x) + \sin(10x)$.
વિકલ્પો તપાસતા:
$A) f(0) = 0$ (સત્ય).
$B) f(\frac{\pi}{2}) = \sin(\frac{9\pi}{2}) + \sin(5\pi) = 1 + 0 = 1$ (સત્ય).
$C) f(\frac{\pi}{4}) = \sin(\frac{9\pi}{4}) + \sin(\frac{5\pi}{2}) = \frac{1}{\sqrt{2}} + 1$ (સત્ય).
$D) f(\pi) = \sin(9\pi) + \sin(10\pi) = 0$. તેથી $f(\pi) = -1$ એ અસત્ય છે.
148
EasyMCQ
ધારો કે $f: R \rightarrow R$ એ $f(x) = \begin{cases} 2x; & x > 3 \\ x^2; & 1 < x \leq 3 \\ 3x; & x \leq 1 \end{cases}$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે. તો $f(-1) + f(2) + f(4)$ ની કિંમત શોધો.
A
$09$
B
$14$
C
$05$
D
$10$

Solution

(A) આપેલ વિધેય:
$f(x) = \begin{cases} 2x; & x > 3 \\ x^2; & 1 < x \leq 3 \\ 3x; & x \leq 1 \end{cases}$
$f(-1) + f(2) + f(4)$ શોધવા માટે,આપણે દરેક પદની અલગથી ગણતરી કરીએ:
$1$. $f(-1)$ માટે: કારણ કે $-1 \leq 1$,આપણે ત્રીજી શરત $f(x) = 3x$ નો ઉપયોગ કરીશું. તેથી,$f(-1) = 3(-1) = -3$.
$2$. $f(2)$ માટે: કારણ કે $1 < 2 \leq 3$,આપણે બીજી શરત $f(x) = x^2$ નો ઉપયોગ કરીશું. તેથી,$f(2) = (2)^2 = 4$.
$3$. $f(4)$ માટે: કારણ કે $4 > 3$,આપણે પ્રથમ શરત $f(x) = 2x$ નો ઉપયોગ કરીશું. તેથી,$f(4) = 2(4) = 8$.
આ કિંમતોનો સરવાળો કરતા:
$f(-1) + f(2) + f(4) = -3 + 4 + 8 = 9$.
149
MediumMCQ
ધારો કે વિધેયો $f$ અને $g$ એ $f: [0, \frac{\pi}{2}] \rightarrow R$ જ્યાં $f(x) = \sin x$ અને $g: [0, \frac{\pi}{2}] \rightarrow R$ જ્યાં $g(x) = \cos x$ છે,જ્યાં $R$ એ વાસ્તવિક સંખ્યાઓનો ગણ છે. નીચેના વિધાનો ધ્યાનમાં લો:
વિધાન $(I)$: $f$ અને $g$ એક-એક (one-one) છે.
વિધાન $(II)$: $f+g$ એક-એક (one-one) છે.
નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?
A
વિધાન $(I)$ સાચું છે,વિધાન $(II)$ ખોટું છે
B
વિધાન $(I)$ ખોટું છે,વિધાન $(II)$ સાચું છે
C
બંને વિધાનો $(I)$ અને $(II)$ સાચા છે
D
બંને વિધાનો $(I)$ અને $(II)$ ખોટા છે

Solution

(A) $[0, \frac{\pi}{2}]$ પર $f(x) = \sin x$ માટે,વિધેય ચુસ્ત વધતું વિધેય છે,તેથી તે એક-એક છે.
$[0, \frac{\pi}{2}]$ પર $g(x) = \cos x$ માટે,વિધેય ચુસ્ત ઘટતું વિધેય છે,તેથી તે એક-એક છે.
આમ,વિધાન $(I)$ સાચું છે.
હવે,$(f+g)(x) = \sin x + \cos x$ ધ્યાનમાં લો.
અંતરાલના અંતિમ બિંદુઓ પર વિધેયનું મૂલ્ય તપાસીએ:
$(f+g)(0) = \sin(0) + \cos(0) = 0 + 1 = 1$.
$(f+g)(\frac{\pi}{2}) = \sin(\frac{\pi}{2}) + \cos(\frac{\pi}{2}) = 1 + 0 = 1$.
અહીં $(f+g)(0) = (f+g)(\frac{\pi}{2})$ છે પરંતુ $0 \neq \frac{\pi}{2}$,તેથી વિધેય $f+g$ એક-એક નથી.
આમ,વિધાન $(II)$ ખોટું છે.
150
EasyMCQ
ધારો કે $A = \{x : x \in R, x \text{ એ ધન પૂર્ણાંક નથી}\}$. વિધેય $f: A \rightarrow R$ ને $f(x) = \frac{2x}{x-1}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરો,તો $f$ એ:
A
એક-એક છે પણ વ્યાપ્ત નથી.
B
વ્યાપ્ત છે પણ એક-એક નથી.
C
એક-એક અને વ્યાપ્ત (બાયજેક્ટિવ) છે.
D
એક-એક પણ નથી અને વ્યાપ્ત પણ નથી.

Solution

(A) આપેલ વિધેય $f(x) = \frac{2x}{x-1}$ છે,જ્યાં $A = \{x \in R : x \neq 1, 2, 3, \dots\}$.
એક-એક વિધેય ચકાસવા માટે,આપણે વિકલન $f'(x)$ શોધીએ:
$f'(x) = \frac{(x-1)(2) - 2x(1)}{(x-1)^2} = \frac{2x - 2 - 2x}{(x-1)^2} = \frac{-2}{(x-1)^2}$.
બધા $x \in A$ માટે $f'(x) < 0$ હોવાથી,વિધેય ચુસ્ત ઘટતું વિધેય છે,જેનો અર્થ છે કે $f$ એક-એક છે.
વ્યાપ્ત વિધેય ચકાસવા માટે,ધારો કે $y = \frac{2x}{x-1}$.
$y(x-1) = 2x \implies yx - y = 2x \implies x(y-2) = y \implies x = \frac{y}{y-2}$.
$f$ વ્યાપ્ત હોવા માટે,દરેક $y \in R$ માટે $x \in A$ હોવું જોઈએ. જો $y = 2$ હોય,તો $x$ અવ્યાખ્યાયિત છે. વધુમાં,આપણે ખાતરી કરવી જોઈએ કે $x$ ધન પૂર્ણાંક ન હોય. જો આપણે $y$ એવી રીતે પસંદ કરીએ કે જેથી $x$ ધન પૂર્ણાંક બને (દા.ત.,જો $x=2$,તો $y = \frac{2(2)}{2-1} = 4$),તો $y=4$ માટે પૂર્વ-પ્રતિબિંબ $x=2$ મળે છે,પરંતુ $2 \notin A$. તેથી,$f$ વ્યાપ્ત નથી.

Relation and Function — Type of Functions based on Mapping · 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.