Mathematical Science MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Mathematical Science - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Jun 23, 2025

पाईये Mathematical Science उत्तर और विस्तृत समाधान के साथ MCQ प्रश्न। इन्हें मुफ्त में डाउनलोड करें Mathematical Science MCQ क्विज़ Pdf और अपनी आगामी परीक्षाओं जैसे बैंकिंग, SSC, रेलवे, UPSC, State PSC की तैयारी करें।

Latest Mathematical Science MCQ Objective Questions

Mathematical Science Question 1:

d(xx33!+x55!x77!)/dx किसका समतुल्य है?

  1. sin(x)
  2. ex
  3. cos(x)
  4. tan(x)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : cos(x)

Mathematical Science Question 1 Detailed Solution

Mathematical Science Question 2:

रैखिक प्रोग्रामन समस्या (LPP) पर विचार करें:

निम्नलिखित व्यवरोधों के अंतर्गत:

3x - 7y ≤ 21

y - 2x ≤ 10

x, y ≥ 0

तब z = 2x + y का अधिकतम मान ज्ञात कीजिए। 

  1. LPP एक अद्वितीय हल रखता है जिसका इष्टतम मान Z है।
  2. LPP अपरिबद्ध है। 
  3. LPP अनंत संख्या में सुसंगत हल रखता है जिनका इष्टतम मान Z समान है।
  4. LPP का कोई सुसंगत हल नहीं है। 
  5. इनमें से कोई नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : LPP एक अद्वितीय हल रखता है जिसका इष्टतम मान Z है।

Mathematical Science Question 2 Detailed Solution

व्याख्या:

हम व्यवरोधों की जाँच करेंगे और सुसंगत क्षेत्र की पहचान करने के लिए उनका आलेख बनाएँगे:

 

1. पहला व्यवरोध: 3x7y21

पुन:लिखने पर: y3x217

2. दूसरा व्यवरोध: y2x10

पुन:लिखने पर: y2x+10

3. ऋणेतर व्यवरोध: x0,y0

यह जाँचने के लिए कि क्या निकाय सुसंगत या अपरिबद्ध है, आइए असमिकाओं के निकाय को हल करें।

3x - 7y = 21 और y - 2x = 10 का प्रतिच्छेदन:

ये दो रेखाएँ प्रथम चतुर्थांश में प्रतिच्छेद नहीं करती हैं, और हमें आगे जाँच करने की आवश्यकता है कि क्या सुसंगत क्षेत्र अपरिबद्ध है।

यदि सुसंगत क्षेत्र अपरिबद्ध है, तो इसका मतलब है कि उद्देश्य फलन z = 2x + y बिना किसी सीमा के बढ़ता रह सकता है। 

यह निर्धारित करने के लिए, हमें यह जाँचना होगा कि क्या ऐसी दिशाएँ हैं जिनमें सुसंगत क्षेत्र अनंत तक फैला हुआ है। 

व्यवरोध y2x10 x के सापेक्ष y के लिए एक ऊपरी सीमा को परिभाषित करता है,

लेकिन चूँकि क्षेत्र x और y के लिए ऋणेतर द्वारा बाध्य है, सुसंगत क्षेत्र अक्षों के साथ अनंत तक फैल सकता है। 

चूँकि क्षेत्र परिबद्ध नहीं है (अर्थात, यह कुछ दिशा में अनंत तक फैला हुआ है, जैसा कि असमिकाओं द्वारा इंगित किया गया है),

और कोई विशिष्ट बिंदु नहीं है जहाँ क्षेत्र समाप्त होता है, समस्या अपरिबद्ध है।

सही उत्तर LPP अपरिबद्ध है। 

Mathematical Science Question 3:

मान लीजिए कि [x] महत्तम पूर्णांक फलन को दर्शाता है। तब सूची-I का सूची-II से मिलान कीजिए:

सूची - I

सूची - II

(A)

|x - 1| + |x - 2|

(I)

x = 0 को छोड़कर हर जगह अवकलनीय है

(B)

x - |x|

(II)

हर जगह संतत है। 

(C)

x - [x]

(III)

x = 1 पर अवकलनीय नहीं है। 

(D)

x |x|

(IV)

x = 1 पर अवकलनीय है। 


नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

  1. (A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV)
  2. (A) - (I), (B) - (III), (C) - (II), (D) - (IV)
  3. (A) - (II), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (IV)
  4. (A) - (II), (B) - (IV), (C) - (III), (D) - (I)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : (A) - (II), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (IV)

Mathematical Science Question 3 Detailed Solution

अवधारणा:

महत्तम पूर्णांक फलन:

  • महत्तम पूर्णांक फलन, जिसे [x] द्वारा दर्शाया जाता है, x से कम या x के बराबर महत्तम पूर्णांक देता है।
  • इस फलन को फर्श फलन भी कहा जाता है। गणितीय रूप से, [x] को x से कम या x के बराबर महत्तम पूर्णांक के रूप में परिभाषित किया गया है।
  • महत्तम पूर्णांक फलन पूर्णांक बिंदुओं को छोड़कर हर जगह सतत होता है, जहाँ यह अवकलनीय नहीं होता है।
  • अवकलनीयता के लिए, फलन में असंतता के बिंदुओं पर कोई "तीखा कोना" नहीं होना चाहिए।

 

गणना:

आइए सही विवरणों से मिलान करने के लिए विकल्पों में प्रत्येक फलन का विश्लेषण करें।

  • (A) |x − 1| + |x − 2|: यह निरपेक्ष मान फलनों का एक संयोजन है। ये निरंतर और हर जगह अवकलनीय होते हैं, सिवाय उन बिंदुओं के जहाँ निरपेक्ष मान बदलते हैं, जो x = 1 और x = 2 हैं। इसलिए, यह फलन x = 0 को छोड़कर हर जगह अवकलनीय है
  • (B) x − |x|: इस फलन में निरपेक्ष मान फलन शामिल है। महत्तम पूर्णांक फलन में पूर्णांक बिंदुओं पर असांतत्य है, और इस फलन में निरपेक्ष मान शामिल हैं, जिसका अर्थ है कि यह हर जगह संतत है लेकिन x = 0 पर अवकलनीय नहीं है। इसलिए, यह हर जगह संतत है
  • (C) x − [x]: इस फलन में महत्तम पूर्णांक फलन (फर्श फलन) शामिल है, जो सतत है लेकिन पूर्णांक बिंदुओं पर अवकलनीय नहीं है। इसलिए, यह फलन x = 1 पर अवकलनीय नहीं है क्योंकि पूर्णांक बिंदुओं पर असांतत्य है।
  • (D) |x|: यह फलन x = 0 सहित सभी बिंदुओं पर संतत और अवकलनीय है। इसलिए, यह x = 1 पर अवकलनीय है

 

सूची-I का सूची-II से मिलान:

  • A) |x − 1| + |x − 2|: यह x = 0 को छोड़कर हर जगह अवकलनीय है, जो सूची-II में (I) से सुमेलित है।
  • B) x − |x|: यह फलन सभी स्थानों पर संतत है, जो सूची-II में (II) से सुमेलित है।
  • C) x − [x]: यह फलन x = 1 पर अवकलनीय नहीं है, जो सूची-II में (III) से सुमेलित है।
  • D) |x|: यह फलन x = 1 पर अवकलनीय है, जो सूची-II में (IV) से सुमेलित है।

 

∴ सही मिलान: A → I, B → II, C → III, D → IV है। 

Mathematical Science Question 4:

माना A=[112125253] है, तब A के अभिलक्षणिक मान _______ हैं।

  1. -4, 3, -3 
  2. 4, 3, 1 
  3. 4, -4±√13
  4. 4, -2±2√7
  5. -4, 3, -8

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 4, -4±√13

Mathematical Science Question 4 Detailed Solution

अवधारणा:

(i) एक वर्ग आव्यूह का ट्रेस = अभिलक्षणिक मानों का योग

(ii) एक वर्ग आव्यूह का सारणिक = अभिलक्षणिक मानों का गुणनफल

(ii) यदि आव्यूह की प्रत्येक पंक्ति के अवयवों का योग λ है, तो λ उस आव्यूह का एक अभिलक्षणिक मान है।

स्पष्टीकरण:

A=[112125253]

प्रत्येक पंक्ति के अवयवों का योग 4 है इसलिए 4 एक अभिलक्षणिक मान है।

A का ट्रेस = 1 - 2 - 3 = -4

det(A) = |112125253| = 1(6 - 25) + 1( 10 + 3) + 2(5 + 4) = -19 + 13 + 18 = 12

(1): 4 एक अभिलक्षणिक मान नहीं है।

इसलिए विकल्प (1) गलत है।

(2): आव्यूह का ट्रेस = अभिलक्षणिक मानों का योग = 4 + 3 + 1 = 9 ≠ -4

इसलिए विकल्प (2) गलत है।

(3): आव्यूह का ट्रेस = 4 - 4 + √13 - 4 - √13 = -4

और A का सारणिक = 4(-4 + √13)(-4 - √13) = 4(16 - 13) = 12

अतः विकल्प (3) सही है।

(4): आव्यूह का सारणिक = 4 (-2 + 2√7)(-2 - 2√7) = 4(4 - 28) = -96

अतः विकल्प (4) गलत है।

Mathematical Science Question 5:

मान लीजिये कि {an} वास्तविक संख्याओं का एक अनुक्रम है और bn = an + an+1, जहाँ n = 1, 2, 3, .... निम्नलिखित में से कौन सा कथन हमेशा सत्य है:

  1. यदि {bn} अभिसारी है, तो {an} अभिसारी है
  2. यदि {an} अभिसारी है, तो {bn} अपसारी है
  3. यदि {an} अभिसारी है, तो {bn} अभिसारी है
  4. {an} , {bn} का एक उपानुक्रम है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : यदि {an} अभिसारी है, तो {bn} अभिसारी है

Mathematical Science Question 5 Detailed Solution

व्याख्या:

(1): यदि {bn} अभिसारी है, तो {an} आवश्यक रूप से अभिसारी नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि {an} दोलन करता है जबकि {bn} अभिसारी है, तो यह अभी भी हो सकता है क्योंकि {bn} में {an} के दो पदों का योग शामिल है। इसलिए, यह {an} के अभिसरण की गारंटी नहीं देता है।

(2): यदि {an} अभिसारी है, तो यह इस प्रकार है कि an + an+1 भी उसी सीमा तक अभिसरण करता है। तब अनुक्रम {bn} भी अभिसरण करेगा।

इसलिए, {an} का अभिसरण {bn} के अपसरण का अर्थ नहीं है।

(3): {an} , {bn} का उपानुक्रम नहीं है क्योंकि {bn} {an} के दो क्रमागत पदों को मिलाकर बनता है, और {an} के पद व्यक्तिगत रूप से {bn} में अंतर्निहित नहीं हैं।

(3) सत्य है।

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मानें कि सम्मिश्र समतल में, C एक धनात्मक रूप से अभिविन्यस्त वृत्त है जो मूल बिंदु पर केंद्रित एवं त्रिज्या 3 का है। तब समाकलन

Cdzz2(ezez) का क्या मान है?

 

  1. iπ/12
  2. −iπ/12
  3. iπ/6
  4. −iπ/6

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : −iπ/6

Mathematical Science Question 6 Detailed Solution

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अवधारणा:

यदि γ एक धनात्मक रूप से उन्मुख सरल बंद वक्र है, I(γ, ak) = 1 यदि ak, γ के आंतरिक भाग में है, और 0 यदि नहीं है, इसलिए γf(z)dz=2πiRes(f,ak)
जहाँ योग उन सभी ak के लिए है जो γ के अंदर हैं

व्याख्या:

C मूल के केंद्र पर 3 त्रिज्या का सम्मिश्र तल में धनात्मक रूप से उन्मुख वृत्त हो।

Cdzz2(ezez) के विलक्षणताएँ निम्न द्वारा दी गई हैं

z2 = 0 ⇒ z = 0 और

ez - e-z = 0 ⇒ ez = e-z ⇒ z = 0

अब,

1z2(ezez) = 1z2(ezez)1

= 1z2(2z+2z33!+2z55!+...)1 (ez - e-z का विस्तार)

= 1z2.12z(1+(z23!+z45!+...))1

= 12z3(1(z23!+z55!+...)+(z23!+z55!+...)2+...) ((1 + x)-1 का विस्तार)

इसलिए 1z2(ezez) का अवशेष = 1/z का गुणांक = 12.(13!)=112

अतः Cdzz2(ezez) = 2πi(अवशेषों का योग) = 2πi12 = −iπ/6

विकल्प (4) सही है।

मानें कि u(x, t) निम्न का हल है:

utt − uxx = 0, 0 < x < 2, t > 0

u(0, t) = 0 = u(2, t), ∀ t > 0, 

u(x, 0) = sin (πx) + 2 sin(2πx), 0 ≤ x ≤ 2,

ut(x, 0) = 0, 0 ≤ x ≤ 2

निम्न में से कौन-सा सत्य है?

  1. u(1, 1) = −1
  2. u(1/2, 1) = 0
  3. u(1/2, 2) = 1
  4. ut(1/2, 1/2) = π

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : u(1/2, 2) = 1

Mathematical Science Question 7 Detailed Solution

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संकल्पना:

utt − c2uxx = 0 का हल प्रारंभिक स्थिति, u(0, t) = u(L, t) = 0 सभी t के लिए और सीमा स्थिति y(x, 0) = f(x), yt(x, 0) = g(x) 0 < x < L के लिए है

u = 12[f(x + ct) + f(x - ct)] + 12cxctx+ctg(s)ds (D'alembert हल)

व्याख्या:

दिया गया है

utt − uxx = 0, 0 < x < 2, t > 0

u(0, t) = 0 = u(2, t), ∀ t > 0,

u(x, 0) = sin(πx) + 2sin(2πx), 0 ≤ x ≤ 2,

ut(x, 0) = 0, 0 ≤ x ≤ 2

यहाँ f(x) = sin(πx) + 2sin(2πx) और g(x) = 0, c = 1

इसलिए u(x, t) = 12[f(x + t) + f(x - t)] + 12xtx+t0ds

= 12[sin(π(x+t)) + sin(π(x-t))] + sin(2π(x+t)) + sin(2π(x-t))

इसलिए u(1, 1) = 12(sin 2π + sin 0)+ sin4π + sin 0 = 0

विकल्प (1) गलत है

u(1/2, 1) = 12[sin (3π/2) - sin(π/2)] + sin(3π) - sin π = - 1

विकल्प (2) गलत है

u(1/2, 2) = 12[sin (5π/2) - sin(3π/2)] + sin(5π) - sin 3π = 1

विकल्प (3) सही है

इसके अलावा

ut(x, t) = π2[cos(π(x+t)) - cos(π(x-t))] + 2π cos(2π(x+t)) + 2π cos(2π(x-t))

इसलिए ut(1/2, 1/2) = π2[cos π - cos0] + 2π cos 2π + 2π cos0 = - π + 2π + 2π = 3π

विकल्प (4) गलत है

माना कि f(x,y)={xyx2+y2x2+y200x=y=0, फिर Then Which of the following is not Correct?

  1. f(x, y) मूल पर अवकलनीय नहीं है
  2. f(x, y) मूल पर निरंतर है
  3. f(0,0) = f(0,0)
  4. fy (0,0) = f(0,0)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : f(x, y) मूल पर अवकलनीय नहीं है

Mathematical Science Question 8 Detailed Solution

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संकल्पना:

(x, y) = (a, b) के लिए परिभाषित एक फलन f(x, y) को (x, y) = (a, b) पर निरंतर कहा जाता है यदि:

i) f(a, b) = (x, y) = (a, b) पर f(x, y) का मान परिमित है।

ii) फलन f(x, y) की सीमा मौजूद है जैसे (x, y) → (a, b) और (x, y) = (a, b) पर f(x, y) के मान के बराबर है

lim(x,y)(0,0)f(x,y)=f(a,b)

ध्यान दें:

किसी फलन को किसी बिंदु पर अवकलनीय होने के लिए, यह उस बिंदु पर भी निरंतर होना चाहिए।

गणना:

दिया हुआ:

f(x,y)={xyx2+y2x2+y200x=y=0

फलन f(x, y) निरंतर होने के लिए:

lim(x,y)(0,0)f(x,y)=f(a,b) और परिमित।

f(a,b) = f(0,0) ⇒ 0 (दिया गया)

lim(r,θ)(0,0)f(r,θ)=r2cosθrsinθr

fx(0, 0) = lim(h,0)(0,0){f(h, 0) - f(0, 0)} / h = 0 

fy(0, 0) = lim(0,k)(0,0){f(0, k) - f(0, 0)} / k = 0 

 

∵ the limit value is defined and function value is 0 at (x,y) = (0,0), ∴ the function f(x,y) is continuous.

Hence, Option 2, 3 & 4 all are correct 

Hence, Option 1 is not correct 

Hence, The Correct Answer is option 1.

किसी धनात्मक पूर्णांक p के लिए निम्न सममितीय (होलोमॉर्फिक) फलन पर विचार करें

f(z)=sinzzp zC{0} के लिए

p के किन मानों के लिए ऐसा सममितीय (होलोमॉर्फिक) फलन g ∶ C \{0} → C है कि f(z) = g'(z) सभी z ∈ C \{0} के लिए?

  1. सभी सम पूर्णांक
  2. भी विषम पूर्णांक
  3. 3 के सभी गुणज
  4. 4 के सभी गुणज

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : भी विषम पूर्णांक

Mathematical Science Question 9 Detailed Solution

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श्रेणी n=1 an, पर विचार करें जहां an = (−1)n+1(n+1n) है। निम्न वक्तव्यों में से कौन-सा सत्य है?

  1. श्रेणी अपसारी (divergent) है।
  2. श्रेणी अभिसारी (convergent) है।
  3. श्रेणी सशर्त (conditionally) अभिसारी है।
  4. श्रेणी परम (absolutely) अभिसारी है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : श्रेणी सशर्त (conditionally) अभिसारी है।

Mathematical Science Question 10 Detailed Solution

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अवधारणा:

लाइबनीज परीक्षण: n=1(-1)nbn, जहाँ या तो सभी bn धनात्मक हैं या सभी bn ऋणात्मक हैं, अभिसारी होती है यदि

(i) |bn| एकसमान रूप से घटता है अर्थात, |bn+1| ≤ |bn|

(ii) limnbn=0

व्याख्या:

an = (−1)n+1(n+1n)

= (−1)n+1 (n+1n)(n+1+n)(n+1+n)

= (−1)n+11(n+1+n)

इसलिए श्रेणी n=1(1)n+1(n+1+n)

इसलिए यहाँ bn = 1(n+1+n), bn+1 = 1(n+2+n+1)

bn+1bn<1 इसलिए bn+1 < bn

इसके अलावा limnbn = limn 1(n+1+n) = 0

इसलिए लाइबनीज परीक्षण द्वारा n=1 an अभिसारी है।

अब श्रेणी n=1|(1)n+1(n+1+n)| = n=11(n+1+n) = n=1 1n(1+1n+1)

इसलिए सीमा तुलना परीक्षण द्वारा, यह P - परीक्षण द्वारा अपसारी श्रेणी है।

इसलिए दी गई श्रेणी सशर्त अभिसारी है।

विकल्प (3) सही है।

आधिकारिक उत्तर कुंजी में - विकल्प (2) और (3) दोनों सही हैं।

मान लीजिए f(z) = exp(z+1z), z ∈ ℂ\{0} है। तब f का z = 0 पर अवशेष _______ है।

  1. l=01(l+1)!
  2. l=01l!(l+1)
  3. l=01l!(l+1)!
  4. l=01(l2+l)!

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : l=01l!(l+1)!

Mathematical Science Question 11 Detailed Solution

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अवधारणा:

f(z) का z = 0 पर अवशेष, f(z) के मैक्लॉरिन श्रेणी प्रसार में 1z के गुणांक के बराबर होता है।

व्याख्या:

f(z) = exp(z+1z)

= ez.e1z

= (1+z+z22!+z33!+...).(1+1zz+1z22!+1z33!+...)

इसलिए उपरोक्त व्यंजक में 1z का गुणांक

= 11+12!.1!+13!.2!+14!.3!+...

= l=01l!(l+1)!

इसलिए विकल्प (3) सही है।

मानें कि ℝ2 में x(t) निम्न प्रारंभिक मान समस्या का हल है

ẋ = Ax, x(0) = x0, जहां A = [5412].

निम्न में से कौन-सा वक्तव्य सत्य है?

  1. कुछ x0 ≠ 0 के लिए, x(t) परिबद्ध हल है
  2. सब x0 ≠ 0 के लिए, e−6t|x(t)| → 0 जैसे-जैसे t → ∞
  3. सब x0 ≠ 0 के लिए, e−t|x(t)| → ∞ जैसे-जैसे t → ∞
  4. सब x0 ≠ 0 के लिए, e−10t|x(t)| → 0 जैसे-जैसे t → ∞

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : सब x0 ≠ 0 के लिए, e−10t|x(t)| → 0 जैसे-जैसे t → ∞

Mathematical Science Question 12 Detailed Solution

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संकल्पना:

ODE x'(t) = Ax का हल x(t) = c1ueλ1t + c2veλ2t, जहाँ u, v आइगेन मान के संगत आइगेन वेक्टर हैं λ1 और λ2 क्रमशः और c1 और c2 स्थिरांक हैं।

व्याख्या:

A = [5412]

tr(A) = 5 + 2 = 7 और det(A) = 10 - 4 = 6

आइगेन मान निम्न द्वारा दी गई हैं

λ2 - tr(A)λ + det(A) = 0

λ2 - 7λ + 6 = 0

(λ - 1)(λ - 6) = 0

λ = 1, 6

आइगेन मान λ = 1 के संगत आइगेन सदिश निम्न द्वारा दिया गया है

[4411][u1u2] = 0

u1 + u2 = 0 ⇒ u1 = - u2

आइगेन सदिश u = [11]

आइगेन मान λ = 6 के संगत आइगेन सदिश निम्न द्वारा दिया गया है

[1414][v1v2] = 0

v1 - 4v2 = 0 ⇒ v1 = 4v2

आइगेन सदिश v = [41]

इसलिए हल है

x(t) = c1[11]et + c2[41]e6t

x(t) = [c1et+4c2e6tc1et+c2e6t]

et → ∞ जैसा t → ∞ साथ ही e6t → ∞ जैसा t → ∞

इसलिए x(t) किसी भी x0 ≠ 0 के लिए बंधा हुआ हल नहीं है

(1) गलत है।

e−6t|x(t)| = [c1e5t+4c2c1e5t+c2][4c2c2], 0 की ओर प्रवृत्त नहीं होता है

इसलिए (2) गलत है।

e−t|x(t)| = [c1+4c2e5tc1+c2e5t][c1c1], t → ∞ के रूप में ∞ की ओर प्रवृत्त नहीं होता है

(3) गलत है

e−10t|x(t)| = [c1e9t+4c2e4tc1e9t+c2e4t]t → ∞ के रूप में 0 की ओर प्रवृत्त होता है, सभी x0 ≠ 0 के लिए

विकल्प (4) सही है।

माना M=[43 10] है,

निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:

𝑃: 𝑀8 + 𝑀12 विकर्णीय है।

𝑄: 𝑀7 + 𝑀9 विकर्णीय है।

निम्नलिखित कथनों में से कौन सा सही है?

  1. 𝑃 सत्य है और 𝑄 असत्य है। 
  2. 𝑃 असत्य है और 𝑄 सत्य है। 
  3. 𝑃 और 𝑄 दोनों असत्य हैं। 
  4. 𝑃 और 𝑄 दोनों सत्य हैं। 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 𝑃 और 𝑄 दोनों सत्य हैं। 

Mathematical Science Question 13 Detailed Solution

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अवधारणा -

(1) यदि a, M का आइगेन मान है, तब Mn का आइगेन मान an है।

(2) यदि आव्यूह के सभी आइगेन मान भिन्न हैं तब आव्यूह विकर्णीय होगा।

स्पष्टीकरण -

दिया गया है - M=[43 10]

अब दिए गए आव्यूह के लिए अभिलाक्षणिक समीकरण है -

⇒ | M - λ I | = 0

⇒ det[4λ3 1λ]=0

⇒ -λ (4 - λ ) + 3 = 0 ⇒ λ2 - 4λ + 3 = 0

अब इस समीकरण को हल करने पर, हमें आव्यूह का आइगेन मान प्राप्त होता है-

 ⇒ λ2 - 3λ - λ  + 3 = 0  ⇒ (λ -3)(λ -1) = 0  ⇒ λ = 1, 3 

इसलिए, M का आइगेन मान 1 और 3 है।

अब दिए गए कथनों को हल करने पर -

(P) 𝑀8 + 𝑀12 विकर्णीय है।

अब 𝑀8 + 𝑀12 के आइगेन मान   (1)8+(1)12=2  और  (3)8+(3)12=82(3)8

अतः 𝑀8 + 𝑀12 के दोनों आइगेन मान भिन्न है, इसलिए, 𝑀8 + 𝑀12  विकर्णीय है।

(𝑄) 𝑀7 + 𝑀9 विकर्णीय है।

अब 𝑀7 + 𝑀9 के आइगेन मान  (1)7+(1)9=2  और  (3)7+(3)9=10(3)7

अतः 𝑀7 + 𝑀के दोनों आइगेन मान भिन्न है, इसलिए 𝑀7 + 𝑀9 विकर्णीय है।

अतः विकल्प (4) सत्य है

A को वास्तविक प्रविष्टियों वाली 3 × 3 आव्यूह मानें। निम्न में से कौन-सा वक्तव्य असत्य है?

  1. A का कोई वास्तविक अभिलक्षणिक मान होना ही चाहिए।
  2. यदि A का सारणिक 0 है, तब A का एक अभिलक्षणिक मान 0 है।
  3. यदि A का सारणिक ॠणात्मक है तथा A का एक अभिलक्षणिक मान 3 है, तब A के तीन वास्तविक अभिलक्षणिक मान होंगें ही।
  4. यदि A का सारणिक धनात्मक है, तथा A का एक अभिलक्षणिक मान 3 है, तब A के तीन वास्तविक अभिलक्षणिक मान होंगें ही।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : यदि A का सारणिक धनात्मक है, तथा A का एक अभिलक्षणिक मान 3 है, तब A के तीन वास्तविक अभिलक्षणिक मान होंगें ही।

Mathematical Science Question 14 Detailed Solution

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अवधारणा:

विषम घात बहुपद का कम से कम एक वास्तविक मूल होना चाहिए

व्याख्या:

A एक 3 × 3 आव्यूह है जिसमें वास्तविक प्रविष्टियाँ हैं।

इसलिए A का अभिलक्षणिक बहुपद 3 घात का होगा।

(1): चूँकि हम जानते हैं कि, विषम घात बहुपद का कम से कम एक वास्तविक मूल होना चाहिए, इसलिए A का एक वास्तविक आइगेन मान होना चाहिए।

(1) सत्य है

(2): जैसा कि हम जानते हैं कि आव्यूह का सारणिक आइगेन मान के गुणनफल के बराबर होता है। इसलिए यदि A का सारणिक 0 है, तो 0, A का एक आइगेन मान है।

(2) सत्य है

(3): A का सारणिक ऋणात्मक है और 3, A का एक आइगेन मान है।

यदि संभव हो तो मान लीजिए कि A के अन्य दो आइगेन मान वास्तविक नहीं हैं और वे α + iβ, α + iβ हैं।

इसलिए सारणिक = 3(α + iβ)(α - iβ) = 3(α2 + β2) > 0 सभी α, β के लिए जो एक विरोधाभास है।

इसलिए A के तीन वास्तविक आइगेन मान होने चाहिए।

(3) सत्य है और (4) असत्य कथन है

मानें कि A एक 3 × 3 वास्तविक प्रविष्टियों वाला आव्यूह है जिसका अभिलक्षणिक बहुपद p(T) है जो T2 से भाज्य है। निम्न वक्तव्यों में से कौन सा सत्य है?

  1. अभिलक्षणिक मान 0 के लिए A की अभिलक्षणिक समष्टि द्वि-विमीय है।
  2. A के सभी अभिलक्षणिक मान वास्तविक हैं।
  3. A3 = 0.
  4. A विकर्णनीय (diagonalizable) है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : A के सभी अभिलक्षणिक मान वास्तविक हैं।

Mathematical Science Question 15 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण:

अभिलक्षणिक बहुपद p(T), T2 से विभाज्य है।

p(x)/x2

तो p(x) = x 2 (x + a) जहाँ a शून्य भी हो सकता है।

विकल्प (1): मान लीजिए A [02300100a] यहां 0 और a अभिलक्षणिक मान हैं और 0 के लिए A का अभिलक्षणिक स्पेस है।

अतः विकल्प (1) गलत है।

यहाँ A 3 × 3 आव्यूह है और दो अभिलक्षणिक मान 0, 0 हैं। चूंकि सम्मिश्र अभिलक्षणिक मान हमेशा सम्मिश्र संयुग्मित होते हैं और वे जोड़ी में होते हैं। तो यहाँ तीसरा अभिलक्षणिक मान वास्तविक होना चाहिए।

विकल्प (2) सही है।

A = [02300100a] के लिए, A 3 ≠ 0

विकल्प (3) गलत है।

अभिलक्षणिक मान 0 का AM भी 2 है और अभिलक्षणिक मान 0 का GM 1 है

चूँकि AM ≠ GM इसलिए विकर्णीय नहीं है।

विकल्प (4) गलत है।

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