7 सेमी व्यास वाले एक ठोस गोले को दो बराबर भागों में काटा जाता है। कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल में कितनी वृद्धि (सेमी² में) होगी?
● सही
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उत्तर: (A) 77
व्याख्या
जब एक ठोस गोले को दो बराबर भागों में काटा जाता है, तो दो समान अर्धगोले बनते हैं। कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल में होने वाली वृद्धि, नए बने दो वृत्ताकार अनुप्रस्थ काटों (अर्धगोलों के आधार) के क्षेत्रफलों के योग के बराबर होती है। दिया गया है कि व्यास d = 7 सेमी, इसलिए त्रिज्या r = 7/2 = 3.5 सेमी है।
एक वृत्ताकार फलक का क्षेत्रफल π r² होता है। चूंकि काटने से ऐसे दो फलक बनते हैं, इसलिए पृष्ठीय क्षेत्रफल में कुल वृद्धि की गणना इस प्रकार की जाती है:
Δ A = 2 × π r²
Δ A = 2 × ²²⁄₇ × (⁷⁄₂) × (⁷⁄₂)
Δ A = (22 × 7)/(2)
Δ A = 11 × 7 = 77 सेमी²
102मात्रात्मक अभिक्षमता
23% की छूट के बाद एक वस्तु को 1848 रुपये में बेचा जाता है। वस्तु का अंकित मूल्य (रुपये में) क्या है?
● सही
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उत्तर: (D) 2400
व्याख्या
छूट के बाद अंकित मूल्य और विक्रय मूल्य के बीच का संबंध सूत्र SP = MP × (1 - D/100) द्वारा दिया जाता है, जहाँ SP विक्रय मूल्य है, MP अंकित मूल्य है, और D छूट प्रतिशत है। दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हमें 1848 = MP × (1 - 23/100) प्राप्त होता है, जो सरल होकर 1848 = MP × (77/100) हो जाता है। अंकित मूल्य ज्ञात करने के लिए, समीकरण को MP = (1848 × 100) / 77 के रूप में पुनर्व्यवस्थित किया जाता है। 1848 को 77 से विभाजित करने पर 24 प्राप्त होता है, और इस भागफल को 100 से गुणा करने पर अंकित मूल्य 2400 रुपये प्राप्त होता है।
103मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि ⅗P = ⁷⁄₂Q = ⁷⁄₅R है, तो क्रमशः P, Q और R का अनुपात क्या है?
● सही
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उत्तर: (D) 35 : 6 : 15
व्याख्या
दिए गए समीकरण ⅗P = ⁷⁄₂Q = ⁷⁄₅R में, हम गुणांकों के व्युत्क्रम (reciprocal) लेकर P : Q : R का अनुपात ज्ञात कर सकते हैं। यदि aP = bQ = cR है, तो अनुपात P : Q : R, ¹⁄ₐ : (1)/(b) : (1)/(c) होगा।
इसे लागू करने पर, हमें प्राप्त होता है:
P : Q : R = ⁵⁄₃ : ²⁄₇ : ⁵⁄₇
इन भिन्नों को पूर्ण संख्याओं में बदलने के लिए, प्रत्येक पद को हरों 3 और 7 के लघुत्तम समापवर्त्य (LCM), जो कि 21 है, से गुणा करें:
P = ⁵⁄₃ × 21 = 35
Q = ²⁄₇ × 21 = 6
R = ⁵⁄₇ × 21 = 15
इस प्रकार, P : Q : R का अनुपात 35 : 6 : 15 है।
104मात्रात्मक अभिक्षमता
प्रथम 93 प्राकृतिक संख्याओं का औसत क्या है?
● सही
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उत्तर: (C) 47
व्याख्या
प्रथम n प्राकृतिक संख्याओं का औसत सूत्र (n + 1)/(2) द्वारा दिया जाता है। यह परिणाम प्रथम n प्राकृतिक संख्याओं के योग से प्राप्त होता है, जो कि Sₙ = (n(n + 1))/(2) है। चूंकि औसत, पदों की संख्या n से विभाजित योग होता है, इसलिए यह व्यंजक सरल होकर (n + 1)/(2) हो जाता है।
प्रथम 93 प्राकृतिक संख्याओं के लिए, हम सूत्र में n = 93 रखते हैं:
औसत = (93 + 1)/(2)
औसत = ⁹⁴⁄₂
औसत = 47
एक समांतर श्रेणी (arithmetic progression) में जहाँ क्रमागत पदों के बीच का अंतर नियत होता है, औसत भी मध्य पद ही होता है। 93 पदों के एक अनुक्रम के लिए, मध्य पद 47वाँ पद है, जो कि 47 है।
105मात्रात्मक अभिक्षमता
एक व्यापारी दो वस्तुओं में से प्रत्येक को 400 रुपये की दर से बेचता है। यदि उसे एक वस्तु पर 15% का लाभ और दूसरी पर 15% की हानि होती है, तो हानि का मूल्य (रुपये में) क्या है?
● सही
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उत्तर: (A) 18.41
व्याख्या
जब दो वस्तुओं को एक ही विक्रय मूल्य पर बेचा जाता है, एक को x% के लाभ पर और दूसरी को x% की हानि पर, तो समग्र परिणाम हमेशा हानि ही होती है। कुल हानि प्रतिशत की गणना सूत्र L = x²/100 द्वारा की जाती है। 15% के लाभ और हानि के लिए, कुल हानि प्रतिशत 15²/100 = 225/100 = 2.25% है।
दोनों वस्तुओं का कुल विक्रय मूल्य (SP) 400 + 400 = 800 रुपये है। कुल क्रय मूल्य (CP) और कुल विक्रय मूल्य के बीच संबंध SP = CP × (1 - (L)/(100)) है। मानों को प्रतिस्थापित करने पर 800 = CP × (1 - 0.0225) प्राप्त होता है, जिसे सरल करने पर 800 = CP × 0.9775 प्राप्त होता है। कुल क्रय मूल्य के लिए हल करने पर, CP = (800)/(0.9775) ≈ 818.4143 रुपये।
रुपये में हानि का मूल्य कुल क्रय मूल्य और कुल विक्रय मूल्य के बीच का अंतर है। हानि = 818.4143 - 800 = 18.4143 रुपये। दशमलव के दो स्थानों तक पूर्णांकित करने पर, कुल हानि 18.41 रुपये है।
106मात्रात्मक अभिक्षमता
किसी संख्या का 30%, उसी संख्या के 25% से 27 अधिक है। उस संख्या का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (A) 540
व्याख्या
उसी संख्या के 30% और 25% के बीच का अंतर 27 दिया गया है। प्रतिशत के रूप में, इस अंतर की गणना इस प्रकार की जाती है:
30% - 25% = 5%
इसका अर्थ है कि संख्या का 5%, मान 27 के बराबर है। मूल संख्या (100%) ज्ञात करने के लिए, हम निम्नलिखित संबंध का उपयोग कर सकते हैं:
संख्या का 5% = 27
100% ज्ञात करने के लिए, हम दोनों पक्षों को 20 से गुणा करते हैं, क्योंकि 5 × 20 = 100:
संख्या का 100% = 27 × 20
संख्या का 100% = 540
वैकल्पिक रूप से, बीजगणितीय रूप का उपयोग करते हुए:
⁵⁄₁₀₀ × x = 27
x = (27 × 100)/(5)
x = 27 × 20
x = 540
इस रैखिक संबंध को हल करने पर जहाँ 5%, 27 को दर्शाता है, संख्या का मान 540 निर्धारित होता है।
107मात्रात्मक अभिक्षमता
37 पेड़ों को एक सीधी रेखा में इस प्रकार लगाया गया है कि किन्हीं भी दो क्रमागत पेड़ों के बीच की दूरी समान है। एक कार को 13वें पेड़ तक पहुँचने में 20 सेकंड का समय लगता है। अंतिम पेड़ तक पहुँचने में इसे और कितना समय (सेकंड में) लगेगा?
● सही
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उत्तर: (B) 40
व्याख्या
पेड़ों के बीच की दूरी को समान अंतरालों में विभाजित किया गया है। पहले पेड़ से 13वें पेड़ तक पहुँचने के लिए, कार को 13 - 1 = 12 अंतराल तय करने होंगे। इन 12 अंतरालों को तय करने में लगा समय 20 सेकंड है।
पेड़ों की कुल संख्या 37 है, इसलिए पहले पेड़ से अंतिम पेड़ तक के अंतरालों की कुल संख्या 37 - 1 = 36 है। कार पहले ही 13वें पेड़ तक पहुँच चुकी है, जिसका अर्थ है कि उसने 12 अंतराल तय कर लिए हैं और अंतिम पेड़ तक पहुँचने के लिए 36 - 12 = 24 अंतराल शेष हैं।
चूंकि गति स्थिर है और अंतराल समान हैं, हम ऐकिक नियम (unitary method) का उपयोग करते हैं:
12 अंतरालों के लिए समय = 20 सेकंड
1 अंतराल के लिए समय = ²⁰⁄₁₂ सेकंड
शेष 24 अंतरालों के लिए समय = ²⁰⁄₁₂ × 24 = 20 × 2 = 40 सेकंड
108मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि कोई धनराशि साधारण ब्याज पर 7 वर्ष 8 महीने में दोगुनी हो जाती है, तो वार्षिक ब्याज दर (% में) क्या होगी?
● सही
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उत्तर: (B) 13 1/23
व्याख्या
साधारण ब्याज के तहत किसी धनराशि को दोगुना होने के लिए, अर्जित ब्याज मूलधन P के बराबर होना चाहिए। इसलिए, SI = P। दी गई समयावधि 7 वर्ष और 8 महीने है, जिसे निम्नानुसार वर्षों में बदला जा सकता है:
T = 7 + ⁸⁄₁₂ = 7 + ⅔ = ²³⁄₃ वर्ष।
साधारण ब्याज के सूत्र SI = (P × R × T)/(100) का उपयोग करते हुए, हम ज्ञात मानों को प्रतिस्थापित करते हैं:
P = (P × R × 23)/(3){100}
1 = (23R)/(300)
R = ³⁰⁰⁄₂₃
300 को 23 से विभाजित करने पर, हमें भागफल 13 और शेषफल 1 प्राप्त होता है। मिश्रित भिन्न के रूप में व्यक्त करने पर, ब्याज की दर 13 ¹⁄₂₃ % प्रति वर्ष है।
109मात्रात्मक अभिक्षमता
(1)/(x⁽ᵖ⁻^q⁾⁾⁺¹ + (1)/(x⁽^q⁻ᵖ⁾⁾⁺¹ का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (B) 1
व्याख्या
दिया गया व्यंजक (1)/(x⁽ᵖ⁻^q⁾⁾⁺¹ + (1)/(x⁽^q⁻ᵖ⁾⁾⁺¹ है। ऋणात्मक घातांक नियम a⁻ⁿ = (1)/(aⁿ) का उपयोग करके, पद x⁽^q⁻ᵖ⁾ को x⁻⁽ᵖ⁻^q⁾ के रूप में लिखा जा सकता है, जो (1)/(x⁽ᵖ⁻^q⁾⁾ के समतुल्य है। इसे दूसरे भिन्न में प्रतिस्थापित करने पर:
(1)/(x⁽ᵖ⁻^q⁾⁾⁺¹ + (1)/(1){x⁽ᵖ⁻^q⁾ + 1}
दूसरे भिन्न के हर को सरल करने पर:
(1)/(1 + x⁽ᵖ⁻^q⁾⁾{x⁽ᵖ⁻^q⁾} = x⁽ᵖ⁻^q⁾{1 + x⁽ᵖ⁻^q⁾}
अब, इसे वापस मूल व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
(1)/(x⁽ᵖ⁻^q⁾⁾⁺¹ + x⁽ᵖ⁻^q⁾{x⁽ᵖ⁻^q⁾ + 1}
चूंकि हर समान हैं, इसलिए अंशों को सीधे जोड़ दिया जाता है:
1 + x⁽ᵖ⁻^q⁾{1 + x⁽ᵖ⁻^q⁾} = 1
वैकल्पिक रूप से, p = q रखने पर व्यंजक सरल होकर (1)/(x⁰+1) + (1)/(x⁰+1) = ¹⁄₁₊₁ + ¹⁄₁₊₁ = ½ + ½ = 1 हो जाता है।
110मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि x = 8 + 2√(15) है, तो √x + (1)/(√(x)) का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (C) (3√5 + √3)/2
व्याख्या
√x ज्ञात करने के लिए, हम x = 8 + 2√(15) को (a + b)² = a² + b² + 2ab के रूप में व्यक्त करते हैं। पदों की तुलना करने पर, हमें 2ab = 2√(15) प्राप्त होता है, जिससे ab = √(15) मिलता है। √(15) के संभावित गुणनखंड √5 और √3 हैं। उनके वर्गों के योग की जाँच करने पर, (√5)² + (√3)² = 5 + 3 = 8, जो अचर पद से मेल खाता है। इस प्रकार, x = (√5 + √3)² है, और √x = √5 + √3 है।
इसके बाद, हम व्युत्क्रम की गणना करते हैं:
(1)/(√(x)) = (1)/(√(5) + 3)
संयुग्मी (conjugate) (√5 - √3) से अंश और हर को गुणा करके हर का परिमेयकरण करने पर:
(1)/(√(5) + 3) × √5 - √3{√5 - √3} = √5 - √3{5 - 3} = √5 - √3{2}
अब, हम दोनों घटकों का योग करते हैं:
√x + (1)/(√(x)) = (√5 + √3) + √5 - √3{2}
= 2(√5 + √3) + √5 - √3{2}
= 2√5 + 2√3 + √5 - √3{2}
= 3√5 + √3{2}
111मात्रात्मक अभिक्षमता
(1+a)/(a¹^/²⁾⁺ᵃ^^^⁻^¹^^^/^² - a¹^/² + a⁻¹^/²{1+a} + a⁻¹^/² का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (A) √a
व्याख्या
प्रत्येक भिन्न का स्वतंत्र रूप से मान ज्ञात करके इस व्यंजक को सरल किया जा सकता है। सबसे पहले, पद (1+a)/(a¹^/²⁾⁺ᵃ^^^⁻^¹^^^/^² पर विचार करें। हर को a¹^/² + (1)/(a¹^/²⁾ के रूप में पुनः लिखने पर, यह (a+1)/(a¹^/²⁾ हो जाता है। इसे वापस पहले पद में प्रतिस्थापित करने पर:
(1+a)/(a+1){a¹^/²} = (1+a) · a¹^/²{a+1} = a¹^/²
इसके बाद, दूसरे पद a¹^/² + a⁻¹^/²{1+a} को सरल करें। अंश के लिए उसी हर के सरलीकरण का उपयोग करने पर:
(a+1)/(a¹^/²⁾{1+a} = (a+1)/(a¹^/²⁾⁽¹⁺ᵃ⁾ = (1)/(a¹^/²⁾ = a⁻¹^/²
अब, इन सरलीकृत मानों को वापस मूल व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
a¹^/² - a⁻¹^/² + a⁻¹^/²
पद -a⁻¹^/² और +a⁻¹^/² एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं, जिससे प्राप्त होता है:
a¹^/² = √a
112मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि (p)/(q) = ˣ⁺³⁄ₓ₋₃ है, तो (p² + q²)/(p² - q²) का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (D) (x² + 9)/(6x)
व्याख्या
दिया गया अनुपात (p)/(q) = ˣ⁺³⁄ₓ₋₃ है, पदों को आवश्यक व्यंजक से जोड़ने के लिए हम दोनों पक्षों का वर्ग करते हैं:
(p²)/(q²) = ((x+3)²)/((x-3)²) = (x² + 6x + 9)/(x² - 6x + 9)
(p² + q²)/(p² - q²) का मान ज्ञात करने के लिए, हम योगांतरानुपात (Componendo and Dividendo) का नियम लागू करते हैं, जिसके अनुसार यदि (a)/(b) = (c)/(d) है, तो (a+b)/(a-b) = (c+d)/(c-d) होता है। इस सूत्र में अपने मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
(p² + q²)/(p² - q²) = ((x² + 6x + 9) + (x² - 6x + 9))/((x² + 6x + 9) - (x² - 6x + 9))
अंश में, पद 6x और -6x एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं, जिससे 2x² + 18 बचता है। हर में, पद x² और 9 निरस्त हो जाते हैं, जिससे 12x बचता है। यह व्यंजक इस प्रकार हो जाता है:
(p² + q²)/(p² - q²) = (2x² + 18)/(12x)
अंश से 2 को उभयनिष्ठ (common) लेने और भिन्न को सरल करने पर प्राप्त होता है:
(2(x² + 9))/(12x) = (x² + 9)/(6x)
113मात्रात्मक अभिक्षमता
PQRS एक वर्ग है, M, PQ का मध्य-बिंदु है और N, QR पर एक ऐसा बिंदु है कि NR, QR का दो-तिहाई है। यदि ΔMQN का क्षेत्रफल 48 सेमी² है, तो PR की लंबाई (सेमी में) कितनी है?
● सही
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उत्तर: (D) 24√2
व्याख्या
माना वर्ग PQRS की भुजा a सेमी है। चूंकि M, भुजा PQ का मध्य-बिंदु है, इसलिए MQ की लंबाई = a/2। दिया गया है कि NR = QR का 2/3, तो शेष खंड QN = QR - NR = a - (2/3)a = a/3।
त्रिभुज MQN, Q पर एक समकोण त्रिभुज है क्योंकि PQRS एक वर्ग है। Δ MQN का क्षेत्रफल इस प्रकार दिया गया है:
क्षेत्रफल = ½ × MQ × QN
48 = ½ × ᵃ⁄₂ × ᵃ⁄₃
48 = (a²)/(12)
a² = 48 × 12 = 576
a = √(576) = 24 सेमी
भुजा a वाले वर्ग के विकर्ण PR की लंबाई सूत्र PR = a√2 द्वारा दी जाती है। a का मान रखने पर:
PR = 24√2 सेमी
114मात्रात्मक अभिक्षमता
(1 - sin A cos A)(sin A + cos A) का सरलीकृत मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (B) sin³ A + cos³ A
व्याख्या
व्यंजक (1 - sin A cos A)(sin A + cos A) को घनों के योग के बीजगणितीय सर्वसमिका: a³ + b³ = (a + b)(a² - ab + b²) का उपयोग करके सरल किया जा सकता है। a = sin A और b = cos A मानकर, हम इस सर्वसमिका को sin³ A + cos³ A पर लागू करते हैं:
sin³ A + cos³ A = (sin A + cos A)(sin² A - sin A cos A + cos² A)
पाइथागोरस त्रिकोणमितीय सर्वसमिका, sin² A + cos² A = 1 को लागू करने पर, कोष्ठक में दूसरा गुणनखंड इस प्रकार सरल हो जाता है:
sin³ A + cos³ A = (sin A + cos A)(1 - sin A cos A)
प्राप्त गुणनफल बिल्कुल प्रश्न में दिया गया व्यंजक है, जो यह दर्शाता है कि यह सरल होकर sin³ A + cos³ A हो जाता है।
115मात्रात्मक अभिक्षमता
(1 - sin A)/(√(1 + sin A)) का सरलीकृत मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (D) sec A - tan A
व्याख्या
वर्गमूल के भीतर के पद का परिमेयकरण करके व्यंजक को सरल किया जाता है। अंश और हर दोनों को (1 - sin A) से गुणा करने पर, हमें प्राप्त होता है:
√((1 - sin A)/(1 + sin A) · (1 - sin A)/(1 - sin A)) = √(((1 - sin A)²)/(1 - sin² A))
मूलभूत त्रिकोणमितीय सर्वसमिका sin² A + cos² A = 1 का उपयोग करते हुए, हम 1 - sin² A को cos² A से प्रतिस्थापित करते हैं:
√(((1 - sin A)²)/(cos² A)) = (1 - sin A)/(cos A)
इस व्यंजक को दो पदों में विभाजित किया जा सकता है:
(1)/(cos A) - (sin A)/(cos A)
secant और tangent फलनों की परिभाषाओं को लागू करने पर, जहाँ sec A = (1)/(cos A) और tan A = (sin A)/(cos A) है, अंतिम सरलीकृत रूप है:
sec A - tan A
116मात्रात्मक अभिक्षमता
√( rac{1){sin² A} + (1)/(cos² A)} का सरलीकृत मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (B) tan A + cot A
व्याख्या
दिया गया व्यंजक √((1)/(sin² A) + (1)/(cos² A)) है। वर्गमूल के भीतर उभयनिष्ठ हर लेने पर, यह हो जाता है:
√((cos² A + sin² A)/(sin² A cos² A))
मूलभूत त्रिकोणमितीय सर्वसमिका sin² A + cos² A = 1 लागू करने पर, व्यंजक सरल होकर निम्न हो जाता है:
√((1)/(sin² A cos² A)) = (1)/(sin A cos A)
विकल्प B के व्यंजक, tan A + cot A, को बुनियादी त्रिकोणमितीय अनुपातों का उपयोग करके पुनः इस प्रकार लिखा जा सकता है:
tan A + cot A = (sin A)/(cos A) + (cos A)/(sin A) = (sin² A + cos² A)/(sin A cos A) = (1)/(sin A cos A)
दोनों परिणामों की तुलना करने पर, मूल व्यंजक का सरलीकृत मान tan A + cot A के बराबर है।
117मात्रात्मक अभिक्षमता
[12/(√5 + √3)] + [18/(√5 – √3)] का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (B) 3(5√5 + √3)
व्याख्या
व्यंजक (12)/(√(5) + 3) + (18)/(√(5) - 3) को हल करने के लिए, हम एक उभयनिष्ठ हर का उपयोग करते हैं जो दोनों हरों का गुणनफल है: (√5 + √3)(√5 - √3)। बीजगणितीय सर्वसमिका (a + b)(a - b) = a² - b² का उपयोग करने पर, हर (√5)² - (√3)² = 5 - 3 = 2 हो जाता है।
इसके बाद, अंश ज्ञात करने के लिए हम तिर्यक-गुणन करते हैं:
अंश = 12(√5 - √3) + 18(√5 + √3)
= 12√5 - 12√3 + 18√5 + 18√3
= 30√5 + 6√3
सरलीकृत अंश को उभयनिष्ठ हर से विभाजित करने पर:
30√5 + 6√3{2} = 15√5 + 3√3
इस परिणाम में से 3 को गुणनखंड के रूप में बाहर निकालने पर, हमें 3(5√5 + √3) प्राप्त होता है।
118मात्रात्मक अभिक्षमता
S, T और U किसी कार्य को क्रमशः 40, 48 और 60 दिनों में पूरा कर सकते हैं। उन्हें कार्य पूरा करने के लिए 10800 रुपये प्राप्त हुए। उन्होंने एक साथ कार्य शुरू किया लेकिन T ने कार्य पूरा होने से 2 दिन पहले कार्य छोड़ दिया और U ने कार्य पूरा होने से 5 दिन पहले कार्य छोड़ दिया। S ने शेष कार्य अकेले पूरा किया है। कुल राशि में से S का हिस्सा (रुपये में) कितना है?
● सही
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उत्तर: (D) 4860
व्याख्या
कुल कार्य S, T और U द्वारा लिए गए व्यक्तिगत समय का लघुत्तम समापवर्त्य (LCM) है।
कुल कार्य = LCM(40, 48, 60) = 240 इकाई।
S की दैनिक कार्य क्षमता = 240 / 40 = 6 इकाई प्रति दिन।
T की दैनिक कार्य क्षमता = 240 / 48 = 5 इकाई प्रति दिन।
U की दैनिक कार्य क्षमता = 240 / 60 = 4 इकाई प्रति दिन।
माना कुल कार्य x दिनों में पूरा होता है। प्रश्न के अनुसार, S पूरे x दिनों की अवधि के लिए कार्य करता है, T, x - 2 दिनों के लिए कार्य करता है, और U, x - 5 दिनों के लिए कार्य करता है। प्रत्येक व्यक्ति द्वारा किए गए कार्य का योग कुल कार्य के बराबर है:
6x + 5(x - 2) + 4(x - 5) = 240
6x + 5x - 10 + 4x - 20 = 240
15x - 30 = 240
15x = 270
x = 18 दिन।
S द्वारा किया गया कुल कार्य इस प्रकार है:
S द्वारा किया गया कार्य = S की क्षमता × S द्वारा कार्य किए गए कुल दिन = 6 × 18 = 108 इकाई।
राशि का हिस्सा प्रत्येक व्यक्ति द्वारा पूरे किए गए कार्य की कुल इकाइयों के आधार पर वितरित किया जाता है।
S का हिस्सा = (S द्वारा किया गया कार्य / कुल कार्य) × कुल राशि
S का हिस्सा = (108 / 240) × 10800
S का हिस्सा = 108 × 45 = 4860 रुपये।
119मात्रात्मक अभिक्षमता
एक किसान की भूमि एक समलंब के आकार की है जिसकी समानांतर भुजाओं की माप 2.56 गज और 3.44 गज है तथा समानांतर भुजाओं के बीच की दूरी 1.44 गज है। भूमि की जुताई की लागत 1800 रुपये प्रति वर्ग गज है। संपूर्ण भूमि की जुताई करने के लिए कितनी राशि (रुपये में) खर्च करनी होगी?
● सही
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उत्तर: (C) 7776
व्याख्या
एक समलंब का क्षेत्रफल A सूत्र A = ½ × (a + b) × h द्वारा दिया जाता है, जहाँ a और b समानांतर भुजाओं की लंबाई हैं और h उनके बीच की लंबवत दूरी है। दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
a = 2.56 गज
b = 3.44 गज
h = 1.44 गज
A = ½ × (2.56 + 3.44) × 1.44
A = ½ × 6.00 × 1.44
A = 3 × 1.44 = 4.32 वर्ग गज
भूमि की जुताई की कुल लागत, क्षेत्रफल और प्रति वर्ग गज की लागत का गुणनफल है। यह देखते हुए कि दर 1800 रुपये प्रति वर्ग गज है:
कुल लागत = 4.32 × 1800
कुल लागत = 432 × 18
कुल लागत = 7776
गुणन को सरल करने पर, 432 × 18 = 432 × (20 - 2) = 8640 - 864 = 7776।
120मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि तीन धनात्मक क्रमागत प्राकृतिक संख्याओं के योग का वर्ग, उनके वर्गों के योग से 292 अधिक है, तो तीनों संख्याओं में से सबसे बड़ी संख्या कौन सी है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (D) 8
व्याख्या
माना तीन क्रमागत प्राकृतिक संख्याएं n-1, n, और n+1 हैं। बीजगणितीय सर्वसमिका (a+b+c)² = a² + b² + c² + 2(ab + bc + ca) के अनुसार, योग के वर्ग और वर्गों के योग के बीच का अंतर 2(ab + bc + ca) होता है।
दिया गया है कि यह अंतर 292 है, इसलिए हमारे पास है:
2((n-1)n + n(n+1) + (n-1)(n+1)) = 292
(n-1)n + n(n+1) + (n-1)(n+1) = 146
n² - n + n² + n + n² - 1 = 146
3n² - 1 = 146
3n² = 147
n² = 49
n = 7
तीन क्रमागत प्राकृतिक संख्याएं 6, 7, और 8 हैं। इसलिए, सबसे बड़ी संख्या 8 है।
121मात्रात्मक अभिक्षमता
A प्रतिदिन 8 घंटे कार्य करके किसी कार्य को 6 दिनों में पूरा कर सकता है, जबकि B उसी कार्य को प्रतिदिन 10 घंटे कार्य करके 4 दिनों में पूरा कर सकता है। यदि कार्य को 5 दिनों में पूरा करना हो, तो उन्हें मिलकर प्रतिदिन कितने घंटे कार्य करने की आवश्यकता होगी?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (D) 4 4/11
व्याख्या
A को कार्य पूरा करने में 6 × 8 = 48 घंटे लगते हैं, जबकि B को 4 × 10 = 40 घंटे लगते हैं। माना कुल कार्य 48 और 40 का लघुत्तम समापवर्त्य (LCM) है, जो कि 240 इकाई है।
A की कार्यक्षमता 240 / 48 = 5 इकाई प्रति घंटा है, और B की कार्यक्षमता 240 / 40 = 6 इकाई प्रति घंटा है। एक साथ कार्य करते हुए, उनकी संयुक्त कार्यक्षमता 5 + 6 = 11 इकाई प्रति घंटा है। 240 इकाइयों के कुल कार्य को पूरा करने के लिए, दोनों द्वारा मिलकर कार्य करने पर आवश्यक कुल समय 240 / 11 घंटे है।
चूंकि कार्य को 5 दिनों में पूरा किया जाना है, इसलिए उन्हें प्रतिदिन मिलकर जितने घंटे कार्य करने की आवश्यकता है, उसकी गणना कुल आवश्यक घंटों को दिनों की संख्या से विभाजित करके की जाती है:
प्रतिदिन के घंटे = ²⁴⁰⁄₁₁ × ⅕ = ⁴⁸⁄₁₁ = 4 ⁴⁄₁₁ घंटे।
122मात्रात्मक अभिक्षमता
एक दुकानदार किसी वस्तु के अंकित मूल्य पर 25% की छूट देता है और उसे 15% की हानि होती है। यदि वस्तु को अंकित मूल्य पर बेचा जाए, तो लाभ प्रतिशत क्या होगा?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (C) 13.33
व्याख्या
अंकित मूल्य (MP) और क्रय मूल्य (CP) के बीच का संबंध इस सूत्र द्वारा दिया गया है: MP/CP = (100 - हानि%) / (100 - छूट%)। दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर, जहाँ छूट 25% है और हानि 15% है:
जब वस्तु को अंकित मूल्य पर बेचा जाता है, तो विक्रय मूल्य (SP), अंकित मूल्य (MP) के बराबर होता है। लाभ प्रतिशत की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
लाभ % = [(SP - CP) / CP] × 100
लाभ % = [(MP / CP) - 1] × 100
लाभ % = [(17 / 15) - 1] × 100
लाभ % = (2 / 15) × 100
लाभ % = 40 / 3 = 13.33%
123मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि 18% की छूट देने के बाद, एक पुस्तक को 1599 रुपये में बेचा जाता है, तो पुस्तक का अंकित मूल्य (रुपये में) क्या होगा?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (C) 1950
व्याख्या
अंकित मूल्य (MP) का निर्धारण विक्रय मूल्य (SP) और छूट की दर के बीच के संबंध द्वारा किया जाता है। चूंकि 18% की छूट दी गई है, इसलिए विक्रय मूल्य कुल अंकित मूल्य का 82% (100% - 18% = 82%) दर्शाता है।
अंकित मूल्य की गणना करने का सूत्र है:
MP = (SP × 100)/(100 - छूट%)
समीकरण में दिए गए मानों को रखने पर:
MP = (1599 × 100)/(82)
भाग करने पर, 1599 ÷ 82 का मान 19.5 प्राप्त होता है। इस परिणाम को 100 से गुणा करने पर अंतिम मान प्राप्त होता है:
MP = 19.5 × 100 = 1950
124मात्रात्मक अभिक्षमता
24 किग्रा, 36 किग्रा और 84 किग्रा क्षमता वाले तीन बक्से क्रमशः तीन प्रकार के गेहूं A, B और C से पूरी तरह भरे हुए हैं। तीनों बक्सों को खाली कर दिया गया और तीनों प्रकार के गेहूं को अच्छी तरह मिला दिया गया और मिश्रण को वापस तीनों बक्सों में भर दिया गया। तीसरे बक्से में प्रकार A का कितना गेहूं (किग्रा में) होगा?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (C) 14
व्याख्या
तीनों प्रकार के गेहूं का कुल वजन 24 + 36 + 84 = 144 किग्रा है। जब इन्हें अच्छी तरह मिलाया जाता है, तो पूरे मिश्रण में प्रकार A का अनुपात कुल वजन के सापेक्ष इसके मूल वजन द्वारा निर्धारित होता है।
मिश्रण में प्रकार A का अनुपात = ²⁴⁄₁₄₄ = ⅙
चूंकि मिश्रण एकसमान है, इसलिए मिश्रण के प्रत्येक हिस्से में प्रकार A इसी अनुपात में मौजूद होगा। तीसरे बक्से की क्षमता 84 किग्रा है और इसे पूरी तरह से इस मिश्रण से भरा गया है।
तीसरे बक्से में प्रकार A का वजन = 84 × ⅙ = 14 किग्रा
125मात्रात्मक अभिक्षमता
लड़कों के एक समूह का औसत वजन 36 किग्रा है। 42 किग्रा वजन वाला एक लड़का समूह छोड़ देता है और 30 किग्रा वजन वाला दूसरा लड़का समूह में शामिल हो जाता है। यदि अब औसत 35.7 किग्रा हो जाता है, तो समूह में कितने लड़के हैं?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (C) 40
व्याख्या
समूह में लड़कों की संख्या स्थिर रहती है क्योंकि एक लड़का समूह छोड़ता है और दूसरा शामिल होता है। माना लड़कों की संख्या n है। समूह के कुल वजन में शुद्ध परिवर्तन, शामिल होने वाले लड़के और समूह छोड़ने वाले लड़के के वजन का अंतर है, जो कि 30 - 42 = -12 किग्रा है।
समूह का औसत वजन 36 किग्रा से घटकर 35.7 किग्रा हो जाता है, जो प्रति लड़का 36 - 35.7 = 0.3 किग्रा की कमी है। किसी भी समूह में, मानों के योग में कुल परिवर्तन, मदों की संख्या और औसत में परिवर्तन के गुणनफल के बराबर होता है। इस संबंध का उपयोग करने पर:
n × 0.3 = 12
n = (12)/(0.3)
n = 40
वैकल्पिक रूप से, इसे कुल वजन के समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है: 36n - 42 + 30 = 35.7n. दोनों पक्षों से 35.7n घटाने और अचरों (constants) को स्थानांतरित करने पर 0.3n = 12 प्राप्त होता है, जिससे n = 40 प्राप्त होता है।
126मात्रात्मक अभिक्षमता
एक व्यक्ति को एक कैलकुलेटर को एक निश्चित मूल्य पर बेचने पर 15% का लाभ होता है। यदि वह इसे तिगुने मूल्य पर बेचता है, तो लाभ प्रतिशत क्या होगा?
● सही
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उत्तर: (D) 245
व्याख्या
माना कैलकुलेटर का क्रय मूल्य (CP) 100 है। 15% के लाभ से संकेत मिलता है कि मूल विक्रय मूल्य (SP₁) है:
SP₁ = 100 + 15 = 115
प्रश्न में कहा गया है कि कैलकुलेटर को मूल मूल्य के तिगुने मूल्य पर बेचा जाता है। इसलिए, नया विक्रय मूल्य (SP₂) है:
SP₂ = 3 × 115 = 345
लाभ, नए विक्रय मूल्य और मूल क्रय मूल्य के बीच का अंतर है:
लाभ = SP₂ - CP = 345 - 100 = 245
लाभ प्रतिशत ज्ञात करने के लिए, हम सूत्र का उपयोग करते हैं:
लाभ प्रतिशत = (लाभ)/(CP) × 100 = ²⁴⁵⁄₁₀₀ × 100 = 245%
127मात्रात्मक अभिक्षमता
दो उम्मीदवारों के बीच एक चुनाव में, जीतने वाले उम्मीदवार को डाले गए मतों का 70% प्राप्त हुआ और वह 15400 मतों से विजयी हुआ। हारने वाले उम्मीदवार को मिले मतों की संख्या कितनी है?
● सही
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उत्तर: (B) 11550
व्याख्या
माना डाले गए कुल मतों की संख्या x है। जीतने वाले उम्मीदवार को 70% मत प्राप्त हुए, जो कि 0.70x है। परिणामस्वरूप, हारने वाले उम्मीदवार को शेष 30% मत प्राप्त हुए, जो कि 0.30x है। जीतने वाले उम्मीदवार की जीत का अंतर उनके मतों के हिस्से का अंतर है: 0.70x - 0.30x = 0.40x। प्रश्न के अनुसार, यह अंतर 15400 मत है। इसलिए, हमारे पास समीकरण 0.40x = 15400 है। कुल मतों के लिए हल करने पर, x = (15400)/(0.40) = 38500। हारने वाले उम्मीदवार को मिले मतों की संख्या इस कुल संख्या का 30% है, जिसकी गणना 0.30 × 38500 = 11550 के रूप में की जाती है।
128मात्रात्मक अभिक्षमता
एक नाव 1 घंटे में धारा के प्रतिकूल 4 किमी और धारा के अनुकूल 4 किमी जाती है। वही नाव 55 मिनट में धारा के अनुकूल 5 किमी और धारा के प्रतिकूल 3 किमी जाती है। शांत जल में नाव की चाल (किमी/घंटा में) क्या है?
● सही
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उत्तर: (C) 9
व्याख्या
मान लीजिए कि शांत जल में नाव की चाल x किमी/घंटा है और धारा की चाल y किमी/घंटा है। धारा के अनुकूल चाल D = x + y है और धारा के प्रतिकूल चाल U = x - y है। यात्राओं में लगने वाले समय के आधार पर, हम निम्नलिखित समीकरण बना सकते हैं:
4/U + 4/D = 1
3/U + 5/D = 55/60 = 11/12
इस समीकरण प्रणाली को हल करने के लिए, 1/U को समाप्त करने के लिए पहले समीकरण को 3 से और दूसरे समीकरण को 4 से गुणा करें:
12/U + 12/D = 3
12/U + 20/D = 44/12 = 11/3
दूसरे संशोधित समीकरण में से पहले संशोधित समीकरण को घटाने पर:
एक व्यक्ति को 10 वर्षों में 9500 रुपये के मूलधन पर प्राप्त साधारण ब्याज, मूलधन का 130% है। प्रति वर्ष ब्याज की दर (% में) क्या है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (B) 13
व्याख्या
साधारण ब्याज (SI) का सूत्र SI = (P × R × T)/(100) है, जहाँ P मूलधन है, R प्रति वर्ष ब्याज की दर है, और T वर्षों में समय है। प्रश्न के अनुसार, 10 वर्षों में अर्जित ब्याज मूलधन का 130% है, जिसे SI = ¹³⁰⁄₁₀₀P = 1.3P के रूप में लिखा जा सकता है।
सूत्र में इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
1.3P = (P × R × 10)/(100)
चूँकि मूलधन P दोनों पक्षों में मौजूद है, यह आपस में कट जाता है, जिससे पता चलता है कि दर केवल प्रतिशत वृद्धि और समय पर निर्भर करती है:
1.3 = (10R)/(100)
1.3 = (R)/(10)
R = 1.3 × 10 = 13
ब्याज की दर 13% प्रति वर्ष है।
130मात्रात्मक अभिक्षमता
k के किस मान के लिए, व्यंजक x⁶ - 18x³ + k एक पूर्ण वर्ग होगा?
● सही
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उत्तर: (D) +81
व्याख्या
x³ के पदों में एक द्विघात व्यंजक सर्वसमिका (a - b)² = a² - 2ab + b² का अनुसरण करता है। x⁶ - 18x³ + k को एक पूर्ण वर्ग बनाने के लिए, हम इसे (x³ - b)² के विस्तार के बराबर रखते हैं।
दिए गए व्यंजक को इस प्रकार पुनः लिखने पर:
(x³)² - 2(x³)(9) + k
इसकी तुलना मानक सर्वसमिका a² - 2ab + b² से करने पर, हमें a = x³ और b = 9 प्राप्त होता है। व्यंजक को एक पूर्ण वर्ग होने के लिए, अचर पद k का मान b² के बराबर होना चाहिए।
k = 9² = 81
इस मान को प्रतिस्थापित करने पर, व्यंजक x⁶ - 18x³ + 81 बन जाता है, जो कि (x³ - 9)² का पूर्ण वर्ग है।
131मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि √(5+x) + √(5-x){√(5+x) - √(5-x)} = 3 है, तो x का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (D) 3
व्याख्या
समीकरण √(5+x) + √(5-x){√(5+x) - √(5-x)} = ³⁄₁ पर योगान्तरानुपात (Componendo and Dividendo) नियम लागू करें। यह नियम बताता है कि यदि (a+b)/(a-b) = (c)/(d) है, तो (a)/(b) = (c+d)/(c-d) होगा।
इस संबंध का उपयोग करने पर, समीकरण इस प्रकार सरल हो जाता है:
√(5+x){√(5-x)} = ³⁺¹⁄₃₋₁
√(5+x){√(5-x)} = ⁴⁄₂ = 2
वर्गमूल हटाने के लिए, समीकरण के दोनों पक्षों का वर्ग करें:
⁵⁺ˣ⁄₅₋ₓ = 2²
⁵⁺ˣ⁄₅₋ₓ = 4
अब, तिर्यक-गुणन (cross-multiplication) करें:
5 + x = 4(5 - x)
5 + x = 20 - 4x
दोनों पक्षों में 4x जोड़कर और दोनों पक्षों से 5 घटाकर x का मान ज्ञात करने के लिए पदों को पुनर्व्यवस्थित करें:
x + 4x = 20 - 5
5x = 15
x = ¹⁵⁄₅
x = 3
132मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि (x+y+z)=12, xy+yz+zx=44 और xyz=48 है, तो x³+y³+z³ का मान क्या है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (D) 288
व्याख्या
घनों के योग के लिए मानक बीजगणितीय सर्वसमिका x³ + y³ + z³ - 3xyz = (x + y + z)(x² + y² + z² - xy - yz - zx) है। दिए गए मानों का सीधे उपयोग करने के लिए, दूसरे गुणनखंड को विस्तार (x + y + z)² = x² + y² + z² + 2(xy + yz + zx) का उपयोग करके पुन: लिखा जाता है ताकि संशोधित सर्वसमिका x³ + y³ + z³ - 3xyz = (x + y + z)[(x + y + z)² - 3(xy + yz + zx)] प्राप्त की जा सके।
इस सूत्र में दिए गए मानों x + y + z = 12, xy + yz + zx = 44, और xyz = 48 को प्रतिस्थापित करने पर:
x³ + y³ + z³ - 3(48) = 12 × [12² - 3(44)]
x³ + y³ + z³ - 144 = 12 × (144 - 132)
x³ + y³ + z³ - 144 = 12 × 12
x³ + y³ + z³ = 144 + 144 = 288
133मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि x = 4√(ab){√a + √b} है, तो x + 2√a + x + 2√b{x - 2√a} का मान क्या है (जब a ≠ b)?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (B) 2
व्याख्या
दिए गए व्यंजक x = 4√(ab){√a + √b} को हम योगान्तरानुपात नियम (Componendo and Dividendo rule) के पदों को अलग करने के लिए पुनर्गठित कर सकते हैं। सबसे पहले, 2√a से विभाजित करने पर:
(x)/(2√(a)) = 2√b{√a + √b}
योगान्तरानुपात नियम लागू करने पर:
x + 2√a{x - 2√a} = 2√b + (√a + √b){2√b - (√a + √b)} = 3√b + √a{√b - √a}
इसी प्रकार, मूल समीकरण को 2√b से विभाजित करने पर:
(x)/(2√(b)) = 2√a{√a + √b}
योगान्तरानुपात नियम लागू करने पर:
x + 2√b{x - 2√b} = 2√a + (√a + √b){2√a - (√a + √b)} = 3√a + √b{√a - √b}
वांछित योग x + 2√a{x - 2√a} + x + 2√b{x - 2√b} का मान ज्ञात करने के लिए, दोनों व्युत्पन्न व्यंजकों को जोड़ने पर:
3√b + √a{√b - √a} + 3√a + √b{√a - √b}
अंश और हर को -1 से गुणा करके पहले पद के हर को बदलने पर:
-(3√b + √a){√a - √b} + 3√a + √b{√a - √b} = -3√b - √a + 3√a + √b{√a - √b}
अंश को सरल करने पर:
2√a - 2√b{√a - √b} = 2(√a - √b){√a - √b} = 2
134मात्रात्मक अभिक्षमता
एक व्यक्ति के 3 बेटे, 2 बेटियां और एक पत्नी हैं। उन्होंने आपस में 19000 रुपये की राशि को इस प्रकार विभाजित किया कि प्रत्येक बेटी को प्रत्येक बेटे को मिली राशि का 1.5 गुना मिला और उसकी पत्नी को प्रत्येक बेटे से 600 रुपये कम मिले। तीनों बेटों को मिलाकर कुल कितनी राशि (रुपये में) प्राप्त हुई?
● सही
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उत्तर: (D) 8400
व्याख्या
माना प्रत्येक बेटे को प्राप्त राशि x है। दी गई शर्तों के आधार पर, प्रत्येक बेटी को प्राप्त राशि 1.5x है और पत्नी को प्राप्त राशि x - 600 है। 19000 रुपये की कुल राशि को 3 बेटों, 2 बेटियों और 1 पत्नी के बीच वितरित किया गया है। इस वितरण को निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:
3(x) + 2(1.5x) + (x - 600) = 19000
x वाले पदों को मिलाने पर:
3x + 3x + x - 600 = 19000
7x - 600 = 19000
7x = 19600
x = 2800
प्रत्येक बेटे को 2800 रुपये प्राप्त हुए। तीनों बेटों को मिलाकर प्राप्त कुल राशि ज्ञात करने के लिए, हम व्यक्तिगत हिस्से को बेटों की संख्या से गुणा करते हैं:
3 × 2800 = 8400
135मात्रात्मक अभिक्षमता
एक त्रिभुज PQR में, ∠ Q = 90° है। यदि PQ = 12 सेमी और QR = 5 सेमी है, तो त्रिभुज के परिवृत्त की त्रिज्या (सेमी में) क्या है?
● सही
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उत्तर: (C) 6.5
व्याख्या
एक समकोण त्रिभुज में, परिकेंद्र कर्ण के मध्य बिंदु पर स्थित होता है। परिणामस्वरूप, परिवृत्त की त्रिज्या R कर्ण की लंबाई के आधे के बराबर होती है। त्रिभुज PQR में, जहाँ ∠ Q = 90° है, भुजा PR कर्ण है। पाइथागोरस प्रमेय का उपयोग करते हुए, PR की लंबाई की गणना इस प्रकार की जाती है: PR = √(PQ² + QR²) = √(12² + 5²) = √(144 + 25) = √(169) = 13 सेमी। परिवृत्त की त्रिज्या R = (PR)/(2) = ¹³⁄₂ = 6.5 सेमी है।
136मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि वृत्त की एक जीवा वृत्त की परिधि पर 30° का कोण अंतरित करती है, तो क्रमशः वृत्त की त्रिज्या और जीवा की लंबाई का अनुपात क्या है?
● सही
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उत्तर: (A) 1 : 1
व्याख्या
किसी वृत्त की जीवा द्वारा केंद्र पर अंतरित कोण, उसके द्वारा परिधि के किसी भी बिंदु पर अंतरित कोण का दोगुना होता है। दिया गया है कि परिधि पर बना कोण 30° है, इसलिए केंद्रीय कोण θ = 2 × 30° = 60° है। R त्रिज्या वाले वृत्त में जीवा की लंबाई L को सूत्र L = 2R sin(θ/2) द्वारा निर्धारित किया जाता है। सूत्र में केंद्रीय कोण का मान रखने पर, हमें प्राप्त होता है: L = 2R sin(60°/2) = 2R sin(30°)। चूंकि sin(30°) = 1/2 है, इसलिए समीकरण L = 2R × (1/2) = R हो जाता है। इसलिए, जीवा की लंबाई वृत्त की त्रिज्या के बराबर है, और त्रिज्या का जीवा की लंबाई से अनुपात R : R है, जो सरल होकर 1 : 1 हो जाता है। इसे वृत्त के केंद्र और जीवा के अंत्य बिंदुओं द्वारा बनने वाले त्रिभुज के माध्यम से भी समझा जा सकता है; चूंकि दोनों त्रिज्याएँ केंद्र पर 60° का कोण बनाती हैं, इसलिए यह त्रिभुज समबाहु है, जिससे यह पुष्टि होती है कि जीवा की लंबाई त्रिज्या के बराबर है।
137मात्रात्मक अभिक्षमता
केंद्र O वाले एक वृत्त के बिंदुओं A और B पर खींची गई स्पर्शरेखाएँ, P पर मिलती हैं। यदि ∠ AOB = 120° और AP = 6 सेमी है, तो त्रिभुज APB का क्षेत्रफल (सेमी² में) क्या है?
● सही
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उत्तर: (D) 9√3
व्याख्या
एक वृत्त में, किसी बाहरी बिंदु से वृत्त पर खींची गई स्पर्शरेखाओं की लंबाई बराबर होती है, इसलिए AP = BP = 6 सेमी। चतुर्भुज OAPB में, स्पर्श बिंदुओं पर बनने वाले कोण ∠ OAP = ∠ OBP = 90° हैं क्योंकि स्पर्शरेखा स्पर्श बिंदु पर त्रिज्या पर लंब होती है। चूंकि एक चतुर्भुज के कोणों का योग 360° होता है, इसलिए बाहरी बिंदु पर बनने वाला कोण ∠ APB = 360° - (∠ OAP + ∠ OBP + ∠ AOB) = 360° - (90° + 90° + 120°) = 60° है। चूंकि AP = BP है और शीर्ष कोण ∠ APB = 60° है, इसलिए त्रिभुज APB एक समबाहु त्रिभुज होना चाहिए जिसकी सभी भुजाएँ 6 सेमी के बराबर हों। एक समबाहु त्रिभुज के क्षेत्रफल की गणना सूत्र √3{4} × भुजा² का उपयोग करके की जाती है। भुजा की लंबाई 6 सेमी रखने पर, क्षेत्रफल √3{4} × 6² = √3{4} × 36 = 9√3 सेमी² है।
138मात्रात्मक अभिक्षमता
P, वृत्त के केंद्र O से 6.5 सेमी की दूरी पर वृत्त के बाहर स्थित एक बिंदु है। PR एक ऐसी छेदक रेखा है जो वृत्त को Q और R पर प्रतिच्छेद करती है। यदि PQ = 4.5 सेमी और QR = 3.5 सेमी है, तो वृत्त की त्रिज्या (सेमी में) क्या है?
● सही
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उत्तर: (C) 2.5
व्याख्या
एक वृत्त के संदर्भ में एक बिंदु P की शक्ति (power of a point), P से होकर गुजरने वाली किसी भी छेदक रेखा के खंडों की लंबाई के गुणनफल द्वारा दी जाती है। केंद्र से d दूरी पर वृत्त के बाहर स्थित एक बिंदु और r त्रिज्या वाले वृत्त के लिए, बिंदु की शक्ति के प्रमेय (Power of Point theorem) के अनुसार, PQ × PR = d² - r² होता है।
दी गई लंबाई PQ = 4.5 सेमी और QR = 3.5 सेमी है, छेदक रेखा खंड PR की कुल लंबाई PQ + QR = 4.5 + 3.5 = 8 सेमी है। केंद्र O से बिंदु P की दूरी d = 6.5 सेमी है।
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
4.5 × 8 = (6.5)² - r²
36 = 42.25 - r²
r² = 42.25 - 36
r² = 6.25
r = √(6.25) = 2.5 सेमी
139मात्रात्मक अभिक्षमता
[1/(1 - tan θ)] - [1/(1 + tan θ)] का मान क्या है?
● सही
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उत्तर: (C) tan 20
व्याख्या
[1/(1 - tan θ)] - [1/(1 + tan θ)] का मान ज्ञात करने के लिए, हम दोनों भिन्नों का एक उभयनिष्ठ हर (common denominator) लेकर व्यंजक को सरल करते हैं। उभयनिष्ठ हर (1 - tan θ)(1 + tan θ) है, जो बीजगणितीय सर्वसमिका (a - b)(a + b) = a² - b² के अनुसार 1 - tan² θ के बराबर है।
तिर्यक-गुणन (cross-multiplication) द्वारा, संयुक्त भिन्न का अंश (1 + tan θ) - (1 - tan θ) हो जाता है। इस अंश को सरल करने पर 1 + tan θ - 1 + tan θ प्राप्त होता है, जो 2 tan θ के बराबर है। अंश और हर को एक साथ रखने पर, व्यंजक का परिणाम भिन्न (2 tan θ)/(1 - tan² θ) के रूप में प्राप्त होता है।
यह परिणाम त्रिकोणमितीय द्वि-कोण सूत्र (double-angle formula) tan 2θ = (2 tan θ)/(1 - tan² θ) से मेल खाता है। अतः, संपूर्ण व्यंजक सरल होकर tan 2θ हो जाता है। दिए गए विकल्पों में, जहाँ प्रतीक θ को शून्य (0) अंक के समान एक वर्ण के रूप में दर्शाया गया है, यह मान tan 2θ के संगत है।
140मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि tan θ + cot θ = x है, तो tan⁴θ + cot⁴θ का मान क्या है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (D) x²(x² - 4) + 2
व्याख्या
दिया गया व्यंजक tan θ + cot θ = x है। चूंकि tan θ और cot θ एक-दूसरे के व्युत्क्रम हैं, इसलिए उनका गुणनफल tan θ · cot θ = 1 है। दिए गए समीकरण के दोनों पक्षों का वर्ग करने पर, हम सर्वसमिका (a + b)² = a² + b² + 2ab का उपयोग करते हैं:
व्यंजक के पहले दो पदों में से x² को उभयनिष्ठ लेने पर, हमें प्राप्त होता है:
tan⁴ θ + cot⁴ θ = x²(x² - 4) + 2
141मात्रात्मक अभिक्षमता
यदि tan²θ + cot²θ = 2 है, तो 2secθ cosecθ का मान क्या है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (D) 4
व्याख्या
समीकरण tan² θ + cot² θ = 2 को x + ¹⁄ₓ = 2 के रूप में एक बीजगणितीय सर्वसमिका माना जा सकता है, जहाँ x = tan² θ है। समांतर माध्य-गुणोत्तर माध्य (AM-GM) असमिका के अनुसार, किसी भी धनात्मक वास्तविक संख्या x के लिए, योग x + ¹⁄ₓ हमेशा 2 से अधिक या उसके बराबर होता है, और समानता केवल और केवल तभी लागू होती है जब x = 1 हो। इसलिए, tan² θ = 1, जिसका अर्थ है कि न्यून कोणों के लिए tan θ = 1 और cot θ = 1 है। ऐसा तब होता है जब θ = 45° हो।
वैकल्पिक रूप से, त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं का उपयोग करके व्यंजक को सरल बनाया जा सकता है। चूंकि sec θ = (1)/(cos θ) और csc θ = (1)/(sin θ) है, इसलिए हमारे पास है:
2 sec θ csc θ = (2)/(sin θ cos θ)
अंश और हर को 2 से गुणा करने पर प्राप्त होता है:
(4)/(2 sin θ cos θ) = (4)/(sin 2θ)
θ = 45° के लिए, sin 2θ = sin 90° = 1 है। इस प्रकार, मान ⁴⁄₁ = 4 है।
142मात्रात्मक अभिक्षमता
नीचे दी गई तालिका 5 वर्षों में एक देश के 5 बैंकों द्वारा संवितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में) को दर्शाती है।
वर्ष संवितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में)
बैंक 1 बैंक 2 बैंक 3 बैंक 4 बैंक 5
2010 265 65 138 109 80
2011 295 118 165 123 103
2012 317 85 195 125 140
2013 323 103 178 142 143
2014 352 122 211 157 158
2010 से 2014 तक बैंक 2 द्वारा संवितरित शिक्षा ऋण में कितने प्रतिशत की वृद्धि हुई है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (B) 87.69
व्याख्या
2010 से 2014 तक बैंक 2 द्वारा संवितरित शिक्षा ऋण में प्रतिशत वृद्धि ज्ञात करने के लिए, प्रतिशत परिवर्तन के सूत्र का उपयोग करें:
प्रतिशत वृद्धि = (अंतिम मान - प्रारंभिक मान)/(प्रारंभिक मान) × 100
तालिका के अनुसार, 2010 में बैंक 2 द्वारा संवितरित राशि 65 करोड़ थी और 2014 में यह 122 करोड़ थी।
प्रारंभिक मान = 65
अंतिम मान = 122
वृद्धि = 122 - 65 = 57
प्रतिशत वृद्धि = ⁵⁷⁄₆₅ × 100
भिन्न को सरल करने पर:
⁵⁷⁄₆₅ × 100 = ⁵⁷⁰⁰⁄₆₅
अंश और हर दोनों को 5 से विभाजित करने पर:
¹¹⁴⁰⁄₁₃ ≈ 87.6923
दशमलव के दो स्थानों तक पूर्णांकित करने पर, प्रतिशत वृद्धि 87.69 है।
143मात्रात्मक अभिक्षमता
नीचे दी गई तालिका 5 वर्षों में एक देश के 5 बैंकों द्वारा वितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में) को दर्शाती है।
वर्ष वितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में)
बैंक 1 बैंक 2 बैंक 3 बैंक 4 बैंक 5
2010 265 65 138 109 80
2011 295 118 165 123 103
2012 317 85 195 125 140
2013 323 103 178 142 143
2014 352 122 211 157 158
कौन से बैंक 5 वर्षों में वितरित ऋण राशि में निरंतर वृद्धि/कमी की प्रवृत्ति दर्शाते हैं?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (C) बैंक 1, बैंक 4 और बैंक 5
व्याख्या
एक निरंतर प्रवृत्ति के लिए आवश्यक है कि वितरित ऋण राशि वर्ष 2010 से 2014 तक सभी वर्षों में निरंतर बढ़े या निरंतर घटे।
बैंक 1 के लिए, वितरण का क्रम 265, 295, 317, 323 और 352 करोड़ है। प्रत्येक आगामी वर्ष पिछले वर्ष की तुलना में अधिक मूल्य दर्शाता है (265 < 295 < 317 < 323 < 352), जो एक निरंतर बढ़ती प्रवृत्ति को स्थापित करता है।
बैंक 4 के लिए, वितरण का क्रम 109, 123, 125, 142 और 157 करोड़ है। प्रत्येक वर्ष ऋण राशि में वृद्धि दर्शाता है (109 < 123 < 125 < 142 < 157), जो एक निरंतर बढ़ती प्रवृत्ति को बनाए रखता है।
बैंक 5 के लिए, वितरण का क्रम 80, 103, 140, 143 और 158 करोड़ है। पांच वर्षों की अवधि में ऋण राशि लगातार बढ़ती है (80 < 103 < 140 < 143 < 158), जो एक निरंतर बढ़ती प्रवृत्ति की पुष्टि करती है।
144मात्रात्मक अभिक्षमता
नीचे दी गई तालिका 5 वर्षों में एक देश के 5 बैंकों द्वारा वितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में) को दर्शाती है।
वर्ष वितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में)
बैंक 1 बैंक 2 बैंक 3 बैंक 4 बैंक 5
2010 265 65 138 109 80
2011 295 118 165 123 103
2012 317 85 195 125 140
2013 323 103 178 142 143
2014 352 122 211 157 158
निम्नलिखित दो अनुपातों के बारे में क्या कहा जा सकता है?
I. 2011 में बैंक 1 द्वारा वितरित ऋण राशि / 2014 में बैंक 2 द्वारा वितरित ऋण राशि
II. 2014 में बैंक 3 द्वारा वितरित ऋण राशि / 2011 में बैंक 4 द्वारा वितरित ऋण राशि
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (A) I > II
व्याख्या
दोनों अनुपातों के बीच संबंध निर्धारित करने के लिए, हम तालिका से मानों को व्यंजकों में रखते हैं। अनुपात I, 2011 में बैंक 1 द्वारा वितरित ऋण राशि को 2014 में बैंक 2 द्वारा वितरित राशि से विभाजित करने पर प्राप्त होता है, जो कि ²⁹⁵⁄₁₂₂ है। अनुपात II, 2014 में बैंक 3 द्वारा वितरित ऋण राशि को 2011 में बैंक 4 द्वारा वितरित राशि से विभाजित करने पर प्राप्त होता है, जो कि ²¹¹⁄₁₂₃ है।
दोनों भिन्नों की तुलना करने पर:
अनुपात I = ²⁹⁵⁄₁₂₂ ≈ 2.418
अनुपात II = ²¹¹⁄₁₂₃ ≈ 1.715
वैकल्पिक रूप से, 2 के मानक (benchmark) का उपयोग करते हुए, हम देखते हैं कि 295 > 2 × 122 (244), इसलिए अनुपात I, 2 से अधिक है। अनुपात II के लिए, 211 < 2 × 123 (246), इसलिए अनुपात II, 2 से कम है। यह तुलना पुष्टि करती है कि I > II।
145मात्रात्मक अभिक्षमता
3 क्रमागत सम संख्याओं का औसत A है। यदि अगली 5 सम संख्याएँ जोड़ दी जाएँ, तो इन 8 संख्याओं का औसत क्या होगा?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (C) A + 5
व्याख्या
n पदों, प्रथम पद a और सार्व अंतर d वाली किसी भी समांतर श्रेणी (arithmetic progression) के लिए, औसत निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
औसत = a + ((n - 1)d)/(2)
प्रथम 3 क्रमागत सम संख्याओं के लिए, सार्व अंतर d, 2 है। दिया गया है कि औसत A है:
A = a + ((3 - 1) × 2)/(2)
A = a + 2
इससे अनुक्रम का प्रथम पद a = A - 2 प्राप्त होता है।
जब अगली 5 सम संख्याओं को इस समूह में जोड़ा जाता है, तो पदों की कुल संख्या n, 8 हो जाती है। सार्व अंतर d, 2 ही रहता है। इन 8 संख्याओं का नया औसत है:
नया औसत = a + ((8 - 1) × 2)/(2)
नया औसत = a + 7
समीकरण में प्रथम पद a = A - 2 का मान रखने पर:
नया औसत = (A - 2) + 7 = A + 5
146मात्रात्मक अभिक्षमता
नीचे दी गई तालिका एक देश के 5 बैंकों द्वारा 5 वर्षों में संवितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में) को दर्शाती है।
वर्ष संवितरित शिक्षा ऋण की राशि (करोड़ में)
बैंक 1 बैंक 2 बैंक 3 बैंक 4 बैंक 5
2010 265 65 138 109 80
2011 295 118 165 123 103
2012 317 85 195 125 140
2013 323 103 178 142 143
2014 352 122 211 157 158
2010 से 2014 तक दिए गए बैंकों द्वारा संवितरित ऋण राशि में प्रतिशत वृद्धि का सही क्रम निम्नलिखित में से कौन सा है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (C) बैंक 5 > बैंक 2 > बैंक 3 > बैंक 4 > बैंक 1
व्याख्या
2010 से 2014 तक प्रत्येक बैंक द्वारा संवितरित ऋण राशि में प्रतिशत वृद्धि की गणना सूत्र P = V₂₀₁₄ - V₂₀₁₀{V₂₀₁₀} × 100 का उपयोग करके की जाती है।
बैंक 1 के लिए, वृद्धि (352 - 265)/(265) × 100 = ⁸⁷⁄₂₆₅ × 100 ≈ 32.83% है।
बैंक 2 के लिए, वृद्धि (122 - 65)/(65) × 100 = ⁵⁷⁄₆₅ × 100 ≈ 87.69% है।
बैंक 3 के लिए, वृद्धि (211 - 138)/(138) × 100 = ⁷³⁄₁₃₈ × 100 ≈ 52.89% है।
बैंक 4 के लिए, वृद्धि (157 - 109)/(109) × 100 = ⁴⁸⁄₁₀₉ × 100 ≈ 44.03% है।
बैंक 5 के लिए, वृद्धि (158 - 80)/(80) × 100 = ⁷⁸⁄₈₀ × 100 = 97.5% है।
परिकलित प्रतिशतों की तुलना करने पर, हमें 97.5% > 87.69% > 52.89% > 44.03% > 32.83% प्राप्त होता है। यह अवरोही क्रम को बैंक 5 > बैंक 2 > बैंक 3 > बैंक 4 > बैंक 1 के रूप में स्थापित करता है।
147मात्रात्मक अभिक्षमता
एक वस्तु को 18450 रुपये में बेचने पर, एक व्यक्ति को 50% की हानि होती है। 50% का लाभ अर्जित करने के लिए उसे उस वस्तु को किस मूल्य पर (रुपये में) बेचना चाहिए था?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (C) 55350
व्याख्या
प्रारंभिक विक्रय मूल्य और वांछित विक्रय मूल्य के बीच के संबंध को क्रय मूल्य (CP) के सापेक्ष उनके संबंधित प्रतिशतों के अनुपात का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है। यदि कोई वस्तु 50% की हानि पर बेची जाती है, तो विक्रय मूल्य क्रय मूल्य (CP) का 50% होता है। 50% का लाभ अर्जित करने के लिए, नया विक्रय मूल्य क्रय मूल्य (CP) का 150% होना चाहिए।
प्रत्यक्ष सूत्र का उपयोग करने पर:
नया विक्रय मूल्य = मूल विक्रय मूल्य × (100 + वांछित लाभ%)/(100 - प्रारंभिक हानि%)
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
विक्रय मूल्य (SP) = 18450 × (100 + 50)/(100 - 50)
विक्रय मूल्य (SP) = 18450 × ¹⁵⁰⁄₅₀
विक्रय मूल्य (SP) = 18450 × 3
विक्रय मूल्य (SP) = 55350
148मात्रात्मक अभिक्षमता
एक कस्बे की वर्तमान जनसंख्या 26010 है। इसमें प्रतिवर्ष 2% की दर से वृद्धि होती है। 2 वर्ष पूर्व कस्बे की जनसंख्या कितनी थी?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (A) 25000
व्याख्या
समय के साथ जनसंख्या वृद्धि चक्रवृद्धि वृद्धि सूत्र P = P₀(1 + r/100)ⁿ का अनुसरण करती है, जहाँ P वर्तमान जनसंख्या है, P₀, n वर्ष पूर्व की जनसंख्या है, और r वार्षिक वृद्धि दर है। दिए गए मानों P = 26010, r = 2, और n = 2 को प्रतिस्थापित करने पर, समीकरण इस प्रकार बनता है:
P₀ का मान ज्ञात करने के लिए, पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर:
P₀ = 26010 × (2500/2601)
P₀ = 10 × 2500
P₀ = 25000
149मात्रात्मक अभिक्षमता
100 मीटर लंबी एक ट्रेन, विपरीत दिशा में समानांतर पटरी पर चल रही 150 मीटर लंबी दूसरी ट्रेन को 9 सेकंड में पार करती है। यदि 150 मीटर लंबी ट्रेन की चाल 40 किमी/घंटा है, तो दूसरी ट्रेन की चाल (किमी/घंटा में) क्या है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
उत्तर और व्याख्या देखेंउत्तर छिपाएँ⌄
उत्तर: (D) 60
व्याख्या
जब दो ट्रेनें एक-दूसरे को पार करती हैं, तो तय की गई कुल दूरी उनकी लंबाइयों का योग होती है। इस स्थिति में, दूरी D = 100 + 150 = 250 मीटर है। चूंकि ट्रेनें विपरीत दिशाओं में चल रही हैं, इसलिए सापेक्ष चाल उनकी व्यक्तिगत चालों का योग (S₁ + S₂) होगी।
मीटर प्रति सेकंड में सापेक्ष चाल Vᵣₑₗ की गणना सूत्र Vᵣₑₗ = (दूरी)/(समय) = ²⁵⁰⁄₉ मीटर/सेकंड का उपयोग करके की जाती है। इस चाल को किमी/घंटा में बदलने के लिए, हम इसे ¹⁸⁄₅ के गुणक से गुणा करते हैं:
Vᵣₑₗ = ²⁵⁰⁄₉ × ¹⁸⁄₅ = 50 × 2 = 100 किमी/घंटा।
यह देखते हुए कि 150 मीटर लंबी ट्रेन की चाल 40 किमी/घंटा है, हम सापेक्ष चाल के समीकरण में मान प्रतिस्थापित करते हैं:
S₁ + 40 = 100
S₁ = 100 - 40 = 60 किमी/घंटा।
150मात्रात्मक अभिक्षमता
20000 रुपये की राशि पर 40% वार्षिक दर से 1 वर्ष का चक्रवृद्धि ब्याज (रुपये में) कितना होगा, यदि ब्याज अर्धवार्षिक रूप से संयोजित होता है?
● सही
● सही उत्तर हाइलाइट किया गया है
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उत्तर: (D) 8800
व्याख्या
जब ब्याज अर्धवार्षिक रूप से संयोजित होता है, तो वार्षिक ब्याज दर आधी हो जाती है और संयोजन अवधियों की संख्या दोगुनी हो जाती है। दी गई वार्षिक दर 40% है, इसलिए अर्धवार्षिक दर r = 40% / 2 = 20% होगी। 1 वर्ष की अवधि के लिए, अर्धवार्षिक अवधियाँ n = 2 होंगी।
चक्रवृद्धि ब्याज (CI) की गणना सूत्र CI = P[(1 + ʳ⁄₁₀₀)ⁿ - 1] का उपयोग करके की जा सकती है। मूलधन P = 20000, r = 20, और n = 2 रखने पर:
CI = 20000 × [(1 + ²⁰⁄₁₀₀)² - 1]
CI = 20000 × [(⁶⁄₅)² - 1]
CI = 20000 × (³⁶⁄₂₅ - 1)
CI = 20000 × ¹¹⁄₂₅
CI = 800 × 11 = 8800
वैकल्पिक रूप से, 20% की दो अवधियों के लिए प्रभावी ब्याज दर क्रमिक प्रतिशत परिवर्तन सूत्र x + y + ˣʸ⁄₁₀₀ का उपयोग करके ज्ञात की जा सकती है। इससे 20 + 20 + (20 × 20)/(100) = 44% प्राप्त होता है। मूलधन का 44% ज्ञात करने पर:
CI = ⁴⁴⁄₁₀₀ × 20000 = 8800