Inter 1st Year

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1A Textbook Solutions Chapter 4 సదిశల సంకలనం Exercise 4(a) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1A Solutions Chapter 4 సదిశల సంకలనం Exercise 4(a)

I.

Question 1.
ABCD సమాంతర చతుర్భుజంలో BC, CD ల మధ్య బిందువులు వరుసగా L, M అయితే
(i) \(\overline{\mathrm{AL}}\), \(\overline{\mathrm{AM}}\) లను \(\overline{\mathrm{AB}}\), \(\overline{\mathrm{AD}}\) లలో కనుక్కోండి.
(ii) \(\overline{\mathbf{A M}}=\lambda \overline{\mathrm{AD}}-\overline{\mathrm{LM}}\) అయితే λ విలువ కనుక్కోండి.
Solution:

Question 2.
∆ABC లో AB, BC, CA ల మధ్య బిందువులు వరుసగా P, Q, R. ‘D’ ఏదైనా బిందువు అయితే,
(i) \(\overline{\mathrm{DA}}+\overline{\mathrm{DB}}+\overline{\mathrm{DC}}\) ను \(\overline{\mathbf{D P}}, \overline{\mathbf{D Q}}, \overline{\mathbf{D R}}\) లలో వ్యక్తపరచండి.
(ii) \(\overline{\mathrm{PA}}+\overline{\mathrm{QB}}+\overline{\mathrm{RC}}=\bar{\alpha}\) అయితే \(\bar{\alpha}\) ను కనుక్కోండి.
Solution:

Question 3.
\(\overline{\mathbf{a}}=\overline{\mathbf{i}}+\mathbf{2} \overline{\mathbf{j}}+\mathbf{3} \overline{\mathbf{k}}, \overline{\mathbf{b}}=\mathbf{3} \overline{\mathbf{i}}+\overline{\mathbf{j}}\) అనుకోండి. \(\overline{\mathbf{a}}+\overline{\mathbf{b}}\) దిశలో యూనిట్ సదిశను కనుక్కోండి.
Solution:

Question 4.
సదిశలు \(-\mathbf{3} \overline{\mathbf{i}}+\mathbf{4} \overline{\mathbf{j}}+\lambda \overline{\mathbf{k}}, \mu \overline{\mathbf{i}}+\mathbf{8} \overline{\mathbf{j}}+\mathbf{6} \overline{\mathbf{k}}\) సరేఖీయాలైతే, λ, µ లను కనుక్కోండి. [Mar. ’14; May ’12]
Solution:

Question 5.
పంచభుజి ABCDE లో \(\overline{\mathbf{A B}}, \overline{\mathbf{A E}}, \overline{\mathbf{B C}}, \overline{\mathbf{D C}}, \overline{\mathbf{E D}}\), \(\overline{\mathbf{A C}}\) ల మొత్తం λ \(\overline{\mathbf{A C}}\) అయితే, λ విలువను కనుక్కోండి.
Solution:

Question 6.
A, B, C బిందువుల స్దాన దిశలు వరుసగా \(-\mathbf{2} \overline{\mathbf{i}}+\overline{\mathbf{j}}-\overline{\mathbf{k}}\), \(-4 \overline{\mathbf{i}}+2 \bar{j}+2 \overline{\mathbf{k}}, 6 \overline{\mathbf{i}}-3 \overline{\mathbf{j}}-13 \overline{\mathbf{k}}\) అవుతూ \(\overline{\mathbf{A B}}=\lambda \overline{\mathrm{AC}}\) అయితే λ విలువను కనుక్కోండి.
Solution:
‘O’ మూలబిందువు.

Question 7.
\(\overline{\mathbf{O A}}=\overline{\mathbf{i}}+\overline{\mathbf{j}}+\overline{\mathbf{k}}, \overline{\mathbf{A B}}=\mathbf{3} \overline{\mathbf{i}}-\mathbf{2} \overline{\mathbf{j}}+\overline{\mathbf{k}}\), \(\overline{\mathbf{B C}}=\overline{\mathbf{i}}+\mathbf{2} \overline{\mathbf{j}}-\mathbf{2} \overline{\mathbf{k}}, \overline{\mathbf{C D}}=\mathbf{2} \overline{\mathbf{i}}+\overline{\mathbf{j}}+\mathbf{3} \overline{\mathbf{k}}\), అయితే \(\overline{O D}\) సదిశను కనుక్కోండి. [May ’13]
Solution:

Question 8.
\(\overline{\mathbf{a}}=\mathbf{2} \overline{\mathbf{i}}+\mathbf{5} \overline{\mathbf{j}}+\overline{\mathbf{k}}, \overline{\mathbf{b}}=\mathbf{4} \overline{\mathbf{i}}+\mathbf{m} \overline{\mathbf{j}}+\mathbf{n} \overline{\mathbf{k}}\) లు సరేఖీయ సదిశలైతే m, n లను కనుక్కోండి. [(T.S), Mar ’15; May ’11]
Solution:

Question 9.
\(\overline{\mathbf{a}}=\mathbf{2 i}+\mathbf{4} \overline{\mathbf{j}}-5 \overline{\mathbf{k}}, \overline{\mathbf{b}}=\overline{\mathbf{i}}+\overline{\mathbf{j}}+\overline{\mathbf{k}}, \overline{\mathbf{c}}=\overline{\mathbf{j}}+\mathbf{2 \overline { \mathbf { k } }}\) అయితే \(\overline{\mathbf{a}}+\overline{\mathbf{b}}+\overline{\mathbf{c}}\) సదిశకు అభిముఖ దిశలో యూనిట్ సదిశను కనుక్కోండి. [(A.P) Mar. ’15 ’12, ’04; May ’12]
Solution:

Question 10.
\(3 \bar{i}+5 \bar{j}+2 \bar{k}, 2 \bar{i}-3 \bar{j}-5 \bar{k},-5 \bar{i}-2 \bar{j}+3 \bar{k}\) సదిశలతో ఏర్పడే త్రిభుజం, సమబాహు త్రిభుజం అవుతుందా?
Solution:
∆ABC భుజాలు
\(\overline{\mathrm{AB}}=3 \overline{\mathrm{i}}+5 \overline{\mathrm{j}}+2 \overline{\mathrm{k}}\)

Question 11.
\(3 \bar{i}-6 \bar{j}+2 \bar{k}\) సదిశ నిరూపక అక్షాలతో ధనాత్మక దిశలో α, β, γ కోణాలు చేస్తుంటే cos α, cos β, cos γ లను కనుక్కోండి.
Solution:

Question 12.
(1, -3, 2), (3, -5, 1) ల గుండా పోయే సరళరేఖ నిరూపకాక్షాలతో చేసే కోణాలను కనుక్కోండి.
Solution:
నిరూపకాక్షాలతో యూనిట్ సదిశలు వరసగా \(\bar{i}, \bar{j}, \bar{k}\).
ఇచ్చిన బిందువు A(1, -3, 2) మరియు B(3, -5, 1) మూల బిందువు ‘O’ అనుకొనుము.

II.

Question 1.
\(\overline{\mathbf{a}}+\overline{\mathbf{b}}+\overline{\mathbf{c}}=\alpha \overline{\mathbf{d}}, \overline{\mathbf{b}}+\overline{\mathbf{c}}+\overline{\mathbf{d}}=\beta \overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{b}}, \overline{\mathbf{c}}\) లు అతలీయ సదిశలైతే \(\overline{\mathbf{a}}+\overline{\mathbf{b}}+\overline{\mathbf{c}}+\overline{\mathbf{d}}=\mathbf{0}\) అని చూపండి.
Solution:

Question 2.
\(\overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{b}}, \overline{\mathbf{c}}\) లు అతలీయ సదిశలైతే, ఈ కింది నాలుగు బిందువులు సతలీయాలని చూపండి. [May ’12]
(i) \(-\bar{a}+4 \bar{b}-3 \bar{c}, 3 \bar{a}+2 \bar{b}-5 \bar{c}\), \(-3 \bar{a}+8 \bar{b}-5 \bar{c},-3 \bar{a}+2 \bar{b}+\bar{c}\)
Solution:
‘O’ మూలబిందువు, A, B, C, D లు దత్త బిందువులు.

ఏదేని ఒక సదిశను మిగిలిన రెండు సదిశల రేఖీయ సంయోగంగా వ్రాస్తే,

A, B, C, D లు సతలీయాలు.
∴ దత్త బిందువులు సతలీయాలు.

(ii) \(6 \bar{a}+2 \bar{b}-\bar{c}, 2 \bar{a}-\bar{b}+3 \bar{c},-\bar{a}+2 \bar{b}-4 \bar{c}\), \(-12 \bar{a}-\bar{b}-3 \bar{c}\) [(T.S) Mar. ’15]
Solution:
‘O’ మూలబిందువు. A, B, C, D లు దత్త బిందువులు.

Question 3.
\(\overline{\mathbf{i}}, \overline{\mathbf{j}}, \overline{\mathbf{k}}\) ధన నిరూపకాక్షాల వెంబడి యూనిట్ సదిశలైతే, \(\mathbf{4} \overline{\mathbf{i}}+5 \overline{\mathbf{j}}+\overline{\mathbf{k}},-\overline{\mathbf{j}}-\overline{\mathbf{k}}, 3 \overline{\mathbf{i}}+9 \overline{\mathbf{j}}+4 \overline{\mathbf{k}}\), \(-4 \bar{i}+4 \bar{j}+4 \bar{k}\) అనే నాలుగు బిందువులు సతలీయాలని చూపండి. [Mar. ’14]
Solution:
‘O’ మూలబిందువు. A, B, C, D లు దత్త బిందువులు.

Question 4.
\(\overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{b}}, \overline{\mathbf{c}}\) లు అతలీయ సదిశలైతే ఈ కింద ఇచ్చిన స్థాన సదిశల బిందువుల సరేఖీయత పరీక్షించండి.
(i) \(\bar{a}-2 \bar{b}+3 \bar{c}, 2 \bar{a}+3 \bar{b}-4 \bar{c},-7 \bar{b}+10 \bar{c}\)
Solution:
‘O’ మూలబిందువు, A, B, C లు దత్త బిందువులు.

(ii) \(3 \bar{a}-4 \bar{b}+3 \bar{c},-4 \bar{a}+5 \bar{b}-6 \bar{c}\), \(4 \bar{a}-7 \bar{b}+6 \bar{c}\)
Solution:
‘O’ మూలబిందువు. A, B, C లు దత్తబిందువులు

(iii) \(2 \bar{a}+5 \bar{b}-4 \bar{c}, \bar{a}+4 \bar{b}-3 \bar{c}, 4 \bar{a}+7 \bar{b}-6 \bar{c}\)
Solution:
‘O’ మూలబిందువు. A, B, C లు దత్త బిందువులు.

III.

Question 1.
కార్టీసియన్ తలంలో మూలబిందువు O. ఒక వ్యక్తి O నుంచి ఈశాన్య (NORTH-EAST) దిశలో 3 యూనిట్లు నడచి P అనే బిందువును చేరుకున్నాడు. అక్కడనుంచి వాయవ్య (NORTH-WEST) దిశకు సమాంతరంగా 4 యూనిట్లు నడిచి, Q అనే బిందువును చేరుకున్నాడు. OQ సదిశను \(\overline{\mathbf{i}}, \overline{\mathbf{j}}\) లలో కనుక్కోండి. (ఇక్కడ ∠XOP = 45°).
Solution:
‘O’ మూలబిందువు
∠ХОР = 45°

Question 2.
O, A, B, X, Y బిందువులు \(\overline{\mathbf{O A}}=\overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{O B}}=\overline{\mathbf{b}}\), \(\overline{\mathbf{O X}}=3 \overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{O Y}}=\mathbf{3} \overline{\mathbf{b}}\) అయ్యేటట్లు ఉంటే \(\overline{\mathrm{BX}}\), \(\overline{\mathrm{AY}}\) సదిశలను \(\overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{b}}\) లలో రాయండి. ఇంకా P అనే బిందువు AY ను 1 : 3 నిష్పత్తిలో విభజిస్తే \(\overline{\mathbf{B P}}\) ని \(\overline{\mathbf{a}}, \overline{\mathbf{b}}\) లలో రాయండి.
Solution:
\(\overline{O A}=\bar{a}, \overline{O B}=\bar{b}, \overline{O X}=3 \bar{a}, \overline{O Y}=3 \bar{b}\)

Question 3.
∆OAB లో AB మధ్యబిందువు E, OF = 2FA అయ్యేలా OA మీద F ఒక బిందువు. OE, BF ల ఖండన బిందువు C అయితే OC : CE, BC : CF నిష్పత్తులను కనుక్కోండి.
Solution:

Question 4.
PQ రేఖాఖండాన్ని E బిందువు 1 : 2 నిష్పత్తిలో అంతరంగా విభజిస్తుంది. PQ రేఖపై లేని బిందువు R. QF : FR = 2 : 1 అయ్యేటట్లు QR మీద F ఒక బిందువు అయితే PR కు EF సమాంతరంగా ఉంటుందని చూపండి.
Solution:

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(d) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(d)

అభ్యాసం – 8 (డి)

I. క్రింది అవధులను గణించండి.

ప్రశ్న 1.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 3}\frac{x^2+3 x+2}{x^2-6 x+9}\)
సాధన:
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 3}\frac{x^2+3 x+2}{x^2-6 x+9}\)
= \(\stackrel{L t}{x \rightarrow 3}\frac{x^2+3 x+2}{(x-3)^2}\)
= \(\frac{9+9+2}{0}\)
= ∞

ప్రశ్న 2.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 1-}\frac{1+5 x^3}{1-x^2}\)
సాధన:
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 1-}\frac{1+5 x^3}{1-x^2}\)
= \(\frac{1+5(1)^3}{1-1^2}=\frac{1+5}{1-1}\)
= \(\frac{6}{0}\)
= ∞

ప్రశ్న 3.
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{3 x^2+4 x+5}{2 x^3+3 x-7}\)
సాధన:

ప్రశ్న 4.
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{6 x^2-x+7}{x+3}\)
సాధన:

ప్రశ్న 5.
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\) e^-x2
సాధన:
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\) e^-x2
= \(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{1}{e^{x^2}}\)
= \(\frac{1}{\infty}\) = 0 (కనుక e > 1)

ప్రశ్న 6.
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{\sqrt{x^2+6}}{2 x^2-1}\)
సాధన:

II.

ప్రశ్న 1.
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{8|x|+3 x}{3|x|-2 x}\)
సాధన:
x → ∞ ⇒ x > 0 ∴ |x| = x

ప్రశ్న 2.
\(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{x^2+5 x+2}{2 x^2-5 x+1}\)
సాధన:

ప్రశ్న 3.
\(\underset{x \rightarrow-\infty}{\text { Lt }}\frac{2 x^2-x+3}{x^2-2 x+5}\)
సాధన:

ప్రశ్న 4.
\(\underset{x \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\frac{11 x^3-3 x+4}{13 x^3-5 x^2-7}\) [Mar. ’14]
సాధన:

ప్రశ్న 5.
\(\underset{x \rightarrow 2}{\text { Lt }}\left(\frac{1}{x-2}-\frac{4}{x^2-4}\right)\)
సాధన:

ప్రశ్న 6.
\(\underset{x \rightarrow-\infty}{\text { Lt }}\frac{5 x^3+4}{\sqrt{2 x^4+1}}\)
సాధన:

ప్రశ్న 7.
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\sqrt{x+1}-\sqrt{x}\) [May, ’13]
సాధన:

ప్రశ్న 8.
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\left(\sqrt{x^2+x}-x\right)\) [Mar, ’11]
సాధన:

III.

ప్రశ్న 1.
\(\underset{x \rightarrow-\infty}{\text { Lt }}\left(\frac{2 x+3}{\sqrt{x^2-1}}\right)\)
సాధన:

ప్రశ్న 2.
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\frac{2+\sin x}{x^2+3}\)
సాధన:

∴ g(x) ≤ f(x) ≤ h(x)

ప్రశ్న 3.
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\frac{2+\cos ^2 x}{x+2007}\)
సాధన:

ప్రశ్న 4.
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\frac{6 x^2-\cos 3 x}{x^2+5}\)
సాధన:
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\frac{6 x^2-\cos 3 x}{x^2+5}\)
-1 ≤ – cos 3x ≤ 1

⇒ \(\underset{\mathbf{x} \rightarrow \infty}{\text { Lt }}\) f(x) = 6

ప్రశ్న 5.
\(\underset{x \rightarrow\infty}{\text { Lt }}\frac{\cos x+\sin ^2 x}{x+1}\)
సాధన:

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(c) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(c)

అభ్యాసం – 8 (సి)

I. క్రింద అవధులను గణించండి.

ప్రశ్న 1.

సాధన:

ప్రశ్న 2.

సాధన:
y = x – \(\frac{\pi}{2}\) అయితే x → \(\frac{\pi}{2}\) అయినప్పుడు y → 0 అవుతాయి

ప్రశ్న 3.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{\sin a x}{x \cos x}\)
సాధన:

ప్రశ్న 4.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 1}\frac{\sin (x-1)}{\left(x^2-1\right)}\)
సాధన:

ప్రశ్న 5.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{\sin (a+b x)-\sin (a-b x)}{x}\)
సాధన:

ప్రశ్న 6.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow a}\frac{\tan (x-a)}{x^2-a^2}\) (a ≠ 0) [T.S. Mar. ’15]
సాధన:
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow a}\frac{\tan (x-a)}{x^2-a^2}\)
x = a + h అనుకొందాం x → a అయినప్పుడు h → 0 అవుతాయి.

ప్రశ్న 7.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{e^{7 x}-1}{x}\) [May. ’13]
సాధన:
x → 0 కావున
7x → 0

ప్రశ్న 8.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{e^{3+x}-e^3}{x}\)
సాధన:
e³ \(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{e^{\mathrm{x}}-1}{\mathrm{x}}\)
= e³(1) = e³

ప్రశ్న 9.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{e^x-e^3}{x-3}\)
సాధన:

ప్రశ్న 10.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{e^{\sin x}-1}{x}\)
సాధన:

II.

ప్రశ్న 1.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 1}\frac{(2 x-1)(\sqrt{x}-1)}{\left(2 x^2+x-3\right)}\)
సాధన:

ప్రశ్న 2.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow a}\left[\frac{x \sin a-a \sin x}{x-a}\right]\) [Mar. ’11]
సాధన:


= sin a – a cos a . 1 = sin a – a cos a

ప్రశ్న 3.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\left[\frac{\cos a x-\cos b x}{x^2}\right]\) [May ’11]
సాధన:

ప్రశ్న 4.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 2}\frac{\left(2 x^2-7 x-4\right)}{(2 x-1)(\sqrt{x}-2)}\)
సాధన:

ప్రశ్న 5.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{\log _e(1+5 x)}{x}\)
సాధన:
x → 0 కావున
5x → 0

ప్రశ్న 6.

సాధన:
L.H. నియమం ప్రకారం

III.

ప్రశ్న 1.

సాధన:

ప్రశ్న 2.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\left[\frac{3^x-1}{\sqrt{1+x}-1}\right]\)
సాధన:

= \(\frac{\log 3}{\frac{1}{2} \cdot 1^{-\frac{1}{2}}}\) = (2 . log 3)

ప్రశ్న 3.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow a}\left[\frac{\sqrt{a+2 x}-\sqrt{3 x}}{\sqrt{3 a+x}-2 \sqrt{x}}\right]\)
సాధన:

ప్రశ్న 4.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{\sqrt[3]{1+x}-\sqrt[3]{1-x}}{x}\)
సాధన:

ప్రశ్న 5.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow a}\frac{\sin (x-a) \tan ^2(x-a)}{\left(x^2-a^2\right)^2}\)
సాధన:

ప్రశ్న 6.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{1-\cos 2 m x}{\sin ^2 n x}\) (m, n ∈ Z)
సాధన:

ప్రశ్న 7.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{1-\cos x}{x}\)
సాధన:

ప్రశ్న 8.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{\sec x-1}{x^2}\)
సాధన:

ప్రశ్న 9.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{1-\cos m x}{1-\cos n x}\), (n ≠ 0)
సాధన:

ప్రశ్న 10.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{x\left(e^x-1\right)}{1-\cos x}\)
సాధన:

ప్రశ్న 11.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{\log \left(1+x^3\right)}{\sin ^3 x}\)
సాధన:

ప్రశ్న 12.
\(\stackrel{L t}{x \rightarrow 0}\frac{x \tan 2 x-2 x \tan x}{(1-\cos 2 x)^2}\)
సాధన:

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1A Textbook Solutions Chapter 3 మాత్రికలు Exercise 3(i) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1A Solutions Chapter 3 మాత్రికలు Exercise 3(i)

కింది సమఘాత సమీకరణ వ్యవస్థలను సాధించండి.

Question 1.
12x + 3y – z = 0, x – y – 2z = 0, 3x + y + 3z = 0
Solution:
గుణక మాత్రిక = \(\left[\begin{array}{ccc}
2 & 3 & -1 \\
1 & -1 & -2 \\
3 & 1 & 3
\end{array}\right]\)
నిర్ధారకం \(\left[\begin{array}{ccc}
2 & 3 & -1 \\
1 & -1 & -2 \\
3 & 1 & 3
\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}
2 & 3 & -1 \\
1 & -1 & -2 \\
3 & 1 & 3
\end{array}\right]\)
= 2(-3 + 2) – 3(3 + 6) – 1(1 + 3)
= -2 – 27 – 4
= -33 ≠ 0, ρ(A) = 3
కాబట్టి దత్త వ్యవస్థకు x = y = z = 0 అనే తృణప్రాయ సాధన మాత్రమే ఉంటుంది.

Question 2.
3x + y – 2z = 0, x + y + z = 0, x – 2y + z = 0
సూచన: గుణక మాత్రిక నిర్ధారకం సున్న కాకపోతే దత్త వ్యవస్థకు x = y = z = 0 అనే తృణ సాధన మాత్రమే ఉంటుంది.
Solution:
గుణక మాత్రిక = \(\left[\begin{array}{ccc}
3 & 1 & -2 \\
1 & 1 & 1 \\
1 & -2 & 1
\end{array}\right]\)
\(\left|\begin{array}{ccc}
3 & 1 & -2 \\
1 & 1 & 1 \\
1 & -2 & 1
\end{array}\right|\) = 3(1 + 2) – 1(1 – 1) – 2(-2 – 1)
= 9 + 6
= 15 ≠ 0, ρ(A) = 3
కాబట్టి దత్త వ్యవస్థకు x = y = z = 0 అనే తృణప్రాయ సాధన మాత్రమే ఉంటుంది.

Question 3.
x + y – 2z = 0, 2x + y – 3z = 0, 5x + 4y – 9z = 0
Solution:
గుణక మాత్రిక = \(\left[\begin{array}{rrr}
1 & 1 & -2 \\
2 & 1 & -3 \\
5 & 4 & -9
\end{array}\right]\) = A అనుకొనుము.
|A| = \(\left|\begin{array}{rrr}
1 & 1 & -2 \\
2 & 1 & -3 \\
5 & 4 & -9
\end{array}\right|\)
= 1(9 + 12) – 1(-18 + 15) – 2(8 – 5)
= 3 + 3 – 6
= 0
∴ A కోటి = 2, ఉప మాత్రిక, \(\left[\begin{array}{ll}
1 & 1 \\
2 & 1
\end{array}\right]\) సాధారణ మాత్రిక, మాత్రిక 3 కనుక.
దత్త వ్యవస్థకు తృణప్రాయం కాని సాధన ఉంటుంది.
A = \(\left[\begin{array}{rrr}
1 & 1 & -2 \\
2 & 1 & -3 \\
5 & 4 & -9
\end{array}\right]\)
R₂ → R₂ – 2R₁, R₃ → R₃ – 3R₁ చేస్తే,
A ~ \(\left[\begin{array}{ccc}
1 & 1 & -2 \\
0 & -1 & 1 \\
0 & -1 & -1
\end{array}\right]\)
తుల్య సమీకరణ వ్యవస్థ
x + y – 2z = 0
-y + z = 0
z = k అనుకొంటే, y = k, x = k
∴ x = y = z = k, k ఒక వాస్తవ సంఖ్య.

Question 4.
x + y – z = 0, x – 2y + z = 0, 3x + 6y – 5z = 0.
Solution:
గుణక మాత్రిక = \(\left[\begin{array}{ccc}
1 & 1 & -1 \\
1 & -2 & 1 \\
3 & 6 & -5
\end{array}\right]\)
R₂ → R₂ – R₁, R₃ → R₃ – 3R₁
A ~ \(\left[\begin{array}{ccc}
1 & 1 & -1 \\
0 & -3 & 2 \\
0 & 3 & -2
\end{array}\right]\)
⇒ det A = 0 [∵ R₂ = -R₃]
కోటి (A) = 2, ఉపమాత్రిక \(\left[\begin{array}{cc}
1 & 1 \\
0 & -3
\end{array}\right]\) సాధారణ మాత్రిక
కనుక. [∵ ρ(A) = 2]
కాబట్టి దత్త సమీకరణ వ్యవస్థ తృణప్రాయం కాని సాధన ఉంటుంది.
తుల్య సమీకరణ వ్యవస్థ
x + y – z = 0
3y – 2z = 0
z = k అయిన, y = \(\frac{2 k}{3}\), x = \(\frac{k}{3}\)
∴ x = \(\frac{k}{3}\), y = \(\frac{2 k}{3}\), z = k
k ఒక వాస్తవ సంఖ్య.

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 10 అవకలజాల అనువర్తనాలు Exercise 10(h) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 10 అవకలజాల అనువర్తనాలు Exercise 10(h)

అభ్యాసం 10 (హెచ్)

I. క్రింది ప్రమేయాలకు వాటి ప్రక్కనే సూచించిన ప్రదేశాలపై స్థానిక అంత్యబిందువులు, స్థానిక అంత్య విలువలు (ఉంటే) కనుక్కోండి.

i) f(x) = x², ∀ x ∈ R.
సాధన:
f(x) = x²
f(x) = 2x = f”(x) = 2
గరిష్టం, కనిష్ట విలువలు f'(x) = 0
2x = 0
x = 0
ఇప్పుడు f”(x) = 2 > 0
∴ f(x) వద్ద x = 0 కనిష్ట విలువ ఉంది.
స్థానిక కనిష్ట బిందువు x’ = 0
స్థానిక కనిష్ట విలువ = 0.

ii) f(x) = sin x, [0, π)
సాధన:
ఇచ్చినది f(x) = sinx
⇒ f'(x) = cosx
⇒ f”(x) = – sin x
గరిష్ట లేక కనిష్ట విలువలు
f'(x) = 0
cos x = 0
⇒ x = \(\frac{\pi}{2}\), \(\frac{3 \pi}{2}\), \(\frac{5 \pi}{2}\), \(\frac{7 \pi}{2}\)

i) \(f^{\prime \prime}\left(\frac{\pi}{2}\right)\) = \(-\sin \frac{\pi}{2}\) = -1 < 0
f(x) = sin \(\frac{\pi}{2}\) = 1
∴ స్థానిక గరిష్ట బిందువు x = \(\frac{\pi}{2}\)
స్థానిక గరిష్ట విలువ x = 1

ii) \(f^{\prime \prime}\left(\frac{3 \pi}{2}\right)\)
= – sin \(\frac{3 \pi}{2}\) = -1 > 0
f(x) = sin \(\frac{3 \pi}{2}\) = -1
∴ స్థానిక కనిష్ట బిందువు x = \(\frac{3 \pi}{2}\)
స్థానిక కనిష్ట బిందువు x = -1

iii) \(f^{\prime \prime}\left(\frac{5 \pi}{2}\right)\)
= -sin \(\frac{5 \pi}{2}\) = -1 < 0
f(x) = sin \(\frac{5 \pi}{2}\) = 1
∴ స్థానిక గరిష్ట బిందువు x = \(\frac{5 \pi}{2}\)
స్థానిక గరిష్ట విలువ x = 1

iv) \(f^{\prime \prime}\left(\frac{7 \pi}{2}\right)\) = -sin \(\frac{7 \pi}{2}\) = 1 > 0
f(x) = sin \(\frac{7 \pi}{2}\) = 1
∴ స్థానిక కనిష్ట బిందువు x = \(\frac{7 \pi}{2}\)
స్థానిక కనిష్ట విలువ x = -1

ii) f(x) = x³ – 6x² + 9x + 15
సాధన:
f'(x) = 3x² – 12x + 9 ⇒ f”(x) = 6x – 12
∴ గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలకు f'(x) = 0
⇒ 3x² – 12x + 9 = 0
⇒ x² – 4x + 3 = 0
⇒(x – 1) (x – 3) = 0.
⇒ x = 1 లేదా 3
ఇప్పుడు f”(1) = 6(1) – 12 = -6 < 0
∴ f(x), x = 1 వద్ద గరిష్టము
గరిష్ఠ విలువ f(1)= 1³ – 6 (1)² + 9(1) + 15
= 1 – 6 + 9 + 15 = 19
f”(3) = 6(3) – 12 = 18 – 12 = 6 > 0
∴ f(x), x = 35 g వద్ద కనిష్టము
కనిష్ఠ విలువ = f(3) = 3³ – 6.3² + 9.3 + 15
= 27 – 54 + 27 + 15
= 15

iv) f(x) = \(x \sqrt{(1-x)}\) ∀ x = (0, 1)
సాధన:

గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు f'(x) = 0

v) f(x) = \(\frac{1}{x^2+2}\) ∀ x ∈ R
సాధన:

∴ గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలకు f'(x) = 0
⇒ \(\frac{-2 x}{\left(x^2+2\right)^2}\) = 0 ⇒ x = 0
f”(0) = \(\frac{2(0-2)}{(0+2)^3}\) = \(\frac{-4}{8}\) = \(\frac{-1}{2}\) < 0
∴ f(x), x = 0 వద్ద గరిష్ఠము
గరిష్ఠ విలువ f(0) = \(\frac{1}{0+2}\) = \(\frac{1}{2}\)

vi) f(x) = x³ – 3x ∀ x ∈R
సాధన:
f'(x) = 3x² – 3 మరియు f'(x) = 6x
∴గరిష్ఠ, కనిష్ట విలువలకు f'(x) = 0
⇒ 3x² – 3 = 0
⇒ x² – 1 = 0
⇒ x = ±1
ఇప్పుడు f”(1) = 6(1) = 6 > 0
∴ f(x), x = 1 ల వద్ద కనిష్ఠము
గరిష్ఠ విలువ f(1) = 1³ – 3 (1) = -2
f”(-1) = 6(-1) = -6 < 0
∴ f(x) కు x = 1 వద్ద గరిష్ఠం
గరిష్ఠ విలువ = f(-1) = (-1)³ – 3(-1)
= -1 + 3 = 2

vii) f(x) = (x – 1)(x + 2)² ∀ x ∈ R
సాధన:
f'(x) = (x – 1) (x + 2)²
f(x) = (x – 1)2(x + 2) + (x + 2)²
= 2(x – 1) (x + 2) + (x + 2)²
f”(x) = 2(x – 1) + 2(x + 2) + 2(x + 2)
= 2(x – 1 + x + 2 + x + 2)
= 2(3x + 3) = 6(x + 1)
∴ గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలకు f'(x) = 0
2(x – 1)(x + 2) + (x + 2)² = o
(x + 2) [2(x – 1) + (x + 2)] = 0
⇒ (x + 2) (3x) = 0
⇒ x = 0, x = -2
ఇప్పుడు f”(0) = 6(0 + 1) = 6 > 0
∴ f(x), x = -2 వద్ద కనిష్ఠము
కనిష్ఠ విలువ f(0) = (0 – 1)(0 + 2)² = -4
f”(-2) = 6(-2 + 1) = -6 < 0
∴ f(x), x = -2 వద్ద గరిష్ఠము
గరిష్ఠ విలువ f(-2) = (-2 – 1)(-2 + 2)² = 0

viii) f(x) = \(\frac{x}{2}+\frac{2}{x}\) ∀ x ∈ R
సాధన:
f'(x) = \(\frac{1}{2}\) – \(\frac{2}{x^2}\) మరియు f”(x) = \(\frac{4}{x^3}\)
∴ గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలకు f'(x) = 0
⇒ \(\frac{1}{2}-\frac{2}{x^2}\) = 0 ⇒ x² – 4 = 0 ⇒ x = ±2
f”(2) = \(\frac{4}{2^3}\) = \(\frac{1}{2}\) > 0 (x > 0 కనుక)
∴ f(x), x = 2 వద్ద కనిష్ఠ విలువ ఉంది
కనిష్ఠ విలువ = f(2) = \(\frac{2}{2}\) + \(\frac{2}{2}\) = 1 + 1 = 2

ix) f(x) = -(x – 1)³ (x + 1)² ∀ x ∈ R
సాధన:
f(x) = -(x – 1)³ (x + 1)² = (1 – x)³ (x + 1)²
f'(x) = (1 – x)³ 2(x + 1) + 3(1 – x)² (-1) (x + 1)
= (1 – x²) (x + 1) {2(1 – x) – 3(x + 1)}
= (1 – x)²(x + 1){2 – 2x – 3x – 3} = 0
= (1 – x)²(x + 1)(-1 – 5x)
f’'(x) = (1 – x)²(x + 1)(-5) + (1 – x)²(-1 – 5x) + (x + 1)(-1 – 5x) 2(1 – x)(-1)
= -5 (1 – x)² (x + 1) — (1 + 5x) (1 – x)² + (x + 1)(1 + 5x)2(1 – x)
∴ గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలకు f'(x) = 0
(1 – x)² (x + 1) (-1 – 5x) = 0
⇒ x = ±1 లేదా -1/5
f’'(1) = 0 – 0 + 0 ⇒ x = 0
f”(1 + 1)²(-1) = 0 – (1 – 5) + 0 = 16 > 0
∴ f(x), x = -1 వద్ద కనిష్ఠం
కనిష్ఠ విలువ f(-1) = (1 + 1)³(-1 + 1)² = o
f”\(\left(-\frac{1}{5}\right)\) < 0
⇒ f(x), x = \(-\frac{1}{5}\) వద్ద గరిష్టము
గరిష్ఠ విలువ f\(\left(-\frac{1}{5}\right)\) = \(\frac{3456}{3125}\)

x) f(x) = x² e^3x x ∈R
సాధన:
f'(x) = x² e^3x . 3 + e^3x. 2x
గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు f'(x) = 0
3x² e^3x + 2e^3x.x = 0
x² e^3x (3x + 2) = 0
x = 0, x = \(\frac{-2}{3}\) మరియు e^3x = 0
ఇప్పుడు f”(x) = 3(x² e^3x. 3 + e^3x 2x) + e^3x 2 + 2x e^3x f”(x)
= 9x²e^3x + 6x e^3x + 2 e^3x + 6xe^3x
= 9x²e^3x + 12xe^3x + 2e^3x
f”(0) = 2 > 0
∴ స్థానిక కనిష్ట బిందువు = 0
స్థానిక కనిష్ట విలువ = 0
\(f^{\prime \prime}\left(\frac{-2}{3}\right)\) = \(\frac{-2}{e^2}\) < 0
∴ స్థానిక గరిష్ట బిందువు = \(\frac{-2}{3}\)
స్థానిక గరిష్ట విలువ = \(\frac{4}{9 e^2}\)

II. క్రింది ప్రమేయాలకు వాటి ప్రక్కనే సూచించిన ప్రదేశాలపై గరిష్ఠత్వ, పరమ కనిష్ఠం చూపండి.

i) f(x) = e^x
సాధన:
f'(x) = e^x మరియు f”(x) = e^x
∴ గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలకు f'(x) = 0 ⇒ e^x = 0 ⇒ e^x = 0
⇒ x నిర్వచితం కాదు
దత్త ప్రమేయానికి గరిష్ఠ, కనిష్టాలు లేవు.

ii) f(x) = log x (0, ∝)
సాధన:
f'(x) = \(\frac{1}{x}\) మరియు f”(x) = \(-\frac{1}{x^2}\)
f'(x) = 0 = x నిర్వచితం కాదు
⇒ f(x) కు గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలు లేవు

iii) f(x) = x³ + x² + x + 1
సాధన:
f(x) = 3x² + 2x + 1 = 0 కు వాస్తవ విలువలు లేవు.
⇒ f(x) కు గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలు లేవు.

II. క్రింది ప్రమేయాలకు పక్కనే సూచించిన ప్రదేశాలపై పరమ గరిష్ఠ, పరమ కనిష్ఠ విలువలను (ఉంటే) కనుక్కోండి.

i) f(x) = x³ ; [-2, 2]
సాధన:
f'(x) = 3x² > 0 కనుక f ఆరోహణము f”(x) = 6x
కనిష్ఠ విలువ f(-2) = (-2)³ = 8
గరిష్ఠ విలువ f(2) = 2³ = 8

ii) f(x) = (x – 1)² + 3 ; [-3, 1]
సాధన:
x = 1 వద్ద కనిష్ఠము
కనిష్ఠ విలువ = f(1) = 0 + 3 = 3
(-3, 1) లో f ఆరోహణము రిష్ట విలువ
f(-3) = (-3, -1)² + 3 = 16 + 3 = 19
f(1) = 0 + 3 = 3
గరిష్ఠ విలువ = 19
కనిష్ఠ విలువ = 3

iii) f(x) = 2|x| on [-1, 6]
సాధన:
f'(x) = \(\frac{2|x|}{x}\)
గరిష్ఠ, కనిష్ఠ విలువలు f'(x) = 0
\(\frac{2|x|}{x}\) = 0 ⇒ x = 0
f(0) = 0
f(-1) = 2(-1) = 2
f(6) = 2(6) = 12
కనిష్ఠ విలువ = 0
గరిష్ఠ విలువ = 12

iv) f(x) = sin x + cos x ; [0, π]
సాధన:
f(x) = cos x – sin x ప్రతి x ∈ (0, π) కు వ్యవస్థితం
f'(x) = 0 ⇒ cos x – sin x = 0 కనుక
⇒ tan x = 1
⇒ x = \(\frac{\pi}{4}\) ∈(0,π)
f(0) = sin 0 + cos 0 = 1 కనుక
\(f\left(\frac{\pi}{4}\right)\) = sin \(\frac{\pi}{4}\) + cos \(\frac{\pi}{4}\)
= \(\frac{1}{\sqrt{2}}\) + \(\frac{1}{\sqrt{2}}\) = \(\frac{2}{\sqrt{2}}\) = \(\sqrt{2}\)
∴ కనిష్ట విలువ -1
గరిష్ఠ విలువ \(\sqrt{2}\)

v) f(x) = x + sin 2x ; [0, 2π]
సాధన:
f(x) = x + sin 2x
f'(x) = 1 + 2 cos 2x
f'(x) = 0 ⇒ 2 cos 2x + 1 = 0
⇒ cos 2x = \(-\frac{1}{2}\) = cos \(\frac{2 \pi}{3}\)
⇒ 2x = \(\frac{2 \pi}{3}\)
⇒ x = \(\frac{\pi}{3}\) ∈ (0, 2π)
f(0) = 0 + sin 2(0) = 0
f\(\left(\frac{\pi}{3}\right)\) = \(\frac{\pi}{3}\) + sin 2. \(\frac{\pi}{3}\) = \(\frac{\pi}{3}\) + \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)
f(2π) 2π + sin 2. 2л = 2л + 0 = 2π
కనిష్ట విలువ = 0
గరిష్ఠ విలువ = 2π

ప్రశ్న 2.
మొదటి అవకలజ పరీక్షను ఉపయోగించి f(x) = x³ – 12x ప్రమేయానికి R పై స్థానిక అంత్య విలువలు కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = x³ – 12x
f(x) = 3x² – 12
f”(x) = 6x
గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు f'(x) = 0
3x² – 12 = 0
3x² = 12
x = ± 2
f”(2) = 12 > 0
స్థానిక గరిష్ట బిందువు x = 2
స్థానిక గరిష్ట విలువ = -16
f”(-2) = -12 < 0
స్థానిక గరిష్ట బిందువు x = -1
స్థానిక గరిష్ట విలువ = 16

ప్రశ్న 3.
మొదటి అవకలజ పరీక్షను ఉపయోగించి f(x) = x² – 6x + 8 ∀ x ∈ Rకు స్థానిక అంత్య విలువలను కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = x² – 6x + 8
f'(x) = 2x – 6 ⇒ f”(x) = 2
గరిష్ట, కనిష్ట విలువకు f(x) = 0.
2x – 6 = 0
x = 3
f”(3) = 2 > 0
x = 3
∴ స్థానిక గరిష్ట బిందువు x = 3
స్థానిక కనిష్ట విలువ = -1

ప్రశ్న 4.
రెండో అవకలజ పరీక్షను ఉపయోగించి f(x) = x³ – 9x² – 48x + 72 ∀ x ∈ Rకు స్థానిక అంత్య విలవులు కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = x³ – 9x³ – 48x + 72.
f'(x) = 3x² – 18x – 48
= 3(x – 8) (x + 2)
విరామ బిందువులు – 2 & 8
f”(x) = 6x – 18 = 6(x – 3)
At x = 8, f”(8) = 30 > 0.
∴ (8) = (8)³ – 9(8)² – 48(8) + 72
= 512 – 576 – 384 + 72
= -376
At x = -2, f”(-2) = -30 < 0
f(-2) = (-2)³ – 9(-2)² – 48(-2) + 72
= -8 – 36 + 96 + 72
= 124
స్థానిక కనిష్ట బిందువు = -376
స్థానిక గరిష్ట విలువ = 124

ప్రశ్న 5.
రెండో అవకలజ పరీక్షను ఉపయోగించి
f(x) = -x³ + 12x⁵ – 5 ∀ x ∈ R కు స్థానిక అంత్య విలువలు కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = -x³ + 12x² – 5
⇒ f(x) = -3x² + 24x
= -3x(x – 8)
విరామ బిందువులు 0, 8
f”(x) = -6x + 24
At x = 0, f”(0) = 24 > 0.
f(0) = -5
At x = 8, f”(8) = -24 < 0
f(8) = 8³ + 12(8)² – 5
= -512 + 768 – 5
= 251
స్థానిక కనిష్ట విలువ = -5
స్థానిక గరిష్ట విలువ = 251

ప్రశ్న 6.
\(\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]\) పై నిర్వచితమైన ప్రమేయం f(x) = -sin 2x – x కు స్థానిక గరిష్ట, స్థానిక కనిష్టాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = -sin 2x – x
f'(x) = -2cos 2x – 1
f”(x) = 4 sin 2x

స్థానిక కనిష్ట విలువ = \(-\frac{\sqrt{3}}{2}\) – \(\frac{\pi}{3}\)
స్థానిక గరిష్ట విలువ = \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) + \(\frac{\pi}{3}\)

ప్రశ్న 7.
[0, 5] పై నిర్వచితమైన ప్రమేయం f(x) = 2x³ – 3x² – 36x + 2 కు స్థానిక గరిష్ట, స్థానిక కనిష్టాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = 2x³ – 3x² – 36x + 2
f(x) = 6x² – 6x – 36
f”(x) = 12x – 6
గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు f'(x) = 0
6x² – 6x – 36 = 0
x² – x – 6 = 0
x² – 3x + 2x – 6 = 0
x(x + 3) + 2(x – 3) = 0
(x + 2) (x – 3) = 0
x = 3, -2
f”(3) = 30 > 0
x = 3 వద్ద f(x)కు గరిష్ట/కనిష్ట విలువ
f(3) = 2(3)³ – 3(3)² – 36(3) + 2
= 54 – 27 – 108 + 2
= -79
స్థానిక గరిష్ట విలువ = – 79
0 ≤ x ≤ 5
∴ f(0) = 0 – 0 – 0 + 2
= 2
∴ స్థానిక గరిష్ట విలువ = 2.

ప్రశ్న 8.
[-2, \(\frac{9}{2}\)] పై నిర్వచితమైన ప్రమేయం f(x) = 4x – \(\frac{x^2}{2}\) అంత్య విలువలు కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = 4x – \(\frac{x^2}{2}\)
f'(x) = 4 – x
f”(x) = -1
గరిష్ట లేదా కనిష్ట విలువ f'(x) = 0
4 – x = 0
x = 4
f”'(4) = −1 <0
x = 4 వద్ద కు గరిష్ట విలువ
f(4) = 16 – \(\frac{16}{2}\) = 8.
∵ -2 ≤ x ≤ \(\frac{9}{2}\)
∴ f(-2) = -8 – \(\frac{4}{2}\)
= -8 – 2 = -10
∴ స్థానిక కనిష్ట విలువ = -10
స్థానిక గరిష్ట విలువ = 8

ప్రశ్న 9.
ఒక కంపెనీ లాభప్రమేయం P(x) = -41 + 72x – 18x² అయితే కంపెనీ గరిష్ట లాభాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన;
P(x) = -41 + 72x – 18x²
\(\frac{d p(x)}{d x}\) = 72 – 36x
గరిష్ట లేదా కనిష్ట విలువ
72 – 36x = 0
x = 2
\(\frac{d^2 p}{d x^2}\) = -36′ < 0
∴ x = 2 వద్ద f(x) కు గరిష్ట లాభం
గరిష్ట లాభం P(2) = -41 + 72(2) – 18(4)
= 31

ప్రశ్న 10.
ఒక కంపెనీ ఒక వస్తువును x యూనిట్లను అమ్మితే వచ్చే P(x) = -x² + 9x² – 15x – 13 (x యూనిట్లు వెలలో) ఆ కంపెనీ 6000 వస్తువులను తయారు (ఉత్పత్తి) చేసే సామర్థ్యం ఉంటే గరిష్ట లాభాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
P(x) = -x³ + 9x² – 15x – 13
\(\frac{\mathrm{dp}(\mathrm{x})}{\mathrm{dx}}\) = -3x² + 18x – 15
గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు \(\frac{d p}{d x}\) = 0
-3x² + 18x – 15 = 0
x² – 6x + 5 = 0
x² – 5x – x + 5 = 0
x(x – 5) – 1(x – 5) = 0
(x – 1) (x – 5) = 0
x = 1, 5
P(1) = -1 + 9 – 15 – 13 = -10
P(5) = -125 + 225 – 75 – 13 = 12
∴ గరిష్ట లాభం = 12.

III.

ప్రశ్న 1.
ఒక కంపెనీ రోజుకు X సంఖ్యలో ఒక వస్తువును అమ్మితే వచ్చే లాభ ప్రమేయం P(x) = (150 – x) x – 1000. అది గరిష్ట లాభాన్ని పొందడానికి కంపెనీ ఆ వస్తువును ఎన్ని తయారు (ఉత్పత్తి) చేయాలి. గరిష్ట లాభాన్ని కూడా కనుక్కోండి.
సాధన:
లాభ ప్రమేయం
P(x) = (150 – x) x – 1000.
గరిష్ట లేదా కనిష్ట విలువ \(\frac{d p}{d x}\) = 0
(150 – x(1) – x (-1) = 0
150 – 2x = 0
x = 75
\(\frac{d^2 p}{d x^2}\) = -2 < 0
∴ x = 75 వద్ద గరిష్ట లాభం
గరిష్ట లాభాన్ని పొందటానికి కంపెనీ 75 వస్తువులు అమ్మాలి.
గరిష్ట లాభం P(75) = 4625.

ప్రశ్న 2.
f(x) = 8x³ + 81x² – 42x – 8 ∀ x ∈ R [-8, 2] పరమ గరిష్టం, పరమ కనిష్టాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = 8x³ + 81x² – 42x – 8.
f'(x) = 24x² + 162x – 42 = 0
గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు f(x) = 0
24x² + 162x – 42 = 0
4x² + 27x – 7 = 0
4x² + 28x – x – 7 = 0
4x(x + 7) – 1(x + 7) = 0
(x + 7) (4x – 1) = 0
x = – 7 లేదా \(\frac{1}{4}\)
f(-8) = 8(-8)³ + 81(-8)² – 42(-8) – 8
= -8(512) + 81(64) + 336 – 8
= – 4096 + 5184 + 336 – 8
= 5520 – 4104 = 1416
f(2) = 8(2)³ + 81(2)² – 42(2) – 8
= 64 + 324 – 84 – 8
= 296

పరమ గరిష్ట విలువ = 1416
పరమ కనిష్ట విలువ = \(\frac{-213}{16}\)

ప్రశ్న 3.
రెండు సంఖ్యల మొత్తం 16గా ఉంటూ వాటి వర్గాల మొత్తం కనిష్టంగా ఉండే సంఖ్యలను కనుక్కోండి.
సాధన:
x, yలు రెండు సంఖ్యలు అనుకోండి.
x + y = 16
⇒ у = 16 – x
f(x) = x² + y² = x² + (16 – x)²
= x² + 256 + x² – 32x
f'(x) = 4x – 32
కనిష్ట, గరిష్ట విలువలు f'(x) = 0
⇒ 4x – 32 = 0
4x = 32
x = 8
f”(x) = 4 > 0
∴ x = 8 వద్ద f(x) కనిష్ఠం
y = 16 – x = 16 – 8 = 9
∴ కావలసిన సంఖ్యలు 8, 8.

ప్రశ్న 4.
x + y = 60, xy³ మహిష్ఠం అయ్యేటట్లుగా రెండు ధనాత్మక సంఖ్యలు x, y లను కనుక్కోండి ధనాత్మక సంఖ్యలు x, y లను కనుక్కోండి. (A.P Mar. ’15)
సాధన:
x + y = 60 ⇒ y = 60 – x – (1)
p = xy³ = x(60 – x)³.
= -3(60 – x)²(-1) + (60 – x)³
=-3x (60 – x)² + (60 – x)³
= (60 – x)² – 3x + 60 – x]
= (60 – x)² (60 – 4x) = 4(60 – x)² (15 – x)
\(\frac{d^2 p}{d x^2}\) = 4[(60 – x)² (-1) + (15 – x) 2(60 – x) (-1)].
= 4(60 – x) [-60 + x – 30 + 2x]
= 4(60 – x) (3x – 90)
= 12 (60 – x) (x – 30)
గరిష్ట, కనిష్ట విలువలు \(\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dx}}\) = 0
⇒ 4(60 – x)² (15 – x) = 0
⇒ 4(60 – x)² (15 – x) = 0
⇒ x = 60 లేదా x = 15 ; x అనేది 60 అవ్వదు.
∴ x = 15 ⇒ y = 60 – 15 = 45
\(\left(\frac{d^2 p}{d x^2}\right)_{x=15}\) = 12(60 – 15) (15 – 3x) < 0
⇒ p గరిష్టము
∴ కావలసిన సంఖ్యలు 15, 45.

ప్రశ్న 5.
30 సెం.మీ × 80 సెం.మీ కొలతలుగా ఉండే ఒక దీర్ఘచతురస్రాకారపు రేకు ముక్క నాలుగు మూలల నుంచి x భుజంగా ఉండే చతురస్రాకార ముక్కలను కత్తిరించి మిగిలిన రేకులు మడిచి మూతలేని పెట్టెను తయారుచేశారు. ఆ పెట్టె ఘనపరిమాణం గరిష్టం అయితే x విలువ కనుక్కోండి ? (Mar. ’14)
సాధన:
పెట్టె యొక్క పొడవు = 80 – 2x = l
పెట్టె యొక్క వెడల్పు = 30 – 2x = b

పెట్టె ఎత్తు = x = h
ఘన పరిమాణము = lbh= (80 – 2x) (30 – 2x). x
= x (2400 – 220 x + 4x²)
f(x) = 4x³ – 220x² + 2400x
f”(x) = 12x² – 440x + 2400
= 4[3x² – 110 x + 600]
f’ (x) = 0 = 3x² – 110x + 600 = 0
x = \(\frac{110 \pm \sqrt{12100-7200}}{6}\)
= \(\frac{110 \pm 70}{6}\) = \(\frac{180}{6}\) లేదా \(\frac{40}{6}\) = \(\frac{30}{3}\) లేదా \(\frac{20}{3}\)
x = 30, b = 30 – 2x = 30 – 2 (30) = -30 < 0 అయితే
⇒ x ≠ 30
∴ x = \(\frac{20}{3}\)
f”(x) = 24x – 440
x = \(\frac{20}{3}\), అయితే f”(x) = 24. \(\frac{20}{3}\) – 440
= 160 – 440
= -280 < 0
f(x) విలువ x = \(\frac{20}{3}\) వద్ద గరిష్టము
x = \(\frac{20}{3}\) సెం. మీ వద్ద పెట్టె ఘనపరిమాణము గరిష్టము

ప్రశ్న 6.
దీర్ఘచతురస్రంపై అర్థవృత్తం ఉన్న ఆకారంలో ఉన్న కిటికీ చుట్టుకొలత 20 అడుగులు ఉండేటట్లు తయారుచేసే కిటికీలన్నింటికీ వైశాల్యాలలో గరిష్ఠ వైశాల్యాన్ని కోరుక్కోండి. (T.S Mar. ’15)
సాధన:
ఒక దీర్ఘచతురస్రం యొక్క పొడవు = 2x అనుకొనుము. మరియు వెడల్పు = y అనుకుంటే అర్ధవృత్తం యొక్క వ్యాసార్థం = x అవుతుంది.

చుట్టుకొలత = 2x + 2y + π. x = 20
2y = 20 – 2x – πx
y = 10 – x – \(\frac{\pi}{2} \cdot x\)
వైశాల్యం = 2xy + \(\frac{\pi}{2} \cdot x^2\)
= 2x \(\left(10-x-\frac{\pi x}{2}\right)\) + \(\frac{\pi}{2} x^2\)
= 20x – 2x² – πx² + \(\frac{\pi}{2} \mathrm{x}^2\)
f(x) = 20x − 2x² – \(\frac{\pi}{2} x^2\)
f'(x) = 0 ⇒ 20x – 2x² – \(\frac{\pi}{2} x^2\)
f'(x) = 0 ⇒ 20 – 4x – πx = 0
(π + 4) x = 20
x = \(\frac{20}{\pi+4}\)
f”(x) = -4 – π < 0
f(x) ను గరిష్ఠం అనుకుంటే x = \(\frac{20}{\pi+4}\)

ప్రశ్న 7.
వ్యాసార్ధం గల గోళంలో అంతర్లిఖిత స్థూపాలలో (లంబవృత్త) వక్రతల వైశాల్యం గరిష్ఠమయ్యే స్థూపం ఎత్తు \(\sqrt{2}\)r అని చూపండి. (May ’11 ’13; Mar. ’13, ’08, ’04; June ’04)
సాధన:
స్థూపం వ్యాసార్ధము r, ఎత్తు h, అనుకొందాం.

ప్రశ్న 8.
l పొడవు ఉండే తీగను రెండు ముక్కలు చేసి ఒక ముక్కను చతురస్రాకారంగాను, రెండో ముక్కను వృత్తాకారంగాను వంచగా ఏర్పడిన వైశాల్యాల మొత్తం అల్పిష్ఠం కావాలంటే ఆ ముక్కల పొడవు ఎంత ?
సాధన:
చతురస్రం భుజము X, వృత్త వ్యాసార్ధం r, అనుకొందాం.

4x + 2πr = l అని ఇవ్వబడింది.
4x = l – 2πr
x = \(\frac{l-2 \pi \mathrm{r}}{4}\)
వైశాల్యాల మొత్తం = x² + πr²


ఇచ్చిన తీగ \(\frac{\pi l}{\pi+4}\) మరియు \(\frac{4 l}{\pi+4}\) ముక్కలుగా విడగొడితే వైశాల్యాల మొత్తము కనిష్ఠము.

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(b) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(b)

అభ్యాసం – 8 (బి)

Iలో ప్రమేయాలు 1, 2, 3 లకు, II లో 1, 2 ప్రమేయాలకు వాటికెదురుగా ఇచ్చిన బిందువులు a ల వద్ద కుడి, ఎడమ అవధులను కనుక్కోండి. తద్వారా ఇ ల వద్ద అవధులు ఉన్నాయేమో చూడండి. ప్రమేయాలకు వాటికెదురుగా.

I.

ప్రశ్న 1.
f(x) = ; a = 1
సాధన:

ప్రశ్న 2.
f(x) = ; a = 3
సాధన:

ప్రశ్న 3.
f(x) = ; a = 2.
సాధన:

II.

ప్రశ్న 1.
f(x) =
సాధన:

ప్రశ్న 2.
f(x) =
సాధన:

ప్రశ్న 3.

అని చూపండి.
సాధన:

ప్రశ్న 4.
అని చూపండి. [A.P Mar. ’15]
సాధన:
x → 0 + ⇒ x > 0 |x| = x

ప్రశ్న 5.
లను గణించండి.
సాధన:

ప్రశ్న 6.
అని చూపండి.
సాధన:

III.

ప్రశ్న 1.
f(x) =
ఈ ప్రమేయానికి \(\stackrel{L \dagger}{x \rightarrow 0}\) f(x) కనుక్కోండి.
సాధన:

∴ LHS ≠ RHS
అవధి వ్యవస్థితం కాదు.

ప్రశ్న 2.


సాధన:

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(a) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 8 అవధులు, అవిచ్ఛిన్నత Exercise 8(a)

అభ్యాసం – 8 (ఎ)

I. క్రింది అవధులను గణించండి.

ప్రశ్న 1.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow a
\end{gathered}\frac{x^2-a^2}{x-a}\)
సాధన:

ప్రశ్న 2.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 1
\end{gathered}\) (x² + 2x + 3)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 1
\end{gathered}\) (x² + 2x + 3) = 1² + 2 . 1 + 3
= 1 + 2 + 3 = 6

ప్రశ్న 3.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\frac{1}{x^2-3 x+2}\)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\frac{1}{x^2-3 x+2}\)
= \(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\frac{1}{0-0+2}\) = \(\frac{1}{2}\)

ప్రశ్న 4.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
\mathrm{x} \rightarrow \mathrm{3}
\end{gathered}\frac{1}{x+1}\)
సాధన.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
\mathrm{x} \rightarrow \mathrm{3}
\end{gathered}\frac{1}{x+1}\)
= \(\frac{1}{3+1}\)
= \(\frac{1}{4}\)

ప్రశ్న 5.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
\mathrm{x} \rightarrow \mathrm{1}
\end{gathered}\frac{2 x+1}{3 x^2-4 x+5}\)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
\mathrm{x} \rightarrow \mathrm{1}
\end{gathered}\frac{2 x+1}{3 x^2-4 x+5}\)
= \(\frac{2.1+1}{3.1^2-4.1+5}\)
= \(\frac{3}{4}\)

ప్రశ్న 6.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
\mathrm{x} \rightarrow \mathrm{1}
\end{gathered}\frac{x^2+2}{x^2-2}\)
సాధన:

ప్రశ్న 7.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 2
\end{gathered}\left(\frac{2}{x+1}-\frac{3}{x}\right)\)
సాధన:

ప్రశ్న 8.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\left[\frac{x-1}{x^2+4}\right]\)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\left[\frac{x-1}{x^2+4}\right]\)
= \(\frac{0-1}{0+4}\) = –\(\frac{1}{4}\)

ప్రశ్న 9.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) x^3/2 (x > 0)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) x^3/2 (x > 0) = 0^3/2 = 0

ప్రశ్న 10.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) (\(\sqrt{x}\) + x^5/2) (x > 0)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) (\(\sqrt{x}\) + x^5/2)
= \(\sqrt{0}\) + 0^5/2 = 0 + 0 = 0

ప్రశ్న 11.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) x² cos \(\frac{2}{x}\)
సాధన:
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) x² . \(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 0
\end{gathered}\) cos \(\frac{2}{x}\) = 0 . k
|k| ≤ 1 = 0

ప్రశ్న 12.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 3
\end{gathered}\frac{x^2-9}{x^3-6 x^2+9 x+1}\)
సాధన:
\(\frac{9-9}{27-6(9)+27+1}=\frac{0}{54-54+1}=\frac{0}{1}\)
= 0

ప్రశ్న 13.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 1
\end{gathered}\left[\frac{x-1}{x^2-x}-\frac{1}{x^3-3 x^2+2 x}\right]\)
సాధన:

ప్రశ్న 14.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 3
\end{gathered}\frac{x^4-81}{2 x^2-5 x-3}\)
సాధన:

ప్రశ్న 15.
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 3
\end{gathered}\frac{x^2-8 x+15}{x^2-9}\)
సాధన:

ప్రశ్న 16.
f(x) = –\(\sqrt{25-x^2}\) అయితే
\(\begin{gathered}
\text { Lt } \\
x \rightarrow 1
\end{gathered}\frac{f(x)-f(1)}{x-1}\) ను కనుక్కోండి.
సాధన:

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 7 సమతలం Exercise 7(a) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 7 సమతలం Exercise 7(a)

అభ్యాసం – 7 (ఎ)

I.

ప్రశ్న 1.
మూలబిందువు నుంచి తలానికి గీసిన లంబపాదం (1, 3, -5) అయితే, ఆ తలం సమీకరణం రాయండి.
సాధన:
OP రేఖ గమన తలానికి లంబంగా ఉంది. OP యొక్క
D.R లు 1, 3, -5
సమతలము P(1, 3, 5) గుండా పోతుంది. సమతల సమీకరణము
– 1 (x – 1) + 3(y -3) – 5(z + 5) = 0
x – 1 + 3y – 9 – 5z – 25 = 0
x + 3y – 5z – 35 = 0

ప్రశ్న 2.
తలం సమీకరణం x + 2y – 3z – 6 = 0 ని అభిలంబ రూపానికి కుదించండి. [Mar. ’14]
సాధన:
సమతల సమీకరణము x + 2y – 3z-6=0
i.e., x + 2y – 3z = 6
\(\sqrt{1^2+2^2+(-3)^2}\) = \(\sqrt{1+4+9}\)
= \(\sqrt{14}\) తో భాగించగా
అభిలంబ రూపంలో సమతల సమీకరణము
x+y+ z=
\(\left(\frac{1}{\sqrt{14}}\right)\) x + \(\left(\frac{2}{\sqrt{14}}\right) \) y + \(\left(\frac{-3}{\sqrt{14}}\right)\) z = \(\frac{6}{\sqrt{14}}\)

ప్రశ్న 3.
X, Y, Z – అంతర ఖండాలు 1, 2, 4 గా కలిగిన సమతలం సమీకరణం రాయండి.
సాధన:
అంతరఖండ రూపంలో సమతల సమీకరణము
\(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}\) = 1
దత్తాంశం a = 1, b = 2, c = 4.
అంతరఖండ రూపంలో సమతల సమీకరణము
\(\frac{x}{1}+\frac{y}{2}+\frac{z}{4}\) = 1
4తో గుణించగా, 4x + 2 y + z = 4

ప్రశ్న 4.
నిరూపకాక్షాలపై 4x + 3y + 2z + 2 = 0 తలం చేసే అంతర ఖండాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
సమతల నిరూపకము 4x + 3y – 2z + 2 = 0
– 4x – 3y + 2z = 2
\(-\frac{4 x}{2}-\frac{3 y}{2}+\frac{2 z}{2}\) = 1
\(\frac{x}{\left(-\frac{1}{2}\right)}+\frac{y}{\left(-\frac{2}{3}\right)}+\frac{z}{1}\) = 1
x – అంతరఖండము = \(\frac{-1}{2}\)
y – అంతరఖండము = \(\frac{-2}{3}\)
z – అంతరఖండము = 1.

ప్రశ్న 5.
x + 2y + 2z – 4 = 0 తలానికి అభిలంబ రేఖ దిక్ కొసైన్లు కనుక్కోండి. [Mar ’13; May ’12]
సాధన:
సమతల సమీకరణం x + 2y + 2z– 4 = 0
అభిలంబరేఖకు DR లు (1, 2, 2)
\(\sqrt{1+4+4}\) = 3 తో, భాగించగా,
అభిలంబరేఖ D.c. లు \(\left(\frac{1}{3}, \frac{2}{3}, \frac{2}{3}\right)\)

ప్రశ్న 6.
(−2, 1, 3) గుండాపోతూ, (3, -5, 4) అభిలంబ రేఖ దిక్ సంఖ్యలుగా గలిగిన తలం సమీకరణం కనుక్కోండి.
సాధన:
అభిలంబరేఖ D.r. లు (3, -5, 4) మరియు
తలము (-2, 1, 3) గుండా పోతుంది. ‘
సమతల సమీకరణము
3(x + 2) – 5(y – 1) + 4(z – 3) = 0
3x + 6 – 5y + 5 + 4z – 12 = 0.
3x – 5y + 4z – 1 = 0

ప్రశ్న 7.
4x – 4y + 2z + 5 = 0 సమీకరణాన్ని అంతర ఖండ రూపంలోకి మార్చండి. [May ’12]
సాధన:
సమతల సమీకరణము 4x – 4y + 2z + 5 = 0
– 4x + 4y – 22 = 5
–\(\frac{4x}{5}\) + \(\frac{4y}{5}\) – \(\frac{2z}{5}\) = 1
అంతరఖండ రూపము \(\frac{x}{\left(\frac{-5}{4}\right)}+\frac{y}{\left(\frac{5}{4}\right)}+\frac{z}{\left(-\frac{5}{2}\right)}\) = 1
x – అంతర ఖండము = –\(\frac{5}{4}\)
y – అంతర ఖండము = \(\frac{5}{4}\)
z – అంతర ఖండము = –\(\frac{5}{2}\)

ప్రశ్న 8.
x + 2y + 2z – 5 = 0, 3x + 3y + 2z – 8 = 0 తలాల మధ్యకోణం కనుక్కోండి. [T.S Mar. ’15]
సాధన:
సమతలాల సమీకరణాలు x + y + 2z – 5 = 0
3x + 3y + 2z – 8 = 0

II.

ప్రశ్న 1.
(1, 1,1 ) గుండాపోతూ, x + 2y + 3z – 7=0 తలానికి సమాంతరంగా ఉండే తలం సమీకరణం రాయండి. [May ’11]
సాధన:
దత్త సమతల సమీకరణము x + y + 3z – 7 = 0.
సమాంతర తలం సమీకరణము x + 2 + 3z = k.
ఈ తలం P (1, 1, 1) గుండా పోతూ,
1 + 2 + 3 = k ⇒ k = 6
కావలసిన సమతల సమీకరణము x + 2 y + 3z = 6

ప్రశ్న 2.
(2, 3, 4) బిందువు గుండా పోతూ, X- అక్షానికి లంబంగా ఉండే తలం సమీకరణం కనుక్కోండి.
సాధన:
సమతలం X అక్షానికి లంబంగా ఉంటుంది.
∴ X – అక్షం సమతలానికి అభిలంబరేఖ
X – అక్షం d.c. లు 1, 0, 0
కావలసిన సమతల సమీకరణము x = k
ఈ తలము P(2, 3, 4) గుండా పోతుంది.
∴ 22 = k
కావలసిన సమతల సమీకరణము x = 2.

ప్రశ్న 3.
2x + 3y + 7 = 0, XY – తలానికి లంబంగా ఉండే + + 7 తలాన్ని సూచిస్తుందని చూపండి.
సాధన:
దత్త సమతల సమీకరణము 2x + 3y + 7 = 0
xy తలం సమీకరణము z = 0
a₁a₂ + b₁b₂ + c₁c₂ = 2.0 + 3.0 + 0.1
= 0 + 0 + 0 = 0
2x + 3y + 7 = 0 తలము XY-తలానికి లంబంగా ఉంది.

ప్రశ్న 4.
x – 2y + kz = 0, 2x + 5y – z = 0 తలాలు పరస్పరం లంబంగా ఉండేటట్లు k విలువ కనుక్కోండి. ఈ తలాలకు లంబంగా ఉంటూ, (1, -1, -1) బిందువు గుండా పోయే తలాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
దత్త తలాల సమీకరణాలు x – 2 y + kz = 0
మరియు 2x + 5y – z = 0
ఈ తలాలు లంబంగా ఉన్నాయి.
1.2 – 2.5 + k (-1) = 0
2 – 10 = k ⇒ k = -8
సమతల సమీకరణాలు x – 2y – 8z = 0 ……………. (1)
2x + 5y – z. = 0 ………………… (2)
ఈ తలం (1, −1, −1) గుండాపోతూ సమతల సమీకరణాన్ని
a(x + 1) + b(y + 1) + c(z + 1) = 0 ……………… (3) గా వ్రాయగలము.
ఈ తలం (1), (2) తలాలకు లంబం
a – 2b – 8c = 0
2a + 5b – c = 0

(3) లో ప్రతిక్షేపించగా, కావలసిన సమతల సమీకరణము
42(x – 1) – 15(y + 1) + 9(z + 1) = 0
42x – 42 – 15y – 15 + 9z + 9 = 0
42x – 15y + 92 – 48 = 0.

ప్రశ్న 5.
(-1, 6, 2) గుండాపోతూ (1, 2, 3), (−2, 3, 4) బిందువులను కలిపే రేఖకు లంబంగా ఉండే తలం సమీకరణం రాయండి.
సాధన:
A(1, 2, 3), B(-2, 3, 4) బిందువులను కలిపే రేఖాఖండానికి లంబంగా ఉంది.
AB యొక్క d.r. లు 1 + 2, 2 – 3, 3 – 4
i.e., 3, -1, – 1

AB రేఖ అభిలంబరేఖ సమతలము P(-1, 6, 2) గుండా పోతుంది.
కావలసిన సమతల సమీకరణము
3(x + 1) – 1(y – 6) – 1 (z – 2) = 0
3x + 3 y + 6 – z + 2 = 0
3x = y – z + 11 = 0

ప్రశ్న 6.
(2, 0, 6), (–6, 2, 4) బిందువులను కలిపే రేఖకు లంబంగా ఉంటూ, దానిని సమద్విఖండన చేసే తలం సమీకరణం రాయండి.
సాధన:
A (2, 0, 6), B(-6, 2, 4) లు దత్త బిందువులు.
AB కి మధ్యబిందువు ‘0’

0 నిరూపకాలు \(\left(\frac{2-6}{2}, \frac{0+2}{2}, \frac{6+4}{2}\right)\) = (-2, 1, 5)
సమతలము AB కి లంబంగా ఉంది.
సమతల అభిలంబరేఖ d.r.లు
2 + 6, 0 – 2, 6 – 4.
8, -2, 2
సమతల సమీకరణము
+8 (x + 2) – 2(y – 1) + 2 (2 – 5) = 0
8x + 16 – 2y + 2 + 2z – 10 = 0
8x – 2y + 2z + 8 = 0

ప్రశ్న 7.
(0, 0, – 4) బిందువు గుండా పోతూ (1, −2, 2); (-3, 1, -2) బిందువులను కలిపే రేఖకు లంబంగా ఉండే ‘తలం సమీకరణం రాయండి.
సాధన:
A(1, -2, 2), B (-3, 1, -2) లు దత్తబిందువులు.
AB యొక్క d.r.లు 1 + 3, -2 – 1, 2 + 2 i. e., 4, -3, 4
AB సమతలానికి లంబంగా ఉంటే P(0, 0, -4) సమతల సమీకరణము
4(x – 0) – 3 (y – 0) + 4(z + 4) = 0
4x – 3y + 4z + 16 = 0

ప్రశ్న 8.
(4, 4, 0) గుండా పోతూ, 2x + y + 2x + 3 = 0, 3x + 3y + 2z – 8 = 0 తలాలకు లంబంగా ఉండే తలం సమీకరణం కనుక్కోండి.
సాధన:
(4; 4, 0) గుండా పోయే సమతల సమీకరణం
a(x – 4) + b(y – 4) + c(z – 0) = 0 ……………. (1)
ఈ తలం 2x + y + 2z – 3 = 0
3x + 3y + 2z – 8 = 0 లకు లంబంగా ఉంది.
∴ 2a + b + c = 0 ………………….(2)
3a + 3b + 2c = 0 …………………. (3)

(1) లో ప్రతిక్షేపిస్తే, సమతల సమీకరణము
-4 (x – 4) + 2(y – 4) + 3(z – 0) = 0
-4x + 16 + 2y – 8 + 3z = 0
-4x + 2y + 3z + 8 = 0

III.

ప్రశ్న 1.
(2, 2, -1), (3, 4, 2), (7, 0, 6) బిందువుల గుండా పోయే తలం సమీకరణం కనుక్కోండి.
సాధన:
A(2, 2, -1), B (3, 4, 2), C(7, 0, 6) లు దత్త బిందువులు.
A(2, 2, -1) గుండాపోవు సమతల సమీకరణము
a(x – 2) + b(y – 2) + c(z + 1) = 0 ……….. (1)
ఈ సమతలం B(3, 4, 2) మరియు C(7, 0, 6) ల గుండా పోతుంది.
a(3 – 2) + b(4 – 2) + c(2 + 1) = 0
a + 2b + 3c = 0 ……………. (2)
a(7 – 2) + b(0 – 2) + c(6 + 1) = 0
5a – 2b + 7c = 0 ……………. (3)
(2) మరియు (3) ల నుండి

(1) లో ప్రతిక్షేపించగా, సమతల సమీకరణము
5(x – 2) + 2(y – 2) – 3(z + 1) = 0
5x – 10 + 2y – 4 – 3z – 3 = 0
5x + 2y – 3z – 17 = 0
5x + 2y – 3z = 17

ప్రశ్న 2.
బిందువులు (0, 1, 0), (2, 1, -1), (1, 1, 1), (3, 3, 0) సతలీయాలని చూపండి. (మూడు బిందువుల గుండా పోయే తలం సమీకరణం కనుక్కొని నాలుగో బిందువు ఆ తలంపై ఉంటుందని చూపండి.
సాధన:
A(0, -1, 0) గుండా పోవు సమతల సమీకరణము
ax + b(y + 1) + cz = 0 ………………… (1)
ఈ తలము B(2, 1, – 1), C(1, 1, 1) ల గుండా పోతుంది.
2a + 2b c = 0 ……………….. (2)
a + 2b + c = 0 ……………… (3)
(2) – (3) ⇒ a – 2c = 0 ⇒ a = 2c ⇒ \(\frac{a}{2}=\frac{c}{1}\)
(2) + (3) ⇒ 3a + 4b = 0 ⇒ 3a = -4b
⇒ \(\frac{a}{4}=\frac{b}{-3}\)
∴ \(\frac{a}{4}=\frac{b}{-3}=\frac{c}{2}\)
(1) లో ప్రతిక్షేపించగా, ABC తల సమీకరణము
4x – 3(y + 1) + 2 (z – 0) = 0
4x – 3y + 2z – 3 = 0
4x – 3y + 2z – 3 = 4.3 – 3.3.+0.3
= 12 – 9 – 3 = 0
సతలీయాలు A, B, C, D బిందువులు.

ప్రశ్న 3.
(6, – 4, 3), (0, 4, -3) బిందువుల గుండాపోతూ నిరూపకాక్షాలపై అంతర ఖండాల మొత్తం సున్నా అయ్యే తలాల సమీకరణాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
a, b, c లు అంతర ఖండాలు అనుకొనుము.
సమతల సమీకరణము \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}\) = 1
a + b + c = 0
c = – (a + b)
ఈ తలం P (6, – 4, 3), Q(0, 4, – 3)ల గుండా పోతుంది.

a = \(\frac{6}{2}\) = 3
\(\frac{4}{b}-\frac{3}{c}\) = 1 ⇒ 4c – 3b= bc
c = -a – b = -3 – b
4(-3 – b) – 3b = b(-3 – b)
-12 – 4b – 3b = -3b – b²
b² – 4b – 12 = 0
(b – 6) (b + 2) = 0 ⇒ b = 6, -2

సందర్భం i) : b = 6
c = -3 – b = -3 – 6 = -9
సమతల సమీకరణము
\(\frac{x}{3}+\frac{y}{6}-\frac{z}{9}\) = 1
6x + 3y – 2z = 18

సందర్భం ii): b = -2
c = -3 – b = -3 + 2 = − 1
సమతల సమీకరణము
\(\frac{x}{3}+\frac{y}{-2}+\frac{z}{-1}\) = 1

ప్రశ్న 4.
ఒక తలం నిరూపకాక్షాలను A, B, C బిందువులలో ఖండిస్తుంది. ∆ABC కేంద్రాభాసం (a, b, c) అయితే, తలం సమీకరణం \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}\) = 3 అని చూపండి.
సాధన:
α, β, γ లు ABC ల సమతలం నిరూపకాక్షాలను చేసే, అంతరఖండాలు అనుకుందాం. అంతరఖండ సమతల సమీకరణము
\(\frac{x}{\alpha}+\frac{y}{\beta}+\frac{z}{\gamma}\) = 1 …………… (1)

A, B, C ల నిరూపకాలు
A(α, 0, 0), B(0, β, 0), C (0, 0, γ)
∆ABC యొక్క కేంద్రాభాసము G
G నిరూపకలు \(\left(\frac{\alpha}{3}, \frac{\beta}{3}, \frac{\gamma}{3}\right)\) = (a, b, c)
\(\frac{\alpha}{3}\) = a, \(\frac{\beta}{3}\) = b, \(\frac{\gamma}{3}\) = c
α = 3a, β = 3b, γ = 3c
(1) లో ప్రతిక్షేపిస్తే, ABC తల సమీకరణము
\(\frac{x}{3 a}+\frac{y}{3 b}+\frac{z}{3 c}\) = 1
⇒ \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}\) = 3

ప్రశ్న 5.
(1, 1, 1), (1, -1, 1), (- 7, -3, -5) బిందువుల గుండాపోయే తలం Y-అక్షానికి సమాంతరంగా ఉంటుందని చూపండి.
సాధన:
A(1, 1, 1) గుండా పోయే సమతల సమీకరణము
a(x – 1) + b(y − 1 ) + c(z – 1) = 0 ……………… (1)
ఈ తలం B(1, – 1, 1), C (- 7, – 3, – 5) ల గుండా పోతుంది.
0 – 2b + 0 = 0 = b = 0
zx-తలం సమీకరణము y = 0
0.x + 1. y + 0. z = 0
a. 0 + 0. 1 + c.0 = 0
కావలసిన తలం zx – తలానికి లంబంగా ఉంది.
కనుక Y – అక్షానికి లంబంగా ఉంది.

ప్రశ్న 6.
ax + by + r = 0, by + cz + p = 0, cz + ax + q = 0 సమీకరణాలు వరుసగా XY, YZ, ZX – తలాలకు లంబంగా ఉండే తలాలను సూచిస్తాయని చూపండి.
సాధన:
దత్త సమతల సమీకరణము
ax + by + c = 0
అభిలంబరేఖ d.r.లు (a, b, c)
XYZ తలం సమీకరణము z = 0
అభిలంబరేఖ d.r.లు (0, 0, 1)
a.0 + b.0 + 0.1 = 0
∴ ax + by + r = 0 తలం xy- తలానికి లంబంగా ఉంది.
ఇదేవిధంగా by + cz + p = 0
yz – తలానికి మరియు cz + ax + q = 0
zx – తలానికి లంబంగా ఉన్నాయని చూపవచ్చును.

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1A Textbook Solutions Chapter 3 మాత్రికలు Exercise 3(g) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1A Solutions Chapter 3 మాత్రికలు Exercise 3(g)

క్రింది సమీకరణ వ్యవస్థలు సంగతమో, కాదో పరీక్షించండి. సంగతమైతే పూర్తిగా సాధించండి.

Question 1.
x + y + z = 4
2x + 5y – 2z = 3
x + 7y – 7z = 5
Solutions:

ρ(A) = 2, ρ(AD) = 3
ρ(A) ≠ ρ(AD)
∴ దత్త సమీకరణ వ్యవస్థ అసంగతం.
సాధన లేదు.

Question 2.
x + y + z = 6
x – y + z = 2
2x – y + 3z = 9 [Mar. ’11]
Solution:

Question 3.
x + y + z = 1
2x + y + z = 2
x + 2y + 2z = 1 [(T.S) Mar. ’15]
Solution:

ρ(A) = 2 = ρ(AB) < 3
దత్త వ్యవస్థ సంగతం. అనేక సాధనాలు ఉంటాయి.
సాధన సమితి [(x, y, z) 1x = 1, y + z = 0].

Question 4.
x + y + z = 9
2x + 5y + 7z = 52
2x + y – z = 0
Solution:


∴ ρ(A) = ρ(AB) = 3
దత్త వ్యవస్థ సంగీతం ఏకైక సాధన ఉంటుంది.
∴ సాధన x = 1, y = 3, z = 5.

Question 5.
x + y + z = 6
x + 2y + 3z = 10
x + 2y + 4z = 1
Solution:

∴ ρ(A) = ρ(AB) = 3
దత్త వ్యవస్థ సంగతం.
ఏకైక సాధన ఉంటుంది.
∴ సాధన x = -7, y = 22, z = -9.

Question 6.
x – 3y – 8z = -10
3x + y – 4z = 0
2x + 5y + 6z = 13
Solution:
సర్వ మాత్రిక


ρ(A) = ρ(AB) = 2 < 3
∴ దత్త వ్యవస్థ సంగతము అనేక సాధనాలు ఉంటాయి.
x + y = 2, y + 2z = 3
z = k అయిన y = 3 – 2z = 3 – 2k
x = 2 – y
= 2 – (3 – 2k)
= 2 – 3 + 2k
= 2k – 1
∴ సాధన x = -1 + 2k, y = 3 – 2k, z = k, ‘k’ ఒక సంఖ్య.

Question 7.
2x + 3y + z = 9
x + 2y + 3z = 6
3x + y + 2z = 8
Solution:


ρ(A) = ρ(AB) = 3
దత్త వ్యవస్థ సంగతము ఏకైక సాధన ఉంటుంది.
∴ సాధన x = \(\frac{35}{18}\), y = \(\frac{29}{18}\), z = \(\frac{5}{18}\)

Question 8.
x + y + 4z = 6
3x + 2y – 2z = 9
5x + y + 2z = 13
Solution:


ρ(A) = ρ(AB) = 3
∴ దత్త వ్యవస్థ సంగతము ఏకైక సాధనం ఉంటుంది.
∴ సాధన x = 2, y = 2, z = \(\frac{1}{2}\)

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1A Textbook Solutions Chapter 1 ప్రమేయాలు Solutions Exercise 1(b) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1A Solutions Chapter 1 ప్రమేయాలు Exercise 1(b)

I.

Question 1.
f(x) = e^x, g(x) = log_ex అయితే fog = gof అని చూపండి. f^-1, g^-1 లు కనుక్కోండి.
Solution:

Question 2.
f(y) = \(\frac{y}{\sqrt{1-y^2}}\), g(y) = \(\frac{y}{\sqrt{1+y^2}}\) అయితే (fog) (y) = y అని చూపండి.
Solution:
f(y) = \(\frac{y}{\sqrt{1-y^2}}\), g(y) = \(\frac{y}{\sqrt{1+y^2}}\)
ఇప్పుడు (fog) (y) = f(g(y))

∴ (fog) (y) = y

Question 3.
f : R → R, g : R → R లను f(x) = 2x² + 3, g(x) = 3x – 2 గా నిర్వచిస్తే
(i) (fog)(x)
(ii) (gof) (x)
(iii) fof (0)
(iv) go(fof) (3) లు కనుక్కోండి.
Solution:
f : R → R, g : R → R
f(x) = 2x² + 3; g(x) = 3x – 2
(i) (fog) (x) = f(g(x))
= f(3x – 2), [∵ g(x) = 3x – 2]
= 2(3x – 2)² + 3, [∵ f(x) = 2x² + 3]
= 2(9x² – 12x + 4) + 3
= 18x² – 24x + 8 + 3
= 18x² – 24x + 11
(ii) (gof) (x) = g(f(x))
= g(2x² + 3), [∵ f(x) = 2x² + 3]
= 3(2x² + 3) – 2, [∵ g(x) = 3x – 2
= 6x² + 9 – 2
= 6x² + 7
(iii) (fof) (0) = f(f(0))
= f(2(0) + 3), [∵ f(x) = 2x² + 3]
= f(3)
= 2(3)² + 3
= 18 + 3
= 21
(iv) go(fof) (3) = go(f (f(3)))
= go(f(2 × 3² + 3)), [∵ f(x) = 2x² + 3]
= go(f(21))
= g(f(21))
= g(2 × 21² + 3)
= g(885)
= 3(885) – 2, [∵ g(x) = 3x – 2]
= 2653

Question 4.
f : R → R, g : R → R లను f(x) = 3x – 1, g(x) = x² + 1 లుగా నిర్వచిస్తే
(i) (fof) (x² + 1)
(ii) fog (2)
(iii) gof (2a – 3) లు కనుక్కోండి.
Solution:
f : R → R, g: R → R
f(x) = 3x – 1; g(x) = x² + 1
(i) (fof) (x² + 1) = f(f(x² + 1))
f[3(x² + 1) – 1], [∵ f(x) = 3x – 1]
= f(3x² + 2)
= 3(3x² + 2) – 1
= 9x² + 5
(ii) (fog) (2) [Mar. ’13; May ’13]
= f(g(2))
= f(2² + 1), [∵ g(x) = x² + 1]
= f(5)
= 3(5) – 1, [∵ f(x) = 3x – 1]
= 14
(iii) (gof) (2a – 3)
= g(f(2a – 3))
= g[3(2a – 3) – 1], [∵ f(x) = 3x – 1]
= g(6a – 10)
= (6a – 10)² + 1, [∵ g(x) = x² + 1]
= 36a² – 120a + 100 + 1
= 36a² – 120a + 101

Question 5.
f(x) = \(\frac{1}{x}\), g(x) = √x అయితే x ∈ (0, ∞) కు (gof) (x) కనుక్కోండి.
Solution:
f(x) = \(\frac{1}{x}\), g(x) = √x, ∀ x ∈ (0, ∞)
(gof) (x) = g(f(x))

Question 6.
f(x) = 2x – 1, g(x) = \(\frac{x+1}{2}\), ∀ x ∈ R అయితే (gof) (x) కనుక్కోండి.
Solution:
f(x) = 2x – 1, g(x) = \(\frac{x+1}{2}\), ∀ x ∈ R
(gof) (x) = g(f(x))
= g(2x – 1), [∵ f(x) = 2x – 1]
= \(\frac{(2 x-1)+1}{2}\), [∵ g(x) = \(\frac{x+1}{1}\)]
= x
∴ (gof) (x) = x

Question 7.
f(x) = 2, g(x) = x², h(x) = 2x ∀ x ∈ R, అయితే ((fo(goh)) (x)) ను కనుక్కోండి.
Solution:
f(x) = 2, g(x) = x², h(x) = 2x, ∀ x ∈ R
[fo(goh) (x)] = [fog(h(x))]
= fog(2x), [∵ h(x) = 2x]
= f[g(2x)]
= f((2x)²), [∵ g(x) = x²]
= f(4x²), [∵ f(x) = 2]
= 2
∴ [fo(goh) (x)] = 2

Question 8.
కింది ప్రమేయాల విలోమాలు కనుక్కోండి.
(i) a, b ∈ R, f : R → R ని f(x) = ax + b (a ≠ 0) గా నిర్వచిస్తే. [Mar. ’13]
Solution:
a, b ∈ R, f : R → R మరియు
f(x) = ax + b, a ≠ 0
y = f(x) = ax + b అనుకోండి
⇒ y = f(x)
⇒ x = f^-1(y) …..(i)
y = ax + b
⇒ x = \(\frac{y-b}{a}\) ……(ii)
(i), (ii) ల నుండి
f^-1(y) = \(\frac{y-b}{a}\)
⇒ f^-1(x) = \(\frac{x-b}{a}\)

(ii) f : R → (0, ∞) ని f(x) = 5^x గా నిర్వచిస్తే. [(A.P) Mar. ’15, ’11]
Solution:
f : R → (0, ∞), f(x) = 5^x
y = f(x) = 5^x అనుకోండి.
∵ y = f(x)
⇒ x = f^-1(y) …..(i)
y = 5^x
⇒ log5(y) = x ……..(ii)
(i), (ii) ల నుండి
f-1(y) = log₅(y)
⇒ f^-1(x) = log₂(x) అనుకోండి.
∵ y = f(x)
⇒ x = f^-1(y) …..(i)
y = log₂(x)
⇒ x = 2^y ……..(ii)
(i), (ii) ల నుండి
f^-1(y) = log₅(y)
⇒ f^-1(x) = log₅(x)

(iii) f : (0, ∞) → R ని f(x) = log₂x గా నిర్వచిస్తే.
Solution:
f : (0, ∞) → R, f(x) = log₂(x)
y = f(x) = log₂(x) అనుకోండి.
y = f(x)
⇒ x = f^-1(y) …….(i)
y = log₂x
⇒ x = 2^y ………(ii)
(i), (ii) ల నుండి
f^-1(y) = 2^y
⇒ f^-1(x) = 2^x

Question 9.
f(x) = 1 + x + x² + …….. |x| < 1 అయితే f^-1(x) = \(\frac{x-1}{x}\) అని చూపండి.
Solution:

Question 10.
f : [1, ∞) → [1, ∞), f(x) = 2^x(x-1) గా నిర్వచిస్తే f-1(x) కనుక్కోండి.
Solution:
f(x) = 2^x(x-1)
f(x) = y
⇒ x = f^-1(x)

II.

Question 1.
f(x) = \(\frac{x-1}{x+1}\)‚ x ≠ ±1, అయితే (fof^-1)(x) = x అని చూపండి.
Solution:

Question 2.
A = {1, 2, 3}, B = {α, β, γ}, C = {p, q, r} అయితే f : A → B, g : B → C లను f = {(1, α), (2, γ), (3, β)}, g = {(α, q), (β, r), (y, γ)} లుగా నిర్వచిస్తే, f, g లు ద్విగుణ ప్రమేయాలు అని, (gof)^-1 = f^-1og^-1 అని చూపండి.
Solution:
A = {1, 2, 3}, B = {α, β, γ},
f : A → B, f = {(1, α), (2, γ), (3, β)}
⇒ f(1) = α, f(2) = γ, f(3) = β
∵ A లో ఉన్న విభిన్న మూలకాలకు B లో విభిన్న f-ప్రతిబింబాలున్నవి. కనుక f : A → B అన్వేక ప్రమేయం
f వ్యాప్తి = {α, γ, β} = B (సహప్రదేశం)
కనుక f : A → B సంగ్రస్తం
∴ f : A → B ద్విగుణ ప్రమేయం
B = {α, β, γ}, C = {p, q, r), g : B→ C
g = {(α, q), (β, r), (γ, p)}
⇒ g(α) = q, g(β) = r, g(γ) = p
∴ B లో ఉన్న విభిన్న మూలకాలకు C లో విభిన్న మూలకాలు g-ప్రతిబింబంగా ఉన్నది.
కనుక g : B → C అన్వేక ప్రమేయం.
g వ్యాప్తి g = g(B) = {p, q, r} = C
కనుక g : B → C సంగ్రస్తం
∴ g : B → C ద్విగుణ ప్రమేయం
ఇప్పుడు f = {(1, α), (2, γ), (3, β)}
g = {(α, q), (β, r), (γ, p)}
∴ gof = {(1, q), (2, p), (3, r)}
∴ (gof)^-1 = {(q, 1), (p, 2), (r, 3)} ……..(1)
g^-1 = {(q, α), (r, β), (p, γ)}
f^-1 = {(α, 1), (γ, 2), (β, 3)}
f^-1og^-1 = {(q, 1), (r, 3), (p, 2)} ……..(2)
(1), (2) ల నుండి
∴ (gof)^-1 = f^-1og^-1

Question 3.
f : R → R, g : R → R, f(x) = 3x – 2, g(x) = x² + 1 గా నిర్వచిస్తే
(i) (gof^-1)(2), (ii) (gof)(x – 1) లను కనుక్కోండి. [Mar. ’08; May ’06]
Solution:
f : R → R, g : R → R and f(x) = 3x – 2
f ద్విగుణ ప్రమేయం ⇒ విలోమం వ్యవస్థితం
y = f(x) = 3x – 2 అనుకోండి.
∵ y = f(x)
⇒ x = f^-1(y) ……..(i)
y = 3x – 2
⇒ x = \(\frac{y+2}{3}\) ………(ii)
(i), (ii) ల నుండి

(ii) (gof) (x – 1)
Solution:
(gof) (x – 1) = g(f(x – 1))
= g(3(x – 1) – 2), [∵ f(x) = 3x – 2]
= g(3x – 5)
= (3x – 5)² + 1, [∵ g(x) = x² + 1]
= 9x² – 30x + 26
∴ (gof) (x – 1) = 9x² – 30x + 26.

Question 4.
f = {(1, a), (2, c), (4, d), (3, b)}, g-1 = {(2, a), (4, b), (1, c), (3, d)} అయితే (gof)^-1 = f^-1og^-1 అని చూపండి. [(T.S) Mar. ’15]
Solution:
f = {(1, a), (2, c), (4, d), (3, b)}
∴ f^-1 = {(a, 1), (c, 2), (d, 4), (b, 3)}
g^-1 = {(2, a), (4, b), (1, c), (3, d)}
∴ g = {(a, 2), (b, 4), (c, 1), (d, 3)}
(gof) = {(1, 2), (2, 1), (4, 3), (3, 4)}
∴ (gof)^-1 = {(2, 1), (1, 2), (3, 4), (4, 3)} …….(1)
f^-1og^-1 = {(2, 1), (4, 3), (1, 2), (3, 4)} ………(2)
(1), (2) ల నుండి (gof)^-1 = f^-1og^-1.

Question 5.
f : R → R, g: R → R లను f(x) = 2x – 3, g(x) = x³ + 5 అయితే (fog)^-1(x) కనుక్కోండి.
Solution:
f : R → R, g : R → R, f(x) = 2x – 3, g(x) = x³ + 5
ఇప్పుడు (fog) (x) = f(g(x))
= f(x³ + 5) [∵ g(x) = x³ + 5]
= 2(x³ + 5) – 3, [∵ f(x) = 2x – 3]
f(x) = 2x³ + 7
∴ (fog) (x) = 2x³ + 7
y = (fog) (x) = 2x³ + 7
y = fog(x) = 2x³ + 7
⇒ x = (fog)^-1 (y) ……..(1)
⇒ y = 2x³ + 7
⇒ \(\frac{y-7}{2}\) = x³
⇒ x = \(\left(\frac{y-7}{2}\right)^{\frac{1}{3}}\) …….(2)
(1), (2) ల నుండి
(fog)^-1 (y) = \(\left(\frac{y-7}{2}\right)^{\frac{1}{3}}\)
(fog)^-1(x) = \(\left(\frac{x-7}{2}\right)^{\frac{1}{3}}\)

Question 6.
f(x) = x², g(x) = 2^x అయితే (fog) (x) = (gof) (x) సమీకరణం సాధించండి.
Solution:

Question 7.
f(x) = \(\frac{x+1}{x-1}\), (x ≠ ±1) అయితే, (fofofof) (x) కనుక్కోండి.
Solution:
f(x) = \(\frac{x+1}{x-1}\), (x ≠ ±1)
(i) (fofof) (x) = (fof) [f(x)]

(ii) (fofofof) (x)

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1B Textbook Solutions Chapter 10 అవకలజాల అనువర్తనాలు Exercise 10(f) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1B Solutions Chapter 10 అవకలజాల అనువర్తనాలు Exercise 10(f)

అభ్యాసం – 10 (ఎఫ్)

I.

1. క్రింది ప్రమేయాలకు రోల్ సిద్ధాంతం సరిచూడండి.

i) x² – 1; [–1, 1] పై [Mar. ’14, May ’13]
సాధన:
f(x) = x² – 1
f ప్రమేయం [-1, 1] పై అవిచ్ఛిన్నం, కనుక
f(-1) = f(1) = 0 మరియు
[-1, 1] లో f అవకలనీయం
∴ రోల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం c ∈ (-1, 1) అయ్యేటట్లు f'(c) = 0.
f(x) = 2x = 0
∴ = f'(c) = 0
2c = 0
c = 0
c = 0 ∈ (-1, 1)
కాబట్టి రోల్ సిద్ధాంతం సరిచూసినట్లే.

ii) sin x – sin 2x; [0, π] పై
సాధన:
f(x) = sin x – sin x
f ప్రమేయం [0, π] పై అవిచ్ఛిన్నం
కనుక f(0) = f(π) = 0 మరియు
లో f అవకలనీయం [0, π]
రోల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం C ∈(0, π)
f'(c) = 0
f'(x) = cos x – 2 cos 2x
f'(c) = 0 ⇒ cosc – 2 cos 2c = 0
⇒ cos c – 2(2cos²c – 1) = 0
⇒ cosc – 4 cos²c + 2 = 0
4 cos²c – cos c – 2 = 0
cos c = \(\frac{1 \pm \sqrt{1+32}}{8}\) = \(\frac{1 \pm \sqrt{33}}{8}\)
∴ c = cos^-1 \(\left(\frac{1 \pm \sqrt{33}}{8}\right)\)

iii) log (x² + 2) – log 3, [-1, 1] పై [A.P Mar. 15]
సాధన:
f(x) = log (x + 2) – log 3
f ప్రమేయంపై [-1, 1] పై అవిచ్ఛిన్నం
కనుక f(-1) = f(1) = 0 మరియు f[-1, 1] లో f అవకలనం
రోల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం c ∈ (-1, 1)
∴ f'(c) = 0
f'(x) = \(\frac{1}{x^2+2}\)(2x)
f'(c) = \(\frac{2 c}{c^2+2}\) = 0
2c = 0
c = 0
c = 0 ∈ (-1, 1).

ప్రశ్న 2.
f(x) = x² + bx² + ax ప్రమేయానికి [1, 3] పై రోల్ సిద్ధాంతం ధ్రువపడుతుంది. c = 2t + \(\frac{1}{\sqrt{3}}\) అయితే a, b ల విలువలు కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇచ్చినవి f(x) = x³ + bx² + ax
f'(x) = 3x² + 2bx + a
∴ f'(x) = 0 ⇔ 3c² + 2bc + a = 0

ప్రశ్న 3.
x² – 3x + k = 0 సమీకరణానికి [0, 1] లో రెండు విభిన్న మూలాలు ఉండేటట్లుగా, k అనే వాస్తవ సంఖ్య ఉండదని చూపండి.
సాధన:
f(0) = f(c)
0 – 0 + k = 1 – 3 + k
0 = -2
ఇది సాధ్యపడదు, కనుక X అనే వాస్తవ సంఖ్య.

ప్రశ్న 4.
y = (x – 3)² వక్రంపై (3, 0), (4, 1) లు రెండు బిందువులు. ఈ బిందువులను కలిపే జ్యాకు, వక్రంపై ఏ బిందువు వద్ద స్పర్శరేఖ సమాంతరంగా ఉంటుందో కనుకోండి.
సాధన:
ఇచ్చిన బిందువులు (3, 0) and (4, 1)
జ్యావాలు = \(\frac{1-0}{4-3}\) = 1
y = (x – 3)²
\(\frac{d y}{d x}\) = 2(x – 3)
⇒ వాలు = 2(x – 3)
1 = 2(x – 3)
\(\frac{1}{2}\) = x – 3
x = \(\frac{1}{2}\) + 3 = \(\frac{7}{2}\)
y = (x – 3)² = (\(\frac{7}{2}\) – 3) = \(\frac{1}{4}\)
వక్రంపై బిందువు (\(\frac{7}{2}\), \(\frac{1}{4}\))

ప్రశ్న 5.
y = x³ వక్రంపై (1, 1), (3, 27) లు రెండు బిందువులు. ఈ బిందువులను కలిపే జ్యా, వక్రంపై ఏ బిందువు వద్ద స్పర్శరేఖకు సమాంతరంగా ఉంటుందో కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇచ్చిన బిందువులు (1, 1) and (3, 27)
జ్యా వాలు = \(\frac{27-1}{3-1}\) = 13
y = x³

ప్రశ్న 6.
క్రింది సందర్భాలలో f‘(c) = \(\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\) ఉండే ‘C’ ని కనుక్కోండి.

i) f(x) = x² – 3x – 1, a = \(\frac{-11}{7}\), b = \(\frac{13}{7}\)
సాధన:

ii) f(x) = e^x; a = 0, b = 1
సాధన:
f(b) = f(1) = e’ = e
f(a) = f(0) = e° = 1
Given f(x) = e^x
f'(x) = e^x
f'(c) = \(\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\)
e^c = \(\frac{e-1}{1-0}\) a^x = N
e^c = e – 1 ⇔ \(\log _a^N\) = x
⇒ \(\log _{\mathrm{e}}^{(\mathrm{e}-1)}\) = c

ప్రశ్న 7.
(x² – 1) (x – 2) ప్రమేయానికి [−1, 2] పై రోల్ సిద్ధాంతం సరిచూడండి. అంతరంలో ఏ బిందువు వద్ద అవకలజం సున్న అవుతుందో కనుక్కోండి.
సాధన:
f(x) = (x² – 1) (x – 2) = x³ – 2x² – x + 2
f ప్రమేయం [−1, 2] లో అవిచ్ఛిన్నం
కనుక f(-1) = f(2) = 0 మరియు f
[−1, 2] లో f అవకలనం
రోల్ సిద్ధాంతం ప్రకారం ∃ C ∈ (−1, 2)
f'(c) = 0
f'(x) = 3x² – 4x – 1
f'(c) = 0
3c² – 4c – 1 = 0
c = \(\frac{4 \pm \sqrt{16+12}}{6}\)
c = \(\frac{4 \pm \sqrt{28}}{6}\)
c = \(\frac{2 \pm \sqrt{7}}{3}\)

ప్రశ్న 8.
కింది ప్రమేయాలకు వాటి పక్క సూచించిన సంవృతాంతరాలపై లెగ్రాంజ్ మధ్యమ మూల్య సిద్ధాంతం సరిచూడండి. ప్రతి సందర్భంలో, సిద్ధాంతంలో ఉన్న విధంగా బిందువు ‘C’ ని కనుక్కోండి.

i) x² – 1 on [2, 3]
సాధన:
f(x) = x² – 1
f ప్రమేయం [2, 3] లో
అవిచ్ఛిన్నం మరియు f అవకలనీయం
కనుక f(x) = x² – 1
f'(x) = 2x
లెగ్రాంజ్ మధ్యమ మూల్య సిద్ధాంతం ప్రకారం
C ∈(2, 3)
f'(c) = \(\frac{f(3)-f(2)}{3-2}\)
2c = \(\frac{8-3}{1}\)
2c = 5
c = \(\frac{5}{2}\)
c = \(\frac{5}{2}\) ∈ (2, 3)

ii) sin x – sin 2x, పై [0, π]
సాధన:
f(x) = sin x – sin 2x
f ప్రమేయం [0, π] లో అవిచ్ఛిన్నం మరియు f అవకలనీయం
f(x) = sin x – sin 2x
f(x) = cos x – 2 cos 2x
లెగ్రాంజ్ మధ్యమ మూల్య సిద్ధాంతం ప్రకారం C ∈ (0, π)
f(c) = \(\frac{f(\pi)-f(0)}{\pi-0}\)
cosc – 2 cos 2c = 0
cosc – 2(2cos² – 1) = 0
cosc – 4 cos²c + 2 = 0
4 cos²c – cos c – 2 = 0
cos c = \(\frac{1 \pm \sqrt{1+32}}{8}\) = \(\frac{1 \pm \sqrt{33}}{8}\)
c = cos^-1\(\left(\frac{1 \pm \sqrt{33}}{8}\right)\)

iii) log x on [1, 2].
సాధన:
f(x) = log x
f ప్రమేయం [1, 2] లో
అవిచ్ఛిన్నం మరియు f అవకలనీయం
కనుక f(x) = log x
f(x) = \(\frac{1}{x}\)
లెగ్రాంజ్ మధ్యమ సిద్ధాంతం ప్రకారం
c ∈(1, 2) such that
f'(c) = \(\frac{f(2)-f(1)}{2-1}\)
\(\frac{1}{c}\) = \(\frac{\log 2-\log 1}{1}\)
\(\frac{1}{c}\) = \(\frac{\log 2-\log 1}{1}\)
\(\frac{1}{c}\) = log 2
c = \(\frac{1}{\log _e^2}\) = \(\log _2^e \text {. }\)

Practicing the Intermediate 1st Year Maths 1A Textbook Solutions Chapter 3 మాత్రికలు Exercise 3(f) will help students to clear their doubts quickly.

AP Inter 1st Year Maths 1A Solutions Chapter 3 మాత్రికలు Exercise 3(f)

I. కింది ఇచ్చిన ప్రతి మాత్రికకూ కోటి కనుక్కోండి.

Question 1.
\(\left[\begin{array}{ll}
1 & 0 \\
0 & 0
\end{array}\right]\)
Solution:
Det A = \(\left|\begin{array}{ll}
1 & 0 \\
0 & 0
\end{array}\right|\)
= 0 – 0
= 0
| 1 | = 1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 1

Question 2.
\(\left[\begin{array}{ll}
1 & 0 \\
0 & 1
\end{array}\right]\)
Solution:
Det A = \(\left|\begin{array}{ll}
1 & 0 \\
0 & 1
\end{array}\right|\)
= 1 – 0
= 1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 2

Question 3.
\(\left[\begin{array}{ll}
1 & 1 \\
0 & 0
\end{array}\right]\)
Solution:
Det A = \(\left|\begin{array}{ll}
1 & 1 \\
0 & 0
\end{array}\right|\)
= 0 – 0
= 0
|1| = 1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 1

Question 4.
\(\left[\begin{array}{ll}
1 & 1 \\
1 & 0
\end{array}\right]\)
Solution:
Det A = \(\left|\begin{array}{ll}
1 & 1 \\
1 & 0
\end{array}\right|\)
= 0 – 1
= -1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 2

Question 5.
\(\left[\begin{array}{ccc}
1 & 0 & -4 \\
2 & -1 & 3
\end{array}\right]\)
Solution:
\(\left|\begin{array}{cc}
1 & -4 \\
2 & 3
\end{array}\right|\)
= 3 + 8
= 11 ≠ 0
∴ ρ(A) = 2

Question 6.
\(\left[\begin{array}{lll}
1 & 2 & 6 \\
2 & 4 & 3
\end{array}\right]\)
Solution:
\(\left|\begin{array}{ll}
2 & 6 \\
4 & 3
\end{array}\right|\)
= 6 – 24
= -18 ≠ 0
∴ ρ(A) = 2

II.

Question 1.
\(\left[\begin{array}{lll}
1 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 0
\end{array}\right]\)
Solution:
Det A = \(\left[\begin{array}{lll}
1 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 0
\end{array}\right]\)
= 1(1 – 0) – 0(0 – 0) + 0(0 – 0)
= 1 – 0 + 0
= 1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 3

Question 2.
\(\left[\begin{array}{ccc}
1 & 4 & -1 \\
2 & 3 & 0 \\
0 & 1 & 2
\end{array}\right]\)
Solution:
Det A = \(\left|\begin{array}{ccc}
1 & 4 & -1 \\
2 & 3 & 0 \\
0 & 1 & 2
\end{array}\right|\)
= 1(6 – 0) – 2(8 + 1) + 0(0 + 3)
= 6 – 18
= -12 ≠ 0
∴ ρ(A) = 3

Question 3.
\(\left[\begin{array}{lll}
1 & 2 & 3 \\
2 & 3 & 4 \\
0 & 1 & 2
\end{array}\right]\) [(T.S) Mar. ’15]
Solution:
Det A = \(\left|\begin{array}{lll}
1 & 2 & 3 \\
2 & 3 & 4 \\
0 & 1 & 2
\end{array}\right|\)
= 1(6 – 4) – 2(4 – 3) + 0(8 – 9)
= 2 – 2 + 0
= 0
∴ ρ(A) ≠ 3, ρ(A) < 3
ఉపమాత్రిక నిర్ధారకం \(\left|\begin{array}{ll}
1 & 2 \\
2 & 3
\end{array}\right|\)
= 3 – 4
= -1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 2

Question 4.
\(\left[\begin{array}{lll}
1 & 1 & 1 \\
1 & 1 & 1 \\
1 & 1 & 1
\end{array}\right]\) [Mar. ’08]
Solution:
A = \(\left[\begin{array}{lll}
1 & 1 & 1 \\
1 & 1 & 1 \\
1 & 1 & 1
\end{array}\right]\)
det A = 0, ρ(A) ≠ 3.
ప్రతి 2 × 2 ఉపమాత్రిక det సున్న
∴ ρ(A) ≠ 2
|1| = 1 ≠ 0
∴ ρ(A) = 1

Question 5.
\(\left[\begin{array}{cccc}
1 & 2 & 0 & -1 \\
3 & 4 & 1 & 2 \\
-2 & 3 & 2 & 5
\end{array}\right]\)
Solution:
ఉపమాత్రిక B నిర్ధారకం = \(\left|\begin{array}{ccc}
1 & 2 & 0 \\
3 & 4 & 1 \\
-2 & 3 & 2
\end{array}\right|\)
= 1(8 – 3) – 2(6 + 2)
= 5 – 16
= -11 ≠ 0
మాత్రిక కోటి = 3

Question 6.
\(\left[\begin{array}{cccc}
0 & 1 & 1 & -2 \\
4 & 0 & 2 & 5 \\
2 & 1 & 3 & 1
\end{array}\right]\)
Solution:
ఉపమాత్రిక A నిర్ధారకం = \(\left[\begin{array}{lll}
0 & 1 & 1 \\
4 & 0 & 2 \\
2 & 1 & 3
\end{array}\right]\)
= -1(12 – 4) + 1(4 – 0)
= -8 + 4
= -4 ≠ 0
∴ ρ(A) = 3