Q.

If the sum of the series (12-13)+(122-12·3+132)+(123-122·3+12·32-133)+(124-123·3+122·32-12·33+134)+... is αβ, where α and β are co-prime, then α+3β is equal to ________ .             [2023]


Ans.

(7)

Let S=(12-13)+(122-12·3+132)+(123-122·3+12·32-133)+ 

=(x-y)+(x2-xy+y2)+(x3-x2y+xy2-y3)+,where x=12, y=13 

Multiply both sides by x+y

(x+y)S=(x2-y2)+(x3+y3)+(x4-y4)+ 

(x+y)S=(x2+x3+x4+)-(y2+y4+y6+)+(y3+y5+)

=[141-12]-[191-19]+[1271-19]                            [infinite G.P.]

=12-18+124

(12+13)·S=512

S=512×65=12                 α=1,β=2, so (α+3β)=1+3×2=7