Q.

Let a,ar,ar2,… be an infinite G.P. If ∑n=0∞arn=57 and ∑n=0∞a3r3n=9747, then a+18r is equal to            [2024]

1 38  
2 46  
3 31  
4 27  

Ans.

(3)

Given, ∑n=0∞arn=57

⇒a1-r=57                                                      ...(i)

                                                         [Sum of infinite G.P.]

Also, ∑n=0∞a3r3n=9747

i.e., a3+a3r3+…∞=9747

⇒a31-r3=9747⇒(57(1-r))31-r3=9747

(1-r)(1+r+r2)(1-r)3=19⇒19(1-r)2=1+r+r2

⇒19+19r2-38r=1+r+r2

⇒18r2-39r+18=0

⇒r=23,32⇒r=23                [∵|r|<1]

∴      a=57(1-23)⇒a=19

So, a+18r=19+12=31