Q.

Let x=mn (m,n are co-prime natural numbers) be a solution of the equation cos(2sin-1x)=19 and let α,β(α>β) be the roots of the equation mx2-nx-m+n=0.  Then the point (α,β) lies on the line                    [2024]

1 3x-2y=-2  
2 5x-8y=-9  
3 3x+2y=2  
4 5x+8y=9  

Ans.

(4)

We have, cos(2sin-1x)=19

Put sin-1x=θ

cos2θ=191-2sin2θ=19

sinθ=23   (x>0 and sinθ lies in the first quadrant)

x=23=mn.    So, m=2 and n=3

The given equation becomes, 2x2-3x-2+3=0

2x2-3x+1=02x2-2x-x+1=0

(2x-1)(x-1)=0 x=12 or x=1

α=1 and β=12,which lies on the line 5x+8y=9