Q 1 :    

Let f(x)=3x-2+4-x be a real valued function. If α and β are respectively the minimum and the maximum values of f, then α2+2β2 is equal to              [2024]

  • 42

     

  • 44

     

  • 24

     

  • 38

     

(1)

f(x)=3x-2+4-x

f'(x)=32x-2-124-x

     f'(x)=09(4-x)=(x-2)x=195[2,4]

Now, f(2)=2, f(195)=25, f(4)=32

    α=2, β=25α2+2β2=2+40=42

 



Q 2 :    

If the function f(x)=(1x)2x; x>0 attains the maximum value at x=1e then                [2024]

  • (2e)π>π(2e)  

     

  • e2π<(2π)e  

     

  • eπ>πe  

     

  • eπ<πe

     

(3)

 



Q 3 :    

If the function f(x)=2x3-9ax2+12a2x+1, a>0 has a local maximum at x=α and a local minimum at x=α2, then α and α2 are the roots of the equation :              [2024]

  • x2+6x+8=0

     

  • 8x2-6x+1=0

     

  • 8x2+6x-1=0

     

  • x2-6x+8=0

     

(4)

We have, f(x)=2x3-9ax2+12a2x+1

f'(x)=6x2-18ax+12a2=6(x2-3ax+2a2)

6(x-a)(x-2a)=0

      f'(x)=0x=a,2a

Now, f''(x)=12x-18a

             f''(a)=12a-18a=-6a<0  (maximum)

             f''(2a)=24a-18a=6a>0  (minimum)

f(x) has a local maximum at x=a and minimum at x=2a.

 α=a and α2=2a

a2=2aa=0,2  a=2=α      (a>0)

α2=4

∴  Equation having roots α and α2 is 

       x2-(α+α2)x+α·α2=0

x2-(2+4)x+2×4=0x2-6x+8=0



Q 4 :    

A variable line L passes through the point (3, 5) and intersects the positive coordinate axes at the points A and B. The minimum area of the triangle OAB, where O is the origin, is:                       [2024]

  • 35

     

  • 40

     

  • 25

     

  • 30

     

(4)

Equation of line AB:xa+yb=1

Since, it passes through (3, 5)

    3a+5b=1

3b+5a=ab  5a-ab=-3b  a(5-b)=-3b

a=3bb-5

Area of triangle =|12×a×b|=12×3bb-5×b

f(b)=3b22b-10

f'(b)=0  (2b-10)6b-2(3b2)=0

12b2-60b-6b2=0  6b2-60b=0

b2-10b=0  b(b-10)=0

          b=0 or b=10

So for minimum area, b=10

Hence, minimum area=3b22b-10=3×(10)22×10-10

                                                                        =30010=30sq. units



Q 5 :    

The maximum area of a triangle whose one vertex is at (0, 0) and the other two vertices lie on the curve y=-2x2+54 at points (x,y) and (-x,y), where y>0, is                        [2024]

  • 108

     

  • 122

     

  • 88

     

  • 92

     

(1)

Let ABC be the required triangle whose area is A.

    A=12|0(y-y)+x(y-0)-x(0-y)|

=12|xy+xy|=12(2xy)=xy

=x(-2x2+54)=-2(x3-27x)

A=-2(x3-27x)dAdx=-6x2+54

For critical point, dAdx=0

3x2-27=0x2=9x=±3

Now, d2Adx2=-12x,d2Adx2|x=3<0

   Maximum area, A=-2(27-(27×3))

                                         =-2×(-54)=108sq. units.

 



Q 6 :    

Let f(x)=(x+3)2(x-2)3,x[-4,4]. If M and m are the maximum and minimum values of f, respectively, in [-4,4],

 

 then the value of M-m is:                     [2024]

  • 600

     

  • 392

     

  • 108

     

  • 608

     

(4)

Given, f(x)=(x+3)2(x-2)3                               ...(i)

Differentiate (i), w.r.t. x, we get

f'(x)=2(x+3)(x-2)3+3(x+3)2(x-2)2

           =(x+3)(x-2)2[2(x-2)+(x+3)×3]

            =(x+3)(x-2)2(5x+5)

For maxima / minima, f'(x)=0

(x+3)(x-2)2(5x+5)=0x=-3,-1,2

Now find the value of (i) at x=-4,-3,-1,2,4

        f(-4)=(-4+3)2(-4-2)3=1×(-216)=-216

        f(-3)=0

        f(-1)=(-1+3)2(-1-2)3=4×(-27)=-108

        f(2)=0

         f(4)=(4+3)2(4-2)3=49×8=392

    Maximum value, M=392

          Minimum value, m=-216

Hence, M-m=392+216=608