Q 1 :    

The sum of all the solutions of the equation (8)2x-16·(8)x+48=0 is :              [2024]

  • 1+log8(8)

     

  • log8(6)

     

  • 1+log8(6)

     

  • log8(4)

     

(C)

    We have, 82x-16·8x+48=0

    Let 8x=t

   t2-16t+48=0t2-12t-4t+48=0

   (t-12)(t-4)=0t=4 or t=12

   8x=4 or 8x=12

   x=log84 or x=log812

    Sum of solutions =log84+log812=log848=log8(6·8)

   =log88+log86=1+log86

 



Q 2 :    

Let α,β be the roots of the equation x2+22x-1=0. The quadratic equation, whose roots are α4+β4 and 110(α6+β6), is:         [2024]

  • x2-195x+9466=0

     

  • x2-180x+9506=0

     

  • x2-195x+9506=0

     

  • x2-190x+9466=0

     

(C)

   We have, x2+22x-1=0

       α+β=-22 and αβ=-1

   Now, α2+β2=(α+β)2-2αβ=(-22)2-2(-1)

   =8+2=10

   Also, α4+β4=(α2+β2)2-2(αβ)2=(10)2-2(1)

   =100-2=98

   and α6+β6=(α2+β2)3-3α2β2(α2+β2)=(10)3-3(1)(10)

   =1000-30=970

   So, 110(α6+β6)=97

   Hence, equation whose roots are α4+β4 and 110(α6+β6) is x2-(98+97)x+98×97=0 i.e.,x2-195x+9506=0 

 



Q 3 :    

Let α,β:α>β, be the roots of the equation x2-2x-3=0. Let Pn=αn-βn,nN. Then (113-102)P10+(112+10)P11-11P12 is equal to    [2024]

  • 112P9  

     

  • 102P9  

     

  • 103P9  

     

  • 113P9

     

(C)

We have, x2-2x-3=0 has two roots α and β

So for Sn=αnβn, by Newton's theorem, we have Sn+2-2Sn+1-3Sn=0

(αn+2-βn+2)-2(αn+1-βn+1)-3(αn-βn)=0

Pn+2-2Pn+1-3Pn=0  [Pn=αn-βn]

For n=9, we have

P12-2P11-3P10=0                  ...(i)

P12=2P11+3P10

For n=9, we have

P11-2P10-3P9=0

P11=2P10+3P9

So, (113-102)P10+(112+10)P11-11P12

=(113-102)P10+(112+10)(2P10+3P9)-11(2P11+3P10)

=113P10-102P10+22P10+102P10-113P10+116P9+103P9-112(2P10+3P9)

=22P10+116P9+103P9-22P10-116P9=103P9



Q 4 :    

Let α,β are the roots of the equation, x2-x-1=0 and Sn=2023αn+2024βn, then :                [2024]

  •  2S12=S11+S10  

     

  •  2S11=S12+S10  

     

  •  S11=S10+S12  

     

  •  S12=S11+S10

     

(D)

Given, α and β are the roots of x2-x-1=0

α2-α-1=0 and β2-β-1=0

α2=1+α and β2=1+β                                     (i)

Now, S10=2023α10+2024β10  [Sn=2023αn+2024βn]

S11=2023α11+2024β11

S10+S11=2023α10(1+α)+2024β10(1+β)

         =2023α10·α2+2024β10·β2  [From (i)]

         =2023α12+2024β12=S12

S12=S10+S11

 



Q 5 :    

Let x1,x2,x3,x4 be the solutions of the equation 4x4+8x3-17x2-12x+9=0 and (4+x12)(4+x22)(4+x32)(4+x42)=12516m. Then the value of m is _______ .           [2024]



(221)

We have, x1,x2,x3 and x4 are solution of 4x4+8x3-17x2-12x+9=0

4x4+8x3-17x2-12x+9

       =4(x-x1)(x-x2)(x-x3)(x-x4)          ...(i)

Let us substitute x=2i in (i)

64-64i+68-24i+9

      =4(2i-x1)(2i-x2)(2i-x3)(2i-x4)

4(2i-x1)(2i-x2)(2i-x3)(2i-x4)=141-88i       ...(ii)

Substitute x=-2i in (i), we get

4(2i+x1)(2i+x2)(2i+x3)(2i+x4)=141+88i            ...(iii)

Multiplying (ii) and (iii), we get

(4+x12)(4+x22)(4+x32)(4+x42)=(141)2+88216

125m16=2762516m=221



Q 6 :    

If α satisfies the equation x2+x+1=0 and (1+α)7=A+Bα+Cα2,  A,B,C0, then 5(3A-2B-C) is equal to _______ .           [2024]



(5)

As α satisfies x2+x+1=0α=ω or ω2

Now, (1+α)7=(1+ω)7=A+Bω+Cω2

-ω2=A+Bω+Cω2  [1+ω+ω2=0 and ω3=1]

A+Bω+(C+1)ω2=0

As ω=-12+32i & ω2=-12-32i

A+B(-12+32i)+(C+1)(-12-32i)=0

A-B2-C+12=0  and  32B-32(C+1)=0

2A-B-C-1=0  and  B-C=1

On solving, we get A = B and B - C = 1

   5(3A-2B-C)=5(3B-2B-C)=5(B-C)=5×1=5



Q 7 :    

Let α,β be the roots of the equation x2-x+2=0 with Im(α)>Im(β). Then α6+α4+β4-5α2 is equal to ____ .     [2024]



(13)

We have, x2-x+2=0

As α,β are the roots of equation so, it satisfy the equation.

α2-α+2=0α2=α-2

α4=(α-2)2                           [Squaring both sides]

α4=4+α2-4α=4+α-2-4α=2-3α

and α6=α2·α4=(α-2)(2-3α)=2α-3α2-4+6α

             =8α-4-3(α-2)=8α-4-3α+6=5α+2

Similarly, β4=2-3β

Now, α6+α4+β4-5α2

           =5α+2+2-3α+2-3β-5(α-2)

            =16-3(α+β)=16-3(1)=13



Q 8 :    

Let α,β be the roots of the equation x2-6x+3=0 such that Im(α)>Im(β). Let a,b be integers not divisible by 3 and n be a natural number such that α99β+α98=3n(a+ib),i=-1. Then n+a+b is equal to ______ .           [2024]



(49)

Roots of the equation x2-6x+3=0 are

x=6±6-122x=6±6i2

     Im(α)>Im(β)

   α=6+6i2,  β=6-6i2

α2=2·6·6·i4,  β2=-2·6·6i4

α2=3i,  β2=-3iαβ=i

Now, α99β+α98=3n(a+ib)

α98(αβ+1)=3n(a+ib)(3i)49(i+1)=3n(a+ib)

349·i(i+1)=3n(a+ib)349·(-1+i)=3n(a+ib)

n=49,a=-1,b=1        n+a+b=49



Q 9 :    

Let a,b,c be the lengths of three sides of a triangle satisfying the condition (a2+b2)x2-2b(a+c)x+(b2+c2)=0. If the set of all possible values of x is the interval, (α,β) then 12(α2+β2) is equal to _____ .           [2024]



(36)

We have, (a2+b2)x2-2b(a+c)x+(b2+c2)=0

a2x2+b2x2-2abx-2bcx+b2+c2=0

a2x2-2abx+b2+b2x2-2bcx+c2=0

(ax-b)2+(bx-c)2=0

ax-b=0, bx-c=0

ax=b, bx=cax2=bx, bx2=cx

Since, a+b>c, b+c>a and c+a>b

a+ax>bx, ax+bx>a and bx+a>ax

a+ax>ax2, ax+ax2>a and ax2+a>ax

x2-x-1<0, x2+x-1>0 and x2-x+1>0

1-52<x<1+52x<-1-52 or x>-1+52

5-12<x<5+12α=5-12, β=5+12

        12(α2+β2)=36