Q 1 :    

The value of 1×22+2×32++100×(101)212×2+22×3++1002×101 is           [2024]

  • 305301  

     

  • 306305

     

  • 3130

     

  • 3231

     

(A)

1×22+2×32++100×(101)212×2+22×3++1002×101

n=1100n(n+1)2n=1100n2(n+1)

n=1100(n3+2n2+n)n=1100(n3+n2)=n=1100n3+n=11002n2+n=1100nn=1100n3+n=1100n2

(100(101)2)2+2·100(101)(201)6+100(101)2(100(101)2)2+100(101)(201)6=305301

 



Q 2 :    

If 11+2+12+3++199+100=m and 11·2+12·3++199·100=n, then the point (m,n) lies on the line                      [2024]

  • 11(x-1)-100(y-2)=0

     

  • 11(x-2)-100(y-1)=0

     

  • 11x-100y=0

     

  • 11(x-1)-100y=0

     

(C)

11+2+12+3++199+100=m

and 11·2+12·3++199·100=n

2-11+3-21++100-991=m

100-1=mm=10-1=9  (i)

Also, (11-12)+(12-13)++(199-1100)=n

1-1100=nn=99100  (ii)

    (m,n)=(9,99100)

So, (m,n) lies on 11x-100y=0



Q 3 :    

If the sum of the series 11·(1+d)+1(1+d)(1+2d)++1(1+9d)(1+10d) is equal to 5, then 50d is equal to :                            [2024]

  • 5

     

  • 15

     

  • 10

     

  • 20

     

(A)

We have, 

11·(1+d)+1(1+d)(1+2d)++1(1+9d)(1+10d)=5

r=110[1{1+(r-1)d}{1+rd}]=5

r=1101d[11+(r-1)d-11+rd]=5

1dr=110[11+(r-1)d-11+rd]=5

[11-11+d]+[11+d-11+2d]++[11+9d-11+10d]=5d

1-11+10d=5d  10d1+10d=5d

5+50d=10  50d=5



Q 4 :    

The sum of the series 11-3.12+14+21-3.22+24+31-3.32+34+up to 10-terms is                     [2024]

  • -45109

     

  • 55109

     

  • -55109

     

  • 45109

     

(C)

Given 11-3.12+14+21-3.22+24+31-3.32+34+

Tr=r1-3r2+r4

Tr=r(r4-2r2+1)-r2=r(r2-1)2-r2

Tr=r(r2-r-1)(r2+r-1)

           =12[(r2+r-1)-(r2-r-1)(r2-r-1)(r2+r-1)]

Tr=12[1r2-r-1-1r2+r-1]

Sum of 10 terms

         r=110Tr=12{[1-1-11]}+12[11-15]++12[189-1109]

Using telescopic,

12[-1-1109]=12[-109-1109]=12[-110109]=-55109

 



Q 5 :    

If 1+3-223+5-2618+93-112363+49-206180+ upto =2+(ba+1)loge(ab), where a and b are integer with gcd(a,b)=1, then 11a+18b is equal to _______.          [2024]



(76)

Let S=1+3-223+5-2618+93-112363+

=1+3-223+(3-2)2(3)2·6+(3-2)3(3)3·12+

=1+t2+t26+t312+                      [where t=3-23]

=1+t(1-12)+t2(12-13)+t3(13-14)+

=(t+t22+)-1t(t+t22+t33+)+2

=2+(1t-1)log(1-t)

=2+(33-2-1)log(1-3-23)

=2+(23-2)log(23)=2+(6+21)12log23

=2+(32+1)log23

  a=2 and b=3

     11a+18b=22+54=76

 



Q 6 :    

Let the first term of a series be T1=6 and its rth term Tr=3Tr-1+6r,r=2,3,,n. If the sum of the first n terms of this series is 15(n2-12n+39)(4·6n-5·3n+1), then n is equal to ______ .              [2024]



(6)

We have, T1=6 and Tr=3Tr-1+6r

Now, T2=3T1+62=3×6+62

T3=3T2+63=3(3×6+62)+63=32×6+3×62+63

T4=3T3+64=3(32×6+3×62+63)+64

       =33×6+32×62+3×63+64

    Tr=3r-1×6+3r-2×62++6r

               =3r-1×6(1+63+(63)2+(63)r-1)

               =3r-1×6×(1+2+22++2r-1)

               =3r-1×6(2r-11)=6×3r3(2r-1)

                =2×3r(2r-1)=2(6r-3r)

Sum of n terms Sn=n2(6r-3r)

                 =2(n6r-n3r)=2(6(6n-1)5-3(3n-1)2)

                =15(12×6n-12-15×3n+15)

               =35(4×6n-5×3n+1)n2-12n+39=3

n2-12n+36=0n=6



Q 7 :    

Let the positive integers be written in the form:     

                                               1

                                 2                            3

                      4                      5                          6

              7                8                           9                     10

 

 If the kth row contains exactly k numbers for every natural number k, then the row in which the number 5310 will be, is ______.              [2024]



(103)

First element of kth row =k(k-1)2+1

Last element of kth row = =k(k+1)2

k(k-1)2+15310k(k+1)2

k(k-1)+210620k(k+1)

k2-k+210620k2+k

-k+210620-k2k  210620-k2+k2k

15310-k22+k2k5310-k22-k20

k2+k-5310×20  k2+k-106200

For k=100, k2+k-10620=10100-10620<0

For k=103, k2+k-10620=10609+103-10620>0

So, the value of k=103



Q 8 :    

If (1α+1+1α+2++1α+1012)-(12·1+14·3+16·5++12024·2023)=12024, Then α is equal to _______ .                [2024]



(1011)

Given (1α+1+1α+2++1α+1012)-(12·1+14·3++12024·2023)=12024  ...(i)

Now, r=1101212r(2r-1)=r=11012[12r-1-12r]

=[(1-12)+(13-14)++(12023-12024)]

=(1+13++12023)-(12+14++12024)

=(1+12+13++12023)-12(1+12++11012)-12(1+12+13++11011)

11012+11013++12023-12024

1α+1+1α+2++1α+1012=12024-r=1101212r(2r-1)=11012++12023

α+1012=2023α=1011

 



Q 9 :    

Let α=12+42+82+132+192+262+ upto 10 terms and β=n=110n4. If 4α-β=55k+40, then k is equal to ______ .           [2024]



(353)

α=12+42+82+132 upto 10 terms, and β=14+24+34+ upto 10 terms.

Let us find general terms for a

             Sn=1+4+8+...+an

Again Sn=          1+4+...+an-1+an

          ________________________________

           O=1+3+4+...(n-1)term-an

an=1+3+4+

an=1+(3+4+5++(n-1) terms)

an=1+n-12(4+n)=2+(n-1)(4+n)2

       n2+4n-4-n+22=n2+3n-22

So, α=n=110(n2+3n-22)2 and β=n=110n4

4α=n=110(n4+9n2+4+6n3-12n-4n2) and β=n=110n4

Now, 4α-β=n=110(5n2+6n3-12n+4)

4α-β=5n=110n2+6n=110n3-12n=110n+4×10

=5×10(10+1)(20+1)6+6(10×112)2-12(10×112)+40

=353×55+40

So, k=353

 



Q 10 :    

Let Sn be the sum to n-terms of an arithmetic progression 3, 7, 11,..... If 40<(6n(n+1)k=1nSk)<42, then n equals _____ .            [2024]



(9)

Let Sk=3+7+11+ upto k terms

=k2[2×3+(k-1)(4)]=k2[6+4k-4]

=k(2k+1)=2k2+k

      k=1n(2k2+k)=2n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2

Since, 40<(6n(n+1)k=1nSk)<42

40<2(2n+1)+3<4240<4n+5<42

35<4n<378.75<n<9.25  

  n=9