Bihar Board 12th Maths Important Questions Long Answer Type Part 3 in Hindi

22 April 2025

BSEB 12th Maths Important Questions Long Answer Type Part 3 in Hindi

Application of Derivatives

प्रश्न 1.
एक घन का आयत 9 cm³/sec की दर से बढ़ रहा है, जब किनारे की लम्बाई 10 cm है तो सतह का क्षेत्रफल कितनी तेजी से बढ़ रही है।
उत्तर:
माना कि, घन की भुजा की लम्बाई x,
आयतन v तथा सतह का क्षेत्रफल s है।
∴ घन का आयतन v = x³
∴ तथा सतह का क्षेत्रफल s = 6x² जहाँ x समय t का फलन है।
∴ दिया गया है,

प्रश्न 2.
दिए गए फलन में f(x) = sin x + cos x,0 ≤ x ≤ 2π की ओर वृद्धि और कमी होने का अंतराल ज्ञात करें।
उत्तर:
दिया गया है
f(x) = sin x + cos x
f(x) = cos x – sin x
अब, f(x) = 0
∴ sinx = cosx जो कि दिया गया

प्रश्न 3.

प्रश्न 4.
विन्दु (1, 1) पर किसी वक्र x^2/3 + y^2/3 = 2 पर स्पर्श तथा अभिलंब का समीकरण ज्ञात करें।
उत्तर:
वक्र का समीकरण
x^2/3 + y^2/3 = 2
x के संदर्भ में अवकलित करने पर,

∴ बिन्दु (1, 1) पर स्पर्श रेखा का समीकरण
y – 1 = -1 (x – 1)
या, y + x = 2
तथा बिन्दु (1, 1) पर अभिलंब की ढाल

इस प्रकार, बिन्दु (1, 1) अभिलंब का समीकरण
y – 1 = 1 (x – 1)
या, y – x = 0

प्रश्न 5.

प्रश्न 6.
(25)^1/3 के संभावित मान में अवकलन का प्रयोग करें।
उत्तर:
माना कि y = x^1/3,x = 27 तथा माना कि Δx = -2
तो, Δy = (x + Δx)^1/3 – x^1/3 – x^1/3
Δy= (25)^1/3 -(27)^1/3
Δy= (25)^1/3 – 3
(25)^1/3 = 3 + Δy
= dy = Ay

(25)^1/3 का संभावित मान = 3 + (0.07) = 2.326

प्रश्न 7.
(3.02) के संभावित मान ज्ञात करें जहाँ f(x) = 3x² + 5x + 3.
उत्तर:
माना कि x = 3 तथा Δx = 0.02 तब,
f(3.02) =f(x + Δx) = 3(x + Δx)² + 5(x + Δx) + x
Δy = f(x + Δx) – f(x)
f(x+ Δx) = f(x) + Δy [∵ dx ≅ Δx]
≅ f(x) + f(x)Δx
f(3.02)= (3x² + 5x+3) + (6x +5)Δx
= {3 (3)² + 5 (3) + 3} + {6(3) + 5} (0.02)
जहाँ = 3, Δx= 0.02
= (27 + 15 + 13) + (18+5) (0.02)
= 45 + 0.46%D 45.46
f(3.02) का संभावित मान 45.46 है।

प्रश्न 8
ए जसपाल गेस पेपर, 2020 0.8. घन की भुजा को 2% से बढ़ने के कारण xm की भुजा के घन के आयतन v में संभावित परिवर्तन ज्ञात करें।
उत्तर:
हम जानते हैं कि –
घन का आयतन v = x³
या, dv = (dv/dx) Δx = (3x²)Δx
= (3x²) (0.02x) = 0.06x³m³
जहाँ x का 2% है 0.02x।
∴ घन के आयतन में संभावित परिवर्तन = 0.06x³m³

प्रश्न 9.
माना बिन्दु A और B पर दो धरातल ध्रुव AP तथा BQ स्थित है। यदि AP = 16 m. BQ = 22 m तथा AB = 20 m तो, बिन्दु A से; AB पर स्थित बिन्दु R की .दूरी ज्ञात करें इस प्रकार कि RP² + RQ² न्यूनतम हों।
उत्तर:
माना कि बिन्दु RAB पर इस प्रकार स्थित है।
कि AR = xm तो,

RB = (20-xym (:: AB = 20m)
हम जानते हैं कि –
RP² = AR² + AP²
RQ² = RB² + B²
RP² + RQ² = AR² + AP² + RB²+ BQ²
= x² + (16)² + (20-x)² + (22)²
= 2x² – 40x + 160
माना कि,
= S(x) = RP² + RQ²
= 2x² – 40x + 1140
∴ S'(x)= 4x – 40
अब, S'(x) = 0 तो, x = 10 ..
इस प्रकार, S”(x) = 4 > 0,x के सभी मानों के लिए तया S”(10)>0.
∴ द्वितीय अवकलित जाँच से,
S के Local minima,x= 10 बिन्दु पर है।
∴ AB पर, A से R के बीच की दूरी AR = x = 10m

प्रश्न 10.
दिए गए फलन /का निरपेक्ष महत्तम (absolute maximum) तथा न्यूनतम मान ज्ञात करें।
f(x) = 12x^4/3 – 6x^1/3,x∈[-1, 1]
उत्तर:
प्रश्नानुसार,
f(x) = 12x^4/3 – 6x^1/3

प्रश्न 11.
एक कार t = 0 sec समय पर बिन्दु P से चलना प्रारंभ करती है तथा जिन्दु Q पर रुक जाती है। t seconds में उसके द्वारा x meters दूरी तय करती है। जो दिया गया है x = t²(2 – t/3 ) कार को Q तक पहुँचाने का समय ज्ञात करें तथा P और के बीच की दूरी तय करें।
उत्तर:
माना कि t-second में कार का वेग v है।
∴ प्रश्नानुसार,
x = t²(2 – t/3)
∴ v = dx/dt = 4t – t² = t(4 – t)
जब v = 0 तथा t = 0,4
अब, P पर v 0 इसी प्रकार ए तथा P, = 0.
इसलिए, Q पर, t = 4
इस प्रकार, कार बिन्दु Q पर 4 seconds के बाद पहुंचती है।
तथा समय t = 4 second में तय की गयी दूरी
= [x]_{t = 4 sec} = 4² [2 – 4/3]
= 16[2/3] = 32/3 m

प्रश्न 12.
एक जलावास (Water tank) जो अंत समवृतीय शंकु के आकार का हैं। निसका अक्ष धरातल तथा शीर्थ नीचे है तथा जलावास (water tank) का अर्द्धधरातल कोण {semivertical angle) tan^-1 (0.5) है। 5 cubic meter/hour की स्थित दर से इसमें पानी भरा जा रहा है। जब tank में जल की गहराई 4m हो जाती है। उस समय जल की सतह किस दर से बढ़ रही है ज्ञात करें।
उत्तर:
माना कि शंकु की त्रिज्या r, ऊंचाई h तथा कोण α है।
तो tanα = r/h
या, α = tan^-1(r/h)
माना कि शंकु का आयतन v है तो

प्रश्न 13.
एक आदमी जिसकी ऊंचाई 2 meter है, 5 km/h के समरूप वेग से हम रहा है तथा वह आदमी एक 1 amp post जिसकी ऊंचाई 6 meters है उससे दूर टहल रहा है तो, उसकी छाया में किस दर से वृद्धि होगी ज्ञात करें?
उत्तर:
माना किAB lamp post है तथा MN एक आदमी है। 1 amp post B पर स्थित है तथा माना कि Am = 1 meters तो MS उस आदमी की छाया है।
माना कि MS = S meters
∴ ΔMSN ~ΔASB

प्रश्न 14.
वक्र x² = 4y के अभिलंब का समीकरण ज्ञात करें जो बिन्दु (1, 2) हो होकर गुजरती है।
उत्तर:
वक्र x² = 4y
समी० (i) को x के संदर्भ में अवकलित करने पर