5. Continuity and Differentiation
hard

यदि $c$ एक बिंदु है जिस पर, अंतराल $[3,4]$ में, फलन $f( x )=\log _{ e }\left(\frac{ x ^{2}+\alpha}{7 x }\right)$ पर रोले प्रमेय लागू होता है, जहाँ $\alpha$ $\in R$ है, तो $f^{\prime \prime}( c )$ बराबर है

A

$\frac{\sqrt{3}}{7}$

B

$\frac{1}{12}$

C

$-\frac{1}{24}$

D

$-\frac{1}{12}$

(JEE MAIN-2020)

Solution

$\frac{9+\alpha}{21}=\frac{16+\alpha}{28} \Rightarrow \alpha=12$

Also, $f^{\prime}(\mathrm{x})=\frac{7 \mathrm{x}}{\mathrm{x}^{2}+12} \times \frac{\mathrm{x}^{2}-12}{7 \mathrm{x}^{2}}=\frac{\mathrm{x}^{2}-12}{\mathrm{x}\left(\mathrm{x}^{2}+12\right)}$

Hence, $c=2 \sqrt{3}$

Now, $f^{\prime \prime}(c)=\frac{1}{12}$

Standard 12
Mathematics

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मान लीजिए कि $\psi_1:[0, \infty) \rightarrow R , \psi_2:[0, \infty) \rightarrow R , f:[0, \infty) \rightarrow R$ और $g :[0, \infty) \rightarrow R$ ऐसे फलन हैं कि

$f(0)=g(0)=0,$

$\psi_1( x )= e ^{- x }+ x , \quad x \geq 0,$

$\psi_2( x )= x ^2-2 x -2 e ^{- x }+2, x \geq 0,$

$f( x )=\int_{- x }^{ x }\left(|t|- t ^2\right) e ^{- t ^2} dt , x >0$

और

$g(x)=\int_0^{x^2} \sqrt{t} e^{-t} d t, x>0$

($1$) निम्न कथनों में से कौन सा सत्य है ?

$(A)$ $f(\sqrt{\ln 3})+g(\sqrt{\ln 3})=\frac{1}{3}$

$(B)$ प्रत्येक $x >1$ के लिए, एक ऐसा $\alpha \in(1, x )$ विद्यमान है जिसके लिए $\psi_1( x )=1+\alpha x$ है।

$(C)$ प्रत्येक $x >0$ के लिए, एक ऐसा $\beta \in(0, x )$ विद्यमान है जिसके लिए $\psi_2( x )=2 x \left(\psi_1(\beta)-1\right)$ है।

$(D)$ अंतराल $\left[0, \frac{3}{2}\right]$ में $f$ एक वर्धमान फलन (increasing function) है।

($2$) निम्न कथनों में से कौन सा सत्य है?

$(A)$ सभी $x >0$ के लिए, $\psi_1( x ) \leq 1$ है।

$(B)$ सभी $x >0$ के लिए, $\Psi_2( x ) \leq 0$ है।

$(C)$ सभी $x \in\left(0, \frac{1}{2}\right)$ के लिए, $f( x ) \geq 1- e ^{- x ^2}-\frac{2}{3} x ^3+\frac{2}{5} x ^5$ है।

$(D)$ सभी $x \in\left(0, \frac{1}{2}\right)$ के लिए, $g ( x ) \leq \frac{2}{3} x ^3-\frac{2}{5} x ^5+\frac{1}{7} x ^7$ है।

hard
(IIT-2021)

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