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माना सभी $(\alpha, \beta), \pi < \alpha, \beta < 2 \pi$, जिनके लिए सम्मिश्र संख्या $\frac{1- i \sin \alpha}{1+2 i \sin \alpha}$ विशुद्ध काल्पनिक तथा $\frac{1+ i \cos \beta}{1-2 i \cos \beta}$ विशुद्ध वास्तविक है, का समुच्चय है। माना $S$ है $Z _{\alpha \beta}=\sin 2 \alpha+ i \cos 2 \beta,(\alpha, \beta) \in S$. हैं। तब $\sum_{(\alpha, \beta) \in S}\left(i Z_{\alpha \beta}+\frac{1}{i \bar{Z}_{\alpha \beta}}\right)$ बराबर है :
$3$
$3\,i$
$1$
$2-i$
Solution
$\pi<\alpha, \beta<2 \pi$
$\frac{1-i \sin \alpha}{1+i(2 \sin \alpha)}=\text { Purely imaginary }$
$\Rightarrow \frac{(1-i \sin \alpha)(1-i(2 \sin \alpha))}{1+4 \sin ^{2} \alpha}=\text { Purely imaginary }$
$\frac{1-2 \sin ^{2} \alpha}{1+4 \sin ^{2} \alpha}=0$
$\sin ^{2} \alpha=\frac{1}{2}$
$\alpha=\left\{\frac{5 \pi}{4}, \frac{7 \pi}{4}\right\}$
$\frac{1+i \cos \beta}{1+i(-2 \cos \beta)}=\text { Purely real }$
$\frac{(1+i \cos \beta)(1+2 i \cos \beta)}{1+4 \cos ^{2} \beta}=\text { Purely real }$
$3 \cos \beta=0$
$\beta=\frac{3 \pi}{2}$
$Z_{\alpha \beta}=\sin \frac{5 \pi}{2}+i \cos 3 \pi=1-i$
$Z_{\alpha \beta}=\sin \frac{7 \pi}{2}+i \cos 3 \pi=-1-i$
Required value $=\left[i(1-i)+\frac{1}{i(1+i)}\right]+\left[i(-1-i)+\frac{1}{i(-1+1)}\right]$
$=i(-2 i)+\frac{1}{i} \frac{2 i}{(-2)} \Rightarrow 2-1=1$