Gujarati
8. Sequences and Series
hard

माना $a _1, a _2, a _3, \ldots$. धनात्मक पूर्णांकों का एक अनुक्रम समान्तर श्रेढ़ी में है जिसका सार्वअन्तर $2$ है। माना $b _1, b _2$, $b _3, \ldots$ धनात्मक पूर्णांकों का एक अनुक्रम गुणोत्तर श्रेढ़ी में है जिसका सार्वअनुपात $2$ है। यदि $a _1= b _1=c$ हो, तो $c$ के सभी संभव मानों की संख्या, जिसके लिये किसी भी धनात्मक पूर्णांक $n$ के लिये समिका

$2\left( a _1+ a _2+\ldots+ a _{ n }\right)= b _1+ b _2+\ldots . .+ b _{ n }$

सत्य हो, होगी

A

$1$

B

$5$

C

$8$

D

$7$

(IIT-2020)

Solution

Given $2\left( a _1+ a _2+\ldots . .+ a _{ n }\right)= b _1+ b _2+\ldots . .+ b _{ n }$

$\Rightarrow \quad 2 \times \frac{ n }{2}\left(2 c +( n -2) x _2\right)= c \left(\frac{2^{ n }-1}{2-1}\right)$

$\Rightarrow \quad 2 n ^2-2 n = c \left(2^{ n }-1-2 n \right)$

$\Rightarrow \quad c =\frac{2 n ^2-2 n }{2^{ n }-1-2 n } \in N$

$\text { So, }  2 n ^2-2 n \geq 2^{ n }-1-2 n$

$\Rightarrow \quad  2 n ^2+1 \geq 2^{ n } \Rightarrow n <7$

$\Rightarrow \quad  n \text { can be } 1,2,3, \ldots.$

Checking $c$ against these values of $n$

we get $c=12 \quad($ when $n=3)$

Hence number of such $c=1$

Standard 11
Mathematics

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