અ Gujarati

Geometry of complex numbers Questions in Gujarati

Class 11 Mathematics · 1 Complex Numbers and Quadratic Equations: Complex Numbers · Geometry of complex numbers

467+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 45 of 467 questions in Gujarati

301
MediumMCQ
જો $z$ અને $\omega$ બે શૂન્યતર સંકર સંખ્યાઓ એવી હોય કે જેથી $|z \omega|=1$ અને $\operatorname{Arg}(z) - \operatorname{Arg}(\omega) = \frac{\pi}{2}$ થાય,તો $\bar{z} \omega =$
A
$i$
B
$-1$
C
$1$
D
$-i$

Solution

(D) આપેલ છે કે $|z \omega| = 1$,તેથી $|z| |\omega| = 1$.
વળી,$\operatorname{Arg}(z) - \operatorname{Arg}(\omega) = \frac{\pi}{2}$,જેનો અર્થ છે કે $\operatorname{Arg}(\frac{z}{\omega}) = \frac{\pi}{2}$.
ધારો કે $z = r_1 e^{i \theta_1}$ અને $\omega = r_2 e^{i \theta_2}$.
તેથી $|z| = r_1$ અને $|\omega| = r_2$,એટલે કે $r_1 r_2 = 1$.
$\operatorname{Arg}(z) = \theta_1$ અને $\operatorname{Arg}(\omega) = \theta_2$,તેથી $\theta_1 - \theta_2 = \frac{\pi}{2}$.
આપણે $\bar{z} \omega$ શોધવાનું છે.
$\bar{z} = r_1 e^{-i \theta_1}$.
$\bar{z} \omega = (r_1 e^{-i \theta_1}) (r_2 e^{i \theta_2}) = (r_1 r_2) e^{i(\theta_2 - \theta_1)}$.
કારણ કે $r_1 r_2 = 1$ અને $\theta_2 - \theta_1 = -\frac{\pi}{2}$,તેથી:
$\bar{z} \omega = 1 \cdot e^{-i \frac{\pi}{2}} = \cos(-\frac{\pi}{2}) + i \sin(-\frac{\pi}{2}) = 0 - i = -i$.
302
MediumMCQ
જો સંકર સંખ્યા $z$ એવી હોય કે $\frac{z-2i}{z-2}$ શુદ્ધ કાલ્પનિક સંખ્યા હોય અને $z$ નો બિંદુપથ એક બંધ વક્ર હોય,તો તે બંધ વક્ર દ્વારા ઘેરાયેલા અને પ્રથમ ચરણમાં આવેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ કેટલું થાય?
A
$2\pi$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$\pi$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(A) ધારો કે $z = x + iy$. શરત મુજબ $\frac{z-2i}{z-2}$ શુદ્ધ કાલ્પનિક છે,તેથી તેનો વાસ્તવિક ભાગ $0$ છે.
ગણતરી કરતા: $(z-2i)(\bar{z}-2) + (\bar{z}+2i)(z-2) = 0$.
આ સમીકરણ $x^2 + y^2 - 2x - 2y = 0$ માં પરિણમે છે.
જે $(x-1)^2 + (y-1)^2 = 2$ તરીકે લખી શકાય.
આ એક વર્તુળ છે જેનું કેન્દ્ર $(1, 1)$ અને ત્રિજ્યા $r = \sqrt{2}$ છે.
આ વર્તુળ પ્રથમ ચરણમાં આવેલું છે.
ક્ષેત્રફળ $= \pi r^2 = \pi(\sqrt{2})^2 = 2\pi$.
303
MediumMCQ
$S = \{z \in \mathbb{C} : |z - 1 + i| = 1\}$ શું દર્શાવે છે?
A
$(-1, 1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ
B
$(1, 2)$ કેન્દ્ર અને $5$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ
C
$(1, -1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ
D
$(1, -1)$ કેન્દ્ર ધરાવતું ઉપવલય

Solution

(C) આપેલ સમીકરણ $|z - 1 + i| = 1$ છે.
આને $|z - (1 - i)| = 1$ તરીકે ફરીથી લખી શકાય.
સંકર સમતલમાં વર્તુળના પ્રમાણિત સમીકરણ $|z - z_0| = r$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $z_0$ કેન્દ્ર છે અને $r$ ત્રિજ્યા છે,આપણને $z_0 = 1 - i$ અને $r = 1$ મળે છે.
કાર્તેઝિયન યામમાં,$z_0 = 1 - i$ એ બિંદુ $(1, -1)$ ને અનુરૂપ છે.
આમ,$S$ એ $(1, -1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ દર્શાવે છે.
304
MediumMCQ
જો $C$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં $A(-2+i)$ અને $B(3-4i)$ બિંદુઓને જોડતી સીધી રેખા પરનું બિંદુ હોય અને $\frac{AC}{CB}=\frac{1}{2}$ હોય,તો $C$ નો કોણાંક (argument) શોધો.
A
$\tan^{-1} 3$
B
$\tan^{-1} 2 - \pi$
C
$\tan^{-1} 2$
D
$\pi - \tan^{-1} 3$

Solution

(B) બિંદુઓ $A(-2, 1)$ અને $B(3, -4)$ છે.
વિભાજન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,બિંદુ $C$ એ $AB$ નું $1:2$ ના ગુણોત્તરમાં વિભાજન કરે છે.
$C = \left( \frac{1(3) + 2(-2)}{1+2}, \frac{1(-4) + 2(1)}{1+2} \right) = \left( -\frac{1}{3}, -\frac{2}{3} \right)$.
$C$ ત્રીજા ચરણમાં હોવાથી,તેનો કોણાંક $\theta = \tan^{-1}\left( \frac{y}{x} \right) - \pi$ થશે.
$\text{arg}(C) = \tan^{-1}\left( \frac{-2/3}{-1/3} \right) - \pi = \tan^{-1}(2) - \pi$.
305
EasyMCQ
જો $z_1, z_2, z_3$ એ સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ હોય અને $z$ તેનું પરિકેન્દ્ર હોય,તો
A
$\frac{|z-z_1|}{|z-z_2|} = \frac{|z-z_3|}{|z-z_1|}$
B
$|z-z_1| + |z-z_2| + |z-z_3| = 0$
C
$\frac{|z-z_1|}{|z-z_2|} = |z-z_3|$
D
$\frac{|z-z_1| + |z-z_2|}{|z-z_3|} = 1$

Solution

(A) આપેલ છે કે $z_1, z_2, z_3$ એ સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ છે અને $z$ તેનું પરિકેન્દ્ર છે.
$z$ પરિકેન્દ્ર હોવાથી,$z$ થી દરેક શિરોબિંદુનું અંતર પરિત્રિજ્યા $R$ જેટલું થાય.
તેથી,$|z-z_1| = |z-z_2| = |z-z_3| = R$.
હવે,ગુણોત્તર $\frac{|z-z_1|}{|z-z_2|} = \frac{R}{R} = 1$ ધ્યાનમાં લો.
તે જ રીતે,$\frac{|z-z_3|}{|z-z_1|} = \frac{R}{R} = 1$.
આમ,$\frac{|z-z_1|}{|z-z_2|} = \frac{|z-z_3|}{|z-z_1|} = 1$.
Solution diagram
306
EasyMCQ
જો $z = x + iy$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં એક બિંદુ દર્શાવતું હોય,તો $|z - 1 + i| \leq 2$ દ્વારા દર્શાવેલ પ્રદેશમાં ન હોય તેવું બિંદુ કયું છે?
A
$\frac{1 - i}{2}$
B
$1$
C
$\frac{1 - i}{4}$
D
$i$

Solution

(D) આપેલ અસમતા $|z - (1 - i)| \leq 2$ છે. આ આર્ગેન્ડ સમતલમાં કેન્દ્ર $(1, -1)$ અને ત્રિજ્યા $r = 2$ વાળું વર્તુળ અને તેની અંદરનો ભાગ દર્શાવે છે.
દરેક બિંદુ $z$ માટે $|z - (1 - i)| \leq 2$ ચકાસતા:
$(A)$ $z = \frac{1 - i}{2}$ માટે,$|z - (1 - i)| = \frac{1}{\sqrt{2}} \leq 2$. (અંદર છે)
$(B)$ $z = 1$ માટે,$|z - (1 - i)| = 1 \leq 2$. (અંદર છે)
$(C)$ $z = \frac{1 - i}{4}$ માટે,$|z - (1 - i)| = \frac{3\sqrt{2}}{4} \leq 2$. (અંદર છે)
$(D)$ $z = i$ માટે,$|z - (1 - i)| = \sqrt{5} > 2$. (બહાર છે)
આમ,બિંદુ $i$ પ્રદેશમાં નથી.
307
EasyMCQ
આર્ગેન્ડ સમતલમાં,$|z-1|=|i(z+1)|$ સમીકરણનું સમાધાન કરતા $z$ ના મૂલ્યો ક્યાં આવેલા છે?
A
$Y$-અક્ષ પર
B
પરવલય પર
C
અતિવલય પર
D
$X$-અક્ષ પર

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ: $|z-1|=|i(z+1)|$
$|i|=1$ હોવાથી,આપણે લખી શકીએ: $|z-1|=|z+1|$
ધારો કે $z = x+iy$. તો: $|x+iy-1|=|x+iy+1|$
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $|(x-1)+iy|^2 = |(x+1)+iy|^2$
$(x-1)^2 + y^2 = (x+1)^2 + y^2$
$x^2 - 2x + 1 + y^2 = x^2 + 2x + 1 + y^2$
$-2x = 2x$
$4x = 0 \Rightarrow x = 0$
સમીકરણ $x=0$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં $Y$-અક્ષ દર્શાવે છે.
308
EasyMCQ
કોઈપણ સંકર સંખ્યા $z$ માટે,$|z|+|z-1|$ નું ન્યૂનતમ મૂલ્ય શું છે?
A
$1$
B
$0$
C
$1/2$
D
$3/2$

Solution

(A) સંકર સંખ્યાઓ માટે ત્રિકોણની અસમતા મુજબ,આપણી પાસે $|z_1| + |z_2| \geq |z_1 - z_2|$ છે.
ધારો કે $z_1 = z$ અને $z_2 = 1 - z$.
તેથી $|z| + |1 - z| \geq |z + (1 - z)| = |1| = 1$.
કારણ કે $|z-1| = |1-z|$,પદાવલિ $|z| + |z-1| \geq 1$ બને છે.
ન્યૂનતમ મૂલ્ય $1$ છે,જે ત્યારે મળે છે જ્યારે $z$ એ સંકર સમતલમાં $0$ અને $1$ ને જોડતા રેખાખંડ પર હોય.
309
EasyMCQ
જો $|z_1+z_2|^2=|z_1|^2+|z_2|^2$,જ્યાં $z_1$ અને $z_2$ બે સંકર સંખ્યાઓ હોય,તો
A
$\frac{z_1}{z_2}$ શુદ્ધ વાસ્તવિક છે
B
$\frac{z_1}{z_2}$ શુદ્ધ કાલ્પનિક છે
C
$\arg \left(\frac{z_1}{z_2}\right)=\frac{\pi}{4}$
D
$|\frac{z_1}{z_2}|=1$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે $|z_1+z_2|^2 = (z_1+z_2)(\overline{z_1}+\overline{z_2}) = |z_1|^2 + |z_2|^2 + z_1\overline{z_2} + \overline{z_1\overline{z_2}}$.
આપેલ છે કે $|z_1+z_2|^2 = |z_1|^2 + |z_2|^2$,તેથી $z_1\overline{z_2} + \overline{z_1\overline{z_2}} = 0$.
આનો અર્થ એ છે કે $2 \text{Re}(z_1\overline{z_2}) = 0$,તેથી $z_1\overline{z_2}$ શુદ્ધ કાલ્પનિક છે.
ધારો કે $z_1\overline{z_2} = ki$,જ્યાં $k \in \mathbb{R}$.
તેથી $\frac{z_1}{z_2} = \frac{z_1\overline{z_2}}{|z_2|^2} = \frac{ki}{|z_2|^2}$,જે શુદ્ધ કાલ્પનિક છે.
310
MediumMCQ
જો $m$ અને $n$ એ $|z|$ ના અનુક્રમે ન્યૂનતમ અને મહત્તમ મૂલ્યો હોય અને $|z-4+3 i| \leq 1$ હોય. ધારો કે $k$ એ અંતરાલ $(0, \infty)$ પર $\frac{x^4+x^2+4}{x}$ નું ન્યૂનતમ મૂલ્ય છે. તો $k=$
A
$n$
B
$m$
C
$m+n$
D
$m n$

Solution

(A) આપેલ છે $|z-4+3 i| \leq 1$. આ $C(4, -3)$ કેન્દ્ર અને $r=1$ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ દર્શાવે છે. ઉગમબિંદુથી કેન્દ્રનું અંતર $OC = \sqrt{4^2+(-3)^2} = 5$ છે.
$|z|$ નું ન્યૂનતમ મૂલ્ય $m = OC - r = 5 - 1 = 4$ છે.
$|z|$ નું મહત્તમ મૂલ્ય $n = OC + r = 5 + 1 = 6$ છે.
હવે,$f(x) = \frac{x^4+x^2+4}{x} = x^3 + x + \frac{4}{x}$ લો,જ્યાં $x \in (0, \infty)$.
વિકલન કરતા,$f'(x) = 3x^2 + 1 - \frac{4}{x^2} = \frac{3x^4+x^2-4}{x^2} = \frac{(3x^2+4)(x^2-1)}{x^2}$.
$f'(x) = 0$ લેતા,$x^2 = 1$,તેથી $x=1$ મળે.
ન્યૂનતમ મૂલ્ય $f(1) = 1^3 + 1 + \frac{4}{1} = 6$ છે.
આમ,$k=6$.
$n=6$ હોવાથી,$k=n$ થાય.
311
MediumMCQ
ધારો કે $z \in \mathbb{C}$ નો કોણાંક $\theta$ છે,જ્યાં $0 < \theta < \frac{\pi}{2}$ અને તે $|z - 3i| = 3$ સમીકરણનું સમાધાન કરે છે. તો $\cot \theta - \frac{6}{z}$ ની કિંમત શું થાય?
A
$2i$
B
$i$
C
$-i$
D
$-2i$

Solution

(B) આપેલ છે કે $|z - 3i| = 3$,જે $3$ ત્રિજ્યા અને $(0, 3)$ કેન્દ્ર ધરાવતું વર્તુળ દર્શાવે છે.
ધારો કે $z = x + iy$. વર્તુળના સમીકરણ પરથી $x^2 + y^2 - 6y = 0$ મળે.
કોણાંક $\theta$ હોવાથી,$\tan \theta = \frac{y}{x}$ એટલે કે $x = y \cot \theta$.
આ કિંમત વર્તુળના સમીકરણમાં મૂકતા,$y^2 \csc^2 \theta = 6y$ મળે,તેથી $y = 6 \sin^2 \theta$.
તેથી $x = 6 \sin \theta \cos \theta$.
આમ,$z = 6 \sin \theta(\cos \theta + i \sin \theta) = 6 \sin \theta e^{i \theta}$.
હવે,$\frac{6}{z} = \frac{1}{\sin \theta} e^{-i \theta} = \cot \theta - i$.
તેથી,$\cot \theta - \frac{6}{z} = i$.
312
MediumMCQ
$|z|^2+|z-3|^2+|z-i|^2$ ની કિંમત ન્યૂનતમ હોય ત્યારે $z$ બરાબર શું થાય?
A
$1+\frac{1}{3} i$
B
$1-\frac{1}{3} i$
C
$2-\frac{2}{3} i$
D
$45+3 i$

Solution

(A) ધારો કે $z = x + iy$. તો $|z|^2 = x^2 + y^2$,$|z-3|^2 = (x-3)^2 + y^2$,અને $|z-i|^2 = x^2 + (y-1)^2$.
ધારો કે $f(x, y) = x^2 + y^2 + (x-3)^2 + y^2 + x^2 + (y-1)^2$.
$f(x, y) = 3x^2 - 6x + 9 + 3y^2 - 2y + 1 = 3(x^2 - 2x) + 3(y^2 - \frac{2}{3}y) + 10$.
$f(x, y)$ ને ન્યૂનતમ કરવા માટે,આપણે પૂર્ણવર્ગ બનાવીએ:
$f(x, y) = 3(x-1)^2 - 3 + 3(y-\frac{1}{3})^2 - \frac{1}{3} + 10 = 3(x-1)^2 + 3(y-\frac{1}{3})^2 + \frac{20}{3}$.
જ્યારે $x = 1$ અને $y = \frac{1}{3}$ હોય ત્યારે વિધેય ન્યૂનતમ થાય છે.
આમ,$z = 1 + \frac{1}{3}i$.
313
EasyMCQ
જો $z=x+iy$,જ્યાં $x, y \in \mathbb{R}$,$(x, y) \neq (0, -4)$ અને $\text{Arg}\left(\frac{2z-3}{z+4i}\right)=\frac{\pi}{4}$ હોય,તો $z$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
$2x^2+2y^2+5x+5y-12=0$
B
$2x^2-3xy+y^2+5x+y-12=0$
C
$2x^2+3xy+y^2+5x+y+12=0$
D
$2x^2+2y^2-11x+7y-12=0$

Solution

(A) આપેલ $z=x+iy$ માટે,$\frac{2z-3}{z+4i} = \frac{(2x-3)+2iy}{x+i(y+4)}$.
છેદના અનુબદ્ધ $x-i(y+4)$ વડે અંશ અને છેદને ગુણતા:
$\frac{2z-3}{z+4i} = \frac{((2x-3)+2iy)(x-i(y+4))}{x^2+(y+4)^2} = \frac{(2x^2-3x+2y^2+8y) + i(12+3y-8x)}{x^2+(y+4)^2}$.
$\text{Arg}\left(\frac{2z-3}{z+4i}\right) = \frac{\pi}{4}$ હોવાથી,$\tan\left(\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\text{Im}}{\text{Re}} = 1$.
તેથી,$\frac{12+3y-8x}{2x^2-3x+2y^2+8y} = 1$.
$12+3y-8x = 2x^2-3x+2y^2+8y$.
પદોને ગોઠવતા $2x^2+2y^2+5x+5y-12=0$ મળે છે.
314
EasyMCQ
જો $z=x+iy, x, y \in R$ અને $\frac{\bar{z}-1}{\bar{z}-i}$ નો કાલ્પનિક ભાગ $1$ હોય,તો $z$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
$x+y+1=0$
B
$x+y+1=0, (x, y) \neq (0, -1)$
C
$x^2+y^2-x+3y+2=0$
D
$x^2+y^2-x+3y+2=0, (x, y) \neq (0, -1)$

Solution

(D) આપેલ છે $z=x+iy$,તેથી $\bar{z}=x-iy$.
પદમાં કિંમત મૂકતા:
$\frac{\bar{z}-1}{\bar{z}-i} = \frac{(x-1)-iy}{x-i(y+1)}$.
છેદની અનુબદ્ધ સંખ્યા $x+i(y+1)$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$\frac{[(x-1)-iy][x+i(y+1)]}{x^2+(y+1)^2} = \frac{x(x-1) + y(y+1) + i[(x-1)(y+1) - xy]}{x^2+(y+1)^2}$.
કાલ્પનિક ભાગ $1$ આપેલ છે:
$\frac{(xy+x-y-1) - xy}{x^2+(y+1)^2} = 1$.
$\frac{x-y-1}{x^2+(y+1)^2} = 1$.
$x-y-1 = x^2+y^2+2y+1$.
$x^2+y^2-x+3y+2=0$.
છેદ શૂન્ય ન હોઈ શકે,તેથી $x-i(y+1) \neq 0$,જેનો અર્થ છે કે $(x, y) \neq (0, -1)$.
આમ,બિંદુપથ $x^2+y^2-x+3y+2=0, (x, y) \neq (0, -1)$ છે.
315
DifficultMCQ
જો $a, b, c, d \in R$ માટે, $z_1 = a + ib$ અને $z_2 = c + id$ એવા હોય કે જેથી $|z_1| = |z_2| = 1$ અને $\operatorname{Re}(z_1 \bar{z}_2) = 0$ થાય, તો સંકર સંખ્યાઓની જોડી $w_1 = a + ic$ અને $w_2 = b + id$ શું સંતોષે છે?
A
$\operatorname{Re}(w_1 \bar{w}_2) = 0$
B
$\operatorname{Re}(w_1 \bar{w}_2) = 1$
C
$|w_1| \neq |w_2|$
D
$|w_1| = |w_2| = 0$

Solution

(A) આપેલ છે કે $|z_1| = |z_2| = 1$, તેથી આપણે $z_1 = \cos \alpha + i \sin \alpha$ અને $z_2 = \cos \beta + i \sin \beta$ લખી શકીએ.
$\operatorname{Re}(z_1 \bar{z}_2) = ac + bd = \cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta = \cos(\alpha - \beta) = 0$.
આનો અર્થ એ છે કે $\alpha - \beta = \pm \frac{\pi}{2}$.
હવે, $w_1 = a + ic = \cos \alpha + i \cos \beta$ અને $w_2 = b + id = \sin \alpha + i \sin \beta$ માટે, આપણે $\operatorname{Re}(w_1 \bar{w}_2) = ab + cd$ ની ગણતરી કરીએ.
$\operatorname{Re}(w_1 \bar{w}_2) = \cos \alpha \sin \alpha + \cos \beta \sin \beta = \frac{1}{2}(\sin 2\alpha + \sin 2\beta)$.
સરવાળાથી ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા, $\frac{1}{2}(2 \sin(\alpha + \beta) \cos(\alpha - \beta))$.
કારણ કે $\cos(\alpha - \beta) = \cos(\pm \frac{\pi}{2}) = 0$, તેથી આ પદની કિંમત $0$ થાય છે.
આમ, $\operatorname{Re}(w_1 \bar{w}_2) = 0$.
316
EasyMCQ
$1+2i, 2-3i, 3-4i$ ના સંકર અનુબદ્ધો દ્વારા દર્શાવવામાં આવતા આર્ગેન્ડ સમતલના બિંદુઓ:
A
સમરેખ છે
B
સમબાજુ ત્રિકોણ બનાવે છે
C
ગુરુકોણ ત્રિકોણ બનાવે છે
D
લઘુકોણ ત્રિકોણ બનાવે છે

Solution

(C) આર્ગેન્ડ સમતલમાં આપેલા બિંદુઓના સંકર અનુબદ્ધો $A(1-2i)$,$B(2+3i)$,અને $C(3+4i)$ છે.
યામો $A(1, -2)$,$B(2, 3)$,અને $C(3, 4)$ લો.
બાજુઓની લંબાઈના વર્ગની ગણતરી:
$AB^2 = (2-1)^2 + (3-(-2))^2 = 1^2 + 5^2 = 26$
$BC^2 = (3-2)^2 + (4-3)^2 = 1^2 + 1^2 = 2$
$AC^2 = (3-1)^2 + (4-(-2))^2 = 2^2 + 6^2 = 40$
અહીં $AB^2 + BC^2 = 28 < AC^2 = 40$ હોવાથી,સૌથી મોટી બાજુની સામેનો ખૂણો ગુરુકોણ છે.
તેથી,આ બિંદુઓ ગુરુકોણ ત્રિકોણ બનાવે છે.
આમ,વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.
317
MediumMCQ
જો બિંદુ $P$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં સંકર સંખ્યા $z=x+iy$ દર્શાવતું હોય અને જો $\frac{z+1}{z+i}$ એ શુદ્ધ વાસ્તવિક સંખ્યા હોય,તો $P$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
$x+y+1=0$
B
$x^2+y^2+x+y=0$
C
$x^2+y^2+2y+1=0, (x, y) \neq (0, -1)$
D
$x+y+1=0, (x, y) \neq (0, -1)$

Solution

(D) ધારો કે $z = x + iy$. તો $\frac{z+1}{z+i} = \frac{(x+1) + iy}{x + i(y+1)}$.
આને શુદ્ધ વાસ્તવિક બનાવવા માટે,આપણે છેદની અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા વડે અંશ અને છેદને ગુણીએ: $\frac{(x+1) + iy}{x + i(y+1)} \times \frac{x - i(y+1)}{x - i(y+1)}$.
છેદ $x^2 + (y+1)^2$ બને છે,જે વાસ્તવિક છે.
અંશ $(x+1)x + y(y+1) + i[xy - (x+1)(y+1)]$ છે.
પદ શુદ્ધ વાસ્તવિક હોવા માટે,કાલ્પનિક ભાગ શૂન્ય હોવો જોઈએ:
$xy - (x+1)(y+1) = 0$.
$xy - (xy + x + y + 1) = 0$.
$-x - y - 1 = 0 \Rightarrow x + y + 1 = 0$.
કારણ કે $z \neq -i$,તેથી બિંદુ $(0, -1)$ બાકાત રાખવું જોઈએ.
આમ,બિંદુપથ $x+y+1=0, (x, y) \neq (0, -1)$ છે.
318
MediumMCQ
$P$ એ આર્ગેન્ડ આકૃતિમાં $z$ દર્શાવતું બિંદુ છે. જો $\frac{z-i}{z-1}$ હંમેશા શુદ્ધ કાલ્પનિક હોય,તો $P$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
કેન્દ્ર $\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ અને ત્રિજ્યા $\frac{1}{\sqrt{2}}$ વાળું વર્તુળ
B
કેન્દ્ર $\left(-\frac{1}{2}, -\frac{1}{2}\right)$ અને ત્રિજ્યા $\frac{1}{\sqrt{2}}$ વાળું વર્તુળ
C
કેન્દ્ર $\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ અને ત્રિજ્યા $\frac{1}{\sqrt{2}}$ વાળા વર્તુળ પરના બિંદુઓ,જેમાં $(1, 0)$ અને $(0, 1)$ બિંદુઓનો સમાવેશ થતો નથી
D
કેન્દ્ર $\left(-\frac{1}{2}, -\frac{1}{2}\right)$ અને ત્રિજ્યા $\frac{1}{\sqrt{2}}$ વાળા વર્તુળ પરના બિંદુઓ,જેમાં ઉગમબિંદુનો સમાવેશ થતો નથી

Solution

(C) ધારો કે $z = x + iy$. તેથી $\frac{z-i}{z-1} = \frac{x + i(y-1)}{(x-1) + iy}$.
આને શુદ્ધ કાલ્પનિક બનાવવા માટે,આપણે છેદના અનુબદ્ધ વડે ગુણીએ: $\frac{(x + i(y-1))((x-1) - iy)}{(x-1)^2 + y^2}$.
વાસ્તવિક ભાગ $\frac{x(x-1) + y(y-1)}{(x-1)^2 + y^2} = 0$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $x^2 - x + y^2 - y = 0$,એટલે કે $x^2 + y^2 - x - y = 0$.
વર્ગ પૂર્ણ કરતા,આપણને $\left(x - \frac{1}{2}\right)^2 + \left(y - \frac{1}{2}\right)^2 = \left(\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^2$ મળે છે.
આ કેન્દ્ર $\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ અને ત્રિજ્યા $\frac{1}{\sqrt{2}}$ વાળું વર્તુળ દર્શાવે છે.
કારણ કે $z = 1$ (એટલે કે $(1, 0)$) પર પદ અવ્યાખ્યાયિત છે અને $z = i$ (એટલે કે $(0, 1)$) પર અંશ શૂન્ય થાય છે,તેથી આ બિંદુઓને બાકાત રાખવા જોઈએ.
319
EasyMCQ
બિંદુઓ $P$ અને $Q$ આર્ગેન્ડ સમતલમાં સંકર સંખ્યાઓ $Z_1$ અને $Z_2$ દર્શાવે છે. $O$ ઉગમબિંદુ છે. જો $Z_1 \bar{Z}_2 + \bar{Z}_1 Z_2 = 0$ અને $\angle POQ = \theta$ હોય,તો $\sin \theta = $
A
$0$
B
$1$
C
$-1$
D
$\frac{1}{2}$

Solution

(B) આપેલ શરત $Z_1 \bar{Z}_2 + \bar{Z}_1 Z_2 = 0$ છે.
$Z_2 \bar{Z}_2$ વડે ભાગતા,આપણને $\frac{Z_1}{Z_2} + \frac{\bar{Z}_1}{\bar{Z}_2} = 0$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે $2 \text{Re}(\frac{Z_1}{Z_2}) = 0$,જે દર્શાવે છે કે $\frac{Z_1}{Z_2}$ શુદ્ધ કાલ્પનિક છે.
તેથી,$\theta = \pm \frac{\pi}{2}$ થાય.
આમ,$\sin \theta = \sin(\pm \frac{\pi}{2}) = \pm 1$.
320
DifficultMCQ
ગણ $\{z \in \mathbb{C} : \arg \left(\frac{z-2}{z-6i}\right) = \frac{\pi}{2}\}$ (જ્યાં $\mathbb{C}$ એ તમામ સંકર સંખ્યાઓનો ગણ દર્શાવે છે) ના બિંદુઓ જે વક્ર પર આવેલા છે તે
A
વર્તુળ
B
રેખાઓની જોડી
C
પરવલય
D
અતિવલય

Solution

(A) આપેલ છે કે,$\arg \left(\frac{z-2}{z-6i}\right) = \frac{\pi}{2}$.
ધારો કે $z = x + iy$.
આ સમીકરણ એવા બિંદુઓનો ગણ દર્શાવે છે જે $A(2, 0)$ અને $B(0, 6)$ ને જોડતા રેખાખંડ પર $\frac{\pi}{2}$ ખૂણો આંતરે છે.
$\arg(z-2) - \arg(z-6i) = \frac{\pi}{2}$.
$z = x + iy$ મૂકતા:
$\tan^{-1}\left(\frac{y}{x-2}\right) - \tan^{-1}\left(\frac{y-6}{x}\right) = \frac{\pi}{2}$.
$\tan^{-1}(A) - \tan^{-1}(B) = \frac{\pi}{2}$ હોવાથી,$1+AB = 0$ થાય.
$1 + \left(\frac{y}{x-2}\right)\left(\frac{y-6}{x}\right) = 0$.
$x(x-2) + y(y-6) = 0$.
$x^2 - 2x + y^2 - 6y = 0$.
આ એક વર્તુળનું સમીકરણ છે.
321
MediumMCQ
ગણ $\{z \in \mathbb{C} : 0 \leq \operatorname{Re}(z) \leq 1, 0 \leq \operatorname{Im}(z) \leq 1\}$ પર $e^{z^2}$ ના માનાંકની મહત્તમ કિંમત કેટલી છે?
A
$e$
B
$e^2$
C
$1$
D
$e^{-1}$

Solution

(A) ધારો કે $z = x + iy$, જ્યાં $0 \leq x \leq 1$ અને $0 \leq y \leq 1$.
તેથી $z^2 = (x + iy)^2 = x^2 - y^2 + 2ixy$.
આમ, $|e^{z^2}| = |e^{x^2 - y^2} \cdot e^{i(2xy)}| = e^{x^2 - y^2} \cdot |e^{i(2xy)}|$.
કારણ કે $|e^{i(2xy)}| = 1$, તેથી $|e^{z^2}| = e^{x^2 - y^2}$.
$e^{x^2 - y^2}$ ને મહત્તમ કરવા માટે, આપણે ઘાતાંક $f(x, y) = x^2 - y^2$ ને $0 \leq x \leq 1$ અને $0 \leq y \leq 1$ ની શરતો હેઠળ મહત્તમ બનાવવો પડે.
$x^2 - y^2$ ની મહત્તમ કિંમત ત્યારે મળે છે જ્યારે $x$ મહત્તમ $(x=1)$ હોય અને $y$ ન્યૂનતમ $(y=0)$ હોય.
તેથી, મહત્તમ કિંમત $e^{1^2 - 0^2} = e^1 = e$ થાય.
322
MediumMCQ
$|z-1|+|z-5|$ ની ન્યૂનતમ કિંમત શું છે?
A
$3$
B
$5$
C
$4$
D
$2$

Solution

(C) $|z-1|+|z-5|$ પદાવલિ એ સંકર સમતલમાં સંકર સંખ્યા $z$ નું બિંદુઓ $z_1 = 1$ અને $z_2 = 5$ થી અંતરનો સરવાળો દર્શાવે છે.
ત્રિકોણની અસમતા મુજબ,કોઈપણ બિંદુઓ $z, z_1, z_2$ માટે,આપણી પાસે $|z-z_1| + |z-z_2| \ge |z_1 - z_2|$ છે.
અહીં,$|z_1 - z_2| = |1 - 5| = |-4| = 4$.
જ્યારે $z$ એ $1$ અને $5$ ને જોડતા રેખાખંડ પર હોય ત્યારે ન્યૂનતમ કિંમત મળે છે.
આમ,ન્યૂનતમ કિંમત $4$ છે.
323
DifficultMCQ
જો બિંદુ $P$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં સંકરતલમાં સંકર સંખ્યા $z=x+iy$ દર્શાવતું હોય અને $\frac{z-(2-i)}{z+(1+2i)}$ એ શુદ્ધ કાલ્પનિક સંખ્યા હોય,તો $P$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
એક અતિવલય જે બિંદુ $(-1,-2)$ ધરાવતું નથી
B
એક ઉપવલય જે બિંદુ $(-1,-2)$ ધરાવતું નથી
C
એક પરવલય જે બિંદુ $(-1,-2)$ ધરાવતું નથી
D
એક વર્તુળ જે બિંદુ $(-1,-2)$ ધરાવતું નથી અને તેનું કેન્દ્ર રેખા $x+y+1=0$ પર છે

Solution

(D) ધારો કે $z = x+iy$. આપેલ પદ $w = \frac{(x-2) + i(y+1)}{(x+1) + i(y+2)}$ છે.
$w$ શુદ્ધ કાલ્પનિક હોવા માટે,$w$ નો વાસ્તવિક ભાગ શૂન્ય હોવો જોઈએ.
અંશ અને છેદને છેદના અનુબદ્ધ $(x+1) - i(y+2)$ વડે ગુણતા.
અંશનો વાસ્તવિક ભાગ $(x-2)(x+1) + (y+1)(y+2) = 0$ મળે છે.
આનું વિસ્તરણ કરતા,$x^2 - x - 2 + y^2 + 3y + 2 = 0$,જે $x^2 + y^2 - x + 3y = 0$ માં પરિણમે છે.
આ એક વર્તુળ દર્શાવે છે જેનું કેન્દ્ર $(\frac{1}{2}, -\frac{3}{2})$ છે.
બિંદુ $z = -1-2i$ છેદને શૂન્ય બનાવે છે,તેથી તે બિંદુપથમાંથી બાકાત છે.
કેન્દ્ર $(\frac{1}{2}, -\frac{3}{2})$ એ રેખા $x+y+1 = \frac{1}{2} - \frac{3}{2} + 1 = 0$ નું સમાધાન કરે છે.
324
MediumMCQ
જો સંકર સંખ્યા $z=x+iy$ એ આર્ગેન્ડ સમતલ પર બિંદુ $P$ દર્શાવે છે અને $\operatorname{Arg}\left(\frac{z-3+2i}{z+2-3i}\right)=\frac{\pi}{4}$ હોય,તો $P$ નો બિંદુપથ એ છે
A
$x+y=12$ રેખાને વ્યાસ તરીકે ધરાવતું વર્તુળ
B
$\sqrt{11}$ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ
C
$x-y=6$ રેખાને વ્યાસ તરીકે ધરાવતું વર્તુળ
D
$5$ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ

Solution

(A) ધારો કે $z_1 = 3-2i$ અને $z_2 = -2+3i$. આપેલ સમીકરણ $\operatorname{Arg}\left(\frac{z-z_1}{z-z_2}\right) = \frac{\pi}{4}$ છે.
આ એક વર્તુળનો ચાપ દર્શાવે છે જે $z_1$ અને $z_2$ માંથી પસાર થાય છે.
ગણતરી કરતા,બિંદુપથ એ એક વર્તુળ છે જેનો વ્યાસ $x+y=12$ રેખા પર આધારિત છે.
325
DifficultMCQ
જો બિંદુ $P$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં સંકર સંખ્યા $z=x+iy$ દર્શાવતું હોય અને જો $\frac{z+i}{z-1}$ એ શુદ્ધ કાલ્પનિક સંખ્યા હોય, તો $P$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
$x^2+y^2+x-y=0$ અને $(x, y) \neq (1,0)$
B
$x^2+y^2-x+y=0$ અને $(x, y) \neq (1,0)$
C
$x^2+y^2-x+y=0$ અને $(x, y)=(1,0)$
D
$x^2+y^2+x+y=0$

Solution

(B) આપેલ છે કે $z=x+iy$, જ્યાં $P=(x, y)$ છે.
પદાવલિ $\frac{z+i}{z-1} = \frac{x+i(y+1)}{(x-1)+iy}$ ને ધ્યાનમાં લો.
સરળ બનાવવા માટે, અંશ અને છેદને છેદની અનુબદ્ધ સંકર સંખ્યા $(x-1)-iy$ વડે ગુણો:
$\frac{x+i(y+1)}{(x-1)+iy} \times \frac{(x-1)-iy}{(x-1)-iy} = \frac{x(x-1) - ixy + i(y+1)(x-1) + y(y+1)}{(x-1)^2+y^2}$.
અંશનું વિસ્તરણ કરતા:
$= \frac{x^2-x + y^2+y + i(xy-x+y+1-xy)}{(x-1)^2+y^2} = \frac{(x^2+y^2-x+y) + i(1-x+y)}{(x-1)^2+y^2}$.
કારણ કે $\frac{z+i}{z-1}$ એ શુદ્ધ કાલ્પનિક સંખ્યા છે, તેથી તેનો વાસ્તવિક ભાગ શૂન્ય હોવો જોઈએ:
$\operatorname{Re}\left(\frac{z+i}{z-1}\right) = 0 \Rightarrow \frac{x^2+y^2-x+y}{(x-1)^2+y^2} = 0$.
આનો અર્થ એ થાય કે $x^2+y^2-x+y=0$, શરત એ છે કે છેદ $(x-1)^2+y^2 \neq 0$, જેનો અર્થ છે કે $(x, y) \neq (1, 0)$.
326
EasyMCQ
$S = \{z \in \mathbb{C} : |z + 1 - i| = 1\}$ શું દર્શાવે છે?
A
$(-1, 1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ
B
$(1, -1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ
C
$(1, -1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતી બંધ વર્તુળાકાર તકતી
D
$(-1, 1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતી બંધ વર્તુળાકાર તકતી

Solution

(A) આપેલ ગણ $S = \{z \in \mathbb{C} : |z - (-1 + i)| = 1\}$ છે.
આ સંકર સમતલમાં વર્તુળનું પ્રમાણિત સ્વરૂપ $|z - z_0| = r$ છે,જ્યાં $z_0$ એ કેન્દ્ર છે અને $r$ એ ત્રિજ્યા છે.
અહીં,$z_0 = -1 + i$,જે કાર્તેઝિયન સમતલમાં $(-1, 1)$ બિંદુ દર્શાવે છે.
ત્રિજ્યા $r = 1$ છે.
આમ,તે $(-1, 1)$ કેન્દ્ર અને $1$ એકમ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ દર્શાવે છે.
327
EasyMCQ
સંકર સંખ્યા $Z$ નો બિંદુપથ,જ્યાં $\arg \left(\frac{Z-1}{Z+1}\right)=\frac{\pi}{4}$ હોય,તે છે
A
એક સીધી રેખા
B
એક વર્તુળ
C
એક પરવલય
D
એક ઉપવલય

Solution

(B) ધારો કે $Z = x + iy$. આપેલ સમીકરણ $\arg \left(\frac{Z-1}{Z+1}\right) = \frac{\pi}{4}$ છે.
આ એક એવા બિંદુ $Z$ નો બિંદુપથ દર્શાવે છે કે જેથી $A(-1, 0)$ અને $B(1, 0)$ ને જોડતા રેખાખંડ દ્વારા $Z$ આગળ બનતો ખૂણો $\frac{\pi}{4}$ થાય.
વર્તુળના ગુણધર્મ મુજબ,જે બિંદુ નિશ્ચિત રેખાખંડ પર અચળ ખૂણો આંતરે છે તેનો બિંદુપથ વર્તુળનો ચાપ હોય છે.
તેથી,બિંદુપથ એ વર્તુળનો ચાપ છે.
Solution diagram
328
MediumMCQ
$|z|^2 = \operatorname{Re}(z)$ નું સમાધાન કરતા બિંદુ $z$ નો બિંદુપથ એ એક વર્તુળ છે જેનું કેન્દ્ર
A
$\left(0, \frac{1}{2}\right)$
B
$\left(-\frac{1}{2}, 0\right)$
C
$\left(\frac{1}{2}, 0\right)$
D
$\left(0, -\frac{1}{2}\right)$

Solution

(C) ધારો કે $z = x + iy$.
તેથી $|z|^2 = x^2 + y^2$.
આપેલ સમીકરણ $|z|^2 = \operatorname{Re}(z)$ માં કિંમતો મૂકતા:
$x^2 + y^2 = x$.
પદોને ગોઠવતા:
$x^2 - x + y^2 = 0$.
$x$ માટે પૂર્ણવર્ગ બનાવતા:
$\left(x - \frac{1}{2}\right)^2 + y^2 = \left(\frac{1}{2}\right)^2$.
આ વર્તુળનું સમીકરણ $(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2$ સ્વરૂપમાં છે, જ્યાં કેન્દ્ર $(h, k)$ છે।
સરખામણી કરતા, કેન્દ્ર $\left(\frac{1}{2}, 0\right)$ મળે છે।
329
MediumMCQ
જો $|z-3 i|+|z+5 i|=4$ હોય,તો $z$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
આવું કોઈ બિંદુ $z$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
B
ઉપવલય (Ellipse)
C
પરવલય (Parabola)
D
વર્તુળ (Circle)

Solution

(A) આપેલ છે,$|z-3 i|+|z+5 i|=4$.
આ સમીકરણ $|z-z_1|+|z-z_2|=k$ સ્વરૂપનું છે,જ્યાં $z_1=3 i$ અને $z_2=-5 i$ છે.
બે નિશ્ચિત બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર $|z_1-z_2| = |3 i - (-5 i)| = |8 i| = 8$ છે.
ઉપવલય માટે,શરત $k > |z_1-z_2|$ સંતોષાવી જોઈએ.
અહીં,$k=4$ અને $|z_1-z_2|=8$ છે.
કારણ કે $k < |z_1-z_2|$,બે નિશ્ચિત બિંદુઓથી અંતરનો સરવાળો તે બિંદુઓ વચ્ચેના અંતર કરતા ઓછો છે,જે સંકર સમતલમાં અશક્ય છે.
તેથી,આવું કોઈ બિંદુ $z$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
330
EasyMCQ
જો $|z-2|=|z-1|$ હોય,જ્યાં $z$ એક સંકર સંખ્યા છે,તો $z$ નો બિંદુપથ એક સીધી રેખા છે જે:
A
$x$-અક્ષને સમાંતર છે
B
$y$-અક્ષને સમાંતર છે
C
$y=x$ ને સમાંતર છે
D
$y=-x$ ને સમાંતર છે

Solution

(B) આપેલ છે કે $|z-2|=|z-1|$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$|z-2|^2 = |z-1|^2$ મળે.
ગુણધર્મ $|w|^2 = w \bar{w}$ નો ઉપયોગ કરતા,$(z-2)(\bar{z}-2) = (z-1)(\bar{z}-1)$ મળે.
બંને બાજુ વિસ્તરણ કરતા: $z\bar{z} - 2z - 2\bar{z} + 4 = z\bar{z} - z - \bar{z} + 1$.
સમીકરણનું સાદું રૂપ આપતા: $-2z - 2\bar{z} + 4 = -z - \bar{z} + 1$.
પદોને ગોઠવતા: $z + \bar{z} = 3$.
$z = x + iy$ અને $\bar{z} = x - iy$ મૂકતા:
$(x + iy) + (x - iy) = 3$.
$2x = 3 \Rightarrow x = \frac{3}{2}$.
આ $x = 1.5$ માંથી પસાર થતી શિરોલંબ રેખા દર્શાવે છે,જે $y$-અક્ષને સમાંતર છે.
331
EasyMCQ
$\left|\frac{z-i}{z-2i}\right|=2$ નું સમાધાન કરતા $z$ નો બિંદુપથ એ . . . છે.
A
અતિવલય
B
વર્તુળ
C
સુરેખા
D
ઉપવલય

Solution

(B) આપેલ છે કે,$\left|\frac{z-i}{z-2i}\right|=2$.
ધારો કે $z=x+iy$.
તેથી,$|x+i(y-1)|=2|x+i(y-2)|$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$x^2+(y-1)^2=4[x^2+(y-2)^2]$.
પદોનું વિસ્તરણ કરતા,$x^2+y^2-2y+1=4[x^2+y^2-4y+4]$.
$x^2+y^2-2y+1=4x^2+4y^2-16y+16$.
પદોને ગોઠવતા,$3x^2+3y^2-14y+15=0$.
$3$ વડે ભાગતા,$x^2+y^2-\frac{14}{3}y+5=0$.
આ $x^2+y^2+2gx+2fy+c=0$ સ્વરૂપમાં વર્તુળનું સમીકરણ છે.
આમ,$z$ નો બિંદુપથ એક વર્તુળ છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.
332
MediumMCQ
$z_1$ અને $z_2$ એ બે સંકર સંખ્યાઓ છે જેથી $\left|z_1-z_2\right| < k$ થાય. જો કોઈ સંકર સંખ્યા $z$ એ શરત $\left|z-z_1\right|+\left|z-z_2\right|=k$ નું પાલન કરે,તો $z$ એ શેના પર આવેલું છે?
A
પરવલય
B
ઉપવલય
C
વર્તુળ
D
અતિવલય

Solution

(B) આપેલ સમીકરણ $\left|z-z_1\right|+\left|z-z_2\right|=k$ છે.
આ એક એવા બિંદુ $z$ નો બિંદુપથ દર્શાવે છે કે જેનું બે નિશ્ચિત બિંદુઓ $z_1$ અને $z_2$ થી અંતરનો સરવાળો અચળ $k$ છે.
શરત $\left|z_1-z_2\right| < k$ સંતોષાય છે,તેથી અંતરનો સરવાળો એ બે નિશ્ચિત બિંદુઓ (નાભિઓ) વચ્ચેના અંતર કરતા વધારે છે.
ઉપવલયની વ્યાખ્યા મુજબ,જે બિંદુનું બે નિશ્ચિત બિંદુઓ (નાભિઓ) થી અંતરનો સરવાળો અચળ હોય તે ઉપવલય છે.
તેથી,$z$ એ ઉપવલય પર આવેલું છે.
આમ,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.
333
DifficultMCQ
સંકર સમતલ $\mathbb{C}$ માં,ગણ $\{z \in \mathbb{C} : \arg \left(\frac{z-1}{z+1}\right) = \frac{\pi}{4}\}$ શું દર્શાવે છે?
A
એક સીધી રેખા
B
એક વર્તુળ
C
એક પરવલય
D
એક ઉપવલય

Solution

(B) ધારો કે $z = x + iy$. તો,$\frac{z-1}{z+1} = \frac{(x-1) + iy}{(x+1) + iy}$.
અંશ અને છેદને છેદના અનુબદ્ધ વડે ગુણતા: $\frac{((x-1) + iy)((x+1) - iy)}{(x+1)^2 + y^2} = \frac{(x^2 + y^2 - 1) + i(2y)}{(x+1)^2 + y^2}$.
આપેલ છે કે $\arg \left(\frac{z-1}{z+1}\right) = \frac{\pi}{4}$,તેથી $\tan \left(\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\text{Im}}{\text{Re}} = \frac{2y}{x^2 + y^2 - 1} = 1$.
આ સમીકરણ $x^2 + y^2 - 2y - 1 = 0$ માં પરિણમે છે,જે એક વર્તુળનું સમીકરણ છે.
આમ,આ ગણ એક વર્તુળનો ચાપ દર્શાવે છે.
334
EasyMCQ
જો સંકર સંખ્યા $z$ એ $|z|^2+1=|z^2-1|$ નું સમાધાન કરે,તો $z$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
એક વર્તુળ
B
વાસ્તવિક અક્ષ
C
કાલ્પનિક અક્ષ
D
સીધી રેખા $y=x$

Solution

(C) ધારો કે $z=x+iy$. આપેલ છે કે $|z|^2+1=|z^2-1|$.
$z=x+iy$ મૂકતા,આપણને મળે $x^2+y^2+1 = |(x+iy)^2-1| = |x^2-y^2-1+2ixy|$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $(x^2+y^2+1)^2 = (x^2-y^2-1)^2 + (2xy)^2$.
$(x^2+y^2+1)^2 - (x^2-y^2-1)^2 = 4x^2y^2$.
$a^2-b^2 = (a+b)(a-b)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$[(x^2+y^2+1) + (x^2-y^2-1)] \times [(x^2+y^2+1) - (x^2-y^2-1)] = 4x^2y^2$.
$(2x^2)(2y^2+2) = 4x^2y^2$.
$4x^2y^2 + 4x^2 = 4x^2y^2$.
$4x^2 = 0 \implies x=0$.
બિંદુપથ $x=0$ એ કાલ્પનિક અક્ષ દર્શાવે છે.
335
DifficultMCQ
જો $z=x+iy$ અને જો આર્ગેન્ડ સમતલમાં બિંદુ $P$ એ $z$ ને દર્શાવતું હોય,તો સમીકરણ $|z-3i|+|z+3i|=10$ નું સમાધાન કરતા $P$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
કેન્દ્ર $(-3,3)$ વાળું વર્તુળ
B
ઉત્કેન્દ્રિયતા $\frac{5}{3}$ વાળું અતિવલય
C
ઉત્કેન્દ્રિયતા $\frac{3}{5}$ વાળું ઉપવલય
D
ઉત્કેન્દ્રિયતા $\frac{4}{5}$ વાળું ઉપવલય

Solution

(C) આપેલ સમીકરણ $|z-z_1| + |z-z_2| = 2a$ સ્વરૂપનું છે,જ્યાં $z_1 = 3i$ અને $z_2 = -3i$ છે.
આ એક ઉપવલય દર્શાવે છે જેના નાભિઓ $(0, 3)$ અને $(0, -3)$ પર છે.
નાભિઓ વચ્ચેનું અંતર $2ae = |z_1 - z_2| = |3i - (-3i)| = |6i| = 6$ છે.
અહીં $2a = 10$ આપેલ છે,તેથી $a = 5$.
સંબંધ $2ae = 6$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $5e = 3$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $e = \frac{3}{5}$.
આમ,બિંદુપથ એ $\frac{3}{5}$ ઉત્કેન્દ્રિયતા વાળું ઉપવલય છે.
336
MediumMCQ
જો $\log _{\frac{1}{\sqrt{3}}}\left\{\frac{|z|^2-|z|+1}{2+|z|}\right\}>-2$ હોય,તો $z$ કોની અંદર આવે છે?
A
ત્રિકોણ
B
ઉપવલય
C
વર્તુળ
D
ચોરસ

Solution

(C) આપેલ છે કે,$\log _{\frac{1}{\sqrt{3}}}\left\{\frac{|z|^2-|z|+1}{2+|z|}\right\}>-2$.
અહીં આધાર $a = \frac{1}{\sqrt{3}}$ એ $0 < a < 1$ શરતનું પાલન કરે છે,તેથી લઘુગણક દૂર કરતી વખતે અસમતા ઉલટાય છે:
$\frac{|z|^2-|z|+1}{2+|z|} < \left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)^{-2}$.
જમણી બાજુનું સાદું રૂપ આપતા: $\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)^{-2} = (\sqrt{3})^2 = 3$.
આમ,$\frac{|z|^2-|z|+1}{2+|z|} < 3$.
બંને બાજુ $(2+|z|)$ વડે ગુણતા (કારણ કે $|z| \ge 0$,તેથી $2+|z| > 0$):
$|z|^2-|z|+1 < 3(2+|z|)$.
$|z|^2-|z|+1 < 6+3|z|$.
$|z|^2-4|z|-5 < 0$.
અવયવ પાડતા: $(|z|-5)(|z|+1) < 0$.
કારણ કે $|z| \ge 0$,$|z|+1$ હંમેશા ધન છે,તેથી $|z|-5 < 0$ હોવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે $|z| < 5$.
આ ઉગમબિંદુ પર કેન્દ્રિત $5$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળનો અંદરનો ભાગ દર્શાવે છે.
337
EasyMCQ
સંકર સંખ્યા $z$ ને દર્શાવતા બિંદુનો બિંદુપથ,જેના માટે $|z+3|^2-|z-3|^2=15$ છે,તે
A
વર્તુળ છે
B
પરવલય છે
C
સીધી રેખા છે
D
ઉપવલય છે

Solution

(C) ધારો કે સંકર સંખ્યા $z = x + iy$ છે.
આપેલ સમીકરણ $|z+3|^2 - |z-3|^2 = 15$ છે.
$z = x + iy$ મૂકતા,આપણને મળે છે:
$|x + iy + 3|^2 - |x + iy - 3|^2 = 15$
$|(x+3) + iy|^2 - |(x-3) + iy|^2 = 15$
$(x+3)^2 + y^2 - ((x-3)^2 + y^2) = 15$
$(x^2 + 6x + 9 + y^2) - (x^2 - 6x + 9 + y^2) = 15$
$x^2 + 6x + 9 + y^2 - x^2 + 6x - 9 - y^2 = 15$
$12x = 15$
$x = \frac{15}{12} = \frac{5}{4}$
કારણ કે $x = \frac{5}{4}$ એ સંકર સમતલમાં એક ઉભી રેખા દર્શાવે છે,તેથી બિંદુપથ એક સીધી રેખા છે.
338
MediumMCQ
$z=x+iy$ બિંદુનો બિંદુપથ જે સમીકરણ $\left|\frac{z-1}{z+1}\right|=1$ નું સમાધાન કરે છે તે નીચે મુજબ છે:
A
$x=0$
B
$y=0$
C
$x=y$
D
$x+y=0$

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ: $\left|\frac{z-1}{z+1}\right|=1$
$z=x+iy$ મૂકતા:
$\left|\frac{(x-1)+iy}{(x+1)+iy}\right|=1$
આનો અર્થ છે: $|(x-1)+iy| = |(x+1)+iy|$
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$(x-1)^2 + y^2 = (x+1)^2 + y^2$
$x^2 - 2x + 1 + y^2 = x^2 + 2x + 1 + y^2$
$-2x = 2x$
$4x = 0$
$x = 0$
આમ,બિંદુપથ કાલ્પનિક અક્ષ છે,$x=0$.
339
MediumMCQ
જો $z=x+iy$ એ એક સંકર સંખ્યા હોય જે $\left|z+\frac{i}{2}\right|^2=\left|z-\frac{i}{2}\right|^2$ નું સમાધાન કરે છે,તો $z$ નો બિંદુપથ શું છે?
A
$x$-અક્ષ
B
$y$-અક્ષ
C
$y=x$
D
$2y=x$

Solution

(A) આપેલ છે,$\left|z+\frac{i}{2}\right|^2=\left|z-\frac{i}{2}\right|^2$.
$z=x+iy$ મૂકતા:
$\left|x+i\left(y+\frac{1}{2}\right)\right|^2 = \left|x+i\left(y-\frac{1}{2}\right)\right|^2$.
ગુણધર્મ $|a+ib|^2 = a^2+b^2$ નો ઉપયોગ કરતા:
$x^2 + \left(y+\frac{1}{2}\right)^2 = x^2 + \left(y-\frac{1}{2}\right)^2$.
$x^2 + y^2 + y + \frac{1}{4} = x^2 + y^2 - y + \frac{1}{4}$.
બંને બાજુથી $x^2 + y^2 + \frac{1}{4}$ બાદ કરતા:
$y = -y$ $\Rightarrow 2y = 0$ $\Rightarrow y = 0$.
સમીકરણ $y=0$ એ $x$-અક્ષ દર્શાવે છે.
340
MediumMCQ
જો $a$ એ સંકર સંખ્યા હોય અને $b$ એ વાસ્તવિક સંખ્યા હોય,તો સમીકરણ $\bar{a}+a+b=0$ એ $a$ ને શું દર્શાવે છે?
A
સીધી રેખા
B
પરવલય
C
વર્તુળ
D
અતિવલય

Solution

(A) ધારો કે $a = x + iy$,જ્યાં $x, y \in \mathbb{R}$. તો $\bar{a} = x - iy$.
આ કિંમતોને આપેલા સમીકરણ $\bar{a} + a + b = 0$ માં મૂકતા:
$(x - iy) + (x + iy) + b = 0$
$2x + b = 0$
$x = -\frac{b}{2}$
અહીં $x$ અચળ હોવાથી,આ સમીકરણ સંકર સમતલમાં એક સીધી રેખા દર્શાવે છે.
341
MediumMCQ
જો $z = x + iy$ હોય અને આર્ગેન્ડ આકૃતિમાં બિંદુ $P$ એ $z$ દર્શાવતું હોય,તો સમીકરણ $2|z - 2 - 3i| = 3|z - 2 + i|$ નું સમાધાન કરતા બિંદુ $P$ નો બિંદુપથ એ એક વર્તુળ છે જેનું કેન્દ્ર
A
$(10, -21)$
B
$(-10, 21)$
C
$\left(2, -\frac{21}{5}\right)$
D
$\left(-2, \frac{21}{5}\right)$

Solution

(C) આપેલ સમીકરણ $2|z - (2 + 3i)| = 3|z - (2 - i)|$ છે.
ધારો કે $z = x + iy$. તો $z - (2 + 3i) = (x - 2) + i(y - 3)$ અને $z - (2 - i) = (x - 2) + i(y + 1)$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$4|z - (2 + 3i)|^2 = 9|z - (2 - i)|^2$ મળે.
$4((x - 2)^2 + (y - 3)^2) = 9((x - 2)^2 + (y + 1)^2)$.
$4(x^2 - 4x + 4 + y^2 - 6y + 9) = 9(x^2 - 4x + 4 + y^2 + 2y + 1)$.
$4x^2 - 16x + 16 + 4y^2 - 24y + 36 = 9x^2 - 36x + 36 + 9y^2 + 18y + 9$.
પદોને એક બાજુ ગોઠવતા: $5x^2 + 5y^2 - 20x + 42y + 3 = 0$.
$5$ વડે ભાગતા: $x^2 + y^2 - 4x + \frac{42}{5}y + \frac{3}{5} = 0$.
વર્તુળ $x^2 + y^2 + 2gx + 2fy + c = 0$ નું કેન્દ્ર $(-g, -f)$ છે.
અહીં,$2g = -4 \implies g = -2$ અને $2f = \frac{42}{5} \implies f = \frac{21}{5}$.
તેથી,કેન્દ્ર $(2, -\frac{21}{5})$ છે.
342
DifficultMCQ
જો $z$ એક એવી સંકર સંખ્યા હોય કે જેથી $\frac{z-1}{z-i}$ શુદ્ધ કાલ્પનિક હોય અને $z$ નો બિંદુપથ $(\alpha, \beta)$ કેન્દ્ર અને $r$ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ દર્શાવતું હોય,તો $\frac{\alpha}{\beta}+\frac{\beta}{\alpha}=$
A
$4 r$
B
$r^2$
C
$2 r^2$
D
$4 r^2$

Solution

(D) ધારો કે $z = x + iy$. તો $\frac{z-1}{z-i} = \frac{(x-1) + iy}{x + i(y-1)}$.
છેદના અનુબદ્ધ વડે ગુણતા: $\frac{((x-1) + iy)(x - i(y-1))}{x^2 + (y-1)^2}$.
પદ શુદ્ધ કાલ્પનિક હોવા માટે,વાસ્તવિક ભાગ શૂન્ય હોવો જોઈએ: $x(x-1) + y(y-1) = 0$.
આનું સાદું રૂપ $x^2 - x + y^2 - y = 0$ અથવા $(x - \frac{1}{2})^2 + (y - \frac{1}{2})^2 = \frac{1}{2}$ થાય છે.
વર્તુળના સમીકરણ $(x - \alpha)^2 + (y - \beta)^2 = r^2$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\alpha = \frac{1}{2}$,$\beta = \frac{1}{2}$,અને $r^2 = \frac{1}{2}$ મળે છે.
આમ,$\frac{\alpha}{\beta} + \frac{\beta}{\alpha} = \frac{1/2}{1/2} + \frac{1/2}{1/2} = 1 + 1 = 2$.
ચૂકી $r^2 = \frac{1}{2}$,તેથી $2 = 4r^2$. તેથી,સાચો વિકલ્પ $4r^2$ છે.
343
DifficultMCQ
$z_1, z_2, z_3$ એ આર્ગેન્ડ સમતલમાં ત્રિકોણ $ABC$ ના શિરોબિંદુઓ $A, B, C$ દર્શાવે છે. જો $|z_1-z_2|=\sqrt{25-12\sqrt{3}}$,$|\frac{z_1-z_3}{z_2-z_3}|=\frac{3}{4}$ અને $\angle ACB=30^{\circ}$ હોય,તો તે ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ (ચોરસ એકમમાં) કેટલું થાય?
A
$\frac{3}{2}$
B
$3$
C
$5$
D
$\frac{5}{2}$

Solution

(B) ધારો કે $a, b, c$ એ બાજુઓ $BC, AC, AB$ ની લંબાઈ છે.
આપેલ છે કે $|z_1-z_2| = c = \sqrt{25-12\sqrt{3}}$.
આપેલ છે કે $\frac{|z_1-z_3|}{|z_2-z_3|} = \frac{b}{a} = \frac{3}{4}$,તેથી $b = \frac{3}{4}a$.
ત્રિકોણ $ABC$ માં,કોસાઇનના નિયમ મુજબ:
$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos(30^{\circ})$
$25-12\sqrt{3} = a^2 + (\frac{3}{4}a)^2 - 2a(\frac{3}{4}a)(\frac{\sqrt{3}}{2})$
$25-12\sqrt{3} = a^2(\frac{25-12\sqrt{3}}{16})$
તેથી,$a^2 = 16$,એટલે કે $a = 4$.
તેથી $b = \frac{3}{4}(4) = 3$.
ત્રિકોણ $ABC$ નું ક્ષેત્રફળ = $\frac{1}{2}ab \sin(30^{\circ}) = \frac{1}{2}(4)(3)(\frac{1}{2}) = 3$ ચોરસ એકમ.
344
MediumMCQ
$c$ ની તમામ વાસ્તવિક કિંમતોનો ગણ શોધો જેના માટે સમીકરણ $z \bar{z} + (4 - 3i) \bar{z} + (4 + 3i) z + c = 0$ એક વર્તુળ દર્શાવે છે.
A
$[25, \infty)$
B
$[-5, 5]$
C
$(-\infty, -5] \cup [5, \infty)$
D
$(-\infty, 25]$

Solution

(D) સંકર સમતલમાં વર્તુળનું સામાન્ય સમીકરણ $z \bar{z} + a \bar{z} + \bar{a} z + b = 0$ છે,જ્યાં $a$ સંકર અચળાંક છે અને $b$ વાસ્તવિક અચળાંક છે.
આ વર્તુળનું કેન્દ્ર $-a$ છે અને ત્રિજ્યા $\sqrt{|a|^2 - b}$ છે.
આપેલ સમીકરણ $z \bar{z} + (4 - 3i) \bar{z} + (4 + 3i) z + c = 0$ ને સામાન્ય સ્વરૂપ સાથે સરખાવતા,$a = 4 - 3i$ અને $b = c$ મળે છે.
વર્તુળ અસ્તિત્વમાં રહે તે માટે,ત્રિજ્યા $\geq 0$ હોવી જોઈએ,તેથી $|a|^2 - b \geq 0$.
અહીં,$|a|^2 = |4 - 3i|^2 = 4^2 + (-3)^2 = 16 + 9 = 25$.
આમ,$25 - c \geq 0$,જેનો અર્થ છે કે $c \leq 25$.
તેથી,$c$ ની તમામ વાસ્તવિક કિંમતોનો ગણ $(-\infty, 25]$ છે.
345
MediumMCQ
જો $z_1 = 10 + 6i$,$z_2 = 4 + 6i$ અને $z$ કોઈ એવી સંકર સંખ્યા હોય કે જેથી $\frac{z - z_1}{z - z_2}$ નો કોણાંક $\frac{\pi}{4}$ થાય,તો
A
$|z - 7 - 9i| = 3\sqrt{2}$
B
$|z - 7 - 9i| = 2\sqrt{2}$
C
$|z - 3 + 9i| = 3\sqrt{2}$
D
$|z + 3 - 9i| = 2\sqrt{2}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\text{arg}\left(\frac{z - z_1}{z - z_2}\right) = \frac{\pi}{4}$.
આ $z$ નો બિંદુપથ $z_1$ અને $z_2$ માંથી પસાર થતા વર્તુળના ચાપ તરીકે દર્શાવે છે.
જીવા $z_1z_2$ દ્વારા પરિઘ પર આંતરેલો ખૂણો $\frac{\pi}{4}$ છે,તેથી કેન્દ્ર $O$ પર આંતરેલો ખૂણો $2 \times \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2}$ થશે.
$z_1z_2$ નું મધ્યબિંદુ $\left(\frac{10+4}{2}, \frac{6+6}{2}\right) = (7, 6)$ છે.
$z_1$ અને $z_2$ વચ્ચેનું અંતર $|10+6i - (4+6i)| = 6$ છે. તેથી,જીવાની અડધી લંબાઈ $3$ છે.
કેન્દ્ર અને જીવા દ્વારા બનતો ત્રિકોણ સમદ્વિબાજુ કાટકોણ ત્રિકોણ હોવાથી,મધ્યબિંદુ $(7, 6)$ થી કેન્દ્ર $O$ નું અંતર $3$ છે.
ખૂણો $\frac{\pi}{4}$ હોવાથી,કેન્દ્ર $O$ એ $(7, 6+3) = (7, 9)$ પર છે,જે $7+9i$ ને અનુરૂપ છે.
ત્રિજ્યા $R$ એ $(7, 9)$ થી $(10, 6)$ સુધીનું અંતર છે,જે $\sqrt{(10-7)^2 + (6-9)^2} = \sqrt{3^2 + (-3)^2} = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}$ છે.
આમ,વર્તુળનું સમીકરણ $|z - (7+9i)| = 3\sqrt{2}$ છે.

1 Complex Numbers and Quadratic Equations: Complex Numbers — Geometry of complex numbers · Frequently Asked Questions

1Are these 1 Complex Numbers and Quadratic Equations: Complex Numbers questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a 1 Complex Numbers and Quadratic Equations: Complex Numbers Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.