UPSC Maths Optional Paper Solution Paper-01

UPSC Previous Years Maths Optional Papers with Solution | Paper-01

Solved By – Narendra Kr. Sharma – M.Sc (Mathematics Honors) – Delhi University

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Details For UPSC Maths Optional Solved Papers (2018-2022)

UPSC Maths Optional Question Papers

upsc-m2022-1-bd58d9b8-2d68-4046-a6a8-417f99bd471d
खण्ड A
SECTION A
Question:-01 (a) सिद्ध कीजिए कि n n n\mathrm{n}n विमीय सदिश समष्टि V V V\mathrm{V}V के लिए n n n\mathrm{n}n रैखिकत: स्वतंत्र सदिशों का कोई भी समुच्चय V V V\mathrm{V}V के लिए एक आधार बनाता है ।
Question:-01 (a) Prove that any set of n n n\mathrm{n}n linearly independent vectors in a vector space V V V\mathrm{V}V of dimension n n n\mathrm{n}n constitutes a basis for V V V\mathrm{V}V.
Question:-01 (b) माना T : R 2 R 3 T : R 2 R 3 T:R^(2)rarrR^(3)\mathrm{T}: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^3T:R2R3 एक रैखिक रूपांतरण, ऐसा है कि T ( 1 0 ) = ( 1 2 3 ) T 1 0 = 1 2 3 T([1],[0])=([1],[2],[3])\mathrm{T}\left(\begin{array}{l}1 \\ 0\end{array}\right)=\left(\begin{array}{l}1 \\ 2 \\ 3\end{array}\right)T(10)=(123) तथा T ( 1 1 ) = ( 3 2 8 ) T 1 1 = 3 2 8 T([1],[1])=([-3],[2],[8])\mathrm{T}\left(\begin{array}{l}1 \\ 1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{r}-3 \\ 2 \\ 8\end{array}\right)T(11)=(328) है । T ( 2 4 ) T 2 4 T([2],[4])\mathrm{T}\left(\begin{array}{l}2 \\ 4\end{array}\right)T(24) को ज्ञात कीजिए ।
Question:-01(b) Let T : R 2 R 3 T : R 2 R 3 T:R^(2)rarrR^(3)\mathrm{T}: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^3T:R2R3 be a linear transformation such that T ( 1 0 ) = ( 1 2 3 ) T 1 0 = 1 2 3 T([1],[0])=([1],[2],[3])\mathrm{T}\left(\begin{array}{l}1 \\ 0\end{array}\right)=\left(\begin{array}{l}1 \\ 2 \\ 3\end{array}\right)T(10)=(123) and T ( 1 1 ) = ( 3 2 8 ) T 1 1 = 3 2 8 T([1],[1])=([-3],[2],[8])\mathrm{T}\left(\begin{array}{l}1 \\ 1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{r}-3 \\ 2 \\ 8\end{array}\right)T(11)=(328). Find T ( 2 4 ) T 2 4 T([2],[4])\mathrm{T}\left(\begin{array}{l}2 \\ 4\end{array}\right)T(24)
Question:-01(c) lim x ( e x + x ) 1 x lim x e x + x 1 x lim_(x rarr oo)(e^(x)+x)^((1)/(x))\lim _{x \rightarrow \infty}\left(e^x+x\right)^{\frac{1}{x}}limx(ex+x)1x का मान निकालिए ।
Question:-01(c) Evaluate lim x ( e x + x ) 1 x lim x e x + x 1 x lim_(x rarr oo)(e^(x)+x)^((1)/(x))\lim _{x \rightarrow \infty}\left(e^x+x\right)^{\frac{1}{x}}limx(ex+x)1x
Question:-01(d) 0 2 d x ( 2 x x 2 ) 0 2 d x 2 x x 2 int_(0)^(2)(dx)/((2x-x^(2)))\int_0^2 \frac{d x}{\left(2 x-x^2\right)}02dx(2xx2) की अभिसारिता का परीक्षण कीजिए ।
Question:-01(d) Examine the convergence of 0 2 d x ( 2 x x 2 ) 0 2 d x 2 x x 2 int_(0)^(2)(dx)/((2x-x^(2)))\int_0^2 \frac{d x}{\left(2 x-x^2\right)}02dx(2xx2).
Question:-01(e) एक चर समतल एक स्थिर बिन्दु ( a , b , c ) ( a , b , c ) (a,b,c)(\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c})(a,b,c) से गुज़रता है तथा अक्षों को क्रमशः A , B A , B A,B\mathrm{A}, \mathrm{B}A,B C C C\mathrm{C}C बिन्दुओं पर मिलता है । बिन्दुओं O , A , B O , A , B O,A,B\mathrm{O}, \mathrm{A}, \mathrm{B}O,A,B तथा C C C\mathrm{C}C से गुज़रते हुए गोले के केन्द्र का बिन्दुपथ ज्ञात कीजिए, जहाँ O O O\mathrm{O}O मूल-बिन्दु है ।
Question:-01(e) A variable plane passes through a fixed point (a, b, c) and meets the axes at points A, B and C respectively. Find the locus of the centre of the sphere passing through the points O , A , B O , A , B O,A,B\mathrm{O}, \mathrm{A}, \mathrm{B}O,A,B and C , O C , O C,O\mathrm{C}, \mathrm{O}C,O being the origin.

Question:-02(a) निम्नलिखित समीकरण निकाय के सभी हलों को पंक्ति-समानीत विधि से ज्ञात कीजिए :
x 1 + 2 x 2 x 3 = 2 2 x 1 + 3 x 2 + 5 x 3 = 5 x 1 3 x 2 + 8 x 3 = 1 x 1 + 2 x 2 x 3 = 2 2 x 1 + 3 x 2 + 5 x 3 = 5 x 1 3 x 2 + 8 x 3 = 1 {:[x_(1)+2x_(2)-x_(3)=2],[2x_(1)+3x_(2)+5x_(3)=5],[-x_(1)-3x_(2)+8x_(3)=-1]:}\begin{aligned} &\mathrm{x}_1+2 \mathrm{x}_2-\mathrm{x}_3=2 \\ &2 \mathrm{x}_1+3 \mathrm{x}_2+5 \mathrm{x}_3=5 \\ &-\mathrm{x}_1-3 \mathrm{x}_2+8 \mathrm{x}_3=-1 \end{aligned}x1+2x2x3=22x1+3x2+5x3=5x13x2+8x3=1
Question:-02(a) Find all solutions to the following system of equations by row-reduced method :
x 1 + 2 x 2 x 3 = 2 2 x 1 + 3 x 2 + 5 x 3 = 5 x 1 3 x 2 + 8 x 3 = 1 x 1 + 2 x 2 x 3 = 2 2 x 1 + 3 x 2 + 5 x 3 = 5 x 1 3 x 2 + 8 x 3 = 1 {:[x_(1)+2x_(2)-x_(3)=2],[2x_(1)+3x_(2)+5x_(3)=5],[-x_(1)-3x_(2)+8x_(3)=-1]:}\begin{aligned} &\mathrm{x}_1+2 \mathrm{x}_2-\mathrm{x}_3=2 \\ &2 \mathrm{x}_1+3 \mathrm{x}_2+5 \mathrm{x}_3=5 \\ &-\mathrm{x}_1-3 \mathrm{x}_2+8 \mathrm{x}_3=-1 \end{aligned}x1+2x2x3=22x1+3x2+5x3=5x13x2+8x3=1
Question:-02(b) एक l l lll लम्बाई के तार को दो भागों में काटकर क्रमशः एक वर्ग तथा एक वृत्त के रूप में मोड़ा गया है । लग्रांज की अनिर्धारित गुणक विधि का प्रयोग करके, इस तरह से प्राप्त किए गए क्षेत्रफलों के योगफल का न्यूनतम मान ज्ञात कीजिए ।
Question:-02(b) A wire of length l l lll is cut into two parts which are bent in the form of a square and a circle respectively. Using Lagrange’s method of undetermined multipliers, find the least value of the sum of the areas so formed.
Question:-02(c) यदि P , Q , R ; P , Q , R P , Q , R ; P , Q , R P,Q,R;P^(‘),Q^(‘),R^(‘)\mathrm{P}, \mathrm{Q}, \mathrm{R} ; \mathrm{P}^{\prime}, \mathrm{Q}^{\prime}, \mathrm{R}^{\prime}P,Q,R;P,Q,R, एक बिन्दु से दीर्घवृत्तज x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1 x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1 (x^(2))/(a^(2))+(y^(2))/(b^(2))+(z^(2))/(c^(2))=1\frac{\mathrm{x}^2}{\mathrm{a}^2}+\frac{\mathrm{y}^2}{\mathrm{~b}^2}+\frac{\mathrm{z}^2}{\mathrm{c}^2}=1x2a2+y2 b2+z2c2=1 पर छः (सिक्स) अभिलम्ब पाद हैं तथा l x + m y + n z = p l x + m y + n z = p lx+my+nz=pl \mathrm{x}+\mathrm{my}+\mathrm{nz}=\mathrm{p}lx+my+nz=p से समतल P Q R P Q R PQR\mathrm{PQR}PQR निरूपित है, दर्शाइए कि x a 2 l + y b 2 m + z c 2 n + 1 p = 0 x a 2 l + y b 2 m + z c 2 n + 1 p = 0 (x)/(a^(2)l)+(y)/(b^(2)(m))+(z)/(c^(2)n)+(1)/(p)=0\frac{\mathrm{x}}{\mathrm{a}^2 l}+\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{b}^2 \mathrm{~m}}+\frac{\mathrm{z}}{\mathrm{c}^2 \mathrm{n}}+\frac{1}{\mathrm{p}}=0xa2l+yb2 m+zc2n+1p=0, समतल P Q R P Q R P^(‘)Q^(‘)R^(‘)\mathrm{P}^{\prime} \mathrm{Q}^{\prime} \mathrm{R}^{\prime}PQR को निरूपित करता है ।
Question:-02(c) If P , Q , R ; P , Q , R P , Q , R ; P , Q , R P,Q,R;P^(‘),Q^(‘),R^(‘)\mathrm{P}, \mathrm{Q}, \mathrm{R} ; \mathrm{P}^{\prime}, \mathrm{Q}^{\prime}, \mathrm{R}^{\prime}P,Q,R;P,Q,R are feet of the six normals drawn from a point to the ellipsoid x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1 x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1 (x^(2))/(a^(2))+(y^(2))/(b^(2))+(z^(2))/(c^(2))=1\frac{\mathrm{x}^2}{\mathrm{a}^2}+\frac{\mathrm{y}^2}{\mathrm{~b}^2}+\frac{\mathrm{z}^2}{\mathrm{c}^2}=1x2a2+y2 b2+z2c2=1, and the plane P Q R P Q R PQR\mathrm{PQR}PQR is represented by l x + m y + n z = p l x + m y + n z = p lx+my+nz=pl x+m y+n z=plx+my+nz=p, show that the plane P Q R P Q R P^(‘)Q^(‘)R^(‘)P^{\prime} Q^{\prime} R^{\prime}PQR is given by x a 2 l + y b 2 m + z c 2 n + 1 p = 0 x a 2 l + y b 2 m + z c 2 n + 1 p = 0 (x)/(a^(2)l)+(y)/(b^(2)(m))+(z)/(c^(2)n)+(1)/(p)=0\frac{\mathrm{x}}{\mathrm{a}^2 l}+\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{b}^2 \mathrm{~m}}+\frac{\mathrm{z}}{\mathrm{c}^2 \mathrm{n}}+\frac{1}{\mathrm{p}}=0xa2l+yb2 m+zc2n+1p=0.

Question:-03(a) माना समुच्चय P = { x y z ) x y z = 0 तथा 2 x y + z = 0 } P = x y z x y z = 0  तथा  2 x y + z = 0 {:P={[x],[y],[z])∣[x-y-z=0″ तथा “],[2x-y+z=0]}\left.\mathrm{P}=\left\{\begin{array}{l}\mathrm{x} \\ \mathrm{y} \\ \mathrm{z}\end{array}\right) \mid \begin{array}{c}\mathrm{x}-\mathrm{y}-\mathrm{z}=0 \text { तथा } \\ 2 \mathrm{x}-\mathrm{y}+\mathrm{z}=0\end{array}\right\}P={xyz)xyz=0 तथा 2xy+z=0} सदिश समष्टि R 3 ( R ) R 3 ( R ) R^(3)(R)\mathbb{R}^3(\mathbb{R})R3(R) के सदिशों का एक समूह है । तब
(i) सिद्ध कीजिए कि P , R 3 P , R 3 P,R^(3)\mathrm{P}, \mathbb{R}^3P,R3 की एक उपसमष्टि है ।
(ii) P P P\mathrm{P}P का एक आधार तथा विमा ज्ञात कीजिए ।
Question:-03(a) Let the set P = { x y z ) x y z = 0 and 2 x y + z = 0 } P = x y z x y z = 0  and  2 x y + z = 0 {:P={[x],[y],[z])∣[x-y-z=0″ and “],[2x-y+z=0]}\left.P=\left\{\begin{array}{c}x \\ y \\ z\end{array}\right) \mid \begin{array}{c}x-y-z=0 \text { and } \\ 2 x-y+z=0\end{array}\right\}P={xyz)xyz=0 and 2xy+z=0} be the collection of vectors of a vector space R 3 ( R ) R 3 ( R ) R^(3)(R)\mathbb{R}^3(\mathbb{R})R3(R). Then
(i) prove that P P P\mathrm{P}P is a subspace of R 3 R 3 R^(3)\mathbb{R}^3R3.
(ii) find a basis and dimension of P P PPP.
Question:-03(b) द्विशः समाकलन का उपयोग करके, वृत्त x 2 + y 2 = 4 x 2 + y 2 = 4 x^(2)+y^(2)=4\mathrm{x}^2+\mathrm{y}^2=4x2+y2=4 तथा परवलय y 2 = 3 x y 2 = 3 x y^(2)=3x\mathrm{y}^2=3 \mathrm{x}y2=3x के उभयनिष्ठ क्षेत्रफल का परिकलन कीजिए ।
Question:-03(b)Use double integration to calculate the area common to the circle x 2 + y 2 = 4 x 2 + y 2 = 4 x^(2)+y^(2)=4x^2+y^2=4x2+y2=4 and the parabola y 2 = 3 x y 2 = 3 x y^(2)=3xy^2=3 xy2=3x.
Question:-03(c) लघुतम संभाव्य त्रिज्या के गोले का समीकरण ज्ञात कीजिए जो सरल रेखाओं : x 3 3 = y 8 1 = z 3 1 x 3 3 = y 8 1 = z 3 1 (x-3)/(3)=(y-8)/(-1)=(z-3)/(1)\frac{\mathrm{x}-3}{3}=\frac{\mathrm{y}-8}{-1}=\frac{\mathrm{z}-3}{1}x33=y81=z31 तथा x + 3 3 = y + 7 2 = z 6 4 x + 3 3 = y + 7 2 = z 6 4 (x+3)/(-3)=(y+7)/(2)=(z-6)/(4)\frac{\mathrm{x}+3}{-3}=\frac{\mathrm{y}+7}{2}=\frac{\mathrm{z}-6}{4}x+33=y+72=z64 को स्पर्श करता है ।
Question:-03(c)Find the equation of the sphere of smallest possible radius which touches the straight lines : x 3 3 = y 8 1 = z 3 1 x 3 3 = y 8 1 = z 3 1 (x-3)/(3)=(y-8)/(-1)=(z-3)/(1)\frac{x-3}{3}=\frac{y-8}{-1}=\frac{z-3}{1}x33=y81=z31 and x + 3 3 = y + 7 2 = z 6 4 x + 3 3 = y + 7 2 = z 6 4 (x+3)/(-3)=(y+7)/(2)=(z-6)/(4)\frac{x+3}{-3}=\frac{y+7}{2}=\frac{z-6}{4}x+33=y+72=z64

Question:-04(a) एक रैखिक प्रतिचित्र T : R 2 R 2 T : R 2 R 2 T:R^(2)rarrR^(2)\mathrm{T}: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^2T:R2R2 ज्ञात कीजिए जो कि R 2 R 2 R^(2)\mathbb{R}^2R2 के प्रत्येक सदिश को θ θ theta\thetaθ कोण से घुमा देता है । यह भी सिद्ध कीजिए कि θ = π 2 θ = π 2 theta=(pi)/(2)\theta=\frac{\pi}{2}θ=π2 के लिए, T T T\mathrm{T}T का कोई भी अभिलक्षणिक मान (आइगेनमान) R R R\mathbb{R}R में नहीं है ।
Question:-04(a) Find a linear map T : R 2 R 2 T : R 2 R 2 T:R^(2)rarrR^(2)\mathrm{T}: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^2T:R2R2 which rotates each vector of R 2 R 2 R^(2)\mathbb{R}^2R2 by an angle θ θ theta\thetaθ. Also, prove that for θ = π 2 , T θ = π 2 , T theta=(pi)/(2),T\theta=\frac{\pi}{2}, \mathrm{~T}θ=π2, T has no eigenvalue in R R R\mathbb{R}R.
Question:-04(b) वक्र y 2 x 2 = x 2 a 2 y 2 x 2 = x 2 a 2 y^(2)x^(2)=x^(2)-a^(2)\mathrm{y}^2 \mathrm{x}^2=\mathrm{x}^2-\mathrm{a}^2y2x2=x2a2 का अनुरेख (ट्रेस) कीजिए, जहाँ a a a\mathrm{a}a एक वास्तविक अचर है ।
Question:-04(b) Trace the curve y 2 x 2 = x 2 a 2 y 2 x 2 = x 2 a 2 y^(2)x^(2)=x^(2)-a^(2)y^2 x^2=x^2-a^2y2x2=x2a2, where a a aaa is a real constant.
Question:-04(c) यदि समतल u x + v y + w z = 0 u x + v y + w z = 0 ux+vy+wz=0u x+v y+w z=0ux+vy+wz=0, शंकु a x 2 + b y 2 + c z 2 = 0 a x 2 + b y 2 + c z 2 = 0 ax^(2)+by^(2)+cz^(2)=0a x^2+b y^2+\mathrm{cz}^2=0ax2+by2+cz2=0 को लंब जनकों में काटता है, तो सिद्ध कीजिए कि ( b + c ) u 2 + ( c + a ) v 2 + ( a + b ) w 2 = 0 ( b + c ) u 2 + ( c + a ) v 2 + ( a + b ) w 2 = 0 (b+c)u^(2)+(c+a)v^(2)+(a+b)w^(2)=0(b+c) u^2+(c+a) v^2+(a+b) w^2=0(b+c)u2+(c+a)v2+(a+b)w2=0.
Question:-04(c) If the plane u x + v y + w z = 0 u x + v y + w z = 0 ux+vy+wz=0u x+v y+w z=0ux+vy+wz=0 cuts the cone a x 2 + b y 2 + c z 2 = 0 a x 2 + b y 2 + c z 2 = 0 ax^(2)+by^(2)+cz^(2)=0a x^2+b y^2+c z^2=0ax2+by2+cz2=0 in perpendicular generators, then prove that ( b + c ) u 2 + ( c + a ) v 2 + ( a + b ) w 2 = 0 ( b + c ) u 2 + ( c + a ) v 2 + ( a + b ) w 2 = 0 (b+c)u^(2)+(c+a)v^(2)+(a+b)w^(2)=0(b+c) u^2+(c+a) v^2+(a+b) w^2=0(b+c)u2+(c+a)v2+(a+b)w2=0.
खण्ड B
SECTION B

Question:-05(a) दर्शाइए कि अवकल समीकरण d y d x + P y = Q d y d x + P y = Q (dy)/(dx)+Py=Q\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}+\mathrm{Py}=\mathrm{Q}dydx+Py=Q का व्यापक हल
y = Q P e P d x { C + e P d x d ( Q P ) } y = Q P e P d x C + e P d x d Q P y=(Q)/(P)-e^(-intPdx){C+inte^(intPdx)(d)((Q)/(P))}\mathrm{y}=\frac{\mathrm{Q}}{\mathrm{P}}-\mathrm{e}^{-\int \mathrm{P} d x}\left\{\mathrm{C}+\int \mathrm{e}^{\int \mathrm{P} d x} \mathrm{~d}\left(\frac{\mathrm{Q}}{\mathrm{P}}\right)\right\}y=QPePdx{C+ePdx d(QP)}
के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ P , Q , x P , Q , x P,Q,x\mathrm{P}, \mathrm{Q}, \mathrm{x}P,Q,x के शून्येतर फलन हैं तथा C C C\mathrm{C}C एक स्वेच्छ अचर है ।
Question:-05(a)Show that the general solution of the differential equation d y d x + P y = Q d y d x + P y = Q (dy)/(dx)+Py=Q\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}+\mathrm{Py}=\mathrm{Q}dydx+Py=Q can be written in the form y = Q P e P d x { C + e P d x d ( Q P ) } y = Q P e P d x C + e P d x d Q P y=(Q)/(P)-e^(-int Pdx){C+inte^(int Pdx)d((Q)/(P))}y=\frac{Q}{P}-e^{-\int P d x}\left\{C+\int e^{\int P d x} d\left(\frac{Q}{P}\right)\right\}y=QPePdx{C+ePdxd(QP)}, where P , Q P , Q P,Q\mathrm{P}, \mathrm{Q}P,Q are non-zero functions of x x x\mathrm{x}x and C C C\mathrm{C}C, an arbitrary constant.
Question:-05(b) दर्शाइए कि परवलयों के निकाय : x 2 = 4 a ( y + a ) x 2 = 4 a ( y + a ) x^(2)=4a(y+a)\mathrm{x}^2=4 \mathrm{a}(\mathrm{y}+\mathrm{a})x2=4a(y+a) के लंबकोणीय संछेदी, उसी निकाय में स्थित होते हैं ।
Question:-05(b) Show that the orthogonal trajectories of the system of parabolas : x 2 = 4 a ( y + a ) x 2 = 4 a ( y + a ) x^(2)=4a(y+a)\mathrm{x}^2=4 \mathrm{a}(\mathrm{y}+\mathrm{a})x2=4a(y+a) belong to the same system.
Question:-05(c) w w w\mathrm{w}w भार का एक पिंड, θ θ theta\thetaθ कोण से झुके हुए एक रूक्ष समतल पर स्थित है, घर्षण गुणांक μ μ mu\muμ, tan θ tan θ tan theta\tan \thetatanθ से अधिक है । पिंड को समतल पर ऊपर की तरफ ‘ b b bbb ‘ दूरी तक धीरे-धीरे खींचने तथा वापस आरम्भिक बिन्दु तक खींचने में किए गए कार्य को ज्ञात कीजिए, जहाँ लगाया गया बल प्रत्येक दशा में समतल के समान्तर है ।
Question:-05(c)A body of weight w w www rests on a rough inclined plane of inclination θ θ theta\thetaθ, the coefficient of friction, μ μ mu\muμ, being greater than tan θ tan θ tan theta\tan \thetatanθ. Find the work done in slowly dragging the body a distance ‘b’ up the plane and then dragging it back to the starting point, the applied force being in each case parallel to the plane.
Question:-05(d) एक प्रक्षेप्य 2 g h 2 g h sqrt(2gh)\sqrt{2 \mathrm{gh}}2gh वेग के साथ बिन्दु O O O\mathrm{O}O से प्रक्षेपित किया गया तथा समतल के बिन्दु P ( x , y ) P ( x , y ) P(x,y)\mathrm{P}(\mathrm{x}, \mathrm{y})P(x,y) पर स्पर्श-रेखा से टकराता है जहाँ अक्ष O X O X OX\mathrm{OX}OX तथा O Y O Y OY\mathrm{OY}OY क्रमशः बिन्दु O O O\mathrm{O}O से क्षैतिज तथा अधोमुखी ऊर्ध्वाधर रेखाएँ हैं । यदि प्रक्षेपण की दो संभव दिशाएँ समकोण पर हों, तो दर्शाइए कि x 2 = 2 h y x 2 = 2 h y x^(2)=2hy\mathrm{x}^2=2 \mathrm{hy}x2=2hy तथा प्रक्षेपण की संभव दिशाओं में से एक, कोण POX को द्विभाजित करती है ।
Question:-05(d)A projectile is fired from a point O O O\mathrm{O}O with velocity 2 g h 2 g h sqrt(2gh)\sqrt{2 \mathrm{gh}}2gh and hits a tangent at the point P ( x , y ) P ( x , y ) P(x,y)\mathrm{P}(\mathrm{x}, \mathrm{y})P(x,y) in the plane, the axes O X O X OX\mathrm{OX}OX and O Y O Y OY\mathrm{OY}OY being horizontal and vertically downward lines through the point O O O\mathrm{O}O, respectively. Show that if the two possible directions of projection be at right angles, then x 2 = 2 h y x 2 = 2 h y x^(2)=2hy\mathrm{x}^2=2 \mathrm{hy}x2=2hy and then one of the possible directions of projection bisects the angle POX.
Question:-05(e) दर्शाइए कि A = ( 6 x y + z 3 ) i ^ + ( 3 x 2 z ) j ^ + ( 3 x z 2 y ) k ^ A = 6 x y + z 3 i ^ + 3 x 2 z j ^ + 3 x z 2 y k ^ vec(A)=(6xy+z^(3)) hat(i)+(3x^(2)-z) hat(j)+(3xz^(2)-y) hat(k)\overrightarrow{\mathrm{A}}=\left(6 \mathrm{xy}+\mathrm{z}^3\right) \hat{\mathrm{i}}+\left(3 \mathrm{x}^2-\mathrm{z}\right) \hat{\mathrm{j}}+\left(3 x \mathrm{z}^2-\mathrm{y}\right) \hat{\mathrm{k}}A=(6xy+z3)i^+(3x2z)j^+(3xz2y)k^ अघूर्णी है । ϕ ϕ phi\phiϕ को भी ज्ञात कीजिए जबकि A = ϕ A = ϕ vec(A)=grad phi\overrightarrow{\mathrm{A}}=\nabla \phiA=ϕ.
Question:-05(e)Show that A = ( 6 x y + z 3 ) i ^ + ( 3 x 2 z ) j ^ + ( 3 x z 2 y ) k ^ A = 6 x y + z 3 i ^ + 3 x 2 z j ^ + 3 x z 2 y k ^ vec(A)=(6xy+z^(3)) hat(i)+(3x^(2)-z) hat(j)+(3xz^(2)-y) hat(k)\overrightarrow{\mathrm{A}}=\left(6 x y+z^3\right) \hat{i}+\left(3 x^2-z\right) \hat{j}+\left(3 x z^2-y\right) \hat{k}A=(6xy+z3)i^+(3x2z)j^+(3xz2y)k^ is irrotational. Also find ϕ ϕ phi\phiϕ such that A = ϕ A = ϕ vec(A)=grad phi\overrightarrow{\mathrm{A}}=\nabla \phiA=ϕ.

Question:-06(a) 2 l 2 l 2l2 l2l लम्बाई का एक तार (केबिल) जिसका भार w w w\mathrm{w}w प्रति इकाई (यूनिट) लम्बाई है, एक क्षैतिज रेखा के दो बिन्दुओं P P P\mathrm{P}P तथा Q Q Q\mathrm{Q}Q से लटकी हुई है । दर्शाइए कि तार की विस्तृति (स्पैन) 2 l ( 1 2 h 2 3 l 2 ) 2 l 1 2 h 2 3 l 2 2l(1-(2h^(2))/(3l^(2)))2 l\left(1-\frac{2 \mathrm{~h}^2}{3 l^2}\right)2l(12 h23l2) है, जहाँ h h h\mathrm{h}h तार के कसकर खींची हुई स्थिति में मध्य का झोल है ।
Question:-06(a) A cable of weight w per unit length and length 2 l 2 l 2l2 l2l hangs from two points P P P\mathrm{P}P and Q Q Q\mathrm{Q}Q in the same horizontal line. Show that the span of the cable is 2 l ( 1 2 h 2 3 l 2 ) 2 l 1 2 h 2 3 l 2 2l(1-(2h^(2))/(3l^(2)))2 l\left(1-\frac{2 h^2}{3 l^2}\right)2l(12h23l2), where h h hhh is the sag in the middle of the tightly stretched position.
Question:-06(b) प्राचल-विचरण विधि का उपयोग करके, निम्नलिखित अवकल समीकरण :
( x 2 1 ) d 2 y d x 2 2 x d y d x + 2 y = ( x 2 1 ) 2 x 2 1 d 2 y d x 2 2 x d y d x + 2 y = x 2 1 2 (x^(2)-1)(d^(2)y)/(dx^(2))-2x(dy)/(dx)+2y=(x^(2)-1)^(2)\left(x^2-1\right) \frac{d^2 y}{d x^2}-2 x \frac{d y}{d x}+2 y=\left(x^2-1\right)^2(x21)d2ydx22xdydx+2y=(x21)2
को हल कीजिए, जहाँ समानीत समीकरण का एक हल y = x y = x y=x\mathrm{y}=\mathrm{x}y=x दिया गया है ।
Question:-06(b) Solve the following differential equation by using the method of variation of parameters : ( x 2 1 ) d 2 y d x 2 2 x d y d x + 2 y = ( x 2 1 ) 2 x 2 1 d 2 y d x 2 2 x d y d x + 2 y = x 2 1 2 (x^(2)-1)(d^(2)y)/(dx^(2))-2x(dy)/(dx)+2y=(x^(2)-1)^(2)\left(x^2-1\right) \frac{d^2 y}{d x^2}-2 x \frac{d y}{d x}+2 y=\left(x^2-1\right)^2(x21)d2ydx22xdydx+2y=(x21)2, given that y = x y = x y=x\mathrm{y}=\mathrm{x}y=x is one solution of the reduced equation.
Question:-06(c) समतल में ग्रीन के प्रमेय को C