फंक्शन प्रश्न 11
प्रश्न 11 - 29 जनवरी - शिफ्ट 2
एक फंक्शन $f: \mathbb{N} \to \mathbb{R}$, जो निम्नलिखित संतुष्ट करता है
$f(1)+2 f(2)+3 f(3)+\ldots+x f(x)=x(x+1) f(x) ; x \geq 2$
जहाँ $f(1)=1$ है। तब $\dfrac{1}{f(2022)}+\dfrac{1}{f(2028)}$ के बराबर है
(1) 8200
(2) 8000
(3) 8400
(4) 8100
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उत्तर: (4)
समाधान:
सूत्र: फंक्शन पर ऑपरेशन
दिया गया है $x \geq 2$
$ S_x= f(1)+2 f(2)+\ldots \ldots+xf(x)=x(x+1) f(x) \quad \ldots (i) $
$ x $ को $x+1$ से बदल दें
$ \begin{aligned} & S_{(x+1)} = f(1)+2f(2)+ \ldots + xf(x)+(x+1)f(x+1)=(x+1)(x+2) f(x+1) \\ & S_{(x+1)} = S_x+(x+1)f(x+1) = (x+1)(x+2) f(x+1)\\ & \Rightarrow \ x(x+1) f(x)+(x+1) f(x+1) =(x+1)(x+2) f(x+1) \\ & \Rightarrow \ x(x+1) f(x)=(x+1)((x+2)-1) f(x+1) \\ & \Rightarrow \ xf(x) = (x+1)f(x+1)\\ & \Rightarrow \quad f(x)=(x+1) f(x+1), x \geq 2 \\ & \dfrac{f(x)}{f(x+1)}= \dfrac{x+1}{x}\\ & \Rightarrow \ f(x) = \dfrac{k}{x} \quad \ldots (ii) \end{aligned} $
(1) और (2) में $x=2$ रखें
$f(1)+2f(2)= 2 \times 3 \times f(2)$
$1+2f(2)-6f(2)=0 \qquad [\because f(1)=1]$
$f(2)= \dfrac{1}{4}$ और $f(2)= \dfrac{k}{2}$
$\Rightarrow \ \dfrac{1}{4} = \dfrac{k}{2}$
$\Rightarrow \ k= \dfrac{1}{2}$
$\therefore \ f(x)= \dfrac{1}{2x}$
अब $f(2022)=\dfrac{1}{4044}$
$ f(2028)=\dfrac{1}{4056} $
इसलिए, $\dfrac{1}{f(2022)}+\dfrac{1}{f(2028)}=4044+4056=8100$