सीमा प्रश्न 2
प्रश्न 2 - 2024 (01 फरवरी शिफ्ट 2)
मान लीजिए $f(x)=\begin{array}{c}x-1, x \text { सम है, } \\ 2 x, x \text { विषम है, }\end{array} x$. यदि कुछ $a \in N$ के लिए $f(f(f(a)))=21$, तो $\lim _{x \rightarrow a^{-}}{\frac{|x|^{3}}{a}-\left[\frac{x}{a}\right] }$, जहाँ $[t]$ को $t$ के बराबर या उससे कम बड़े सबसे बड़े पूर्णांक के रूप में परिभाषित किया गया है, के बराबर है:
(1) 121
(2) 144
(3) 169
(4) 225
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उत्तर (2)
समाधान
$f(x)=\begin{array}{cc}x-1 ; & x=\text { सम } \\ 2 x ; & x=\text { विषम }\end{array}$
$f(f(a)))=21$
स्थिति 1: यदि $a=$ सम
$$ f(a)=a-1=\text { विषम } $$
$f(f(a))=2(a-1)=$ सम
$f(f(f)))=2 a-3=21 \Rightarrow a=12$
स्थिति 2: यदि $a=$ विषम
$$ \begin{aligned} & f(a)=2 a=\text { सम } \\ & f(f(a))=2 a-1=\text { विषम } \\ & f(f(f(a)))=4 a-2=21 \text { (संभव नहीं) } \end{aligned} $$
अतः $a=12$
अब
$$ \begin{aligned} & \lim _{x \rightarrow 12^{-}}\left(\frac{|x|^{3}}{2}-\left[\frac{x}{12}\right]\right) \\ & =\lim _{x \rightarrow 12^{-}} \frac{|x|^{3}}{12}-\lim _{x \rightarrow 12^{-}}\left[\frac{x}{12}\right] \\ & =144-0=144 \end{aligned} $$