Showing posts with label Maths Solutions. Show all posts
Showing posts with label Maths Solutions. Show all posts

7th Maths Term 1 Exam 2024 Question Paper with Solutions | Thoothukudi District | Samacheer Kalvi

7th Standard Maths - Term 1 Exam 2024 (Thoothukudi) | Solutions

PART - A (10 x 1 = 10)

I. Choose the best answer:

1. $11 \times (-1)$ = ___

a) -1   b) 0   c) +1   d) -11

Answer: d) -11

2. Which of the following does not represent an Integer?

a) $0 \div (-7)$   b) $20 \div (-4)$   c) $(-9) \div 3$   d) $12 \div 5$

Answer: d) $12 \div 5$ (Because $12 \div 5 = 2.4$, which is not an integer).

3. In a parallelogram, if all the sides are equal then it is called

a) Rectangle   b) Trapezium   c) Rhombus   d) Triangle

Answer: c) Rhombus

4. The area of a parallelogram whose base 12m and height 8m is

a) 69 sq.m   b) 99 sq.m   c) 66 sq.m   d) 96 sq.m

Answer: d) 96 sq.m (Area = base × height = $12 \times 8 = 96$ sq.m).

5. An algebraic expression which is equivalent to the verbal statement, "Five times the sum of a and b" is

a) 5(a+b)   b) 5 + a + b   c) 5a+b   d) a + 5b

Answer: a) 5(a+b)

6. When we subtract 'a' from '-a', we get

a) 0   b) 2a   c) -2a   d) -a

Answer: c) -2a ( $(-a) - (a) = -a - a = -2a$ ).

7. If Mani buys 5kg of potatoes for ₹75 then he can buy ___ kg of potatoes for ₹105.

a) 6   b) 7   c) 8   d) 5

Answer: b) 7 (Cost per kg $75 \div 5 = 15$ per kg. For ₹105, he can buy $105 \div 15 = 7$ kg).

8. 12 cows can graze a field for 10 days. 20 cows can graze the same field for ___ days.

a) 15   b) 18   c) 6   d) 8

Answer: c) 6 (This is an inverse proportion. $12 \times 10 = 20 \times x \implies 120 = 20x \implies x = 6$).

9. Vertically opposite angles are ___

a) not equal in measure   b) complementary   c) supplementary   d) equal in measure

Answer: d) equal in measure

10. A line which intersects two or more lines in different points is known as

a) parallel lines   b) transversal   c) non-parallel lines   d) intersecting line

Answer: b) transversal

II. Fill in the blanks: (5 x 1 = 5)

11. $71 + \underline{\hspace{1cm}} = 0$

Answer: -71

12. When the non-parallel sides of a trapezium are equal then it is known as

Answer: an isosceles trapezium

13. The additive inverse of -15xy is

Answer: 15xy

14. The sum of all angles at a point is

Answer: 360°

15. A tetromino is a shape obtained by

Answer: joining four

III. Match the following: (5 x 1 = 5)

Question Correct Match
16. $0 \div 3$ 0
17. $(-3) + 3$ 0
18. The numerical coefficient of 3xy 3 (The OCR has '6' and '-1' as possible answers, but the correct answer is 3. Assuming a typo in the options provided in the image.)
19. Area of a Rhombus $\frac{1}{2} \times d_1 \times d_2$
20. Area of a Trapezium $\frac{1}{2} h(a+b)$

PART - B (Answer any 10 questions) (10 x 2 = 20)

21. Find the value using number line 7 - (-10).

$7 - (-10) = 7 + 10 = 17$.

On a number line, starting at 7 and subtracting a negative number (-10) means moving 10 units to the right. So, we move from 7 to 17.

22. Find 4 pairs of integers that add up to 2.

Here are four possible pairs:

  • (1, 1) $\implies 1 + 1 = 2$
  • (0, 2) $\implies 0 + 2 = 2$
  • (-1, 3) $\implies -1 + 3 = 2$
  • (4, -2) $\implies 4 + (-2) = 2$

23. Prove that $(-7) \times (+8)$ is an integer and mention the property.

$(-7) \times (+8) = -56$.

Since -56 is an integer, the product of the two integers (-7 and 8) is also an integer.

Property: This demonstrates the Closure Property of Multiplication for Integers, which states that the product of any two integers is always an integer.

24. (-400) divided into 10 equal parts gives?

Dividing -400 into 10 equal parts is the same as calculating $(-400) \div 10$.

$(-400) \div 10 = -40$.

Each part is -40.

25. Find the height 'h' of the parallelogram whose area and base are 368 sq.cm and 23cm respectively.

Given: Area = 368 sq.cm, Base (b) = 23 cm.

Formula for the area of a parallelogram: Area = base × height.

$368 = 23 \times h$

$h = \frac{368}{23}$

$h = 16$ cm.

The height is 16 cm.

26. Find the area of Rhombus. (Given diagonals are 16cm and 8cm).

Given: Diagonal 1 ($d_1$) = 16 cm, Diagonal 2 ($d_2$) = 8 cm.

Formula for the area of a rhombus: Area = $\frac{1}{2} \times d_1 \times d_2$.

Area = $\frac{1}{2} \times 16 \times 8$

Area = $8 \times 8 = 64$ sq.cm.

The area of the rhombus is 64 sq.cm.

27. The parallel sides of a trapezium are 23cm and 12cm. The distance between the parallel sides is 9cm. Find the area of the trapezium.

Given: Parallel sides a = 23 cm, b = 12 cm. Height (h) = 9 cm.

Formula for the area of a trapezium: Area = $\frac{1}{2} \times h \times (a+b)$.

Area = $\frac{1}{2} \times 9 \times (23 + 12)$

Area = $\frac{1}{2} \times 9 \times 35$

Area = $\frac{315}{2} = 157.5$ sq.cm.

The area of the trapezium is 157.5 sq.cm.

28. Subtract 3m - 7n from m+n.

We need to calculate $(m+n) - (3m - 7n)$.

= $m + n - 3m + 7n$

= $(m - 3m) + (n + 7n)$

= $-2m + 8n$.

The result is -2m + 8n.

29. Solve: 2x + 10 = 30

$2x + 10 = 30$

$2x = 30 - 10$

$2x = 20$

$x = \frac{20}{2}$

$x = 10$.

The solution is x = 10.

30. Find the value of 3m + 2n given that m = 2 and n = -1.

Substitute m = 2 and n = -1 into the expression $3m + 2n$.

= $3(2) + 2(-1)$

= $6 - 2$

= 4.

The value is 4.

31. A dozen bananas costs ₹20. What is the price of 48 bananas?

A dozen = 12 bananas.

Cost of 12 bananas = ₹20.

Cost of 1 banana = ₹$\frac{20}{12}$.

Cost of 48 bananas = $\frac{20}{12} \times 48$

= $20 \times 4$ = ₹80.

The price of 48 bananas is ₹80.

32. Two angles are in the ratio 3:2. If they are linear pair, Find them.

Let the angles be $3x$ and $2x$.

A linear pair of angles adds up to 180°.

$3x + 2x = 180^\circ$

$5x = 180^\circ$

$x = \frac{180}{5} = 36^\circ$.

The angles are:

First angle = $3x = 3 \times 36 = 108^\circ$

Second angle = $2x = 2 \times 36 = 72^\circ$

The angles are 108° and 72°.

33. i) The angle that corresponds to $\angle 8$ is ___. ii) The angle that is alternate interior to $\angle 3$ is ___.

Based on the standard diagram of a transversal intersecting two parallel lines:

i) The angle corresponding to $\angle 8$ is $\angle 4$.

ii) The angle that is alternate interior to $\angle 3$ is $\angle 6$.

34. i) Rotation of Tetromino in 180° is ___. ii) Rotation of Tetromino in 360° is ___.

i) Rotation of a Tetromino by 180° results in a shape that looks the same as the original, but is oriented upside down (Point Symmetry).

ii) Rotation of a Tetromino by 360° results in the shape being in its original position.

PART - C (Answer any 5 questions) (5 x 3 = 15)

35. Add: i) $(-48) + (-15)$   ii) $0 + (-95)$   iii) $20 + (-72)$

i) $(-48) + (-15) = -48 - 15 = -63$

ii) $0 + (-95) = -95$

iii) $20 + (-72) = 20 - 72 = -52$

36. Prove that $[(-2) \times 3] \times (-4) = (-2) \times [3 \times (-4)]$.

This question demonstrates the Associative Property of Multiplication.

Left Hand Side (LHS):

$[(-2) \times 3] \times (-4)$

= $[-6] \times (-4)$

= 24

Right Hand Side (RHS):

$(-2) \times [3 \times (-4)]$

= $(-2) \times [-12]$

= 24

Since LHS = RHS (24 = 24), the property is proved.

37. A ground is in the shape of parallelogram. The height of the parallelogram is 14m and corresponding base is 8m longer than its height. Find the cost of levelling the ground at the rate of ₹15 per sq.m.

Given: Height (h) = 14 m.

Base (b) is 8m longer than height, so $b = 14 + 8 = 22$ m.

Area of the parallelogram = base × height

Area = $22 \times 14 = 308$ sq.m.

Cost of levelling = Area × Rate per sq.m

Cost = 308 × ₹15 = ₹4620.

The total cost of levelling the ground is ₹4620.

38. Simplify: $(x+y-z) + (3x - 5y + 7z) - (14x + 7y - 6z)$.

= $x + y - z + 3x - 5y + 7z - 14x - 7y + 6z$

Combine the 'x' terms: $x + 3x - 14x = 4x - 14x = -10x$

Combine the 'y' terms: $y - 5y - 7y = -4y - 7y = -11y$

Combine the 'z' terms: $-z + 7z + 6z = 6z + 6z = 12z$

The simplified expression is $-10x - 11y + 12z$.

39. 9 added to thrice a whole number gives 45. Find the number.

Let the whole number be 'x'.

Thrice the whole number is $3x$.

9 added to it gives 45. So, the equation is: $3x + 9 = 45$.

$3x = 45 - 9$

$3x = 36$

$x = \frac{36}{3} = 12$.

The number is 12.

40. 60 workers can spin a bale of cotton in 7 days. In how many days will 42 workers spin it?

This is an inverse proportion problem. (Fewer workers will take more days).

Let the number of days for 42 workers be 'x'.

Workers₁ × Days₁ = Workers₂ × Days₂

$60 \times 7 = 42 \times x$

$420 = 42x$

$x = \frac{420}{42} = 10$ days.

42 workers will take 10 days to spin the bale of cotton.

41. The angles at a point are $x^\circ, 2x^\circ, 3x^\circ, 4x^\circ, 5x^\circ$. Find the value of the largest angle.

The sum of all angles at a point is 360°.

$x^\circ + 2x^\circ + 3x^\circ + 4x^\circ + 5x^\circ = 360^\circ$

$15x = 360$

$x = \frac{360}{15} = 24$.

The largest angle is $5x^\circ$.

Largest angle = $5 \times 24 = 120^\circ$.

The value of the largest angle is 120°.

42. Observe the picture and answer the following:
i) Find all the possible routes from A to D.
ii) Find the shortest distance between E and C.

i) Possible routes from A to D:

  • Route 1: A -> F -> G -> D (Distance: $100 + 300 + 200 = 600$m)
  • Route 2: A -> B -> C -> D (Distance: $400 + 120 + 200 = 720$m)
  • Route 3: A -> F -> E -> B -> C -> D (Distance: $100 + 250 + 100 + 120 + 200 = 770$m)

ii) Shortest distance between E and C:

  • Route 1: E -> B -> C (Distance: $100 + 120 = 220$m)
  • Route 2: E -> F -> G -> D -> C (Distance: $250 + 300 + 200 + 200 = 950$m)

The shortest distance between E and C is via point B, which is 220m.

PART - D (Answer any 1 of the following) (1 x 5 = 5)

43. Construct bisector of the $\angle ABC$ with the measure 80°.

Steps of Construction:

  1. Draw a ray BC.
  2. Using a protractor, place its center at point B and the baseline along BC. Measure 80° and mark a point A.
  3. Draw the ray BA. Now $\angle ABC = 80^\circ$.
  4. With B as the center and any convenient radius, draw an arc that intersects the rays BA and BC at points, say P and Q, respectively.
  5. With P as the center and a radius more than half of PQ, draw an arc inside the angle.
  6. With Q as the center and the same radius, draw another arc that intersects the previous arc at a point, say D.
  7. Join B and D and extend it. The ray BD is the required angle bisector of $\angle ABC$.
  8. On measuring, you will find that $\angle ABD = \angle DBC = 40^\circ$.

44. Construct a perpendicular bisector of the line segment CD of length 10.4cm.

Steps of Construction:

  1. Draw a line segment CD of length 10.4 cm using a ruler.
  2. With C as the center and a radius more than half the length of CD (e.g., more than 5.2 cm), draw arcs on both sides of the line segment CD.
  3. With D as the center and the same radius, draw arcs that intersect the previous arcs at two points, say P and Q.
  4. Join the points P and Q with a straight line using a ruler.
  5. The line PQ is the perpendicular bisector of the line segment CD. It intersects CD at a point M.
  6. By construction, PQ is perpendicular to CD, and CM = MD = 5.2 cm.

10th Maths - Quarterly Exam 2024 - Tamil Medium Original Question Paper | Salem District

10 ஆம் வகுப்பு கணிதம் - காலாண்டுப் பொதுத் தேர்வு 2024

சேலம் மாவட்டம் - விடைகளுடன்

காலம் : 3.00 மணி மதிப்பெண்கள் : 100

பகுதி - I (மதிப்பெண்கள்: 14)

அனைத்து வினாக்களுக்கும் விடையளிக்கவும். சரியான விடையைத் தேர்ந்தெடுத்து எழுதவும்.

1.

A = {1,2,3,4,5} லிருந்து B என்ற கணத்திற்கு 1024 உறவுகள் உள்ளது எனில் B ல் உள்ள உறுப்புகளின் எண்ணிக்கை

  1. 3
  2. 2
  3. 4
  4. 8
விடை: ஆ) 2
தீர்வு:

A-யிலிருந்து B-க்கு உள்ள உறவுகளின் எண்ணிக்கை \(2^{n(A) \times n(B)}\).

கொடுக்கப்பட்டது, \(n(A) = 5\) மற்றும் உறவுகளின் எண்ணிக்கை = 1024.

நமக்கு தெரியும், \(1024 = 2^{10}\).

எனவே, \(2^{n(A) \times n(B)} = 2^{10}\).

\(n(A) \times n(B) = 10\)

\(5 \times n(B) = 10\)

\(n(B) = \frac{10}{5} = 2\)

2.

(a, −1) மற்றும் (5, b) வரிசைச் சோடிகள் {(x, y) / y = 2x + 3} என்ற கணத்தைச் சாரும் எனில் a மற்றும் b ன் மதிப்புகள்

  1. (-13, 2)
  2. (2, 13)
  3. (2, -13)
  4. (-2, 13)
விடை: ஈ) (-2, 13)
தீர்வு:

உறவு \(y = 2x + 3\).

(a, -1) எனில், \(x=a, y=-1\).
\(-1 = 2a + 3 \Rightarrow 2a = -4 \Rightarrow a = -2\).

(5, b) எனில், \(x=5, y=b\).
\(b = 2(5) + 3 \Rightarrow b = 10 + 3 \Rightarrow b = 13\).

எனவே, a = -2 மற்றும் b = 13.

3.

1 முதல் 10 வரையுள்ள (இரண்டு எண்களும் உட்பட) அனைத்து எண்களாலும் வகுபடும் மிகச்சிறிய எண்

  1. 2025
  2. 5220
  3. 5025
  4. 2520
விடை: ஈ) 2520
தீர்வு:

1 முதல் 10 வரையுள்ள எண்களின் மீ.சி.ம (LCM) கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.

எண்கள்: 1, 2, 3, 4=2², 5, 6=2×3, 7, 8=2³, 9=3², 10=2×5.

மீ.சி.ம = \(2^3 \times 3^2 \times 5 \times 7 = 8 \times 9 \times 5 \times 7 = 72 \times 35 = 2520\).

4.

ஒரு கூட்டுத் தொடர் வரிசையின் n வது உறுப்பு \(t_n\) எனில் \(t_{2n} - t_n\) என்பதின் மதிப்பு

  1. nd
  2. 2nd
  3. 2d
  4. 3nd
விடை: அ) nd
தீர்வு:

ஒரு கூட்டுத்தொடரின் n-வது உறுப்பு, \(t_n = a + (n-1)d\).

\(t_{2n} = a + (2n-1)d\)

\(t_{2n} - t_n = [a + (2n-1)d] - [a + (n-1)d]\)

\(= a + 2nd - d - a - nd + d\)

\(= nd\)

5.

\(\sqrt{11}, \sqrt{55}, 5\sqrt{11}, 5\sqrt{55}, 25\sqrt{11},...\) என்ற தொடர் வரிசை குறிப்பது

  1. கூட்டுத்தொடர் வரிசை மட்டும்
  2. பெருக்குத்தொடர் வரிசை மட்டும்
  3. கூட்டுத்தொடர் வரிசையுமல்ல பெருக்குத் தொடர் வரிசையுமல்ல
  4. கூட்டுத்தொடர் வரிசை மற்றும் பெருக்குத் தொடர் வரிசை
விடை: ஆ) பெருக்குத்தொடர் வரிசை மட்டும்
தீர்வு:

பொது விகிதம் (r) காண்போம்:

\(r = \frac{t_2}{t_1} = \frac{\sqrt{55}}{\sqrt{11}} = \frac{\sqrt{5 \times 11}}{\sqrt{11}} = \sqrt{5}\)

\(r = \frac{t_3}{t_2} = \frac{5\sqrt{11}}{\sqrt{55}} = \frac{5\sqrt{11}}{\sqrt{5}\sqrt{11}} = \frac{5}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}\)

பொது விகிதம் \(r = \sqrt{5}\) மாறிலியாக இருப்பதால், இது ஒரு பெருக்குத்தொடர் வரிசை.

6.

\(x^2 - 2x - 24\) மற்றும் \(x^2 - kx - 6\) யின் மீ.பெ.வ. (x - 6) எனில் k யின் மதிப்பு

  1. 3
  2. 5
  3. 6
  4. 8
விடை: ஆ) 5
தீர்வு:

(x-6) என்பது \(x^2 - kx - 6\) இன் ஒரு காரணி என்பதால், P(x) = \(x^2 - kx - 6\) எனில் P(6) = 0.

\(P(6) = (6)^2 - k(6) - 6 = 0\)

\(36 - 6k - 6 = 0\)

\(30 - 6k = 0 \Rightarrow 6k = 30 \Rightarrow k = 5\).

7.

\(x^4 + 64\) முழுவர்க்கமாக மாற்ற அதனுடன் பின்வருவனவற்றுள் எதைக் கூட்ட வேண்டும்?

  1. \(4x^2\)
  2. \(16x^2\)
  3. \(8x^2\)
  4. \(-8x^2\)
விடை: ஆ) \(16x^2\)
தீர்வு:

\(x^4 + 64 = (x^2)^2 + (8)^2\).

முழு வர்க்கமாக மாற்ற, நாம் \(\pm 2ab\) ஐக் கூட்ட வேண்டும்.

இங்கு \(a = x^2, b = 8\). எனவே \(2ab = 2(x^2)(8) = 16x^2\).

\(x^4 + 16x^2 + 64 = (x^2 + 8)^2\).

எனவே, \(16x^2\) ஐக் கூட்ட வேண்டும்.

8.

ஒரு இருபடிச் சமன்பாட்டின் ஒரு மூலம் 5 மற்றும் மூலங்களின் கூடுதல் 0 எனில் அதன் சமன்பாடு

  1. \(x^2 - 5x = 0\)
  2. \(x^2 - 5x + 5 = 0\)
  3. \(x^2 - 25 = 0\)
  4. \(x^2 - 5 = 0\)
விடை: இ) \(x^2 - 25 = 0\)
தீர்வு:

மூலங்கள் \(\alpha, \beta\). \(\alpha = 5\) என்க.

மூலங்களின் கூடுதல் \(\alpha + \beta = 0 \Rightarrow 5 + \beta = 0 \Rightarrow \beta = -5\).

மூலங்களின் பெருக்கல் \(\alpha\beta = 5 \times (-5) = -25\).

சமன்பாடு: \(x^2 - (\text{மூலங்களின் கூடுதல்})x + (\text{மூலங்களின் பெருக்கல்}) = 0\)

\(x^2 - (0)x + (-25) = 0 \Rightarrow x^2 - 25 = 0\).

9.

இரு வடிவொத்த முக்கோணங்கள் \(\Delta ABC\) மற்றும் \(\Delta PQR\) யின் சுற்றளவுகள் முறையே 36 செ.மீ. மற்றும் 24 செ.மீ. ஆகும். PQ = 10செ.மீ. எனில், AB - யின் நீளம்

  1. \(6\frac{2}{3}\) செ.மீ.
  2. \(\frac{10\sqrt{6}}{3}\) செ.மீ.
  3. \(66\frac{2}{3}\) செ.மீ.
  4. 15 செ.மீ.
விடை: ஈ) 15 செ.மீ.
தீர்வு:

வடிவொத்த முக்கோணங்களின் சுற்றளவுகளின் விகிதம் அவற்றின் ஒத்த பக்கங்களின் விகிதத்திற்கு சமம்.

\(\frac{\text{சுற்றளவு}(\Delta ABC)}{\text{சுற்றளவு}(\Delta PQR)} = \frac{AB}{PQ}\)

\(\frac{36}{24} = \frac{AB}{10}\)

\(\frac{3}{2} = \frac{AB}{10} \Rightarrow AB = \frac{3 \times 10}{2} = 15\) செ.மீ.

10.

\(\Delta ABC\) யில் AD ஆனது \(\angle BAC\) யின் இருசமவெட்டி. AB = 8 செ.மீ., BD = 6 செ.மீ. மற்றும் DC = 3 செ.மீ. எனில் பக்கம் AC யின் நீளம்

  1. 6 செ.மீ.
  2. 4 செ.மீ.
  3. 3 செ.மீ.
  4. 8 செ.மீ.
விடை: ஆ) 4 செ.மீ.
தீர்வு:

கோண இருசமவெட்டி தேற்றத்தின்படி,

\(\frac{AB}{AC} = \frac{BD}{DC}\)

\(\frac{8}{AC} = \frac{6}{3}\)

\(\frac{8}{AC} = 2 \Rightarrow AC = \frac{8}{2} = 4\) செ.மீ.

11.

x = 11 எனக் கொடுக்கப்பட்ட நேர்க்கோட்டின் சமன்பாடானது

  1. x - அச்சுக்கு இணை
  2. y - அச்சுக்கு இணை
  3. ஆதிப்புள்ளி வழிச் செல்லும்
  4. (0, 11) என்ற புள்ளி வழிச் செல்லும்
விடை: ஆ) y - அச்சுக்கு இணை
தீர்வு:

x = c என்ற வடிவில் உள்ள சமன்பாடு, y-அச்சுக்கு இணையாகவும், x-அச்சை (c, 0) என்ற புள்ளியில் வெட்டும் ஒரு செங்குத்து கோட்டைக் குறிக்கும். இங்கு x = 11 என்பது y-அச்சுக்கு இணை.

12.

(5, 7), (3, p) மற்றும் (6, 6) என்பன ஒரு கோடமைந்தவை எனில் p - யின் மதிப்பு

  1. 3
  2. 6
  3. 9
  4. 12
விடை: இ) 9
தீர்வு:

புள்ளிகள் ஒரு கோடமைந்தவை எனில், அவற்றின் சாய்வுகள் சமம்.

சாய்வு (5, 7), (3, p) = சாய்வு (3, p), (6, 6)

\(\frac{p-7}{3-5} = \frac{6-p}{6-3}\)

\(\frac{p-7}{-2} = \frac{6-p}{3}\)

\(3(p-7) = -2(6-p)\)

\(3p - 21 = -12 + 2p \Rightarrow p = 9\)

13.

(2, 1) ஐ வெட்டுப் புள்ளியாகக் கொண்ட இரு நேர்க்கோடுகள்

  1. x - y - 3 = 0; 3x - y - 7 = 0
  2. x + y = 3; 3x + y = 7
  3. 3x + y = 3; x + y = 7
  4. x + 3y - 3 = 0; x - y - 7 = 0
விடை: ஆ) x + y = 3; 3x + y = 7
தீர்வு:

(2, 1) என்ற புள்ளியை ஒவ்வொரு சமன்பாட்டிலும் பிரதியிட்டு சரிபார்க்க வேண்டும்.

சாய்ஸ் (ஆ)-ஐ சோதிப்போம்:

x + y = 3 \(\Rightarrow\) 2 + 1 = 3 (சரி)

3x + y = 7 \(\Rightarrow\) 3(2) + 1 = 6 + 1 = 7 (சரி)

எனவே, இதுவே சரியான விடை.

14.

\(5x = \sec\theta\) மற்றும் \(\frac{5}{y} = \tan\theta\) எனில் \(x^2 - \frac{1}{y^2}\) ன் மதிப்பு

  1. 25
  2. \(\frac{1}{25}\)
  3. 5
  4. 1
விடை: ஆ) \(\frac{1}{25}\)
தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்டது: \(x = \frac{\sec\theta}{5}\) மற்றும் \(\frac{1}{y} = \frac{\tan\theta}{5}\).

\(x^2 = \frac{\sec^2\theta}{25}\) and \(\frac{1}{y^2} = \frac{\tan^2\theta}{25}\).

\(x^2 - \frac{1}{y^2} = \frac{\sec^2\theta}{25} - \frac{\tan^2\theta}{25} = \frac{\sec^2\theta - \tan^2\theta}{25}\).

நமக்கு தெரியும், \(\sec^2\theta - \tan^2\theta = 1\).

எனவே, மதிப்பு = \(\frac{1}{25}\).

பகுதி - II (மதிப்பெண்கள்: 20)

எவையேனும் 10 வினாக்களுக்கு விடையளிக்கவும். வினா எண். 28 க்கு கட்டாயமாக விடையளிக்கவும்.

15.

R என்ற ஒரு உறவு \(\{(x,y) / y = x + 3, x \in \{0,1,2,3,4,5\}\}\) எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் மதிப்பகத்தையும், வீச்சகத்தையும் காண்க.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட உறவு: \(y = x + 3, x \in \{0,1,2,3,4,5\}\).

மதிப்பகம் (Domain): x-ன் மதிப்புகளின் கணம்.
மதிப்பகம் = {0, 1, 2, 3, 4, 5}.

வீச்சகம் (Range): y-ன் மதிப்புகளின் கணம்.

  • x=0 எனில், y=0+3=3
  • x=1 எனில், y=1+3=4
  • x=2 எனில், y=2+3=5
  • x=3 எனில், y=3+3=6
  • x=4 எனில், y=4+3=7
  • x=5 எனில், y=5+3=8

வீச்சகம் = {3, 4, 5, 6, 7, 8}.

16.

f ஆனது R - லிருந்து R - க்கு ஆன சார்பு மேலும் அது f(x)=3x- 5 என வரையறுக்கப்படுகிறது (a, 4) மற்றும் (1, b) எனக் கொடுக்கப்பட்டால் a மற்றும் b யின் மதிப்புகளைக் காண்க.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட சார்பு f(x) = 3x - 5.

(a, 4) சார்பின் உறுப்பு என்பதால், f(a) = 4.

\(3a - 5 = 4 \Rightarrow 3a = 9 \Rightarrow a = 3\).

(1, b) சார்பின் உறுப்பு என்பதால், f(1) = b.

\(b = 3(1) - 5 \Rightarrow b = 3 - 5 \Rightarrow b = -2\).

ஆகவே, a = 3, b = -2.

17.

\(f(x) = x^2 - 1, g(x) = x - 2\) மற்றும் \(gof(a) = 1\) எனில், a - ஐக் காண்க.

தீர்வு:

\(gof(a) = g(f(a))\)

\(f(a) = a^2 - 1\)

\(g(f(a)) = g(a^2 - 1) = (a^2 - 1) - 2 = a^2 - 3\)

கொடுக்கப்பட்டது, \(gof(a) = 1\).

\(a^2 - 3 = 1 \Rightarrow a^2 = 4 \Rightarrow a = \pm 2\).

18.

தீர்க்க. \(5x \equiv 4 \pmod{6}\)

தீர்வு:

\(5x \equiv 4 \pmod{6}\) என்பதை \(5x - 4 = 6k\) என எழுதலாம், இங்கு k ஒரு முழு எண்.

\(5x = 6k + 4\).

x-க்கு முழு எண் மதிப்புகளை பிரதியிட்டு சரிபார்க்கலாம்.

x=2 எனில், \(5(2) = 10\). \(10 \pmod{6}\) என்பது \(10 = 1 \times 6 + 4\) என்பதால், மீதி 4 ஆகும்.

எனவே, x = 2 ஒரு தீர்வு.

பொதுவான தீர்வு: \(x \equiv 2 \pmod{6}\)

19.

729, 243, 81, ......... என்ற பெருக்குத் தொடர் வரிசையின் 7 – வது உறுப்பைக் காண்க.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட பெருக்குத் தொடர் வரிசை (GP): 729, 243, 81, ...

முதல் உறுப்பு, \( a = 729 \)

பொது விகிதம், \( r = \frac{t_2}{t_1} = \frac{243}{729} = \frac{1}{3} \)

n-வது உறுப்பிற்கான சூத்திரம்: \( t_n = a \cdot r^{n-1} \)

7-வது உறுப்பைக் காண, n = 7 எனப் பிரதியிட வேண்டும்.

\( t_7 = 729 \times \left(\frac{1}{3}\right)^{7-1} = 729 \times \left(\frac{1}{3}\right)^6 \)

நமக்குத் தெரியும், \( 729 = 3^6 \)

\( t_7 = 3^6 \times \frac{1}{3^6} = 1 \)

எனவே, 7-வது உறுப்பு 1 ஆகும்.

20.

\( 1+2+3 + ............... + k = 325 \) எனில் \( 1^3 + 2^3 + 3^3 + ............... + k^3 \) ன் மதிப்பு காண்க.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்டது: \( 1+2+3 + ... + k = \sum k = 325 \)

நாம் கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: \( 1^3 + 2^3 + 3^3 + ... + k^3 = \sum k^3 \)

முதல் n இயல் எண்களின் கணங்களின் கூடுதலுக்கான சூத்திரம்:

\( \sum k^3 = \left( \sum k \right)^2 = \left( \frac{k(k+1)}{2} \right)^2 \)

சூத்திரத்தின்படி, \( \sum k^3 = (1+2+3+...+k)^2 \)

எனவே, \( 1^3 + 2^3 + 3^3 + ... + k^3 = (325)^2 \)

\( 325^2 = 325 \times 325 = 105625 \)

மதிப்பு 105625 ஆகும்.

21.

\( \frac{t}{t^2 - 5t + 6} \) என்ற கோவைக்கு விலக்கப்பட்ட மதிப்பு காண்க.

தீர்வு:

ஒரு விகிதமுறு கோவையின் மதிப்பு, அதன் பகுதி பூச்சியமாகும் போது வரையறுக்கப்படாது. எனவே, விலக்கப்பட்ட மதிப்பைக் காண, பகுதியை பூச்சியத்திற்கு சமப்படுத்த வேண்டும்.

பகுதி: \( t^2 - 5t + 6 = 0 \)

காரணிப்படுத்த:

\( (t - 2)(t - 3) = 0 \)

இதிலிருந்து, \( t - 2 = 0 \) அல்லது \( t - 3 = 0 \)

எனவே, \( t = 2 \) அல்லது \( t = 3 \)

ஆகவே, விலக்கப்பட்ட மதிப்புகள் 2 மற்றும் 3 ஆகும்.

22.

கூட்டுக. \( \frac{x^3}{x-y} + \frac{y^3}{y-x} \)

தீர்வு:

\( \frac{x^3}{x-y} + \frac{y^3}{y-x} \)

இரண்டாவது பின்னத்தின் பகுதியை \( y-x = -(x-y) \) என மாற்றியமைப்போம்.

\( = \frac{x^3}{x-y} + \frac{y^3}{-(x-y)} = \frac{x^3}{x-y} - \frac{y^3}{x-y} \)

பகுதிகள் சமமாக இருப்பதால், தொகுதிகளைக் கழிக்கலாம்.

\( = \frac{x^3 - y^3}{x-y} \)

கனங்களின் வித்தியாசத்திற்கான சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம்: \( a^3 - b^3 = (a-b)(a^2+ab+b^2) \).

\( = \frac{(x-y)(x^2 + xy + y^2)}{x-y} \)

\( = x^2 + xy + y^2 \)

விடை: \( x^2 + xy + y^2 \)

23.

\( 15x^2 + 11x + 2 = 0 \) என்ற இருபடிச் சமன்பாட்டின் மூலங்களின் தன்மையைக் காண்க.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட சமன்பாடு \( 15x^2 + 11x + 2 = 0 \).

இதை \( ax^2 + bx + c = 0 \) உடன் ஒப்பிடும்போது, \( a=15, b=11, c=2 \).

மூலங்களின் தன்மையை அறிய, தன்மைக்காட்டி (Discriminant) \( \Delta = b^2 - 4ac \) ஐக் கணக்கிட வேண்டும்.

\( \Delta = (11)^2 - 4(15)(2) \)

\( \Delta = 121 - 120 = 1 \)

இங்கு \( \Delta = 1 > 0 \). மேலும், இது ஒரு முழு வர்க்க எண்.

எனவே, மூலங்கள் மெய், சமமற்றவை மற்றும் விகிதமுறு எண்களாகும்.

24.

\( \Delta ABC \) ஆனது \( \Delta DEF \) க்கு வடிவொத்தவை மேலும் BC = 3 செ.மீ, EF = 4 செ.மீ. மற்றும் முக்கோணம் ABC யின் பரப்பு = 54செ.மீ\(^2\) எனில் \( \Delta DEF \) யின் பரப்பைக் காண்க.

தீர்வு:

இரு வடிவொத்த முக்கோணங்களின் பரப்பளவுகளின் விகிதமானது, அவற்றின் ஒத்த பக்கங்களின் வர்க்கங்களின் விகிதத்திற்கு சமம்.

\( \frac{\text{பரப்பு}(\Delta ABC)}{\text{பரப்பு}(\Delta DEF)} = \left(\frac{BC}{EF}\right)^2 \)

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை பிரதியிட:

\( \frac{54}{\text{பரப்பு}(\Delta DEF)} = \left(\frac{3}{4}\right)^2 = \frac{9}{16} \)

\( \text{பரப்பு}(\Delta DEF) = \frac{54 \times 16}{9} \)

\( \text{பரப்பு}(\Delta DEF) = 6 \times 16 = 96 \)

\( \Delta DEF \)-ன் பரப்பு 96 செ.மீ\(^2\) ஆகும்.

25.

(6, 1) மற்றும் (-3, 2) என்ற புள்ளிகளை இணைக்கும் நேர்கோட்டின் சாய்வைக் காண்க.

தீர்வு:

புள்ளிகள் \( (x_1, y_1) = (6, 1) \) மற்றும் \( (x_2, y_2) = (-3, 2) \).

சாய்வு (m) காணும் சூத்திரம்:

\( m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} \)

\( m = \frac{2 - 1}{-3 - 6} = \frac{1}{-9} \)

சாய்வு \( m = -\frac{1}{9} \) ஆகும்.

26.

\( x - 2y + 3 = 0, 6x + 3y + 8 = 0 \) ஆகிய நேர்கோடுகள் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தானவை எனக் காட்டுக.

தீர்வு:

இரு கோடுகள் செங்குத்தாக இருக்க நிபந்தனை \( m_1 \times m_2 = -1 \), இங்கு \( m_1, m_2 \) என்பன கோடுகளின் சாய்வுகள்.

முதல் கோடு: \( x - 2y + 3 = 0 \)

\( 2y = x + 3 \Rightarrow y = \frac{1}{2}x + \frac{3}{2} \). இதன் சாய்வு \( m_1 = \frac{1}{2} \).

இரண்டாவது கோடு: \( 6x + 3y + 8 = 0 \)

\( 3y = -6x - 8 \Rightarrow y = -2x - \frac{8}{3} \). இதன் சாய்வு \( m_2 = -2 \).

சாய்வுகளின் பெருக்கற்பலன்:

\( m_1 \times m_2 = \left(\frac{1}{2}\right) \times (-2) = -1 \)

நிபந்தனை பூர்த்தி செய்யப்படுவதால், கொடுக்கப்பட்ட கோடுகள் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தானவை.

27.

நிரூபிக்க: \( \sqrt{\frac{1+\sin\theta}{1-\sin\theta}} = \sec\theta + \tan\theta \)

தீர்வு:

இடது பக்கம் (LHS) எடுத்துக்கொள்வோம்:

LHS = \( \sqrt{\frac{1+\sin\theta}{1-\sin\theta}} \)

பகுதியின் இணையால் (conjugate) தொகுதி மற்றும் பகுதியை வர்க்கமூலத்திற்குள் பெருக்குவோம்.

LHS = \( \sqrt{\frac{1+\sin\theta}{1-\sin\theta} \times \frac{1+\sin\theta}{1+\sin\theta}} \)

LHS = \( \sqrt{\frac{(1+\sin\theta)^2}{1^2 - \sin^2\theta}} \)

முக்கோணவியல் முற்றொருமை \( \cos^2\theta + \sin^2\theta = 1 \Rightarrow 1 - \sin^2\theta = \cos^2\theta \) ஐப் பயன்படுத்துக.

LHS = \( \sqrt{\frac{(1+\sin\theta)^2}{\cos^2\theta}} \)

வர்க்கமூலம் எடுக்க:

LHS = \( \frac{1+\sin\theta}{\cos\theta} \)

பின்னத்தை பிரித்து எழுத:

LHS = \( \frac{1}{\cos\theta} + \frac{\sin\theta}{\cos\theta} \)

நமக்குத் தெரியும், \( \sec\theta = \frac{1}{\cos\theta} \) மற்றும் \( \tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta} \).

LHS = \( \sec\theta + \tan\theta \) = RHS (வலது பக்கம்)

எனவே, நிரூபிக்கப்பட்டது.

28.

(1, 2) என்ற புள்ளியின் வழிச் செல்வதும் - 4ஐ சாய்வாக உடையதுமான நேர்க்கோட்டின் சமன்பாட்டைக் காண்க.

தீர்வு: (கட்டாய வினா)

புள்ளி \((x_1, y_1) = (1, 2)\) மற்றும் சாய்வு \(m = -4\).

புள்ளி-சாய்வு வடிவ சமன்பாடு: \(y - y_1 = m(x - x_1)\)

\(y - 2 = -4(x - 1)\)

\(y - 2 = -4x + 4\)

\(4x + y - 2 - 4 = 0\)

தேவையான சமன்பாடு: \(4x + y - 6 = 0\).

பகுதி - III (மதிப்பெண்கள்: 50)

எவையேனும் 10 வினாக்களுக்கு விடையளிக்கவும். வினா எண். 42 க்கு கட்டாயமாக விடையளிக்கவும்.

29.

\(A = \{x \in W | x < 2\}, B = \{x \in N | 1 < x \le 4\}\) மற்றும் \(C = \{3,5\}\) எனில், \(A \times (B \cap C) = (A \times B) \cap (A \times C)\) என்பதை சரிபார்க்க.

தீர்வு:

கணங்களை பட்டியலிடுவோம்:

\(A = \{0, 1\}\) (W - முழு எண்கள்)

\(B = \{2, 3, 4\}\) (N - இயல் எண்கள்)

\(C = \{3, 5\}\)

LHS: \(A \times (B \cap C)\)

\(B \cap C = \{3\}\)

\(A \times (B \cap C) = \{0, 1\} \times \{3\} = \{(0,3), (1,3)\}\) ---(1)

RHS: \((A \times B) \cap (A \times C)\)

\(A \times B = \{(0,2), (0,3), (0,4), (1,2), (1,3), (1,4)\}\)

\(A \times C = \{(0,3), (0,5), (1,3), (1,5)\}\)

\((A \times B) \cap (A \times C) = \{(0,3), (1,3)\}\) ---(2)

(1) மற்றும் (2)-இலிருந்து, LHS = RHS. சரிபார்க்கப்பட்டது.

30.

f:A→B என்ற சார்பானது \( f(x) = \frac{x}{2} - 1 \) என வரையறுக்கப்படுகிறது. இங்கு A = {2,4,6,10,12}, B = {0,1,2,4,5,9} ஆக இருக்கும்போது சார்பு f - ஐ பின்வரும் முறைகளில் குறிக்க. i) வரிசைச் சோடிகளின் கணம் ii) அட்டவணை iii) அம்புக்குறிப்படம் iv) வரைபடம்.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட சார்பு: \( f(x) = \frac{x}{2} - 1 \)

A = {2, 4, 6, 10, 12} -ல் உள்ள ஒவ்வொரு உறுப்பிற்கும் f(x)-ன் மதிப்பைக் காண்போம்.

  • f(2) = \( \frac{2}{2} - 1 = 1 - 1 = 0 \)
  • f(4) = \( \frac{4}{2} - 1 = 2 - 1 = 1 \)
  • f(6) = \( \frac{6}{2} - 1 = 3 - 1 = 2 \)
  • f(10) = \( \frac{10}{2} - 1 = 5 - 1 = 4 \)
  • f(12) = \( \frac{12}{2} - 1 = 6 - 1 = 5 \)

i) வரிசைச் சோடிகளின் கணம்:

f = { (2, 0), (4, 1), (6, 2), (10, 4), (12, 5) }

ii) அட்டவணை:

x 2 4 6 10 12
f(x) 0 1 2 4 5

iii) அம்புக்குறிப்படம்:

A → B

2 → 0

4 → 1

6 → 2

10 → 4

12 → 5

(குறிப்பு: வரைபடத்தில் A மற்றும் B கணங்களை வட்டமிட்டு அம்புக்குறிகளால் இணைத்துக் காட்ட வேண்டும்.)

iv) வரைபடம்:

x-அச்சில் A-ன் உறுப்புகளையும், y-அச்சில் f(x)-ன் மதிப்புகளையும் கொண்டு புள்ளிகளைக் குறிக்க வேண்டும்.

குறிக்க வேண்டிய புள்ளிகள்: (2,0), (4,1), (6,2), (10,4), (12,5).

31.

\( f(x) = x^2, g(x) = 3x \) மற்றும் \( h(x) = x - 2 \) எனில், \( (fog)oh = fo(goh) \) என நிறுவுக.

தீர்வு:

LHS = (fog)oh

முதலில், \( fog(x) \)-ஐக் காண்போம்:

\( fog(x) = f(g(x)) = f(3x) = (3x)^2 = 9x^2 \)

இப்போது, \( (fog)oh(x) \)-ஐக் காண்போம்:

\( (fog)oh(x) = (fog)(h(x)) = (fog)(x-2) \)

\( = 9(x-2)^2 \) --- (1)

RHS = fo(goh)

முதலில், \( goh(x) \)-ஐக் காண்போம்:

\( goh(x) = g(h(x)) = g(x-2) = 3(x-2) \)

இப்போது, \( fo(goh)(x) \)-ஐக் காண்போம்:

\( fo(goh)(x) = f(goh(x)) = f(3(x-2)) \)

\( = (3(x-2))^2 = 9(x-2)^2 \) --- (2)

(1) மற்றும் (2) -லிருந்து, LHS = RHS.

எனவே, \( (fog)oh = fo(goh) \) என நிறுவப்பட்டது.

32.

ஒரு கூட்டுத் தொடர் வரிசையின் 13-வது உறுப்பு 3 மற்றும் முதல் 13 உறுப்புகளின் கூடுதல் 234 எனில், கூட்டுத்தொடர் வரிசையின் பொது வித்தியாசம் மற்றும் முதல் 21 உறுப்புகளின் கூடுதல் காண்க.

தீர்வு:

முதல் உறுப்பு 'a', பொது வித்தியாசம் 'd' என்க.

கொடுக்கப்பட்டவை:

13-வது உறுப்பு, \( t_{13} = a + 12d = 3 \) --- (1)

முதல் 13 உறுப்புகளின் கூடுதல், \( S_{13} = 234 \)

கூடுதலுக்கான சூத்திரம்: \( S_n = \frac{n}{2}(a + l) \), இங்கு l என்பது கடைசி உறுப்பு.

\( S_{13} = \frac{13}{2}(a + t_{13}) = 234 \)

\( \frac{13}{2}(a + 3) = 234 \)

\( a + 3 = \frac{234 \times 2}{13} = 18 \times 2 = 36 \)

\( a = 36 - 3 = 33 \)

a=33 என (1)-ல் பிரதியிட:

\( 33 + 12d = 3 \Rightarrow 12d = 3 - 33 = -30 \)

\( d = \frac{-30}{12} = -\frac{5}{2} \)

இப்போது, முதல் 21 உறுப்புகளின் கூடுதல் \( S_{21} \) காண்போம்.

சூத்திரம்: \( S_n = \frac{n}{2}[2a + (n-1)d] \)

\( S_{21} = \frac{21}{2}[2(33) + (21-1)(-\frac{5}{2})] \)

\( S_{21} = \frac{21}{2}[66 + 20(-\frac{5}{2})] = \frac{21}{2}[66 - 50] = \frac{21}{2}(16) = 21 \times 8 = 168 \)

பொது வித்தியாசம் = -5/2, முதல் 21 உறுப்புகளின் கூடுதல் = 168.

33.

3 + 33 + 333 + ......... n உறுப்புகள் வரை கூடுதல் காண்க.

தீர்வு:

\( S_n = 3 + 33 + 333 + ... + n \) உறுப்புகள்

\( S_n = 3(1 + 11 + 111 + ...) \)

9-ஆல் பெருக்கி வகுக்க:

\( S_n = \frac{3}{9}(9 + 99 + 999 + ...) \)

\( S_n = \frac{1}{3}[(10-1) + (100-1) + (1000-1) + ...] \)

\( S_n = \frac{1}{3}[(10+10^2+10^3+...) - (1+1+1+...)] \)

முதல் பகுதி ஒரு பெருக்குத் தொடர் (GP), \(a=10, r=10\).

GP-யின் கூடுதல்: \( S_{GP} = \frac{a(r^n - 1)}{r-1} = \frac{10(10^n - 1)}{10-1} = \frac{10}{9}(10^n - 1) \)

இரண்டாம் பகுதி: \( (1+1+1+...) = n \)

\( S_n = \frac{1}{3}\left[\frac{10}{9}(10^n - 1) - n\right] \)

\( S_n = \frac{10}{27}(10^n - 1) - \frac{n}{3} \)

34.

ஐந்து, பத்து மற்றும் இருபது ரூபாய் நோட்டுகளின் மொத்த மதிப்பு ரூ. 105 மற்றும் மொத்த நோட்டுகளின் எண்ணிக்கை 12. முதல் இரண்டு வகை நோட்டுகளின் எண்ணிக்கையை இடமாற்றம் செய்தால் முந்தைய மதிப்பை விட ரூ. 20 அதிகரிக்கிறது எனில், எத்தனை ஐந்து, பத்து மற்றும் இருபது ரூபாய் நோட்டுகள் உள்ளன?

தீர்வு:

₹5, ₹10, ₹20 நோட்டுகளின் எண்ணிக்கை முறையே x, y, z என்க.

மொத்த எண்ணிக்கை: \( x + y + z = 12 \) --- (1)

மொத்த மதிப்பு: \( 5x + 10y + 20z = 105 \). (5-ஆல் வகுக்க)

\( x + 2y + 4z = 21 \) --- (2)

இடமாற்றம் செய்தபின் புதிய மதிப்பு: \( 10x + 5y + 20z = 105 + 20 = 125 \). (5-ஆல் வகுக்க)

\( 2x + y + 4z = 25 \) --- (3)

சமன்பாடு (2) - (1):

\( (x + 2y + 4z) - (x + y + z) = 21 - 12 \Rightarrow y + 3z = 9 \) --- (4)

சமன்பாடு (3) - 2 \(\times\) (1):

\( (2x + y + 4z) - 2(x + y + z) = 25 - 2(12) \)

\( 2x + y + 4z - 2x - 2y - 2z = 25 - 24 \Rightarrow -y + 2z = 1 \) --- (5)

சமன்பாடு (4) + (5):

\( (y + 3z) + (-y + 2z) = 9 + 1 \Rightarrow 5z = 10 \Rightarrow z = 2 \)

z=2 என (4)-ல் பிரதியிட: \( y + 3(2) = 9 \Rightarrow y = 3 \)

y=3, z=2 என (1)-ல் பிரதியிட: \( x + 3 + 2 = 12 \Rightarrow x = 7 \)

₹5 நோட்டுகள் = 7, ₹10 நோட்டுகள் = 3, ₹20 நோட்டுகள் = 2.

35.

\( 37x^2 - 28x^3 + 4x^4 + 42x + 9 \) என்ற பல்லுறுப்புக்கோவையின் வர்க்கமூலம் காண்க.

தீர்வு:

பல்லுறுப்புக்கோவையை திட்ட வடிவில் எழுத: \( 4x^4 - 28x^3 + 37x^2 + 42x + 9 \).

நீள் வகுத்தல் முறையைப் பயன்படுத்தி வர்க்கமூலம் காணலாம்.

1. \( \sqrt{4x^4} = 2x^2 \)

2. \( (2x^2) \times 2 = 4x^2 \). அடுத்த உறுப்பு: \( \frac{-28x^3}{4x^2} = -7x \).

3. \( (2x^2 - 7x) \times 2 = 4x^2 - 14x \). அடுத்த உறுப்பு: \( \frac{-12x^2}{4x^2} = -3 \).

(விரிவான நீள் வகுத்தல் படிநிலைகள் மாணவர்கள் தேர்வில் காட்ட வேண்டும்)

வர்க்கமூலம் \( = 2x^2 - 7x - 3 \).

விடை: \( |2x^2 - 7x - 3| \)

36.

\( x^2 + 6x - 4 = 0 \)-யின் மூலங்கள் \( \alpha, \beta \) எனில் \( \alpha^2 \) மற்றும் \( \beta^2 \) ஐ மூலங்களாகக் கொண்ட இருபடிச் சமன்பாட்டைக் காண்க.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட சமன்பாடு \( x^2 + 6x - 4 = 0 \).

மூலங்களின் கூடுதல்: \( \alpha + \beta = -6 \)

மூலங்களின் பெருக்கல்: \( \alpha\beta = -4 \)

புதிய மூலங்கள் \( \alpha^2 \) மற்றும் \( \beta^2 \).

புதிய மூலங்களின் கூடுதல்:

\( \alpha^2 + \beta^2 = (\alpha + \beta)^2 - 2\alpha\beta \)

\( = (-6)^2 - 2(-4) = 36 + 8 = 44 \)

புதிய மூலங்களின் பெருக்கல்:

\( \alpha^2\beta^2 = (\alpha\beta)^2 = (-4)^2 = 16 \)

தேவையான இருபடிச் சமன்பாடு:

\( x^2 - (\text{புதிய மூலங்களின் கூடுதல்})x + (\text{புதிய மூலங்களின் பெருக்கல்}) = 0 \)

\( x^2 - 44x + 16 = 0 \)

37.

அடிப்படை விகிதசம தேற்றத்தை எழுதி நிறுவுக.

தீர்வு:
Graph Question 44b Graph Question 44b

38.

(8, 6), (5, 11), (-5, 12) மற்றும் (-4, 3) ஆகிய புள்ளிகளை முனைகளாகக் கொண்ட நாற்கரத்தின் பரப்பைக் காண்க.

தீர்வு:

புள்ளிகள் A(8, 6), B(5, 11), C(-5, 12), D(-4, 3).

நாற்கரத்தின் பரப்பு = \( \frac{1}{2} \left| \begin{matrix} x_1 & x_2 & x_3 & x_4 & x_1 \\ y_1 & y_2 & y_3 & y_4 & y_1 \end{matrix} \right| \)

= \( \frac{1}{2} \left| \begin{matrix} 8 & 5 & -5 & -4 & 8 \\ 6 & 11 & 12 & 3 & 6 \end{matrix} \right| \)

= \( \frac{1}{2} |((8)(11)+(5)(12)+(-5)(3)+(-4)(6)) - ((6)(5)+(11)(-5)+(12)(-4)+(3)(8))| \)

= \( \frac{1}{2} |(88+60-15-24) - (30-55-48+24)| \)

= \( \frac{1}{2} |(148 - 39) - (54 - 103)| \)

= \( \frac{1}{2} |109 - (-49)| = \frac{1}{2} |109+49| = \frac{1}{2}(158) = 79 \)

பரப்பு = 79 சதுர அலகுகள்.

39.

(1, – 4) என்ற புள்ளி வழிச் செல்வதும், வெட்டுத் துண்டுகளின் விகிதம் 2 : 5 உடையதுமான நேர்கோட்டின் சமன்பாட்டைக் காண்க.

தீர்வு:

வெட்டுத்துண்டு வடிவ சமன்பாடு: \( \frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1 \)

வெட்டுத்துண்டுகளின் விகிதம் a : b = 2 : 5. எனவே a=2k, b=5k.

சமன்பாடு: \( \frac{x}{2k} + \frac{y}{5k} = 1 \)

இது (1, -4) வழிச் செல்கிறது:

\( \frac{1}{2k} + \frac{-4}{5k} = 1 \Rightarrow \frac{1}{2k} - \frac{4}{5k} = 1 \)

\( \frac{5 - 8}{10k} = 1 \Rightarrow \frac{-3}{10k} = 1 \Rightarrow 10k = -3 \Rightarrow k = -\frac{3}{10} \)

எனவே, a = 2k = -6/10 = -3/5 மற்றும் b = 5k = -15/10 = -3/2.

சமன்பாட்டில் பிரதியிட: \( \frac{x}{-3/5} + \frac{y}{-3/2} = 1 \)

\( -\frac{5x}{3} - \frac{2y}{3} = 1 \Rightarrow -5x - 2y = 3 \)

\( 5x + 2y + 3 = 0 \)

40.

A(−4, 2) மற்றும் B(6, -4) என்ற புள்ளிகளை இணைக்கும் மையக் குத்துக்கோட்டின் சமன்பாட்டைக் காண்க.

தீர்வு:

1. AB-யின் மையப்புள்ளி (M) காண்க:

\( M = \left(\frac{-4+6}{2}, \frac{2-4}{2}\right) = \left(\frac{2}{2}, \frac{-2}{2}\right) = (1, -1) \)

2. AB-யின் சாய்வு காண்க:

\( m_{AB} = \frac{-4 - 2}{6 - (-4)} = \frac{-6}{10} = -\frac{3}{5} \)

3. குத்துக்கோட்டின் சாய்வு காண்க:

\( m_{\perp} = -\frac{1}{m_{AB}} = -\frac{1}{-3/5} = \frac{5}{3} \)

4. குத்துக்கோட்டின் சமன்பாடு காண்க:

புள்ளி M(1, -1) மற்றும் சாய்வு m = 5/3.

\( y - y_1 = m(x - x_1) \)

\( y - (-1) = \frac{5}{3}(x - 1) \)

\( 3(y+1) = 5(x-1) \Rightarrow 3y + 3 = 5x - 5 \)

\( 5x - 3y - 8 = 0 \)

41.

\( \cot\theta + \tan\theta = x \) மற்றும் \( \sec\theta - \cos\theta = y \) எனில், \( (x^2y)^{2/3} - (xy^2)^{2/3} = 1 \) என்பதை நிரூபிக்கவும்.

தீர்வு:

முதலில் x மற்றும் y-ஐ சுருக்குவோம்:

\( x = \frac{\cos\theta}{\sin\theta} + \frac{\sin\theta}{\cos\theta} = \frac{\cos^2\theta + \sin^2\theta}{\sin\theta\cos\theta} = \frac{1}{\sin\theta\cos\theta} \)

\( y = \frac{1}{\cos\theta} - \cos\theta = \frac{1-\cos^2\theta}{\cos\theta} = \frac{\sin^2\theta}{\cos\theta} \)

இப்போது \( x^2y \)-ஐக் கணக்கிடுவோம்:

\( x^2y = \left(\frac{1}{\sin\theta\cos\theta}\right)^2 \left(\frac{\sin^2\theta}{\cos\theta}\right) = \frac{1}{\sin^2\theta\cos^2\theta} \cdot \frac{\sin^2\theta}{\cos\theta} = \frac{1}{\cos^3\theta} = \sec^3\theta \)

இப்போது \( xy^2 \)-ஐக் கணக்கிடுவோம்:

\( xy^2 = \left(\frac{1}{\sin\theta\cos\theta}\right) \left(\frac{\sin^2\theta}{\cos\theta}\right)^2 = \frac{1}{\sin\theta\cos\theta} \cdot \frac{\sin^4\theta}{\cos^2\theta} = \frac{\sin^3\theta}{\cos^3\theta} = \tan^3\theta \)

இப்போது, கொடுக்கப்பட்ட கோவையில் பிரதியிட:

LHS = \( (x^2y)^{2/3} - (xy^2)^{2/3} \)

= \( (\sec^3\theta)^{2/3} - (\tan^3\theta)^{2/3} \)

= \( \sec^2\theta - \tan^2\theta \)

முக்கோணவியல் முற்றொருமையின்படி, \( \sec^2\theta - \tan^2\theta = 1 \).

LHS = 1 = RHS.

எனவே, நிரூபிக்கப்பட்டது.

42.

சுவாதி என்பவர் 9செ.மீ., 10 செ.மீ. 11 செ.மீ,.......... 23 செ.மீ. என்ற வெவ்வேறு அளவுகளுடைய 15 கனச் சதுர பனிக்கட்டிகளை பழரசம் தயாரிக்க பயன்படுத்தினால், அவர் பயன்படுத்திய 15 கனச்சதுர பனிக்கட்டிகளின் கன அளவைக் காண்க.

தீர்வு: (கட்டாய வினா)

பனிக்கட்டிகளின் பக்க அளவுகள்: 9 செ.மீ, 10 செ.மீ, ..., 23 செ.மீ.

மொத்த கன அளவு = \(9^3 + 10^3 + ... + 23^3\)

இதை \((1^3 + 2^3 + ... + 23^3) - (1^3 + 2^3 + ... + 8^3)\) என எழுதலாம்.

சூத்திரம்: \(\sum_{k=1}^{n} k^3 = \left[\frac{n(n+1)}{2}\right]^2\)

\(1^3 + ... + 23^3 = \left[\frac{23(23+1)}{2}\right]^2 = \left[\frac{23 \times 24}{2}\right]^2 = (23 \times 12)^2 = 276^2 = 76176\)

\(1^3 + ... + 8^3 = \left[\frac{8(8+1)}{2}\right]^2 = \left[\frac{8 \times 9}{2}\right]^2 = (36)^2 = 1296\)

மொத்த கன அளவு = \(76176 - 1296 = 74880\) கன செ.மீ.

பகுதி - IV (மதிப்பெண்கள்: 16)

அனைத்து வினாக்களுக்கும் விடையளி.

43.

கொடுக்கப்பட்ட முக்கோணம் ABC யின் ஒத்த பக்கங்களின் விகிதம் \(\frac{6}{5}\) என அமையுமாறு ஒரு வடிவொத்த முக்கோணம் வரைக. (அல்லது) QR = 5 செ.மீ. \(\angle P = 30^\circ\), மற்றும் P - யிலிருந்து QR - க்கு வரையப்பட்ட குத்துக்கோட்டின் நீளம் 4.2 செ.மீ. கொண்ட \(\Delta PQR\) வரைக.

தீர்வு:

வடிவொத்த முக்கோணம் வரைதல் (அளவு காரணி > 1):

  1. ஏதேனும் ஓர் முக்கோணம் \(\Delta ABC\) வரைக.
  2. BC என்ற கோட்டுத்துண்டில், B-யிலிருந்து ஒரு குறுங்கோணத்தை ஏற்படுத்துமாறு BX என்ற கதிரை வரைக.
  3. BX-ல் \(B_1, B_2, B_3, B_4, B_5, B_6\) என 6 சம அளவுள்ள விற்களை வெட்டுக.
  4. \(B_5\) மற்றும் C-ஐ இணைக்க.
  5. \(B_6\)-லிருந்து \(B_5C\)-க்கு இணையாக ஒரு கோடு வரைந்து, அது BC-யின் நீட்சியை C' இல் சந்திக்குமாறு வரைக.
  6. C'-லிருந்து CA-க்கு இணையாக ஒரு கோடு வரைந்து, அது BA-யின் நீட்சியை A' இல் சந்திக்குமாறு வரைக.
  7. \(\Delta A'BC'\) என்பது தேவையான வடிவொத்த முக்கோணம் ஆகும்.

(அல்லது) \(\Delta PQR\) வரைதல்:

  1. QR = 5 செ.மீ என்ற கோட்டுத்துண்டு வரைக.
  2. Q-ல் \(\angle RQX = 30^\circ\) என இருக்குமாறு QX வரைக.
  3. Q-ல் \(QY \perp QX\) வரைக.
  4. QR-க்கு மையக்குத்துக்கோடு வரைக. அது QR-ஐ M-ல் சந்திக்கட்டும்.
  5. மையக்குத்துக்கோடு, QY-ஐ O-வில் சந்திக்கட்டும்.
  6. O-வை மையமாகவும், OQ-வை ஆரமாகவும் கொண்டு ஒரு வட்டம் வரைக.
  7. M-லிருந்து 4.2 செ.மீ உயரத்திற்கு ஒரு கோடு வரைந்து, அது வட்டத்தை P மற்றும் P' இல் வெட்டுமாறு வரைக.
  8. PQ மற்றும் PR-ஐ இணைக்க. \(\Delta PQR\) என்பது தேவையான முக்கோணம் ஆகும்.

44.

அ) ஒரு பேருந்து 50 கி.மீ. / மணி என்ற சீரான வேகத்தில் பயணிக்கிறது. இத்தொடர்புக்கான தூரம் - நேரம் வரைபடம் வரைந்து பின்வருவனவற்றைக் காண்க. i) விகிதசம மாறிலியைக் காண்க. ii) 90 நிமிடங்களில் பயணிக்கும் தூரம் எவ்வளவு? iii) 300 கி.மீ. தூரத்தை பயணிக்க எவ்வளவு நேரம் ஆகும்? (அல்லது) ஆ) ஒரு தொட்டியை நிரப்பத் தேவையான குழாய்களின் எண்ணிக்கையும் அவை எடுத்துக் கொள்ளும் நேரமும் பின்வரும் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. அதற்கான வரைபடம் வரைந்து i) 5 குழாய்களை பயன்படுத்தினால் தொட்டி நிரம்ப எடுத்துக்கொள்ளும் நேரத்தைக் காண்க. ii) 9 நிமிடங்களில் தொட்டி நிரம்பினால் பயன்படுத்தப்பட்ட குழாய்களின் எண்ணிக்கையைக் காண்க.

தீர்வு:

அ) நேர் மாறுபாடு வரைபடம்:

வேகம் = 50 கி.மீ/மணி. தூரம் (y) = வேகம் \(\times\) நேரம் (x). எனவே \(y = 50x\).

i) விகிதசம மாறிலி (k): \(k = 50\).

அட்டவணை:

நேரம் x (மணி)1234
தூரம் y (கி.மீ)50100150200

இந்த புள்ளிகளை வரைபடத்தில் குறித்து, ஆதிப்புள்ளி வழியாக செல்லும் ஒரு நேர்க்கோட்டை வரைய வேண்டும்.

ii) 90 நிமிடங்கள் (1.5 மணி) பயணிக்கும் தூரம்: வரைபடத்தில் x=1.5 எனும்போது y=75 கி.மீ. கிடைக்கும்.

iii) 300 கி.மீ பயணிக்க ஆகும் நேரம்: வரைபடத்தில் y=300 எனும்போது x=6 மணி நேரம் கிடைக்கும்.

ஆ) எதிர் மாறுபாடு வரைபடம்:

கொடுக்கப்பட்ட தரவு: \(xy = k\).
\(2 \times 45 = 90, 3 \times 30 = 90\), ... எனவே \(k=90\).

அட்டவணையில் உள்ள புள்ளிகளை (2,45), (3,30), (6,15), (9,10) குறித்து ஒரு வளைவரை (hyperbola) வரைய வேண்டும்.

i) 5 குழாய்கள் எனில் நேரம்: \(5 \times y = 90 \Rightarrow y = 18\) நிமிடங்கள். வரைபடத்திலிருந்தும் இதைக் காணலாம்.

ii) 9 நிமிடங்களில் நிரம்பினால் குழாய்கள்: \(x \times 9 = 90 \Rightarrow x = 10\) குழாய்கள். வரைபடத்திலிருந்தும் இதைக் காணலாம்.

10th Std Maths Quarterly Exam 2024 - Salem District | Question Paper with Solutions

10th Std Maths Quarterly Exam 2024 - Salem District | Question Paper with Solutions

PART - A

1. If there are 1024 relations from a set A = {1,2,3,4,5} to a set B, then the number of elements in B is ...
  • a) 3
  • b) 2
  • c) 4
  • d) 8
Answer: b) 2
Explanation:
Given, n(A) = 5. The number of relations from A to B is given by \(2^{n(A) \times n(B)}\).
We have \(2^{n(A) \times n(B)} = 1024\).
We know that \(1024 = 2^{10}\).
So, \(n(A) \times n(B) = 10\).
\(5 \times n(B) = 10 \Rightarrow n(B) = \frac{10}{5} = 2\).
2. If the ordered pairs (a, -1) and (5, b) belong to {(x,y) / y = 2x + 3}, then the values of 'a' and 'b' are ...
  • a) (-13, 2)
  • b) (2, 13)
  • c) (2, -13)
  • d) (-2, 13)
Answer: d) (-2, 13)
Explanation:
For (a, -1): Substitute x=a and y=-1 in y = 2x + 3.
\(-1 = 2a + 3 \Rightarrow 2a = -4 \Rightarrow a = -2\).
For (5, b): Substitute x=5 and y=b in y = 2x + 3.
\(b = 2(5) + 3 \Rightarrow b = 10 + 3 = 13\).
So, the values are a = -2 and b = 13.
3. The least number that is divisible by all the numbers from 1 to 10 (both inclusive) is ...
  • a) 2025
  • b) 5220
  • c) 5025
  • d) 2520
Answer: d) 2520
Explanation:
We need to find the LCM of numbers from 1 to 10.
Prime factors: 2, 3, 5, 7.
Highest powers: \(2^3=8\), \(3^2=9\), \(5^1=5\), \(7^1=7\).
LCM = \(2^3 \times 3^2 \times 5 \times 7 = 8 \times 9 \times 5 \times 7 = 72 \times 35 = 2520\).
4. If \(t_n\) is the nth term of an A.P. then \(t_{2n} - t_n\) is ...
  • a) nd
  • b) 2nd
  • c) 2d
  • d) 3nd
Answer: a) nd
Explanation:
We know that \(t_k = a + (k-1)d\).
\(t_{2n} = a + (2n-1)d\)
\(t_n = a + (n-1)d\)
\(t_{2n} - t_n = [a + (2n-1)d] - [a + (n-1)d]\)
\(= (2n-1-n+1)d = nd\).
5. The sequence \(\sqrt{11}, \sqrt{55}, 5\sqrt{11}, 5\sqrt{55}, 25\sqrt{11},...\) represents ...
  • a) an A.P. only
  • b) a G.P. only
  • c) neither A.P nor G.P
  • d) both A.P and G.P
Answer: b) a G.P. only
Explanation:
Common ratio \(r = \frac{t_2}{t_1} = \frac{\sqrt{55}}{\sqrt{11}} = \sqrt{\frac{55}{11}} = \sqrt{5}\).
\(\frac{t_3}{t_2} = \frac{5\sqrt{11}}{\sqrt{55}} = \frac{5\sqrt{11}}{\sqrt{5}\sqrt{11}} = \frac{5}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}\).
Since the common ratio is constant, it is a G.P.
6. If (x - 6) is the HCF of \(x^2 - 2x - 24\) and \(x^2 - kx - 6\) then the value of k is ...
  • a) 3
  • b) 5
  • c) 6
  • d) 8
Answer: b) 5
Explanation:
If (x-6) is a factor, then x=6 must be a root of both polynomials.
For \(x^2 - kx - 6\), substitute x = 6:
\((6)^2 - k(6) - 6 = 0\)
\(36 - 6k - 6 = 0\)
\(30 - 6k = 0 \Rightarrow 6k = 30 \Rightarrow k = 5\).
7. Which of the following should be added to make \(x^4 + 64\) a perfect square?
  • a) 4x²
  • b) 16x²
  • c) 8x²
  • d) -8x²
Answer: b) 16x²
Explanation:
\(x^4 + 64 = (x^2)^2 + 8^2\).
To make it a perfect square in the form \((a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\), we need the middle term \(2ab\).
Here \(a = x^2\) and \(b = 8\).
\(2ab = 2(x^2)(8) = 16x^2\).
8. A quadratic equation whose one zero is 5 and the sum of the zeroes is 0 is given by the equation ...
  • a) x² - 5x = 0
  • b) x² - 5x + 5 = 0
  • c) x² - 25 = 0
  • d) x² - 5 = 0
Answer: c) x² - 25 = 0
Explanation:
Let the zeroes be \(\alpha\) and \(\beta\).
Given \(\alpha = 5\) and sum of zeroes \(\alpha + \beta = 0\).
\(5 + \beta = 0 \Rightarrow \beta = -5\).
Product of zeroes = \(\alpha\beta = 5 \times (-5) = -25\).
The quadratic equation is \(x^2 - (\text{sum})x + (\text{product}) = 0\).
\(x^2 - (0)x + (-25) = 0 \Rightarrow x^2 - 25 = 0\).
9. The perimeters of two similar triangles \(\triangle ABC\) and \(\triangle PQR\) are 36cm and 24cm respectively. If PQ = 10 cm, the length of AB is ...
  • a) \(6\frac{2}{3}\) cm
  • b) \(\frac{10\sqrt{6}}{3}\) cm
  • c) \(66\frac{2}{3}\) cm
  • d) 15 cm
Answer: d) 15 cm
Explanation:
The ratio of the perimeters of similar triangles is equal to the ratio of their corresponding sides.
\(\frac{\text{Perimeter}(\triangle ABC)}{\text{Perimeter}(\triangle PQR)} = \frac{AB}{PQ}\)
\(\frac{36}{24} = \frac{AB}{10} \Rightarrow \frac{3}{2} = \frac{AB}{10}\)
\(AB = \frac{3 \times 10}{2} = 15\) cm.
10. In a \(\triangle ABC\), AD is the bisector of \(\angle BAC\). If AB = 8cm, BD = 6cm and DC = 3cm. The length of the side AC is ...
  • a) 6 cm
  • b) 4 cm
  • c) 3 cm
  • d) 8 cm
Answer: b) 4 cm
Explanation:
By Angle Bisector Theorem,
\(\frac{AB}{AC} = \frac{BD}{DC}\)
\(\frac{8}{AC} = \frac{6}{3} \Rightarrow \frac{8}{AC} = 2\)
\(AC = \frac{8}{2} = 4\) cm.
11. The straight line given by the equation x = 11 is ...
  • a) Parallel to x axis
  • b) parallel to y axis
  • c) passing through the origin
  • d) passing through the point (0, 11)
Answer: b) parallel to y axis
Explanation:
The equation \(x = c\) (where c is a constant) represents a vertical line that is parallel to the y-axis.
12. If (5,7), (3, p) and (6, 6) are collinear then the value of p is ...
  • a) 3
  • b) 6
  • c) 9
  • d) 12
Answer: c) 9
Explanation:
If three points are collinear, their slopes are equal.
Slope of (5,7) and (3,p) = Slope of (3,p) and (6,6)
\(\frac{p-7}{3-5} = \frac{6-p}{6-3}\)
\(\frac{p-7}{-2} = \frac{6-p}{3}\)
\(3(p-7) = -2(6-p) \Rightarrow 3p - 21 = -12 + 2p\)
\(p = 9\).
13. (2,1) is the point of intersection of two lines ...
  • a) x - y - 3 = 0; 3x - y - 7 = 0
  • b) x + y = 3; 3x + y = 7
  • c) 3x + y = 3; x + y = 7
  • d) x + 3y - 3 = 0; x - y - 7 = 0
Answer: b) x + y = 3; 3x + y = 7
Explanation:
The point of intersection must satisfy both equations. Substitute (2,1) into the equations in option (b).
Equation 1: \(x + y = 2 + 1 = 3\). (Satisfied)
Equation 2: \(3x + y = 3(2) + 1 = 6 + 1 = 7\). (Satisfied)
Therefore, (2,1) is the point of intersection.
14. If \(5x = \sec\theta\) and \(\frac{5}{y} = \tan\theta\); then \(x^2 - \frac{1}{y^2}\) is equal to ... (Assuming a typo correction from the image)
  • a) 25
  • b) \(\frac{1}{25}\)
  • c) 5
  • d) 1
Answer: b) \(\frac{1}{25}\)
Explanation:
Given \(5x = \sec\theta \Rightarrow x = \frac{\sec\theta}{5}\).
Given \(\frac{5}{y} = \tan\theta \Rightarrow \frac{1}{y} = \frac{\tan\theta}{5}\).
We need to find \(x^2 - \frac{1}{y^2}\).
\(x^2 - \frac{1}{y^2} = \left(\frac{\sec\theta}{5}\right)^2 - \left(\frac{\tan\theta}{5}\right)^2\)
\(= \frac{\sec^2\theta}{25} - \frac{\tan^2\theta}{25} = \frac{\sec^2\theta - \tan^2\theta}{25}\)
Since \(\sec^2\theta - \tan^2\theta = 1\), the expression equals \(\frac{1}{25}\).

PART - B

Answer any 10 questions. Question No. 28 is compulsory.
15. A relation R is given by the set \(\{(x,y) / y = x + 3, x \in \{0,1,2,3,4,5\}\}\). Determine its domain and range.
Given relation: \(y = x + 3\) and \(x \in \{0,1,2,3,4,5\}\).
When x=0, y = 0+3 = 3
When x=1, y = 1+3 = 4
When x=2, y = 2+3 = 5
When x=3, y = 3+3 = 6
When x=4, y = 4+3 = 7
When x=5, y = 5+3 = 8
The relation R as a set of ordered pairs is \(\{(0,3), (1,4), (2,5), (3,6), (4,7), (5,8)\}\).
Domain = The set of all first elements = \{0, 1, 2, 3, 4, 5\}.
Range = The set of all second elements = \{3, 4, 5, 6, 7, 8\}.
16. Let f be a function from R to R defined by \(f(x) = 3x - 5\). Find the values of a and b given that (a, 4) and (1, b) belong to f.
Given \(f(x) = 3x - 5\).
Since (a, 4) belongs to f, we have \(f(a) = 4\).
\(3a - 5 = 4 \Rightarrow 3a = 9 \Rightarrow a = 3\).
Since (1, b) belongs to f, we have \(f(1) = b\).
\(b = 3(1) - 5 \Rightarrow b = 3 - 5 \Rightarrow b = -2\).
Therefore, a = 3 and b = -2.
17. If \(f(x) = x^2 - 1\), \(g(x) = x - 2\), find a, if \(g \circ f(a) = 1\).
Given \(f(x) = x^2 - 1\) and \(g(x) = x - 2\).
We need to solve \(g(f(a)) = 1\).
First, find \(f(a) = a^2 - 1\).
Now, \(g(f(a)) = g(a^2 - 1)\).
Substitute \(a^2 - 1\) into g(x):
\(g(a^2 - 1) = (a^2 - 1) - 2 = a^2 - 3\).
Given \(g(f(a)) = 1\), so \(a^2 - 3 = 1\).
\(a^2 = 4 \Rightarrow a = \pm 2\).
18. Solve: \(5x \equiv 4 \pmod{6}\).
The congruence \(5x \equiv 4 \pmod{6}\) can be written as \(5x = 6k + 4\) for some integer k.
We can test values for x:
If x = 1, \(5(1) = 5 \equiv 5 \pmod{6}\).
If x = 2, \(5(2) = 10 \equiv 4 \pmod{6}\). This is a solution.
The solutions are of the form \(x = 2 + 6n\), where n is an integer. A particular solution is x = 2.
19. In a G.P. 729, 243, 81, ..., find \(t_7\).
The given G.P. is 729, 243, 81, ...
First term, \(a = 729\).
Common ratio, \(r = \frac{243}{729} = \frac{1}{3}\).
The nth term of a G.P. is \(t_n = ar^{n-1}\).
We need to find \(t_7\).
\(t_7 = 729 \times (\frac{1}{3})^{7-1} = 729 \times (\frac{1}{3})^6\).
Since \(729 = 3^6\),
\(t_7 = 3^6 \times \frac{1}{3^6} = 1\).
20. If \(1 + 2 + 3 + \dots + k = 325\), then find \(1^3 + 2^3 + 3^3 + \dots + k^3\).
We are given the sum of the first k natural numbers:
\(1 + 2 + 3 + \dots + k = \frac{k(k+1)}{2} = 325\).
We need to find the sum of the cubes of the first k natural numbers:
\(1^3 + 2^3 + 3^3 + \dots + k^3 = \left(\frac{k(k+1)}{2}\right)^2\).
Substituting the given value:
\(1^3 + 2^3 + \dots + k^3 = (325)^2\).
\(325^2 = 105625\).
21. Find the excluded value of the rational expression \(\frac{t}{t^2-5t+6}\).
The excluded values are the values of 't' for which the denominator is zero.
Set the denominator to zero: \(t^2 - 5t + 6 = 0\).
Factorize the quadratic equation:
\((t - 2)(t - 3) = 0\).
This gives \(t = 2\) or \(t = 3\).
The excluded values are 2 and 3.
22. Simplify: \(\frac{x^3}{x-y} + \frac{y^3}{y-x}\).
\(\frac{x^3}{x-y} + \frac{y^3}{y-x} = \frac{x^3}{x-y} + \frac{y^3}{-(x-y)}\)
\(= \frac{x^3}{x-y} - \frac{y^3}{x-y}\)
\(= \frac{x^3 - y^3}{x-y}\)
Using the formula \(a^3 - b^3 = (a-b)(a^2+ab+b^2)\),
\(= \frac{(x-y)(x^2+xy+y^2)}{x-y}\)
\(= x^2+xy+y^2\).
23. Determine the nature of the roots of the quadratic equation \(15x^2 + 11x + 2 = 0\).
The nature of the roots is determined by the discriminant, \(\Delta = b^2 - 4ac\).
Here, a = 15, b = 11, c = 2.
\(\Delta = (11)^2 - 4(15)(2)\)
\(= 121 - 120 = 1\).
Since \(\Delta = 1 > 0\) and is a perfect square, the roots are real, unequal, and rational.
24. If \(\triangle ABC\) is similar to \(\triangle DEF\) such that BC = 3cm, EF = 4cm and area of \(\triangle ABC = 54cm^2\). Find the area of \(\triangle DEF\).
For similar triangles, the ratio of their areas is equal to the square of the ratio of their corresponding sides.
\(\frac{\text{Area}(\triangle ABC)}{\text{Area}(\triangle DEF)} = \left(\frac{BC}{EF}\right)^2\)
\(\frac{54}{\text{Area}(\triangle DEF)} = \left(\frac{3}{4}\right)^2 = \frac{9}{16}\)
\(\text{Area}(\triangle DEF) = \frac{54 \times 16}{9} = 6 \times 16 = 96 \, \text{cm}^2\).
25. Find the slope of a line joining the points (-6, 1) and (-3, 2).
The slope \(m\) of a line joining points \((x_1, y_1)\) and \((x_2, y_2)\) is given by \(m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}\).
Here, \((x_1, y_1) = (-6, 1)\) and \((x_2, y_2) = (-3, 2)\).
\(m = \frac{2 - 1}{-3 - (-6)} = \frac{1}{-3 + 6} = \frac{1}{3}\).
26. Show that the straight lines \(x - 2y + 3 = 0\) and \(6x + 3y + 8 = 0\) are perpendicular.
For the first line, \(x - 2y + 3 = 0\), the slope \(m_1 = -\frac{\text{coefficient of } x}{\text{coefficient of } y} = -\frac{1}{-2} = \frac{1}{2}\).
For the second line, \(6x + 3y + 8 = 0\), the slope \(m_2 = -\frac{6}{3} = -2\).
Two lines are perpendicular if the product of their slopes is -1.
\(m_1 \times m_2 = \frac{1}{2} \times (-2) = -1\).
Hence, the lines are perpendicular.
27. Prove that \(\sqrt{\frac{1+\sin\theta}{1-\sin\theta}} = \sec\theta + \tan\theta\).
LHS = \(\sqrt{\frac{1+\sin\theta}{1-\sin\theta}}\).
Multiply numerator and denominator inside the square root by the conjugate of the denominator, which is \(1+\sin\theta\).
LHS = \(\sqrt{\frac{1+\sin\theta}{1-\sin\theta} \times \frac{1+\sin\theta}{1+\sin\theta}}\)
\(= \sqrt{\frac{(1+\sin\theta)^2}{1-\sin^2\theta}}\)
Using the identity \(1-\sin^2\theta = \cos^2\theta\),
\(= \sqrt{\frac{(1+\sin\theta)^2}{\cos^2\theta}}\)
\(= \frac{1+\sin\theta}{\cos\theta}\)
\(= \frac{1}{\cos\theta} + \frac{\sin\theta}{\cos\theta}\)
\(= \sec\theta + \tan\theta\) = RHS. (Hence Proved)
28. Find the equation of straight line whose slope is -4 and passing through the point (1,2).
The equation of a straight line with slope \(m\) and passing through a point \((x_1, y_1)\) is given by the point-slope form: \(y - y_1 = m(x - x_1)\).
Given \(m = -4\) and \((x_1, y_1) = (1, 2)\).
Substituting these values:
\(y - 2 = -4(x - 1)\)
\(y - 2 = -4x + 4\)
\(4x + y - 2 - 4 = 0\)
The required equation is \(4x + y - 6 = 0\).

PART - C

Answer any 10 questions. Question No. 42 is compulsory.
29. Let A = {x ∈ W / x < 2}, B = {x ∈ N / 1 < x ≤ 4} and C = {3, 5}. Verify that A × (B ∩ C) = (A × B) ∩ (A × C).
Given sets:
A = {x ∈ W / x < 2} = {0, 1} (W is whole numbers)
B = {x ∈ N / 1 < x ≤ 4} = {2, 3, 4} (N is natural numbers)
C = {3, 5}

LHS: A × (B ∩ C)
First, find B ∩ C = {3}.
A × (B ∩ C) = {0, 1} × {3} = {(0, 3), (1, 3)}.

RHS: (A × B) ∩ (A × C)
First, find A × B = {0, 1} × {2, 3, 4} = {(0, 2), (0, 3), (0, 4), (1, 2), (1, 3), (1, 4)}.
Next, find A × C = {0, 1} × {3, 5} = {(0, 3), (0, 5), (1, 3), (1, 5)}.
Now, find the intersection: (A × B) ∩ (A × C) = {(0, 3), (1, 3)}.

Since LHS = RHS, the property is verified.
30. Let f : A→B be a function defined by \(f(x) = \frac{x}{2} - 1\), where A = {2,4,6,10,12}, B = {0,1,2,4,5,9}. Represent f by i) a set of ordered pairs, ii) a table, iii) an arrow diagram, iv) a graph.
Given function: \(f(x) = \frac{x}{2} - 1\)
Domain A = {2, 4, 6, 10, 12}
We find the image for each element in A:
  • \(f(2) = \frac{2}{2} - 1 = 1 - 1 = 0\)
  • \(f(4) = \frac{4}{2} - 1 = 2 - 1 = 1\)
  • \(f(6) = \frac{6}{2} - 1 = 3 - 1 = 2\)
  • \(f(10) = \frac{10}{2} - 1 = 5 - 1 = 4\)
  • \(f(12) = \frac{12}{2} - 1 = 6 - 1 = 5\)
i) A set of ordered pairs:
The function f can be represented as the set of ordered pairs (x, f(x)):
f = {(2, 0), (4, 1), (6, 2), (10, 4), (12, 5)}

ii) A table:
The function f can be represented in a tabular form:
x 2 4 6 10 12
f(x) 0 1 2 4 5

iii) An arrow diagram:
(Draw two ovals representing sets A and B. List the elements. Draw arrows from each element in A to its corresponding image in B.)
A = {2, 4, 6, 10, 12}
B = {0, 1, 2, 4, 5, 9}
Arrows should be drawn as follows:
2 → 0
4 → 1
6 → 2
10 → 4
12 → 5

iv) A graph:
(Plot the ordered pairs from (i) on a coordinate plane.)
The points to be plotted are: (2, 0), (4, 1), (6, 2), (10, 4), and (12, 5).
31. If \(f(x) = x^2\), \(g(x) = 3x\) and \(h(x) = x - 2\), prove that \((f \circ g) \circ h = f \circ (g \circ h)\).
Given functions: \(f(x) = x^2\), \(g(x) = 3x\), \(h(x) = x - 2\).

First, let's find the LHS: \((f \circ g) \circ h\)
Step 1: Find \(f \circ g\).
\((f \circ g)(x) = f(g(x)) = f(3x) = (3x)^2 = 9x^2\).
Step 2: Now, find \(((f \circ g) \circ h)(x)\).
\(((f \circ g) \circ h)(x) = (f \circ g)(h(x)) = (f \circ g)(x-2)\).
Substitute (x-2) into the expression for \((f \circ g)(x)\):
\(= 9(x-2)^2 = 9(x^2 - 4x + 4) = 9x^2 - 36x + 36\). --- (1)

Next, let's find the RHS: \(f \circ (g \circ h)\)
Step 1: Find \(g \circ h\).
\((g \circ h)(x) = g(h(x)) = g(x-2) = 3(x-2) = 3x - 6\).
Step 2: Now, find \((f \circ (g \circ h))(x)\).
\((f \circ (g \circ h))(x) = f((g \circ h)(x)) = f(3x-6)\).
Substitute (3x-6) into \(f(x)\):
\(= (3x-6)^2 = [3(x-2)]^2 = 9(x-2)^2 = 9(x^2 - 4x + 4) = 9x^2 - 36x + 36\). --- (2)

From equations (1) and (2), we see that LHS = RHS.
Therefore, \((f \circ g) \circ h = f \circ (g \circ h)\). (Hence Proved)
32. The 13th term of an A.P is 3 and the sum of first 13 terms is 234. Find the common difference and the sum of first 21 terms.
Given, 13th term \(t_{13} = 3\). \(a + 12d = 3\) --- (1)
Sum of first 13 terms \(S_{13} = 234\). \(S_n = \frac{n}{2}(2a + (n-1)d)\)
\(234 = \frac{13}{2}(2a + 12d) = 13(a + 6d)\)
\(a + 6d = \frac{234}{13} = 18\) --- (2)
Subtracting (2) from (1):
\((a + 12d) - (a + 6d) = 3 - 18\)
\(6d = -15 \Rightarrow d = -\frac{15}{6} = -\frac{5}{2}\).
Substitute d in (2): \(a + 6(-\frac{5}{2}) = 18 \Rightarrow a - 15 = 18 \Rightarrow a = 33\).
Common difference \(d = -5/2\).
Sum of first 21 terms \(S_{21}\):
\(S_{21} = \frac{21}{2}(2a + 20d) = 21(a+10d)\)
\(= 21(33 + 10(-\frac{5}{2})) = 21(33 - 25) = 21(8) = 168\).
Sum of first 21 terms is 168.
33. Find the sum of n terms of the series 3 + 33 + 333 + ......... to x terms.
Let \(S_x\) be the sum of the series to x terms.
\(S_x = 3 + 33 + 333 + \dots \text{ to x terms}\)

Step 1: Take 3 as a common factor.
\(S_x = 3(1 + 11 + 111 + \dots \text{ to x terms})\)

Step 2: Multiply and divide by 9.
\(S_x = \frac{3}{9}(9 + 99 + 999 + \dots \text{ to x terms})\)

Step 3: Express each term as a difference involving powers of 10.
\(S_x = \frac{1}{3}[(10-1) + (10^2-1) + (10^3-1) + \dots + (10^x-1)]\)

Step 4: Group the terms.
\(S_x = \frac{1}{3}[(10 + 10^2 + 10^3 + \dots + 10^x) - (1 + 1 + 1 + \dots \text{ x times})]\)

Step 5: The first part \((10 + 10^2 + \dots + 10^x)\) is a Geometric Progression (G.P.) with:
  • First term, \(a = 10\)
  • Common ratio, \(r = 10\)
  • Number of terms = x
The sum of this G.P. is given by the formula \(S_{GP} = \frac{a(r^x-1)}{r-1}\).
Sum = \(\frac{10(10^x-1)}{10-1} = \frac{10}{9}(10^x-1)\).
The second part \((1 + 1 + \dots \text{ x times})\) is simply x.

Step 6: Substitute these values back into the equation for \(S_x\).
\(S_x = \frac{1}{3}\left[\frac{10}{9}(10^x-1) - x\right]\)

Step 7: Simplify the expression for the final answer.
\(S_x = \frac{1}{3} \left[ \frac{10(10^x-1) - 9x}{9} \right]\)
\(S_x = \frac{1}{27}[10(10^x-1) - 9x]\)
34. There are 12 pieces of five, ten and twenty rupee currencies whose total value is Rs. 105. When first 2 sorts are interchanged in their numbers its value will be increased by Rs. 20. Find the number of currencies in each sort.
Let x, y, and z be the number of five, ten, and twenty rupee notes, respectively.
From the problem, we get three equations:
1. \(x + y + z = 12\) (Total number of notes)
2. \(5x + 10y + 20z = 105 \Rightarrow x + 2y + 4z = 21\) (Total value)
3. After interchanging x and y, the new value is \(5y + 10x + 20z\). This is Rs. 20 more than the original value.
\(5y + 10x + 20z = 105 + 20 = 125 \Rightarrow 2x + y + 4z = 25\)
Now, solve the system of equations:
Subtract (1) from (2): \((x + 2y + 4z) - (x + y + z) = 21 - 12 \Rightarrow y + 3z = 9\) --- (4)
Multiply (1) by 2 and subtract from (3):
\((2x + y + 4z) - 2(x + y + z) = 25 - 2(12)\)
\((2x + y + 4z) - (2x + 2y + 2z) = 25 - 24 \Rightarrow -y + 2z = 1\) --- (5)
Add (4) and (5):
\((y + 3z) + (-y + 2z) = 9 + 1 \Rightarrow 5z = 10 \Rightarrow z = 2\).
Substitute z=2 into (4): \(y + 3(2) = 9 \Rightarrow y + 6 = 9 \Rightarrow y = 3\).
Substitute y=3 and z=2 into (1): \(x + 3 + 2 = 12 \Rightarrow x = 7\).
Answer: Number of 5 rupee notes = 7, 10 rupee notes = 3, and 20 rupee notes = 2.
35. Find the square root of the polynomial \(37x^2 - 28x^3 + 4x^4 + 42x + 9\) by division method.
First, arrange the polynomial in descending order of its powers (standard form):
\(4x^4 - 28x^3 + 37x^2 + 42x + 9\).

Now, we perform the long division method for square root:
                      2x²  -  7x  -  3
                    _________________________
             2x²   |  4x⁴ - 28x³ + 37x² + 42x + 9
                   |  4x⁴
                   |_________________________
            4x²-7x |     -28x³ + 37x²
                   |     -28x³ + 49x²
                   |    (-)   (-)
                   |_________________________
          4x²-14x-3|           -12x² + 42x + 9
                   |           -12x² + 42x + 9
                   |          (+)   (-)   (-)
                   |_________________________
                   |                     0
                
Explanation of Steps:
  1. The square root of the first term \(4x^4\) is \(2x^2\). Place it as the divisor and the quotient.
  2. Subtract \((2x^2)^2 = 4x^4\) and bring down the next two terms: \(-28x^3 + 37x^2\).
  3. Double the quotient \(2x^2\) to get \(4x^2\). Divide \(-28x^3\) by \(4x^2\) to get \(-7x\). This is the next term in the quotient and divisor.
  4. Multiply the new divisor \(4x^2 - 7x\) by \(-7x\) to get \(-28x^3 + 49x^2\). Subtract this from the dividend.
  5. Bring down the next two terms \(42x + 9\). The new dividend is \(-12x^2 + 42x + 9\).
  6. Double the current quotient \(2x^2 - 7x\) to get \(4x^2 - 14x\). Divide \(-12x^2\) by \(4x^2\) to get \(-3\). This is the next term in the quotient and divisor.
  7. Multiply the new divisor \(4x^2 - 14x - 3\) by \(-3\) to get \(-12x^2 + 42x + 9\). Subtracting this gives a remainder of 0.
Therefore, the square root of the polynomial is \(|2x^2 - 7x - 3|\).
36. The roots of the equation \(x^2 + 6x - 4 = 0\) are \(\alpha, \beta\). Find the quadratic equation whose roots are \(\alpha^2\) and \(\beta^2\).
Given the equation \(x^2 + 6x - 4 = 0\). Comparing with \(ax^2+bx+c=0\), we have a=1, b=6, c=-4.
For the roots \(\alpha\) and \(\beta\):
Sum of the roots: \(\alpha + \beta = -\frac{b}{a} = -\frac{6}{1} = -6\).
Product of the roots: \(\alpha\beta = \frac{c}{a} = \frac{-4}{1} = -4\).

Now, we need to form a new quadratic equation with roots \(\alpha^2\) and \(\beta^2\).
Sum of new roots:
\(\alpha^2 + \beta^2 = (\alpha + \beta)^2 - 2\alpha\beta\)
\(= (-6)^2 - 2(-4) = 36 + 8 = 44\).

Product of new roots:
\(\alpha^2 \beta^2 = (\alpha\beta)^2 = (-4)^2 = 16\).

The required quadratic equation is given by:
\(x^2 - (\text{Sum of new roots})x + (\text{Product of new roots}) = 0\)
\(x^2 - 44x + 16 = 0\).
37. State and prove Thales theorem.
Statement (Basic Proportionality Theorem or Thales Theorem):
If a line is drawn parallel to one side of a triangle to intersect the other two sides in distinct points, then the other two sides are divided in the same ratio.

Given: In \(\triangle ABC\), a line DE is parallel to BC, intersecting AB at D and AC at E. (DE || BC).
To Prove: \(\frac{AD}{DB} = \frac{AE}{EC}\).
Construction: Join BE and CD. Draw DM \(\perp\) AC and EN \(\perp\) AB.

Proof:
We know that the area of a triangle is \(\frac{1}{2} \times \text{base} \times \text{height}\).
Area(\(\triangle ADE\)) = \(\frac{1}{2} \times AD \times EN\).
Area(\(\triangle BDE\)) = \(\frac{1}{2} \times DB \times EN\).
Dividing these, we get: \(\frac{\text{Area}(\triangle ADE)}{\text{Area}(\triangle BDE)} = \frac{\frac{1}{2} \times AD \times EN}{\frac{1}{2} \times DB \times EN} = \frac{AD}{DB}\) --- (1)

Similarly, Area(\(\triangle ADE\)) = \(\frac{1}{2} \times AE \times DM\).
Area(\(\triangle DEC\)) = \(\frac{1}{2} \times EC \times DM\).
Dividing these, we get: \(\frac{\text{Area}(\triangle ADE)}{\text{Area}(\triangle DEC)} = \frac{\frac{1}{2} \times AE \times DM}{\frac{1}{2} \times EC \times DM} = \frac{AE}{EC}\) --- (2)

Now, \(\triangle BDE\) and \(\triangle DEC\) are on the same base DE and between the same parallel lines DE and BC.
Therefore, Area(\(\triangle BDE\)) = Area(\(\triangle DEC\)).
From (1) and (2), this means: \(\frac{AD}{DB} = \frac{AE}{EC}\).
Hence, the theorem is proved.
38. Find the area of the quadrilateral formed by the points (8,6), (5, 11), (-5, 12) and (-4, 3).
Let the vertices of the quadrilateral be A(8, 6), B(5, 11), C(-5, 12), and D(-4, 3). We use the formula for the area of a quadrilateral: Area = \(\frac{1}{2} |(x_1y_2 + x_2y_3 + x_3y_4 + x_4y_1) - (y_1x_2 + y_2x_3 + y_3x_4 + y_4x_1)|\)

Substituting the coordinates in order:
Area = \(\frac{1}{2} |((8)(11) + (5)(12) + (-5)(3) + (-4)(6)) - ((6)(5) + (11)(-5) + (12)(-4) + (3)(8))|\)

Calculate the first part: \(88 + 60 - 15 - 24 = 148 - 39 = 109\).

Calculate the second part: \(30 - 55 - 48 + 24 = 54 - 103 = -49\).

Now, substitute these values into the formula:
Area = \(\frac{1}{2} |109 - (-49)| = \frac{1}{2} |109 + 49| = \frac{1}{2} |158|\)
Area = 79 square units.
39. Find the equation of a straight line passing through (1,-4) and has intercepts which are in the ratio 2 : 5.
Let the x-intercept be 'a' and the y-intercept be 'b'. The equation of the line in intercept form is \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1\).
Given that the ratio of intercepts is 2 : 5, so \(\frac{a}{b} = \frac{2}{5}\). Let \(a = 2k\) and \(b = 5k\) for some constant k.

The equation becomes \(\frac{x}{2k} + \frac{y}{5k} = 1\).
The line passes through the point (1, -4). Substitute x=1 and y=-4 into the equation:
\(\frac{1}{2k} + \frac{-4}{5k} = 1\)
\(\frac{1}{2k} - \frac{4}{5k} = 1\)
To solve for k, find a common denominator (10k):
\(\frac{5 - 8}{10k} = 1 \Rightarrow \frac{-3}{10k} = 1\)
So, \(10k = -3 \Rightarrow k = -\frac{3}{10}\).

Now find the equation of the line by substituting k back:
\(\frac{x}{2(-\frac{3}{10})} + \frac{y}{5(-\frac{3}{10})} = 1\)
\(\frac{x}{-6/10} + \frac{y}{-15/10} = 1\)
\(\frac{-10x}{6} + \frac{-10y}{15} = 1\)
\(\frac{-5x}{3} - \frac{2y}{3} = 1\)
Multiply the entire equation by 3:
\(-5x - 2y = 3\)
The required equation is \(5x + 2y + 3 = 0\).
40. Find the equation of the perpendicular bisector of the line joining the points A(-4, 2) and B (6, -4).
A perpendicular bisector passes through the midpoint of the line segment and is perpendicular to it.

Step 1: Find the midpoint of AB.
Midpoint M = \((\frac{x_1+x_2}{2}, \frac{y_1+y_2}{2})\)
M = \((\frac{-4+6}{2}, \frac{2-4}{2}) = (\frac{2}{2}, \frac{-2}{2}) = (1, -1)\).

Step 2: Find the slope of the line AB.
Slope \(m_{AB} = \frac{y_2-y_1}{x_2-x_1} = \frac{-4-2}{6-(-4)} = \frac{-6}{10} = -\frac{3}{5}\).

Step 3: Find the slope of the perpendicular bisector.
The slope of the perpendicular bisector, \(m_{\perp}\), is the negative reciprocal of \(m_{AB}\).
\(m_{\perp} = -\frac{1}{m_{AB}} = -\frac{1}{-3/5} = \frac{5}{3}\).

Step 4: Find the equation of the perpendicular bisector.
Using the point-slope form \(y - y_1 = m(x - x_1)\) with the midpoint M(1, -1) and slope \(m = 5/3\).
\(y - (-1) = \frac{5}{3}(x - 1)\)
\(y + 1 = \frac{5}{3}(x - 1)\)
Multiply by 3 to eliminate the fraction:
\(3(y + 1) = 5(x - 1)\)
\(3y + 3 = 5x - 5\)
Rearranging the terms, the required equation is \(5x - 3y - 8 = 0\).
41. If \(\cot\theta + \tan\theta = x\) and \(\sec\theta - \cos\theta = y\), then prove that \((x^2y)^{2/3} - (xy^2)^{2/3} = 1\).
First, let's simplify the expressions for x and y.
For x:
\(x = \cot\theta + \tan\theta = \frac{\cos\theta}{\sin\theta} + \frac{\sin\theta}{\cos\theta}\)
\(x = \frac{\cos^2\theta + \sin^2\theta}{\sin\theta\cos\theta} = \frac{1}{\sin\theta\cos\theta}\).

For y:
\(y = \sec\theta - \cos\theta = \frac{1}{\cos\theta} - \cos\theta\)
\(y = \frac{1 - \cos^2\theta}{\cos\theta} = \frac{\sin^2\theta}{\cos\theta}\).

Now, let's evaluate the terms in the expression we need to prove.
Term 1: \(x^2y\)
\(x^2y = (\frac{1}{\sin\theta\cos\theta})^2 \cdot (\frac{\sin^2\theta}{\cos\theta}) = \frac{1}{\sin^2\theta\cos^2\theta} \cdot \frac{\sin^2\theta}{\cos\theta} = \frac{1}{\cos^3\theta}\).
So, \((x^2y)^{2/3} = (\frac{1}{\cos^3\theta})^{2/3} = \frac{1}{(\cos^3\theta)^{2/3}} = \frac{1}{\cos^2\theta} = \sec^2\theta\).

Term 2: \(xy^2\)
\(xy^2 = (\frac{1}{\sin\theta\cos\theta}) \cdot (\frac{\sin^2\theta}{\cos\theta})^2 = \frac{1}{\sin\theta\cos\theta} \cdot \frac{\sin^4\theta}{\cos^2\theta} = \frac{\sin^3\theta}{\cos^3\theta} = \tan^3\theta\).
So, \((xy^2)^{2/3} = (\tan^3\theta)^{2/3} = \tan^2\theta\).

Final Proof:
Substitute these results back into the expression:
\((x^2y)^{2/3} - (xy^2)^{2/3} = \sec^2\theta - \tan^2\theta\).
Using the Pythagorean identity \(\sec^2\theta - \tan^2\theta = 1\), we get:
\(\sec^2\theta - \tan^2\theta = 1\).
Hence, \((x^2y)^{2/3} - (xy^2)^{2/3} = 1\). (Proved)

PART - D

Answer all the questions.
42. Swathi has 15 ice cubes of different sizes 9cm, 10cm, 11cm, ......... 23cm. How much volume of ice cubes can be used to prepare some fruit juice with these ice cubes?
The sides of the ice cubes form an arithmetic progression: 9, 10, 11, ..., 23.
The volume of a cube with side 'a' is \(a^3\).
Total volume = \(9^3 + 10^3 + 11^3 + \dots + 23^3\).
We can write this as:
Total Volume = \((1^3 + 2^3 + \dots + 23^3) - (1^3 + 2^3 + \dots + 8^3)\).
Using the formula for the sum of cubes of first n natural numbers: \(S_n = \left(\frac{n(n+1)}{2}\right)^2\).

Sum of cubes up to 23: \(S_{23} = \left(\frac{23(23+1)}{2}\right)^2 = \left(\frac{23 \times 24}{2}\right)^2 = (23 \times 12)^2 = 276^2 = 76176\).

Sum of cubes up to 8: \(S_8 = \left(\frac{8(8+1)}{2}\right)^2 = \left(\frac{8 \times 9}{2}\right)^2 = (4 \times 9)^2 = 36^2 = 1296\).

Total Volume = \(S_{23} - S_8 = 76176 - 1296 = 74880\).

Answer: The total volume of the ice cubes is 74880 cm³.
43.

a) Construct a triangle similar to a given triangle ABC with its sides equal to 6/5 of the corresponding sides of the triangle ABC (scale factor 6/5 > 1) (OR)

b) Construct a triangle APQR such that QR = 5cm, ∠P = 30° and the altitude from P to QR is of length 4.2cm.

a) Construction of a similar triangle (Scale factor 6/5)
Steps of Construction:
  1. Draw any triangle ABC.
  2. Draw a ray BX starting from B, making an acute angle with BC and on the side opposite to vertex A.
  3. Since the scale factor is 6/5, locate 6 points (the greater of 6 and 5) B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆ on BX such that BB₁ = B₁B₂ = ... = B₅B₆.
  4. Join B₅ (the 5th point, corresponding to the denominator) to C.
  5. Draw a line through B₆ parallel to B₅C, to intersect the extended line BC at C'.
  6. Draw a line through C' parallel to CA to intersect the extended line BA at A'.
  7. The triangle A'BC' is the required similar triangle.

b) Construction of triangle PQR
Steps of Construction:
  1. Draw a line segment QR = 5 cm.
  2. At Q, draw a line QE such that ∠RQE = 30° (equal to the given ∠P).
  3. At Q, draw a line QF perpendicular to QE (i.e., ∠FQE = 90°).
  4. Draw the perpendicular bisector of QR, let it intersect QF at O and QR at G.
  5. With O as the center and OQ as the radius, draw a circle. This circle will pass through Q and R. The major arc of this circle will contain the angle 30°.
  6. On the perpendicular bisector from G, mark a point H such that GH = 4.2 cm (the length of the altitude).
  7. Draw a line through H parallel to QR. This line will intersect the circle at two points. Name one of these points as P.
  8. Join PQ and PR.
  9. The triangle PQR is the required triangle.
44. (b) The following table shows the data about the number of pipes and the time taken to fill the same tank.
No. of pipes (X) 2 3 6 9
Time taken (Y) (in mts) 45 30 15 10
Draw the graph for the above data and hence.
i) Find the time taken to fill the tank when five pipes are used.
ii) Find the number of pipes when the time is 9 minutes.
1. Determine the type of variation:
Calculate the product XY for each pair of values.
\(2 \times 45 = 90\)
\(3 \times 30 = 90\)
\(6 \times 15 = 90\)
\(9 \times 10 = 90\)
Since the product XY is a constant (k=90), this is an Indirect Variation. The relationship is \(XY = 90\).

2. Draw the graph:
- Plot the points (2, 45), (3, 30), (6, 15), (9, 10) on a graph paper. - Choose an appropriate scale for the X-axis (Number of pipes) and Y-axis (Time in minutes). For example, X-axis: 1 cm = 1 pipe, Y-axis: 1 cm = 5 minutes. - Join the points with a smooth curve. The resulting graph will be a rectangular hyperbola.

3. Find solutions from the graph/equation:
i) Time taken for 5 pipes:
Using the equation \(XY = 90\), when \(X = 5\):
\(5 \times Y = 90 \Rightarrow Y = \frac{90}{5} = 18\).
On the graph, locate 5 on the X-axis, move vertically up to the curve, and then horizontally to the Y-axis. The reading will be 18.
Answer: 18 minutes.

ii) Number of pipes for 9 minutes:
Using the equation \(XY = 90\), when \(Y = 9\):
\(X \times 9 = 90 \Rightarrow X = \frac{90}{9} = 10\).
On the graph, locate 9 on the Y-axis, move horizontally to the curve, and then vertically down to the X-axis. The reading will be 10.
Answer: 10 pipes.