পরীক্ষা আর্কাইভ

৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১]

পরীক্ষা৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১]তারিখতারিখ অনির্ধারিতসময়45 minutes
মোট প্রশ্ন৩৮
সিলেবাস
Exam - 08 Topics: Real Analysis (a) Differentiation: Continuous function. Derivative of a function. Rolle’s Theorem, Meanvalue theorem, Toylor’s theorem. (b) Functions of Several Variables: Limit and Continuity. Partial differentiation. Schwarz’s theorem, Young’s theorem. [Source: Class - 06 and Relevant Books]
ঘনত্ব
উত্তর
উত্তরিতবর্তমানপুনরায় দেখুনঅসম্পূর্ণ

৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১]

৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১] · তারিখ অনির্ধারিত · ৩৮ প্রশ্ন

.
Which of the following is the correct definition of continuity at a point c?
  1. f(x) must be differentiable at cc
সঠিক উত্তর:
উত্তর
সঠিক উত্তর:
ব্যাখ্যা

 Continuity requires that the limit of the function at c exists and equals the function value at c. Differentiability is stronger than continuity, so D is wrong.

.
Which of the following functions is continuous everywhere on R?
  1. All of these
সঠিক উত্তর:
উত্তর
সঠিক উত্তর:
ব্যাখ্যা

.
  1. Yes
  2. No
  3. Only from Left
  4. Only from right
সঠিক উত্তর:
No
উত্তর
সঠিক উত্তর:
No
ব্যাখ্যা

.
If a function is differentiable at x = c, then:
  1. It must be continuous at c.
  2. It may or may not be continuous at c.
  3. It must be discontinuous at c.
  4. None of the above.
সঠিক উত্তর:
It must be continuous at c.
উত্তর
সঠিক উত্তর:
It must be continuous at c.
ব্যাখ্যা

Differentiability implies continuity, but the converse is not always true (e.g. f(x) = ∣x∣ continuous at 0 but not differentiable).

.
The function f(x) = ∣x∣ at x = 0 is:
  1. Continuous and differentiable
  2. Continuous but not differentiable
  3. Discontinuous
  4. Differentiable but not continuous
সঠিক উত্তর:
Continuous but not differentiable
উত্তর
সঠিক উত্তর:
Continuous but not differentiable
ব্যাখ্যা

Continuous at 0, but left derivative = - 1, right derivative = 1. So, not differentiable.

.
Which of the following functions satisfies Rolle’s theorem on [0, π]?
  1. f(x) = sin⁡x
  2. f(x) = cos
  3. f(x) = x2
  4. f(x) = ex
সঠিক উত্তর:
f(x) = sin⁡x
উত্তর
সঠিক উত্তর:
f(x) = sin⁡x
ব্যাখ্যা
  • f(x) = sinx : f(0) = 0,f(π) = 0.  Conditions satisfied.

  • f(x) = cos⁡x : endpoints different.

  • f(x) = x2 : endpoints not equal. 

  • f(x) = ex : endpoints not equal

.
If f(x) = x2 on [1, 3], then by Mean Value Theorem, there exists c ∈ (1, 3) such that:
  1. f’(c) = 2
  2. f’(c) = 3
  3. f(c) = 4
  4. f’(c) = 5
সঠিক উত্তর:
f(c) = 4
উত্তর
সঠিক উত্তর:
f(c) = 4
ব্যাখ্যা

.
  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. None of these
সঠিক উত্তর:
1
উত্তর
সঠিক উত্তর:
1
ব্যাখ্যা
  • First check conditions:

    • Continuous? Yes (polynomial).

    • Differentiable? Yes.

    • f(0)=1,f(2)=1 → equal endpoints.

  • Apply Rolle’s theorem: f′(x)=2x−2

  • Solve f(c)=02c2=0c=1.

.
Cauchy’s Mean Value Theorem generalizes the MVT by involving two functions f,g. Its result is:
  1. f‘(c) = 0
  2. g‘(c) = 0
  3. Both A and B
সঠিক উত্তর:
উত্তর
সঠিক উত্তর:
ব্যাখ্যা

১০.
If f(x) = x on [- 1, 1], does Rolle’s theorem apply?
  1. Yes, because f(-1) = f(1)
  2. No, because f(x) is not continuous on [- 1, 1]
  3. No, because f(x) is not differentiable at x = 0
  4. Yes, because derivative exists at all x ≠ 0
সঠিক উত্তর:
No, because f(x) is not differentiable at x = 0
উত্তর
সঠিক উত্তর:
No, because f(x) is not differentiable at x = 0
ব্যাখ্যা

Function: f(x)=∣x∣ on [−1,1].

Conditions for Rolle’s theorem:

f continuous on [a,b] → true.
f differentiable on (a,b) → fails at x=0.
f(a)=f(b)⟹f(−1)=f(1)=1 →  true.
Since differentiability fails at 0, Rolle’s theorem does not apply.

Correct: C

১১.
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
সঠিক উত্তর:
2
উত্তর
সঠিক উত্তর:
2
ব্যাখ্যা

১২.
For f(x) = sin⁡(2x) on [0, π], find all possible c given by Rolle’s theorem.
  1. c = π/4 only
  2. c = π/4, 3π/4
  3. c = 0, π
  4. None of these
সঠিক উত্তর:
c = π/4, 3π/4
উত্তর
সঠিক উত্তর:
c = π/4, 3π/4
ব্যাখ্যা

১৩.
  1. ec = 1
  2. ec = e
  3. ec = e - 1
  4. None of these
সঠিক উত্তর:
ec = e - 1
উত্তর
সঠিক উত্তর:
ec = e - 1
ব্যাখ্যা

১৪.
  1. 0
  2. π/4
  3. π/2
  4. π
সঠিক উত্তর:
π/2
উত্তর
সঠিক উত্তর:
π/2
ব্যাখ্যা
  • Step 1: Check Rolle’s theorem:

    • Continuous on [0, π]? 

    • Differentiable on (0, π)? 

    • Endpoints equal? f(0)=f(π)=0

  • Step 2: Find derivative: f(x)=cosx

  • Step 3: Solve f′(c)=0cos⁡c=0  ⟹  c=π/2

১৫.
  1. c = - 1, 0, 1
  2. c = 1 only
  3. c = - 1 only
  4. None of these
সঠিক উত্তর:
None of these
উত্তর
সঠিক উত্তর:
None of these
ব্যাখ্যা







১৬.
Which of the following is necessary for Rolle’s theorem to hold?
  1. f(a) = f(b)
  2. f(x) continuous on [a, b]
  3. f(x) differentiable on (a, b)
  4. All of the above
সঠিক উত্তর:
All of the above
উত্তর
সঠিক উত্তর:
All of the above
১৭.
  1. c = 3/2
  2. c = 2/√3
  3. c = 0
  4. c = 1
সঠিক উত্তর:
c = 2/√3
উত্তর
সঠিক উত্তর:
c = 2/√3
ব্যাখ্যা



১৮.
Which of the following is true?
  1. Rolle’s theorem is a special case of MVT
  2. MVT is a special case of Rolle’s theorem
  3. Rolle’s theorem and MVT are not related
  4.  None of the above
সঠিক উত্তর:
Rolle’s theorem is a special case of MVT
উত্তর
সঠিক উত্তর:
Rolle’s theorem is a special case of MVT
ব্যাখ্যা

Rolle’s Theorem is the case of MVT when f(a) = f(b).

১৯.
  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
সঠিক উত্তর:
2
উত্তর
সঠিক উত্তর:
2
ব্যাখ্যা

২০.
  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. Does not exist
সঠিক উত্তর:
0
উত্তর
সঠিক উত্তর:
0
ব্যাখ্যা


২১.
A function f(x, y) is continuous at (a, b) if:
  1. All of these
সঠিক উত্তর:
All of these
উত্তর
সঠিক উত্তর:
All of these
ব্যাখ্যা

Generalization of single - variable continuity to several variables.

২২.
    সঠিক উত্তর:
    উত্তর
    সঠিক উত্তর:
    ব্যাখ্যা

    ২৩.
    1. 1
    2. x
    3. y
    4. z
    সঠিক উত্তর:
    z
    উত্তর
    সঠিক উত্তর:
    z
    ব্যাখ্যা

    ২৪.
    Schwarz’s theorem states that if f(x, y) has continuous second partial derivatives:
    1. None of the above
    সঠিক উত্তর:
    উত্তর
    সঠিক উত্তর:
    ব্যাখ্যা

    ২৫.
    Which one is true?
    1. Young’s theorem is a generalization of Schwarz’s theorem
    2.  Schwarz’s theoremis a generalization of Young’s theorem.
    3. Young’s theorem is a generalization of Mean Value Theorem.
    4. Schwarz’s theoremis a generalization of Taylor's Theorem.
    সঠিক উত্তর:
    Young’s theorem is a generalization of Schwarz’s theorem
    উত্তর
    সঠিক উত্তর:
    Young’s theorem is a generalization of Schwarz’s theorem
    ব্যাখ্যা

    Young’s theorem provides conditions for equality of mixed partials even when continuity is weaker than Schwarz’s theorem.

    ২৬.
    1.  6xy + 5
    সঠিক উত্তর:
    উত্তর
    সঠিক উত্তর:
    ব্যাখ্যা

    ২৭.
    Young’s theorem is applicable when
    1. The function is differentiable but not continuous
    2. The mixed partial derivatives exist and are continuous
    3. The function is linear
    4. The limit exists along all paths but is path-dependent
    সঠিক উত্তর:
    The mixed partial derivatives exist and are continuous
    উত্তর
    সঠিক উত্তর:
    The mixed partial derivatives exist and are continuous
    ব্যাখ্যা

    Young's theorem is essentially the same as Schwarz’s or Clairaut’s theorem for functions of two variables, stating that if f_xy and f_yx exist and are continuous in an open region, then they are equal at every point in that region. The key is the continuity of the second partials, which guarantees commutativity of differentiation.

    ২৮.
    Which of the following is continuous everywhere?
      সঠিক উত্তর:
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      ব্যাখ্যা
      • sin⁡x/x not defined at 0.

      • ln⁡x undefined at x0.

      • ex continuous everywhere

      • tan⁡x has poles at odd multiples of π/2

      ২৯.
      Which function is differentiable everywhere?
      1. ।x।
      2. x2sinx
      3. x/।x।
      4. All Of these
      সঠিক উত্তর:
      x2sinx
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      x2sinx
      ব্যাখ্যা
      • x not differentiable at 0.

      • x2sin⁡x smooth → differentiable everywhere

      • x/∣x∣ undefined at 0.

      ৩০.
      For f(x) = √x on [0, 1], why does Rolle’s theorem fail?
      1. Not continuous
      2. Not differentiable at 0
      3. Endpoints not equal
      4. None
      সঠিক উত্তর:
      Endpoints not equal
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      Endpoints not equal
      ব্যাখ্যা





      ৩১.
      For f(x) = x2 - 1 on [- 1, 1], c is:
      1. 0
      2. - 1
      3. 1
      4. None of these
      সঠিক উত্তর:
      0
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      0
      ব্যাখ্যা

      ৩২.
      Mean Value Theorem guarantees:
      1. A point where tangent is parallel to secant
      2. Function must be constant
      3. Function must be increasing
      4. Tangent = normal
      সঠিক উত্তর:
      A point where tangent is parallel to secant
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      A point where tangent is parallel to secant
      ব্যাখ্যা

      That’s the geometric meaning of MVT.

      ৩৩.
      Let f(x)=x on [0,4]. Which is true?
      1. Rolle’s theorem applies
      2. Mean Value Theorem applies
      3. Neither applies.
      4. Both apply.
      সঠিক উত্তর:
      Mean Value Theorem applies
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      Mean Value Theorem applies
      ব্যাখ্যা

      f is continuous on [0,4], differentiable on (0,4), so MVT applies. Rolle does not because f(0)≠f(4).

      ৩৪.
      The Cauchy Mean Value Theorem reduces to the ordinary Mean Value Theorem when:
      1. f(x) = g(x)
      2. g(x) = x
      3. f(x) = 0
      4. g(x) = f’(x)
      সঠিক উত্তর:
      g(x) = x
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      g(x) = x
      ব্যাখ্যা

      ৩৫.
      Which of the following is not a condition for Cauchy Mean Value Theorem?
      1. f, g continuous on [a, b]
      2. f, g differentiable on (a, b)
      3. g’(x) 0 for all x ∈ (a, b)
      4. f’(x) 0 for all x ∈ (a,b)
      সঠিক উত্তর:
      f’(x) 0 for all x ∈ (a,b)
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      f’(x) 0 for all x ∈ (a,b)
      ব্যাখ্যা


      ৩৬.
      If f(x) = arctan⁡x, g(x) = x on [0, 1], then CMVT ensures:
      1. None
      সঠিক উত্তর:
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      ব্যাখ্যা





      ৩৭.
      1. 0
      2. 1
      3. 2
      4. Doesn't Exist
      সঠিক উত্তর:
      0
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      0
      ব্যাখ্যা

      ৩৮.
      1. Schwarz’s theorem
      2. Young’s theorem
      3. Mean Value theorem
      4. Taylor’s theorem
      সঠিক উত্তর:
      Schwarz’s theorem
      উত্তর
      সঠিক উত্তর:
      Schwarz’s theorem
      ব্যাখ্যা

      Schwarz’s theorem is the standard result for equality of mixed partial derivatives.