यह प्रश्न एक गुणोत्तर श्रेणी (Geometric Progression - GP) से संबंधित है।

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A. 2\text{A. 2}

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5 steps

यह प्रश्न एक गुणोत्तर श्रेणी (Geometric Progression - GP) से संबंधित है।

दिए गए हैं:

  • गुणोत्तर श्रेणी का प्रथम पद (first term), a=3a = 3
  • सभी 2n2n पदों का योग (sum of all 2n2n terms), S2nS_{2n}
  • विषम स्थान पदों का योग (sum of its odd place terms), SoddS_{odd}
  • S2n=3×SoddS_{2n} = 3 \times S_{odd}

हमें सार्व अनुपात (common ratio), rr ज्ञात करना है।

  1. गुणोत्तर श्रेणी के पदों को लिखें।

    एक गुणोत्तर श्रेणी के पद a,ar,ar2,ar3,…,ar2n−1a, ar, ar^2, ar^3, \dots, ar^{2n-1} होते हैं।
    यहाँ a=3a=3 है।

  2. सभी 2n2n पदों का योग S2nS_{2n} ज्ञात करें।

    गुणोत्तर श्रेणी के NN पदों का योग का सूत्र है SN=a(rN−1)r−1S_N = \frac{a(r^N - 1)}{r - 1} (यदि r≠1r \neq 1)।
    तो, S2n=a(r2n−1)r−1=3(r2n−1)r−1S_{2n} = \frac{a(r^{2n} - 1)}{r - 1} = \frac{3(r^{2n} - 1)}{r - 1}।

  3. विषम स्थान पदों का योग SoddS_{odd} ज्ञात करें।

    विषम स्थान के पद हैं: a,ar2,ar4,…,ar2n−2a, ar^2, ar^4, \dots, ar^{2n-2}।
    यह भी एक गुणोत्तर श्रेणी है जिसका प्रथम पद A=a=3A = a = 3 है।
    इसका सार्व अनुपात R=ar2a=r2R = \frac{ar^2}{a} = r^2 है।
    पदों की संख्या Nodd=nN_{odd} = n है (क्योंकि 2n2n पदों में से nn विषम स्थान पर और nn सम स्थान पर होते हैं)।
    तो, Sodd=A(RNodd−1)R−1=a((r2)n−1)r2−1=3(r2n−1)r2−1S_{odd} = \frac{A(R^{N_{odd}} - 1)}{R - 1} = \frac{a((r^2)^n - 1)}{r^2 - 1} = \frac{3(r^{2n} - 1)}{r^2 - 1}।

  4. दिए गए संबंध S2n=3×SoddS_{2n} = 3 \times S_{odd} का उपयोग करें।

    3(r2n−1)r−1=3×3(r2n−1)r2−1\frac{3(r^{2n} - 1)}{r - 1} = 3 \times \frac{3(r^{2n} - 1)}{r^2 - 1}

    दोनों पक्षों से 3(r2n−1)3(r^{2n} - 1) को रद्द करें (यह मानते हुए कि r2n−1≠0r^{2n} - 1 \neq 0, जिसका अर्थ है r≠1r \neq 1)।

    1r−1=3r2−1\frac{1}{r - 1} = \frac{3}{r^2 - 1}

    हम जानते हैं कि r2−1=(r−1)(r+1)r^2 - 1 = (r - 1)(r + 1)।

    1r−1=3(r−1)(r+1)\frac{1}{r - 1} = \frac{3}{(r - 1)(r + 1)}

    दोनों पक्षों से (r−1)(r - 1) को रद्द करें (यह मानते हुए कि r−1≠0r - 1 \neq 0, जिसका अर्थ है r≠1r \neq 1)।

    1=3r+11 = \frac{3}{r + 1}

    अब r+1r + 1 के लिए हल करें:

    r+1=3r + 1 = 3 r=3−1r = 3 - 1 r=2r = 2
  5. सार्व अनुपात की पुष्टि करें।

    सार्व अनुपात r=2r = 2 है।

    यह विकल्प A से मेल खाता है।

    The final answer is A. 2\text{A. 2}

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