SSC IMD SA 2017 – Question 38

Question:

A fraction is greater than three times its reciprocal by 23/6. What is the fraction?

एक भिन्न उसके व्युत्क्रम के तीन गुना से 23/6 से अधिक है। भिन्न क्या है?

Options:

  • 9/2
  • 2/9
  • 9/4
  • 4/9
  • 9/2
  • 2/9
  • 9/4
  • 4/9

Correct Answer: a)

Explanation:

Detailed Explanation:

We are given that a fraction exceeds three times its reciprocal by $23/6$.

Step-by-step Solution:

  1. Let the fraction be $x$. Its reciprocal is $\frac{1}{x}$.
  2. Three times its reciprocal is $\frac{3}{x}$.
  3. According to the problem statement:$$x – \frac{3}{x} = \frac{23}{6}$$
  4. Multiply the entire equation by $6x$ to clear fractions:$$6x^2 – 18 = 23x$$$$6x^2 – 23x – 18 = 0$$
  5. Factorize the quadratic equation:
    Find two numbers whose product is $6 \times (-18) = -108$ and sum is $-23$. The numbers are $-27$ and $+4$:$$6x^2 – 27x + 4x – 18 = 0$$$$3x(2x – 9) + 2(2x – 9) = 0$$$$(2x – 9)(3x + 2) = 0$$
  6. Solving for $x$:$$2x – 9 = 0 \implies x = \frac{9}{2}$$$$3x + 2 = 0 \implies x = -\frac{2}{3}$$
  7. Among the given positive options, $x = \frac{9}{2}$.
  8. Verification:
    $$\frac{9}{2} – 3\left(\frac{2}{9}\right) = \frac{9}{2} – \frac{2}{3} = \frac{27 – 4}{6} = \frac{23}{6}\quad \text{(Verified)}$$

Therefore, the fraction is 9/2. The correct option is a).

विस्तृत व्याख्या:

प्रश्नानुसार, एक भिन्न अपने व्युत्क्रम के तीन गुने से $23/6$ अधिक है।

चरण-दर-चरण हल:

  1. माना अभीष्ट भिन्न $x$ है। इसका व्युत्क्रम $\frac{1}{x}$ होगा।
  2. व्युत्क्रम का तीन गुना = $\frac{3}{x}$
  3. प्रश्नानुसार समीकरण:$$x – \frac{3}{x} = \frac{23}{6}$$
  4. दोनों पक्षों को $6x$ से गुणा करने पर:$$6x^2 – 18 = 23x$$$$6x^2 – 23x – 18 = 0$$
  5. द्विघात समीकरण का गुणनखंड करने पर:
    $-23$ को $-27$ और $+4$ में विभक्त करते हैं (चूँकि $-27 \times 4 = -108$):$$6x^2 – 27x + 4x – 18 = 0$$$$3x(2x – 9) + 2(2x – 9) = 0$$$$(2x – 9)(3x + 2) = 0$$
  6. हल करने पर:$$2x – 9 = 0 \implies x = \frac{9}{2}$$$$3x + 2 = 0 \implies x = -\frac{2}{3}$$
  7. दिए गए विकल्पों में धनात्मक भिन्न $x = \frac{9}{2}$ है।
  8. सत्यापन: $\frac{9}{2} – 3\left(\frac{2}{9}\right) = \frac{9}{2} – \frac{2}{3} = \frac{27-4}{6} = \frac{23}{6}$।

अतः सही विकल्प a) 9/2 है।

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