What is the range of (f(x)=\frac{x^2}{x^2+1}) where (x\in\mathbb{R})?फलन (f(x)=\frac{x^2}{x^2+1}) का परिसर क्या है जहाँ (x\in\mathbb{R})?
Answer and explanationउत्तर और व्याख्या
Correct answer:सही उत्तर: ( [0,1) )( [0,1) )
The direct answer is option A, \([0,1)\). For every real number \(x\), we have \(x^2\ge0\). Therefore the numerator is non-negative and the denominator \(x^2+1\) is always positive, so the function cannot be negative. When \(x=0\), \(f(0)=0\), so zero is included. Also, \(x^2<x^2+1\), and division by the positive denominator gives \(\frac{x^2}{x^2+1}<1\). Thus the value is always at least 0 but always less than 1. The value 1 is never reached: solving \(\frac{x^2}{x^2+1}=1\) would give \(x^2=x^2+1\), which is impossible. Option A is correct. Option B, \((0,1]\), wrongly excludes the attainable value 0 and includes the unattainable value 1. Option C, \([0,1]\), wrongly includes 1. Option D, \(\mathbb R\), is impossible because the function never gives negative values or values at least 1. Memory cue: zero may be included when the numerator can be zero; check separately whether the endpoint 1 is attained.सीधा उत्तर विकल्प A, \([0,1)\), है। प्रत्येक वास्तविक \(x\) के लिए \(x^2\ge0\) होता है। इसलिए अंश ऋणात्मक नहीं हो सकता और हर \(x^2+1\) हमेशा धनात्मक रहता है। अतः फलन का मान ऋणात्मक नहीं होगा। जब \(x=0\), तब \(f(0)=0\), इसलिए 0 परिसर में शामिल है। अब \(x^2<x^2+1\) है और धनात्मक हर से भाग देने पर \(\frac{x^2}{x^2+1}<1\) मिलता है। इसलिए मान 0 से शुरू होकर 1 से छोटा रहता है। 1 कभी प्राप्त नहीं होता, क्योंकि \(\frac{x^2}{x^2+1}=1\) रखने पर \(x^2=x^2+1\) मिलेगा, जो असम्भव है। इसलिए विकल्प A सही है। विकल्प B, \((0,1]\), 0 को गलत ढंग से हटाता है और 1 को गलत ढंग से जोड़ता है। विकल्प C में भी 1 गलत रूप से शामिल है। विकल्प D, \(\mathbb R\), गलत है क्योंकि फलन न तो ऋणात्मक मान देता है और न 1 या उससे बड़ा मान। याद रखें: अंश शून्य हो सकता हो तो 0 शामिल होता है; दूसरे छोर की प्राप्ति अलग से जाँचें।
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