A particle moving in S.H.M has got the velocities  and  when it is at distance  and  respectively from the centre of its motion. Determine the period and the amplitude of motion. 
b) Consider the following system of equations

Find the nature of the critical point (0, 0) of the corresponding linear system. 
c) A string of length l is connected to a fixed point at one end and to a stick of mass m at the other. The stick is whirling in a circle at constant velocity v. Use dimensional analysis to find the equation of the force in the string. 

 Characterise the following as discrete or continuous giving reasons for your answers.

i) Effects of radiation treatment on a tumour when applied for short period of time but at regular intervals.

ii) Effects of chemotherapy drugs on a tumour when introduced into a patient for a given duration of time. 
b) A particle of mass m moves on a straight line towards the centre of attraction, starting from rest at a distance a from the centre. Its velocity at a distance x from the centre varies as . Find the law of force. 
c) If a planet was suddenly stopped in its orbit, supposed circular, show that it will fall into the sun in a time which is  times the period of the planet’s revolution. 

 State two real-world problems where you think that mathematical modelling is the only approach to find the solution of the problem. Give 4 essentials for each of the problems. Why do you think that there is no other scientific alternative for the treatment of these problems. 
b) Classify the following into linear and non-linear models, justifying your classification.

i) Simple harmonic motion for small amplitude of oscillation.

ii) Population growth model given by

iii) Equation for velocity v of a particle at any time t, moving with a constant acceleration a, and initial velocity u.

iv) Equation describing dynamic stability of market equilibrium price given by

$

and p_t is the price in period t. 

एक परियोजना की विभिन्न गतिविधियाँ और उनकी अवधि निम्नलिखित सारणी में दी गई है

 एक बिक्री मैनेजर चार विक्रेताओं को बिक्री के लिए चार क्षेत्र नियत करना चाहता है। अलग-अलग विक्रेताओं की योग्यता और कौशल अलग-अलग हैं। अतः प्रत्येक क्षेत्र में प्रत्याशित बिक्री अलग-अलग होगी। अलग-अलग क्षेत्रों में प्रत्येक विक्रेता की प्रतिमाह बिक्री के आँकड़े नीचे दिये गये हैं :

चार विक्रेताओं का चार अलग-अलग क्षेत्रों में इष्टतम नियतन ज्ञात कीजिए और अधिकतम मासिक बिक्री भी बताइए।

 वर्तमान समय में एक कम्पनी एक उत्पाद 'x' बाहर के आपूर्तिकर्ताओं से खरीदती है। मान लीजिए कि 10000 इकाइयाँ/वर्ष की आवश्यकता है। प्रत्येक उत्पाद की लागत ₹ 5 प्रति इकाई और ऑर्डर लागत ₹ 100 प्रति ऑर्डर अनुमानित है। मानसूची धारण लागत 25% है। यदि खपत दर एकसमान है, तो आर्थिक ऑर्डर मात्रा ज्ञात कीजिए।
b) रैखिक समीकरणों के निम्नलिखित निकाय के सभी आधारी हल ज्ञात कीजिए:
$
$
इनमें से कौन-से हल सुसंगत हैं? स्पष्ट कीजिए।

निम्नलिखित LPP को हल करने के लिए शाखा-परिबद्ध विधि का प्रयोग कीजिए :
 का न्यूनतमीकरण कीजिए,
जबकि
$
$
$
 और पूर्णांक हैं।

 एक सड़क परिवहन कम्पनी के पास एक समय में कार्य पर एक आरक्षण क्लर्क है। वह बसों के आवागमन की सूचना रखता है और आरक्षण करता है। ग्राहक 8 प्रति घण्टा की दर से पहुँचते हैं तथा क्लर्क 12 ग्राहक प्रति घंटा की दर से सेवा कर सकता है। अपनी धारणाओं को लिखते हुए निम्नलिखित को ज्ञात कीजिए :
i) क्लर्क की सेवा पाने के लिए औसतन कितने ग्राहक प्रतीक्षा कर रहे हैं?
ii) सेवा प्राप्त करने से पहले एक ग्राहक का प्रतीक्षा काल कितना है?

 एक परियोजना अनुसूचि के निम्नलिखित लक्षण हैं :

i) PERT नेटवर्क निर्मित कीजिए।
ii) क्रांतिक पथ ज्ञात कीजिए।

एक आपातकालीन क्लीनिक की आवश्यकता औसतन 96 रोगियों को प्रति 24 घंटे दैनिक होती है। औसतन एक रोगी को सक्रिय ध्यान के 10 मिनट आवश्यक हैं। मान लीजिए कि यह सुविधा एक समय में एक ही रोगी के लिए उपलब्ध है। मान लीजिए कि 10 मिनट की औसतन सेवा के लिए एक रोगी पर ₹ 100 की लागत आती है, और इससे एक भी मिनट कम होने पर ₹ 10 प्रति रोगी लागत होती है। क्लीनिक को बजट में कितनी मात्रा रखनी चाहिए कि पंक्ति का औसतन आकार  रोगी से  रोगी हो जाए?

 पाँच विभिन्न मशीनों द्वारा पाँच भिन्न-भिन्न कार्यों को पूरा करने में लगा समय (घंटों में) नीचे

दिया गया है :

इष्टतम नियतन ज्ञात कीजिए।

ख) एक निर्माता कंपनी को एक विशेष उत्पाद की 2500 इकाइयों की प्रति वर्ष आवश्यकता है। कम्पनी इसे ₹ 30 प्रति इकाई की दर से खरीदती है। ऑर्डर प्रक्रम लागत ₹ 15 अनुमानित है और ढुलाई लागत, जब तक यह स्टॉक में आता है, ₹ 4 प्रति वर्ष है। कम्पनी इसे आंतरिक भी बना सकती है। इससे इसे उत्पाद के मूल्य के 20% की बचत होती है। प्रतिस्थापन लागत ₹ 250 प्रति निर्माण लॉट वार्षिक निर्माण दर 4800 इकाइयाँ है। जबकि मालसूची धारण लागत बदलती नहीं है।
i) EOQ निर्धारित कीजिए और एक वर्ष में किये गये ऑर्डरों की इष्टतम संख्या ज्ञात कीजिए।
ii) इष्टतम निर्माण लॉट आकार ज्ञात कीजिए और निर्माण पुनरावृत्ति की औसतन अवधि ज्ञात कीजिए।

दिया गया है कि  इकाइयाँ,  इकाइयाँ,  इकाइयाँ,  इकाइयाँ,  इकाइयाँ और  इकाइयाँ हैं। क्या यह निम्नलिखित परिवहन समस्या का इष्टतम हल है?

यदि यह इष्टतम हल नहीं है, तो इसे प्रयोग करके एक इष्टतम सुसंगत हल निकालिए।

ख) एक फैक्टरी में 6 जॉब पूरी होनी है। प्रत्येक जॉब को दो मशीनों Aऔर B से AB  के क्रम में गुजरना है। जॉब का प्रत्येक मशीन पर प्रक्रिया काल दिया गया है। आपको वह अनुक्रम निकालना है जिससे कुल व्यतीत समय T न्यूनतम हो,  T का मान क्या है?

निम्नलिखित LPP को हल करने के लिए द्वि-विमीय विधि का प्रयोग कीजिए: 
 का अधिकतमीकरण कीजिए
जबकि :

ख) निम्नलिखित LPP को हल करने के लिए द्वैती एकधा विधि का प्रयोग कीजिए:
 का न्यूनतमीकरण कीजिए
जबकि :
$
$
$

 निम्नलिखित LPP को हल करने के लिए एकधा विधि का प्रयोग कीजिए : 
 का अधिकतमीकरण कीजिए
जबकि :

तथा  ।
ख) निम्नलिखित LPP की द्वैती लिखिए: 
 का न्यूनतमीकरण कीजिए
जबकि :



 और x₃ अप्रतिबंधित है।

निम्नलिखित LPP को ग्राफीय विधि से हल कीजिए : 
 का अधिकतमीकरण कीजिए जबकि :




तथा  ।

 एक फर्म तीन उत्पाद A, B और C बनाती है। यह दो प्रकार I और II का कच्चा माल प्रयोग करती है जिसकी क्रमशः 5000 और 7500 इकाइयाँ उपलब्ध हैं। प्रत्येक उत्पाद की इकाइयों के लिए आवश्यक कच्चा माल नीचे दिया गया है : 

तीनों उत्पादों की न्यूनतम माँग क्रमशः 600, 650 और 500 इकाइयाँ है। मान लीजिए कि A, B और C की प्रत्येक इकाई पर लाभ क्रमशः ₹ 50, ₹ 50 और ₹ 80 है। लाभ का अधिकतमीकरण करने वाली LPP सूत्रित कीजिए।

निम्नलिखित में से कौन-से कथन सत्य हैं और कौन-से असत्य हैं?
अपने उत्तर के पक्ष में एक संक्षिप्त उपपत्ति या प्रति-उदाहरण दीजिए: (
i) यदि एक उत्पाद बार-बार ऑर्डर किया जाता है, तो स्टॉक की पुनरावृत्ति लागत का जोखिम कम होता है।
ii) एक पंक्ति निदर्श के हल के लिए, आगमन दर, सेवा दर से अधिक नहीं होनी चाहिए।
iii) एक परियोजना नेटवर्क का क्रांतिक पथ उस परियोजना को पूरा करने में लगे न्यूनतम काल को दर्शाता है।
iv) एक अधिकतमीकरण LPP के आधारी सुसंगत हल के लिए आवश्यक और अनिवार्य प्रतिबंध है कि सभी ।
v) यदि द्वैती अपरिबद्ध है, तो आद्य का सुसंगत हल होता है।

निम्नलिखित LPP को हल करने के लिए द्वैती एकधा विधि का प्रयोग कीजिए:
 का न्यूनतमीकरण कीजिए
जबकि :
$
$
$

 निम्नलिखित LPP को हल करने के लिए द्वि-विमीय विधि का प्रयोग कीजिए: 
 का अधिकतमीकरण कीजिए
जबकि :

निम्नलिखित LPP की द्वैती लिखिए: 
 का न्यूनतमीकरण कीजिए
जबकि :



 और x₃ अप्रतिबंधित है।