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JEE Mains Previous Year Questions
(2021-2024): Logarithm
2023
Q1: Let ?? , ?? , ?? be three distinct positive real numbers such that ( ?? ?? )
?? ?? ?? ?? ? ?? = ( ???? )
?? ?? ?? ?? ? ?? and ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? =
?? ?? ?? ?? ?? ? ?? .
Then, ?? ?? + ?? ???? is equal to [JEE Main 2023 (Online) 10th April Morning Shift]
Ans: 8
Given, ( 2 ?? )
ln ? ?? = ( ???? )
ln ? ?? , where 2 ?? > 0 , ???? > 0
? ln ? ?? ( ln ? 2 + ln ? ?? ) = ln ? ?? ( ln ? ?? + ln ? ?? ) .
and ( ?? )
ln ? 2
= ( ?? )
ln ? ??
? ln ? 2 · ln ? ?? = ln ? ?? · ln ? ?? .
Now, let ln ? ?? = ?? , ln ? ?? = ??
ln ? 2 = ?? , ln ? ?? = ??
Now, from Eqs. (i) and (ii), we get
?? · ?? = ???? and ?? ( ?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ?? =
????
??
? ? ?? (
????
?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ? ?? 2
?? + ?? 2
?? = ?? 2
( ?? + ?? )
? ? ( ?? 2
- ?? 2
) ( ?? + ?? ) = 0
? ? ?? 2
= ?? 2
?? = ± ??
So, from the equations, there are two cases:
Case ?? :
?? = ??
In this case, since ?? and ?? are natural logarithms of positive numbers ?? and ?? respectively, this implies
that ?? = ?? . However, this cannot be true as a, ?? , and ?? are given to be distinct positive real numbers.
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(2021-2024): Logarithm
2023
Q1: Let ?? , ?? , ?? be three distinct positive real numbers such that ( ?? ?? )
?? ?? ?? ?? ? ?? = ( ???? )
?? ?? ?? ?? ? ?? and ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? =
?? ?? ?? ?? ?? ? ?? .
Then, ?? ?? + ?? ???? is equal to [JEE Main 2023 (Online) 10th April Morning Shift]
Ans: 8
Given, ( 2 ?? )
ln ? ?? = ( ???? )
ln ? ?? , where 2 ?? > 0 , ???? > 0
? ln ? ?? ( ln ? 2 + ln ? ?? ) = ln ? ?? ( ln ? ?? + ln ? ?? ) .
and ( ?? )
ln ? 2
= ( ?? )
ln ? ??
? ln ? 2 · ln ? ?? = ln ? ?? · ln ? ?? .
Now, let ln ? ?? = ?? , ln ? ?? = ??
ln ? 2 = ?? , ln ? ?? = ??
Now, from Eqs. (i) and (ii), we get
?? · ?? = ???? and ?? ( ?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ?? =
????
??
? ? ?? (
????
?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ? ?? 2
?? + ?? 2
?? = ?? 2
( ?? + ?? )
? ? ( ?? 2
- ?? 2
) ( ?? + ?? ) = 0
? ? ?? 2
= ?? 2
?? = ± ??
So, from the equations, there are two cases:
Case ?? :
?? = ??
In this case, since ?? and ?? are natural logarithms of positive numbers ?? and ?? respectively, this implies
that ?? = ?? . However, this cannot be true as a, ?? , and ?? are given to be distinct positive real numbers.
Case 2 :
?? = - ??
In this case, ln ? ?? = - ln ? ??
? ?? × ?? = 1
? ?? =
1
??
Also, ?? + ?? = 0 (from the equations above)
? ? ln ? ?? + ln ? ?? = 0
? ? ln ? ( ?? × ?? ) = 0
? ? ?? × ?? = 1
Given ?? =
1
?? and ?? × ?? = 1 ? ?? = ??
Thus, in the case where ?? = - ?? , the possible values are:
?? =
1
?? ?? = ??
If ???? = 1 ? ( 2 ?? )
ln ? ?? = 1
? ?? = 1 / 2
So, 6 ?? + 5 ???? = 6 (
1
2
) + 5 = 3 + 5 = 8
Q2: Let ?? = { ?? : ??????
?? ? ( ?? ?? ?? - ?? + ???? ) - ??????
?? ? (
?? ?? · ?? ?? ?? - ?? + ?? ) = ?? }. Then the maximum value of ?? for
which the equation ?? ?? - ?? ( ?
?? ? ?? ? ?? )
?? ?? + ?
?? ? ?? ? ( ?? + ?? )
?? ?? = ?? has real roots, is [JEE Main 2023
(Online) 25th January Morning Shift]
Ans: 25
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(2021-2024): Logarithm
2023
Q1: Let ?? , ?? , ?? be three distinct positive real numbers such that ( ?? ?? )
?? ?? ?? ?? ? ?? = ( ???? )
?? ?? ?? ?? ? ?? and ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? =
?? ?? ?? ?? ?? ? ?? .
Then, ?? ?? + ?? ???? is equal to [JEE Main 2023 (Online) 10th April Morning Shift]
Ans: 8
Given, ( 2 ?? )
ln ? ?? = ( ???? )
ln ? ?? , where 2 ?? > 0 , ???? > 0
? ln ? ?? ( ln ? 2 + ln ? ?? ) = ln ? ?? ( ln ? ?? + ln ? ?? ) .
and ( ?? )
ln ? 2
= ( ?? )
ln ? ??
? ln ? 2 · ln ? ?? = ln ? ?? · ln ? ?? .
Now, let ln ? ?? = ?? , ln ? ?? = ??
ln ? 2 = ?? , ln ? ?? = ??
Now, from Eqs. (i) and (ii), we get
?? · ?? = ???? and ?? ( ?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ?? =
????
??
? ? ?? (
????
?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ? ?? 2
?? + ?? 2
?? = ?? 2
( ?? + ?? )
? ? ( ?? 2
- ?? 2
) ( ?? + ?? ) = 0
? ? ?? 2
= ?? 2
?? = ± ??
So, from the equations, there are two cases:
Case ?? :
?? = ??
In this case, since ?? and ?? are natural logarithms of positive numbers ?? and ?? respectively, this implies
that ?? = ?? . However, this cannot be true as a, ?? , and ?? are given to be distinct positive real numbers.
Case 2 :
?? = - ??
In this case, ln ? ?? = - ln ? ??
? ?? × ?? = 1
? ?? =
1
??
Also, ?? + ?? = 0 (from the equations above)
? ? ln ? ?? + ln ? ?? = 0
? ? ln ? ( ?? × ?? ) = 0
? ? ?? × ?? = 1
Given ?? =
1
?? and ?? × ?? = 1 ? ?? = ??
Thus, in the case where ?? = - ?? , the possible values are:
?? =
1
?? ?? = ??
If ???? = 1 ? ( 2 ?? )
ln ? ?? = 1
? ?? = 1 / 2
So, 6 ?? + 5 ???? = 6 (
1
2
) + 5 = 3 + 5 = 8
Q2: Let ?? = { ?? : ??????
?? ? ( ?? ?? ?? - ?? + ???? ) - ??????
?? ? (
?? ?? · ?? ?? ?? - ?? + ?? ) = ?? }. Then the maximum value of ?? for
which the equation ?? ?? - ?? ( ?
?? ? ?? ? ?? )
?? ?? + ?
?? ? ?? ? ( ?? + ?? )
?? ?? = ?? has real roots, is [JEE Main 2023
(Online) 25th January Morning Shift]
Ans: 25
log
2
? ( 9
2 ?? - 4
+ 13 ) - log
2
? (
5
2
· 3
2 ?? - 4
+ 1 ) = 2
? ?
9
2 ?? - 4
+ 13
5
2
3
2 ?? - 4
+ 1
= 4
? ? ?? = 2 or 3
? ? ?
?? ? S
? ?? = 5 and ? ?
?? ? S
? ( ?? + 1 )
2
= 25
? ? ?? 2
- 50 ?? + 25 ?? = 0 has real roots
? ? ?? = 25
? ? ?? m a x
= 25
Q3: The number of integral solutions ?? of ??????
( ?? +
?? ?? )
? (
?? - ?? ?? ?? - ?? )
?? = ?? is:
A. 8
B. 7
C. 5
D. 6 [JEE Main 2023 (Online) 11th April Morning Shift]
Ans: ( d )
log
( ?? +
7
2
)
? (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
= 0
Domain :
?? +
7
2
> 0
?? >
- 7
2
?? +
7
2
? 1
?? ?
- 5
2
?? - 7
2 ?? - 3
? 0
?? ? 7
?? ?
3
2
Taking intersection : ?? ? (
- 7
2
, 8 ) - { -
5
2
,
3
2
, 7 }
Now log
a
? b = 0 if a > 1 and b = 1
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(2021-2024): Logarithm
2023
Q1: Let ?? , ?? , ?? be three distinct positive real numbers such that ( ?? ?? )
?? ?? ?? ?? ? ?? = ( ???? )
?? ?? ?? ?? ? ?? and ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? =
?? ?? ?? ?? ?? ? ?? .
Then, ?? ?? + ?? ???? is equal to [JEE Main 2023 (Online) 10th April Morning Shift]
Ans: 8
Given, ( 2 ?? )
ln ? ?? = ( ???? )
ln ? ?? , where 2 ?? > 0 , ???? > 0
? ln ? ?? ( ln ? 2 + ln ? ?? ) = ln ? ?? ( ln ? ?? + ln ? ?? ) .
and ( ?? )
ln ? 2
= ( ?? )
ln ? ??
? ln ? 2 · ln ? ?? = ln ? ?? · ln ? ?? .
Now, let ln ? ?? = ?? , ln ? ?? = ??
ln ? 2 = ?? , ln ? ?? = ??
Now, from Eqs. (i) and (ii), we get
?? · ?? = ???? and ?? ( ?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ?? =
????
??
? ? ?? (
????
?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ? ?? 2
?? + ?? 2
?? = ?? 2
( ?? + ?? )
? ? ( ?? 2
- ?? 2
) ( ?? + ?? ) = 0
? ? ?? 2
= ?? 2
?? = ± ??
So, from the equations, there are two cases:
Case ?? :
?? = ??
In this case, since ?? and ?? are natural logarithms of positive numbers ?? and ?? respectively, this implies
that ?? = ?? . However, this cannot be true as a, ?? , and ?? are given to be distinct positive real numbers.
Case 2 :
?? = - ??
In this case, ln ? ?? = - ln ? ??
? ?? × ?? = 1
? ?? =
1
??
Also, ?? + ?? = 0 (from the equations above)
? ? ln ? ?? + ln ? ?? = 0
? ? ln ? ( ?? × ?? ) = 0
? ? ?? × ?? = 1
Given ?? =
1
?? and ?? × ?? = 1 ? ?? = ??
Thus, in the case where ?? = - ?? , the possible values are:
?? =
1
?? ?? = ??
If ???? = 1 ? ( 2 ?? )
ln ? ?? = 1
? ?? = 1 / 2
So, 6 ?? + 5 ???? = 6 (
1
2
) + 5 = 3 + 5 = 8
Q2: Let ?? = { ?? : ??????
?? ? ( ?? ?? ?? - ?? + ???? ) - ??????
?? ? (
?? ?? · ?? ?? ?? - ?? + ?? ) = ?? }. Then the maximum value of ?? for
which the equation ?? ?? - ?? ( ?
?? ? ?? ? ?? )
?? ?? + ?
?? ? ?? ? ( ?? + ?? )
?? ?? = ?? has real roots, is [JEE Main 2023
(Online) 25th January Morning Shift]
Ans: 25
log
2
? ( 9
2 ?? - 4
+ 13 ) - log
2
? (
5
2
· 3
2 ?? - 4
+ 1 ) = 2
? ?
9
2 ?? - 4
+ 13
5
2
3
2 ?? - 4
+ 1
= 4
? ? ?? = 2 or 3
? ? ?
?? ? S
? ?? = 5 and ? ?
?? ? S
? ( ?? + 1 )
2
= 25
? ? ?? 2
- 50 ?? + 25 ?? = 0 has real roots
? ? ?? = 25
? ? ?? m a x
= 25
Q3: The number of integral solutions ?? of ??????
( ?? +
?? ?? )
? (
?? - ?? ?? ?? - ?? )
?? = ?? is:
A. 8
B. 7
C. 5
D. 6 [JEE Main 2023 (Online) 11th April Morning Shift]
Ans: ( d )
log
( ?? +
7
2
)
? (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
= 0
Domain :
?? +
7
2
> 0
?? >
- 7
2
?? +
7
2
? 1
?? ?
- 5
2
?? - 7
2 ?? - 3
? 0
?? ? 7
?? ?
3
2
Taking intersection : ?? ? (
- 7
2
, 8 ) - { -
5
2
,
3
2
, 7 }
Now log
a
? b = 0 if a > 1 and b = 1
Or
?? ? ( 0 , 1 ) and ?? ? ( 0 , 1 )
Case I: ?? +
7
2
> 1 and (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
= 1
? ?? > -
5
2
and
? ( 2 ?? - 3 )
2
- ( ?? - 7 )
2
= 0
? ( 2 ?? - 3 + ?? - 7 ) ( 2 ?? - 3 - ?? + 7 ) = 0
? ( 3 ?? - 10 ) ( ?? + 4 ) = 0
?? ? [ - 4 ,
10
3
]
Intersection : x ? (
- 5
2
,
10
3
]
Intersection : ?? ? (
- 5
2
,
10
3
]
Case II: ?? +
7
2
? ( 0 , 1 ) and (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
? ( 0 , 1 )
? ? 0 < ?? +
7
2
< 1
? -
7
2
< ?? <
- 5
2
and
(
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
< 1
? ? ( ?? - 7 )
2
< ( 2 ?? - 3 )
2
? ?? ? ( - 8 , - 4 ) ? (
10
3
, 8 )
No common values of x.
Hence intersection with feasible region.
We get ?? ? (
- 5
2
,
10
3
] - {
3
2
}
Integral value of ?? are { - 2 , - 1 , 0 , 1 , 2 , 3 }
No. of integral values = 6
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(2021-2024): Logarithm
2023
Q1: Let ?? , ?? , ?? be three distinct positive real numbers such that ( ?? ?? )
?? ?? ?? ?? ? ?? = ( ???? )
?? ?? ?? ?? ? ?? and ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? =
?? ?? ?? ?? ?? ? ?? .
Then, ?? ?? + ?? ???? is equal to [JEE Main 2023 (Online) 10th April Morning Shift]
Ans: 8
Given, ( 2 ?? )
ln ? ?? = ( ???? )
ln ? ?? , where 2 ?? > 0 , ???? > 0
? ln ? ?? ( ln ? 2 + ln ? ?? ) = ln ? ?? ( ln ? ?? + ln ? ?? ) .
and ( ?? )
ln ? 2
= ( ?? )
ln ? ??
? ln ? 2 · ln ? ?? = ln ? ?? · ln ? ?? .
Now, let ln ? ?? = ?? , ln ? ?? = ??
ln ? 2 = ?? , ln ? ?? = ??
Now, from Eqs. (i) and (ii), we get
?? · ?? = ???? and ?? ( ?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ?? =
????
??
? ? ?? (
????
?? + ?? ) = ?? ( ?? + ?? )
? ? ?? 2
?? + ?? 2
?? = ?? 2
( ?? + ?? )
? ? ( ?? 2
- ?? 2
) ( ?? + ?? ) = 0
? ? ?? 2
= ?? 2
?? = ± ??
So, from the equations, there are two cases:
Case ?? :
?? = ??
In this case, since ?? and ?? are natural logarithms of positive numbers ?? and ?? respectively, this implies
that ?? = ?? . However, this cannot be true as a, ?? , and ?? are given to be distinct positive real numbers.
Case 2 :
?? = - ??
In this case, ln ? ?? = - ln ? ??
? ?? × ?? = 1
? ?? =
1
??
Also, ?? + ?? = 0 (from the equations above)
? ? ln ? ?? + ln ? ?? = 0
? ? ln ? ( ?? × ?? ) = 0
? ? ?? × ?? = 1
Given ?? =
1
?? and ?? × ?? = 1 ? ?? = ??
Thus, in the case where ?? = - ?? , the possible values are:
?? =
1
?? ?? = ??
If ???? = 1 ? ( 2 ?? )
ln ? ?? = 1
? ?? = 1 / 2
So, 6 ?? + 5 ???? = 6 (
1
2
) + 5 = 3 + 5 = 8
Q2: Let ?? = { ?? : ??????
?? ? ( ?? ?? ?? - ?? + ???? ) - ??????
?? ? (
?? ?? · ?? ?? ?? - ?? + ?? ) = ?? }. Then the maximum value of ?? for
which the equation ?? ?? - ?? ( ?
?? ? ?? ? ?? )
?? ?? + ?
?? ? ?? ? ( ?? + ?? )
?? ?? = ?? has real roots, is [JEE Main 2023
(Online) 25th January Morning Shift]
Ans: 25
log
2
? ( 9
2 ?? - 4
+ 13 ) - log
2
? (
5
2
· 3
2 ?? - 4
+ 1 ) = 2
? ?
9
2 ?? - 4
+ 13
5
2
3
2 ?? - 4
+ 1
= 4
? ? ?? = 2 or 3
? ? ?
?? ? S
? ?? = 5 and ? ?
?? ? S
? ( ?? + 1 )
2
= 25
? ? ?? 2
- 50 ?? + 25 ?? = 0 has real roots
? ? ?? = 25
? ? ?? m a x
= 25
Q3: The number of integral solutions ?? of ??????
( ?? +
?? ?? )
? (
?? - ?? ?? ?? - ?? )
?? = ?? is:
A. 8
B. 7
C. 5
D. 6 [JEE Main 2023 (Online) 11th April Morning Shift]
Ans: ( d )
log
( ?? +
7
2
)
? (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
= 0
Domain :
?? +
7
2
> 0
?? >
- 7
2
?? +
7
2
? 1
?? ?
- 5
2
?? - 7
2 ?? - 3
? 0
?? ? 7
?? ?
3
2
Taking intersection : ?? ? (
- 7
2
, 8 ) - { -
5
2
,
3
2
, 7 }
Now log
a
? b = 0 if a > 1 and b = 1
Or
?? ? ( 0 , 1 ) and ?? ? ( 0 , 1 )
Case I: ?? +
7
2
> 1 and (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
= 1
? ?? > -
5
2
and
? ( 2 ?? - 3 )
2
- ( ?? - 7 )
2
= 0
? ( 2 ?? - 3 + ?? - 7 ) ( 2 ?? - 3 - ?? + 7 ) = 0
? ( 3 ?? - 10 ) ( ?? + 4 ) = 0
?? ? [ - 4 ,
10
3
]
Intersection : x ? (
- 5
2
,
10
3
]
Intersection : ?? ? (
- 5
2
,
10
3
]
Case II: ?? +
7
2
? ( 0 , 1 ) and (
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
? ( 0 , 1 )
? ? 0 < ?? +
7
2
< 1
? -
7
2
< ?? <
- 5
2
and
(
?? - 7
2 ?? - 3
)
2
< 1
? ? ( ?? - 7 )
2
< ( 2 ?? - 3 )
2
? ?? ? ( - 8 , - 4 ) ? (
10
3
, 8 )
No common values of x.
Hence intersection with feasible region.
We get ?? ? (
- 5
2
,
10
3
] - {
3
2
}
Integral value of ?? are { - 2 , - 1 , 0 , 1 , 2 , 3 }
No. of integral values = 6
Q4: If the solution of the equation ??????
???? ?? ? ?? ? ?? ???? ? ?? + ?? ??????
?? ?? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ?? = ?? , ?? ? ( ?? ,
?? ?? ), is ?? ???? - ?? ? (
?? + v ?? ?? ),
where ?? , ?? are integers, then ?? + ?? is equal to:
A. 3
B. 6
C. 4
D. 5 [JEE Main 2023 (Online) 30th January Morning Shift]
Ans: (c)
log
c o s ? ?? ? c o t ? ?? + 4 log
s i n ? ?? ? t a n ? ?? = 1
? ? log
c o s ? ?? ? c o t ? ?? - 4 log
s i n ? ?? ? c o t ? ?? = 1
? ? 1 - log
c o s ? ?? ? sin ? ?? - 4 - 4 log
s i n ? ?? ? c o s ? ?? = 1
Let log
c o s ? ?? ? sin ? ?? = ?? ?? +
4
?? = 4
? ? ?? = 2
sin ? ?? = c o s
2
? ?? ? ? sin ? ?? = 1 - sin
2
? ?? ? ? sin
2
? ?? + sin ? ?? - 1
= 0
? ? sin ? ?? =
- 1 ± v 5
2
as ?? ? ( 0 ,
?? 2
)
sin ? ?? =
v 5 - 1
2
?? = sin
- 1
? (
- 1 + v 5
2
)
? ? ?? = - 1 , ?? = 5
?? + ?? = 4
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