कक्षा 11वीं की कुछ उपयोगी परिभाषाएँ : –
समुच्चय (Set) – सुपरिभाषित वस्तुओं के संग्रह को समुच्चय कहते हैं | संग्रह की वस्तुओं को अवयव (element) या सदस्य (member) कहते हैं |
समुच्चयों को अंग्रेजी वर्गामाला के बड़े अक्षरों या कुछ ग्रीक संकेतों से सूचित किया जाता है | जैसे – A, B, C, D, ………. या Φ, Ω, Ψ, ……..
जैसे : – ( i ) A = अंग्रेजी वर्णमाला के सभी स्वरों का संग्रह |
A = { a, e, i, o, u }
( ii ) B = सभी प्राकृत संख्याओं का संग्रह |
B = { 1, 2, 3, 4, 5, ………………..}
संकेत ‘∈’ (belongs to) तथा ‘∉’ (not belongs to) :
( a ) यदि x समुच्चय A का अवयव है तो इसे x ∈ A लिखते है |
( b ) यदि x समुच्चय A का अवयव नहीं है तो इसे x ∉ A लिखते हैं |
उपसमुच्चय (Subsets) : यदि समुच्चय A के सभी अवयव समुच्चय B में हो, तो समुच्चय A, समुच्चय B का उपसमुच्चय कहलाता है और इसे A ⊆ B लिखते हैं |
जैसे – A = { 1, 2, 3 }
B = { 1, 2, 3, 4, 5 }
A ⊆ B
अर्थात् A, B का उपसमुच्चय (Subsets) है |
क्रमित युग्म (Ordered Pair) – दो अरिक्त समुच्चय A और B दिए रहने पर हम समुच्चय A का कोई अवयव x तथा समुच्चय B का कोई अवयव y लेकर दो युग्म (x, y) या (y, x) बना सकते हैं, जिसे क्रमित युग्म कहते हैं |
समुच्चयों के कार्तीय गुणन (Cartesian Product of set) : यदि A तथा B दो अरिक्त समुच्चय हैं तो A तथा B के कार्तीय गुणन को A x B (A Cross B) द्वारा सूचित किया जाता है तथा निम्न प्रकार से परिभाषित किया जाता है |
A x B = { (x, y) : ∀ x ∈ A, y ∈ B } संकेत ‘∀’ – सभी के लिए (For all)
Example : A = { 1, 2, 3 }, B = { 4, 5 }
A x B = { (1, 4), (1, 5), (2, 4), (2, 5), (3, 4), (3, 5) }
संबंध (Relation)
समुच्चय A का समुच्चय B से संबंध या समुच्चय A से B में संबंध (Relation from a set A to set B) :
यदि A तथा B दो अरिक्त समुच्चय है, तब समुच्चय R को समुच्चय A से समुच्चय B में संबंध कहा जाता है यदि R ⊆ A x B
Example : A = { 1, 2, 3, } , B = { 4, 5 }
A x B = { (1, 4 ), (1, 5), (2, 4), (2, 5), (3, 4) (3, 5) }
(i ) R1 = { (1, 4), (1, 5), (3, 4) }
∴ R1 ⊆ A x B
(ii) R2 = { (1, 5) }
R2 ⊆ A x B
(iii) R3 = Φ
R3 ⊆ A x B
(iv) R4 = { (2, 4), (2, 5), (3, 6) }
R4 ⊄ A x B
∴ R1 , R2, R3 समुच्चय A से समुच्चय में संबंध है लेकिन R4 नहीं है [ (3, 6) ∉ A x B ]
संबंध के प्रांत, परिसर तथा सहप्रांत (Domain, Range and Co- domain) :
यदि R, A से B में एक संबंध है तो
- संबंध R के सभी क्रमित युग्मों के प्रथम घटकों का समुच्चय, संबंध R का प्रांत कहलाता है |
- संबंध R के सभी क्रमित युग्मों के द्वितीय घटकों का समुच्चय संबंध R का परिसर कहलाता है |
- समुच्चय B को संबंध R का सहप्रांत कहते हैं |
Example : A = { 1, 2, 3 }, B = { 4, 5, 6 }
A x B = { (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 4), (3, 5), (3, 6) }
R = { (1, 4), (2, 4), (1, 6) }
R ⊆ A x B
∴ R, A से B में एक संबंध है |
Dom ( R ) = { 1, 2 }, Range ( R ) = { 4, 6 } , Co- domain = { 4, 5, 6 }
∗ A से B में संबंधों की संख्या = A x B के उपसमुच्चयों की संख्या
∴ यदि n ( A ) = P तथा n ( B ) = q हो p x q
तो A से B में संबंधों की संख्या = 2p×q
एक समुच्चय से दूसरे समुच्चय में संबंधों के प्रकार ( Types of Relation from one set to another set )-
( i ) रिक्त संबंध ( Empty Relation ) – A x B का उपसमुच्च Φ, A से B में रिक्त संबंध कहलाता है |
Example : A = { 1, 3, 5 }, B { 7, 9 }
R = { (x, y) : x ∈ A, y ∈ B तथा | x – y | एक विषम संख्या है }
A x B = { (1, 7), (1, 9), (3, 7), (3, 9), (5, 7), (5, 9) }
| 1 – 7 | = | – 6 | = 6, एक विषय संख्या नहीं है |
| 1 – 9| = | – 8 | = 8, एक विषय संख्या नहीं है |
| 3 – 7 | = | – 4 | = 4 एक विषम संख्या नहीं है |
| 3 – 9 | = | – 6 | = 6 एक विषम संख्या नहीं है |
| 5 – 7 | = | – 2 | = 2, एक विषम संख्या नहीं है |
| 5 – 9 | = | – 4 | = 4 एक विषम संख्या नहीं है |
∴ R = Φ
अत : R, A से B में एक रिक्त संबंध है |
( ii ) सार्वत्रिक संबंध (Universal Relation) : समुच्चय A से B में संबंध R को सार्वत्रिक संबंध कहते हैं यदि R = A x B
Example : A = { 1, 3, 5 }, B = { 7, 9 }
R = { (x, y) : x ∈ A, y ∈ B तथा | x – y | एक सम संख्या है }
A x B = { (1, 7), (1, 9), (3, 7), (3, 9), (5, 7), (5, 9) }
| 1 – 7 | = | – 6 | = 6, एक सम संख्या है |
| 1 – 9 | = | – 8 | = 8, एक सम संख्या है |
| 3 – 7 | = | – 4 | = 4, एक सम संख्या है |
| 3 – 9 | = | – 6 | = 6, एक सम संख्या है |
| 5 – 7 | = | – 2 | = 2, एक सम संख्या है |
| 5 – 9 | = | – 4 | = 4, एक सम संख्या है |
∴ R = { ( 1, 3), (1, 9), (3, 7), (3, 9), (5, 7), (5, 9) }
R = A x B
अत : R, A से B में एक सार्वत्रिक संबंध है |
किसी समुच्चय पर संबंध (Relation on a set)
यदि A एक अरिक्त समुच्चय हो तब समुच्चय R को समुच्च्काय A संबंध कहा जाता है यदि R ⊆ A x A.
Example ; – A = { 1, 3, 5 }
A x A = { (1, 1), (1, 3), (1, 5), (3, 1), (3, 3), (3, 5), (5, 1), (5, 3), (5, 5) }
R1 = { ( 1, 3), (1, 5), (3, 3) }
R2 = { (1, 3), (1, 5), (3, 5), (5, 1) }
R3 = Φ
R4 = { (1, 3), (3, 1), (5, 6) }
R1 , R2 तथा R3 समुच्चय A पर संबंध है और R4 नहीं है | ( क्योंकि ( 5, 6 ) ∉ A x A )
∗ समुच्च्याय A पर संबंधों की संख्या = A x A के उपसमुच्चयों की संख्या
यदि n( A ) = P हो, तो समुच्चय A पर संबंधों की संख्या = 2 pxp =
किसी समुच्चय पर संबंधों के प्रकार (Types of a Relation on set) :
( i ) रिक्त संबंध (Empty Relation) : किसी समुच्चय A पर परिभाषित संबंध R रिक्त संबंध कहलाता है, यदि R = Φ ⊆ A x A
Example : A = { 4, 5, 6 }
R = { (x, y) : x, y ∈ A तथा x – y = 8 }
A x A = { (4 , 4), (4, 5), (4, 6), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 4), (6, 5), (6, 6) }
4 – 4 = 0 ≠ 8 , 5 – 6 – 1 ≠ 8
4 – 5 = – 1 ≠ 8 , 6 – 4 = 2 ≠ 8
4 – 6 = – 2 ≠ 8 ,6 – 5 = 1 ≠ 8
5 – 4 = 1 ≠ 8 , 6 – 6 = 0 ≠ 8
5 – 5 = 0 ≠ 8
∴ R = Φ
अत : R, समुच्चय A पर एक रिक्त संबंध है,
( ii ) सार्वत्रिक संबंध ( Rnivesal Relation ) : किसी समुच्चय A पर परिभाषित संबंध R को सार्वत्रिक संबंध कहते हैं ; यदि R = A x A.
Example : A = { 7, 8 }
R = { (x, y) : x , y ∈ A तथा x + y > 10 }
7 + 7 = 14 > 10, 7 + 8 = 15 > 10
8 + 7 = 15 > 10, 8 + 8 = 16 > 10
∴ R = { (7, 7), (7, 8), (8, 7), (8, 8) }
R = A x A
अत : R समुच्चय A पर सार्वत्रिक संबंध है |
( iii ) तत्समक संबंध (Identity Relation) : समुच्चय A पर कोई संबंध R तत्समक संबंध कहलाता है यदि R = { (a, a) ; ∀ a ∈ A }
Example : A = { 1, 2, 3 }
IA = { (1, 1), (2, 2), (3, 3) }
( iv ) स्वतुल्य संबंध (Reflexive Relation) : किसी अरिक्त समुच्चय A पर संबंध R एक स्वतुल्य संबंध कहलाता है यदि सभी a ∈ A के लिए (a, a) ∈ R.
Example : माना, A { 1, 2, 3 }
R1 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3) }
R2 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 3) }
R3 = { (1, 1), (2, 2), (1, 2), (2, 3), (3, 1) }
R1 तथा R2 स्वतुल्य संबंध है तथा R3 स्वतुल्य संबंध नहीं है | [ क्योंकि (3, 3) ∉ R3 ]
( v ) सममित संबंध (Symmatric Relation) : समुच्च्चय A पर कोई संबंध R सममित संबंध कहलाता है यदि (a, b) ∈ R ⇒ (b, a) ∈ R ∀ a, b ∈ A .
Example : माना, A = { 1, 2, 3 }
R1 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3) }
R2 = { (1, 2), (2, 1) }
R3 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 3), (3, 1) }
R4 = { (1, 1), (2, 1), (3, 2), (2, 3) }
R1 , R2 तथा R3सममित संबंध है तथा R4 सममित संबंध नहीं है | [ क्योंकि (1, 2) ∉ R4 ]
( vi ) संक्रामक संबंध (Transitive Relation) : समुच्चय A पर कोई संबंध संक्रामक संबंध कहलाता है यदि (a, b) ∈ R तथा (b, c) ∈ R⇒ (a, c) ∈ R ∀ a, b, c ∈ A .
Example : A = { 1, 2, 3 }
R1 = { (2, 3), (3, 2), (2, 2) }
R2 = { (1, 1), (2, 2), (1, 2), (2, 1) }
R3 = { (2, 3) }
R4 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 3) }
R1 , R2 तथा R3 संक्रामक संबंध है तथा R4 संक्रामक संबंध नहीं है | [ क्योंकि (1, 3) ∉ R4 ]
( vii ) प्रतिसममित संबंध (Antisymmetric Relation) : समुच्चय A पर को संबंध R प्रतिसममित संबंध कहलाता है यदि (a, b) ∈ R ⇒ (b, a) ∉ R ∀ a, b ∈A .
या , समुच्चय A पर को संबंध R प्रतिसममित संबंध कहलाता है यदि (a, b) ∈ R तथा (b,a ) ∈ R तो a = b ∀ a, b ∈A .
Example : A = { 1, 2, 3 }
R1 = { (1, 2), (1, 3), (1, 1) }
R2 = { (1, 3) }
R3 = { (1, 3), (3, 1) }
R1 तथा R2 प्रतिसममित संबंध है और R3 प्रतिसममित संबंध नहीं है |
( viii ) तुल्यता संबंध (Equivalence Relation) : किसी समुच्चय A पर परिभाषित संबंध R एक तुल्यता संबंध कहलाता है यदि R स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक हो |
Example : माना T किसी समतल में स्थित समस्त त्रिभुजों का एक समुच्चय है | समुच्चय T में R = { (T1 , T2 ) ; (T1 ≅ T2 } एक संबंध है | सिद्ध करें कि R एक तुल्यता संबंध है |
स्वतुल्य : T1 ≅ T1 ⇒ (T1 ,T1 )∈ R
∴ R स्वतुल्य संबंध है,
सममित : (T1 , T2 ) ∈ R ⇒ T1 ≅ T2
⇒ T2 ≅ T1
⇒ (T1 , T2 ) ∈ R
∴ R सममित संबंध है |
संक्रामक : (T1 , T2 ) ∈ R तथा (T1 , T2 ) ∈ R
⇒ T1 ≅ T2 तथा T2 ≅ T3
⇒ T1 ≅ T3
⇒ (T1 , T3 ) ∈ R
∴ R संक्रामक संबंध है |
अत : R तुल्यता संबंध है |
प्रतिलोम संबंध (Inverse Relation) : माना R ⊆ A x B, A से B में एक संबंध है | तो R के प्रतिलोम संबंध को R-1 से सूचित किया जाता है तथा निम्न प्रकार से परिभाषित किया जाता है |
R-1 = { (b, a); (a, b)∈ R } , जहाँ R-1 = B x A
Dom (R-1 ) = Range ( R ), Range ( R-1 ) = Dom ( R )
(R-1 )-1 = R .
Example : A = { 1, 2, 3 }, B = { 4, 5 }
R = { (1, 4), (1, 5), (3, 5) }
R-1 = { (4, 1), (5, 1), (5, 3) }
सर्वागसम मॉडयूलो संबंध (Congruence Modulo Relation) : माना a और b कोई दो पूर्णांक है तथा m कोई धन पूर्णांक है | तो a, b के सर्वागसम मॉडयूलो m कहा जाता है यदि a – b, m से विभाज्य दो तथा इसे संकेत में a ≅ b (mod m) लिखा जाता है |
Example : 27 ≅ 2 ( mod 5 )
क्योंकि 27 – 2 = 25, 5 से विभाज्य है
प्रमेय 1. यदि R एक तुल्यता संबध है तो R-1 की एक तुल्यता संबंध होगा |
प्रमाण : माना a, b तथा c समुच्चय A के अवयव हो |
माना R, समुच्चय A पर एक संबंध हो |
R⊆ A x A ⇒ R-1 ⊆ A x A
∴ R-1 की एक संबंध है |
स्वतुल्य : माना, (a, a)∈ R , ∀ a ∈ A
⇒ (a, a) ∈ R-1 (प्रतिलोम संबंध की परिभाषा से, )
∴ R-1 एक स्वतुल्य संबंध है |
सममित : माना (a, b) ∈ R-1 ⇒ (b, a) ∈ R [ प्रतिलोम संबंध की परिभाषा से ]
⇒ (a, b) ∈ R [ R सममित है ]
⇒ (b, a) ∈ R-1 [ प्रतिलोम संबंध की परिभाषा से ]
(a, b) ∈ R-1 ⇒ (b, a) ∈ R-1
संक्रामक : माना (a, b) ∈ R-1 तथा (b, c) ∈ R-1
⇒ (b, a) ∈ R तथा (c, b) ∈ R [ प्रतिलोम संबंध की परिभाषा से ]
⇒ (c, b) ∈ R तथा (b, a) ∈ R
⇒ (c, a) ∈ R [ R संक्रमाक है, ]
⇒ (a, c) ∈ R-1 [ प्रतिलोम संबंध की परिभाषा से ]
∴ R-1 एक संक्रामक संबंध है |
अत : R-1 एक तुल्यता संबंध है |
दो संबधो का संयोजन (Definition of Equivalence Class) : माना किसी अरिक्त संबंध है R एक तुल्यता संबंध है माना a, A का कोई अवयव है | समुच्चय A के उन सभी अवयवों का समुच्चय जो a से संबंध R द्वारा संबंधित है को a को शामिल करना हुआ तुल्यता वर्ग कहते हैं | इसे [ a ] या ā का Aa से सूचित किया जाता है |
[ a ] = { x : x ∈ A तथा (x, a) ∈ R }
प्रशनावली 1.1
- संबंध R का प्रांत तथा परिसर ज्ञात करें | R = { (1, 1), (2, 3), (4, 2), (3, 1) }
- माना A = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } में R = { (x, y) : x ∈ A, y ∈ B तथा y, x से पूर्णत : विभाज्य है } द्वारा परिभाषित है | तो संबंध R का प्रांत, परिसर तथा प्रांत ज्ञात करें |
- माना A { 1, 2, 3, 4 } तथा R1 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4) }, R2 = { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (2, 3), (3, 2) } , R3 = { (2, 4), (4, 2), (4, 4) } , R4 = { (1, 2) } , R5 = { (1, 1), (2, 2) } इनमें से कौन-सा संबंध स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है |
- निर्धारित कीजिए कि क्या निम्नलिखित में से प्रत्येक संबंध स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है –
- समस्त पूर्णांकों के समुच्चय Z में R = { (x, y) : x – y एक पूर्णांक है } द्वारा परिभाषित है |
- A = { 1, 2, 3 } पर R = { (x, y) : x, y ∈ A तथा x = y } द्वारा परिभाषित है |
- किसी विशेष समय पर किसी नगर के निवासियों के समुच्चय में निम्नलिखित संबंध R
- R = { (x, y) : x, y की पत्नी है }
- R = { (x, y) : x तथा y एक ही स्थान पर कार्य करते हैं }
- R = { (x, y) : x, y के पिता हैं }
- R = { (x, y) : x, y से 7 cm लंबा है }
5. यदि A = { 1, 2, 3 } तो A पर निम्नलिखित संबंधो को परिभाषित कीजिए |
- जो स्वतुल्य और संक्रामक नहीं लेंकिन सममित हो |
- जो स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक हो |
- जो स्वतुल्य और संक्रामक हो लेकिन सममित नहीं हो |
6. माना R = { (a : b) ; a ⋅ b ∈ z तथा a + b सम है } तो साबित करें की R, Z पर एक तुल्यता संबंध है |
7. सिद्ध कीजिए कि A = { 1, 2, 3, 4, 5 } में R = { (a, b) ; | a – b | सम है } द्वारा प्रदंत संबंध R एक तुल्यता संबंध है |
8. माना कि xy – तल में स्थित सभी रेखाओं का समुच्चय L में R = { ( L1 , L2 ) ; L1 || L2 } द्वारा परिभाषित संबंध R है | सिद्ध कीजिए कि R तुल्यता संबंध है |
9. माना कि N सभी प्राकृत संख्याओं का समुच्चय है N x N पर एक संबंध (a, b) R (c, d) ⇔ a + d द्वारा परिभाषित है दिखाएँ कि R एक तुल्यता संबंध है |
10. समित संख्याओं के समुच्चय (0 के अतिरिक्त ) पर परिभाषित एक संबंध इस प्रकार है, कि Z1 R Z2 ⇔
11. माना कि A = { 1, 2, 3 } तो दिखाएँ कि A पर (2, 3) तथा (3, 2) को इसलिए करने वाले तुल्यता संबंधों की संख्या 2 है |
12. यदि R = {(4,5 ),(1,4),(4,6),(7,6),(3,7)} तो R -1 OR ज्ञात करें |
बहु विकल्पीय प्रश्न (Multiple choice question )
13. एक संबंध R तुल्यता संबंध कहलाता है यदि R –
(a) केवल स्वतुलय है
(b) केवल सममित है
(c) केवल संक्रामक है
(d) स्वतुलय , सममित तथा संक्रामक है
14.यदि n (A)= 4 तथा n (B)=3 हो तो A से B में संबंधो की संख्या होगी –
(a)4096 (b) 256 (c)1024 (d)12
15. मान लीजिए की समुच्चय N में R {(a,b); a=b-2 , b >6} द्वारा प्रदत्त संबंध R है | निम्नलिखित में से सही उत्तर चुनिए –
(a)(2,4)∈ R (b)(3,8)∈ R (c)(6,8)∈ R (d)(8,7)∈ R
16. माना R में एक संबंध R इस प्रकार परिभाषित है कि aRb यदि a>b तो संबंध R
(a) सममित तथा संक्रामक है किन्तु स्वतुल्य नहीं है |
(b) स्वतुल्य तथा संक्रामक है किन्तु सममित नहीं है |
(c) न तो स्वतुल्य ,न सममित और न ही संक्रामक है |
(d) एक तुल्यता संबंध है |
17. माना A = {2,4,6,8} तथा संबंध R ={(2,4), (4,2),(4,6), (6,4)}, A पार परिभाषित है तो R –
(a) स्वतुल्य संबंध
(b) सममित संबंध
(c) संक्रामक सम्बंध
(d) तुल्यता संबंध
18. यदि f:R→R पर f={(1,1),(2,2), (3,3)} परिभाषित संबंध है तो f
(a) स्वतुल्य
(b) सममित
(c) संक्रामक
(d)इनमें से कोई नहीं
19. “कन्ग्रुएन्स माडुलो m ” एक संबंध है –
(a) स्वतुल्य
(b) सममित
(c) संक्रामक
(d) तुल्यता
20. माना A = {1,2} है तो समुच्चय A पर संबंध की कुल संख्या है –
(a) 2
(b) 4
(c) 8
(d) 16
21. समुच्चय A = {1,2,3,4} पर संबंध R = {(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (3,1)} परिभाषित है तो R –
(a) स्वतुल्य
(b) सममित
(c)संक्रामक
(d) इनमें से कोई नहीं
22. प्राकृत संख्याओं पर संबंध “से कम “है –
(a) स्वतुल्य संबंध
(b)सममित संबंध
(c) संक्रामक संबंध
(d) तुल्यता संबंध
उत्तरमाला
- प्रांत ( R ) = { 1, 2, 3 } , परिसर ( R ) = { 1, 2, 3 }
- प्रांत ( R ) = { 1, 2, 3 } , परिसर = { 2, 3, 4, 6 }
- R1 = स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है, R2 = सममित तथा संक्रामक है , R3 = सममित तथा संक्रामक है लेलिन स्वतुल्य नहीं |, R4 = केवल संक्रामक है | , R5 = केवल संक्रामक है |
4.
- स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है |
- स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है |
iii.
- केवल संक्रामक है |
- स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है |
- न तो स्वतुल्य, न सममित और न ही संक्रामक है |
- न तो स्वतुल्य, न सममित और न ही संक्रामक है |
5.
- { (1, 2), ( 2, 1) }
- { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 3), (3, 1) }
- { (1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 3), (1, 3) } , अन्य उत्तर की हो सकते हैं |
12. R-1 OR = { (1, 1), (3, 3), (4, 4), (4, 7), (7, 4), (7, 7) }
13. d 14. a 15. c 16. b 17. b 18. b, c 19. d 20. d 21. a 22. c
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