अध्याय 2 संबंध एवं फलन अभ्यास 2.3
अभ्यास 2.3
1. निम्नलिखित में से कौन-से संबंध फलन हैं? कारण दें। यदि यह एक फलन है, तो इसके प्रांत एवं परिसर ज्ञात करें।
(i) $\{(2,1),(5,1),(8,1),(11,1),(14,1),(17,1)\}$
(ii) $\{(2,1),(4,2),(6,3),(8,4),(10,5),(12,6),(14,7)\}$
(iii) $\{(1,3),(1,5),(2,5)\}$
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उत्तर :
(i) $\{(2,1),(5,1),(8,1),(11,1),(14,1),(17,1)\}$
क्योंकि $2,5,8,11,14$, और $17$ दिए गए संबंध के प्रांत के तत्व हैं जिनके अद्वितीय प्रतिबिम्ब हैं, इस संबंध को फलन कहा जा सकता है।
यहाँ, प्रांत $=\{2,5,8,11,14,17\}$ और परिसर $=\{1\}$
(ii) $\{(2,1),(4,2),(6,3),(8,4),(10,5),(12,6),(14,7)\}$
क्योंकि $2,4,6,8,10,12$, और $14$ दिए गए संबंध के प्रांत के तत्व हैं जिनके अद्वितीय प्रतिबिम्ब हैं, इस संबंध को फलन कहा जा सकता है।
यहाँ, प्रांत $=\{2,4,6,8,10,12,14\}$ और परिसर $=\{1,2,3,4,5,6,7\}$
(iii) $\{(1,3),(1,5),(2,5)\}$
क्योंकि एक ही पहला तत्व अर्थात $1$ दो अलग-अलग प्रतिबिम्ब अर्थात $3$ और $5$ के संगत है, इस संबंध को फलन नहीं कहा जा सकता है।
2. निम्नलिखित वास्तविक फलनों के प्रांत एवं परिसर ज्ञात करें:
(i) $f(x)=-|x|$
(ii) $f(x)=\sqrt{9-x^{2}}$
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उत्तर :
(i) $f(x)=-|x|, x \in R$
हम जानते हैं कि $|x|=\begin{cases} x, x \geq 0 \\ -x, x<0 \end{cases} $
$\therefore \ \ f(x)=-|x|=\begin{cases} -x, x \geq 0 \\ x, x<0 \end{cases} $
क्योंकि $f(x)$ के लिए $x \in \mathbf{R}$ पर परिभाषित है, इसलिए f का प्रांत $\mathbf{R}$ है।
यह देखा जा सकता है कि $f(x)=-|x|$ के परिसर सभी वास्तविक संख्याएँ हैं जो धनात्मक वास्तविक संख्याओं को छोड़कर।
$\therefore \ \ $ f का परिसर $(- \infty, 0]$ है।
(ii) $f(x)=\sqrt{9-x^{2}}$
क्योंकि $\sqrt{9-x^{2}}$ केवल वास्तविक संख्याओं के लिए परिभाषित है जो $3$ के बराबर या उससे अधिक नहीं और $3$ के बराबर या उससे कम है, इसलिए $f(x)$ का प्रांत $\{x : -3 x \leq 3\}$ या $[- 3,3 ]$ है।
किसी भी $x$ के मान के लिए जहाँ $-3 \leq x \leq 3$, $f(x)$ का मान $0$ और $3$ के बीच होगा
$\therefore \ \ $ $f(x)$ के परिसर $\{x: 0 \leq x \leq 3\}$ या $[0,3]$ है
3. एक फ़ंक्शन $f$ इस प्रकार परिभाषित है $f(x)=2 x-5$. निम्नलिखित के मान लिखिए
(i) $f(0)$
(ii) $f(7)$
(iii) $f(-3)$
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Answer :
दिया गया फ़ंक्शन $f(x)=2 x-5$ है
इसलिए,
(i) $f(0)=2 \times 0-5=0-5=-5$
(ii) $f(7)=2 \times 7-5=14-5=9$
(iii) $f(-3)=2 \times(-3)-5=-6-5=-11$
4. तापमान को सेल्सियस डिग्री से फ़ेरनहाइट डिग्री में परिवर्तित करने वाले फ़ंक्शन ’ $t$ ’ इस प्रकार परिभाषित है $t(C)=\dfrac{9 C}{5}+32$. ज्ञात कीजिए
(i) $t(0)$
(ii) $t(28)$
(iii) $t(-10)$
(iv) जब $t(C)=212$ तब $C$ का मान क्या होगा
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Answer :
दिया गया फ़ंक्शन है $ t(C)=\dfrac{9 C}{5}+32 $
इसलिए,
(i) $ t(0)=\dfrac{9 \times 0}{5}+32=0+32=32 $
(ii) $ t(28)=\dfrac{9 \times 28}{5}+32=\dfrac{252+160}{5}=\dfrac{412}{5}$
(iii) $t(-10)=\dfrac{9 \times(-10)}{5}+32=9 \times(-2)+32=-18+32=14$
(iv) यह दिया गया है कि $t(C)=212$
$\therefore \ \ 212=\dfrac{9 C}{5}+32$
$\Rightarrow \dfrac{9 C}{5}=212-32$
$\Rightarrow \dfrac{9 C}{5}=180$
$\Rightarrow 9 C=180 \times 5$
$\Rightarrow C=\dfrac{180 \times 5}{9}=100$
इसलिए, जब $t(C)=212$ होता है, तब $t$ का मान $100$ है
5. निम्नलिखित फ़ंक्शनों के परिसर ज्ञात कीजिए।
(i) $f(x)=2-3 x, x \in \mathbf{R}, x>0$
(ii) $f(x)=x^{2}+2, x$ एक वास्तविक संख्या है
(iii) $f(x)=x, x$ एक वास्तविक संख्या है
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Answer :
(i) $f(x)=2 - 3 x, x \in \mathbf{R}, x>0$
वास्तविक संख्याओं $x>0$ के विभिन्न मानों के लिए $f(x)$ के मान निम्नलिखित सारणी के रूप में लिखे जा सकते हैं
| $x$ | 0.01 | 0.1 | 0.9 | 1 | 2 | 2.5 | 4 | 5 | … |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $f(x)$ | 1.97 | 1.7 | -0.7 | -1 | -4 | -5.5 | -10 | -13 | … |
इस प्रकार, स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि f के परिसर वह समुच्चय है जिसमें सभी वास्तविक संख्याएँ 2 से कम होती हैं।
अर्थात, $f=(- \infty, 2)$
अल्टर:
मान लीजिए $x>0$
$\Rightarrow 3 x>0$
$\Rightarrow 2 - 3 x<2$
$\Rightarrow f(x)<2$
$\therefore \ \ $ $f=(- \infty, 2)$
(ii) $f(x)=x^{2}+2, x$, एक वास्तविक संख्या है
विभिन्न वास्तविक संख्याओं $x$ के मानों के लिए $f(x)$ के मान निम्नलिखित सारणी के रूप में लिखे जा सकते हैं:
| $x$ | 0 | $\pm 0.3$ | $\pm 0.8$ | $\pm 1$ | $\pm 2$ | $\pm 3$ | $\ldots$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $f(x)$ | 2 | 2.09 | 2.64 | 3 | 6 | 11 | $\ldots $ |
इस प्रकार, स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि f के परिसर वह समुच्चय है जिसमें सभी वास्तविक संख्याएँ 2 से अधिक होती हैं।
अर्थात, $f=[2, \infty)$
अल्टर:
मान लीजिए $x$ कोई भी वास्तविक संख्या है।
इसलिए,
$x^{2} \geq 0$
$\Rightarrow x^{2}+2 \geq 0+2$
$\Rightarrow x^{2}+2 \geq 2$
$\Rightarrow f(x) \geq 2$
$\therefore \ \ $ $f=[2, \infty)$
(iii) $f(x)=x, x$ एक वास्तविक संख्या है
स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि f के परिसर वह समुच्चय है जिसमें सभी वास्तविक संख्याएँ होती हैं।
$\therefore \ \ $ $f=\mathbf{R}$