CLASS 12 MATHS · CHAPTER 1
Relations and Functionsसंबंध एवं फलनRelations aur Functions
Relations, their types (reflexive, symmetric, transitive, equivalence), types of functions (one-one, onto, bijective), composition and invertible functions — NCERT Chapter 1, in easy words.संबंध और उनके प्रकार (स्वतुल्य, सममित, संक्रामक, तुल्यता), फलनों के प्रकार (एकैकी, आच्छादक, एकैकी आच्छादक), फलनों का संयोजन और व्युत्क्रमणीय फलन — NCERT अध्याय 1, आसान शब्दों में।Relations aur unke types (reflexive, symmetric, transitive, equivalence), functions ke types (one-one, onto, bijective), composition aur invertible functions — NCERT Chapter 1, aasaan shabdon mein.
In this chapterइस अध्याय मेंIs chapter mein
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Perpendicular is symmetric but not transitiveलंब होना सममित है, पर संक्रामक नहींPerpendicular hona symmetric hai, par transitive nahiFig 1.1
Example 4: reflexive, but not symmetric, not transitiveउदाहरण 4: स्वतुल्य, पर सममित नहीं, संक्रामक नहींExample 4: reflexive, par symmetric nahi, transitive nahiExample 4
Equivalence classes: even and odd integersतुल्यता वर्ग: सम और विषम पूर्णांकEquivalence classes: even aur odd integersExample 5
One-one, many-one and onto: four arrow diagramsएकैकी, बहुएक और आच्छादक: चार तीर-आरेखOne-one, many-one aur onto: chaar arrow diagramsFig 1.2
f(x) = 2x: every horizontal line meets the graph oncef(x) = 2x: हर क्षैतिज रेखा ग्राफ़ को एक बार काटती हैf(x) = 2x: har horizontal line graph ko ek baar kaatti haiFig 1.3
f(x) = x²: neither one-one nor ontof(x) = x²: न एकैकी, न आच्छादकf(x) = x²: na one-one, na ontoFig 1.4
Greatest integer function f(x) = [x]महत्तम पूर्णांक फलन f(x) = [x]Greatest integer function f(x) = [x]Exercise 1.2
Composition gof: first f, then gसंयोजन gof: पहले f, फिर gComposition gof: pehle f, phir gFig 1.5, Example 15
f(x) = 4x + 3 and its inverse f⁻¹(y) = (y − 3)/4f(x) = 4x + 3 और इसका प्रतिलोम f⁻¹(y) = (y − 3)/4f(x) = 4x + 3 aur iska inverse f⁻¹(y) = (y − 3)/4Example 17Try it yourselfखुद करके देखिएKhud karke dekhiye
All sections (NCERT order)सभी खंड (NCERT क्रम)Saare sections (NCERT order)
- 1.1IntroductionपरिचयIntroduction
- 1.2Types of Relationsसंबंधों के प्रकारRelations ke types
- 1.3Types of Functionsफलनों के प्रकारFunctions ke types
- 1.4Composition of Functions and Invertible Functionफलनों का संयोजन तथा व्युत्क्रमणीय फलनFunctions ka composition aur invertible function
- Miscellaneous Examplesविविध उदाहरणMiscellaneous Examples
- Formula sheetसूत्र-पत्रFormula sheet
- Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision
1.1IntroductionपरिचयIntroduction
In everyday English, two things are "related" if there is a link between them. If A is the set of Class XII students and B the set of Class XI students of a school, then \{(a, b) \in A \times B : a \text{ is brother of } b\} is a relation from A to B.रोज़ की भाषा में दो चीज़ें "संबंधित" होती हैं यदि उनके बीच कोई कड़ी हो। यदि A किसी विद्यालय की कक्षा XII के विद्यार्थियों का और B कक्षा XI के विद्यार्थियों का समुच्चय हो, तो \{(a, b) \in A \times B : a,\ b \text{ का भाई है}\}, A से B में एक संबंध है।Rozana ki bhasha mein do cheezein "related" hoti hain agar unke beech koi link ho. Agar A kisi school ki Class XII ke students ka aur B Class XI ke students ka set ho, to \{(a, b) \in A \times B : a \text{ is brother of } b\}, A se B mein ek relation hai."Related" means there is a link. Pairs (a, b) where a is the brother of b form a relation from A to B.
1.2Types of Relationsसंबंधों के प्रकारRelations ke types
A relation in a set A means a subset of A \times A. The two extreme cases are the empty set \varphi and the whole of A \times A. For A = \{1, 2, 3, 4\}, the relation R = \{(a, b) : a - b = 10\} is empty (no pair has difference 10), and R' = \{(a, b) : |a - b| \ge 0\} is all of A \times A.समुच्चय A में संबंध का अर्थ है A \times A का उपसमुच्चय। दो सीमांत स्थितियाँ हैं: रिक्त समुच्चय \varphi और पूरा A \times A। A = \{1, 2, 3, 4\} के लिए संबंध R = \{(a, b) : a - b = 10\} रिक्त है (किसी युग्म का अंतर 10 नहीं), और R' = \{(a, b) : |a - b| \ge 0\} पूरा A \times A है।Set A mein relation ka matlab hai A \times A ka subset. Do extreme cases hain: empty set \varphi aur poora A \times A. A = \{1, 2, 3, 4\} ke liye R = \{(a, b) : a - b = 10\} empty hai (kisi pair ka difference 10 nahi), aur R' = \{(a, b) : |a - b| \ge 0\} poora A \times A hai.A relation in A uses pairs from A × A. It can be empty, or it can be all pairs.
Both the empty relation and the universal relation are sometimes called trivial relations.रिक्त संबंध और सार्वत्रिक संबंध दोनों को कभी-कभी तुच्छ संबंध भी कहते हैं।Empty relation aur universal relation dono ko kabhi-kabhi trivial relations bhi kehte hain.These two extreme relations are called trivial relations.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- It is a boys school, so no student can be the sister of any student. No pair is in R.यह बालक विद्यालय है, इसलिए कोई भी विद्यार्थी किसी विद्यार्थी की बहन नहीं हो सकता। R में कोई युग्म नहीं।Ye boys school hai, isliye koi bhi student kisi student ki sister nahi ho sakta. R mein koi pair nahi.R = \varphi
- Any two students differ in height by less than 3 m, so every pair is in R′.किन्हीं भी दो विद्यार्थियों की लंबाई का अंतर 3 मीटर से कम ही होगा, इसलिए हर युग्म R′ में है।Kinhi bhi do students ki height ka difference 3 m se kam hi hoga, isliye har pair R′ mein hai.R' = A \times A
✔ R is the empty relation and R′ is the universal relation.R रिक्त संबंध है और R′ सार्वत्रिक संबंध है।R empty relation hai aur R′ universal relation hai.
Notation. A relation in \{1, 2, 3, 4\} given by R = \{(a, b) : b = a + 1\} is also written as "a\,R\,b if and only if b = a + 1". Now we study the three most important properties a relation can have.संकेतन। \{1, 2, 3, 4\} में R = \{(a, b) : b = a + 1\} द्वारा प्रदत्त संबंध को "a\,R\,b यदि और केवल यदि b = a + 1" भी लिखते हैं। अब हम किसी संबंध के तीन सबसे महत्वपूर्ण गुण पढ़ते हैं।Notation. \{1, 2, 3, 4\} mein R = \{(a, b) : b = a + 1\} ko "a\,R\,b agar aur sirf agar b = a + 1" bhi likhte hain. Ab hum relation ke teen sabse important gun padhte hain.We can write a R b instead of (a, b) ∈ R. Next: three key properties.
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Reflexive: every triangle is congruent to itself.स्वतुल्य: हर त्रिभुज स्वयं के सर्वांगसम है।Reflexive: har triangle khud ke congruent hai.(T, T) \in R
- Symmetric: if T₁ is congruent to T₂, then T₂ is congruent to T₁.सममित: यदि T₁, T₂ के सर्वांगसम है, तो T₂ भी T₁ के सर्वांगसम है।Symmetric: agar T₁, T₂ ke congruent hai to T₂ bhi T₁ ke congruent hai.(T_1, T_2) \in R \Rightarrow T_1 \cong T_2 \Rightarrow T_2 \cong T_1 \Rightarrow (T_2, T_1) \in R
- Transitive: congruence passes along a chain.संक्रामक: सर्वांगसमता एक कड़ी में आगे बढ़ती है।Transitive: congruence chain mein aage badhti hai.T_1 \cong T_2,\ T_2 \cong T_3 \Rightarrow T_1 \cong T_3
✔ R is reflexive, symmetric and transitive, so R is an equivalence relation.R स्वतुल्य, सममित तथा संक्रामक है, अतः R एक तुल्यता संबंध है।R reflexive, symmetric aur transitive hai, isliye R equivalence relation hai.
Perpendicular is symmetric but not transitiveलंब होना सममित है, पर संक्रामक नहींPerpendicular hona symmetric hai, par transitive nahiNCERT Fig 1.1 · 4 tappable partsOpenSolution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Not reflexive: a line cannot be perpendicular to itself.स्वतुल्य नहीं: कोई रेखा स्वयं पर लंब नहीं हो सकती।Reflexive nahi: koi line khud par perpendicular nahi ho sakti.(L_1, L_1) \notin R
- Symmetric: perpendicularity works both ways, so (L_2, L_1) \in R.सममित: लंबता दोनों ओर से होती है, इसलिए (L_2, L_1) \in R।Symmetric: perpendicular hona dono taraf se hota hai, isliye (L_2, L_1) \in R.L_1 \perp L_2 \Rightarrow L_2 \perp L_1
- Not transitive: then L₁ is parallel to L₃, never perpendicular, so (L_1, L_3) \notin R (Fig 1.1).संक्रामक नहीं: तब L₁, L₃ के समांतर होती है, लंब कभी नहीं, इसलिए (L_1, L_3) \notin R (आकृति 1.1)।Transitive nahi: tab L₁, L₃ ke parallel hoti hai, perpendicular kabhi nahi, isliye (L_1, L_3) \notin R (Fig 1.1).L_1 \perp L_2,\ L_2 \perp L_3 \Rightarrow L_1 \parallel L_3
✔ R is symmetric, but neither reflexive nor transitive.R सममित है, परंतु न स्वतुल्य है और न संक्रामक।R symmetric hai, par na reflexive hai na transitive.
Example 4: reflexive, but not symmetric, not transitiveउदाहरण 4: स्वतुल्य, पर सममित नहीं, संक्रामक नहींExample 4: reflexive, par symmetric nahi, transitive nahiNCERT Example 4 · 6 tappable partsOpenSolution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Reflexive: every element must be related to itself. All three pairs (a, a) are present.स्वतुल्य: हर अवयव स्वयं से संबंधित होना चाहिए। तीनों युग्म (a, a) मौजूद हैं।Reflexive: har element khud se related hona chahiye. Teeno pairs (a, a) maujood hain.(1,1),\ (2,2),\ (3,3) \in R
- Symmetric would need (2, 1) whenever (1, 2) is there. It is missing.सममित के लिए (1, 2) के साथ (2, 1) भी चाहिए। वह नहीं है।Symmetric ke liye (1, 2) ke saath (2, 1) bhi chahiye. Wo nahi hai.(1,2) \in R \text{ but } (2,1) \notin R
- Transitive would need (1, 3). It is missing.संक्रामक के लिए (1, 3) चाहिए। वह नहीं है।Transitive ke liye (1, 3) chahiye. Wo nahi hai.(1,2) \in R,\ (2,3) \in R \text{ but } (1,3) \notin R
✔ R is reflexive, but neither symmetric nor transitive.R स्वतुल्य है, परंतु न सममित है और न संक्रामक।R reflexive hai, par na symmetric hai na transitive.
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Reflexive: 2 divides a - a for every integer a, so (a, a) \in R.स्वतुल्य: हर पूर्णांक a के लिए 2, a - a को विभाजित करता है, इसलिए (a, a) \in R।Reflexive: har integer a ke liye 2, a - a ko divide karta hai, isliye (a, a) \in R.a - a = 0 = 2 \times 0
- Symmetric: if 2 divides a − b, it also divides b − a, so (b, a) \in R.सममित: यदि 2, a − b को विभाजित करता है, तो b − a को भी करता है, इसलिए (b, a) \in R।Symmetric: agar 2, a − b ko divide karta hai to b − a ko bhi karta hai, isliye (b, a) \in R.a - b = 2k \Rightarrow b - a = 2(-k)
- Transitive: the sum of two even numbers is even, so 2 divides a − c and (a, c) \in R.संक्रामक: दो सम संख्याओं का योग सम होता है, इसलिए 2, a − c को विभाजित करता है और (a, c) \in R।Transitive: do even numbers ka sum even hota hai, isliye 2, a − c ko divide karta hai aur (a, c) \in R.a - c = (a - b) + (b - c) = 2k + 2m = 2(k + m)
✔ R is an equivalence relation in Z.R, Z में एक तुल्यता संबंध है।R, Z mein ek equivalence relation hai.
Equivalence classes: even and odd integersतुल्यता वर्ग: सम और विषम पूर्णांकEquivalence classes: even aur odd integersNCERT Example 5 · 5 tappable partsOpenIn Example 5 every even integer is related to 0 and no odd integer is related to 0; every odd integer is related to 1. So the set E of even integers and the set O of odd integers satisfy: (i) all elements of E are related to each other, and all elements of O are related to each other; (ii) no element of E is related to any element of O; (iii) E and O are disjoint and Z = E \cup O. E is the equivalence class containing 0, written [0]; O is the class containing 1, written [1]. Note [0] \ne [1], [0] = [2r] and [1] = [2r + 1], r \in Z.उदाहरण 5 में हर सम पूर्णांक 0 से संबंधित है और कोई विषम पूर्णांक 0 से संबंधित नहीं; हर विषम पूर्णांक 1 से संबंधित है। इसलिए सम पूर्णांकों का समुच्चय E और विषम पूर्णांकों का समुच्चय O: (i) E के सभी अवयव परस्पर संबंधित हैं और O के सभी अवयव परस्पर संबंधित हैं; (ii) E का कोई अवयव O के किसी अवयव से संबंधित नहीं; (iii) E और O असंयुक्त हैं तथा Z = E \cup O। E को 0 वाला तुल्यता वर्ग [0] और O को 1 वाला वर्ग [1] कहते हैं। ध्यान दीजिए [0] \ne [1], [0] = [2r] तथा [1] = [2r + 1], r \in Z।Example 5 mein har even integer 0 se related hai aur koi odd integer 0 se related nahi; har odd integer 1 se related hai. Isliye even integers ka set E aur odd integers ka set O: (i) E ke saare elements aapas mein related, O ke saare elements aapas mein related; (ii) E ka koi element O ke kisi element se related nahi; (iii) E aur O disjoint hain aur Z = E \cup O. E ko 0 wali equivalence class [0] aur O ko 1 wali class [1] kehte hain. Dhyaan dijiye [0] \ne [1], [0] = [2r] aur [1] = [2r + 1], r \in Z.Evens form one class [0], odds form another class [1]. They don't overlap and together make Z.
It works in reverse too. Split Z into A_1 = \{\ldots, -6, -3, 0, 3, 6, \ldots\} (multiples of 3), A_2 = \{\ldots, -5, -2, 1, 4, 7, \ldots\} and A_3 = \{\ldots, -4, -1, 2, 5, 8, \ldots\}. The relation R = \{(a, b) : 3 \text{ divides } a - b\} is an equivalence relation, and A_1 = [0], A_2 = [1], A_3 = [2]. In fact A_1 = [3r], A_2 = [3r + 1], A_3 = [3r + 2] for all r \in Z.यह उलटा भी चलता है। Z को A_1 = \{\ldots, -6, -3, 0, 3, 6, \ldots\} (3 के गुणज), A_2 = \{\ldots, -5, -2, 1, 4, 7, \ldots\} और A_3 = \{\ldots, -4, -1, 2, 5, 8, \ldots\} में बाँटिए। संबंध R = \{(a, b) : 3,\ a - b \text{ को विभाजित करता है}\} एक तुल्यता संबंध है, और A_1 = [0], A_2 = [1], A_3 = [2]। वास्तव में सभी r \in Z के लिए A_1 = [3r], A_2 = [3r + 1], A_3 = [3r + 2]।Ye ulta bhi chalta hai. Z ko A_1 = \{\ldots, -6, -3, 0, 3, 6, \ldots\} (3 ke multiples), A_2 = \{\ldots, -5, -2, 1, 4, 7, \ldots\} aur A_3 = \{\ldots, -4, -1, 2, 5, 8, \ldots\} mein baantiye. R = \{(a, b) : 3 \text{ divides } a - b\} equivalence relation hai, aur A_1 = [0], A_2 = [1], A_3 = [2]. Asal mein sabhi r \in Z ke liye A_1 = [3r], A_2 = [3r + 1], A_3 = [3r + 2].Remainders 0, 1, 2 on division by 3 give three classes [0], [1], [2].
Solution — step by step (4)हल — चरण दर चरण (4)Hal — step by step (4)
- Reflexive: a and a are both odd or both even.स्वतुल्य: a और a दोनों या तो विषम हैं या सम।Reflexive: a aur a dono ya to odd hain ya even.(a, a) \in R
- Symmetric: "both odd or both even" does not depend on the order.सममित: "दोनों विषम या दोनों सम" क्रम पर निर्भर नहीं करता।Symmetric: "dono odd ya dono even" order par depend nahi karta.(a, b) \in R \Rightarrow (b, a) \in R
- Transitive: then a, b, c are all odd or all even together.संक्रामक: तब a, b, c तीनों एक साथ विषम या एक साथ सम हैं।Transitive: tab a, b, c teeno ek saath odd ya ek saath even hain.(a, b), (b, c) \in R \Rightarrow (a, c) \in R
- Inside each subset all elements are related; an odd and an even number are never related.हर उपसमुच्चय के भीतर सभी अवयव संबंधित हैं; एक विषम और एक सम संख्या कभी संबंधित नहीं।Har subset ke andar saare elements related hain; ek odd aur ek even number kabhi related nahi.\{1, 3, 5, 7\}:\ \text{all odd};\quad \{2, 4, 6\}:\ \text{all even}
✔ R is an equivalence relation with the two classes {1, 3, 5, 7} and {2, 4, 6}.R एक तुल्यता संबंध है, जिसके दो वर्ग {1, 3, 5, 7} और {2, 4, 6} हैं।R ek equivalence relation hai, jiski do classes {1, 3, 5, 7} aur {2, 4, 6} hain.
(Exercise 1.1, Q3) Is R = \{(a, b) : b = a + 1\} on \{1, 2, 3, 4, 5, 6\} reflexive, symmetric or transitive?(प्रश्नावली 1.1, प्र. 3) क्या \{1, 2, 3, 4, 5, 6\} में R = \{(a, b) : b = a + 1\} स्वतुल्य, सममित या संक्रामक है?(Exercise 1.1, Q3) Kya \{1, 2, 3, 4, 5, 6\} mein R = \{(a, b) : b = a + 1\} reflexive, symmetric ya transitive hai?
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Neither reflexive nor symmetric nor transitive: (1, 1) \notin R; (1, 2) \in R but (2, 1) \notin R; (1, 2), (2, 3) \in R but (1, 3) \notin R.न स्वतुल्य, न सममित, न संक्रामक: (1, 1) \notin R; (1, 2) \in R पर (2, 1) \notin R; (1, 2), (2, 3) \in R पर (1, 3) \notin R।Na reflexive, na symmetric, na transitive: (1, 1) \notin R; (1, 2) \in R par (2, 1) \notin R; (1, 2), (2, 3) \in R par (1, 3) \notin R.
(Exercise 1.1, Q1 iii) R = \{(x, y) : y \text{ is divisible by } x\} on \{1, 2, 3, 4, 5, 6\} — which properties hold?(प्रश्नावली 1.1, प्र. 1 iii) \{1, 2, 3, 4, 5, 6\} में R = \{(x, y) : y,\ x \text{ से विभाज्य है}\} — कौन-से गुण हैं?(Exercise 1.1, Q1 iii) \{1, 2, 3, 4, 5, 6\} mein R = \{(x, y) : y \text{ is divisible by } x\} — kaun-se gun hain?
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Reflexive and transitive but not symmetric (e.g. (1, 2) \in R but (2, 1) \notin R).स्वतुल्य और संक्रामक, पर सममित नहीं (जैसे (1, 2) \in R पर (2, 1) \notin R)।Reflexive aur transitive, par symmetric nahi (jaise (1, 2) \in R par (2, 1) \notin R).
(Exercise 1.1, Q9 i) In A = \{x \in Z : 0 \le x \le 12\}, R = \{(a, b) : |a - b| \text{ is a multiple of } 4\}. Find the set of all elements related to 1.(प्रश्नावली 1.1, प्र. 9 i) A = \{x \in Z : 0 \le x \le 12\} में R = \{(a, b) : |a - b|,\ 4 \text{ का गुणज है}\}। 1 से संबंधित सभी अवयवों का समुच्चय ज्ञात कीजिए।(Exercise 1.1, Q9 i) A = \{x \in Z : 0 \le x \le 12\} mein R = \{(a, b) : |a - b| \text{ is a multiple of } 4\}. 1 se related saare elements ka set nikaliye.
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\{1, 5, 9\}\{1, 5, 9\}\{1, 5, 9\}
(Exercise 1.1, Q12) R = {(T₁, T₂) : T₁ is similar to T₂}. Right triangles T₁ (sides 3, 4, 5), T₂ (5, 12, 13), T₃ (6, 8, 10): which are related?(प्रश्नावली 1.1, प्र. 12) R = {(T₁, T₂) : T₁, T₂ के समरूप है}। समकोण त्रिभुज T₁ (भुजाएँ 3, 4, 5), T₂ (5, 12, 13), T₃ (6, 8, 10): कौन-से संबंधित हैं?(Exercise 1.1, Q12) R = {(T₁, T₂) : T₁ is similar to T₂}. Right triangles T₁ (sides 3, 4, 5), T₂ (5, 12, 13), T₃ (6, 8, 10): kaun related hain?
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T₁ is related to T₃ (sides in ratio 1 : 2). T₂ is not similar to either.T₁, T₃ से संबंधित है (भुजाओं का अनुपात 1 : 2)। T₂ किसी के समरूप नहीं।T₁, T₃ se related hai (sides ka ratio 1 : 2). T₂ kisi ke similar nahi.
1.3Types of Functionsफलनों के प्रकारFunctions ke types
Consider the functions f_1, f_2, f_3, f_4 in Fig 1.2. Under f_1 the images of distinct elements of X_1 are distinct, but under f_2 the two distinct elements 1 and 2 have the same image b. Also e and f in X_2 are not images of any element under f_1, while every element of X_3 is the image of some element under f_3.आकृति 1.2 के फलनों f_1, f_2, f_3, f_4 को देखिए। f_1 के अंतर्गत X_1 के भिन्न अवयवों के प्रतिबिंब भिन्न हैं, परंतु f_2 के अंतर्गत दो भिन्न अवयवों 1 और 2 का प्रतिबिंब एक ही b है। साथ ही X_2 के e और f, f_1 के अंतर्गत किसी के प्रतिबिंब नहीं, जबकि X_3 का हर अवयव f_3 के अंतर्गत किसी न किसी का प्रतिबिंब है।Fig 1.2 ke functions f_1, f_2, f_3, f_4 dekhiye. f_1 mein X_1 ke alag elements ke images alag hain, par f_2 mein do alag elements 1 aur 2 ka image ek hi b hai. Saath hi X_2 ke e aur f, f_1 mein kisi ke image nahi, jabki X_3 ka har element f_3 mein kisi na kisi ka image hai.Look at the four arrow diagrams: some send two inputs to one output, some miss outputs.
One-one, many-one and onto: four arrow diagramsएकैकी, बहुएक और आच्छादक: चार तीर-आरेखOne-one, many-one aur onto: chaar arrow diagramsNCERT Fig 1.2 · 20 tappable partsOpenf_1 and f_4 in Fig 1.2 are one-one; f_2 and f_3 are many-one.आकृति 1.2 में f_1 और f_4 एकैकी हैं; f_2 और f_3 बहुएक हैं।Fig 1.2 mein f_1 aur f_4 one-one hain; f_2 aur f_3 many-one hain.f₁, f₄ one-one; f₂, f₃ many-one.
f_3 and f_4 in Fig 1.2 are onto; f_1 is not onto, as e, f in X_2 are not images of any element of X_1. Remark: f : X \to Y is onto if and only if Range of f = Y.आकृति 1.2 में f_3 और f_4 आच्छादक हैं; f_1 आच्छादक नहीं है, क्योंकि X_2 के e, f, X_1 के किसी अवयव के प्रतिबिंब नहीं हैं। टिप्पणी: f : X \to Y आच्छादक है, यदि और केवल यदि f का परिसर = Y।Fig 1.2 mein f_3 aur f_4 onto hain; f_1 onto nahi, kyunki X_2 ke e, f, X_1 ke kisi element ke image nahi. Remark: f : X \to Y onto hai agar aur sirf agar Range of f = Y.Onto means range = co-domain.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- No two different students of the class have the same roll number, so f is one-one.कक्षा के दो अलग विद्यार्थियों का एक ही रोल नंबर नहीं हो सकता, इसलिए f एकैकी है।Class ke do alag students ka same roll number nahi ho sakta, isliye f one-one hai.x_1 \ne x_2 \Rightarrow f(x_1) \ne f(x_2)
- Take the roll numbers to be 1 to 50. Then 51 ∈ N is nobody's roll number, so it is not an image.मान लीजिए रोल नंबर 1 से 50 हैं। तब 51 ∈ N किसी का रोल नंबर नहीं, इसलिए वह किसी का प्रतिबिंब नहीं।Maan lijiye roll numbers 1 se 50 hain. Tab 51 ∈ N kisi ka roll number nahi, isliye wo kisi ka image nahi.\text{Range} = \{1, 2, \ldots, 50\} \ne N
✔ f is one-one but not onto.f एकैकी है, परंतु आच्छादक नहीं है।f one-one hai, par onto nahi.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- Equal outputs force equal inputs: one-one.बराबर आउटपुट से इनपुट भी बराबर होते हैं: एकैकी।Same output se input bhi same hote hain: one-one.f(x_1) = f(x_2) \Rightarrow 2x_1 = 2x_2 \Rightarrow x_1 = x_2
- For 1 \in N there is no natural number x with 2x = 1, so 1 is not an image.1 \in N के लिए कोई प्राकृत संख्या x ऐसी नहीं कि 2x = 1, इसलिए 1 किसी का प्रतिबिंब नहीं।1 \in N ke liye koi natural number x aisa nahi ki 2x = 1, isliye 1 kisi ka image nahi.2x = 1 \Rightarrow x = \tfrac{1}{2} \notin N
✔ f is one-one but not onto.f एकैकी है, परंतु आच्छादक नहीं।f one-one hai, par onto nahi.
f(x) = 2x: every horizontal line meets the graph oncef(x) = 2x: हर क्षैतिज रेखा ग्राफ़ को एक बार काटती हैf(x) = 2x: har horizontal line graph ko ek baar kaatti haiNCERT Fig 1.3 · 6 tappable partsOpenSolution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- One-one, as in Example 8.एकैकी, उदाहरण 8 की तरह।One-one, Example 8 ki tarah.f(x_1) = f(x_2) \Rightarrow 2x_1 = 2x_2 \Rightarrow x_1 = x_2
- Onto: for any real y, the real number y/2 is sent to y. (Now halves are allowed because the domain is R, not N.)आच्छादक: किसी भी वास्तविक y के लिए, वास्तविक संख्या y/2, y पर जाती है। (अब आधी संख्याएँ चलती हैं क्योंकि प्रांत R है, N नहीं।)Onto: kisi bhi real y ke liye real number y/2, y par jaata hai. (Ab halves chalte hain kyunki domain R hai, N nahi.)y \in R \Rightarrow \dfrac{y}{2} \in R,\quad f\!\left(\dfrac{y}{2}\right) = 2 \cdot \dfrac{y}{2} = y
✔ f is one-one and onto (bijective).f एकैकी तथा आच्छादक (एकैकी आच्छादक) है।f one-one aur onto (bijective) hai.
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Two different inputs, same output: not one-one.दो अलग इनपुट, एक ही आउटपुट: एकैकी नहीं।Do alag inputs, same output: one-one nahi.f(1) = f(2) = 1,\ 1 \ne 2
- Onto: for any y \ne 1 choose x = y + 1 > 2.आच्छादक: किसी भी y \ne 1 के लिए x = y + 1 > 2 चुनिए।Onto: kisi bhi y \ne 1 ke liye x = y + 1 > 2 chuniye.y \ne 1:\ f(y + 1) = (y + 1) - 1 = y
- And 1 itself is the image of 1. So every natural number is an image.और 1 स्वयं 1 का प्रतिबिंब है। इसलिए हर प्राकृत संख्या किसी का प्रतिबिंब है।Aur 1 khud 1 ka image hai. Isliye har natural number kisi ka image hai.y = 1:\ f(1) = 1
✔ f is onto but not one-one.f आच्छादक है, परंतु एकैकी नहीं।f onto hai, par one-one nahi.
f(x) = x²: neither one-one nor ontof(x) = x²: न एकैकी, न आच्छादकf(x) = x²: na one-one, na ontoNCERT Fig 1.4 · 7 tappable partsOpenSolution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- Not one-one.एकैकी नहीं।One-one nahi.f(-1) = 1 = f(1),\ -1 \ne 1
- The element −2 of the co-domain R is not the image of any x (a square is never negative): not onto.सहप्रांत R का अवयव −2 किसी x का प्रतिबिंब नहीं (वर्ग कभी ऋणात्मक नहीं होता): आच्छादक नहीं।Co-domain R ka element −2 kisi x ka image nahi (square kabhi negative nahi hota): onto nahi.x^2 = -2 \text{ has no real solution}
✔ f is neither one-one nor onto.f न एकैकी है, न आच्छादक।f na one-one hai, na onto.
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Impossible: an even number minus an odd number is odd, never 2. (The case x_1 even, x_2 odd is ruled out the same way.) So x_1, x_2 are both odd or both even.असंभव: सम संख्या में से विषम घटाने पर विषम मिलता है, 2 कभी नहीं। (x_1 सम, x_2 विषम की स्थिति भी इसी तरह असंभव है।) अतः x_1, x_2 दोनों विषम या दोनों सम हैं।Impossible: even mein se odd ghataane par odd milta hai, 2 kabhi nahi. (x_1 even, x_2 odd wala case bhi aise hi ruled out.) Isliye x_1, x_2 dono odd ya dono even hain.x_1 \text{ odd},\ x_2 \text{ even}:\ x_1 + 1 = x_2 - 1 \Rightarrow x_2 - x_1 = 2
- In both cases equal outputs give equal inputs: f is one-one.दोनों स्थितियों में बराबर आउटपुट से बराबर इनपुट मिलते हैं: f एकैकी है।Dono cases mein same output se same input milta hai: f one-one hai.x_1 + 1 = x_2 + 1 \Rightarrow x_1 = x_2 \quad\text{or}\quad x_1 - 1 = x_2 - 1 \Rightarrow x_1 = x_2
- Onto: any odd number 2r + 1 is the image of 2r + 2, and any even number 2r is the image of 2r − 1.आच्छादक: कोई भी विषम संख्या 2r + 1, 2r + 2 का प्रतिबिंब है, और कोई भी सम संख्या 2r, 2r − 1 का प्रतिबिंब है।Onto: koi bhi odd number 2r + 1, 2r + 2 ka image hai, aur koi bhi even number 2r, 2r − 1 ka image hai.f(2r + 2) = 2r + 1,\quad f(2r - 1) = 2r
✔ f is both one-one and onto.f एकैकी तथा आच्छादक दोनों है।f one-one aur onto dono hai.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- Suppose f is not one-one: then two elements, say 1 and 2, have the same image.मान लीजिए f एकैकी नहीं: तब दो अवयवों, मान लीजिए 1 और 2, का प्रतिबिंब एक ही है।Maan lijiye f one-one nahi: tab do elements, maan lijiye 1 aur 2, ka image same hai.\text{Suppose } f(1) = f(2)
- The image of 3 is only one element, so the range has at most two elements — f is not onto. Contradiction.3 का प्रतिबिंब केवल एक अवयव है, इसलिए परिसर में अधिक से अधिक दो अवयव हैं — f आच्छादक नहीं। विरोधाभास।3 ka image sirf ek element hai, isliye range mein zyada se zyada do elements — f onto nahi. Contradiction.\lvert \text{Range} \rvert \le 2 < 3
✔ f must be one-one.f अवश्य एकैकी है।f zaroor one-one hai.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- One-one: the three elements go to three different elements of {1, 2, 3}.एकैकी: तीनों अवयव {1, 2, 3} के तीन अलग अवयवों पर जाते हैं।One-one: teeno elements {1, 2, 3} ke teen alag elements par jaate hain.f(1),\ f(2),\ f(3) \text{ are all different}
- Three different values inside a 3-element set use up the whole set.3 अवयवों वाले समुच्चय में तीन अलग मान पूरा समुच्चय भर देते हैं।3 elements wale set mein teen alag values poora set bhar deti hain.\{f(1), f(2), f(3)\} = \{1, 2, 3\}
✔ f has to be onto.f अवश्य आच्छादक है।f zaroor onto hai.
Greatest integer function f(x) = [x]महत्तम पूर्णांक फलन f(x) = [x]Greatest integer function f(x) = [x]NCERT Exercise 1.2 · 7 tappable partsOpen(Exercise 1.2, Q2) Check injectivity and surjectivity: (i) f : N \to N,\ f(x) = x^2 (ii) f : Z \to Z,\ f(x) = x^2 (iii) f : R \to R,\ f(x) = x^2 (iv) f : N \to N,\ f(x) = x^3 (v) f : Z \to Z,\ f(x) = x^3(प्रश्नावली 1.2, प्र. 2) एकैकी और आच्छादक होने की जाँच कीजिए: (i) f : N \to N,\ f(x) = x^2 (ii) f : Z \to Z,\ f(x) = x^2 (iii) f : R \to R,\ f(x) = x^2 (iv) f : N \to N,\ f(x) = x^3 (v) f : Z \to Z,\ f(x) = x^3(Exercise 1.2, Q2) Injective aur surjective check kijiye: (i) f : N \to N,\ f(x) = x^2 (ii) f : Z \to Z,\ f(x) = x^2 (iii) f : R \to R,\ f(x) = x^2 (iv) f : N \to N,\ f(x) = x^3 (v) f : Z \to Z,\ f(x) = x^3
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(i) injective but not surjective (ii) neither (iii) neither (iv) injective but not surjective (v) injective but not surjective.(i) एकैकी, आच्छादक नहीं (ii) दोनों नहीं (iii) दोनों नहीं (iv) एकैकी, आच्छादक नहीं (v) एकैकी, आच्छादक नहीं।(i) injective, surjective nahi (ii) dono nahi (iii) dono nahi (iv) injective, surjective nahi (v) injective, surjective nahi.
(Exercise 1.2, Q7) One-one, onto or bijective? (i) f : R \to R,\ f(x) = 3 - 4x (ii) f : R \to R,\ f(x) = 1 + x^2(प्रश्नावली 1.2, प्र. 7) एकैकी, आच्छादक या एकैकी आच्छादक? (i) f : R \to R,\ f(x) = 3 - 4x (ii) f : R \to R,\ f(x) = 1 + x^2(Exercise 1.2, Q7) One-one, onto ya bijective? (i) f : R \to R,\ f(x) = 3 - 4x (ii) f : R \to R,\ f(x) = 1 + x^2
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(i) One-one and onto (inverse: x = \tfrac{3 - y}{4}). (ii) Neither one-one (f(1) = f(-1) = 2) nor onto (0 is never reached, since 1 + x^2 \ge 1).(i) एकैकी तथा आच्छादक (x = \tfrac{3 - y}{4})। (ii) न एकैकी (f(1) = f(-1) = 2), न आच्छादक (0 कभी नहीं मिलता, क्योंकि 1 + x^2 \ge 1)।(i) One-one aur onto (x = \tfrac{3 - y}{4}). (ii) Na one-one (f(1) = f(-1) = 2), na onto (0 kabhi nahi milta, kyunki 1 + x^2 \ge 1).
(Exercise 1.2, Q11) f : R \to R,\ f(x) = x^4 is (A) one-one onto (B) many-one onto (C) one-one but not onto (D) neither one-one nor onto(प्रश्नावली 1.2, प्र. 11) f : R \to R,\ f(x) = x^4 है: (A) एकैकी आच्छादक (B) बहुएक आच्छादक (C) एकैकी पर आच्छादक नहीं (D) न एकैकी न आच्छादक(Exercise 1.2, Q11) f : R \to R,\ f(x) = x^4 hai: (A) one-one onto (B) many-one onto (C) one-one par onto nahi (D) na one-one na onto
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(D) — f(1) = f(-1), and negative numbers are never reached.(D) — f(1) = f(-1), और ऋणात्मक संख्याएँ कभी नहीं मिलतीं।(D) — f(1) = f(-1), aur negative numbers kabhi nahi milte.
1.4Composition of Functions and Invertible Functionफलनों का संयोजन तथा व्युत्क्रमणीय फलनFunctions ka composition aur invertible function
Composition gof: first f, then gसंयोजन gof: पहले f, फिर gComposition gof: pehle f, phir gNCERT Fig 1.5, Example 15 · 7 tappable partsOpenSolution — step by step (4)हल — चरण दर चरण (4)Hal — step by step (4)
- Apply f first, then g.पहले f, फिर g लगाइए।Pehle f, phir g lagaiye.g \circ f(2) = g(f(2)) = g(3) = 7
- g \circ f(3) = g(f(3)) = g(4) = 7
- g \circ f(4) = g(f(4)) = g(5) = 11
- g \circ f(5) = g(f(5)) = g(5) = 11
✔ g \circ f(2) = 7,\ g \circ f(3) = 7,\ g \circ f(4) = 11,\ g \circ f(5) = 11g \circ f(2) = 7,\ g \circ f(3) = 7,\ g \circ f(4) = 11,\ g \circ f(5) = 11g \circ f(2) = 7,\ g \circ f(3) = 7,\ g \circ f(4) = 11,\ g \circ f(5) = 11
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Put cos x into g.cos x को g में रखिए।cos x ko g mein rakhiye.g \circ f(x) = g(\cos x) = 3(\cos x)^2 = 3\cos^2 x
- Put 3x² into f.3x² को f में रखिए।3x² ko f mein rakhiye.f \circ g(x) = f(3x^2) = \cos(3x^2)
- One value where they differ is enough.एक मान पर अलग होना काफ़ी है।Ek value par alag hona kaafi hai.x = 0:\ 3\cos^2 0 = 3,\quad \cos(3 \cdot 0^2) = \cos 0 = 1
✔ g \circ f(x) = 3\cos^2 x,\ f \circ g(x) = \cos 3x^2, and g \circ f \ne f \circ g.g \circ f(x) = 3\cos^2 x,\ f \circ g(x) = \cos 3x^2, और g \circ f \ne f \circ g।g \circ f(x) = 3\cos^2 x,\ f \circ g(x) = \cos 3x^2, aur g \circ f \ne f \circ g.
f(x) = 4x + 3 and its inverse f⁻¹(y) = (y − 3)/4f(x) = 4x + 3 और इसका प्रतिलोम f⁻¹(y) = (y − 3)/4f(x) = 4x + 3 aur iska inverse f⁻¹(y) = (y − 3)/4NCERT Example 17 · 7 tappable partsOpenSolution — step by step (4)हल — चरण दर चरण (4)Hal — step by step (4)
- Take any y in Y; by the definition of Y, y = 4x + 3 for some x in N. Solve for x.Y का कोई y लीजिए; Y की परिभाषा से किसी x ∈ N के लिए y = 4x + 3। x के लिए हल कीजिए।Y ka koi y lijiye; Y ki definition se kisi x ∈ N ke liye y = 4x + 3. x ke liye solve kijiye.y = 4x + 3 \Rightarrow x = \dfrac{y - 3}{4}
- Define g by this formula.इस सूत्र से g परिभाषित कीजिए।Is formula se g define kijiye.g : Y \to N,\quad g(y) = \dfrac{y - 3}{4}
- g undoes f, so g \circ f = I_N.g, f को उलट देता है, इसलिए g \circ f = I_N।g, f ko ulta kar deta hai, isliye g \circ f = I_N.g \circ f(x) = g(4x + 3) = \dfrac{4x + 3 - 3}{4} = x
- And f undoes g, so f \circ g = I_Y.और f, g को उलट देता है, इसलिए f \circ g = I_Y।Aur f, g ko ulta kar deta hai, isliye f \circ g = I_Y.f \circ g(y) = f\!\left(\dfrac{y - 3}{4}\right) = \dfrac{4(y - 3)}{4} + 3 = y - 3 + 3 = y
✔ f is invertible and f^{-1}(y) = \dfrac{y - 3}{4}.f व्युत्क्रमणीय है और f^{-1}(y) = \dfrac{y - 3}{4}।f invertible hai aur f^{-1}(y) = \dfrac{y - 3}{4}.
(Exercise 1.2, Q12) f : R \to R,\ f(x) = 3x is (A) one-one onto (B) many-one onto (C) one-one but not onto (D) neither one-one nor onto(प्रश्नावली 1.2, प्र. 12) f : R \to R,\ f(x) = 3x है: (A) एकैकी आच्छादक (B) बहुएक आच्छादक (C) एकैकी पर आच्छादक नहीं (D) न एकैकी न आच्छादक(Exercise 1.2, Q12) f : R \to R,\ f(x) = 3x hai: (A) one-one onto (B) many-one onto (C) one-one par onto nahi (D) na one-one na onto
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(A) — and so it is invertible, with f^{-1}(y) = \dfrac{y}{3}.(A) — इसलिए यह व्युत्क्रमणीय है, f^{-1}(y) = \dfrac{y}{3}।(A) — isliye ye invertible hai, f^{-1}(y) = \dfrac{y}{3}.
Miscellaneous Examplesविविध उदाहरणMiscellaneous Examples
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Reflexive, for every a ∈ A.स्वतुल्य, हर a ∈ A के लिए।Reflexive, har a ∈ A ke liye.(a, a) \in R_1,\ (a, a) \in R_2 \Rightarrow (a, a) \in R_1 \cap R_2
- Symmetric, because each of R_1, R_2 is symmetric.सममित, क्योंकि R_1, R_2 दोनों सममित हैं।Symmetric, kyunki R_1, R_2 dono symmetric hain.(a, b) \in R_1 \cap R_2 \Rightarrow (b, a) \in R_1 \text{ and } (b, a) \in R_2 \Rightarrow (b, a) \in R_1 \cap R_2
- Transitive, because each is transitive.संक्रामक, क्योंकि दोनों संक्रामक हैं।Transitive, kyunki dono transitive hain.(a, b), (b, c) \in R_1 \cap R_2 \Rightarrow (a, c) \in R_1 \text{ and } (a, c) \in R_2
✔ R_1 \cap R_2 is an equivalence relation.R_1 \cap R_2 एक तुल्यता संबंध है।R_1 \cap R_2 ek equivalence relation hai.
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Reflexive.स्वतुल्य।Reflexive.xy = yx \Rightarrow (x, y)\,R\,(x, y)
- Symmetric.सममित।Symmetric.xv = yu \Rightarrow uy = vx \Rightarrow (u, v)\,R\,(x, y)
- Transitive: multiply by a/u and use a/u = b/v (from ub = va; all numbers are positive, so division is allowed).संक्रामक: a/u से गुणा कीजिए और a/u = b/v (ub = va से; सभी संख्याएँ धनात्मक हैं, इसलिए भाग दे सकते हैं) का प्रयोग कीजिए।Transitive: a/u se multiply kijiye aur a/u = b/v (ub = va se; saari numbers positive hain, isliye divide kar sakte hain) use kijiye.xv = yu,\ ub = va \Rightarrow xv\dfrac{a}{u} = yu\dfrac{a}{u} \Rightarrow xv\dfrac{b}{v} = yu\dfrac{a}{u} \Rightarrow xb = ya
✔ (x, y)\,R\,(a, b), so R is transitive; R is an equivalence relation.(x, y)\,R\,(a, b), अतः R संक्रामक है; R एक तुल्यता संबंध है।(x, y)\,R\,(a, b), isliye R transitive hai; R equivalence relation hai.
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Key fact: inside each of these sets, the difference of any two elements is a multiple of 3 (they leave the same remainder on division by 3).मुख्य बात: इन समुच्चयों में से हर एक के भीतर किन्हीं दो अवयवों का अंतर 3 का गुणज है (3 से भाग देने पर शेषफल समान)।Main baat: in sets mein se har ek ke andar kinhi do elements ka difference 3 ka multiple hai (3 se divide karne par remainder same).\{1,4,7\},\ \{2,5,8\},\ \{3,6,9\}
- So R_1 \subset R_2.अतः R_1 \subset R_2।Isliye R_1 \subset R_2.(x, y) \in R_1 \Rightarrow 3 \mid (x - y) \Rightarrow \{x, y\} \text{ lie in the same one of the three sets} \Rightarrow (x, y) \in R_2
- So R_2 \subset R_1.अतः R_2 \subset R_1।Isliye R_2 \subset R_1.(x, y) \in R_2 \Rightarrow \{x, y\} \subset \text{one set} \Rightarrow 3 \mid (x - y) \Rightarrow (x, y) \in R_1
✔ R_1 = R_2R_1 = R_2R_1 = R_2
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- Reflexive.स्वतुल्य।Reflexive.f(a) = f(a) \Rightarrow (a, a) \in R
- Symmetric.सममित।Symmetric.f(a) = f(b) \Rightarrow f(b) = f(a) \Rightarrow (b, a) \in R
- Transitive.संक्रामक।Transitive.f(a) = f(b),\ f(b) = f(c) \Rightarrow f(a) = f(c) \Rightarrow (a, c) \in R
✔ R is an equivalence relation.R एक तुल्यता संबंध है।R ek equivalence relation hai.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- A one-one function from {1, 2, 3} to itself just arranges 1, 2, 3 in some order.{1, 2, 3} से स्वयं तक एकैकी फलन बस 1, 2, 3 को किसी क्रम में रखता है (क्रमचय)।{1, 2, 3} se khud tak one-one function bas 1, 2, 3 ko kisi order mein rakhta hai (permutation).\text{one-one } f : \{1,2,3\} \to \{1,2,3\} = \text{a permutation of } 1, 2, 3
- f(1) has 3 choices, f(2) then 2, f(3) then 1.f(1) के 3 विकल्प, फिर f(2) के 2, फिर f(3) का 1।f(1) ke 3 choices, phir f(2) ke 2, phir f(3) ka 1.3! = 3 \times 2 \times 1 = 6
✔ 666
Solution — step by step (3)हल — चरण दर चरण (3)Hal — step by step (3)
- The smallest such relation: reflexive pairs, the given pairs, and (1, 3) for transitivity.सबसे छोटा ऐसा संबंध: स्वतुल्य युग्म, दिए गए युग्म, और संक्रामकता के लिए (1, 3)।Sabse chhota aisa relation: reflexive pairs, diye gaye pairs, aur transitivity ke liye (1, 3).R_1 = \{(1,1), (2,2), (3,3), (1,2), (2,3), (1,3)\}
- Adding just (2, 1), or just (3, 2), keeps it reflexive and transitive and not symmetric.केवल (2, 1), या केवल (3, 2) जोड़ने पर भी यह स्वतुल्य और संक्रामक रहता है, पर सममित नहीं होता।Sirf (2, 1), ya sirf (3, 2) jodne par bhi ye reflexive, transitive aur non-symmetric rehta hai.R_2 = R_1 \cup \{(2,1)\},\quad R_3 = R_1 \cup \{(3,2)\}
- Adding (3, 1), or both (2, 1) and (3, 2), forces the remaining pairs (for transitivity) and the relation becomes symmetric, which is not wanted.(3, 1) जोड़ने पर, या (2, 1) और (3, 2) दोनों जोड़ने पर, संक्रामकता के लिए बाकी युग्म भी जोड़ने पड़ते हैं और संबंध सममित हो जाता है, जो नहीं चाहिए।(3, 1) jodne par, ya (2, 1) aur (3, 2) dono jodne par, transitivity ke liye baaki pairs bhi jodne padte hain aur relation symmetric ho jaata hai, jo nahi chahiye.\text{adding } (3,1) \text{ or both } (2,1), (3,2) \Rightarrow \text{forced to become } A \times A
✔ Exactly three relations: R_1, R_2, R_3.ठीक तीन संबंध: R_1, R_2, R_3।Theek teen relations: R_1, R_2, R_3.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- The smallest equivalence relation containing (1, 2) and (2, 1).(1, 2) और (2, 1) वाला सबसे छोटा तुल्यता संबंध।(1, 2) aur (2, 1) wala sabse chhota equivalence relation.R_1 = \{(1,1), (2,2), (3,3), (1,2), (2,1)\}
- Only (2, 3), (3, 2), (1, 3), (3, 1) are left. Adding any one forces all four (symmetry, then transitivity), giving the universal relation.केवल (2, 3), (3, 2), (1, 3), (3, 1) बचे हैं। इनमें से कोई एक जोड़ने पर चारों जोड़ने पड़ते हैं (पहले सममिति, फिर संक्रामकता) और सार्वत्रिक संबंध बन जाता है।Sirf (2, 3), (3, 2), (1, 3), (3, 1) bache hain. Inmein se koi ek jodne par chaaron jodne padte hain (pehle symmetry, phir transitivity) aur universal relation ban jaata hai.\text{add } (2,3) \Rightarrow \text{need } (3,2) \Rightarrow \text{need } (1,3), (3,1)
✔ Two equivalence relations: R_1 and the universal relation A \times A.दो तुल्यता संबंध: R_1 और सार्वत्रिक संबंध A \times A।Do equivalence relations: R_1 aur universal relation A \times A.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- I_N is onto: every y is the image of itself.I_N आच्छादक है: हर y स्वयं का प्रतिबिंब है।I_N onto hai: har y khud ka image hai.I_N(x) = y \text{ for } x = y
- 3 in the co-domain is not reached, so I_N + I_N is not onto.सहप्रांत का 3 कभी नहीं मिलता, इसलिए I_N + I_N आच्छादक नहीं।Co-domain ka 3 kabhi nahi milta, isliye I_N + I_N onto nahi.2x = 3 \Rightarrow x = \tfrac{3}{2} \notin N
✔ I_N is onto but I_N + I_N is not onto.I_N आच्छादक है, परंतु I_N + I_N आच्छादक नहीं।I_N onto hai, par I_N + I_N onto nahi.
Solution — step by step (2)हल — चरण दर चरण (2)Hal — step by step (2)
- On [0, \pi/2], sin only increases and cos only decreases, so both are one-one.[0, \pi/2] पर sin केवल बढ़ता है और cos केवल घटता है, इसलिए दोनों एकैकी हैं।[0, \pi/2] par sin sirf badhta hai aur cos sirf ghatta hai, isliye dono one-one hain.x_1 \ne x_2 \in \left[0, \tfrac{\pi}{2}\right] \Rightarrow \sin x_1 \ne \sin x_2,\ \cos x_1 \ne \cos x_2
- Two different inputs, same output.दो अलग इनपुट, एक ही आउटपुट।Do alag inputs, same output.(f + g)(0) = \sin 0 + \cos 0 = 1,\quad (f + g)\!\left(\tfrac{\pi}{2}\right) = \sin\tfrac{\pi}{2} + \cos\tfrac{\pi}{2} = 1
✔ f and g are one-one, but f + g is not one-one.f और g एकैकी हैं, परंतु f + g एकैकी नहीं।f aur g one-one hain, par f + g one-one nahi.
(Miscellaneous Exercise, Q4) Find the number of all onto functions from the set {1, 2, 3, …, n} to itself.(विविध प्रश्नावली, प्र. 4) समुच्चय {1, 2, 3, …, n} से स्वयं तक के सभी आच्छादक फलनों की संख्या ज्ञात कीजिए।(Miscellaneous Exercise, Q4) Set {1, 2, 3, …, n} se khud tak saare onto functions ki sankhya nikaliye.
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n! (an onto function from a finite set to itself is also one-one, i.e. a permutation).n! (परिमित समुच्चय से स्वयं तक आच्छादक फलन एकैकी भी होता है, यानी एक क्रमचय)।n! (finite set se khud tak onto function one-one bhi hota hai, yaani ek permutation).
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