रेषीय समीकरणे आणि युगपत समीकरणे
दुकानदार म्हणतो : "2 वह्या आणि 3 पेन ₹ 70 ला." एवढ्याने कोणत्याही वस्तूची किंमत कळत नाही. आणखी एक माहिती, "3 वह्या आणि 2 पेन ₹ 80 ला", मिळाली की दोन्ही किमती काढता येतात. दोन माहिती, दोन अज्ञात.
दोन चलांतील रेषीय समीकरण हे ax + by + c = 0 या रूपात असते, जिथे a, b, c वास्तव संख्या असून a, b दोन्ही शून्य नसतात.
नियम 1 : रेषीय की नाही? — चल असलेल्या प्रत्येक पदाचा घात 1 हवा. 2x + 3y = 7 हे 2x + 3y − 7 = 0 होते, म्हणून रेषीय. पण xy = 6 आणि x2 + y = 3 रेषीय नाहीत, कारण xy आणि x2 चा घात 2 आहे.
- सोपे : 5x − 2y = 9 रेषीय आहे.
- मध्यम : 3x = 4y − 12 हे 3x − 4y + 12 = 0 होते.
- परीक्षेसाठी : 2xy + 3 = 0 रेषीय आहे का? नाही, xy पदाचा घात 2.
नियम 2 : एकसामायिक समीकरणे — एकत्र घेतलेली दोन रेषीय समीकरणे म्हणजे एकसामायिक समीकरणे. विलोपन (एक चल काढून टाकणे) किंवा प्रतिस्थापन पद्धतीने सोडवतात. x + y = 10 आणि x − y = 2 : बेरजेने 2x = 12, म्हणून x = 6 आणि y = 4. 3x + 2y = 16 आणि x − y = 2 : x = y + 2 घ्या, म्हणून 5y + 6 = 16, y = 2, x = 4.
- सोपे : x + y = 7 आणि x − y = 1 वरून x = 4, y = 3.
- मध्यम : 2x + y = 11 आणि x − y = 1 : बेरजेने 3x = 12, x = 4, y = 3.
- परीक्षेसाठी : 4x + 3y = 17 आणि 3x + 4y = 18 (सहगुणक आदलाबदल) : बेरजेने x + y = 5; वजाबाकीने x − y = −1; म्हणून x = 2 आणि y = 3.
सामान्य रूप ax + by + c = 0. उत्तर दोन्ही समीकरणांत तपासा.
उत्तर फक्त एकाच समीकरणात तपासणे. ते दोन्हींना लागू हवे.
आठवणीची युक्ती : "दोन चल = दोन समीकरणे".
फरक ओळखा
| पद्धत | कल्पना |
|---|---|
| विलोपन | एक चल जाण्यासाठी मिळवा/वजा करा |
| प्रतिस्थापन | एक चल दुसऱ्याच्या रूपात मांडा |
सरावासाठी प्रश्न
- 1दोन चलांतील रेषीय समीकरणाचे सामान्य रूप?
- 2x2 + y = 5 रेषीय आहे का?
- 34x = 3y + 8 सामान्य रूपात लिहा.
- 4x + y = 9, x − y = 3 सोडवा.
- 52x + y = 10, x = 3 सोडवा.
- 63x + y = 14, x − y = 2 सोडवा.
- 75x + 2y = 26, 3x + 4y = 24 सोडवा.
- 8उत्तराने दोन्ही समीकरणे का पूर्ण व्हावीत?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1ax + by + c = 0.
- 2नाही.
- 34x − 3y − 8 = 0.
- 4x = 6, y = 3.
- 5y = 4.
- 64x = 16, x = 4, y = 2.
- 7पहिले दुप्पट : 10x + 4y = 52; वजा करा : 7x = 28, x = 4, y = 3.
- 8एकसामायिक म्हणजे दोन्ही एकाच वेळी खरी.
आलेखीय पद्धत
दर मिनिटाला 1 किमी पुढे जाणाऱ्या सायकलस्वाराचा मार्ग काढला तर सरळ रेषा मिळते. दोन चलांतील प्रत्येक रेषीय समीकरणाचा आलेख सरळ रेषा असतो. दोन अशा रेषा एकमेकींना छेदतात, शेजारी चालतात किंवा एकमेकींवर बसतात.
दोन चलांतील रेषीय समीकरणाचा आलेख सरळ रेषा असतो. एकसामायिक समीकरणांचे उत्तर म्हणजे त्यांच्या रेषांचा छेदनबिंदू.
नियम 1 : रेषा काढणे आणि आलेखाने सोडवणे — किमान 3 किंवा 4 जोड्या काढा (x = 0, मग y = 0 घेतल्यास सोपे बिंदू मिळतात) आणि त्या एकाच रेषेवर आहेत ते तपासा. 2x + y = 6 साठी : (0, 6), (3, 0), (1, 4), (2, 2). रेषा y = 3 ही X-अक्षाला समांतर आणि x = −2 ही Y-अक्षाला समांतर. x + y = 5 आणि x − y = 1 सोडवण्यासाठी दोन्ही रेषा काढा; त्या (3, 2) मध्ये भेटतात, म्हणून x = 3, y = 2.
आकृतीत : आकृतीत एकसामायिक समीकरणांचे उत्तर म्हणजे त्यांच्या रेषा जिथे भेटतात तो बिंदू.
- सोपे : (1, 4) हा 2x + y = 6 वर आहे, कारण 2 + 4 = 6.
- मध्यम : x + y = 5 ही (0, 5) आणि (5, 0) मधून जाते.
- परीक्षेसाठी : रेषा x + y = 5 आणि x − y = 1 (3, 2) मध्ये भेटतात : 3 + 2 = 5 आणि 3 − 2 = 1.
नियम 2 : तीन शक्यता — a1x + b1y = c1 आणि a2x + b2y = c2 साठी : रेषा छेदतात तर एकच उत्तर; समांतर असतील तर उत्तर नाही; एकरूप असतील तर अनंत उत्तरे. x + y = 3 आणि 2x + 2y = 6 एकच रेषा (एकरूप). 3x + 2y = 6 आणि 6x + 4y = 18 समांतर, कारण 36 = 24 = 12 पण 618 = 13.
आकृतीत : आकृतीत छेदणाऱ्या, समांतर आणि एकरूप रेषांमुळे एक, एकही नाही किंवा अनंत उत्तरे मिळतात.
आलेखीय पद्धत
ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.
ॲपमध्ये उघडा- सोपे : छेदणाऱ्या रेषा एक उत्तर देतात.
- मध्यम : समांतर रेषा उत्तर देत नाहीत.
- परीक्षेसाठी : x + 2y = 4 आणि 3x + 6y = 12 : 13 = 26 = 412, म्हणून रेषा एकरूप.
छेदतात : 1 उत्तर. समांतर : नाही. एकच रेषा : अनंत.
बिंदू चुकीने वाचणे. निर्देशक दोन्ही समीकरणांत तपासा.
आठवणीची युक्ती : "छेद = एक; समांतर = शून्य; एकरूप = अनंत".
फरक ओळखा
| रेषा | उत्तरे |
|---|---|
| छेदणाऱ्या | एक |
| समांतर | नाही |
| एकरूप | अनंत |
सरावासाठी प्रश्न
- 1दोन चलांतील रेषीय समीकरणाचा आलेख काय असतो?
- 2आलेखाने एकसामायिक समीकरणे कशी सोडवतात?
- 3x + y = 6 चे x आणि y अंतःखंड काढा.
- 4(2, 3) हा 3x − y = 3 वर आहे का?
- 5रेषा समांतर असतील तर उत्तरांची संख्या?
- 6रेषा एकरूप असतील तर उत्तरांची संख्या?
- 7x + y = 2 आणि 2x + 2y = 7 ला उत्तर आहे का?
- 8आलेखाने सोडवा : x + y = 6, x − y = 2.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1सरळ रेषा.
- 2रेषा जिथे भेटतात तो बिंदू शोधतात.
- 3(6, 0) आणि (0, 6).
- 46 − 3 = 3, होय.
- 5एकही नाही.
- 6अनंत.
- 7नाही, त्या समांतर आहेत.
- 8त्या (4, 2) मध्ये भेटतात.
सारणिक आणि क्रेमरची पद्धत
दोन समीकरणांतील संख्या घेऊन ठरावीक कृतीने उत्तर देणारे यंत्र समजा : आडवे गुणा, वजा करा. ती कृती म्हणजे सारणिक (determinant) आणि ती वापरून समीकरणे सोडवणे म्हणजे क्रेमरची पद्धत.
(a, b) आणि (c, d) या ओळींच्या सारणिकाची किंमत ad − bc. क्रेमरची पद्धत D, Dx, Dy वापरते : x = DxD, y = DyD.
नियम 1 : सारणिकाची किंमत — ओळी (2, 5) आणि (1, 3) : किंमत = 2 × 3 − 5 × 1 = 1. ओळी (4, 3) आणि (2, 1) : 4 × 1 − 3 × 2 = −2. ओळी (−3, 2) आणि (5, 4) : −12 − 10 = −22.
- सोपे : ओळी (3, 1) आणि (2, 4) : 12 − 2 = 10.
- मध्यम : ओळी (5, −2) आणि (1, 3) : 15 + 2 = 17.
- परीक्षेसाठी : ओळी (6, 3) आणि (4, 2) : 12 − 12 = 0.
नियम 2 : क्रेमरची पद्धत — a1x + b1y = c1 आणि a2x + b2y = c2 साठी : D = a1b2 − a2b1 (0 नसावा); Dx मध्ये x ची स्तंभ संख्या स्थिरांकांनी बदलतात; Dy मध्ये y ची स्तंभ संख्या स्थिरांकांनी बदलतात. उदाहरण 3x + 2y = 7 आणि x + 4y = 9 : D = 12 − 2 = 10; Dx = 7 × 4 − 9 × 2 = 10; Dy = 3 × 9 − 1 × 7 = 20. म्हणून x = 1 आणि y = 2. पडताळा : 3 + 4 = 7 आणि 1 + 8 = 9.
आकृतीत : आकृतीत क्रेमरची पद्धत : D मध्ये सहगुणक तसेच; Dx आणि Dy मध्ये एक स्तंभ स्थिरांकांनी बदलतात.
- सोपे : x + y = 5 आणि x − y = 1 : D = −2, Dx = −6, Dy = −4, म्हणून x = 3, y = 2.
- मध्यम : 2x − y = 3 आणि x + 3y = 5 : D = 7, Dx = 14, Dy = 7, म्हणून x = 2, y = 1.
- परीक्षेसाठी : 2x + 4y = 6 आणि x + 2y = 5 मध्ये D = 4 − 4 = 0, म्हणून क्रेमरची पद्धत एकमेव उत्तर देऊ शकत नाही.
D शून्य नसावा. x = Dx ÷ D, y = Dy ÷ D.
समीकरणे ax + by = c या रूपात न आणणे. आधी मांडणी करा.
आठवणीची युक्ती : "आडवे गुणा, वजा; D शून्य नको".
फरक ओळखा
| सारणिक | बदल |
|---|---|
| D | काही नाही |
| Dx | x चा स्तंभ स्थिरांकांनी |
| Dy | y चा स्तंभ स्थिरांकांनी |
सरावासाठी प्रश्न
- 1(a, b) आणि (c, d) ओळींच्या सारणिकाची किंमत?
- 2क्रेमरची पद्धत कोणाच्या नावावरून आहे?
- 3ओळी (7, 2) आणि (3, 1) : किंमत?
- 4x चे सूत्र?
- 5D = 0 असेल तर?
- 6क्रेमरने सोडवा : x + 2y = 8, 3x − y = 3.
- 7क्रेमरने सोडवा : 4x + y = 14, 2x + 3y = 12.
- 82x + 3y = 6 आणि 4x + 6y = 12 ची उत्तरे किती?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1ad − bc.
- 2गॅब्रिएल क्रेमर, स्विस गणितज्ञ.
- 37 − 6 = 1.
- 4Dx ÷ D.
- 5एकमेव उत्तर नाही.
- 6D = −7, Dx = −14, Dy = −21; x = 2, y = 3.
- 7D = 10, Dx = 30, Dy = 20; x = 3, y = 2.
- 8D = 0 आणि रेषा एकरूप : अनंत.
रेषीय समीकरणांत रूपांतरित होणारी समीकरणे
काही समीकरणे अवघड दिसतात कारण अज्ञात छेदात असते. पण "1 भागिले x" ला टोपणनाव दिले की समीकरण साधे रेषीय होते.
काही अरेषीय समीकरणे योग्य राशींच्या जागी नवीन चल घेतल्यावर रेषीय होतात. अपूर्णांकाचा छेद कधीही शून्य असत नाही.
नियम 1 : x आणि y छेदात असलेली समीकरणे — 2/x + 3/y = 12 आणि 1/x + 1/y = 5. m = 1x, n = 1y घ्या. मग 2m + 3n = 12 आणि m + n = 5. दुसऱ्यावरून m = 5 − n, म्हणून 10 − 2n + 3n = 12, n = 2, m = 3. म्हणून x = 13, y = 12. पडताळा : 2 ÷ 13 = 6, 3 ÷ 12 = 6, बेरीज 12; आणि 3 + 2 = 5.
आकृतीत : आकृतीत नवीन चलांमुळे अपूर्णांकी समीकरणे रेषीय होतात.
- सोपे : 1x = 2 असेल तर x = 12.
- मध्यम : m = 5 आणि n = 4 असेल तर x = 15 आणि y = 14.
- परीक्षेसाठी : x = 0 चालत नाही, कारण 1/x अपरिभाषित.
नियम 2 : x + y आणि x − y छेदात असलेली समीकरणे — 10/(x + y) + 2/(x − y) = 4 आणि 15/(x + y) − 4/(x − y) = −1 सोडवा. a = 1(x + y), b = 1(x − y) घ्या. मग 10a + 2b = 4 आणि 15a − 4b = −1. पहिले दुप्पट : 20a + 4b = 8; मिळवा : 35a = 7, a = 15 आणि b = 1. म्हणून x + y = 5, x − y = 1, यावरून x = 3, y = 2.
- सोपे : a = 15 म्हणजे x + y = 5.
- मध्यम : b = 1 म्हणजे x − y = 1.
- परीक्षेसाठी : पडताळा : 10 ÷ 5 + 2 ÷ 1 = 4 आणि 15 ÷ 5 − 4 ÷ 1 = −1.
बदला, नवीन चल सोडवा, मग x आणि y कडे परत या.
m आणि n वरच थांबणे. प्रश्न x आणि y विचारतो.
आठवणीची युक्ती : "बदला → सोडवा → परत या".
फरक ओळखा
| मूळ | नवीन चल |
|---|---|
| 1x | m |
| 1y | n |
| 1(x + y) | a |
सरावासाठी प्रश्न
- 1नवीन चल का घेतो?
- 2m = 1x आणि m = 4 असेल तर x काढा.
- 3छेद शून्य असू शकतो का?
- 46/x + 2/y = 8 हे m आणि n मध्ये लिहा.
- 5सोडवा : 1/x + 1/y = 5, 1/x − 1/y = 1.
- 6सोडवा : 2/x + 1/y = 7, 1/x + 1/y = 4.
- 7x + y = 5 आणि x − y = 1 असेल तर 1/(x + y) व 1/(x − y) काढा.
- 8शेवटी परत बदल का करतो?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1समीकरणे रेषीय करण्यासाठी.
- 214.
- 3नाही.
- 46m + 2n = 8.
- 5m = 3, n = 2; x = 13, y = 12.
- 6वजा करा : m = 3, n = 1; x = 13, y = 1.
- 715 आणि 1.
- 8उत्तर x आणि y साठी हवे, नवीन चलांसाठी नाही.
युगपत समीकरणांचे उपयोग
शाब्दिक उदाहरण म्हणजे दोन दडलेल्या संख्यांची गोष्ट. दडलेल्या संख्यांना x आणि y ही नावे द्या, गोष्टीतील प्रत्येक वाक्याचे समीकरण करा, की दोन एकसामायिक समीकरणे तयार.
शाब्दिक उदाहरण सोडवताना : दोन चल गृहीत धरा, दोन अटींवरून दोन समीकरणे बनवा, ती सोडवा आणि उत्तर गोष्टीत तपासा.
नियम 1 : आकार आणि किमती — आयताची परिमिती 50 सेमी आणि लांबी रुंदीपेक्षा 5 सेमी जास्त. l + b = 25 आणि l − b = 5, म्हणून l = 15 सेमी आणि b = 10 सेमी. दोन वह्या आणि तीन पेन ₹ 70 ला; तीन वह्या आणि दोन पेन ₹ 80 ला. 2x + 3y = 70 आणि 3x + 2y = 80 : बेरजेने x + y = 30; वजाबाकीने x − y = 10, म्हणून वही ₹ 20 आणि पेन ₹ 10.
आकृतीत : आकृतीत शाब्दिक उदाहरणाची दोन समीकरणे होतात, ती सोडवून तपासली जातात.
- सोपे : दोन संख्यांची बेरीज 12 आणि फरक 2 : त्या 7 आणि 5.
- मध्यम : आयताचे l + b = 25 आणि l − b = 5, म्हणून l = 15 आणि b = 10.
- परीक्षेसाठी : किमती पडताळा : 2 × 20 + 3 × 10 = 70 आणि 3 × 20 + 2 × 10 = 80.
नियम 2 : अंक आणि नाव — दोन अंकी संख्येच्या अंकांची बेरीज 9 आणि अंक उलटवून झालेली संख्या 27 ने जास्त. दशक x आणि एकक y घेतल्यास : x + y = 9 आणि 9(y − x) = 27, म्हणून y − x = 3. मग y = 6, x = 3 आणि संख्या 36 (63 − 36 = 27). नावेचा वेग x किमी/तास आणि प्रवाहाचा वेग y किमी/तास : प्रवाहाविरुद्ध वेग x − y, प्रवाहाबरोबर वेग x + y. 15 किमी प्रवाहाविरुद्ध आणि 27 किमी प्रवाहाबरोबर 6 तासांत, तसेच 25 किमी प्रवाहाविरुद्ध आणि 18 किमी प्रवाहाबरोबर 7 तासांत गेली तर a = 1(x − y), b = 1(x + y) घ्या : 15a + 27b = 6 आणि 25a + 18b = 7 वरून a = 15, b = 19. म्हणून x − y = 5, x + y = 9, आणि नावेचा वेग 7 किमी/तास व प्रवाहाचा 2 किमी/तास.
- सोपे : अंक 3 आणि 6 यांची बेरीज 9.
- मध्यम : प्रवाहाविरुद्ध वेग = 7 − 2 = 5 किमी/तास; प्रवाहाबरोबर = 9 किमी/तास.
- परीक्षेसाठी : नाव पडताळा : 15 ÷ 5 + 27 ÷ 9 = 6 आणि 25 ÷ 5 + 18 ÷ 9 = 7.
अज्ञातांना नावे द्या, दोन समीकरणे करा, सोडवा, गोष्टीत तपासा.
एकक न लिहिता किंवा तपासल्याशिवाय उत्तर देणे. एकक लिहा आणि तपासा.
आठवणीची युक्ती : "नाव द्या → समीकरण → सोडवा → तपासा".
फरक ओळखा
| प्रकार | नेहमीची समीकरणे |
|---|---|
| बेरीज व फरक | x + y = s, x − y = d |
| किमती | ax + by = p, cx + dy = q |
| नाव व प्रवाह | वेग x − y आणि x + y |
सरावासाठी प्रश्न
- 1शाब्दिक उदाहरणातील पहिली पायरी?
- 2दोन चलांसाठी किती समीकरणे लागतात?
- 3दोन संख्यांची बेरीज 20 आणि फरक 4. त्या काढा.
- 4पेन आणि पेन्सिल मिळून ₹ 15; पेन ₹ 5 ने महाग. दोन्ही किमती काढा.
- 5दोन अंकी संख्येच्या अंकांची बेरीज 7 आणि उलटलेली संख्या 9 ने जास्त. ती काढा.
- 6नावेचा प्रवाहाविरुद्ध वेग 6 किमी/तास आणि प्रवाहाबरोबर 10 किमी/तास. नावेचा व प्रवाहाचा वेग काढा.
- 7आयताची परिमिती 36 सेमी; लांबी रुंदीच्या दुप्पट. बाजू काढा.
- 8उत्तर गोष्टीत का तपासावे?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1अज्ञातांसाठी चले गृहीत धरणे.
- 2दोन.
- 312 आणि 8.
- 4पेन ₹ 10, पेन्सिल ₹ 5.
- 5y − x = 1, म्हणून 34.
- 6नाव 8 किमी/तास, प्रवाह 2 किमी/तास.
- 7l + b = 18, l = 2b : b = 6, l = 12.
- 8ते अटींना बसते आणि अर्थपूर्ण आहे याची खात्री करण्यासाठी.
झटपट उजळणी
- आलेखीय पद्धत : उकल म्हणजे छेदनबिंदू; क्रेमरचा नियम : x = Dx ÷ D आणि y = Dy ÷ D, D शून्य नसावा.
- 1/x आणि 1/y, किंवा 1/(x − y) आणि 1/(x + y) यांच्या जागी नवीन चल घेऊन रेषीय समीकरणे मिळवा.
- शाब्दिक उदाहरणांत दोन अटींवरून दोन समीकरणे मांडा आणि सोडवा.