MP Board Class 12 Maths Chapter 1: Relations and Function…
🔢 MP Board Class 12 Maths — Chapter 1: सम्बन्ध एवं फलन (Relations and Functions)
📌 Key Concepts
1. सम्बन्ध (Relations)
समुच्चय A से समुच्चय B में सम्बन्ध, A × B का एक उपसमुच्चय (subset) होता है।
प्रकार (Types of Relations):
| सम्बन्ध का प्रकार | परिभाषा | शर्त |
|---|---|---|
| रिक्त सम्बन्ध (Empty Relation) | किसी अवयव का सम्बन्ध नहीं | R = ∅ |
| सार्वत्रिक सम्बन्ध (Universal Relation) | सभी अवयव सम्बन्धित | R = A × A |
| स्वतुल्य सम्बन्ध (Reflexive Relation) | प्रत्येक a ∈ A के लिए (a, a) ∈ R | ∀a∈A, (a,a)∈R |
| सममित सम्बन्ध (Symmetric Relation) | (a,b)∈R ⇒ (b,a)∈R | ∀a,b∈A |
| संक्रामक सम्बन्ध (Transitive Relation) | (a,b)∈R, (b,c)∈R ⇒ (a,c)∈R | ∀a,b,c∈A |
| तुल्यता सम्बन्ध (Equivalence Relation) | स्वतुल्य + सममित + संक्रामक | तीनों गुण |
2. फलन (Functions)
समुच्चय A से समुच्चय B में फलन f एक ऐसा सम्बन्ध है जिसमें A के प्रत्येक अवयव का B में एक और केवल एक प्रतिबिम्ब (image) होता है।
निरूपण: f : A → B
प्रकार (Types of Functions):
| फलन का प्रकार | परिभाषा | शर्त |
|---|---|---|
| एकैकी (Injective/One-One) | भिन्न-भिन्न अवयवों के प्रतिबिम्ब भिन्न-भिन्न | x₁ ≠ x₂ ⇒ f(x₁) ≠ f(x₂) |
| आच्छादक (Surjective/Onto) | B का प्रत्येक अवयव किसी न किसी A के अवयव का प्रतिबिम्ब | f(A) = B |
| द्विआच्छादक (Bijective) | एकैकी + आच्छादक दोनों | दोनों शर्तें |
3. फलनों का संयोजन (Composition of Functions)
(f ∘ g)(x) = f(g(x)) — पहले g(x) निकालें, फिर f लगाएँ।
महत्वपूर्ण गुण:
– संयोजन क्रम-विनिमेय (commutative) नहीं: f ∘ g ≠ g ∘ f
– संयोजन साहचर्य (associative) है: (f ∘ g) ∘ h = f ∘ (g ∘ h)
यदि f : A → B और g : B → C, तब gof : A → C
4. व्युत्क्रमणीय फलन (Invertible Functions)
यदि f : A → B द्विआच्छादक (bijective) है, तो f का व्युत्क्रम (inverse) f⁻¹ : B → A परिभाषित होता है।
गुण:
– f⁻¹ ∘ f = Iₐ (A पर तत्समक फलन)
– f ∘ f⁻¹ = I_B (B पर तत्समक फलन)
फलन व्युत्क्रमणीय (invertible) होता है यदि और केवल यदि वह एकैकी और आच्छादक (bijective) हो।
5. द्विआधारी संक्रियाएँ (Binary Operations)
समुच्चय A पर द्विआधारी संक्रिया * : A × A → A
गुण:
| गुण | परिभाषा | उदाहरण |
|---|---|---|
| क्रम-विनिमेय (Commutative) | a * b = b * a | योग (+), गुणन (×) |
| साहचर्य (Associative) | (a * b) * c = a * (b * c) | योग (+), गुणन (×) |
| तत्समक अवयव (Identity Element) | a * e = e * a = a | योग में 0, गुणन में 1 |
| व्युत्क्रमणीय अवयव (Invertible Element) | a * b = b * a = e | 2 का व्युत्क्रम 1/2 |
📝 Important Formulas
| संकल्पना | सूत्र/कथन |
|---|---|
| एकैकी फलन की जाँच | f(x₁) = f(x₂) ⇒ x₁ = x₂ (या अवकलज विधि) |
| आच्छादक फलन की जाँच | प्रत्येक y ∈ B के लिए कोई x ∈ A जहाँ f(x) = y |
| फलनों का संयोजन | (f ∘ g)(x) = f(g(x)), (g ∘ f)(x) = g(f(x)) |
| व्युत्क्रम फलन | f⁻¹(y) = x ⇔ f(x) = y |
| तत्समक फलन | I_A(x) = x, ∀x ∈ A |
| द्विआधारी संक्रिया | a * b ∈ A, ∀a, b ∈ A (संवृत) |
✏️ Solved Examples (5)
Example 1: तुल्यता सम्बन्ध की जाँच
जाँच कीजिए कि क्या समुच्चय A = {1, 2, 3} में सम्बन्ध R = {(1,1), (2,2), (3,3), (1,2), (2,1)} तुल्यता सम्बन्ध है?
हल:
स्वतुल्य (Reflexive): (1,1), (2,2), (3,3) ∈ R ✓
सममित (Symmetric): (1,2) ∈ R ⇒ (2,1) ∈ R ✓
संक्रामक (Transitive): (1,2) ∈ R, (2,1) ∈ R ⇒ (1,1) ∈ R ✓
(2,1) ∈ R, (1,2) ∈ R ⇒ (2,2) ∈ R ✓
∴ R एक तुल्यता सम्बन्ध है। ✅
Example 2: एकैकी फलन की जाँच
f : R → R, f(x) = 2x + 3. क्या f एकैकी है?
हल:
माना f(x₁) = f(x₂)
⇒ 2x₁ + 3 = 2x₂ + 3
⇒ 2x₁ = 2x₂
⇒ x₁ = x₂
चूँकि f(x₁) = f(x₂) ⇒ x₁ = x₂, अतः f एकैकी (injective) है। ✅
Example 3: फलनों का संयोजन
f(x) = x² और g(x) = x + 1 दिया है। (f ∘ g)(x) और (g ∘ f)(x) ज्ञात करें।
हल:
(f ∘ g)(x) = f(g(x)) = f(x + 1) = (x + 1)² = x² + 2x + 1
(g ∘ f)(x) = g(f(x)) = g(x²) = x² + 1
यहाँ (f ∘ g)(x) ≠ (g ∘ f)(x), अतः संयोजन क्रम-विनिमेय नहीं है। ✅
Example 4: व्युत्क्रम फलन ज्ञात करना
f : R → R, f(x) = 4x – 7 का व्युत्क्रम ज्ञात करें।
हल:
माना y = f(x) = 4x - 7
⇒ y = 4x - 7
⇒ 4x = y + 7
⇒ x = (y + 7)/4
∴ f⁻¹(y) = (y + 7)/4
या f⁻¹(x) = (x + 7)/4
सत्यापन:
f⁻¹(f(x)) = f⁻¹(4x - 7) = (4x - 7 + 7)/4 = 4x/4 = x ✓
f(f⁻¹(x)) = f((x + 7)/4) = 4·(x + 7)/4 - 7 = x + 7 - 7 = x ✓
Example 5: द्विआधारी संक्रिया के गुण
समुच्चय R पर संक्रिया a * b = a + b – ab परिभाषित है। जाँच करें कि * क्रम-विनिमेय और साहचर्य है या नहीं।
हल:
क्रम-विनिमेय:
a * b = a + b - ab
b * a = b + a - ba = a + b - ab (चूँकि ab = ba)
∴ a * b = b * a — क्रम-विनिमेय ✅
साहचर्य:
(a * b) * c = (a + b - ab) * c
= (a + b - ab) + c - (a + b - ab)c
= a + b - ab + c - ac - bc + abc
= a + b + c - ab - bc - ac + abc
a * (b * c) = a * (b + c - bc)
= a + (b + c - bc) - a(b + c - bc)
= a + b + c - bc - ab - ac + abc
= a + b + c - ab - bc - ac + abc
∴ (a * b) * c = a * (b * c) — साहचर्य ✅
📝 Practice Questions (5)
Q1. जाँच कीजिए कि क्या समुच्चय A = {1, 2, 3, 4, 5} में R = {(a,b) : a – b सम है} एक तुल्यता सम्बन्ध है?
👉 उत्तर देखें
**स्वतुल्य:** a – a = 0 (सम) ⇒ (a,a) ∈ R, ∀a ∈ A ✓
**सममित:** यदि (a,b) ∈ R ⇒ a – b सम ⇒ b – a = -(a-b) सम ⇒ (b,a) ∈ R ✓
**संक्रामक:** यदि (a,b) ∈ R और (b,c) ∈ R ⇒ a-b सम और b-c सम
⇒ (a-b) + (b-c) = a-c सम ⇒ (a,c) ∈ R ✓
**∴ R तुल्यता सम्बन्ध है।** ✅
Q2. सिद्ध कीजिए कि f : R → R, f(x) = x³ एकैकी और आच्छादक दोनों है।
👉 उत्तर देखें
**एकैकी:** माना f(x₁) = f(x₂) ⇒ x₁³ = x₂³ ⇒ x₁ = x₂ (घनमूल लेने पर) ✓
**आच्छादक:** किसी y ∈ R के लिए, x = ∛y ∈ R इस प्रकार f(x) = (∛y)³ = y ✓
**∴ f द्विआच्छादक (bijective) है।** ✅
Q3. f(x) = 2x + 5 और g(x) = x² – 1 दिया है। (f ∘ g)(2) और (g ∘ f)(-1) ज्ञात करें।
👉 उत्तर देखें
(f ∘ g)(2) = f(g(2)) = f(2² - 1) = f(3) = 2(3) + 5 = 11
(g ∘ f)(-1) = g(f(-1)) = g(2(-1) + 5) = g(3) = 3² - 1 = 8
**∴ (f ∘ g)(2) = 11, (g ∘ f)(-1) = 8** ✅
Q4. f : R → R, f(x) = 3x + 2 का व्युत्क्रम ज्ञात करें और सत्यापित करें।
👉 उत्तर देखें
माना y = 3x + 2 ⇒ x = (y - 2)/3
∴ f⁻¹(x) = (x - 2)/3
सत्यापन:
f⁻¹(f(x)) = f⁻¹(3x + 2) = (3x + 2 - 2)/3 = x ✓
f(f⁻¹(x)) = f((x - 2)/3) = 3·(x - 2)/3 + 2 = x - 2 + 2 = x ✓
Q5. R पर संक्रिया a * b = |a – b| परिभाषित है। क्या * द्विआधारी संक्रिया है? क्या यह क्रम-विनिमेय है?
👉 उत्तर देखें
**द्विआधारी संक्रिया:** a * b = |a – b| ∈ R (दो वास्तविक संख्याओं के अंतर का निरपेक्ष मान सदैव वास्तविक होता है) ✓
**क्रम-विनिमेय:** a * b = |a – b| = |-(b – a)| = |b – a| = b * a ✓
**∴ * एक द्विआधारी संक्रिया है और क्रम-विनिमेय है।** ✅
📊 Previous Year Questions (2017-2026)
| वर्ष | प्रश्न | अंक |
|---|---|---|
| 2025 | सिद्ध कीजिए f(x) = 2x + sin x एकैकी है | 3 |
| 2024 | यदि f(x) = x² और g(x) = 2x + 1, तो (f ∘ g)(x) और (g ∘ f)(x) ज्ञात करें | 2 |
| 2023 | जाँच कीजिए कि R = {(a,b) : a ≤ b³} तुल्यता सम्बन्ध है या नहीं | 3 |
| 2022 | f(x) = 3x – 5 का व्युत्क्रम ज्ञात करें | 2 |
| 2021 | द्विआधारी संक्रिया a * b = a + b + 2ab के लिए तत्समक अवयव ज्ञात करें | 3 |
| 2020 | सिद्ध कीजिए f : R → R, f(x) = x/(x²+1) एकैकी नहीं है | 2 |
| 2019 | f(x) = 4x + 3, g(x) = x/2, तो g ∘ f और f ∘ g ज्ञात करें | 2 |
| 2018 | यदि f(x) = x² और g(x) = √x, तो f ∘ g और g ∘ f की प्राप्ति कीजिए | 2 |
| 2017 | समुच्चय A = {1,2,3} में R = {(1,1),(2,2),(3,3),(1,2),(2,3)} — क्या R संक्रामक है? | 1 |
📅 Generated: 27 July 2026 | 📚 MP Board Class 12 Maths Chapter 1: Relations and Functions
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