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Types of Relations Questions in Hindi

Class 12 Mathematics · Relation and Function · Types of Relations

263+

Questions

Hindi

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 263 questions in Hindi

101
MediumMCQ
यदि $R$ समुच्चय $A$ पर एक तुल्यता संबंध (equivalence relation) है,तो $R^{-1}$ क्या नहीं है :-
A
स्वतुल्य (Reflexive)
B
सममित (Symmetric)
C
संक्रामक (Transitive)
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(D) समुच्चय $A$ पर एक तुल्यता संबंध $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक होता है।
$1$. स्वतुल्य: सभी $a \in A$ के लिए,$(a, a) \in R$. चूंकि $(a, a) \in R$,इसलिए $(a, a) \in R^{-1}$,अतः $R^{-1}$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: यदि $(a, b) \in R$,तो $(b, a) \in R$. $R^{-1}$ के लिए,यदि $(a, b) \in R^{-1}$,तो $(b, a) \in R$. चूंकि $R$ सममित है,$(a, b) \in R$,इसलिए $(b, a) \in R^{-1}$. अतः $R^{-1}$ सममित है।
$3$. संक्रामक: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$,तो $(a, c) \in R$. $R^{-1}$ के लिए,यदि $(a, b) \in R^{-1}$ और $(b, c) \in R^{-1}$,तो $(b, a) \in R$ और $(c, b) \in R$. चूंकि $R$ संक्रामक है,$(c, a) \in R$,जो यह दर्शाता है कि $(a, c) \in R^{-1}$. अतः $R^{-1}$ संक्रामक है।
चूंकि $R^{-1}$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,यह एक तुल्यता संबंध है। इसलिए,यह कहना गलत है कि $R^{-1}$ इनमें से कुछ नहीं है।
102
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $A$ एक समुच्चय है और $R_1$ तथा $R_2$ उस पर दो संबंध हैं। गलत कथन का चयन करें।
A
यदि $R_1$ और $R_2$ संक्रामक (transitive) हैं,तो $R_1 \cap R_2$ भी संक्रामक है।
B
यदि $R_1$ और $R_2$ स्वतुल्य (reflexive) हैं,तो $R_1 \cup R_2$ भी स्वतुल्य है।
C
यदि $R_1$ और $R_2$ सममित (symmetric) हैं,तो $R_1 \cap R_2$ भी सममित है।
D
यदि $R_1$ और $R_2$ तुल्यता (equivalence) संबंध हैं,तो $R_1 \cup R_2$ भी तुल्यता संबंध है।

Solution

(D) $1$. संक्रामकता: यदि $R_1$ और $R_2$ संक्रामक हैं,तो $R_1 \cap R_2$ संक्रामक होता है। यह कथन सत्य है।
$2$. स्वतुल्यता: यदि $R_1$ और $R_2$ स्वतुल्य हैं,तो $R_1 \cup R_2$ स्वतुल्य होता है। यह कथन सत्य है।
$3$. सममितता: यदि $R_1$ और $R_2$ सममित हैं,तो $R_1 \cap R_2$ सममित होता है। यह कथन सत्य है।
$4$. तुल्यता संबंध: यदि $R_1$ और $R_2$ तुल्यता संबंध हैं,तो उनका संघ $R_1 \cup R_2$ आवश्यक रूप से तुल्यता संबंध नहीं होता है क्योंकि यह संक्रामकता के गुण को पूरा नहीं कर सकता है। उदाहरण के लिए,मान लीजिए $A = \{1, 2, 3\}$ है। $R_1 = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 1)\}$ और $R_2 = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (2, 3), (3, 2)\}$ दोनों तुल्यता संबंध हैं। लेकिन $R_1 \cup R_2 = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 1), (2, 3), (3, 2)\}$ है। यहाँ,$(1, 2) \in R_1 \cup R_2$ और $(2, 3) \in R_1 \cup R_2$,लेकिन $(1, 3) \notin R_1 \cup R_2$ है। अतः,यह संक्रामक नहीं है। इसलिए,विकल्प $D$ में दिया गया कथन गलत है।
103
AdvancedMCQ
यदि $R$,$N$ (प्राकृत संख्याओं का समुच्चय) पर एक संबंध है,जो $R = \{(x, y) : 3x + 3y = 10\}$ द्वारा परिभाषित है।
कथन-$1$: $R$ सममित है।
कथन-$2$: $R$ स्वतुल्य है।
कथन-$3$: $R$ संक्रामक है।
दिए गए कथनों के लिए सत्यता मानों का सही क्रम निर्धारित करें (जहाँ $T$ का अर्थ सत्य और $F$ का अर्थ असत्य है)।
A
$TFF$
B
$FTT$
C
$TFT$
D
$TTF$

Solution

(C) संबंध $R$ प्राकृत संख्याओं के समुच्चय $N$ पर $R = \{(x, y) \in N \times N : 3x + 3y = 10\}$ के रूप में परिभाषित है।
$1$. स्वतुल्यता के लिए: $R$ के स्वतुल्य होने के लिए सभी $x \in N$ के लिए $(x, x) \in R$ होना चाहिए। इसका अर्थ है $3x + 3x = 10$,यानी $6x = 10$,जिससे $x = 5/3$ प्राप्त होता है। चूँकि $5/3 \notin N$,इसलिए संबंध स्वतुल्य नहीं है। कथन-$2$ $F$ है।
$2$. सममितता के लिए: $R$ के सममित होने के लिए यदि $(x, y) \in R$ है,तो $(y, x) \in R$ होना चाहिए। यदि $3x + 3y = 10$ है,तो $3y + 3x = 10$ भी होगा। अतः,यदि $(x, y) \in R$ है,तो $(y, x) \in R$ होगा। $N \times N$ में ऐसे कोई अवयव नहीं हैं जो $3x + 3y = 10$ को संतुष्ट करते हों,इसलिए $R$ रिक्त समुच्चय $\phi$ है। रिक्त संबंध हमेशा सममित होता है। कथन-$1$ $T$ है।
$3$. संक्रामकता के लिए: $R$ के संक्रामक होने के लिए यदि $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$ है,तो $(x, z) \in R$ होना चाहिए। चूँकि $R = \phi$ है,इसलिए ऐसी कोई जोड़ी $(x, y)$ और $(y, z)$ नहीं है जो इस शर्त का उल्लंघन करे। अतः,संक्रामकता की शर्त रिक्त रूप से संतुष्ट होती है। कथन-$3$ $T$ है।
अतः,सही क्रम $TFT$ है।
104
DifficultMCQ
समुच्चय $A = \{a, b, c\}$ पर निम्नलिखित दो द्विआधारी संबंधों पर विचार करें: $R_1 = \{(c, a), (b, b), (a, c), (c, c), (b, c), (a, a)\}$ और $R_2 = \{(a, b), (b, a), (c, c), (c, a), (a, a), (b, b), (a, c)\}$। तो
A
$R_2$ सममित है लेकिन संक्रामक नहीं है
B
$R_1$ और $R_2$ दोनों संक्रामक हैं
C
$R_1$ और $R_2$ दोनों सममित नहीं हैं
D
$R_1$ सममित नहीं है लेकिन संक्रामक है

Solution

(A) सबसे पहले,सममितता की जाँच करें:
$R_1$ के लिए: $(c, a) \in R_1$ और $(a, c) \in R_1$ है। हालाँकि,$(b, c) \in R_1$ है लेकिन $(c, b) \notin R_1$ है। अतः,$R_1$ सममित नहीं है।
$R_2$ के लिए: $(a, b) \in R_2$ और $(b, a) \in R_2$ है। $(a, c) \in R_2$ और $(c, a) \in R_2$ है। $(c, a) \in R_2$ और $(a, c) \in R_2$ है। अतः,$R_2$ सममित है।
इसके बाद,संक्रामकता की जाँच करें:
$R_1$ के लिए: $(b, c) \in R_1$ और $(c, a) \in R_1$ है,लेकिन $(b, a) \notin R_1$ है। अतः,$R_1$ संक्रामक नहीं है।
$R_2$ के लिए: $(b, a) \in R_2$ और $(a, c) \in R_2$ है,लेकिन $(b, c) \notin R_2$ है। अतः,$R_2$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: $R_2$ सममित है लेकिन संक्रामक नहीं है,और $R_1$ न तो सममित है और न ही संक्रामक है।
105
DifficultMCQ
मान लीजिए $N$ सभी प्राकृतिक संख्याओं का समुच्चय है। $N$ पर दो द्विआधारी संबंध $R_1 = \{(x,y) \in N \times N : 2x + y = 10\}$ और $R_2 = \{(x,y) \in N \times N : x + 2y = 10\}$ के रूप में परिभाषित हैं। तो
A
$R_1$ और $R_2$ दोनों संक्रामक संबंध हैं
B
$R_1$ और $R_2$ दोनों सममित संबंध हैं
C
$R_2$ का परिसर $\{1, 2, 3, 4\}$ है
D
$R_1$ का परिसर $\{2, 4, 8\}$ है

Solution

(C) $N$ पर दिए गए संबंध हैं:
$R_1 = \{(x,y) \in N \times N : 2x + y = 10\}$
$R_2 = \{(x,y) \in N \times N : x + 2y = 10\}$
$R_1$ के लिए,$y = 10 - 2x$ को $x, y \in N$ के लिए हल करने पर:
यदि $x=1, y=8$; यदि $x=2, y=6$; यदि $x=3, y=4$; यदि $x=4, y=2$.
अतः,$R_1 = \{(1,8), (2,6), (3,4), (4,2)\}$.
$R_1$ का परिसर $\{2, 4, 6, 8\}$ है। अतः,विकल्प $D$ गलत है।
$R_1$ सममित नहीं है क्योंकि $(1,8) \in R_1$ लेकिन $(8,1) \notin R_1$.
$R_1$ संक्रामक नहीं है क्योंकि $(3,4) \in R_1$ और $(4,2) \in R_1$,लेकिन $(3,2) \notin R_1$.
$R_2$ के लिए,$x = 10 - 2y$ को $x, y \in N$ के लिए हल करने पर:
यदि $y=1, x=8$; यदि $y=2, x=6$; यदि $y=3, x=4$; यदि $y=4, x=2$.
अतः,$R_2 = \{(8,1), (6,2), (4,3), (2,4)\}$.
$R_2$ का परिसर $\{1, 2, 3, 4\}$ है।
अतः,विकल्प $C$ सही है।
$R_2$ सममित नहीं है क्योंकि $(8,1) \in R_2$ लेकिन $(1,8) \notin R_2$.
$R_2$ संक्रामक नहीं है क्योंकि $(4,3) \in R_2$ और $(3,y) \notin R_2$ (क्योंकि $R_2$ में $x=3$ के लिए कोई $y$ मौजूद नहीं है)।
106
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $P$ सभी वास्तविक संख्याओं के समुच्चय पर परिभाषित एक संबंध है,जहाँ $P = \{(a,b) : \sec^2 a - \tan^2 b = 1\}$ है। तो $P$ है
A
स्वतुल्य और सममित है लेकिन संक्रामक नहीं
B
स्वतुल्य और संक्रामक है लेकिन सममित नहीं
C
सममित और संक्रामक है लेकिन स्वतुल्य नहीं
D
एक तुल्यता संबंध

Solution

(D) संबंध को $P = \{(a,b) : \sec^2 a - \tan^2 b = 1\}$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
$1$. स्वतुल्य: यदि $P$ स्वतुल्य है,तो सभी $a \in \mathbb{R}$ के लिए $(a,a) \in P$ होना चाहिए।
$b=a$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\sec^2 a - \tan^2 a = 1$ प्राप्त होता है,जो कि मानक त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $1 + \tan^2 a - \tan^2 a = 1$ है। अतः,$1=1$ सभी $a$ के लिए सत्य है। इसलिए,$P$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: यदि $P$ सममित है,तो यदि $(a,b) \in P$,तो $(b,a) \in P$ होना चाहिए।
यदि $(a,b) \in P$,तो $\sec^2 a - \tan^2 b = 1$ है।
हम जाँचते हैं कि क्या $\sec^2 b - \tan^2 a = 1$ है।
$\sec^2 x = 1 + \tan^2 x$ का उपयोग करते हुए,$\sec^2 b - \tan^2 a = (1 + \tan^2 b) - (\sec^2 a - 1) = 2 + \tan^2 b - \sec^2 a = 2 - (\sec^2 a - \tan^2 b) = 2 - 1 = 1$ है।
अतः,$(b,a) \in P$ है। इसलिए,$P$ सममित है।
$3$. संक्रामक: यदि $P$ संक्रामक है,तो यदि $(a,b) \in P$ और $(b,c) \in P$,तो $(a,c) \in P$ होना चाहिए।
दिया गया है कि $\sec^2 a - \tan^2 b = 1$ और $\sec^2 b - \tan^2 c = 1$ है।
हमें जाँच करनी है कि क्या $\sec^2 a - \tan^2 c = 1$ है।
पहले समीकरण से,$\sec^2 a = 1 + \tan^2 b$ है। दूसरे से,$\tan^2 c = \sec^2 b - 1$ है।
तब $\sec^2 a - \tan^2 c = (1 + \tan^2 b) - (\sec^2 b - 1) = 2 + \tan^2 b - \sec^2 b = 2 - 1 = 1$ है।
अतः,$(a,c) \in P$ है। इसलिए,$P$ संक्रामक है।
चूँकि $P$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
107
DifficultMCQ
मान लीजिए कि $R = \{(3, 3), (5, 5), (9, 9), (12, 12), (5, 12), (3, 9), (3, 12), (3, 5)\}$ समुच्चय $A = \{3, 5, 9, 12\}$ पर एक संबंध है। तो,$R$ है
A
स्वतुल्य,सममित है लेकिन संक्रामक नहीं है।
B
सममित,संक्रामक है लेकिन स्वतुल्य नहीं है।
C
एक तुल्यता संबंध है।
D
स्वतुल्य,संक्रामक है लेकिन सममित नहीं है।

Solution

(D) दिया गया समुच्चय $A = \{3, 5, 9, 12\}$ और संबंध $R = \{(3, 3), (5, 5), (9, 9), (12, 12), (5, 12), (3, 9), (3, 12), (3, 5)\}$ है।
$1$. स्वतुल्यता: यदि $R$ स्वतुल्य है,तो प्रत्येक $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(3, 3), (5, 5), (9, 9), (12, 12) \in R$ है,इसलिए संबंध स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: यदि $R$ सममित है,तो यदि $(a, b) \in R$ है,तो $(b, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(3, 5) \in R$ है,लेकिन $(5, 3) \notin R$ है। अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: यदि $R$ संक्रामक है,तो यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है,तो $(a, c) \in R$ होना चाहिए। युग्मों की जाँच करने पर: $(3, 5) \in R$ और $(5, 12) \in R$ के लिए $(3, 12) \in R$ होना चाहिए,जो मौजूद है। अन्य सभी युग्मों के लिए भी यह गुण संतुष्ट होता है। अतः,$R$ संक्रामक है।
इसलिए,$R$ स्वतुल्य और संक्रामक है लेकिन सममित नहीं है।
108
DifficultMCQ
मान लीजिए $R = \{(x,y) : x,y \in N \text{ और } x^2 - 4xy + 3y^2 = 0\}$,जहाँ $N$ सभी प्राकृतिक संख्याओं का समुच्चय है। तो संबंध $R$ है
A
स्वतुल्य है लेकिन न तो सममित है और न ही संक्रामक
B
सममित और संक्रामक है
C
स्वतुल्य और सममित है
D
स्वतुल्य और संक्रामक है

Solution

(A) दिया गया है $R = \{(x,y) : x,y \in N \text{ और } x^2 - 4xy + 3y^2 = 0\}$.
समीकरण का गुणनखंड करने पर: $x^2 - 4xy + 3y^2 = (x - y)(x - 3y) = 0$.
इसका अर्थ है $x = y$ या $x = 3y$.
$1$. स्वतुल्यता: किसी भी $x \in N$ के लिए,$x = x$ सत्य है,इसलिए $(x,x) \in R$. अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: $(3,1) \in R$ क्योंकि $3 = 3(1)$। हालाँकि,$(1,3) \notin R$ क्योंकि $1 \neq 3$ और $1 \neq 3(3)$। अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(a,b) \in R$ और $(b,c) \in R$। तो $(a=b \text{ या } a=3b)$ और $(b=c \text{ या } b=3c)$।
यदि हम $(9,3) \in R$ और $(3,1) \in R$ लें,तो $a=9, b=3, c=1$। यहाँ $a=9c$ होता है। चूँकि $9 \neq 1$ और $9 \neq 3(1)$,इसलिए $(9,1) \notin R$। अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: $R$ केवल स्वतुल्य है।
109
DifficultMCQ
यदि $A = \{x \in Z^+ : x < 10\}$ और $x$,$3$ या $4$ का गुणज है,जहाँ $Z^+$ धनात्मक पूर्णांकों का समुच्चय है,तो $A$ पर सममित संबंधों की कुल संख्या क्या है?
A
$2^5$
B
$2^{15}$
C
$2^{10}$
D
$2^{20}$

Solution

(B) समुच्चय $A$ पर एक संबंध $R$ सममित होता है यदि सभी $a, b \in A$ के लिए $(a, b) \in R \implies (b, a) \in R$ हो।
सबसे पहले,हम समुच्चय $A$ के अवयवों की पहचान करते हैं: $A = \{3, 4, 6, 8, 9\}\text{।}$ अवयवों की संख्या $n = 5$ है।
$A \times A$ में क्रमित युग्मों की कुल संख्या $n^2 = 5^2 = 25$ है।
इन $25$ युग्मों को इस प्रकार वर्गीकृत किया जा सकता है:
$1$. $(a, a)$ के रूप के युग्म: ऐसे $n = 5$ युग्म हैं: $(3, 3), (4, 4), (6, 6), (8, 8), (9, 9)\text{।}$
$2$. $(a, b)$ के रूप के युग्म जहाँ $a \neq b$: ऐसे $n^2 - n = 25 - 5 = 20$ युग्म हैं।
एक सममित संबंध के लिए,यदि $(a, b)$ शामिल है,तो $(b, a)$ को भी शामिल किया जाना चाहिए। ये $20$ युग्म $\{(a, b), (b, a)\}$ के रूप के $10$ युग्म बनाते हैं।
प्रत्येक $5$ विकर्ण युग्मों $(a, a)$ के लिए,हमारे पास $2$ विकल्प हैं (शामिल करें या न करें)।
$\{(a, b), (b, a)\}$ के रूप के प्रत्येक $10$ युग्मों के लिए,हमारे पास $2$ विकल्प हैं (दोनों को शामिल करें या दोनों को बाहर रखें)।
अतः,सममित संबंधों की कुल संख्या $2^5 \times 2^{10} = 2^{5+10} = 2^{15}$ है।
110
Easy
मान लीजिए कि $A$ एक लड़कों के स्कूल के सभी छात्रों का समुच्चय है। सिद्ध कीजिए कि $A$ में संबंध $R = \{(a, b) : a, b \text{ की बहन है}\}$ एक रिक्त संबंध है और $R^{\prime} = \{(a, b) : a \text{ और } b \text{ की ऊंचाइयों का अंतर } 3 \text{ मीटर से कम है}\}$ एक सार्वत्रिक संबंध है।

Solution

(N/A) चूंकि स्कूल लड़कों का स्कूल है,इसलिए स्कूल का कोई भी छात्र स्कूल के किसी अन्य छात्र की बहन नहीं हो सकता है।
अतः,$R = \phi$,जो दर्शाता है कि $R$ एक रिक्त संबंध है।
यह भी स्पष्ट है कि स्कूल के किन्हीं भी दो छात्रों की ऊंचाइयों का अंतर $3 \text{ मीटर}$ से कम ही होगा (क्योंकि मनुष्य की अधिकतम ऊंचाई सामान्यतः $3 \text{ मीटर}$ से कम होती है)।
यह दर्शाता है कि $R^{\prime} = A \times A$,जो कि एक सार्वत्रिक संबंध है।
111
Easy
माना $T$ एक समतल में सभी त्रिभुजों का समुच्चय है और $T$ पर एक संबंध $R = \{(T_1, T_2) : T_1, T_2 \text{ के सर्वांगसम है}\}$ द्वारा दिया गया है। दर्शाइए कि $R$ एक तुल्यता संबंध है।

Solution

$R$ स्वतुल्य है,क्योंकि प्रत्येक त्रिभुज स्वयं के सर्वांगसम होता है।
इसके अतिरिक्त,$(T_1, T_2) \in R \implies T_1, T_2 \text{ के सर्वांगसम है} \implies T_2, T_1 \text{ के सर्वांगसम है} \implies (T_2, T_1) \in R$.
अतः,$R$ सममित है।
इसके अलावा,$(T_1, T_2) \in R$ और $(T_2, T_3) \in R \implies T_1, T_2 \text{ के सर्वांगसम है}$ और $T_2, T_3 \text{ के सर्वांगसम है} \implies T_1, T_3 \text{ के सर्वांगसम है} \implies (T_1, T_3) \in R$.
इसलिए,$R$ एक तुल्यता संबंध है।
112
Medium
मान लीजिए कि $L$ एक समतल में सभी रेखाओं का समुच्चय है और $R$,$L$ में परिभाषित एक संबंध है,$R = \{(L_{1}, L_{2}) : L_{1}, L_{2} \text{ पर लंब है}\}$। दर्शाइए कि $R$ सममित है लेकिन न तो स्वतुल्य है और न ही संक्रामक है।

Solution

(N/A) $R$ स्वतुल्य नहीं है,क्योंकि एक रेखा $L_{1}$ स्वयं पर लंब नहीं हो सकती,अर्थात,$(L_{1}, L_{1}) \notin R$ है।
$R$ सममित है क्योंकि $(L_{1}, L_{2}) \in R$
$\Rightarrow L_{1}, L_{2} \text{ पर लंब है}$
$\Rightarrow L_{2}, L_{1} \text{ पर लंब है}$
$\Rightarrow (L_{2}, L_{1}) \in R$
$R$ संक्रामक नहीं है। वास्तव में,यदि $L_{1}, L_{2}$ पर लंब है और $L_{2}, L_{3}$ पर लंब है,तो $L_{1}$ कभी भी $L_{3}$ पर लंब नहीं हो सकता। वास्तव में,$L_{1}, L_{3}$ के समांतर है,अर्थात,$(L_{1}, L_{2}) \in R, (L_{2}, L_{3}) \in R$ लेकिन $(L_{1}, L_{3}) \notin R$ है।
Solution diagram
113
Easy
दिखाइए कि समुच्चय $\{1, 2, 3\}$ में $R = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 3)\}$ द्वारा प्रदत्त संबंध $R$ स्वतुल्य है,परंतु न तो सममित है और न ही संक्रामक है।

Solution

(N/A) समुच्चय $A$ पर एक संबंध $R$ स्वतुल्य होता है यदि प्रत्येक $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ हो। यहाँ,$A = \{1, 2, 3\}$ है। चूँकि $(1, 1), (2, 2), (3, 3) \in R$ है,इसलिए संबंध $R$ स्वतुल्य है।
एक संबंध $R$ सममित होता है यदि $(a, b) \in R$ का तात्पर्य है कि $(b, a) \in R$ हो। यहाँ,$(1, 2) \in R$ है,लेकिन $(2, 1) \notin R$ है। अतः,$R$ सममित नहीं है।
एक संबंध $R$ संक्रामक होता है यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ का तात्पर्य है कि $(a, c) \in R$ हो। यहाँ,$(1, 2) \in R$ और $(2, 3) \in R$ है,लेकिन $(1, 3) \notin R$ है। अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
114
Easy
सिद्ध कीजिए कि पूर्णांकों के समुच्चय $Z$ में संबंध $R = \{(a, b) : 2, a - b \text{ को विभाजित करता है}\}$ एक तुल्यता संबंध है।

Solution

(N/A) एक संबंध $R$ तुल्यता संबंध होता है यदि वह स्वतुल्य,सममित और संक्रामक हो।
$1$. स्वतुल्य: किसी भी $a \in Z$ के लिए,$a - a = 0$ है। चूँकि $2, 0$ को विभाजित करता है,इसलिए $(a, a) \in R$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: मान लीजिए $(a, b) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $2, a - b$ को विभाजित करता है,इसलिए $a - b = 2k$ किसी पूर्णांक $k$ के लिए। तब $b - a = -(a - b) = -2k = 2(-k)$ है। चूँकि $-k$ एक पूर्णांक है,इसलिए $2, b - a$ को विभाजित करता है। अतः $(b, a) \in R$,इसलिए $R$ सममित है।
$3$. संक्रामक: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $a - b = 2k_1$ और $b - c = 2k_2$ किन्हीं पूर्णांकों $k_1, k_2$ के लिए। इन्हें जोड़ने पर,$(a - b) + (b - c) = 2k_1 + 2k_2$,जो सरल होकर $a - c = 2(k_1 + k_2)$ हो जाता है। चूँकि $k_1 + k_2$ एक पूर्णांक है,इसलिए $2, a - c$ को विभाजित करता है। अतः $(a, c) \in R$,इसलिए $R$ संक्रामक है।
चूँकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
115
Easy
मान लीजिए $R$ समुच्चय $A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}$ पर परिभाषित एक संबंध है,जहाँ $R = \{(a, b) : a\}$ और $b$ दोनों या तो विषम हैं या सम हैं। सिद्ध कीजिए कि $R$ एक तुल्यता संबंध है। इसके अलावा,सिद्ध कीजिए कि उपसमुच्चय $\{1, 3, 5, 7\}$ के सभी अवयव एक-दूसरे से संबंधित हैं और उपसमुच्चय $\{2, 4, 6\}$ के सभी अवयव एक-दूसरे से संबंधित हैं,लेकिन उपसमुच्चय $\{1, 3, 5, 7\}$ का कोई भी अवयव उपसमुच्चय $\{2, 4, 6\}$ के किसी भी अवयव से संबंधित नहीं है।

Solution

(A) $1$. स्वतुल्यता: किसी भी $a \in A$ के लिए,$a$ या तो विषम है या सम है। अतः,$(a, a) \in R$। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: यदि $(a, b) \in R$ है,तो $a$ और $b$ दोनों विषम या दोनों सम हैं। इसका अर्थ है कि $b$ और $a$ भी दोनों विषम या दोनों सम हैं,इसलिए $(b, a) \in R$। अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है,तो $a, b$ समान प्रकृति के हैं और $b, c$ समान प्रकृति के हैं। अतः,$a$ और $c$ भी समान प्रकृति के हैं,इसलिए $(a, c) \in R$। अतः,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
$4$. उपसमुच्चय विश्लेषण: $\{1, 3, 5, 7\}$ के सभी अवयव विषम हैं,इसलिए इस समुच्चय का कोई भी युग्म $(a, b)$ शर्त को पूरा करता है,जिसका अर्थ है कि वे संबंधित हैं। इसी प्रकार,$\{2, 4, 6\}$ के सभी अवयव सम हैं,इसलिए वे एक-दूसरे से संबंधित हैं। हालाँकि,एक विषम संख्या और एक सम संख्या संबंधित नहीं हो सकती हैं,इसलिए $\{1, 3, 5, 7\}$ का कोई भी अवयव $\{2, 4, 6\}$ के किसी भी अवयव से संबंधित नहीं है।
116
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य (reflexive),सममित (symmetric) और संक्रामक (transitive) हैं या नहीं:
समुच्चय $A = \{1, 2, 3, \ldots, 13, 14\}$ में परिभाषित संबंध $R = \{(x, y) : 3x - y = 0\}$।

Solution

(N/A) दिया गया समुच्चय $A = \{1, 2, 3, \ldots, 13, 14\}$ और संबंध $R = \{(x, y) : 3x - y = 0\}$ है।
हम शर्त को $y = 3x$ के रूप में लिख सकते हैं। $x, y \in A$ के लिए,क्रमित युग्म $(x, y)$ इस प्रकार हैं:
$R = \{(1, 3), (2, 6), (3, 9), (4, 12)\}$.
$1$. स्वतुल्य: एक संबंध $R$ स्वतुल्य होता है यदि सभी $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ हो। यहाँ,$(1, 1) \notin R$ है क्योंकि $3(1) - 1 = 2 \neq 0$। अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममित: एक संबंध $R$ सममित होता है यदि $(a, b) \in R \implies (b, a) \in R$ हो। यहाँ,$(1, 3) \in R$ है,लेकिन $(3, 1) \notin R$ है क्योंकि $3(3) - 1 = 8 \neq 0$। अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामक: एक संबंध $R$ संक्रामक होता है यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R \implies (a, c) \in R$ हो। यहाँ,$(1, 3) \in R$ और $(3, 9) \in R$ है,लेकिन $(1, 9) \notin R$ है क्योंकि $3(1) - 9 = -6 \neq 0$। अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ न तो स्वतुल्य है,न ही सममित है,और न ही संक्रामक है।
117
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है या नहीं:
प्राकृत संख्याओं के समुच्चय $N$ में संबंध $R$ इस प्रकार परिभाषित है:
$R = \{(x, y) : y = x + 5 \text{ और } x < 4\}$

Solution

(D) $R = \{(x, y) : y = x + 5 \text{ और } x < 4\} = \{(1, 6), (2, 7), (3, 8)\}$
$1$. स्वतुल्यता: यदि $R$ स्वतुल्य है,तो प्रत्येक $a \in N$ के लिए $(a, a) \in R$ होना चाहिए। चूँकि $(1, 1) \notin R$,इसलिए $R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता: यदि $R$ सममित है,तो यदि $(a, b) \in R$,तो $(b, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(1, 6) \in R$ है,लेकिन $(6, 1) \notin R$ है। अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: यदि $R$ संक्रामक है,तो यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$,तो $(a, c) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $R$ में ऐसी कोई जोड़ी $(a, b)$ और $(b, c)$ नहीं है जो इस शर्त का उल्लंघन करे,लेकिन संक्रामकता की परिभाषा के अनुसार यह संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: $R$ न तो स्वतुल्य है,न ही सममित है,और न ही संक्रामक है।
118
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समुच्चय $A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$ में परिभाषित संबंध $R = \{(x, y) : y, x \text{ से विभाज्य है}\}$ के लिए निर्धारित कीजिए कि क्या यह स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है।

Solution

(N/A) $A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$
$R = \{(x, y) : y, x \text{ से विभाज्य है}\}$
$1.$ स्वतुल्यता:
चूंकि कोई भी संख्या $x$ स्वयं से विभाज्य होती है,इसलिए सभी $x \in A$ के लिए $(x, x) \in R$ है।
अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2.$ सममितता:
यहाँ $(2, 4) \in R$ है क्योंकि $4, 2$ से विभाज्य है।
परंतु,$(4, 2) \notin R$ है क्योंकि $2, 4$ से विभाज्य नहीं है।
अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3.$ संक्रामकता:
मान लीजिए $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $y, x$ से विभाज्य है और $z, y$ से विभाज्य है।
यदि $y = kx$ और $z = my$ है,तो $z = m(kx) = (mk)x$ होगा।
इस प्रकार,$z, x$ से विभाज्य है,इसलिए $(x, z) \in R$ है।
अतः,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: $R$ स्वतुल्य और संक्रामक है परंतु सममित नहीं है।
119
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है या नहीं:
सभी पूर्णांकों के समुच्चय $Z$ में परिभाषित संबंध $R = \{(x, y) : x - y \text{ एक पूर्णांक है}\}$

Solution

दिया गया है $R = \{(x, y) : x - y \text{ एक पूर्णांक है}\}$ जहाँ $x, y \in Z$.
$1$. स्वतुल्य: किसी भी $x \in Z$ के लिए,$x - x = 0$,जो एक पूर्णांक है। अतः,$(x, x) \in R$। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: मान लीजिए $(x, y) \in R$। तब $x - y$ एक पूर्णांक है। इसका अर्थ है कि $-(x - y) = y - x$ भी एक पूर्णांक है। अतः,$(y, x) \in R$। इसलिए,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामक: मान लीजिए $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$। तब $x - y$ और $y - z$ पूर्णांक हैं। उनका योग $(x - y) + (y - z) = x - z$ भी एक पूर्णांक है। अतः,$(x, z) \in R$। इसलिए,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है।
120
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है या नहीं:
किसी विशेष समय पर किसी नगर के निवासियों के समुच्चय $A$ में संबंध $R = \{(x, y): x \text{ तथा } y \text{ एक ही स्थान पर कार्य करते हैं}\}$.

Solution

(N/A) $R = \{(x, y): x \text{ तथा } y \text{ एक ही स्थान पर कार्य करते हैं}\}$
$1. \text{स्वतुल्यता:}$
किसी भी व्यक्ति $x \in A$ के लिए,$x$ स्वयं के साथ ही एक ही स्थान पर कार्य करता है। अतः,सभी $x \in A$ के लिए $(x, x) \in R$ है। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2. \text{सममिता:}$
माना $(x, y) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $x$ और $y$ एक ही स्थान पर कार्य करते हैं। परिणामस्वरूप,$y$ और $x$ भी एक ही स्थान पर कार्य करते हैं। अतः,$(y, x) \in R$ है। इसलिए,$R$ सममित है।
$3. \text{संक्रामकता:}$
माना $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $x$ और $y$ एक ही स्थान पर कार्य करते हैं,और $y$ और $z$ एक ही स्थान पर कार्य करते हैं। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि $x$ और $z$ भी एक ही स्थान पर कार्य करते हैं। अतः,$(x, z) \in R$ है। इसलिए,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है।
121
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है या नहीं:
किसी विशेष समय पर किसी नगर के निवासियों के समुच्चय $A$ में संबंध $R$ इस प्रकार है:
$R = \{(x, y) : x \text{ तथा } y \text{ एक ही स्थान पर रहते हैं}\}$

Solution

(A) $R = \{(x, y) : x \text{ तथा } y \text{ एक ही स्थान पर रहते हैं}\}$
$1.$ स्वतुल्य: किसी भी मनुष्य $x \in A$ के लिए,$x$ स्वयं के साथ ही एक ही स्थान पर रहता है। अतः,$(x, x) \in R$। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2.$ सममित: मान लीजिए $(x, y) \in R$। इसका अर्थ है कि $x$ और $y$ एक ही स्थान पर रहते हैं। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि $y$ और $x$ भी एक ही स्थान पर रहते हैं। अतः,$(y, x) \in R$। इसलिए,$R$ सममित है।
$3.$ संक्रामक: मान लीजिए $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$। इसका अर्थ है कि $x$ और $y$ एक ही स्थान पर रहते हैं,और $y$ और $z$ एक ही स्थान पर रहते हैं। परिणामस्वरूप,$x$ और $z$ भी एक ही स्थान पर रहते हैं। अतः,$(x, z) \in R$। इसलिए,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है।
122
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य (reflexive),सममित (symmetric) और संक्रामक (transitive) है या नहीं:
किसी विशेष समय पर किसी नगर के निवासियों के समुच्चय $A$ में संबंध $R$ इस प्रकार है:
$R = \{(x, y) : x, y \text{ से ठीक } 7 \, cm \text{ लंबा है}\}$

Solution

(D) $R = \{(x, y) : x, y \text{ से ठीक } 7 \, cm \text{ लंबा है}\}$
$1$. स्वतुल्यता:
$(x, x) \notin R$ क्योंकि कोई भी मनुष्य $x$ स्वयं से $7 \, cm$ लंबा नहीं हो सकता है।
अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता:
माना $(x, y) \in R$। इसका अर्थ है कि $x, y$ से $7 \, cm$ लंबा है।
तब $y, x$ से $7 \, cm$ छोटा होगा,जिसका अर्थ है कि $(y, x) \notin R$।
अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता:
माना $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$।
इसका अर्थ है कि $x = y + 7$ और $y = z + 7$।
$y$ का मान प्रतिस्थापित करने पर,हमें $x = (z + 7) + 7 = z + 14$ प्राप्त होता है।
चूंकि $x, z$ से $14 \, cm$ लंबा है,इसलिए $(x, z) \notin R$।
अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ न तो स्वतुल्य है,न ही सममित है,और न ही संक्रामक है।
123
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है या नहीं:
किसी विशेष समय पर किसी नगर के निवासियों के समुच्चय $A$ में संबंध $R = \{(x, y) : x, y \text{ की पत्नी है}\}$

Solution

(NONE) दिया गया संबंध $R = \{(x, y) : x, y \text{ की पत्नी है}\}$.
$1$. स्वतुल्यता:
किसी भी मनुष्य $x \in A$ के लिए,$x$ स्वयं की पत्नी नहीं हो सकती। अतः,किसी भी $x \in A$ के लिए $(x, x) \notin R$.
इसलिए,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता:
माना $(x, y) \in R$। इसका अर्थ है कि $x, y$ की पत्नी है। इसका मतलब है कि $y, x$ का पति होना चाहिए। चूंकि $y$ एक पति है,इसलिए $y, x$ की पत्नी नहीं हो सकता। अतः,$(y, x) \notin R$.
इसलिए,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता:
माना $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$। इसका अर्थ है कि $x, y$ की पत्नी है और $y, z$ की पत्नी है। यदि $y, z$ की पत्नी है,तो $y$ को स्त्री होना चाहिए। लेकिन यदि $x, y$ की पत्नी है,तो $y$ को पुरुष होना चाहिए। यह एक विरोधाभास है। अतः,$(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$ की स्थिति कभी भी एक साथ संतुष्ट नहीं हो सकती। इसलिए,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: $R$ न तो स्वतुल्य है,न सममित है और न ही संक्रामक है।
124
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निर्धारित कीजिए कि निम्नलिखित संबंध स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है या नहीं:
किसी विशेष समय पर किसी नगर के निवासियों के समुच्चय $A$ में संबंध $R = \{(x, y): x, y \text{ के पिता हैं}\}$.

Solution

(NONE) $R = \{(x, y): x, y \text{ के पिता हैं\}}$
$(x, x) \notin R$ क्योंकि कोई भी व्यक्ति स्वयं का पिता नहीं हो सकता है।
अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
अब,मान लीजिए $(x, y) \in R$ है।
इसका अर्थ है कि $x, y$ के पिता हैं।
तब $y, x$ के पिता नहीं हो सकते (क्योंकि $y, x$ की संतान है)।
अतः,$(y, x) \notin R$ है।
इस प्रकार,$R$ सममित नहीं है।
अब,मान लीजिए $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$ है।
इसका अर्थ है कि $x, y$ के पिता हैं और $y, z$ के पिता हैं।
तब $x, z$ के दादा होंगे,न कि पिता।
अतः,$(x, z) \notin R$ है।
इस प्रकार,$R$ संक्रामक नहीं है।
अतः,$R$ न तो स्वतुल्य है,न सममित है और न ही संक्रामक है।
125
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सिद्ध कीजिए कि वास्तविक संख्याओं के समुच्चय $\mathbb{R}$ में परिभाषित संबंध $R = \{(a, b) : a \leq b^2\}$ न तो स्वतुल्य है,न ही सममित है और न ही संक्रामक है।

Solution

(N/A) $(i)$ स्वतुल्य: एक संबंध $R$ स्वतुल्य होता है यदि सभी $a \in \mathbb{R}$ के लिए $(a, a) \in R$ हो।
माना $a = \frac{1}{2}$। चूँकि $\frac{1}{2} > (\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$,इसलिए $(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) \notin R$ है।
अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$(ii)$ सममित: एक संबंध $R$ सममित होता है यदि $(a, b) \in R \implies (b, a) \in R$ हो।
माना $(1, 4) \in R$ क्योंकि $1 \leq 4^2 = 16$ है। लेकिन $4 \not\leq 1^2 = 1$,इसलिए $(4, 1) \notin R$ है।
अतः,$R$ सममित नहीं है।
$(iii)$ संक्रामक: एक संबंध $R$ संक्रामक होता है यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R \implies (a, c) \in R$ हो।
माना $(3, 2) \in R$ (क्योंकि $3 \leq 2^2 = 4$) और $(2, 1.5) \in R$ (क्योंकि $2 \leq 1.5^2 = 2.25$)।
लेकिन $3 \not\leq 1.5^2 = 2.25$,इसलिए $(3, 1.5) \notin R$ है।
अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ न तो स्वतुल्य है,न ही सममित है और न ही संक्रामक है।
126
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जाँच कीजिए कि क्या समुच्चय $\{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$ में परिभाषित संबंध $R = \{(a, b) : b = a + 1\}$ स्वतुल्य,सममित या संक्रामक है।

Solution

(D) माना $A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$ है।
संबंध $R$ समुच्चय $A$ पर इस प्रकार परिभाषित है: $R = \{(a, b) : b = a + 1\}$।
$\therefore R = \{(1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6)\}$।
यदि $R$ स्वतुल्य है,तो प्रत्येक $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ होना चाहिए। परंतु,$(1, 1) \notin R$,$(2, 2) \notin R$ आदि।
$\therefore R$ स्वतुल्य नहीं है।
यदि $R$ सममित है,तो यदि $(a, b) \in R$ है,तो $(b, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ,$(1, 2) \in R$ है,लेकिन $(2, 1) \notin R$ है।
$\therefore R$ सममित नहीं है।
यदि $R$ संक्रामक है,तो यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है,तो $(a, c) \in R$ होना चाहिए। यहाँ,$(1, 2) \in R$ और $(2, 3) \in R$ है,लेकिन $(1, 3) \notin R$ है।
$\therefore R$ संक्रामक नहीं है।
अतः,$R$ न तो स्वतुल्य है,न सममित है और न ही संक्रामक है।
127
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सिद्ध कीजिए कि वास्तविक संख्याओं के समुच्चय $\mathbb{R}$ में $R = \{(a, b) : a \leq b\}$ द्वारा परिभाषित संबंध $R$ स्वतुल्य और संक्रामक है,लेकिन सममित नहीं है।

Solution

(N/A) वास्तविक संख्याओं के समुच्चय $\mathbb{R}$ पर संबंध $R = \{(a, b) : a \leq b\}$ दिया गया है।
$1$. स्वतुल्य: किसी भी $a \in \mathbb{R}$ के लिए,हम जानते हैं कि $a \leq a$ हमेशा सत्य है। इसलिए,सभी $a \in \mathbb{R}$ के लिए $(a, a) \in R$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: मान लीजिए $(2, 4) \in R$ क्योंकि $2 \leq 4$ है। हालाँकि,$(4, 2) \notin R$ क्योंकि $4 \not\leq 2$ है। चूँकि $(a, b) \in R$ होने पर $(b, a) \in R$ होना आवश्यक नहीं है,इसलिए यह संबंध सममित नहीं है।
$3$. संक्रामक: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $a \leq b$ और $b \leq c$ है। असमिका के संक्रामक गुणधर्म के अनुसार,$a \leq c$ होता है। इसलिए,$(a, c) \in R$ है। अतः,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ स्वतुल्य और संक्रामक है लेकिन सममित नहीं है।
128
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जाँच कीजिए कि क्या $\mathbb{R}$ में परिभाषित संबंध $R = \{(a, b) : a \leq b^3\}$ स्वतुल्य,सममित या संक्रामक है।

Solution

(D) संबंध $R = \{(a, b) : a \leq b^3\}$ द्वारा परिभाषित है।
$1$. स्वतुल्यता: यदि प्रत्येक $a \in \mathbb{R}$ के लिए $(a, a) \in R$ हो,तो संबंध स्वतुल्य है।
माना $a = \frac{1}{2}$. चूँकि $\frac{1}{2} > (\frac{1}{2})^3 = \frac{1}{8}$,इसलिए $a \leq a^3$ की शर्त पूरी नहीं होती है।
अतः,$(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) \notin R$. इसलिए,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता: यदि $(a, b) \in R$ होने पर $(b, a) \in R$ हो,तो संबंध सममित है।
माना $(1, 2) \in R$ क्योंकि $1 \leq 2^3 = 8$.
लेकिन $(2, 1)$ के लिए,$2 \not\leq 1^3 = 1$. अतः,$(2, 1) \notin R$.
इसलिए,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ होने पर $(a, c) \in R$ हो,तो संबंध संक्रामक है।
माना $(3, \frac{3}{2})$ और $(\frac{3}{2}, \frac{6}{5}) \in R$.
यहाँ $3 \leq (\frac{3}{2})^3 = 3.375$ (सत्य) और $\frac{3}{2} \leq (\frac{6}{5})^3 = 1.728$ (सत्य)।
लेकिन $(3, \frac{6}{5})$ के लिए,$3 \not\leq (\frac{6}{5})^3 = 1.728$.
अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ न तो स्वतुल्य है,न ही सममित है,और न ही संक्रामक है।
129
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सिद्ध कीजिए कि समुच्चय $\{1, 2, 3\}$ में $R = \{(1, 2), (2, 1)\}$ द्वारा प्रदत्त संबंध सममित है,किंतु न तो स्वतुल्य है और न ही संक्रामक है।

Solution

(N/A) माना $A = \{1, 2, 3\}$ है।
$A$ पर एक संबंध $R = \{(1, 2), (2, 1)\}$ के रूप में परिभाषित है।
$1$. स्वतुल्यता: यदि $R$ स्वतुल्य है,तो प्रत्येक $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ,$(1, 1), (2, 2), (3, 3) \notin R$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता: यदि $R$ सममित है,तो यदि $(a, b) \in R$ है,तो $(b, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(1, 2) \in R$ और $(2, 1) \in R$ है,इसलिए यह शर्त पूरी होती है। अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: यदि $R$ संक्रामक है,तो यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है,तो $(a, c) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(1, 2) \in R$ और $(2, 1) \in R$ है,लेकिन $(1, 1) \notin R$ है। अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
अतः,$R$ सममित है किंतु न तो स्वतुल्य है और न ही संक्रामक है।
130
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सिद्ध कीजिए कि किसी कॉलेज के पुस्तकालय की सभी पुस्तकों के समुच्चय $A$ में,$R = \{(x, y) : x \text{ और } y \text{ के पृष्ठों की संख्या समान है} \}$ द्वारा परिभाषित संबंध $R$ एक तुल्यता संबंध है।

Solution

(N/A) समुच्चय $A$ कॉलेज के पुस्तकालय की सभी पुस्तकों का समुच्चय है।
$R = \{(x, y) : x \text{ और } y \text{ के पृष्ठों की संख्या समान है} \}$
$1.$ स्वतुल्य: किसी भी पुस्तक $x \in A$ के लिए,$x$ में पृष्ठों की संख्या स्वयं के समान ही होती है। अतः,सभी $x \in A$ के लिए $(x, x) \in R$ है। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2.$ सममित: मान लीजिए $(x, y) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $x$ और $y$ के पृष्ठों की संख्या समान है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि $y$ और $x$ के पृष्ठों की संख्या भी समान है। अतः,$(y, x) \in R$ है। इसलिए,$R$ सममित है।
$3.$ संक्रामक: मान लीजिए $(x, y) \in R$ और $(y, z) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $x$ और $y$ के पृष्ठों की संख्या समान है,और $y$ और $z$ के पृष्ठों की संख्या समान है। परिणामस्वरूप,$x$ और $z$ के पृष्ठों की संख्या भी समान होगी। अतः,$(x, z) \in R$ है। इसलिए,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
131
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सिद्ध कीजिए कि समुच्चय $A=\{1,2,3,4,5\}$ में $R =\{(a, b):|a-b| \text{ सम है}\}$ द्वारा प्रदत्त संबंध एक तुल्यता संबंध है। सिद्ध कीजिए कि $\{1,3,5\}$ के सभी अवयव एक-दूसरे से संबंधित हैं और $\{2,4\}$ के सभी अवयव एक-दूसरे से संबंधित हैं,परंतु $\{1,3,5\}$ का कोई भी अवयव $\{2,4\}$ के किसी भी अवयव से संबंधित नहीं है।

Solution

(N/A) $A = \{1, 2, 3, 4, 5\}$ और $R = \{(a, b) : |a - b| \text{ सम है}\}$.
$1$. स्वतुल्यता: किसी भी $a \in A$ के लिए,$|a - a| = 0$,जो सम है। अतः,$(a, a) \in R$। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: मान लीजिए $(a, b) \in R$। तो $|a - b|$ सम है। चूंकि $|a - b| = |b - a|$,इसलिए $|b - a|$ भी सम है। अतः,$(b, a) \in R$। इसलिए,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$। तो $|a - b|$ सम है और $|b - c|$ सम है। मान लीजिए $|a - b| = 2k$ और $|b - c| = 2m$ किन्हीं पूर्णांकों $k, m$ के लिए। तो $(a - c) = (a - b) + (b - c) = \pm 2k \pm 2m = 2(\pm k \pm m)$,जो सम है। अतः,$|a - c|$ सम है,इसलिए $(a, c) \in R$। इसलिए,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,यह एक तुल्यता संबंध है।
उपसमुच्चयों के लिए: $\{1, 3, 5\}$ के सभी अवयव विषम हैं। किन्हीं दो विषम संख्याओं का अंतर हमेशा सम होता है,इसलिए वे सभी संबंधित हैं। $\{2, 4\}$ के सभी अवयव सम हैं। किन्हीं दो सम संख्याओं का अंतर हमेशा सम होता है,इसलिए वे सभी संबंधित हैं। हालाँकि,एक विषम और एक सम संख्या का अंतर हमेशा विषम होता है,इसलिए $\{1, 3, 5\}$ का कोई भी अवयव $\{2, 4\}$ के किसी भी अवयव से संबंधित नहीं है।
132
Medium
सिद्ध कीजिए कि समुच्चय $A = \{x \in Z : 0 \leq x \leq 12\}$ में दिया गया संबंध $R = \{(a, b) : |a - b| \text{, } 4 \text{ का एक गुणज है}\}$ एक तुल्यता संबंध है। $1$ से संबंधित सभी अवयवों का समुच्चय ज्ञात कीजिए।

Solution

(A) समुच्चय $A = \{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\}$ है।
$R = \{(a, b) : |a - b| \text{, } 4 \text{ का एक गुणज है}\}$.
$1$. स्वतुल्य: किसी भी $a \in A$ के लिए,$|a - a| = 0$,जो $4$ का गुणज है। अतः,$(a, a) \in R$। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: मान लीजिए $(a, b) \in R$। तब $|a - b|$,$4$ का एक गुणज है। चूँकि $|a - b| = |-(b - a)| = |b - a|$,इसलिए $|b - a|$ भी $4$ का एक गुणज है। अतः,$(b, a) \in R$। इसलिए,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामक: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$। तब $|a - b| = 4k_1$ और $|b - c| = 4k_2$ किन्हीं पूर्णांकों $k_1, k_2$ के लिए। तब $(a - b) = \pm 4k_1$ और $(b - c) = \pm 4k_2$। इन्हें जोड़ने पर,$(a - c) = (a - b) + (b - c) = \pm 4k_1 \pm 4k_2 = 4(\pm k_1 \pm k_2)$,जो $4$ का एक गुणज है। अतः,$(a, c) \in R$। इसलिए,$R$ संक्रामक है।
चूँकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,यह एक तुल्यता संबंध है।
$1$ से संबंधित अवयवों का समुच्चय $\{x \in A : |x - 1| \text{, } 4 \text{ का एक गुणज है}\}$ है।
$|x - 1| \in \{0, 4, 8, 12, \dots\}$।
यदि $|x - 1| = 0$,तो $x = 1$।
यदि $|x - 1| = 4$,तो $x - 1 = 4$ या $x - 1 = -4$,इसलिए $x = 5$ या $x = -3$ ($A$ में नहीं है)।
यदि $|x - 1| = 8$,तो $x - 1 = 8$ या $x - 1 = -8$,इसलिए $x = 9$ या $x = -7$ ($A$ में नहीं है)।
अतः,$1$ से संबंधित अवयवों का समुच्चय $\{1, 5, 9\}$ है।
133
Medium
सिद्ध कीजिए कि समुच्चय $A = \{x \in Z : 0 \leq x \leq 12\}$ में दिया गया संबंध $R = \{(a, b) : a = b\}$ एक तुल्यता संबंध है। $1$ से संबंधित सभी अवयवों का समुच्चय ज्ञात कीजिए।

Solution

(A) संबंध $R = \{(a, b) : a = b\}$ समुच्चय $A = \{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\}$ पर परिभाषित है।
$1$. स्वतुल्यता: किसी भी अवयव $a \in A$ के लिए,$(a, a) \in R$ क्योंकि $a = a$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: मान लीजिए $(a, b) \in R.$ इसका अर्थ है $a = b,$ जो यह दर्शाता है कि $b = a.$ अतः,$(b, a) \in R.$ इस प्रकार,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R.$ इसका अर्थ है $a = b$ और $b = c.$ परिणामस्वरूप,$a = c,$ जिसका अर्थ है कि $(a, c) \in R.$ इस प्रकार,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
$1$ से संबंधित सभी अवयवों का समुच्चय उन सभी $x \in A$ का समुच्चय है जिनके लिए $(x, 1) \in R.$ चूंकि $x = 1,$ इसलिए केवल एक ही अवयव $1$ प्राप्त होता है। अतः,अभीष्ट समुच्चय $\{1\}$ है।
134
Easy
समुच्चय $A = \{5, 6, 7\}$ पर एक ऐसे संबंध का उदाहरण दीजिए जो सममित (symmetric) हो लेकिन न तो स्वतुल्य (reflexive) हो और न ही संक्रामक (transitive)।

Solution

(A) माना $A = \{5, 6, 7\}$ है।
समुच्चय $A$ पर एक संबंध $R = \{(5, 6), (6, 5)\}$ परिभाषित कीजिए।
$1$. स्वतुल्यता: यदि प्रत्येक $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ हो,तो संबंध $R$ स्वतुल्य कहलाता है। यहाँ $(5, 5) \notin R$,$(6, 6) \notin R$ और $(7, 7) \notin R$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता: यदि $(a, b) \in R$ हो और उससे $(b, a) \in R$ प्राप्त हो,तो संबंध $R$ सममित कहलाता है। यहाँ $(5, 6) \in R$ है और उसका उल्टा $(6, 5) \in R$ है। अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ हो और उससे $(a, c) \in R$ प्राप्त हो,तो संबंध $R$ संक्रामक कहलाता है। यहाँ $(5, 6) \in R$ और $(6, 5) \in R$ है,लेकिन $(5, 5) \notin R$ है। अतः,$R$ संक्रामक नहीं है।
निष्कर्ष: समुच्चय $A$ पर संबंध $R = \{(5, 6), (6, 5)\}$ सममित है लेकिन न तो स्वतुल्य है और न ही संक्रामक है।
135
Easy
एक ऐसे संबंध का उदाहरण दीजिए जो संक्रामक (transitive) है लेकिन न तो स्वतुल्य (reflexive) है और न ही सममित (symmetric) है।

Solution

(N/A) वास्तविक संख्याओं के समुच्चय $\mathbb{R}$ पर परिभाषित संबंध $R$ पर विचार करें:
$R = \{(a, b) : a < b \}$
$1$. स्वतुल्यता: किसी भी $a \in \mathbb{R}$ के लिए,$(a, a) \notin R$ क्योंकि $a$ स्वयं से छोटा नहीं हो सकता। अतः,$R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता: $(1, 2) \in R$ पर विचार करें क्योंकि $1 < 2$ है। हालाँकि,$2 \not< 1$,इसलिए $(2, 1) \notin R$ है। अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $a < b$ और $b < c$ है। असमानता के संक्रामक गुण के अनुसार,$a < c$ है। इसलिए,$(a, c) \in R$ है। अतः,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: संबंध $R = \{(a, b) : a < b \}$ संक्रामक है लेकिन न तो स्वतुल्य है और न ही सममित है।
136
Easy
समुच्चय $A = \{4, 6, 8\}$ पर एक ऐसे संबंध का उदाहरण दीजिए जो स्वतुल्य (reflexive) और सममित (symmetric) हो लेकिन संक्रामक (transitive) न हो।

Solution

(N/A) माना $A = \{4, 6, 8\}$ है।
$A$ पर एक संबंध $R$ इस प्रकार परिभाषित करें:
$R = \{(4, 4), (6, 6), (8, 8), (4, 6), (6, 4), (6, 8), (8, 6)\}$.
$1$. स्वतुल्य: प्रत्येक $a \in A$ के लिए,$(a, a) \in R$ होना चाहिए। चूंकि $(4, 4), (6, 6), (8, 8) \in R$ है,इसलिए संबंध स्वतुल्य है।
$2$. सममित: प्रत्येक $(a, b) \in R$ के लिए,$(b, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(4, 6) \in R$ और $(6, 4) \in R$ है,तथा $(6, 8) \in R$ और $(8, 6) \in R$ है। अतः,संबंध सममित है।
$3$. संक्रामक नहीं: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ हो,तो $(a, c) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(4, 6) \in R$ और $(6, 8) \in R$ है,लेकिन $(4, 8) \notin R$ है। इसलिए,यह संबंध संक्रामक नहीं है।
अतः,संबंध $R$ स्वतुल्य और सममित है लेकिन संक्रामक नहीं है।
137
Easy
एक ऐसे संबंध का उदाहरण दीजिए जो स्वतुल्य (reflexive) और संक्रामक (transitive) है लेकिन सममित (symmetric) नहीं है।

Solution

(N/A) वास्तविक संख्याओं के समुच्चय $\mathbb{R}$ पर एक संबंध $R$ को इस प्रकार परिभाषित करें:
$R = \{(a, b) : a^3 \geq b^3\}$
$1$. स्वतुल्यता: किसी भी $a \in \mathbb{R}$ के लिए,$a^3 = a^3$,इसलिए $(a, a) \in R$. अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: मान लीजिए $(2, 1) \in R$ क्योंकि $2^3 = 8 \geq 1^3 = 1$. हालाँकि,$(1, 2) \notin R$ क्योंकि $1^3 = 1 < 2^3 = 8$. अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$.
इसका अर्थ है कि $a^3 \geq b^3$ और $b^3 \geq c^3$.
असमिका के संक्रामक गुणधर्म के अनुसार,$a^3 \geq c^3$.
इसलिए,$(a, c) \in R$. अतः,$R$ संक्रामक है।
निष्कर्ष: संबंध $R$ स्वतुल्य और संक्रामक है लेकिन सममित नहीं है।
138
Easy
एक ऐसे संबंध का उदाहरण दीजिए जो सममित (Symmetric) और संक्रामक (Transitive) है लेकिन स्वतुल्य (Reflexive) नहीं है।

Solution

(N/A) माना $A = \{1, 2, 3\}$ और संबंध $R = \{(1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2)\}$ है।
$1$. स्वतुल्यता: यदि $R$ स्वतुल्य है,तो $(3, 3) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(3, 3) \notin R$,इसलिए संबंध $R$ स्वतुल्य नहीं है।
$2$. सममितता: यदि $(a, b) \in R$ है,तो $(b, a) \in R$ होना चाहिए। यहाँ $(1, 2) \in R$ और $(2, 1) \in R$ है,साथ ही $(1, 1)$ और $(2, 2)$ के लिए भी यह शर्त पूरी होती है। अतः $R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ है,तो $(a, c) \in R$ होना चाहिए। यहाँ सभी संभावित युग्मों के लिए यह शर्त पूरी होती है। अतः $R$ संक्रामक है।
139
Difficult
सिद्ध कीजिए कि समतल में स्थित बिंदुओं के समुच्चय $A$ में संबंध $R = \{(P, Q) : \text{बिंदु } P \text{ की मूलबिंदु से दूरी, बिंदु } Q \text{ की मूलबिंदु से दूरी के समान है}\}$ एक तुल्यता संबंध है। आगे,सिद्ध कीजिए कि बिंदु $P \neq (0, 0)$ से संबंधित सभी बिंदुओं का समुच्चय मूलबिंदु को केंद्र मानकर खींचा गया एक वृत्त है जो $P$ से होकर गुजरता है।

Solution

(N/A) $R = \{(P, Q) : \text{बिंदु } P \text{ की मूलबिंदु से दूरी, बिंदु } Q \text{ की मूलबिंदु से दूरी के समान है}\}$.
$1$. स्वतुल्यता: किसी भी बिंदु $P \in A$ के लिए,$P$ की मूलबिंदु से दूरी,$P$ की मूलबिंदु से दूरी के बराबर होती है। अतः,$(P, P) \in R$. इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: मान लीजिए $(P, Q) \in R$. इसका अर्थ है कि $P$ की मूलबिंदु से दूरी,$Q$ की मूलबिंदु से दूरी के समान है। यह दर्शाता है कि $Q$ की मूलबिंदु से दूरी,$P$ की मूलबिंदु से दूरी के समान है। अतः,$(Q, P) \in R$. इसलिए,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(P, Q) \in R$ और $(Q, S) \in R$. इसका अर्थ है कि $P$ की मूलबिंदु से दूरी,$Q$ की मूलबिंदु से दूरी के बराबर है,और $Q$ की मूलबिंदु से दूरी,$S$ की मूलबिंदु से दूरी के बराबर है। परिणामस्वरूप,$P$ की मूलबिंदु से दूरी,$S$ की मूलबिंदु से दूरी के बराबर है। अतः,$(P, S) \in R$. इसलिए,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
दूसरे भाग के लिए,$P \neq (0, 0)$ से संबंधित सभी बिंदुओं का समुच्चय उन सभी बिंदुओं $Q$ से बना है जिनकी मूलबिंदु से दूरी,$P$ की मूलबिंदु से दूरी के बराबर है। मान लीजिए $OP = k$. तो ऐसे सभी बिंदु $Q$ मूलबिंदु से $k$ की स्थिर दूरी पर स्थित हैं। यह मूलबिंदु को केंद्र और $k$ त्रिज्या वाले वृत्त की परिभाषा है,जो $P$ से होकर गुजरता है।
140
Difficult
सिद्ध कीजिए कि सभी त्रिभुजों के समुच्चय $A$ में परिभाषित संबंध $R = \{(T_{1}, T_{2}) : T_{1}, T_{2} \text{ के समरूप है}\}$ एक तुल्यता संबंध है। तीन समकोण त्रिभुजों पर विचार करें: $T_{1}$ (भुजाएँ $3, 4, 5$),$T_{2}$ (भुजाएँ $5, 12, 13$) और $T_{3}$ (भुजाएँ $6, 8, 10$)। $T_{1}, T_{2}$ और $T_{3}$ में से कौन से त्रिभुज संबंधित हैं?

Solution

(A) संबंध $R = \{(T_{1}, T_{2}) : T_{1}, T_{2} \text{ के समरूप है}\}$ के रूप में परिभाषित है।
$1$. स्वतुल्यता: प्रत्येक त्रिभुज $T_{1}$ स्वयं के समरूप होता है। इसलिए,$(T_{1}, T_{1}) \in R$. अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: यदि $(T_{1}, T_{2}) \in R$,तो $T_{1}, T_{2}$ के समरूप है। इसका अर्थ है कि $T_{2}, T_{1}$ के समरूप है। इसलिए,$(T_{2}, T_{1}) \in R$. अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: यदि $(T_{1}, T_{2}) \in R$ और $(T_{2}, T_{3}) \in R$,तो $T_{1}, T_{2}$ के समरूप है और $T_{2}, T_{3}$ के समरूप है। इसका अर्थ है कि $T_{1}, T_{3}$ के समरूप है। इसलिए,$(T_{1}, T_{3}) \in R$. अतः,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
त्रिभुजों के लिए:
$T_{1}$ (भुजाएँ $3, 4, 5$) और $T_{3}$ (भुजाएँ $6, 8, 10$) के लिए:
$\frac{3}{6} = \frac{4}{8} = \frac{5}{10} = \frac{1}{2}$.
चूंकि संगत भुजाओं का अनुपात समान है,इसलिए $T_{1}, T_{3}$ के समरूप है।
अतः,$T_{1}$ और $T_{3}$ संबंधित हैं।
141
Medium
सिद्ध कीजिए कि सभी बहुभुजों के समुच्चय $A$ में परिभाषित संबंध $R = \{(P_{1}, P_{2}) : P_{1} \text{ और } P_{2} \text{ की भुजाओं की संख्या समान है}\}$ एक तुल्यता संबंध है। $3, 4 \text{ और } 5$ भुजाओं वाले समकोण त्रिभुज $T$ से संबंधित $A$ के सभी अवयवों का समुच्चय क्या है?

Solution

(A) संबंध $R = \{(P_{1}, P_{2}) : P_{1} \text{ और } P_{2} \text{ की भुजाओं की संख्या समान है}\}$ के रूप में परिभाषित है।
$1.$ स्वतुल्यता: किसी भी बहुभुज $P_{1} \in A$ के लिए,$(P_{1}, P_{1}) \in R$ क्योंकि $P_{1}$ की भुजाओं की संख्या स्वयं के समान ही होती है। अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2.$ सममितता: मान लीजिए $(P_{1}, P_{2}) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $P_{1}$ और $P_{2}$ की भुजाओं की संख्या समान है। परिणामस्वरूप,$P_{2}$ और $P_{1}$ की भुजाओं की संख्या भी समान होगी,इसलिए $(P_{2}, P_{1}) \in R$ है। अतः,$R$ सममित है।
$3.$ संक्रामकता: मान लीजिए $(P_{1}, P_{2}) \in R$ और $(P_{2}, P_{3}) \in R$ है। इसका अर्थ है कि $P_{1}$ और $P_{2}$ की भुजाओं की संख्या समान है,और $P_{2}$ और $P_{3}$ की भुजाओं की संख्या समान है। इसलिए,$P_{1}$ और $P_{3}$ की भुजाओं की संख्या भी समान होगी,अतः $(P_{1}, P_{3}) \in R$ है। अतः,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
समकोण त्रिभुज $T$ से संबंधित $A$ के सभी अवयवों का समुच्चय उन सभी बहुभुजों से बना है जिनकी भुजाओं की संख्या $T$ के समान है। चूंकि $T$ में $3$ भुजाएँ हैं,इसलिए यह समुच्चय $A$ में स्थित सभी त्रिभुजों का समूह है।
142
Medium
मान लीजिए कि $L$ $XY$ समतल में सभी रेखाओं का समुच्चय है और $R$ $L$ पर एक संबंध है जिसे $R = \{(L_1, L_2) : L_1, L_2 \text{ के समांतर है}\}$ के रूप में परिभाषित किया गया है। सिद्ध कीजिए कि $R$ एक तुल्यता संबंध है। रेखा $y = 2x + 4$ से संबंधित सभी रेखाओं का समुच्चय ज्ञात कीजिए।

Solution

(D) $1$. स्वतुल्यता: किसी भी रेखा $L_1 \in L$ के लिए,$L_1$ स्वयं के समांतर होती है। अतः,$(L_1, L_1) \in R$। इसलिए,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: मान लीजिए $(L_1, L_2) \in R$। इसका अर्थ है कि $L_1, L_2$ के समांतर है। चूंकि $L_1 \parallel L_2$ का अर्थ $L_2 \parallel L_1$ है,इसलिए $(L_2, L_1) \in R$। अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(L_1, L_2) \in R$ और $(L_2, L_3) \in R$। इसका अर्थ है कि $L_1 \parallel L_2$ और $L_2 \parallel L_3$। चूंकि $L_1 \parallel L_2$ और $L_2 \parallel L_3$ का अर्थ $L_1 \parallel L_3$ है,इसलिए $(L_1, L_3) \in R$। अतः,$R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
$4$. रेखाओं का समुच्चय: $y = 2x + 4$ से संबंधित सभी रेखाओं का समुच्चय उन सभी रेखाओं से बना है जो इसके समांतर हैं। समांतर रेखाओं की ढाल समान होती है। $y = 2x + 4$ की ढाल $m = 2$ है। अतः,इसके समांतर कोई भी रेखा $y = 2x + c$ के रूप में होगी,जहाँ $c \in \mathbb{R}$।
143
MediumMCQ
मान लीजिए कि $R$ समुच्चय $\{1, 2, 3, 4\}$ में एक संबंध है जो $R = \{(1, 2), (2, 2), (1, 1), (4, 4), (1, 3), (3, 3), (3, 2)\}$ द्वारा दिया गया है। सही उत्तर चुनिए।
A
$R$ स्वतुल्य और सममित है लेकिन संक्रामक नहीं है।
B
$R$ स्वतुल्य और संक्रामक है लेकिन सममित नहीं है।
C
$R$ सममित और संक्रामक है लेकिन स्वतुल्य नहीं है।
D
$R$ एक तुल्यता संबंध है।

Solution

(B) समुच्चय $A = \{1, 2, 3, 4\}$ पर संबंध $R = \{(1, 2), (2, 2), (1, 1), (4, 4), (1, 3), (3, 3), (3, 2)\}$ दिया गया है।
$1$. स्वतुल्यता: यदि प्रत्येक $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R$ है,तो $R$ स्वतुल्य है। यहाँ $(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4) \in R$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: यदि $(a, b) \in R$ होने पर $(b, a) \in R$ हो,तो $R$ सममित है। यहाँ $(1, 2) \in R$ है,लेकिन $(2, 1) \notin R$ है। अतः,$R$ सममित नहीं है।
$3$. संक्रामकता: यदि $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$ होने पर $(a, c) \in R$ हो,तो $R$ संक्रामक है। सभी युग्मों की जाँच करने पर,यह शर्त पूरी होती है। अतः,$R$ संक्रामक है।
अतः,$R$ स्वतुल्य और संक्रामक है लेकिन सममित नहीं है। सही उत्तर $B$ है।
144
EasyMCQ
मान लीजिए कि $R$ समुच्चय $N$ में एक संबंध है जो $R = \{(a, b) : a = b - 2, b > 6\}$ द्वारा दिया गया है। सही उत्तर चुनिए।
A
$(2, 4) \in R$
B
$(3, 8) \in R$
C
$(6, 8) \in R$
D
$(8, 7) \in R$

Solution

(C) संबंध $R = \{(a, b) : a = b - 2, b > 6\}$ के रूप में परिभाषित है।
किसी क्रमित युग्म $(a, b)$ के $R$ में होने के लिए,उसे दो शर्तों को पूरा करना होगा: $a = b - 2$ और $b > 6$।
विकल्प $A$ की जाँच करें: $(2, 4)$। यहाँ $b = 4$,जो $6$ से बड़ा नहीं है। अतः,$(2, 4) \notin R$।
विकल्प $B$ की जाँच करें: $(3, 8)$। यहाँ $b = 8 > 6$ है। लेकिन,$a = b - 2 = 8 - 2 = 6$ है। चूँकि $3 \neq 6$,इसलिए $(3, 8) \notin R$।
विकल्प $C$ की जाँच करें: $(6, 8)$। यहाँ $b = 8 > 6$ है। साथ ही,$a = b - 2 = 8 - 2 = 6$ है। चूँकि $6 = 6$,इसलिए $(6, 8) \in R$।
विकल्प $D$ की जाँच करें: $(8, 7)$। यहाँ $b = 7 > 6$ है। लेकिन,$a = b - 2 = 7 - 2 = 5$ है। चूँकि $8 \neq 5$,इसलिए $(8, 7) \notin R$।
अतः,सही विकल्प $C$ है।
145
Easy
यदि $R_{1}$ और $R_{2}$ समुच्चय $A$ में तुल्यता संबंध हैं,तो दर्शाइए कि $R_{1} \cap R_{2}$ भी एक तुल्यता संबंध है।

Solution

(N/A) चूँकि $R_{1}$ और $R_{2}$ तुल्यता संबंध हैं,इसलिए सभी $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R_{1}$ और $(a, a) \in R_{2}$ है।
इसका तात्पर्य यह है कि सभी $a \in A$ के लिए $(a, a) \in R_{1} \cap R_{2}$ है,जो दर्शाता है कि $R_{1} \cap R_{2}$ स्वतुल्य है।
इसके अलावा,यदि $(a, b) \in R_{1} \cap R_{2}$ है,तो $(a, b) \in R_{1}$ और $(a, b) \in R_{2}$ है।
चूँकि $R_{1}$ और $R_{2}$ सममित हैं,इसलिए $(b, a) \in R_{1}$ और $(b, a) \in R_{2}$ है,जिसका अर्थ है कि $(b, a) \in R_{1} \cap R_{2}$ है। अतः,$R_{1} \cap R_{2}$ सममित है।
अंत में,यदि $(a, b) \in R_{1} \cap R_{2}$ और $(b, c) \in R_{1} \cap R_{2}$ है,तो $(a, b) \in R_{1}, (b, c) \in R_{1}$ और $(a, b) \in R_{2}, (b, c) \in R_{2}$ है।
चूँकि $R_{1}$ और $R_{2}$ संक्रामक हैं,इसलिए $(a, c) \in R_{1}$ और $(a, c) \in R_{2}$ है,जिसका अर्थ है कि $(a, c) \in R_{1} \cap R_{2}$ है।
यह दर्शाता है कि $R_{1} \cap R_{2}$ संक्रामक है।
चूँकि $R_{1} \cap R_{2}$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
146
Easy
मान लीजिए कि $R$ धनात्मक पूर्णांकों के क्रमित युग्मों के समुच्चय $A$ पर एक संबंध है जो $(x, y) R (u, v)$ यदि और केवल यदि $xv = yu$ द्वारा परिभाषित है। सिद्ध कीजिए कि $R$ एक तुल्यता संबंध है।

Solution

$1$. स्वतुल्यता: किसी भी $(x, y) \in A$ के लिए,हमारे पास $xy = yx$ है,जो यह दर्शाता है कि $(x, y) R (x, y)$ है। अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममितता: यदि $(x, y) R (u, v)$ है,तो $xv = yu$ है। इसका अर्थ है $uy = vx$,जो $(u, v) R (x, y)$ के बराबर है। अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामकता: मान लीजिए $(x, y) R (u, v)$ और $(u, v) R (a, b)$ है। तब $xv = yu$ और $ub = va$ है। $xv = yu$ से,हमें $\frac{x}{y} = \frac{u}{v}$ प्राप्त होता है,और $ub = va$ से,हमें $\frac{u}{v} = \frac{a}{b}$ प्राप्त होता है। इसलिए,$\frac{x}{y} = \frac{a}{b}$,जो यह दर्शाता है कि $xb = ya$ है। अतः,$(x, y) R (a, b)$ है,और $R$ संक्रामक है।
चूंकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
147
Easy
मान लीजिए $X = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}$ है। मान लीजिए $R_{1}$,$X$ पर एक संबंध है जो $R_{1} = \{(x, y) : x - y, 3 \text{ से विभाज्य है}\}$ द्वारा दिया गया है और $R_{2}$,$X$ पर एक अन्य संबंध है जो $R_{2} = \{(x, y) : \{x, y\} \subset \{1, 4, 7\} \text{ या } \{x, y\} \subset \{2, 5, 8\} \text{ या } \{x, y\} \subset \{3, 6, 9\}\}$ द्वारा दिया गया है। सिद्ध कीजिए कि $R_{1} = R_{2}$ है।

Solution

(N/A) समुच्चय $X = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}$ को $3$ से विभाजित करने पर प्राप्त शेषफल के आधार पर तीन उपसमुच्चयों में विभाजित किया गया है: $S_{1} = \{1, 4, 7\}$,$S_{2} = \{2, 5, 8\}$,और $S_{3} = \{3, 6, 9\}$।
किसी भी $x, y \in X$ के लिए,$x - y, 3$ से विभाज्य है यदि और केवल यदि $x$ और $y$ एक ही उपसमुच्चय $S_{i}$ (जहाँ $i \in \{1, 2, 3\}$) में स्थित हों।
यदि $(x, y) \in R_{1}$ है,तो $x - y, 3$ का एक गुणज है,जिसका अर्थ है कि $x$ और $y$ को $3$ से विभाजित करने पर समान शेषफल प्राप्त होता है। अतः,$\{x, y\} \subset S_{1}$ या $\{x, y\} \subset S_{2}$ या $\{x, y\} \subset S_{3}$,जिसका अर्थ है कि $(x, y) \in R_{2}$। अतः,$R_{1} \subset R_{2}$।
इसके विपरीत,यदि $(x, y) \in R_{2}$ है,तो $\{x, y\}$,$S_{1}$,$S_{2}$,या $S_{3}$ का एक उपसमुच्चय है। इन सभी स्थितियों में,अंतर $x - y, 3$ का एक गुणज है,इसलिए $(x, y) \in R_{1}$। अतः,$R_{2} \subset R_{1}$।
चूंकि $R_{1} \subset R_{2}$ और $R_{2} \subset R_{1}$ है,इसलिए हम निष्कर्ष निकालते हैं कि $R_{1} = R_{2}$ है।
148
Easy
मान लीजिए $f: X \rightarrow Y$ एक फलन है। $X$ में एक संबंध $R$ को $R = \{(a, b) : f(a) = f(b)\}$ द्वारा परिभाषित किया गया है। जाँचें कि क्या $R$ एक तुल्यता संबंध है।

Solution

(A) यह निर्धारित करने के लिए कि क्या $R$ एक तुल्यता संबंध है,हमें यह जाँचना होगा कि क्या यह स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है।
$1$. स्वतुल्य: प्रत्येक $a \in X$ के लिए,हमारे पास $f(a) = f(a)$ है,जिसका अर्थ है $(a, a) \in R$. अतः,$R$ स्वतुल्य है।
$2$. सममित: मान लीजिए $(a, b) \in R$. तब $f(a) = f(b)$,जिसका अर्थ है $f(b) = f(a)$. इसलिए,$(b, a) \in R$. अतः,$R$ सममित है।
$3$. संक्रामक: मान लीजिए $(a, b) \in R$ और $(b, c) \in R$. तब $f(a) = f(b)$ और $f(b) = f(c)$. समानता के संक्रामक गुण के अनुसार,$f(a) = f(c)$,जिसका अर्थ है $(a, c) \in R$. अतः,$R$ संक्रामक है।
चूँकि $R$ स्वतुल्य,सममित और संक्रामक है,इसलिए यह एक तुल्यता संबंध है।
149
MediumMCQ
मान लीजिए $A = \{1, 2, 3\}$ है। सिद्ध कीजिए कि $A$ पर ऐसे संबंधों की संख्या जिनमें $(1, 2)$ और $(2, 3)$ शामिल हैं और जो स्वतुल्य (reflexive) और संक्रामक (transitive) हैं लेकिन सममित (symmetric) नहीं हैं,$3$ है।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(C) मान लीजिए $A = \{1, 2, 3\}$ है। $A$ पर एक संबंध $R$ स्वतुल्य है यदि $(1, 1), (2, 2), (3, 3) \in R$ हो।
दिया गया है कि $R$ में $(1, 2)$ और $(2, 3)$ शामिल हैं,इसलिए संक्रामकता के नियम से इसमें $(1, 3)$ भी होना चाहिए।
अतः,$(1, 2)$ और $(2, 3)$ युक्त सबसे छोटा स्वतुल्य और संक्रामक संबंध $R_0 = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 3), (1, 3)\}$ है।
यह संबंध $R_0$ सममित नहीं है क्योंकि $(2, 1) \notin R_0$ है।
हम $R_0$ में अन्य अवयव जोड़ सकते हैं जो स्वतुल्यता और संक्रामकता को बनाए रखते हैं:
$1$. $R_1 = R_0 \cup \{(2, 1)\}$: यह स्वतुल्य और संक्रामक है,लेकिन सममित नहीं है।
$2$. $R_2 = R_0 \cup \{(3, 2)\}$: यह स्वतुल्य और संक्रामक है,लेकिन सममित नहीं है।
$3$. $R_3 = R_0 \cup \{(2, 1), (3, 2), (3, 1)\}$: यह भी स्वतुल्य और संक्रामक है,लेकिन सममित नहीं है।
इस प्रकार,कुल $3$ ऐसे संबंध प्राप्त होते हैं।
150
Medium
सिद्ध कीजिए कि समुच्चय $A = \{1, 2, 3\}$ पर $(1, 2)$ और $(2, 1)$ को समाहित करने वाले तुल्यता संबंधों की संख्या $2$ है।

Solution

(B) माना $A = \{1, 2, 3\}$ है। एक तुल्यता संबंध $R$ को स्वतुल्य,सममित और संक्रामक होना चाहिए।
चूंकि $R$ में $(1, 2)$ और $(2, 1)$ शामिल हैं,इसलिए सममितता के कारण $(1, 1)$ और $(2, 2)$ का होना आवश्यक है और स्वतुल्यता के लिए $(3, 3)$ को शामिल करना होगा।
अतः,$(1, 2)$ और $(2, 1)$ को समाहित करने वाला सबसे छोटा तुल्यता संबंध $R_1 = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 1)\}$ है।
एक अन्य तुल्यता संबंध बनाने के लिए,हमें संक्रामकता बनाए रखते हुए नए अवयव जोड़ने होंगे। यदि हम $(2, 3)$ जोड़ते हैं,तो सममितता के लिए $(3, 2)$ जोड़ना होगा। संक्रामकता के लिए,चूंकि $(1, 2) \in R$ और $(2, 3) \in R$,इसलिए $(1, 3) \in R$ होना चाहिए। सममितता के लिए $(3, 1) \in R$ भी होना चाहिए।
इन अवयवों को जोड़ने पर हमें सार्वत्रिक संबंध $R_2 = A \times A = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 1), (2, 3), (3, 2), (1, 3), (3, 1)\}$ प्राप्त होता है।
अतः,ऐसे कुल $2$ तुल्यता संबंध हैं।

Relation and Function — Types of Relations · Frequently Asked Questions

1Are these Relation and Function questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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3How do I generate a question paper from this subtopic?

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