बीजगणित 1

सत्य को छायांकित करना (Shading the Truth)

आप पहले से जानते हैं कि रेखा कैसे खींचते हैं। लेकिन अगर उत्तर रेखा पर नहीं बल्कि ग्राफ का पूरा क्षेत्र हो तो? असमिकाओं (inequalities) की दुनिया में आपका स्वागत है, जहाँ रेखा बस सीमा है और असली कार्रवाई छायांकन (shading) में है।

असमिका (Inequality) क्या है?

y = 2x + 1 जैसा समीकरण आपको एक रेखा देता है। लेकिन y > 2x + 1 जैसी असमिका आपको उस रेखा के ऊपर सब कुछ देती है। यह एक उत्तर नहीं है — यह अनंत उत्तर हैं, निर्देशांक तल का आधा हिस्सा।

जोड़

इसे ऐसे सोचें: रेखा y = 2x + 1 तल को दो हिस्सों में बाँटती है। रेखा के ऊपर का हर बिंदु y > 2x + 1 को संतुष्ट करता है, और नीचे का हर बिंदु y < 2x + 1 को। असमिका बताती है कि कौन सा हिस्सा छायांकित करना है।


भाग 1: संख्या रेखा पर असमिकाएं

निर्देशांक तल पर जाने से पहले, सरल शुरुआत करते हैं। संख्या रेखा पर x > 3 का मतलब है 3 के दाईं ओर की हर संख्या। हम 3 पर एक खुला वृत्त बनाते हैं (क्योंकि 3 स्वयं शामिल नहीं है) और दाईं ओर छायांकित करते हैं।

अगर x >= 3 है, तो हम भरा हुआ वृत्त बनाते हैं क्योंकि 3 शामिल है।

याद रखने योग्य चिह्न:

चिह्नअर्थसंख्या रेखा पर वृत्त
>से बड़ाखुला
<से छोटाखुला
>=से बड़ा या बराबरभरा हुआ
<=से छोटा या बराबरभरा हुआ

भाग 2: सीमा रेखा (Boundary Line)

अब दो आयामों में चलते हैं। हर रैखिक असमिका की एक सीमा रेखा होती है — वह रेखा जो असमिका की जगह बराबर चिह्न लगाने पर मिलती है।

सीमा रेखा की ढलान और y-अंतःखंड बदलने के लिए नीचे स्लाइडर्स खींचें:

ढाल (m)1
-55
Y-अंतःखंड (b)0
-88
y=1x+0y = 1x + 0
-16-14-12-10-8-6-4-2246810121416-10-8-6-4-2246810

यह बस एक सामान्य रेखा है — वही जो रैखिक समीकरण वाले पाठ में थी। असमिका वाला हिस्सा अब आता है: कौन सी तरफ छायांकित करें?

यह आज़माएं

ठोस बनाम बिंदीदार: अगर असमिका सख्त है (> या <), तो सीमा रेखा बिंदीदार (dashed) होती है — रेखा पर के बिंदु शामिल नहीं हैं। अगर >= या <= है, तो रेखा ठोस (solid) होती है — वे बिंदु भी गिने जाते हैं।


भाग 3: ऊपर और नीचे छायांकन

यहाँ बड़ा नियम है:

चलिए इसे काम करते देखें। सीमा रेखा दो क्षेत्रों को अलग करती है। देखें कि ढलान और अंतःखंड बदलने से पूरी सीमा कैसे हिलती है:

ढाल (m)1
-33
Y-अंतःखंड (b)2
-55
y>1x+2(shade above)y > 1x + 2 \quad \text{(shade above)}
-16-14-12-10-8-6-4-2246810121416-10-8-6-4-2246810सीमा: y = mx + bऊपर (छायांकित क्षेत्र)

ऊपर की फीकी रेखा छायांकित क्षेत्र को दर्शाती है। उस क्षेत्र का हर बिंदु ऐसा है जिसका y-मान सीमा रेखा से बड़ा है। सीमा के ऊपर कोई भी बिंदु चुनें — वह असमिका को संतुष्ट करेगा।


भाग 4: परीक्षण बिंदु (Testing a Point)

कौन सी तरफ छायांकित करें, इसमें संदेह है? एक अचूक तरकीब है: एक परीक्षण बिंदु चुनें और उसे रखकर देखें। सबसे आसान परीक्षण बिंदु आमतौर पर (0, 0) — मूल बिंदु है।

उदाहरण: क्या (0, 0) y > 2x + 1 को संतुष्ट करता है?

रखें: 0 > 2(0) + 1 बनता है 0 > 1। यह गलत है, तो (0, 0) हल क्षेत्र में नहीं है। दूसरी तरफ छायांकित करें।

चुनौती

चुनौती: हर असमिका के लिए बताएं कि (0, 0) छायांकित क्षेत्र में है या नहीं:

  1. y > x - 3
  2. y < -2x + 1
  3. y >= 4x

संकेत: बस हर बार x = 0 और y = 0 रखें!


भाग 5: दो सीमा रेखाओं की तुलना

अगर एक साथ दो असमिकाएं हों तो? अब आप ऐसे बिंदु खोज रहे हैं जो दोनों शर्तें पूरी करें — वह क्षेत्र जहाँ दोनों छायांकन ओवरलैप करते हैं।

रेखा 1 ढाल1
-33
रेखा 2 ढाल-1
-33
-12-10-8-6-4-224681012-8-6-4-22468y = m1*x + 1y = m2*x - 1

दो रेखाएं तल को क्षेत्रों में बाँटती हैं। जब आपके पास असमिकाओं का निकाय (system of inequalities) हो, तो हल वह क्षेत्र है जो उन सभी को एक साथ संतुष्ट करता है।


भाग 6: संयुक्त असमिकाएं (Compound Inequalities)

संयुक्त असमिका दो शर्तों को मिलाती है। उदाहरण:

-3 < y < 3 का मतलब y, -3 और 3 के बीच है।

ग्राफ पर, यह एक क्षैतिज पट्टी (band) जैसा दिखता है:

-10-8-6-4-2246810-6-4-2246y = 3 (ऊपरी सीमा)y = -3 (निचली सीमा)

दोनों रेखाओं के बीच सब कुछ हल क्षेत्र है। रेखाओं पर के बिंदु शामिल हैं या नहीं, यह इस पर निर्भर करता है कि असमिका सख्त है या बराबर वाली।

अब ढलान वाली सीमाओं के साथ एक अधिक रोचक संयुक्त असमिका देखें:

ढाल1
-33
बैंड चौड़ाई3
16
-16-14-12-10-8-6-4-2246810121416-10-8-6-4-2246810ऊपरी सीमानिचली सीमा

हल दोनों समानांतर रेखाओं के बीच की पट्टी है। “Band width” स्लाइड करके देखें कि क्षेत्र कैसे बढ़ता और सिकुड़ता है।

यह आज़माएं

ध्यान दें: जब दो सीमा रेखाओं की ढलान समान होती है, तो वे समानांतर होती हैं और उनके बीच का क्षेत्र एक पट्टी बनाता है। उनके y-अंतःखंडों के बीच का अंतर जितना बड़ा, पट्टी उतनी चौड़ी।


सारांश

असमिकाओं के बारे में आपने जो सीखा:

अवधारणामुख्य बात
सीमा रेखाअसमिका में = लगाने पर मिलने वाली रेखा
ठोस रेखा>= या <= के लिए (रेखा पर के बिंदु शामिल हैं)
बिंदीदार रेखा> या < के लिए (रेखा पर के बिंदु शामिल नहीं)
ऊपर छायांकितy > या y >= के लिए
नीचे छायांकितy < या y <= के लिए
परीक्षण बिंदु(0, 0) रखकर जाँचें कि कौन सी तरफ छायांकित करना है
संयुक्तएक साथ दो असमिकाएं — ओवरलैप छायांकित करें
चुनौती

अंतिम चुनौती: ऊपर भाग 5 में स्लाइडर्स का उपयोग करके ढलान ऐसे सेट करें कि दो रेखाएं “X” आकार बनाएं। इससे कितने क्षेत्र बनते हैं? अगर आप रेखा 1 के ऊपर और रेखा 2 के नीचे छायांकित करें, तो कौन सा क्षेत्र हल है?

असमिकाएं समीकरणों से कठिन नहीं हैं — बस बड़ी हैं। एक उत्तर की बजाय, आपको उत्तरों का पूरा क्षेत्र मिलता है। और वह सीमा रेखा? वह बस “हाँ” और “नहीं” के बीच की बाड़ है।

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