Class 10 Maths Chapter “दो चरों वाले रैखिक समीकरणों का युग्म” की Exercise 3.2 में प्रतिस्थापन विधि (Substitution Method) द्वारा रैखिक समीकरणों को हल करना सिखाया जाता है। इस विधि में पहले एक समीकरण से किसी एक चर का मान दूसरे चर के रूप में निकाला जाता है, फिर उसे दूसरे समीकरण में रखकर प्रश्न को सरल बनाया जाता है। यह प्रक्रिया CBSE Class 10 Maths Syllabus के अनुसार समझाई गई है।
इन NCERT समाधान को सरल और क्रमबद्ध तरीके से प्रस्तुत किया गया है ताकि छात्र प्रत्येक चरण को आसानी से समझ सकें। इस अभ्यास से बीजगणितीय गणना करने की क्षमता बढ़ती है और समीकरणों को सही ढंग से हल करने का आत्मविश्वास विकसित होता है, जो बोर्ड परीक्षा की तैयारी के लिए जरूरी है।
1.प्रतिस्थापन विधि द्वारा निम्नलिखित रैखिक समीकरणों के युग्म को हल कीजिए।
(i) x + y = 14
x – y = 4
(ii) s – t = 3
(s/3) + (t/2) = 6
(iii) 3x – y = 3
9x – 3y = 9
(iv) 0.2x + 0.3y = 1.3
0.4x + 0.5y = 2.3
(v) √2 x + √3 y = 0
√3 x – √8 y = 0
(vi) (3x/2) – (5y/3) = -2
(x/3) + (y/2) = (13/6)
हल :
(i) दिया गया है, x + y = 14 तथा x – y = 4 दो समीकरण हैं।
पहले समीकरण से, हमें प्राप्त होता है x = 14 – y।
अब, x का मान दूसरे समीकरण में रखने पर,
(14 – y) – y = 4
14 – 2y = 4
2y = 10
अथवा y = 5
y के मान से, अब हम x का सही मान ज्ञात कर सकते हैं।
∵ x = 14 – y
∴ x = 14 – 5
अथवा x = 9
अतः, x = 9 तथा y = 5
(ii) दिया गया है, s – t = 3 तथा (s/3) + (t/2) = 6 दो समीकरण हैं।
पहले समीकरण से, हमें प्राप्त होता है,
s = 3 + t ________________(1)
अब, s का मान दूसरे समीकरण में रखने पर,
(3+t)/3 + (t/2) = 6
⇒ (2(3+t) + 3t )/6 = 6
⇒ (6+2t+3t)/6 = 6
⇒ (6+5t) = 36
⇒ 5t = 30
⇒ t = 6
अब, t का मान समीकरण (1) में रखने पर,
s = 3 + 6 = 9
अतः, s = 9 तथा t = 6।
(iii) दिया गया है, 3x – y = 3 तथा 9x – 3y = 9 दो समीकरण हैं।
पहले समीकरण से, हमें प्राप्त होता है,
x = (3+y)/3
अब, x का मान दूसरे समीकरण में रखने पर,
9(3+y)/3 – 3y = 9
⇒ 9 + 3y - 3y = 9
⇒ 9 = 9
अतः, y के अनंत मान हैं, और क्योंकि x = (3+y)/3, इसलिए x के भी अनंत मान हैं
(iv) दिया गया है, 0.2x + 0.3y = 1.3 तथा 0.4x + 0.5y = 2.3 दो समीकरण हैं। पहले समीकरण से,
हमें प्राप्त होता है,
x = (1.3 - 0.3y)/0.2 _________________(1)
अब, x का मान दूसरे समीकरण में रखने पर,
0.4(1.3-0.3y)/0.2 + 0.5y = 2.3
⇒ 2(1.3 – 0.3y) + 0.5y = 2.3
⇒ 2.6 – 0.6y + 0.5y = 2.3
⇒ 2.6 – 0.1 y = 2.3
⇒ 0.1 y = 0.3
⇒ y = 3
अब, y का मान समीकरण (1) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
x = (1.3-0.3(3))/0.2
= (1.3-0.9)/0.2
= 0.4/0.2 = 2
अतः, x = 2 तथा y = 3
(v) दिया गया है, √2 x + √3 y = 0 तथा √3 x – √8 y = 0 दो समीकरण हैं।
पहले समीकरण से, हमें प्राप्त होता है,
x = – (√3/√2)y __________________(1)
x का मान दूसरे समीकरण में रखने पर,
√3(-√3/√2)y – √8y = 0
⇒ (-3/√2)y - √8 y = 0
⇒ y = 0
अब, y का मान समीकरण (1) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है x = 0।
अतः, x = 0 तथा y = 0।
(vi) दिया गया है, (3x/2) - (5y/3) = -2 तथा (x/3) + (y/2) = 13/6 दो समीकरण हैं। पहले समीकरण से, हमें प्राप्त होता है,
(3/2)x = -2 + (5y/3)
⇒ x = 2(-6+5y)/9
= (-12+10y)/9 ………………………(1)
x का मान दूसरे समीकरण में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
(((-12+10y)/9)/3) + y/2 = 13/6
⇒ y/2 = 13/6 – ((-12+10y)/27)
⇒ y/2 = 13/6
0.4(1.3-0.3y)/0.2 + 0.5y = 2.3
⇒2(1.3 – 0.3y) + 0.5y = 2.3
⇒ 2.6 – 0.6y + 0.5y = 2.3
⇒ 2.6 – 0.1 y = 2.3
⇒ 0.1 y = 0.3
⇒ y = 3
अब, y का मान समीकरण (1) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
= (1.3-0.9)/0.2
= 0.4/0.2 = 2.
अतः, x = 2 तथा y = 3
(v) Given, √2 x + √3 y = 0 and √3 x – √8 y = 0 are the two equations.
From the 1 st equation, we get, x = – (√3/√2)y __________________(1)
Putting the value of x in the given second equation to get,
√3(-√3/√2)y – √8y = 0
⇒ (-3/√2)y- √8 y = 0
⇒ y = 0
Now, substitute the value of y in equation (1), and we get x = 0. Therefore, x = 0 and y = 0
(vi) Given, (3x/2)-(5y/3) = -2 and (x/3) + (y/2) = 13/6 are the two equations. From 1 st equation, we get,
(3/2)x = -2 + (5y/3)
⇒ x = 2(-6+5y)/9
= (-12+10y)/9 ………………………(1)
Putting the value of x in the second equation, we get, ((-12+10y)/9)/3 + y/2 = 13/6 ⇒y/2 = 13/6 –( (-12+10y)/27 ) + y/2 = 13/6
Now, substitute the value of y in equation (1), and we get,
(3x/2) – 5(3)/3 = -2
⇒ (3x/2) – 5 = -2
⇒ x = 2.
Therefore, x = 2 and y = 3
2.2x + 3y = 11 तथा 2x – 4y = –24 को हल कीजिए तथा इसके बाद ‘m’ का मान ज्ञात कीजिए, जिसके लिए y = mx + 3।
हल :
2x + 3y = 11…………………………..(I)
2x – 4y = -24………………………… (II)
समीकरण (I) से, हमें प्राप्त होता है,
x = (11-3y)/2 ………………….(III)
x का मान समीकरण (II) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
2(11-3y)/2 – 4y = -24
11 – 3y – 4y = -24
-7y = -35
y = 5…………………………………….. (IV)
y का मान समीकरण (III) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
x = (11-3×5)/2
= -4/2
= -2
अतः, x = -2, y = 5।
साथ ही,
y = mx + 3
5 = -2m + 3
-2m = 2
m = -1
अतः, m का मान -1 है।
3.निम्नलिखित समस्याओं के लिए रैखिक समीकरणों का युग्म बनाइए तथा प्रतिस्थापन विधि द्वारा उनका हल ज्ञात कीजिए।
(i) दो संख्याओं का अंतर 26 है तथा एक संख्या दूसरी संख्या की तीन गुनी है। उन संख्याओं को ज्ञात कीजिए।
हल : माना दो संख्याएँ क्रमशः x तथा y हैं, जहाँ y > x।
प्रश्नानुसार,
y = 3x ……………… (1)
y – x = 26 …………..(2)
समीकरण (1) का मान समीकरण (2) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
3x – x = 26
x = 13 ……………. (3)
समीकरण (3) का मान समीकरण (1) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
y = 39
अतः, वे संख्याएँ 13 तथा 39 हैं।
(ii) दो संपूरक कोणों में बड़ा कोण छोटे कोण से 18° अधिक है। उन कोणों को ज्ञात कीजिए।
हल : माना बड़ा कोण x° तथा छोटा कोण y° है। हम जानते हैं कि दो संपूरक कोणों का योग हमेशा 180° होता है।
प्रश्नानुसार,
x + y = 180° ……………. (1)
x – y = 18° ……………..(2)
समीकरण (1) से, हमें प्राप्त होता है,
x = 180° – y …………. (3)
समीकरण (3) का मान समीकरण (2) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
180° – y – y = 18°
162° = 2y
y = 81° ………….. (4)
समीकरण (3) में y का मान रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
x = 180° – 81° = 99°
अतः, वे कोण 99° तथा 81° हैं।
(iii) एक क्रिकेट टीम की कोच 7 बल्ले और 6 गेंदें 3800 रुपये में खरीदती है। बाद में, वह 3 बल्ले और 5 गेंदें 1750 रुपये में खरीदती है। प्रत्येक बल्ले तथा प्रत्येक गेंद का मूल्य ज्ञात कीजिए।
हल: माना एक बल्ले का मूल्य x तथा एक गेंद का मूल्य y है।
प्रश्नानुसार,
7x + 6y = 3800 ………………. (I)
3x + 5y = 1750 ………………. (II)
समीकरण (I) से, हमें प्राप्त होता है,
y = (3800-7x)/6………………..(III)
समीकरण (III) का मान समीकरण (II) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
3x + 5(3800-7x)/6 = 1750
⇒ 3x + 9500/3 – 35x/6 = 1750
⇒ 3x - 35x/6 = 1750 – 9500/3
⇒ (18x-35x)/6 = (5250 – 9500)/3
⇒ -17x/6 = -4250/3
⇒ -17x = -8500
x = 500 ……………………….. (IV)
x का मान समीकरण (III) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
y = (3800-7 × 500)/6
= 300/6
= 50
अतः, एक बल्ले का मूल्य 500 रुपये तथा एक गेंद का मूल्य 50 रुपये है।
(iv) किसी शहर में टैक्सी का किराया एक निश्चित शुल्क तथा तय की गई दूरी के अनुसार लिए गए शुल्क से मिलकर बनता है। 10 किमी दूरी के लिए 105 रुपये तथा 15 किमी दूरी के लिए 155 रुपये किराया लिया जाता है। निश्चित शुल्क तथा प्रति किमी शुल्क ज्ञात कीजिए। साथ ही, 25 किमी दूरी तय करने के लिए व्यक्ति को कितना भुगतान करना होगा?
हल : माना निश्चित शुल्क x रुपये तथा प्रति किमी शुल्क y रुपये है।
प्रश्नानुसार,
x + 10y = 105 …………….. (1)
x + 15y = 155 …………….. (2)
समीकरण (1) से, हमें प्राप्त होता है,
x = 105 – 10y ………………. (3)
x का मान समीकरण (2) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
105 – 10y + 15y = 155
5y = 50
y = 10 …………….. (4)
y का मान समीकरण (3) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
x = 105 – 10 × 10 = 5
अतः, निश्चित शुल्क 5 रुपये तथा प्रति किमी शुल्क 10 रुपये है।
25 किमी के लिए किराया = x + 25y
= 5 + 250
= 255 रुपये।
(v) किसी भिन्न के अंश तथा हर में 2 जोड़ने पर वह 9/11 हो जाती है। यदि अंश तथा हर में 3 जोड़ दिए जाएँ, तो वह 5/6 हो जाती है। उस भिन्न को ज्ञात कीजिए।
हल : माना भिन्न x/y है।
प्रश्नानुसार,
(x+2)/(y+2) = 9/11
11x + 22 = 9y + 18
11x – 9y = -4 …………….. (1)
(x+3)/(y+3) = 5/6
6x + 18 = 5y + 15
6x – 5y = -3 ………………. (2)
समीकरण (1) से, हमें प्राप्त होता है,
x = (-4+9y)/11 …………….. (3)
x का मान समीकरण (2) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
6(-4+9y)/11 - 5y = -3
-24 + 54y – 55y = -33
-y = -9
y = 9 ………………… (4)
y का मान समीकरण (3) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
x = (-4+9×9)/11
= 7
अतः, वह भिन्न 7/9 है।
(vi) पाँच वर्ष बाद, जैकब की आयु उसके पुत्र की आयु की तीन गुनी होगी। पाँच वर्ष पहले, जैकब की आयु उसके पुत्र की आयु की सात गुनी थी। उनकी वर्तमान आयु ज्ञात कीजिए।
हल : माना जैकब तथा उसके पुत्र की आयु क्रमशः x तथा y है।
प्रश्नानुसार,
(x + 5) = 3(y + 5)
x – 3y = 10 …………………………………….. (1)
(x – 5) = 7(y – 5)
x – 7y = -30 ………………………………………. (2)
समीकरण (1) से, हमें प्राप्त होता है,
x = 3y + 10 ……………………. (3)
x का मान समीकरण (2) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
3y + 10 – 7y = -30
-4y = -40
y = 10 ………………… (4)
y का मान समीकरण (3) में रखने पर, हमें प्राप्त होता है,
x = 3 × 10 + 10
= 40
अतः, जैकब तथा उसके पुत्र की वर्तमान आयु क्रमशः 40 वर्ष तथा 10 वर्ष है।
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