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एलीगेशन (मिश्रण का नियम) और मिश्रण

जब c और d मूल्य (या सांद्रता) वाली दो चीज़ें मिलाई जाती हैं, तो मिश्रण का माध्य मूल्य m इन दोनों के बीच होता है। एलीगेशन का नियम कहता है कि मात्राएँ (सस्ती : महँगी) = (d − m) : (m − c) के अनुपात में होंगी। यह भारित औसत m = (q₁c + q₂d) ÷ (q₁ + q₂) का छोटा तरीका है। बार-बार प्रतिस्थापन में, V इकाई के बर्तन से x इकाई निकालकर n बार पानी भरा जाए, तो बचा मूल द्रव = V(1 − x/V)ⁿ।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. दो तरह के चावल: सस्ता ₹40 प्रति kg और महँगा ₹60 प्रति kg। हर ब्लॉक 1 kg है।
  2. दोनों का 1-1 kg मिलाइए। मिश्रण ₹50 प्रति kg का है। बराबर मात्रा पर संतुलन बिंदु बीच में है।
  3. 3 kg सस्ता और 1 kg महँगा लीजिए। बीच वाला संतुलन झुक जाता है। संतुलन बिंदु भारी तरफ ₹45 पर खिसकता है।
  4. एलीगेशन का नियम: दूरियाँ क्रॉस कीजिए। महँगा − माध्य = 15; माध्य − सस्ता = 5। इसलिए सस्ता : महँगा = 15 : 5 = 3 : 1।
  5. बार-बार प्रतिस्थापन: 40 L दूध से 4 L निकालो और पानी डालो, दो बार। बचा दूध = 40 × (1 − 4/40)² = 32.4 L।
  6. खुला खेल: माध्य मूल्य खिसकाइए और मिलाने का अनुपात बदलता देखिए।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

मैं दोनों दामों का सीधा औसत क्यों नहीं ले सकता?

केवल तब, जब मात्राएँ बराबर हों। 3 kg सस्ता और 1 kg महँगा होने पर सीधा औसत 50 झूले को झुका देता है; सही माध्य 45 है।

सस्ती मात्रा को महँगे वाला अंतर क्यों मिलता है?

झूले पर भारी बोझ आलंब के पास बैठता है। सस्ती तरफ ज़्यादा kg है, इसलिए उसकी दूरी (m − c) छोटी है; बोझ का अनुपात दूरियों का उल्टा होता है।

मिश्रण का माध्य मूल्य कहाँ होता है?

हमेशा दोनों दामों के बीच, ज़्यादा मात्रा वाले के पास। उनसे बाहर कभी नहीं।

प्रतिस्थापन सूत्र में घटाव की जगह घात क्यों है?

दूसरी बार निकालते समय द्रव पहले से पतला है, इसलिए पहली बार से कम दूध निकलता है। हर बार 90% बचता है, इसलिए 0.9 × 0.9।

क्या माध्य किसी एक दाम के बराबर हो सकता है?

केवल तब, जब दूसरी चीज़ बिल्कुल न डालें। स्लाइडर पर माध्य हमेशा दोनों दामों के बीच रहता है।

मिश्रण का माध्य मूल्य

माध्य मूल्य मिश्रण की एक इकाई का दाम है। यह एक भारित औसत है:

m = (q₁ × c + q₂ × d) ÷ (q₁ + q₂)

जहाँ q₁ इकाइयाँ c दाम की और q₂ इकाइयाँ d दाम की हैं। माध्य हमेशा c और d के बीच होता है, और ज़्यादा मात्रा वाले के दाम के पास होता है।

उदाहरण: ₹40 वाला 3 kg और ₹60 वाला 1 kg → m = (120 + 60) ÷ 4 = ₹45।

एलीगेशन (मिश्रण) का नियम

एलीगेशन वह तेज़ नियम है जो बताता है कि दी गई माध्य कीमत का मिश्रण पाने के लिए दो चीज़ें किस अनुपात में मिलानी हैं।

सस्ती की मात्रा : महँगी की मात्रा = (d − m) : (m − c)

इसे क्रॉस के रूप में लिखिए:

   c (सस्ता)       d (महँगा)
           \     /
             m
           /     \
   (d − m)         (m − c)

यह क्यों सही है: संतुलन पर महँगे हिस्से पर जितना 'ज़्यादा' है, सस्ते हिस्से पर उतना ही 'कम' है: q₁(m − c) = q₂(d − m)। दोनों ओर भाग देने पर q₁ : q₂ = (d − m) : (m − c)। यही झूले (आघूर्ण) का नियम है।

यह नियम हर उस चीज़ पर लगता है जिसका भारित औसत निकलता है: प्रति kg दाम, % सांद्रता, चाल, तापमान, अंक।

द्रवों के मिश्रण और सांद्रता

पानी को 'शून्य दाम का द्रव' या '0% सांद्रता वाला घोल' मानिए। उदाहरण: दूध ₹60/L है। कितना पानी मिलाएँ कि मिश्रण ₹48/L का हो? पानी (0) और दूध (60), माध्य 48: पानी : दूध = (60 − 48) : (48 − 0) = 12 : 48 = 1 : 4।

लाभ वाले सवाल: अगर विक्रेता मिश्रण को दूध के क्रय मूल्य पर बेचकर 25% लाभ चाहता है, तो मिश्रण का क्रय मूल्य 60 ÷ 1.25 = ₹48, यानी वही सवाल।

बार-बार प्रतिस्थापन (निकालना और भरना)

एक बर्तन में V लीटर शुद्ध द्रव है। हर बार x लीटर निकालकर पानी भरा जाता है। n बार ऐसा करने के बाद:

बचा शुद्ध द्रव = V × (1 − x/V)ⁿ

हर बार पिछली मात्रा का (1 − x/V) भाग बचता है, इसलिए मात्रा उलटे चक्रवृद्धि ब्याज की तरह घटती है। उदाहरण: V = 40, x = 4, n = 2 → 40 × 0.9² = 32.4 L।

करके देखिए: तापमान का अनुमान

60 °C के 3 कप गर्म पानी में 20 °C का 1 कप ठंडा पानी मिलाइए। एलीगेशन: गर्म : ठंडा = (m − 20) : (60 − m) = 3 : 1, तो m = 50 °C। नापकर तुलना कीजिए। थोड़ी गर्मी कप में चली जाती है, इसलिए पढ़त थोड़ी कम आ सकती है।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. ₹40/kg और ₹60/kg के चावल मिलाकर ₹45/kg का मिश्रण बनाना है। अनुपात बताइए।

सस्ता : महँगा = (60 − 45) : (45 − 40) = 15 : 5 = 3 : 1।

2. ₹42/kg वाली 5 kg चीनी और ₹50/kg वाली 3 kg चीनी मिलाने पर माध्य मूल्य निकालिए।

m = (5 × 42 + 3 × 50) ÷ 8 = (210 + 150) ÷ 8 = 360 ÷ 8 = ₹45/kg।

3. ₹60/L वाले दूध में पानी किस अनुपात में मिलाएँ कि मिश्रण ₹50/L का हो?

पानी (0) और दूध (60), माध्य 50। पानी : दूध = (60 − 50) : (50 − 0) = 10 : 50 = 1 : 5।

4. 30% और 70% अम्ल के घोल मिलाकर 45% का 40 L घोल बनाना है। हर एक कितने लीटर?

अनुपात 30% : 70% = (70 − 45) : (45 − 30) = 25 : 15 = 5 : 3। 30% घोल = 40 × 5/8 = 25 L; 70% घोल = 15 L।

5. ₹420/kg वाली 12 kg चाय में ₹300/kg वाली कितनी चाय मिलाएँ कि मिश्रण ₹350/kg का हो?

सस्ती : महँगी = (420 − 350) : (350 − 300) = 70 : 50 = 7 : 5। सस्ती = 12 × 7/5 = 16.8 kg।

6. एक दूधवाला ₹50/L पर दूध खरीदता है, उसमें पानी मिलाकर ₹50/L पर बेचता है और 25% लाभ कमाता है। पानी और दूध का अनुपात बताइए।

मिश्रण का क्रय मूल्य = 50 ÷ 1.25 = ₹40/L। पानी : दूध = (50 − 40) : (40 − 0) = 10 : 40 = 1 : 4।

7. 40 L दूध के बर्तन से 4 L निकालकर पानी भरा जाता है। ऐसा दो बार होता है। कितना दूध बचा?

दूध = 40 × (1 − 4/40)² = 40 × 0.81 = 32.4 L। पानी = 7.6 L।

8. 20 L शुद्ध जूस के बर्तन से 5 L निकालकर तीन बार पानी भरा गया। अंत में जूस और पानी का अनुपात?

जूस = 20 × (1 − 5/20)³ = 20 × 0.421875 = 8.4375 L। पानी = 11.5625 L। अनुपात = 27 : 37।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. एलीगेशन से सस्ती : महँगी बराबर है:
2. ₹30 और ₹50 के चावल 1 : 1 में मिलाए। माध्य मूल्य:
3. पतला करने के सवालों में पानी का दाम माना जाता है:
4. 60 L द्रव में से 6 L दो बार पानी से बदला गया। बचा द्रव:
5. मिश्रण का माध्य मूल्य हमेशा होता है:

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एलीगेशन का नियम क्या है?

एक छोटा तरीका जो बताता है कि दी गई माध्य कीमत का मिश्रण पाने के लिए दो चीज़ें किस अनुपात में मिलानी हैं: सस्ती : महँगी = (महँगा दाम − माध्य) : (माध्य − सस्ता दाम)।

मिश्रण का माध्य मूल्य क्या है?

मिश्रण की एक इकाई का दाम, जो भारित औसत से निकलता है: कुल लागत ÷ कुल मात्रा।

बार-बार प्रतिस्थापन का सूत्र क्या है?

बचा द्रव = V(1 − x/V)ⁿ, जहाँ V आयतन, x हर बार निकाली मात्रा और n बार की संख्या है।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

सीबीएसई (भारत)कक्षा 12संख्याएँ, परिमाणन और संख्यात्मक अनुप्रयोग

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