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समानुपात संबंध

दो राशियाँ सीधे समानुपाती हैं अगर y = k·x हो (अनुपात y/x कभी नहीं बदलता) और व्युत्क्रमानुपाती हैं अगर y = k/x हो (गुणनफल x·y कभी नहीं बदलता)। कोई सीधी रेखा तभी समानुपाती है जब वह मूल बिंदु से गुज़रे। बहुत से नियम घात संबंध y = c·xⁿ होते हैं: x को f गुना करने पर y, fⁿ गुना हो जाता है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. यह खाली ग्राफ़ है। हर बिंदु दो संख्याओं की एक जोड़ी (x, y) है। x दाईं ओर, y ऊपर।
  2. सीधा समानुपात: y = 2x। x दोगुना तो y दोगुना। y ÷ x हमेशा 2 रहता है। रेखा ठीक मूल बिंदु से शुरू होती है।
  3. व्युत्क्रम समानुपात: x × y = 12। x दोगुना तो y आधा। बिंदु एक वक्र पर हैं जो झुकता है, पर अक्षों को कभी नहीं छूता।
  4. अब y = 2x + 3 देखिए। यह सीधी रेखा है, पर 0 से नहीं, 3 से शुरू होती है। x दोगुना करने पर y दोगुना नहीं होता। यह रैखिक है, समानुपाती नहीं।
  5. घात संबंध y = x²। x दोगुना तो y चार गुना। घातांक 2 बताता है कि 2 गुना बदलाव, 2² = 4 गुना बन जाता है।
  6. अब खुद खेलिए: c और n बदलिए। n = 1 सीधा समानुपात है। n = −1 व्युत्क्रम समानुपात। कौन-सा वक्र आपको पसंद आया?

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

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

बिंदु हमेशा जोड़ी में क्यों होते हैं?

हर बिंदु कहता है: जब x इतना है, तब y उतना है। ग्राफ़ ऐसी सब जोड़ियों की तस्वीर है।

सीधे समानुपात की रेखा मूल बिंदु से ही क्यों गुज़रती है?

y = k·x में x = 0 पर y = 0 होता है। 3D में देखिए, रेखा अक्षों के कोने से ही शुरू होती है।

क्या व्युत्क्रम समानुपात का मतलब सिर्फ़ "x बढ़े तो y घटे" है?

नहीं। गुणनफल x·y स्थिर (यहाँ 12) रहना चाहिए। बहुत से संबंध घटते हैं पर गुणनफल स्थिर नहीं रखते।

रेखा सीधी ऊपर जा रही है। क्या वह समानुपाती है?

जब तक वह मूल बिंदु से शुरू न हो, नहीं। (0, 3) पर लाल बिंदु वह शुरुआती मान दिखाता है जो समानुपात बिगाड़ देता है।

y = x² में x दोगुना करने पर y चार गुना क्यों होता है?

क्योंकि (2x)² = 4x²। x = 1 और x = 2 के बिंदु देखिए: y, 1 से 4 हो जाता है।

क्या घातांक n ऋणात्मक या शून्य हो सकता है?

हाँ। n = −1 व्युत्क्रम समानुपात है और n = 0 पर सीधी सपाट रेखा y = c मिलती है। n का स्लाइडर चलाकर देखिए।

सीधा समानुपात (प्रत्यक्ष समानुपात)

दो राशियाँ सीधे समानुपाती हैं जब एक राशि दूसरी की एक तय संख्या गुना हो: y = k·x। संख्या k को समानुपाती स्थिरांक कहते हैं। आसान शब्दों में: x दोगुना, तिगुना या दस गुना हो तो y भी उतना ही गुना हो जाता है।

जाँच: हर जोड़ी में y को x से भाग दीजिए। हर बार एक ही संख्या आए तो संबंध सीधा है। इसका ग्राफ़ मूल बिंदु से गुज़रती सीधी रेखा होता है (क्योंकि x = 0 पर y = 0)।

उदाहरण: 1 कॉपी ₹12 की है तो y = 12x। 5 कॉपियाँ ₹60 की।

व्युत्क्रम समानुपात

दो राशियाँ व्युत्क्रमानुपाती हैं जब उनका गुणनफल तय रहे: x·y = k, यानी y = k/x। x दोगुना हो तो y आधा। इसका ग्राफ़ एक चिकना वक्र (अतिपरवलय) है जो किसी अक्ष को नहीं छूता, क्योंकि x और y कभी 0 नहीं हो सकते।

सावधान: "x बढ़े तो y घटे" इतना काफ़ी नहीं है। y = 10 − x भी घटता है, पर x·y स्थिर नहीं है। हमेशा गुणनफल जाँचिए।

उदाहरण: 6 मज़दूर काम 10 दिन में करते हैं। कुल काम 6 × 10 = 60 मज़दूर-दिन है। 15 मज़दूरों को 60 ÷ 15 = 4 दिन लगेंगे।

रैखिक और सीधा समानुपात में फ़र्क़

हर सीधा समानुपात रैखिक होता है, पर हर रैखिक संबंध सीधा समानुपात नहीं होता। रैखिक संबंध है y = a·x + b। यह सीधा समानुपात तभी है जब b = 0 हो, यानी रेखा मूल बिंदु से गुज़रे।

टैक्सी ₹20 बुकिंग फ़ीस और ₹12 प्रति किमी लेती है: 10 किमी का ₹140 और 20 किमी का ₹260। दूरी दोगुनी हुई पर किराया दोगुना नहीं हुआ, क्योंकि ₹20 तय हैं। ग्राफ़ y-अक्ष पर 0 से नहीं, 20 से शुरू होता है।

घात संबंध y = c·xⁿ

घात संबंध का रूप है y = c·xⁿ, जहाँ c स्थिरांक है और n घातांक (पूर्णांक, भिन्न या ऋणात्मक हो सकता है)।

घातांक n और स्थिरांक c ढूँढना

मान लीजिए y = c·xⁿ के दो बिंदु (x₁, y₁) और (x₂, y₂) पता हैं।

  1. दोनों समीकरणों को भाग दीजिए: y₂/y₁ = (x₂/x₁)ⁿ। c कट जाता है।
  2. n निकालिए: n = log(y₂/y₁) ÷ log(x₂/x₁)। संख्याएँ आसान हों तो सीधे दिख जाता है: x का अनुपात 2 और y का 4 हो तो n = 2।
  3. c निकालिए: c = y₁ ÷ x₁ⁿ।
  4. तीसरे बिंदु से जाँचिए।

लघुगणक (log-log) की चाल: log लेने पर log y = log c + n·log x मिलता है। इसलिए log y को log x के सामने खींचें तो ढलान n वाली सीधी रेखा मिलती है। वैज्ञानिक इसी से आँकड़ों से घातांक निकालते हैं।

पैमाना बदलने का असर

y = c·xⁿ में x को f गुना करें तो y, fⁿ गुना हो जाता है। स्थिरांक c का कोई असर नहीं पड़ता।

इसीलिए 1:10 के पैमाने के मॉडल का सतही क्षेत्रफल असली का 1/100 और आयतन 1/1000 होता है।

खुद करके देखिए

3D में: आख़िरी चरण में c = 1 और n = 2 रखिए। देखने से पहले अंदाज़ा लगाइए: x = 3 पर y कितना है? फिर बिंदु देखकर जाँचिए। अब n = −1 रखकर फिर अंदाज़ा लगाइए।

घर पर: कागज़ के 3 वर्ग लीजिए जिनकी भुजाएँ 5 सेमी, 10 सेमी और 20 सेमी हों। गिनिए कि 5 सेमी वाले छोटे वर्ग हर एक को कितनी बार ढकते हैं: 1, 4 और 16। भुजा दोगुनी, क्षेत्रफल चार गुना: n = 2।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. 5 कॉपियों का दाम ₹60 है। 8 कॉपियों का दाम निकालिए।

दाम ÷ संख्या = 60 ÷ 5 = 12 स्थिर है, इसलिए y = 12x। 8 कॉपियाँ: 12 × 8 = ₹96।

2. 6 मज़दूर एक काम 10 दिन में करते हैं। 15 मज़दूर (वही रफ़्तार) कितने दिन लेंगे?

मज़दूर ज़्यादा तो दिन कम: व्युत्क्रम। x·y = 6 × 10 = 60। 15 मज़दूर: 60 ÷ 15 = 4 दिन।

3. टैक्सी ₹20 बुकिंग और ₹12 प्रति किमी लेती है। क्या किराया दूरी के सीधे समानुपाती है?

किराया = 12x + 20। यहाँ b = 20 है, 0 नहीं। जाँच: 10 किमी → ₹140, 20 किमी → ₹260, जो 140 का दोगुना नहीं है। इसलिए यह रैखिक है पर सीधा समानुपाती नहीं।

4. वृत्त का क्षेत्रफल A = πr² है। त्रिज्या 3 गुना हो जाए तो क्षेत्रफल कितने गुना होगा?

n = 2 और f = 3, इसलिए क्षेत्रफल 3² = 9 गुना हो जाएगा।

5. घात संबंध y = c·xⁿ बिंदुओं (2, 12) और (4, 48) से गुज़रता है। n और c निकालिए।

y₂/y₁ = 48/12 = 4 और x₂/x₁ = 2। तो 2ⁿ = 4, n = 2। c = 12 ÷ 2² = 3। संबंध है y = 3x²।

6. y = c·xⁿ बिंदुओं (2, 5) और (6, 45) से गुज़रता है। x = 10 पर y निकालिए।

y का अनुपात = 45/5 = 9, x का अनुपात = 3, तो 3ⁿ = 9 और n = 2। c = 5 ÷ 2² = 1.25। x = 10 पर: y = 1.25 × 100 = 125।

7. एक मॉडल जहाज़ लंबाई में असली का 1:50 है। असली जहाज़ पर 2,500 m² पेंट लगता है। मॉडल पर कितना लगेगा?

क्षेत्रफल लंबाई के गुणक के वर्ग से बदलता है: (1/50)² = 1/2500। मॉडल का पेंट = 2500 ÷ 2500 = 1 m²।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. अगर y = 7x हो और x दोगुना हो जाए तो y का क्या होगा?
2. इनमें से कौन-सा व्युत्क्रम समानुपात है?
3. कौन-सी रेखा सीधे समानुपाती है?
4. y = c·x³ में x तिगुना हो तो y कितने गुना होगा?
5. log y बनाम log x का ग्राफ़ ढलान 2 वाली सीधी रेखा है। तो:

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

सीधे और व्युत्क्रम समानुपात में क्या फ़र्क़ है?

सीधे समानुपात में अनुपात y/x स्थिर रहता है, इसलिए दोनों साथ-साथ बढ़ते हैं। व्युत्क्रम में गुणनफल x·y स्थिर रहता है, इसलिए एक बढ़े तो दूसरा उसी गुना घटता है।

कैसे पहचानें कि ग्राफ़ सीधा समानुपात दिखा रहा है?

वह सीधी रेखा होनी चाहिए और मूल बिंदु (0, 0) से गुज़रनी चाहिए। अगर वह y-अक्ष को किसी और जगह काटे तो रैखिक है, समानुपाती नहीं।

y = c·xⁿ में घातांक n कैसे निकालें?

दो बिंदु लीजिए। y के मानों को और x के मानों को भाग दीजिए। फिर n = log(y का अनुपात) ÷ log(x का अनुपात)। या log y को log x के सामने खींचकर ढलान पढ़िए।

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