Chapter 1: Relations and Functions (உறவுகளும் சார்புகளும்)
பாடம் 1: உறவுகளும் சார்புகளும் — Tamil Nadu Samacheer Kalvi Book Back Answers & Solutions
Complete exercise-wise book-back solutions from Exercise 1.1 to 1.6 covering Cartesian Product, Relations, Functions, Types of Functions, and Function Compositions with step-by-step mathematical working.
கார்டீசியன் பெருக்கல், உறவுகள், சார்புகள், சார்புகளின் வகைகள் மற்றும் சார்புகளின் சேர்ப்பு ஆகிய அனைத்து பயிற்சிகளுக்குமான (பயிற்சி 1.1 முதல் 1.6 வரை) முழுமையான படிபடியான கணிதத் தீர்வுகள்.
📐 Important Formulas & Laws Quick Revision
-
Cartesian Product Cardinality (கார்டீசியன் பெருக்கலின் உறுப்புகளின் எண்ணிக்கை):
n(A × B) = n(A) × n(B)If n(A) = p and n(B) = q, then n(A × B) = pq. Note that A × B ≠ B × A in general, but n(A × B) = n(B × A). -
Total Number of Relations from A to B (A லிருந்து B க்கான மொத்த உறவுகளின் எண்ணிக்கை):
Total Relations = 2^(n(A) × n(B)) = 2^(pq)A relation R from A to B is any subset of A × B. The empty set ∅ and A × B itself are extreme relations. -
Composition of Functions (சார்புகளின் சேர்ப்பு):
(f ∘ g)(x) = f(g(x)) and (g ∘ f)(x) = g(f(x))In general, f ∘ g ≠ g ∘ f (not commutative). But composition is associative: (f ∘ g) ∘ h = f ∘ (g ∘ h). -
Linear Function / Constant Function (நேரியல் சார்பு / மாறிலி சார்பு):
f(x) = mx + c (Linear), f(x) = c (Constant)The graph of a linear function is always a straight line.
Part I: Choose the Correct Answer (1 Mark)
1. If n(A × B) = 6 and A = {1, 3}, then n(B) is ________.
n(A × B) = 6 மற்றும் A = {1, 3} எனில், n(B) ஆனது ________ ஆகும்.
- (a) 1
- (b) 2
- (c) 3 ✓ (Correct Answer)
- (d) 6
2. A = {a, b, p}, B = {2, 3}, C = {p, q, r, s} then n[(A ∪ C) × B] is ________.
A = {a, b, p}, B = {2, 3}, C = {p, q, r, s} எனில் n[(A ∪ C) × B] ஆனது ________ ஆகும்.
- (a) 8
- (b) 20
- (c) 12 ✓ (Correct Answer)
- (d) 16
3. If A = {1, 2}, B = {1, 2, 3, 4}, C = {5, 6} and D = {5, 6, 7, 8}, then state which of the following statement is true.
A = {1, 2}, B = {1, 2, 3, 4}, C = {5, 6} மற்றும் D = {5, 6, 7, 8} எனில் கீழ்க்கண்டவற்றுள் எது சரியான கூற்று?
- (a) (A × C) ⊂ (B × D) ✓ (Correct Answer)
- (b) (B × D) ⊂ (A × C)
- (c) (A × B) ⊂ (A × D)
- (d) (D × A) ⊂ (B × A)
4. If there are 1024 relations from a set A = {1, 2, 3, 4, 5} to a set B, then the number of elements in B is ________.
A = {1, 2, 3, 4, 5} என்ற கணத்திலிருந்து B-க்கு 1024 உறவுகள் உள்ளது எனில் B-ல் உள்ள உறுப்புகளின் எண்ணிக்கை ________.
- (a) 3
- (b) 2 ✓ (Correct Answer)
- (c) 4
- (d) 8
5. The range of the relation R = {(x, x²) | x is a prime number less than 13} is ________.
R = {(x, x²) | x என்பது 13-ஐ விடக் குறைந்த பகா எண்கள்} என்ற உறவின் வீச்சகமானது ________.
- (a) {2, 3, 5, 7}
- (b) {2, 3, 5, 7, 11}
- (c) {4, 9, 25, 49, 121} ✓ (Correct Answer)
- (d) {1, 4, 9, 25, 49, 121}
Part VI: Short Answer Questions — 2 Marks (சுருக்கமான விடையளி)
Q1. Define a Relation from a set A to a set B.
கணம் A-லிருந்து கணம் B-க்கான உறவை வரையறுக்க.
- Let A and B be any two non-empty sets.
- A Relation R from A to B is defined as a subset of the Cartesian product A × B.
- Symbolically: R ⊆ (A × B).
- If an element (a, b) belongs to R, we write a R b, read as 'a is related to b by R'.
Q2. State the Vertical Line Test used to determine whether a curve represents a function.
ஒரு வளைவரை சார்பினைக் குறிக்கிறதா என்பதைத் தீர்மானிக்கும் குத்துக்கோட்டுச் சோதனையைக் கூறுக.
- A curve drawn in a plane represents a function if and only if every vertical line intersects the curve in at most one point.
- If any vertical line intersects the curve at two or more points, then the curve does NOT represent a function.
Part VII: Long Answer Questions — 5 / 7 Marks (விரிவான விடையளி)
Q1. Let A = {x ∈ W | x < 2}, B = {x ∈ N | 1 < x ≤ 4} and C = {3, 5}. Verify that A × (B ∪ C) = (A × B) ∪ (A × C).
A = {x ∈ W | x < 2}, B = {x ∈ N | 1 < x ≤ 4} மற்றும் C = {3, 5} எனில், A × (B ∪ C) = (A × B) ∪ (A × C) என்பதைச் சரிபார்க்கவும்.
Step 1: Express Sets in Roster Form (1 Mark)
- Given W = {0, 1, 2, ...} is the set of Whole numbers. Since x < 2: A = {0, 1}.
- Given N = {1, 2, 3, ...} is the set of Natural numbers. Since 1 < x ≤ 4: B = {2, 3, 4}.
- Given set C = {3, 5}.
Step 2: Evaluate Left Hand Side (LHS) (2 Marks)
- First find (B ∪ C): B ∪ C = {2, 3, 4} ∪ {3, 5} = {2, 3, 4, 5}.
- Now compute A × (B ∪ C):
- A × (B ∪ C) = {0, 1} × {2, 3, 4, 5}
- = {(0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5)} ---- (Equation 1)
Step 3: Evaluate Right Hand Side (RHS) (1.5 Marks)
- First compute (A × B): A × B = {(0, 2), (0, 3), (0, 4), (1, 2), (1, 3), (1, 4)}
- Next compute (A × C): A × C = {(0, 3), (0, 5), (1, 3), (1, 5)}
- Now take union (A × B) ∪ (A × C):
- = {(0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5)} ---- (Equation 2)
Step 4: Conclusion (0.5 Mark)
- Comparing (Equation 1) and (Equation 2), every ordered pair on LHS is identically present on RHS.
- Therefore, LHS = RHS.
- Hence, A × (B ∪ C) = (A × B) ∪ (A × C) is verified.
Part VIII: Solved Problems Corner / Numerical Calculations
Problem 1: Find A × B, A × A and B × A for: (i) A = {2, -2, 3} and B = {1, -4} (ii) A = B = {p, q} (iii) A = {m, n}, B = ∅
பின்வருவனவற்றிற்கு A × B, A × A மற்றும் B × A ஆகியவற்றைக் காண்க: (i) A = {2, -2, 3} மற்றும் B = {1, -4} (ii) A = B = {p, q} (iii) A = {m, n}, B = ∅
Problem 2: Let A = {1, 2, 3} and B = {x | x is a prime number less than 10}. Find A × B and B × A.
A = {1, 2, 3} மற்றும் B = {x | x என்பது 10-ஐ விடக் குறைந்த பகா எண்} எனில், A × B மற்றும் B × A ஆகியவற்றைக் காண்க.
Problem 3: If B × A = {(-2, 3), (-2, 4), (0, 3), (0, 4), (3, 3), (3, 4)}, find A and B.
B × A = {(-2, 3), (-2, 4), (0, 3), (0, 4), (3, 3), (3, 4)} எனில், A மற்றும் B ஆகியவற்றைக் காண்க.
Problem 4: If A = {5, 6}, B = {4, 5, 6}, C = {5, 6, 7}, Show that A × A = (B × B) ∩ (C × C).
A = {5, 6}, B = {4, 5, 6}, C = {5, 6, 7} எனில், A × A = (B × B) ∩ (C × C) எனக் காட்டுக.
Problem 5: Given A = {1, 2, 3}, B = {2, 3, 5}, C = {3, 4} and D = {1, 3, 5}, check if (A ∩ C) × (B ∩ D) = (A × B) ∩ (C × D) is true?
A = {1, 2, 3}, B = {2, 3, 5}, C = {3, 4} மற்றும் D = {1, 3, 5} எனில், (A ∩ C) × (B ∩ D) = (A × B) ∩ (C × D) என்பது உண்மையா என சோதிக்கவும்.
Problem 6: Let A = {x ∈ W | x < 2}, B = {x ∈ N | 1 < x ≤ 4} and C = {3, 5}. Verify that: (i) A × (B ∪ C) = (A × B) ∪ (A × C) (ii) A × (B ∩ C) = (A × B) ∩ (A × C) (iii) (A ∪ B) × C = (A × C) ∪ (B × C)
A = {x ∈ W | x < 2}, B = {x ∈ N | 1 < x ≤ 4} மற்றும் C = {3, 5} எனில் கீழ்க்கண்டவற்றைச் சரிபார்க்க: (i) A × (B ∪ C) = (A × B) ∪ (A × C) (ii) A × (B ∩ C) = (A × B) ∩ (A × C) (iii) (A ∪ B) × C = (A × C) ∪ (B × C)
Problem 7: Let A = The set of all natural numbers less than 8, B = The set of all prime numbers less than 8, C = The set of even prime number. Verify that: (i) (A ∩ B) × C = (A × C) ∩ (B × C) (ii) A × (B - C) = (A × B) - (A × C)
A என்பது 8-ஐ விடக் குறைவான இயல் எண்களின் கணம், B என்பது 8-ஐ விடக் குறைவான பகா எண்களின் கணம், C என்பது இரட்டைப்படை பகா எண்களின் கணம் எனில் கீழ்க்கண்டவற்றைச் சரிபார்க்க: (i) (A ∩ B) × C = (A × C) ∩ (B × C) (ii) A × (B - C) = (A × B) - (A × C)
Problem 1: Let A = {1, 2, 3, 7} and B = {3, 0, -1, 7}, which of the following are relation from A to B? (i) R₁ = {(2, 1), (7, 1)} (ii) R₂ = {(-1, 1)} (iii) R₃ = {(2, -1), (7, 7), (1, 3)} (iv) R₄ = {(7, -1), (0, 3), (3, 3), (0, 7)}
A = {1, 2, 3, 7} மற்றும் B = {3, 0, -1, 7} எனில், பின்வருவனவற்றில் எவை A-லிருந்து B-க்கான உறவுகள் ஆகும்? (i) R₁ = {(2, 1), (7, 1)} (ii) R₂ = {(-1, 1)} (iii) R₃ = {(2, -1), (7, 7), (1, 3)} (iv) R₄ = {(7, -1), (0, 3), (3, 3), (0, 7)}
Problem 2: Let A = {1, 2, 3, 4, ..., 45} and R be the relation defined as 'is square of a number' on A. Write R as a subset of A × A. Also, find the domain and range of R.
A = {1, 2, 3, 4, ..., 45} மற்றும் R என்ற உறவு 'A-ன் மீது ஓர் எண்ணின் வர்க்கம்' என வரையறுக்கப்பட்டால், R-ஐ A × A-ன் உட்கணமாக எழுதுக. மேலும் R-க்கான மதிப்பகம் மற்றும் வீச்சகத்தைக் காண்க.
Problem 3: A Relation R is given by the set {(x, y) / y = x + 3, x ∈ {0, 1, 2, 3, 4, 5}}. Determine its domain and range.
R என்ற ஓர் உறவு {(x, y) / y = x + 3, x ∈ {0, 1, 2, 3, 4, 5}} எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் மதிப்பகம் மற்றும் வீச்சகத்தைக் காண்க.
Problem 4: Represent each of the given relations by (a) an arrow diagram, (b) a graph, and (c) a set in roster form, wherever possible: (i) {(x, y) | x = 2y, x ∈ {2, 3, 4, 5}, y ∈ {1, 2, 3, 4}} (ii) {(x, y) | y = x + 3, x, y are natural numbers < 10}
கொடுக்கப்பட்ட உறவுகள் ஒவ்வொன்றையும் (a) அம்புக்குறி படம், (b) வரைபடம், (c) பட்டியல் முறையில் குறிக்க: (i) {(x, y) | x = 2y, x ∈ {2, 3, 4, 5}, y ∈ {1, 2, 3, 4}} (ii) {(x, y) | y = x + 3, x, y ஆகியவை < 10 என்ற இயல் எண்கள்}
Problem 5: A company has four categories of employees: Assistants (A), Clerks (C), Managers (M) and Executive Officer (E). The company provides ₹10,000, ₹25,000, ₹50,000 and ₹1,00,000 as salaries to categories A, C, M and E respectively. If A₁, A₂, A₃, A₄, A₅ were Assistants; C₁, C₂, C₃, C₄ were Clerks; M₁, M₂, M₃ were Managers and E₁, E₂ were Executive Officers and if relation R is defined by x R y, where x is the salary given to person y, express the relation R through an ordered pair and an arrow diagram.
ஒரு நிறுவனத்தில் உதவியாளர்கள் (A), எழுத்தர்கள் (C), மேலாளர்கள் (M) மற்றும் நிர்வாக அலுவலர்கள் (E) ஆகிய நான்கு பிரிவுகளில் பணியாளர்கள் உள்ளனர். அவர்களுக்கு முறையே ₹10,000, ₹25,000, ₹50,000 மற்றும் ₹1,00,000 ஊதியம் வழங்கப்படுகிறது. A₁, A₂, A₃, A₄, A₅ உதவியாளர்கள்; C₁, C₂, C₃, C₄ எழுத்தர்கள்; M₁, M₂, M₃ மேலாளர்கள் மற்றும் E₁, E₂ நிர்வாக அலுவலர்கள். x R y என்ற உறவில் x என்பது y என்பவருக்கு வழங்கப்படும் ஊதியம் எனில், R-ஐ வரிசைச் சோடிகள் மற்றும் அம்புக்குறி படம் மூலம் குறிக்க.
Problem 1: Let f = {(x, y) | x, y ∈ N and y = 2x} be a relation on N. Find the domain, co-domain and range. Is this relation a function?
f = {(x, y) | x, y ∈ N மற்றும் y = 2x} ஆனது N-ன் மீதான ஓர் உறவு என்க. மதிப்பகம், துணை மதிப்பகம் மற்றும் வீச்சகத்தைக் காண்க. இந்த உறவு ஒரு சார்பாகுமா?
Problem 2: Let X = {3, 4, 6, 8}. Determine whether the relation R = {(x, f(x)) | x ∈ X, f(x) = x² + 1} is a function from X to N?
X = {3, 4, 6, 8} என்க. R = {(x, f(x)) | x ∈ X, f(x) = x² + 1} என்ற உறவானது X-லிருந்து N-க்கான சார்பாகுமா?
Problem 3: Given the function f : x ↦ x² - 5x + 6, evaluate: (i) f(-1) (ii) f(2a) (iii) f(2) (iv) f(x - 1)
f : x ↦ x² - 5x + 6 எனக் கொடுக்கப்பட்டால், பின்வருவனவற்றைக் காண்க: (i) f(-1) (ii) f(2a) (iii) f(2) (iv) f(x - 1)
Problem 5: Let f(x) = 2x + 5. If x ≠ 0, then find [f(x + 2) - f(2)] / x.
f(x) = 2x + 5 என்க. x ≠ 0 எனில், [f(x + 2) - f(2)] / x -ஐக் காண்க.
Problem 2: Let f : A ⟶ B be a function defined by f(x) = x/2 - 1, where A = {2, 4, 6, 10, 12}, B = {0, 1, 2, 4, 5, 9}. Represent f by: (i) set of ordered pairs (ii) a table (iii) an arrow diagram (iv) a graph
f : A ⟶ B என்ற சார்பானது f(x) = x/2 - 1 என வரையறுக்கப்படுகிறது. இங்கு A = {2, 4, 6, 10, 12}, B = {0, 1, 2, 4, 5, 9} எனில், f-ஐ: (i) வரிசைச் சோடிகளின் கணம் (ii) அட்டவணை (iii) அம்புக்குறி படம் (iv) வரைபடம் ஆகியவற்றின் மூலம் குறிக்க.
Problem 4: Show that the function f : N ⟶ N defined by f(x) = 2x - 1 is one-one but not onto.
f : N ⟶ N என்ற சார்பு f(x) = 2x - 1 என வரையறுக்கப்பட்டால், அது ஒன்றுக்கொன்றான சார்பு ஆனால் மேல்சார்பு இல்லை எனக் காட்டுக.
Problem 1: Using the functions f and g given below, find f ∘ g and g ∘ f. Check whether f ∘ g = g ∘ f: (i) f(x) = x - 6, g(x) = x² (ii) f(x) = 2/x, g(x) = 2x² - 1 (iii) f(x) = (x + 6)/3, g(x) = 3 - x
f மற்றும் g ஆகிய சார்புகளைப் பயன்படுத்தி f ∘ g மற்றும் g ∘ f ஆகியவற்றைக் காண்க. மேலும் f ∘ g = g ∘ f என்பது உண்மையா என சோதிக்க: (i) f(x) = x - 6, g(x) = x² (ii) f(x) = 2/x, g(x) = 2x² - 1 (iii) f(x) = (x + 6)/3, g(x) = 3 - x
Problem 2: Find the value of k, such that f ∘ g = g ∘ f: (i) f(x) = 3x + 2, g(x) = 6x - k (ii) f(x) = 2x - k, g(x) = 4x + 5
f ∘ g = g ∘ f எனில் k-ன் மதிப்பைக் காண்க: (i) f(x) = 3x + 2, g(x) = 6x - k (ii) f(x) = 2x - k, g(x) = 4x + 5
Problem 8: Consider the functions f(x), g(x), h(x) as given below. Show that (f ∘ g) ∘ h = f ∘ (g ∘ h) in each case: (i) f(x) = x - 1, g(x) = 3x + 1 and h(x) = x²
கீழ்க்காணும் சார்புகளில் (f ∘ g) ∘ h = f ∘ (g ∘ h) எனக்காட்டுக: (i) f(x) = x - 1, g(x) = 3x + 1 மற்றும் h(x) = x²