समीकरण

समीकरण बनाना

वास्तविक हल में जाने से पहले हमें समीकरणों पर कुछ प्रारंभिक संक्रियाएँ करने की आवश्यकता होती है।

हमें प्रस्तावित समस्या की दी गई शर्तों से समीकरण (सामी-करण, सम-कारा या सम-क्रिया; सम, बराबर और की से, करने के लिए; इसलिए शाब्दिक रूप से, समान बनाना) बनाने की आवश्यकता है। इसके लिए बीजगणित या अंकगणित के एक या अधिक मूलभूत संक्रियाओं को लागू करने की आवश्यकता हो सकती है।

भास्कर द्वितीय कहते हैं: "यावत्-तावत् " को अज्ञात मात्रा के मूल्य के रूप में माना जाता है। फिर जैसा कि विशेष रूप से बताया गया है-एक समीकरण के दो बराबर पक्षों को घटाना, जोड़ना, गुणा करना या विभाजित करना बहुत सावधानी से बनाया जाना चाहिए।

बीजीय व्यंजक और बीजीय समीकरण

बीजीय व्यंजक को निम्न उदाहरण से समझा जा सकता है।

राम कहता है कि उसके पास श्याम से 10 सिक्के अधिक हैं। हम नहीं जानते कि राम के पास कितने सिक्के हैं। राम के पास कितने भी सिक्के हों। दी गई जानकारी के साथ

राम के पास धारित सिक्कों की संख्या = श्याम के पास धारित सिक्कों की संख्या + 10

हम श्याम द्वारा धारित सिक्कों की संख्या को x अक्षर से निरूपित करेंगे। यहाँ x अज्ञात है जो 1, 2, 3, 4 आदि हो सकता है।

x का प्रयोग करके हम लिखते हैं,

राम के पास रखे सिक्कों की संख्या = x+10

अत: 'x + 10' एक बीजीय व्यंजक है।

बीजगणित प्रतीकों के उपयोग का उपयोग करता है। ये प्रतीक अज्ञात मात्राओं और उनके साथ किए गए कार्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं। निम्नलिखित तालिका में वे प्रतीक दिए गए हैं जिनका उपयोग प्राचीन भारतीय गणितज्ञों द्वारा कुछ बुनियादी कार्यों के लिए किया गया था।

क्रमांक	बीजीय व्यंजक का संघटक	संस्कृत शब्द	प्रतीक/चिह्न	उदाहरण
1	अज्ञात	यावत्तावत् कालकः नीलकः , ......	या का नी , ........	या ३ का ४ नी ८	3x 4y 8z
2	योगफल	योगः	-	या का या ३ का ४	x + y 3x + 4y
3	गुणनफल	भावितम्	भा	याकाभा याकाभा ३	xy 3xy
4	वर्ग	वर्गः	व	याव	x2
5	घनक्षेत्र	घनः	घ	याघ	x3
6	चौथी शक्ति	वर्ग​-वर्गः	वव	यावव	x4
7	स्थायी अवधि	रूपम्	रू	रू ३	3
8	ऋणात्मक	ऋणम्	मात्रा के ऊपर बिंदु (.)	. रू ४	-4

अक्षर या (यावत्-तावत् का संक्षिप्त नाम) अज्ञात मात्रा का सबसे लोकप्रिय प्रतिनिधित्व था। इसके वर्ग को यव कहा जाता था, जो यावत्-तावत्-वर्ग (वर्ग का अर्थ वर्ग) का संक्षिप्त नाम था। स्थिर पद को रू अक्षर से निरूपित किया गया था, जो रूप का एक संक्षिप्त नाम है जैसा कि उपरोक्त तालिका में दिखाया गया है। समीकरण में किसी भी ऋणात्मक चिह्न को पद के ऊपर एक बिंदु द्वारा दर्शाया जाता है।

यदि किसी व्यंजक में तीन अज्ञात मात्राएँ हैं, तो प्रयुक्त चिह्न या , का, और नी   हैं। ये यावत-तावत , कालका और नीलका के संक्षिप्त रूप हैं। पहली दो अज्ञात मात्राओं के उत्पाद को याकाभा के रूप में दर्शाया जाता है जहाँ या और का दो अज्ञात हैं और भा उनके उत्पाद के लिए है।

निम्नलिखित तालिका प्राचीन भारतीय गणितज्ञों द्वारा प्रयुक्त कुछ बीजीय व्यंजकों का निरूपण करती है।

क्रमांक	आधुनिक संकेतन	प्राचीन भारतीय संकेतन
1	x + 1	या १ रू १
2	3x - 7	या ३ रू ७.
3	2x – 8	या २ रू ८.
4	15x2 + 7x - 2	याव १५ या ७ रू २.
5	1x4 + 6x3 + 25x2 + 48x + 64	यावव १ याघ ६ याव २५ या ४८ रू ६४
6	18x2 + 12xy - 6xz -6x	याव १८ याकाभा १२ यानीभा ६. या ६.

प्राचीन भारतीय गणितज्ञों द्वारा बीजगणितीय व्यंजक कैसे लिखे जाते हैं।

समीकरण 10 x - 18 = x² +14 . पर विचार करें

इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है,

0x² + 10 x - 18 = 1x² + 0x + 14

x², x¹, x⁰ (स्थिर पद) की स्थिति को देखते हुए, कुछ पैटर्न है? समीकरण लिखने का मानक तरीका x की उच्चतम घात से प्रारंभ होता है। तब x की घातों को उसके निम्नतम घात तक अवरोही क्रम में लिखा गया था। समीकरण लिखने के इस प्रारूप का अनुसरण प्राचीन काल से गणितज्ञों द्वारा किया जाता रहा है।

ब्रह्मगुप्त ने समीकरण को समकरण या संकरण कहा। इसका अर्थ है 'समान बनाना। एक समीकरण के दो पक्षों (LHS और RHS) को एक के नीचे एक लिखा जाता है। प्रतीक '=' का प्रयोग नहीं किया गया था। एक समीकरण के दोनों पक्षों को अज्ञात के लिए उपयुक्त मान (मानों) को खोजने के द्वारा समान बनाया गया था।

पृथिदाकास्वामिन (864 ईस्वी) ने ब्रह्म-स्फुता-सिद्धांत पर अपने भाष्य में समीकरण 40x - 48 = x² + 51 को नीचे के रूप में लिखा है।

देवनागरी	लिप्यंतरण		आधुनिक संकेतन
याव ०  या १०  रू ८. याव १  या ०    रू १	याव 0 या  10 rū 8. याव 1 या 0 rū 1	⇒	0x2 + 10 x - 8 = 1x2 + 0x + 1

भास्कर द्वितीया के बीजगणित से समीकरण का एक उदाहरण यहां दिया गया है:

x⁴ - 2x² - 400x = 9999

इसे इस प्रकार दर्शाया गया है,

यावव १ याव २^.   या  ४^.०० रू ०

यावव ० याव ०   या  ०       रू ९९९९

बीजीय व्यंजकों के साथ संक्रिया

भास्कर द्वितीय बीजगणितीय शब्दों का उपयोग करते हुए संक्रियाएँ इस प्रकार देते हैं :

स्याद्रूपवर्णाभिहतौ तु वर्णो द्वित्र्यादिकानां समजातिकानाम् ॥

वधे तु तद्वर्गघनादयः स्युस्तद्भावितं चासमजातिघाते।

भागादिकं रूपवदेव शेषं व्यक्ते यदुक्तं गणिते तदत्र ॥

"एक संख्यात्मक स्थिरांक और एक अज्ञात मात्रा का गुणनफल एक अज्ञात मात्रा है। दो या तीन समान पदों के गुणनफल उनके वर्ग या घन (क्रमशः) होते हैं। विषम पदों का गुणनफल भाविता है। भिन्न आदि ज्ञात के मामले में हैं। अन्य (प्रक्रियाएं) अंकगणित में वर्णित समान हैं।"

बीजीय व्यंजकों का जोड़ और घटाव

भास्कर द्वितीय अज्ञात राशियों के जोड़ और घटाव का नियम इस प्रकार देते हैं:

योगोऽन्तरं तेषु समानजात्योर्विभिन्नजात्योश्च पृथक् स्थितिश्च।

"जोड़ और घटाव समान पदों के बीच किया जाता है। विपरीत शब्दों को अलग रखा जाना चाहिए।"

व्याख्या:

यह सर्वविदित है कि जोड़ और घटाव केवल समान पदों में ही किया जा सकता है और विपरीत पदों को अलग-अलग रखा जाना है। समान शब्द वे शब्द हैं जिनमें समान अक्षर चर होते हैं जो समान शक्तियों के लिए उठाए जाते हैं। उदा., या ३, या ४, या ५ समान पद हैं। याव २, याव ५, याव ७ भी समान पद हैं। का ३, का ७, का १५ भी समान पद हैं।आजकल हम कहते हैं कि 3x, 4x, 5x समान पद हैं। इसी प्रकार 2x², 5x², 7x² समान पद हैं। और 3y, 7y, 15y भी समान पद हैं। जब हमारे पास समान पद होते हैं, तो योग और अंतर को सरल बनाया जा सकता है। उदा. 3x + 5x को 8x के रूप में सरल बनाया जा सकता है। 10x² - 4x² को 6x² के रूप में सरल बनाया जा सकता है।

विपरीत पद वे पद हैं जिनमें भिन्न-भिन्न चर या भिन्न-भिन्न घात वाले चर होते हैं। उदा.या ३, याव ३, याघ ४, का ५, काव, याकाभा । आधुनिक संकेतन में, इन्हें 3x, 3x², 4x³, 5y, y², xy के रूप में दर्शाया जाता है।

बीजीय व्यंजकों का गुणन

बीजगणित गुणन का नियम देता है -

गुण्यः पृथग्गुणकखण्डसमो निवेश्यस्तैः खण्डकैः क्रमहतः सहितो यथोक्त्या।

अव्यक्तवर्गकरणीगणनास चिन्त्यो व्यक्तोक्तखण्डगुणनाविधिरेवमत्र॥

"गुणक को गुणक के पदों के रूप में कई स्थानों पर रखें। गुणक के पदों को अलग-अलग क्रम से गुणा करें और समस्या में निर्देशानुसार परिणाम जोड़ें। यह अज्ञात संख्याओं और सर्ड के वर्गों के मामले में भी लागू होता है। अंकगणितीय संख्याओं के मामले में बताई गई आंशिक उत्पादों की विधि यहां भी लागू होती है।"

व्याख्या

प्राचीन भारतीय संकेतन	आधुनिक संकेतन
यदि या ३ रू ५ और या ४ रू ७ क्रमशः गुणक और गुणक हैं, उनका उत्पाद निम्नानुसार प्राप्त किया जा सकता है:	यदि 3x + 5 और 4x + 7 क्रमशः गुणक और गुणक हैं, उनका उत्पाद निम्नानुसार प्राप्त किया जा सकता है:
गुणक के दो पद होते हैं, अर्थात् या ४ and रू ७	गुणक के दो पद हैं, अर्थात् 4x और 7
गुणक को दो स्थानों पर रखें। उन्हें गुणक के पदों से अलग से गुणा करें जैसा कि दिखाया गया है। (या ३ रू ५) X या ४ = याव १२ या २० (या ३ रू ५) X रू ७ = या २१ रू ३५	गुणक को दो स्थानों पर रखें। उन्हें गुणक के पदों से अलग से गुणा करें जैसा कि दिखाया गया है। (3x + 5) X 4x = 12x2 + 20x (3x + 5) X 7 = 21x + 35
परिणाम जोड़ें। गुणन परिणाम है:: याव् १२ या ४१ रू ३५	परिणाम जोड़ें। गुणन परिणाम है: 12x2 + 41x + 35

यदि Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle ax + b} और Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle cx+d} क्रमशः गुणक और गुणक हैं, तो उनका गुणनफल निम्नानुसार प्राप्त किया जा सकता है:

गुणक के दो पद हैं, अर्थात् cx और d। गुणक को दो स्थानों पर रखें। उन्हें गुणक के पदों से अलग से गुणा करें जैसा कि दिखाया गया है।

Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle (ax+b) cx = acx^2+bcx}

Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle (ax+b)d = adx+bd}

परिणाम जोड़ें।

गुणन परिणाम है: Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle acx^2+(bc+ad)x+bd}

समीकरणों का वर्गीकरण

लगभग 300 ई.पू. के विहित कार्य में पाया गया कि समीकरणों का हिंदू वर्गीकरण उनकी डिग्री के अनुसार हुआ है, जैसे कि सरल (तकनीकी रूप से यावत्-तावत् कहा जाता है), द्विघात (वर्ग), घन (घन) और द्विघात (वर्ग-वर्ग)।

आगे के पुष्ट सबूतों के अभाव में, हम इसके बारे में सुनिश्चित नहीं हो सकते। ब्रह्मगुप्त (628) ने समीकरणों को इस प्रकार वर्गीकृत किया है: (I) एक अज्ञात में समीकरण (एक-वर्ण-समीकरण), (2) कई अज्ञात में समीकरण (अनेक-वर्ण-समीकरण), और (3) अज्ञात के उत्पादों से जुड़े समीकरण (भैविता) )

एक अज्ञात (एक-वर्ण-समीकरण) में समीकरणों को फिर से दो उप वर्गों में विभाजित किया जाता है, अर्थात, (i) रैखिक समीकरण, और (ii) द्विघात समीकरण (अव्यक्त-वर्ग-समीकरण)। यहाँ से हमारे पास समीकरणों को उनकी डिग्री के अनुसार वर्गीकृत करने की हमारी वर्तमान पद्धति की शुरुआत है। पृथिदाकास्वामी (860) द्वारा अपनाई गई वर्गीकरण की पद्धति थोड़ी भिन्न है। उन्होंने इस प्रकार वर्गीकृत किया: (1) एक अज्ञात के साथ रैखिक समीकरण, (2) अधिक अज्ञात के साथ रैखिक समीकरण, (3) अपनी दूसरी और उच्च शक्तियों में एक, दो या अधिक अज्ञात के साथ समीकरण, और (4) अज्ञात के उत्पादों को शामिल करने वाले समीकरण। चूंकि तृतीय वर्ग के समीकरण के समाधान की विधि मध्य पद के उन्मूलन के सिद्धांत पर आधारित है, इसलिए उस वर्ग को मध्यमाहारण (मध्यम से, "मध्य", अहारण "उन्मूलन", इसलिए अर्थ "उन्मूलन" कहा जाता है। मध्य अवधि का")। अन्य वर्गों के लिए, ब्रह्मगुप्त द्वारा दिए गए पुराने नामों को बरकरार रखा गया है। वर्गीकरण की इस पद्धति का अनुसरण बाद के लेखकों ने किया है।

भास्कर II तीसरे वर्ग में दो प्रकारों को अलग करता है, अर्थात् "(i) अपनी दूसरी और उच्च शक्तियों में एक अज्ञात में समीकरण और (ii) उनकी दूसरी और उच्च शक्तियों में दो या दो से अधिक अज्ञात वाले समीकरण।' कृष्ण के अनुसार (1580) समीकरण मुख्य रूप से दो वर्गों के होते हैं: (1) एक अज्ञात में समीकरण और (जेड) दो या दो से अधिक अज्ञात में समीकरण। पहला वर्गीकरण फिर से, दो उपवर्गों से मिलकर बनता है: (i) सरल समीकरण और (ii) द्विघात और उच्च समीकरण। दूसरे वर्गीकरण में तीन उपवर्ग हैं: (i) एक साथ रैखिक समीकरण, (ii) अज्ञात की दूसरी और उच्च शक्तियों को शामिल करने वाले समीकरण, और (iii) अज्ञात के उत्पादों को शामिल करने वाले समीकरण। फिर वह देखता है कि ये पांच वर्ग कर सकते हैं कक्षा (1) और (2) के दूसरे उपवर्गों को मध्यमाहारण के रूप में एक वर्ग में शामिल करके चार तक कम किया जा सकता है।

एक अज्ञात में रेखीय समीकरण

एक रैखिक समीकरण एक समीकरण है जिसमें चर, गुणांक और स्थिरांक की केवल पहली शक्ति होती है। उदाहरण के लिए, समीकरण 4x + 7 = 8 एक चर में एक रैखिक समीकरण है। इसे प्रथम-क्रम समीकरण कहा जाता है क्योंकि चर (x) की घात एक है। यदि समीकरण में x की उच्चतम शक्ति दो के रूप में है, अर्थात x² , तो यह एक द्विघात (द्वितीय क्रम) समीकरण होगा।

प्रारंभिक समाधान

शुल्बसूत्र; śulba में एक अज्ञात में एक रैखिक समीकरण का ज्यामितीय समाधान पाया जाता है, जिसमें से सबसे पहला 800 ई.पू. के बाद का नहीं है।

स्थानांग-सूत्र (सी। 300 ईसा पूर्व) में इसके नाम (यावत्-तावत् ) द्वारा एक रैखिक समीकरण का संदर्भ है जो उस समय के समाधान की विधि का सूचक है।

बख्शाली ग्रंथ में सरल बीजीय समीकरणों और समाधान पद्धति से जुड़ी समस्याएं हैं, जो शायद ईसाई युग की शुरुआत में लिखी गई थीं।

एक समस्या यह है कि "पहले को दी गई राशि ज्ञात नहीं है। दूसरी को पहले की तुलना में दोगुना दिया जाता है, तीसरे को दूसरे से तीन गुना और चौथे को तीसरे से चार गुना अधिक दिया जाता है। वितरित की गई कुल राशि है 132. पहले की राशि क्या है?"

यदि x पहले को दी गई राशि हो, तो समस्या के अनुसार,

x+2x+6x+24x=132

असत्य स्थिति का नियम

इस समीकरण का हल इस प्रकार दिया गया है:

"'किसी भी वांछित मात्रा को रिक्त स्थान पर रखना'; कोई भी वांछित मात्रा 1 है; 'फिर श्रृंखला का निर्माण करें।

1	2	2 3	6 4
1	1	1 1	1 1

'गुणा किया हुआ'

1

2

6

24

जोड़ा गया' 33. "दृश्यमान मात्रा को विभाजित करें'

132 33

(जो) कमी करने पर बन जाता है

4 1

(यह है) दी गई राशि (पहले को)।"

बख्शाली ग्रंथ में समस्याओं के एक और सेट का समाधान अंततः ax+ b=p प्रकार के समीकरण की ओर ले जाता है। इसके समाधान के लिए दी गई विधि यह है कि x के लिए कोई मनमाना मान g रखा जाए, ताकि

ag+ b =p' कहा जाए ।

तब सही मान होगा

{\displaystyle x = {\frac{(p - p')}{a}} + g}

रैखिक समीकरणों का हल

आर्यभट्ट (499) कहते हैं:

"दो व्यक्तियों से संबंधित ज्ञात "राशि" के अंतर को अज्ञात के गुणांकों के अंतर से विभाजित किया जाना चाहिए। यदि उनकी संपत्ति समान है, तो भागफल अज्ञात का मान होगा।"

यह नियम इस प्रकार की समस्या पर विचार करता है: दो व्यक्ति, जो समान रूप से समृद्ध हैं, के पास क्रमशः a, b एक निश्चित अज्ञात राशि का c, d के साथ एक साथ है।

नकद में पैसे की इकाइयों। वह राशि क्या है?

यदि x अज्ञात राशि हो, तो समस्या से

ax + c = bx+ d

इसलिए Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle {\displaystyle x = {\frac{(d - c)}{(a- b)}}}}

जिस वजह से नियम।

bx + c = dx + e के रूप के रैखिक समीकरण को हल करने का नियम जहाँ b, c, d और e दिए गए हैं, ब्रह्मगुप्त द्वारा निम्नानुसार दिया गया है।

अव्यक्तान्तरभक्तं व्यस्ततां समानऽव्यक्तं।

कक्षा व्यक्ताः शोध यशद्रूपाणी तदधस्तात II

"अज्ञात के अंतर से उल्टे और विभाजित निरपेक्ष संख्याओं का अंतर, एक समीकरण में अज्ञात का [मान] है।"

व्याख्या: समीकरण पर विचार करें, bx + c = dx + e

यहाँ x अज्ञात राशि है जिसका मान ज्ञात करना है। अक्षर b और d इसके गुणांक हैं। शेष अक्षर c और e संख्यात्मक स्थिरांक हैं।

निरपेक्ष संख्याओं का अंतर = c-e

उल्टे पूर्ण संख्याओं का अंतर = e-c

अज्ञात के गुणांकों का अंतर = b - d

x के रूप में पाया जाता है

Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle {\displaystyle x = {\frac {(e-c)}{(b-d)} }}}

भास्कर द्वितीय बताते हैं कि उपरोक्त सूत्र कैसे प्राप्त किया जाता है।

यावत्तावत् कल्प्यमव्यक्तराशेर्मानं तस्मिन् कुर्वतोद्दिष्टमेव ।

तुल्यौ पक्षौ साधनीयौ प्रयत्नात्त्यक्त्वा क्षिप्त्वा वाऽपि संगुण्य भक्त्वा ॥

एकाव्यक्तं शोधयेदन्यपक्षाद्रूपाण्यन्यस्येतरस्माच्च पक्षात्

शेषाव्यक्तेनोद्धरेद्रूपशेषं व्यक्तं मानं जायतेऽव्यक्तराशेः॥

"अज्ञात मात्रा (x) मान लें। रद्द करने या कम करने या गुणा करने या विभाजित करने के बाद अज्ञात शब्दों से जुड़े कारकों को एक तरफ और स्थिर शब्दों को दूसरी तरफ स्थानांतरित करके वांछित प्रक्रिया करें। अज्ञात के गुणांक से पदों को विभाजित करें और अज्ञात कारक के मान की गणना करें।"

व्याख्या: उदाहरण के लिए, आइए हम निम्नलिखित समीकरण पर विचार करें:

6x - 5 = 2x + 3

(i) अज्ञात पदों वाले कारकों को एक तरफ और अचरों को दूसरी तरफ स्थानांतरित करने पर, हम प्राप्त करते हैं,

6x - 2x = 3 + 5

इसलिए, 4x = 8

ii) अज्ञात के गुणांक द्वारा पदों को विभाजित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

x = 2

श्रीपति लिखते हैं:

"पहले ज्ञात पद को छोड़कर किसी भी पक्ष (समीकरण के) से अज्ञात को हटा दें; दूसरी तरफ उल्टा (किया जाना चाहिए)। गुणांक के अंतर से विभाजित उल्टे क्रम में लिए गए निरपेक्ष शब्दों का अंतर अज्ञात का मान अज्ञात का होगा।

नारायण लिखते हैं:

"एक तरफ से 'अज्ञात' और दूसरी तरफ से ज्ञात मात्रा को साफ़ करें, फिर अज्ञात के अवशिष्ट गुणांक द्वारा ज्ञात अवशिष्ट को विभाजित करें। इस प्रकार निश्चित रूप से अज्ञात का मूल्य ज्ञात हो जाएगा।"

उदाहरण के लिए हम ब्रह्मगुप्त द्वारा प्रस्तावित एक समस्या लेते हैं:

"उस समय के लिए बीते हुए दिनों की संख्या बताएं जब अवशिष्ट डिग्री के बारहवें भाग में एक से चार गुना वृद्धि हुई हो, जमा आठ शेष के बराबर होगा

डिग्री प्लस वन।"

इसे चतुर्वेद पृथुदका स्वामी ने इस प्रकार हल किया है:

"यहाँ अवशिष्ट अंश यावत्-तावत् हैं,

या एक की वृद्धि हुई, या 1 रु 1; इसका बारहवाँ भाग, (या 1 रु 1) / 12

इसका चार गुना, (या 1 रु 1) / 3 ; प्लस निरपेक्ष मात्रा आठ, (या 1 रु 25) / 3।

यह अवशिष्ट डिग्री प्लस एकता के बराबर है।

दोनों पक्षों का बयान इस प्रकार

तिगुना है

या 1 रु 25

या 3 रु 3

अज्ञात के गुणांकों के बीच का अंतर 2 है। इससे निरपेक्ष पदों का अंतर, अर्थात् 22, विभाजित किया जा रहा है, सूर्य की डिग्री के अवशिष्ट का उत्पादन किया जाता है। 11. इन अवशिष्ट डिग्री को अलघुकरणीय के रूप में जाना चाहिए। बीते हुए दिनों को पहले की तरह (आगे बढ़ते हुए) घटाया जा सकता है।"

दूसरे शब्दों में, हमें समीकरण को हल करना होगा

Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle {\displaystyle {\frac{4}{12}(x+1)+8 = x+1}}}

जो देता है x + 25 = 3x + 3

2x = 22

इसलिए x= 11

निम्नलिखित समस्या और उसका समाधान भास्कर द्वितीय के बीजगणित से हैं:

"एक व्यक्ति के पास तीन सौ सिक्के और छह घोड़े हैं। दूसरे के पास समान मूल्य के दस घोड़े (प्रत्येक) हैं और उस पर सौ सिक्कों का और कर्ज है। लेकिन वे

समान मूल्य के हैं। घोड़े की कीमत क्या है?

"यहाँ सम-निकासी के लिए कथन है:

6x + 300 = 10x - 100

अब, नियम के अनुसार, 'एक तरफ से अज्ञात को दूसरी तरफ से घटाएं', पहली तरफ अज्ञात को दूसरी तरफ से घटाया जा रहा है,

शेष 4x है। दूसरी तरफ का निरपेक्ष पद पहली तरफ के निरपेक्ष पद से घटाया जाता है, तो शेष 400 होता है। शेष ज्ञात

संख्या 400 को अवशिष्ट अज्ञात 4x के गुणांक से विभाजित किया जा रहा है, भागफल को x, (अर्थात् 100) के मान के रूप में पहचाना जाता है।"

दो अज्ञात के साथ रैखिक समीकरण

सहमति का नियम

आमतौर पर लगभग सभी हिंदू लेखकों द्वारा चर्चा का एक विषय सन्निपतन/संक्रमण (सहमति) के विशेष नाम से जाता है। नारायण (1350) के अनुसार इसे संक्रम भी कहा जाता है। ब्रह्मगुप्त (628) ने इसे बीजगणित में शामिल किया है जबकि अन्य इसे अंकगणित के दायरे में आने के रूप में मानते हैं। जैसा कि समीक्षक गंगा-धारा (1420) द्वारा समझाया गया है, यहां चर्चा का विषय "दो राशियों की जांच समवर्ती या उनके योग और अंतर के रूप में एक साथ उगाई गई है।"

दूसरे शब्दों में संक्रमण समकालिक समीकरणों का समाधान है

x+ y= a, x-y= b

समाधान के लिए ब्रह्मगुप्त का नियम है: "योग को अंतर से बढ़ाया और घटाया जाता है और दो से विभाजित किया जाता है; (परिणाम दो अज्ञात मात्रा होगी): (यह है) सहमति। उसी नियम को उनके द्वारा एक अलग अवसर पर पुन: स्थापित किया गया है समस्या का रूप और उसका समाधान।

"दो (स्वर्गीय निकायों) के अवशेषों का योग और अंतर डिग्री और मिनटों में जाना जाता है। अवशेष क्या हैं? अंतर को योग में जोड़ा और घटाया जाता है, और आधा किया जाता है; (परिणाम हैं) अवशेष।

रेखीय समीकरण

महावीर निम्नलिखित उदाहरण देते हैं जो प्रत्येक के समाधान के नियमों के साथ-साथ एक साथ रैखिक समीकरण बनाते हैं।

उदाहरण। "9 सिट्रन और 7 सुगंधित लकड़ी-सेब की एक साथ कीमत 107 है, फिर से 7 साइट्रॉन और 9 सुगंधित लकड़ी-सेब की कीमत एक साथ ली गई है

101 है। हे गणितज्ञ, मुझे जल्दी से एक साइट्रोन और एक सुगंधित लकड़ी-सेब की कीमत अलग-अलग बताओ।"

यदि x, y क्रमशः एक साइट्रोन और एक सुगंधित लकड़ी-सेब की कीमतें हों, तो

9x+7y= 107,

7x+9y = 101.

या, सामान्य तौर पर,

ax+ by = m

bx + ay = n

समाधान। "बड़ी मात्रा में (संबंधित) चीजों की बड़ी संख्या से गुणा की गई बड़ी संख्या में चीजों की संख्या के वर्गों के अंतर से विभाजित (संबंधित) छोटी संख्या से गुणा की गई कीमत की छोटी राशि घटाएं। (शेष) चीजों की संख्या के वर्गों के अंतर से विभाजित बड़ी संख्या में प्रत्येक वस्तु की कीमत होगी दूसरे की कीमत गुणक को उलटने से प्राप्त होगी।

इस प्रकार  , Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle {\displaystyle x = {\frac{(am - bn)}{(a^2 -b^2)}} }} ,

${\displaystyle y={\frac {(an-bm)}{(a^{2}-b^{2})}}}$

इसके समाधान के साथ निम्नलिखित उदाहरण भास्कर द्वितीय के बीजगणित से लिया गया है:

उदाहरण। "एक कहता है, 'मुझे सौ दो, मित्र, तब मैं तुमसे दुगना धनवान बन जाऊँगा।' दूसरा जवाब देता है, 'यदि आप मुझे दस देते हैं, तो मैं छह गुना अमीर हो जाऊंगा जैसे आप।' मुझे बताओ कि उनकी (संबंधित) राजधानियों की राशि क्या है?"

समीकरण हैं

x + 100 = 2(y - 100) (I)

y + 10 = 6(x - 10) (2)

भास्कर द्वितीय इन समीकरणों को हल करने के दो तरीकों को इंगित करता है। वे काफी हद तक इस प्रकार हैं:

पहली विधि:

मान लीजिए x = 2z - 100, y = z + 100,

ताकि समीकरण (I) समान रूप से संतुष्ट हो। स्थानापन्न

दूसरे समीकरण में ये मान, हम प्राप्त करते हैं

z + 110 = 12z- 660;

इसलिये z =70 , जिसकी वजह से - x = 40 , y = 170

दूसरी विधि:

समीकरण (I) से, हम प्राप्त करते हैं

x =2y - 300,

और समीकरण (2) से

${\displaystyle x={\frac {1}{6}}(y+70)}$

x के इन दो मानों की बराबरी करने पर हमें प्राप्त होता है

अत: y= 170. y के इस मान को x के दो व्यंजकों में से किसी में प्रतिस्थापित करने पर, हमें x = 40 प्राप्त होता है।

${\displaystyle 2y-300={\frac {1}{6}}(y+70)}$

${\displaystyle 12y-1800=y+70}$

कई अज्ञात के साथ रैखिक समीकरण

रैखिक समीकरणों का एक प्रकार

कई अज्ञातों को शामिल करने वाले रैखिक समीकरणों की प्रणालियों का सबसे पहला हिंदू उपचार बख्शाली ग्रंथ में पाया जाता है। इसमें एक समस्या इस प्रकार है:

"[तीन व्यक्तियों में प्रत्येक के पास एक निश्चित मात्रा में धन होता है।] पहले और दूसरे के धन को मिलाकर 13 की राशि; दूसरे की संपत्ति और

एक साथ लिया गया तीसरा 14 है; और पहिले और तीसरे मिले जुले लोगों की दौलत 15 मानी गई है।

यदि x1, x2, x3 क्रमशः तीन व्यापारियों की संपत्ति हो, तो x1 + x2 = 13, x2 + x3 = 14, x3 + x1 = 15.

एक और समस्या यह है कि "पांच व्यक्तियों के पास एक निश्चित मात्रा में धन होता है। पहले और दूसरे के धन को मिलाकर 16 की राशि मिलती है; दूसरे और तीसरे के धन को मिलाकर 17 माना जाता है; तीसरे का धन और चौथे को मिलाकर 18 माना जाता है; चौथे और पांचवें को मिलाकर धन 19 है; और पहले और पांचवें का धन मिलाकर 20 है। मुझे बताओ कि प्रत्येक की राशि क्या है x₁ x₂ x₃ x₄ x₅

x₁ + x₂ = 16, x₂ + x₃ = 17, x₃+ x₄ = 18, x₄ + x₅ = 19, x₅ + x₁ = 20

काम में इसी तरह की कुछ और समस्याएं हैं। उनमें से हर एक प्रकार के रैखिक समीकरणों की एक प्रणाली से संबंधित है

x₁ + x₂ = a1, x₂ + x₃ = a2 ..., xn + x₁ = an, n विषम होना।

असत्य स्थिति से समाधान

इस प्रकार के रैखिक समीकरणों की एक प्रणाली बख्शाली ग्रंथ में निम्नानुसार हल की गई है:

x₁ के लिए एक मनमाना मान p मान लें और फिर उसके संगत x₂, x₃, ... के मानों की गणना करें। अंत में x_n + x₁ का परिकलित मान b के बराबर होने दें

(कहो)। तब x₁ का सही मान सूत्र द्वारा प्राप्त किया जाता है

${\displaystyle x_{1}=p+{\frac {1}{2}}(a_{n}-b)}$

विशेष मामले में (1) लेखक x के लिए मनमाना मान 5 मानता है; फिर क्रमशः x₂ = 8, x₃ = 6 और x₃ + x₁ = 11 के मानों की गणना की जाती है

इसलिए सही मान हैं,

x₁= 5 + (15 - 11)/2 = 7, x₂ = 6, x₃= 8

तर्क। उन्मूलन की प्रक्रिया से हम प्राप्त करते हैं

समीकरण (I)

(a₂-a₁)+(a₄-a₃)+· ... +(a_n-1 - a_n-2) + 2x₁ = a_n

मान लें x₁ = p; ताकि

(a₂-a₁)+(a₄-a₃)+· ... +(a_n-1 - a_n-2) + 2p = b कहें।

घटाना 2(x₁ - p) = a - b

अतः ${\displaystyle x_{1}=p+{\frac {1}{2}}(a_{n}-b)}$

दूसरा प्रकार

समीकरणों के प्रकार (I) का एक विशेष मामला जिसके लिए n = 3, को भी रैखिक समीकरणों के एक अलग प्रकार के प्रणाली से संबंधित माना जा सकता है।

Σx - x₁ = a₁ , Σx - x₂ = a₂, Σx - x_n = a_n

जहाँ Σx का अर्थ है x₁ + x₂ +....+x_n

लेकिन इसके समीकरणों को कहना ठीक नहीं होगा। प्रकार का व्यवहार बख्शिली ग्रंथ में किया गया है। l हालाँकि, आर्यभट्ट (499) और महावीर (850) द्वारा उन्हें हल किया गया है। पहला कहता है: "कुछ (अज्ञात) संख्याओं के (दिए गए) योग, एक क्रम में एक संख्या को छोड़कर, अलग-अलग जोड़े जाते हैं और कम से कम पदों की संख्या से विभाजित होते हैं; वह (भागफल) पूरे का मूल्य होगा।

${\displaystyle \sum x=\sum _{r=1}^{n}a_{r}/(n-1)}$

महावीर समाधान इस प्रकार बताते हैं: "एक साथ जोड़ी गई वस्तुओं की बताई गई मात्रा को पुरुषों की संख्या से कम से विभाजित किया जाना चाहिए। भागफल कुल मूल्य (सभी वस्तुओं का) होगा। प्रत्येक बताई गई राशि को उसमें से घटाया जा रहा है, (मूल्य) हाथों में (प्रत्येक का मिल जाएगा)।

अपना शासन बनाने में महावीर ने निम्नलिखित उदाहरण को ध्यान में रखा था:

"चार व्यापारियों से प्रत्येक को सीमा शुल्क अधिकारी द्वारा उनकी वस्तुओं के कुल मूल्य के बारे में अलग से पूछा गया था।

पहले व्यापारी ने अपने स्वयं के निवेश को छोड़कर, इसे 22 बताया; दूसरे ने इसे 23, तीसरे 24 और चौथे 27 को बताया; उनमें से प्रत्येक काटा गया

निवेश में अपनी राशि। हे मित्र, प्रत्येक के स्वामित्व वाली वस्तु का (हिस्सा) मूल्य अलग से बताओ।"

यहाँ ${\displaystyle x_{1}+x_{2}+x_{3}+x_{4}={\frac {22+23+24+27}{4-1}}=32}$

इसलिए x₁ = 10, x₂ = 9, x₃ = 8, x₄ = 5.

नारायण कहते हैं: "एक से कम व्यक्तियों की संख्या से विभाजित राशि का योग, कुल राशि है। इसमें से बताई गई राशियों को अलग-अलग घटाने पर अलग-अलग राशियाँ मिलेंगी।"

तीसरा प्रकार

रैखिक समीकरणों की एक अधिक सामान्यीकृत प्रणाली होगी

${\displaystyle b_{1}\sum x-c_{1}x_{1}=a_{1}}$, $b_{2}\sum x-c_{2}x_{2}=a_{2}$..............

$b_{n}\sum x-c_{n}x_{n}=a_{n}$ ....................................................................................................................................................................(III)

इसलिए ${\displaystyle \sum x={\frac {\sum (a/c)}{\sum (b/c)-1}}}$

अतः ${\displaystyle x_{r}={\frac {b_{r}}{c_{r}}}.{\frac {\sum (a/c)}{\sum (b/c)-1}}-{\frac {a_{r}}{c_{r}}}}$.................(I)

r = I, 2, 3..... n

इस प्रकार का एक विशेष मामला महावीर के निम्नलिखित उदाहरण द्वारा प्रस्तुत किया गया है:

"तीन व्यापारी आपस में एक-दूसरे से भीख माँगते थे। पहला दूसरे से 4 और तीसरे से 5 भीख माँगने पर दूसरे की तुलना में दुगना धनी हो गया। दूसरा पहले से 4 और तीसरे से 6 होने पर तीन गुना धनी हो गया। तीसरा आदमी भीख मांगने पर पहले से 5 और दूसरे से 6 गुना अमीर बन गया।हे गणितज्ञ, यदि आप चित्रा-कुट्टक-मिश्रा जानते हैं, तो मुझे जल्दी से बताओ कि प्रत्येक के हाथ में कितनी राशि थी। "

यानी हमें समीकरण मिलते हैं

x + 4 + 5 = 2(y + z - 4 - 5),

y + 4 + 6 = 3(z + x - 4 - 6),

z + 5 + 6 = 5 (x + y - 5 - 6);

or 2(x + y + z) - 3x = 27,

3(x + y + z) - 4y = 40 ;

5 (x + y +z) - 6z = 66;

प्रणाली का एक विशेष मामला (III) में प्रतिस्थापन

(I), हम पाते हैं

x = 7, Y = 8, Z = 9

ब्रह्मगुप्त का नियम: ब्रह्मगुप्त (628) कई अज्ञात से जुड़े रैखिक समीकरणों को हल करने के लिए निम्नलिखित नियम बताता है:

"पहले अज्ञात की तरफ से अन्य अज्ञात को हटाकर और पहले अज्ञात के गुणांक से विभाजित करके, पहले अज्ञात का मान प्राप्त किया जाता है। पहले अज्ञात के अधिक मूल्यों के मामले में, दो और दो (उनमें से) चाहिए उन्हें आम भाजक में कम करने के बाद विचार किया जाना चाहिए। और इसी तरह बार-बार। यदि अंतिम समीकरण में और अधिक अज्ञात रहते हैं, तो पल्वराइज़र की विधि को नियोजित किया जाना चाहिए। फिर विपरीत तरीके से आगे बढ़ने पर अन्य अज्ञात के मान पाए जा सकते हैं।"

चतुर्वेद पृथुदका स्वामी (860) ने इसे इस प्रकार समझाया है: "एक ऐसे उदाहरण में जिसमें दो या अधिक अज्ञात मात्राएँ हों, यवत-तवत, आदि जैसे रंगों को उनके मूल्यों के लिए मान लिया जाना चाहिए। उन पर सभी कार्यों को अनुरूप रूप से किया जाना चाहिए। उदाहरण के बयान और इस प्रकार दो या दो से अधिक पक्षों और समीकरणों को भी ध्यान से तैयार किया जाना चाहिए। समानता-निकासी पहले दो और दो के बीच की जानी चाहिए और इसी तरह अंतिम तक: एक तरफ से एक अज्ञात को साफ किया जाना चाहिए, अन्य अज्ञात को कम किया जाना चाहिए एक आम भाजक के लिए और साथ ही निरपेक्ष संख्या को विपरीत पक्ष से साफ किया जाना चाहिए। अन्य अज्ञात के अवशेषों को पहले अज्ञात के अवशिष्ट गुणांक से विभाजित किया जा रहा है, पहले अज्ञात का मान देगा। यदि ऐसे कई मान प्राप्त होते हैं, तो उनमें से दो और दो के साथ, सामान्य भाजक को घटाकर समीकरण बनाए जाने चाहिए। इस तरह से अंत तक आगे बढ़ते हुए एक अज्ञात का मान ज्ञात करें। यदि वह मान किसी अन्य अज्ञात के संदर्भ में हो तो गुणांक उन दोनों के सायंट परस्पर दो अज्ञातों के मान होंगे। यदि, हालांकि, उस मूल्य में और अधिक अज्ञात मौजूद हैं, तो पल्वराइज़र (चूर्णित) की विधि को नियोजित किया जाना चाहिए। कुछ अज्ञातों के लिए मनमाना मूल्य तब माना जा सकता है।" यह ध्यान दिया जाएगा कि उपरोक्त नियम अनिश्चित के साथ-साथ निर्धारित समीकरणों को भी शामिल करता है। वास्तव में, नियम के चित्रण में ब्रह्मगुप्त द्वारा दिए गए सभी उदाहरण अनिश्चित चरित्र के हैं। हम उनमें से कुछ का उल्लेख बाद में उनके उचित स्थानों पर करेंगे। जहाँ तक एक साथ निर्धारित समीकरणों का संबंध है, उन्हें हल करने के लिए ब्रह्मगुप्त की विधि आसानी से हमारे वर्तमान के समान ही मानी जाएगी।

भास्कर का नियम: भास्कर द्वितीय ने व्यावहारिक रूप से ब्रह्मगुप्त के समान ही नियम दिया है, जिसमें कई अज्ञात को शामिल करते हुए एक साथ रैखिक समीकरणों को हल किया जाता है।

हम उनके कार्यों से निम्नलिखित दृष्टांत लेते हैं।

उदाहरण 1. "आठ माणिक, दस पन्ने और सौ मोती जो तेरे कान की अंगूठी में हैं, मेरे द्वारा आपके लिए समान मात्रा में खरीदे गए थे; तीन प्रकार के रत्नों की कीमत दरों का योग आधे से तीन कम है सौ का। मुझे बताओ, 0 प्रिय शुभ महिला, यदि आप गणित में कुशल हैं, तो प्रत्येक की कीमत।"

यदि x, y, z क्रमशः माणिक, पन्ना और मोती की कीमतें हों, तो 8x = 10y = 100z

x+y+z = 47

भास्कर द्वितीय कहते हैं, समान राशि को w मान लें, तो हम प्राप्त करेंगे

x = w/8, y = w/10, z = w/100

शेष समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हम आसानी से w = 200 प्राप्त करते हैं। इसलिए

x = 25, y = 20, z = 2