Introduction
Advanced word problems असली दुनिया की situations को algebraic equations में बदलते हैं - कई बार systems, higher-degree equations, या parameters वाली equations का उपयोग करना पड़ता है। इस pattern में mastery से आप relations को model कर सकते हैं, सही equations बना सकते हैं और efficiently solve कर सकते हैं।
ऐसे problems competitive exams और assessments में बहुत बार आते हैं, जहाँ reasoning, formulation और algebraic manipulation एक साथ test होते हैं।
Pattern: Equation-based Word Problems (Advanced)
Pattern
मुख्य concept: Verbal statements को ध्यान से algebraic relations में बदलें (variables लें, equations बनाएं, solve करें और validate करें)।
Typical steps:
- Unknown quantities के लिए variables को clearly assign करें।
- Phrases को algebraic expressions में बदलें (rates, ratios, sums, differences, products, ages, work/time, mixtures, percentages)।
- ज़रूरत के अनुसार equations बनाएं (single equation, system of linear equations, या polynomial equation)।
- Algebraically solve करें और original context में solutions check करें (extraneous या infeasible results को reject करें)।
Step-by-Step Example
Question
दो ट्रेनें स्टेशन A और B से एक-दूसरे की ओर चलती हैं। दोनों स्टेशनों के बीच 540 km की दूरी है। तेज ट्रेन, धीमी ट्रेन से उतने ही समय में 180 km ज़्यादा कवर करती है। अगर उनकी combined speed 160 km/h है, तो दोनों ट्रेनों की speed निकालें।
Solution
-
Step 1: Variables assign करें
मान लें धीमी ट्रेन की speed s km/h है और तेज ट्रेन की speed f km/h।
दोनों एक ही समय t घंटों तक चलती हैं जब तक वे मिलती नहीं।
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Step 2: Statements को equations में बदलें
वे एक-दूसरे की ओर चल रही हैं, इसलिए:
(s × t) + (f × t) = 540→(s + f) t = 540.दिया है कि combined speed = 160 km/h:
160 × t = 540 ⇒ t = 540 / 160 = 27/8 hours = 3.375 hours.दिया है कि तेज ट्रेन धीमी से 180 km ज़्यादा चलती है:
f t - s t = 180 ⇒ (f - s) t = 180. -
Step 3: (f - s) निकालें
t = 27/8 है, इसलिए:
f - s = 180 / t = 180 ÷ (27/8) = 180 × (8/27) = 160/3 km/h. -
Step 4: System solve करें
हमें पता है:
f + s = 160f - s = 160/3
दोनों को जोड़ें:
2f = 160 + 160/3 = 640/3 ⇒ f = 320/3 ≈ 106.67 km/h.अब
s = 160 - 320/3 = 160/3 ≈ 53.33 km/h. -
Step 5: Final speeds
तेज ट्रेन की speed = 320/3 km/h (~106.67 km/h)। धीमी ट्रेन की speed = 160/3 km/h (~53.33 km/h)।
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Step 6: Quick Check
- Combined speed = 160 km/h ✓
- Time = 540 / 160 = 27/8 hours ✓
- Faster distance = 360 km, slower distance = 180 km; difference = 180 km ✓
Quick Variations
1. Work and time: rates (work per hour) का उपयोग करें और combined work के लिए rates जोड़ें।
2. Mixture problems: concentration × quantity balance से linear equations बनाएं।
3. Age problems: relative ages को equations में बदलें और time-shifts शामिल करें।
4. Ratio and proportion: ratios को variable multiples में बदलें और systems solve करें।
5. Parameterized problems: parameter k वाली equations बनाएं और बाद में constraints (जैसे integer roots, positivity) apply करें।
Trick to Always Use
- Step 1 → Variables को clearly define करें (distances अलग हों तो rates/time अलग variables लें)।
- Step 2 → हर sentence को algebraic equation में बदलें; units (km, h) consistent रखें।
- Step 3 → अगर दो quantities एक ही time में compare हों, तो linking variable t का उपयोग करें ताकि constants गलत जगह न लगें।
- Step 4 → System को solve करें (substitution या elimination)। हमेशा context में verify करें और infeasible solutions को reject करें।
Summary
Summary
Equation-based Word Problems (Advanced) के लिए मुख्य बातें:
- Variables को ध्यान से assign करें; ऐसे variables चुनें जो translation आसान बनाएं।
- हर phrase को equation में बदलें; units और shared parameters (time, rate) पर ध्यान दें।
- Multiple unknowns हों तो systems of equations बनाएं; convenience के हिसाब से elimination/substitution चुनें।
- Solutions को original context में verify करके extraneous या infeasible results हटाएं।
