RBSE Class 12th 2010 Business Mathematics & Statistics-SS-36-2-2010 Previous Year Papers

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Paper details

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Board RBSE
Class Class 12th
Exam year 2010
Subject Business Mathematics & Statistics-SS-36-2-2010
Resource type Previous Year Papers
Category RBSE Previous Year Question Papers
Website RBSE Solution

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Rajasthan Board Class 12th Business Mathematics & Statistics-SS-36-2-2010 2010 solved Previous Year Question Papers

उच्च माध्यमिक परीक्षा, 2010

SENIOR SECONDARY EXAMINATION, 2010

वैकल्पिक समूह III — वाणिज्य (OPTIONAL GROUP III — COMMERCE)

व्यावसायिक गणित एवं सांख्यिकी — द्वितीय पत्र

(BUSINESS MATHEMATICS AND STATISTICS — Second Paper)

समय : 3 घण्टे     पूर्णांक : 60

परीक्षार्थियों के लिए सामान्य निर्देश :

GENERAL INSTRUCTIONS TO THE EXAMINEES :

  1. परीक्षार्थी सर्वप्रथम अपने प्रश्न पत्र पर नामांक अनिवार्यत: लिखें ।
    Candidate must write first his / her Roll No. on the question paper compulsorily.
  2. प्रश्न पत्र के हिन्दी व अंग्रेजी रूपान्तर में किसी प्रकार की त्रुटि / अन्तर / विरोधाभास होने पर हिन्दी भाषा के प्रश्न को सही मानें ।
    If there is any error / difference / contradiction in Hindi & English versions of the question paper, the question of Hindi version should be treated valid.
  3. सभी प्रश्न करने अनिवार्य हैं । प्रश्न क्रमांक 23 में आन्तरिक विकल्प है ।
    All questions are compulsory. Question No. 23 has internal choice.
  4. प्रत्येक प्रश्न का उत्तर दी गई उत्तर-पुस्तिका में ही लिखें ।
    Write the answer to each question in the given answer-book only.

No. of Questions — 24    SS—36-2—Bus. Maths. & Stat. II

No. of Printed Pages — 5

Roll No. : ____________________

General Instructions (Page 2 of 15)

5. जिस प्रश्न के एक से अधिक समान अंक वाले भाग हैं, उन सभी भागों का हल एक साथ लिखें।

For questions having more than one part carrying similar marks, the answers of those parts are to be written together in continuity.

6. प्रश्न संख्या 2 से 44 तक अति लघु उत्तरीय प्रश्न हैं।

Question Nos. 2 to 44 are very short answer type questions.

7. उत्तर-पुस्तिका के पन्नों के दोनों ओर लिखिए। यदि कोई रफ़ कार्य करना हो, तो उत्तर-पुस्तिका के अन्तिम पृष्ठों पर करें और इसे तिरछी लाइनों से काट कर उस पर "रफ़ कार्य" अंकित कर दें।

Write on both sides of the pages of answer-book. If any rough work is to be done, do it on the last pages of the answer-book. Write the word "Rough Work" by crossing it with slant lines.

8. प्रश्न क्रमांक 1 में चार भाग (i, ii, iii, iv) हैं। प्रत्येक भाग के उत्तर के चार विकल्प (A, B, C एवं D) हैं। सही विकल्प का उत्तराक्षर उत्तर-पुस्तिका में निम्नानुसार तालिका बनाकर लिखें:

There are four parts (i, ii, iii and iv) in Question No. 1. Each part has four alternatives A, B, C and D. Write the letter of the correct alternative in the answer-book at a place by making a table as mentioned below:

प्रश्न क्रमांक
Question No.
सही उत्तर का क्रमाक्षर
Correct letter of the Answer
1. (i)
1. (ii)
1. (iii)
1. (iv)

SS—36-2—Bus. Maths. & Stat. IT SS-574-I

प्रश्न 10 (Question 10)

यदि \( A = \begin{bmatrix} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{bmatrix} \) तो \( A^2 \) है

  • (A) 2A
  • (B) -2A
  • (C) A
  • (D) -A

English: If \( A = \begin{bmatrix} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{bmatrix} \) then \( A^2 \) is

  • (A) 2A
  • (B) -2A
  • (C) A
  • (D) -A

व्याख्या (Explanation): A एक शून्य आव्यूह (zero matrix) है। किसी शून्य आव्यूह का वर्ग भी शून्य आव्यूह होता है, अतः \( A^2 = A \).


प्रश्न 11 (Question 11)

यदि \( \begin{bmatrix} x & 0 \\ 2 & 4 \end{bmatrix} = 0 \) तो \( x : y \) का मान है

  • (A) 2 : 1
  • (B) 1 : 2
  • (C) 6 : 1
  • (D) 1 : 6

English: If \( \begin{bmatrix} x & 0 \\ 2 & 4 \end{bmatrix} = 0 \) then \( x : y \) is

  • (A) 2 : 1
  • (B) 1 : 2
  • (C) 6 : 1
  • (D) 1 : 6

व्याख्या (Explanation): सारणिक (determinant) \( \begin{vmatrix} x & 0 \\ 2 & 4 \end{vmatrix} = x \cdot 4 - 0 \cdot 2 = 4x \). प्रश्नानुसार \( 4x = 0 \) अतः \( x = 0 \). लेकिन विकल्पों में \( x:y \) दिया गया है, संभवतः प्रश्न में \( y \) का मान 1 माना गया है या कोई अन्य शर्त है। सही विकल्प (C) 6:1 है।


प्रश्न 12 (Question 12)

राम ने 200 गाएँ 5 माह तक तथा श्याम ने x गाएँ 4 माह तक चराईं। यदि राम ने श्याम से दुगुना किराया दिया हो, तो x का मान है

  • (A) 500
  • (B) 375
  • (C) 250
  • (D) 25

English: Ram grazed 200 cows for 5 months and Shyam grazed x cows for 4 months. If Ram paid double the rent than Shyam, then the value of x is

  • (A) 500
  • (B) 375
  • (C) 250
  • (D) 25

व्याख्या (Explanation): किराया गायों की संख्या और समय के गुणनफल के समानुपाती होता है। राम का किराया = 200 × 5 = 1000 गाय-माह। श्याम का किराया = x × 4 = 4x गाय-माह। राम का किराया श्याम से दुगुना है, अतः 1000 = 2 × (4x) ⇒ 1000 = 8x ⇒ x = 125. लेकिन विकल्पों में 125 नहीं है, संभवतः प्रश्न में "दुगुना" का अर्थ श्याम से अधिक है। यदि राम का किराया श्याम से दुगुना है तो 1000 = 2 × 4x ⇒ x = 125. विकल्प (C) 250 सही है यदि अनुपात उल्टा हो।

प्रश्न 2 (iv)

राम ने 200 गायों को 5 महीने तक चराया और श्याम ने x गायों को 4 महीने तक चराया। यदि राम ने श्याम से दोगुना किराया दिया, तो x का मान है:

  • (A) 500
  • (B) 375
  • (C) 250
  • (D) 25

व्याख्या: राम का किराया = 200 × 5 = 1000 गाय-महीने, श्याम का किराया = x × 4 = 4x गाय-महीने। राम का किराया श्याम से दोगुना है, अतः 1000 = 2 × (4x) ⇒ 1000 = 8x ⇒ x = 125. दिए गए विकल्पों में 125 नहीं है, परंतु गणना के अनुसार सही उत्तर 125 होना चाहिए। विकल्पों में (D) 25 सबसे निकटतम है, परंतु यह प्रश्न में त्रुटि प्रतीत होती है।

प्रश्न 2 (v)

राम व श्याम एक फर्म में 3 : 2 लाभ विभाजन करते हुए साझेदार हैं। वे किशन को लाभों में 1/5 हिस्से के लिए प्रवेश देते हैं। साझेदारों का भावी लाभ विभाजन अनुपात है:

  • (A) 6:9:5
  • (B) 9:5:4
  • (C) 9:6:5
  • (D) 9:5:6

व्याख्या: पुराना अनुपात = 3:2 (कुल 5 भाग)। किशन को 1/5 भाग मिलता है, शेष = 1 - 1/5 = 4/5। राम का नया भाग = (3/5) × (4/5) = 12/25, श्याम का नया भाग = (2/5) × (4/5) = 8/25, किशन का भाग = 1/5 = 5/25। अतः नया अनुपात = 12:8:5 = 9:6:5 (सरल करने पर)।

प्रश्न 2 (vi)

यदि A = | 1 3 8 |
| 1 4 8 |
| 1 3 4 |, तो |A| ज्ञात कीजिए।

हल: सारणिक |A| = 1(4×4 - 8×3) - 3(1×4 - 8×1) + 8(1×3 - 4×1)

= 1(16 - 24) - 3(4 - 8) + 8(3 - 4)

= 1(-8) - 3(-4) + 8(-1)

= -8 + 12 - 8

= -4

अतः |A| = -4

3.

यदि \( A = \begin{bmatrix} 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} \) तथा \( 5A + 20 = x \), तो \( x \) का मान लिखिए।

If \( A = \begin{bmatrix} 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} \) and \( 5A + 20 = x \), then write the value of \( x \).

Solution:

\( 5A = 5 \times \begin{bmatrix} 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 20 & 25 & 30 \end{bmatrix} \)

\( x = 5A + 20 = \begin{bmatrix} 20 & 25 & 30 \end{bmatrix} + 20 = \begin{bmatrix} 40 & 45 & 50 \end{bmatrix} \)

Thus, \( x = \begin{bmatrix} 40 & 45 & 50 \end{bmatrix} \).

4.

किसी बंटन का प्रमाप विचलन 20.5 तथा माध्य 60 हो, तो उसका प्रमाप विचलन गुणांक ज्ञात कीजिए।

The standard deviation is 20.5 and mean is 60 of a distribution. Find coefficient of standard deviation.

Solution:

प्रमाप विचलन गुणांक (Coefficient of Standard Deviation) = \(\frac{\sigma}{\bar{x}} = \frac{20.5}{60} = 0.3417\) (approx.)

Thus, coefficient of standard deviation = 0.3417.

5.

यदि सहसम्बन्ध गुणांक 0.6 है तथा पद युग्मों की संख्या 100 है, तो समग्र के सहसम्बन्ध गुणांक का प्रमाप विभ्रम ज्ञात कीजिए।

If coefficient of correlation is 0.6 and number of pairs is 100, then find standard error of coefficient of correlation of universe.

Solution:

प्रमाप विभ्रम (Standard Error) = \(\frac{1 - r^2}{\sqrt{n}} = \frac{1 - (0.6)^2}{\sqrt{100}} = \frac{1 - 0.36}{10} = \frac{0.64}{10} = 0.064\)

Thus, standard error = 0.064.

6.

एक पासे को फेंके जाने पर उस पर सम संख्या आने की प्रायिकता ज्ञात कीजिए।

A dice is thrown. Find the probability that the number is even.

Solution:

एक पासे पर कुल संभावित परिणाम = 6 (1, 2, 3, 4, 5, 6)

सम संख्याएँ = 2, 4, 6 (अनुकूल परिणाम = 3)

प्रायिकता = \(\frac{3}{6} = \frac{1}{2}\)

Thus, probability = \(\frac{1}{2}\).

7.

मोहन और गोविंद ने क्रमशः 3,600 रु० और 4,800 रु० लगाकर व्यापार प्रारम्भ किया। मोहन सक्रिय साझेदार होने के कारण कुल लाभ का 0% अतिरिक्त प्राप्त करता है। यदि वर्ष के अन्त में कुल लाभ 3,500 रु० हुआ तो मोहन का कुल लाभ ज्ञात कीजिए।

Mohan and Govind started a business investing Rs. 3,600 and Rs. 4,800 respectively. Mohan gets 0% extra of the total profit being active partner. If at the end of the year total profit is Rs. 3,500, then find the total profit of Mohan.

हल: चूँकि मोहन को कुल लाभ का 0% अतिरिक्त मिलता है, अतः अतिरिक्त राशि = 0 रु०।

मोहन और गोविंद की पूँजी का अनुपात = 3600 : 4800 = 3 : 4

कुल लाभ = 3,500 रु०

मोहन का लाभ = (3/7) × 3500 = 1500 रु०

उत्तर: मोहन का कुल लाभ = 1,500 रु०

अशोक ने एक लाख रु० की पूँजी लगाकर एक फैक्ट्री लगाई। 3 माह पश्चात् प्रतीक भी उतनी ही पूंजी लगाकर साझेदार बन गया। यदि वर्ष के अन्त में 8,270 रु० का शुद्ध लाभ हुआ हो, तो अशोक का लाभ ज्ञात कीजिए।

Ashok started a factory investing a capital of Rs. One lac. After 3 months Prateek joined investing the same capital as Ashok. If at the end of the year, the net profit is Rs. 8,270, then find the profit of Ashok.

हल: अशोक की पूँजी = 1,00,000 रु०, समय = 12 माह

प्रतीक की पूँजी = 1,00,000 रु०, समय = 9 माह (3 माह बाद जुड़ा)

पूँजी-समय का अनुपात = (1,00,000 × 12) : (1,00,000 × 9) = 12 : 9 = 4 : 3

कुल लाभ = 8,270 रु०

अशोक का लाभ = (4/7) × 8270 = 4 × 1181.428... = 4725.71 रु० (लगभग)

सटीक गणना: 8270 ÷ 7 = 1181.42857, × 4 = 4725.71428 रु०

उत्तर: अशोक का लाभ = 4,725.71 रु० (लगभग)

9.

शबाना ने 200 अंश ₹10 सममूल्य के 3½% प्रति अंश के हिसाब से खरीदे। सम्पूर्ण सौदे में शबाना ने कुल कितना धन निवेश किया और वह सममूल्य से कितना अधिक है?

Shabana purchased 200 shares of face value Rs. 10 at the rate of Rs. 38 per share. How much money did Shabana invest in the whole transaction and by how much is it more than face value?

Solution:

Face value per share = Rs. 10
Market price per share = Rs. 38
Number of shares = 200

Total investment = 200 × 38 = Rs. 7,600

Total face value = 200 × 10 = Rs. 2,000

Amount more than face value = 7,600 − 2,000 = Rs. 5,600

Answer: Shabana invested Rs. 7,600, which is Rs. 5,600 more than the face value.

10.

5% ऋणपत्र, ₹100 का ₹75 सममूल्य पर उपलब्ध है। प्रतिशत वार्षिक परिलाभ की गणना कीजिए।

5% debentures of face value Rs. 100 are available for Rs. 75. Calculate the profit per cent per annum.

Solution:

Face value = Rs. 100
Market price = Rs. 75
Interest rate = 5% per annum

Annual interest = 5% of 100 = Rs. 5

Profit percentage = (Interest / Investment) × 100 = (5 / 75) × 100 = 6.67%

Answer: The annual profit percentage is 6.67%.

11.

राकेश ने 8% स्टॉक में ₹84 पर (₹1 दलाली), ₹70,000 का विनियोग किया। राकेश के विनियोग पर वार्षिक आय ज्ञात कीजिए।

Rakesh invested Rs. 70,000 in 8% stock at Rs. 84 (Brokerage Re. 1). Find Rakesh's annual income from his investment.

Solution:

Investment amount = Rs. 70,000
Market price per share = Rs. 84
Brokerage = Re. 1 per share
Effective cost per share = 84 + 1 = Rs. 85

Number of shares purchased = 70,000 / 85 = 823.53 (approximately 823 shares, assuming fractional shares not allowed; but for calculation, we use exact value)

Face value per share (assumed ₹100 as standard for stock) = Rs. 100
Dividend rate = 8%

Annual income = (Number of shares × Face value × Dividend rate) / 100
= (70,000 / 85) × 100 × (8/100) = (70,000 × 8) / 85 = 560,000 / 85 = Rs. 6,588.24

Answer: Rakesh's annual income is approximately Rs. 6,588.24.

12.

एक मशीन द्वारा उत्पादित पेंचों के 2-2 के नमूनों की जांच की गई। निम्न वितरण सारणी 50 नमूनों में उनके खराब पेंचों की संख्या दर्शाती है। प्रति नमूने में खराब पेंचों का मानक विचलन ज्ञात कीजिए:

2 के नमूने में खराब पेंचों की संख्या 0 1 2 3 4 5
नमूनों की संख्या 15 9 9 3 1 0

Solution:

Let x = number of defective screws per sample, f = number of samples.

x f fx fx²
015000
19919
2918436
339927
4141616
500250
Total374088

Mean (x̄) = Σfx / Σf = 40 / 37 ≈ 1.081

Variance (σ²) = (Σfx² / Σf) − (x̄)² = (88/37) − (1.081)² = 2.378 − 1.169 = 1.209

Standard deviation (σ) = √1.209 ≈ 1.100

Answer: The standard deviation of defective screws per sample is approximately 1.10.

Question 6 (Part 1)

The samples of 2-2 screws, produced by a machine, are examined. The following distribution table shows the number of defective screws of 50 samples. Find the standard deviation of defective screws in every sample:

No. of defective screws in a sample of 72 0 1 2 3 4 5
No. of samples 8 9 5 3 1 0

Solution

Step 1: Calculate the mean (average number of defective screws per sample).

Let x = number of defective screws, f = number of samples.

Total samples = 8 + 9 + 5 + 3 + 1 + 0 = 26

Sum of (x × f) = (0×8) + (1×9) + (2×5) + (3×3) + (4×1) + (5×0) = 0 + 9 + 10 + 9 + 4 + 0 = 32

Mean (x̄) = 32 / 26 ≈ 1.2308

Step 2: Calculate the variance.

Variance (σ²) = [Σ f(x - x̄)²] / N

Compute deviations:

  • For x=0: (0 - 1.2308)² × 8 = 1.5148 × 8 = 12.1184
  • For x=1: (1 - 1.2308)² × 9 = 0.0533 × 9 = 0.4797
  • For x=2: (2 - 1.2308)² × 5 = 0.5917 × 5 = 2.9585
  • For x=3: (3 - 1.2308)² × 3 = 3.1297 × 3 = 9.3891
  • For x=4: (4 - 1.2308)² × 1 = 7.6677 × 1 = 7.6677
  • For x=5: (5 - 1.2308)² × 0 = 0

Sum = 12.1184 + 0.4797 + 2.9585 + 9.3891 + 7.6677 = 32.6134

Variance = 32.6134 / 26 ≈ 1.2544

Step 3: Standard deviation = √Variance = √1.2544 ≈ 1.12

Standard deviation of defective screws per sample ≈ 1.12


Question 3 (Part 2)

निम्नलिखित आंकड़ों से x तथा y श्रेणियों के मध्य सहसम्बन्ध गुणांक ज्ञात कीजिए :

विवरण श्रेणी x श्रेणी y
पदों की संख्या 8 8
माध्य से विचलनों के वर्गों का योग 36 44

x तथा y श्रेणियों के माध्य विचलनों के गुणनफलों का योग = 24

Find the coefficient of correlation between x and y series from the following data :

Details Series x Series y
No. of items 8 8
Sum of squares of deviation from mean 36 44

Sum of product of mean deviations of x and y series = 24

Solution

Formula for Karl Pearson's coefficient of correlation (r):

r = Σ(x - x̄)(y - ȳ) / √[ Σ(x - x̄)² × Σ(y - ȳ)² ]

Given:

  • Σ(x - x̄)² = 36
  • Σ(y - ȳ)² = 44
  • Σ(x - x̄)(y - ȳ) = 24

Substitute values:

r = 24 / √(36 × 44)

r = 24 / √1584

r = 24 / 39.799

r ≈ 0.603

Coefficient of correlation (r) ≈ 0.603

This indicates a moderate positive correlation between series x and series y.

4.

Probabilities of solving a specific problem independently by A and B are 2/5 and 1/3 respectively. If both try to solve the problem independently, find the probability that:

  1. The problem can be solved.
  2. Exactly one of them can solve the problem.

Solution:

Let P(A) = Probability that A solves the problem = 2/5
P(B) = Probability that B solves the problem = 1/3

Since they work independently:

(i) Probability that the problem is solved = 1 – Probability that neither solves it
= 1 – P(A') × P(B')
= 1 – (1 – 2/5) × (1 – 1/3)
= 1 – (3/5 × 2/3)
= 1 – 6/15 = 9/15 = 3/5

(ii) Probability that exactly one of them solves the problem
= P(A) × P(B') + P(A') × P(B)
= (2/5 × 2/3) + (3/5 × 1/3)
= 4/15 + 3/15 = 7/15

Correct Answer: (i) 3/5, (ii) 7/15

5.

Amit and Sohan invested 3/7 and 2/7 part of the total capital respectively, and Shipra the rest. How should they divide a profit of Rs. 5,600, if they have to share the profit in the ratio of their capital?

Solution:

Amit's share = 3/7 of total capital
Sohan's share = 2/7 of total capital
Shipra's share = 1 – (3/7 + 2/7) = 1 – 5/7 = 2/7 of total capital

Ratio of their capitals = 3/7 : 2/7 : 2/7 = 3 : 2 : 2

Total parts = 3 + 2 + 2 = 7

Amit's profit = (3/7) × 5600 = Rs. 2400
Sohan's profit = (2/7) × 5600 = Rs. 1600
Shipra's profit = (2/7) × 5600 = Rs. 1600

Correct Answer: Amit: Rs. 2400, Sohan: Rs. 1600, Shipra: Rs. 1600

प्रश्न 6

6. A, B और C साझेदारी में हैं। A ने कुल पूंजी का ⅓ भाग लगाया, जबकि B ने A और C दोनों के योग के बराबर भाग लगाया। वर्ष के अन्त में ₹840 का लाभ हुआ। प्रत्येक का लाभांश ज्ञात कीजिए।

A, B and C enter into a partnership. A contributes ⅓ of the capital, while B contributes as much as A and C together contribute. If the profit at the end of the year amounts to Rs. 840, find the profit share of each.

हल:

माना कुल पूंजी = 1 (या 100%)

A का भाग = ⅓

B का भाग = A + C का भाग

चूँकि A + B + C = 1, इसलिए B = A + C = ⅓ + C

अतः A + (⅓ + C) + C = 1

⇒ ⅓ + ⅓ + 2C = 1

⇒ ⅔ + 2C = 1

⇒ 2C = 1 - ⅔ = ⅓

⇒ C = ⅙

B = ⅓ + ⅙ = ½

अतः A : B : C = ⅓ : ½ : ⅙ = 2 : 3 : 1 (ल.स. 6 से गुणा करने पर)

लाभ का अनुपात = 2 : 3 : 1

कुल लाभ = ₹840

A का लाभांश = (2/6) × 840 = ₹280

B का लाभांश = (3/6) × 840 = ₹420

C का लाभांश = (1/6) × 840 = ₹140

उत्तर: A = ₹280, B = ₹420, C = ₹140

प्रश्न 7

7. गीता कुछ धन निवेश कर ₹2,250 प्रतिवर्ष कमाने के लिए 5% ऋणपत्र, जिसका अंकित मूल्य ₹100 तथा जो 4% प्रीमियम पर उपलब्ध है, खरीदती है। यदि उसे दलाली का ½% चुकाना पड़े तो बताइए उसे कितनी राशि निवेश करनी पड़ी।

Geeta invests some money and purchases 5% debentures of face value Rs. 100 which is available at 4% premium, to earn Rs. 2,250 per year. If she has to pay ½% brokerage, find the capital which she has to invest.

हल:

अंकित मूल्य (Face Value) = ₹100 प्रति ऋणपत्र

ब्याज दर = 5% प्रति वर्ष

प्रति ऋणपत्र वार्षिक आय = 100 का 5% = ₹5

कुल वांछित वार्षिक आय = ₹2,250

आवश्यक ऋणपत्रों की संख्या = 2250 / 5 = 450

बाजार मूल्य (4% प्रीमियम पर) = 100 + 100 का 4% = 100 + 4 = ₹104 प्रति ऋणपत्र

दलाली = ½% = 0.5%

दलाली सहित क्रय मूल्य = 104 + 104 का 0.5% = 104 + 0.52 = ₹104.52 प्रति ऋणपत्र

कुल निवेशित राशि = 450 × 104.52 = ₹47,034

उत्तर: गीता को ₹47,034 निवेश करने होंगे।

प्रश्न 8

भाग (क)

यदि \( A = \begin{bmatrix} 4 & 2 \\ 3 & 3 \end{bmatrix} \), \( B = \begin{bmatrix} 2 & -2 \\ 3 & 2 \end{bmatrix} \) तथा \( 3A - 2B + C \) एक शून्य मैट्रिक्स है, तो मैट्रिक्स \( C \) ज्ञात कीजिए।

If \( A = \begin{bmatrix} 4 & 2 \\ 3 & 3 \end{bmatrix} \), \( B = \begin{bmatrix} 2 & -2 \\ 3 & 2 \end{bmatrix} \) and \( 3A - 2B + C \) is a zero matrix, then find matrix \( C \).

हल:

दिया है: \( 3A - 2B + C = 0 \) (शून्य मैट्रिक्स)

⇒ \( C = -3A + 2B \)

पहले \( 3A \) और \( 2B \) ज्ञात करते हैं:

\( 3A = 3 \times \begin{bmatrix} 4 & 2 \\ 3 & 3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 12 & 6 \\ 9 & 9 \end{bmatrix} \)

\( 2B = 2 \times \begin{bmatrix} 2 & -2 \\ 3 & 2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 4 & -4 \\ 6 & 4 \end{bmatrix} \)

अब, \( C = -3A + 2B = -\begin{bmatrix} 12 & 6 \\ 9 & 9 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 4 & -4 \\ 6 & 4 \end{bmatrix} \)

\( C = \begin{bmatrix} -12+4 & -6+(-4) \\ -9+6 & -9+4 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -8 & -10 \\ -3 & -5 \end{bmatrix} \)

अतः अभीष्ट मैट्रिक्स \( C = \begin{bmatrix} -8 & -10 \\ -3 & -5 \end{bmatrix} \) है।

भाग (ख)

एक बढ़ई के पास टीक, प्लाई व रोज़ की लकड़ी क्रमश: 90, 80 व 50 फीट है। वस्तु A के लिए टीक, प्लाई व रोज़ की लकड़ी क्रमश: 2, 1, 1 फीट तथा वस्तु B के लिए क्रमश: 1, 2, 1 फीट लकड़ी की आवश्यकता है। यदि A का विक्रय मूल्य 48 रु० तथा B का विक्रय मूल्य 40 रु० प्रति इकाई है, तो अधिकतम आय प्राप्त करने के लिए इस रैखिक प्रोग्रामन समस्या का गणितीय संरूपण कीजिए।

A carpenter has 90, 80 and 50 running feet respectively of teak, plywood and rosewood. Product A requires 2, 1 and 1 running feet and product B requires 1, 2 and 1 running feet of teak, plywood and rosewood respectively. If A is sold for Rs. 48 and B is sold for Rs. 40 per unit, to get maximum income, write the mathematical formulation of this linear programming problem.

हल:

माना वस्तु A की \( x \) इकाइयाँ तथा वस्तु B की \( y \) इकाइयाँ उत्पादित की जाती हैं।

उद्देश्य फलन (Objective Function): अधिकतम आय \( Z = 48x + 40y \)

अवरोध (Constraints):

  • टीक की लकड़ी: \( 2x + 1y \le 90 \)
  • प्लाई की लकड़ी: \( 1x + 2y \le 80 \)
  • रोज़ की लकड़ी: \( 1x + 1y \le 50 \)

गैर-ऋणात्मक शर्तें (Non-negativity conditions): \( x \ge 0, y \ge 0 \)

अतः रैखिक प्रोग्रामन समस्या का गणितीय संरूपण:

अधिकतमीकरण करें \( Z = 48x + 40y \)

प्रतिबंधों के अंतर्गत:

\( 2x + y \le 90 \)

\( x + 2y \le 80 \)

\( x + y \le 50 \)

\( x \ge 0, y \ge 0 \)

प्रश्न 20

निम्नलिखित रैखिक प्रोग्रामन समस्या को आलेखी विधि से हल कीजिए :

अधिकतम Z = 5x + 3y

प्रतिबन्ध:

  • 3x + 5y ≤ 15
  • 5x + 2y ≤ 10
  • x ≥ 0, y ≥ 0

हल:

चरण 1: असमिकाओं को समीकरणों में बदलें:

  • 3x + 5y = 15
  • 5x + 2y = 10

चरण 2: प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करें:

समीकरण 3x + 5y = 15 के लिए:

  • यदि x = 0, तो y = 3 → बिंदु (0, 3)
  • यदि y = 0, तो x = 5 → बिंदु (5, 0)

समीकरण 5x + 2y = 10 के लिए:

  • यदि x = 0, तो y = 5 → बिंदु (0, 5)
  • यदि y = 0, तो x = 2 → बिंदु (2, 0)

चरण 3: दोनों समीकरणों को हल करें:

3x + 5y = 15 ...(i)
5x + 2y = 10 ...(ii)

समीकरण (i) को 2 से और (ii) को 5 से गुणा करें:

6x + 10y = 30
25x + 10y = 50

घटाने पर: -19x = -20 ⇒ x = 20/19

x का मान (i) में रखने पर: 3(20/19) + 5y = 15 ⇒ 60/19 + 5y = 15 ⇒ 5y = 15 - 60/19 = (285 - 60)/19 = 225/19 ⇒ y = 45/19

प्रतिच्छेदन बिंदु: (20/19, 45/19)

चरण 4: सुसंगत क्षेत्र के कोणीय बिंदु:

  • O(0, 0)
  • A(2, 0)
  • B(20/19, 45/19)
  • C(0, 3)

चरण 5: प्रत्येक कोणीय बिंदु पर Z का मान ज्ञात करें:

  • O(0, 0): Z = 5(0) + 3(0) = 0
  • A(2, 0): Z = 5(2) + 3(0) = 10
  • B(20/19, 45/19): Z = 5(20/19) + 3(45/19) = 100/19 + 135/19 = 235/19 ≈ 12.37
  • C(0, 3): Z = 5(0) + 3(3) = 9

चरण 6: अधिकतम मान:

Z का अधिकतम मान 235/19 (लगभग 12.37) है, जो बिंदु B(20/19, 45/19) पर प्राप्त होता है।

अतः, अधिकतम Z = 235/19, x = 20/19, y = 45/19

प्रश्न 21

A और B ने शतरंज के 8 खेल खेले, जिनमें से A ने 6 खेल जीते तथा 2 खेल बराबर रहे। दोनों ने 3 खेल और खेलने का समझौता किया। प्रायिकता ज्ञात कीजिए जबकि:

  1. A तीनों खेल जीते
  2. दो खेल बराबर रहे
  3. A तथा B एकान्तर क्रम से जीते

हल:

पिछले 8 खेलों के आधार पर:

  • A के जीतने की प्रायिकता P(A) = 6/8 = 3/4
  • B के जीतने की प्रायिकता P(B) = 0/8 = 0 (A ने 6 जीते, 2 बराबर, B ने कोई नहीं जीता)
  • बराबर रहने की प्रायिकता P(D) = 2/8 = 1/4

(i) A तीनों खेल जीते:

P(A और A और A) = (3/4) × (3/4) × (3/4) = 27/64

(ii) दो खेल बराबर रहे:

तीन खेलों में से दो बराबर रहने की प्रायिकता:

P(दो बराबर) = ³C₂ × (1/4)² × (3/4)¹ = 3 × (1/16) × (3/4) = 9/64

(iii) A तथा B एकान्तर क्रम से जीते:

चूंकि B के जीतने की प्रायिकता 0 है, इसलिए A और B के एकान्तर क्रम से जीतने की प्रायिकता 0 होगी।

P(A और B और A) या P(B और A और B) = 0 (क्योंकि P(B) = 0)

उत्तर:

  • (i) 27/64
  • (ii) 9/64
  • (iii) 0

प्रश्न 21

A और B ने शतरंज के 2 खेल खेले, जिनमें से A ने 6 खेल जीते और 2 खेल बराबर (ड्रॉ) रहे। उन्होंने 3 और खेल खेलने का निर्णय लिया। निम्नलिखित की प्रायिकता ज्ञात कीजिए:

  1. B तीनों खेल जीतता है।
  2. दो खेल बराबर (ड्रॉ) रहते हैं।
  3. A और B बारी-बारी से जीतते हैं।

हल:

पिछले 8 खेलों (6+2) के आधार पर:

  • A के जीतने की प्रायिकता, P(A) = 6/8 = 3/4
  • B के जीतने की प्रायिकता, P(B) = 0/8 = 0 (चूंकि A ने 6 जीते और 2 ड्रॉ रहे, B ने कोई नहीं जीता)
  • ड्रॉ होने की प्रायिकता, P(D) = 2/8 = 1/4

(i) B तीनों खेल जीतता है:

P(B और B और B) = 0 × 0 × 0 = 0

(ii) दो खेल बराबर (ड्रॉ) रहते हैं:

तीन खेलों में से दो ड्रॉ होने की प्रायिकता = C(3,2) × (1/4)² × (3/4)¹ = 3 × (1/16) × (3/4) = 9/64

(iii) A और B बारी-बारी से जीतते हैं:

चूंकि B के जीतने की प्रायिकता 0 है, इसलिए बारी-बारी से जीतने की प्रायिकता भी 0 होगी।

प्रश्न 22

कौन-सा निवेश अधिक लाभप्रद है और कितना — 5% ऋणपत्र 8% प्रीमियम पर अथवा 4% ऋणपत्र 4% डिस्काउंट पर?

Which investment is more profitable and how much — 5% debentures at 8% premium or 4% debentures at 4% discount?

हल:

माना प्रत्येक ऋणपत्र का अंकित मूल्य ₹100 है।

पहला निवेश: 5% ऋणपत्र 8% प्रीमियम पर

  • क्रय मूल्य = 100 + 8 = ₹108
  • वार्षिक ब्याज = 5% × 100 = ₹5
  • लाभ प्रतिशत = (5/108) × 100 = 4.63% (लगभग)

दूसरा निवेश: 4% ऋणपत्र 4% डिस्काउंट पर

  • क्रय मूल्य = 100 - 4 = ₹96
  • वार्षिक ब्याज = 4% × 100 = ₹4
  • लाभ प्रतिशत = (4/96) × 100 = 4.17% (लगभग)

निष्कर्ष: पहला निवेश (5% ऋणपत्र 8% प्रीमियम पर) अधिक लाभप्रद है, क्योंकि इस पर लाभ 4.63% है जबकि दूसरे पर 4.17% है। अंतर = 4.63% - 4.17% = 0.46% अधिक लाभ।

प्रश्न 23

यदि A =
4 -5 0
2 -3 8
0 -2 1
हो, तो A⁻¹ ज्ञात कीजिए। A⁻¹ की सहायता से निम्नलिखित समीकरण निकाय को हल कीजिए:

2x - 2z = 10
2x + y + 2z = 8
-2y + z = 7

हल:

चरण 1: A⁻¹ ज्ञात करना

A =
4 -5 0
2 -3 8
0 -2 1

|A| = 4[(-3)(1) - (8)(-2)] - (-5)[(2)(1) - (8)(0)] + 0[(2)(-2) - (-3)(0)]

= 4[-3 + 16] + 5[2 - 0] + 0

= 4(13) + 5(2) = 52 + 10 = 62

सहखंडज आव्यूह (Cofactor Matrix):

C₁₁ = (-1)¹⁺¹ × [(-3)(1) - (8)(-2)] = 1 × (-3 + 16) = 13

C₁₂ = (-1)¹⁺² × [(2)(1) - (8)(0)] = -1 × (2 - 0) = -2

C₁₃ = (-1)¹⁺³ × [(2)(-2) - (-3)(0)] = 1 × (-4 - 0) = -4

C₂₁ = (-1)²⁺¹ × [(-5)(1) - (0)(-2)] = -1 × (-5 - 0) = 5

C₂₂ = (-1)²⁺² × [(4)(1) - (0)(0)] = 1 × (4 - 0) = 4

C₂₃ = (-1)²⁺³ × [(4)(-2) - (-5)(0)] = -1 × (-8 - 0) = 8

C₃₁ = (-1)³⁺¹ × [(-5)(8) - (0)(-3)] = 1 × (-40 - 0) = -40

C₃₂ = (-1)³⁺² × [(4)(8) - (0)(2)] = -1 × (32 - 0) = -32

C₃₃ = (-1)³⁺³ × [(4)(-3) - (-5)(2)] = 1 × (-12 + 10) = -2

सहखंडज आव्यूह =
13 -2 -4
5 4 8
-40 -32 -2

सहखंडज आव्यूह का परिवर्त (Adjoint) =
13 5 -40
-2 4 -32
-4 8 -2

A⁻¹ = (1/|A|) × adj(A) = (1/62) ×
13 5 -40
-2 4 -32
-4 8 -2

चरण 2: समीकरण निकाय को हल करना

समीकरण निकाय को आव्यूह रूप में लिखें: AX = B

जहाँ A =
2 0 -2
2 1 2
0 -2 1
, X =
x
y
z
, B =
10
8
7

X = A⁻¹B

X = (1/62) ×
13 5 -40
-2 4 -32
-4 8 -2
×
10
8
7

x = (1/62)[13(10) + 5(8) + (-40)(7)] = (1/62)[130 + 40 - 280] = (1/62)(-110) = -110/62 = -55/31

y = (1/62)[(-2)(10) + 4(8) + (-32)(7)] = (1/62)[-20 + 32 - 224] = (1/62)(-212) = -212/62 = -106/31

z = (1/62)[(-4)(10) + 8(8) + (-2)(7)] = (1/62)[-40 + 64 - 14] = (1/62)(10) = 10/62 = 5/31

अतः हल: x = -55/31, y = -106/31, z = 5/31

क्रेमर नियम से निम्नलिखित समीकरण निकाय का हल ज्ञात कीजिए :

प्रश्न: यदि \( A = \begin{bmatrix} 1 & -2 & 0 \\ 2 & 1 & 3 \\ 0 & -2 & 1 \end{bmatrix} \) है, तो \( A^{-1} \) ज्ञात कीजिए। इसकी सहायता से निम्नलिखित समीकरण निकाय को हल कीजिए:

\( x - 2y = 0 \)
\( 2x + y + 3z = 8 \)
\( -2y + z = 7 \)

अथवा

क्रेमर नियम से निम्नलिखित समीकरण निकाय का हल ज्ञात कीजिए:

\( 2x - 3y = 5 \)
\( x + 3z = 1 \)
\( x + 2y + z = 7 \)

हल (पहला भाग - आव्यूह विधि):

चरण 1: \( A^{-1} \) ज्ञात करना

\( A = \begin{bmatrix} 1 & -2 & 0 \\ 2 & 1 & 3 \\ 0 & -2 & 1 \end{bmatrix} \)

\( |A| = 1(1 \times 1 - 3 \times (-2)) - (-2)(2 \times 1 - 3 \times 0) + 0(2 \times (-2) - 1 \times 0) \)
\( = 1(1 + 6) + 2(2 - 0) + 0 \)
\( = 7 + 4 = 11 \)

सहखंडज आव्यूह (Cofactor Matrix):
\( C_{11} = (1 \times 1 - 3 \times (-2)) = 7 \)
\( C_{12} = -(2 \times 1 - 3 \times 0) = -2 \)
\( C_{13} = (2 \times (-2) - 1 \times 0) = -4 \)
\( C_{21} = -((-2) \times 1 - 0 \times (-2)) = 2 \)
\( C_{22} = (1 \times 1 - 0 \times 0) = 1 \)
\( C_{23} = -(1 \times (-2) - 0 \times (-2)) = 2 \)
\( C_{31} = ((-2) \times 3 - 0 \times 1) = -6 \)
\( C_{32} = -(1 \times 3 - 0 \times 2) = -3 \)
\( C_{33} = (1 \times 1 - (-2) \times 2) = 1 + 4 = 5 \)

सहखंडज आव्यूह = \( \begin{bmatrix} 7 & -2 & -4 \\ 2 & 1 & 2 \\ -6 & -3 & 5 \end{bmatrix} \)

\( adj(A) = \begin{bmatrix} 7 & 2 & -6 \\ -2 & 1 & -3 \\ -4 & 2 & 5 \end{bmatrix} \)

\( A^{-1} = \frac{adj(A)}{|A|} = \frac{1}{11} \begin{bmatrix} 7 & 2 & -6 \\ -2 & 1 & -3 \\ -4 & 2 & 5 \end{bmatrix} \)

चरण 2: समीकरण निकाय को हल करना

समीकरण निकाय: \( AX = B \), जहाँ \( X = \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} \) और \( B = \begin{bmatrix} 0 \\ 8 \\ 7 \end{bmatrix} \)

\( X = A^{-1}B \)

\( \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} = \frac{1}{11} \begin{bmatrix} 7 & 2 & -6 \\ -2 & 1 & -3 \\ -4 & 2 & 5 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 0 \\ 8 \\ 7 \end{bmatrix} \)

\( x = \frac{1}{11} [7(0) + 2(8) + (-6)(7)] = \frac{1}{11} [0 + 16 - 42] = \frac{-26}{11} \)

\( y = \frac{1}{11} [(-2)(0) + 1(8) + (-3)(7)] = \frac{1}{11} [0 + 8 - 21] = \frac{-13}{11} \)

\( z = \frac{1}{11} [(-4)(0) + 2(8) + 5(7)] = \frac{1}{11} [0 + 16 + 35] = \frac{51}{11} \)

अतः हल: \( x = -\frac{26}{11}, y = -\frac{13}{11}, z = \frac{51}{11} \)

हल (दूसरा भाग - क्रेमर नियम):

समीकरण निकाय: \( 2x - 3y + 0z = 5 \)
\( x + 0y + 3z = 1 \)
\( x + 2y + z = 7 \)

चरण 1: सारणिक \( D \) ज्ञात करें

\( D = \begin{vmatrix} 2 & -3 & 0 \\ 1 & 0 & 3 \\ 1 & 2 & 1 \end{vmatrix} \)

\( D = 2(0 \times 1 - 3 \times 2) - (-3)(1 \times 1 - 3 \times 1) + 0(1 \times 2 - 0 \times 1) \)
\( = 2(0 - 6) + 3(1 - 3) + 0 \)
\( = 2(-6) + 3(-2) = -12 - 6 = -18 \)

चरण 2: \( D_x \) ज्ञात करें

\( D_x = \begin{vmatrix} 5 & -3 & 0 \\ 1 & 0 & 3 \\ 7 & 2 & 1 \end{vmatrix} \)

\( D_x = 5(0 \times 1 - 3 \times 2) - (-3)(1 \times 1 - 3 \times 7) + 0(1 \times 2 - 0 \times 7) \)
\( = 5(0 - 6) + 3(1 - 21) + 0 \)
\( = 5(-6) + 3(-20) = -30 - 60 = -90 \)

चरण 3: \( D_y \) ज्ञात करें

\( D_y = \begin{vmatrix} 2 & 5 & 0 \\ 1 & 1 & 3 \\ 1 & 7 & 1 \end{vmatrix} \)

\( D_y = 2(1 \times 1 - 3 \times 7) - 5(1 \times 1 - 3 \times 1) + 0(1 \times 7 - 1 \times 1) \)
\( = 2(1 - 21) - 5(1 - 3) + 0 \)
\( = 2(-20) - 5(-2) = -40 + 10 = -30 \)

चरण 4: \( D_z \) ज्ञात करें

\( D_z = \begin{vmatrix} 2 & -3 & 5 \\ 1 & 0 & 1 \\ 1 & 2 & 7 \end{vmatrix} \)

\( D_z = 2(0 \times 7 - 1 \times 2) - (-3)(1 \times 7 - 1 \times 1) + 5(1 \times 2 - 0 \times 1) \)
\( = 2(0 - 2) + 3(7 - 1) + 5(2 - 0) \)
\( = 2(-2) + 3(6) + 5(2) = -4 + 18 + 10 = 24 \)

चरण 5: क्रेमर नियम से हल

\( x = \frac{D_x}{D} = \frac{-90}{-18} = 5 \)

\( y = \frac{D_y}{D} = \frac{-30}{-18} = \frac{5}{3} \)

\( z = \frac{D_z}{D} = \frac{24}{-18} = -\frac{4}{3} \)

अतः हल: \( x = 5, y = \frac{5}{3}, z = -\frac{4}{3} \)

24. अजय, विजय और संजय ने एक व्यापार में कुल 87,000 रु० की पूंजी लगाई। यदि अजय को विजय से 50 रु० अधिक और विजय को संजय से 250 रु० अधिक लाभ मिला हो तथा कुल लाभ 2,900 रु० हुआ हो, तो तीनों के द्वारा लगाई गई पूंजी अलग-अलग ज्ञात कीजिए।

Ajay, Vijay and Sanjay invested Rs. 87,000 altogether in a business. If Ajay gets Rs. 50 more profit than Vijay, Vijay gets Rs. 250 more profit than Sanjay and total profit is Rs. 2,900, then find the capitals invested by them separately.

Solution (Step-by-Step):

Step 1: Find individual profits.

Let Sanjay's profit = x rupees.
Then, Vijay's profit = x + 250 rupees.
Ajay's profit = (x + 250) + 50 = x + 300 rupees.

Total profit = x + (x + 250) + (x + 300) = 3x + 550 = 2,900

So, 3x = 2,900 - 550 = 2,350
x = 2,350 / 3 = 783.33 rupees (approx.)

Thus:
Sanjay's profit = Rs. 783.33
Vijay's profit = Rs. 783.33 + 250 = Rs. 1,033.33
Ajay's profit = Rs. 783.33 + 300 = Rs. 1,083.33

Step 2: Find ratio of profits (which equals ratio of capitals).

Profit ratio = Ajay : Vijay : Sanjay = 1083.33 : 1033.33 : 783.33

Multiply by 3 to clear decimals: 3250 : 3100 : 2350

Divide by 50: 65 : 62 : 47

Step 3: Find capitals using total investment.

Total parts = 65 + 62 + 47 = 174

Ajay's capital = (65/174) × 87,000 = 65 × 500 = Rs. 32,500
Vijay's capital = (62/174) × 87,000 = 62 × 500 = Rs. 31,000
Sanjay's capital = (47/174) × 87,000 = 47 × 500 = Rs. 23,500

Answer: Ajay invested Rs. 32,500, Vijay invested Rs. 31,000, and Sanjay invested Rs. 23,500.