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NIOS • कक्षा X • Mathematics (211) • अध्याय 3
अनुमानित समय: 45 Mins
प्रगति: अध्ययनरत

बीजीय व्यंजक एवं बहुपद (Algebraic Expressions and Polynomials)

बीजगणित (बीजगणित) में बहुपद में एक ऐसा बीजीय व्यंजक है जिसमें चर की मात्रा केवल अऋणात्मक पूर्णांक (पूर्ण संख्याएँ: 0, 1, 2, 3...) होती है। किसी भी चार $x$ में बहुपद $p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0$ (जहाँ $a_n \neq 0$) में चार की सर्वोत्तम हानि को बहुपद की घाट (डिग्री) कहा जाता है। घाट के आधार पर बहुपद (घट 1, $ax + b$), द्विघात (घट 2, $ax^2 + bx + c$), या त्रिघात (घट 3, $ax^3 + bx^2 + cx + d$) कहलाते हैं। वास्तविक संख्या $k$ बहुपद $p(x)$ का शून्यक (शून्य) कहलाती है यदि $p(k) = 0$ हो। तिमाही दृष्टि से, किसी बहुपद $y = p(x)$ का आलेख (ग्राफ़) $X$-अक्ष को तालिकाओं पर प्रतिच्छेदित किया जाता है, उस बहुपद के ठीक-ठीक सिद्धांत ही वास्तविक शून्यक होते हैं। एक बहुपद का आलेख एक सरल रेखा होता है (अधिकतम 1 शून्यक), जबकि एक द्विघात बहुपद का आलेख एक परवलय (परवलय - उ-आकार) होता है जो ऊपर की ओर ($a > 0$) या नीचे की ओर ($a < 0$) खुलता है और $X$-अक्ष को अधिकतम 2 कृतियों पर काटा जा सकता है। कक्षा 10वीं का सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांत द्विघात बहुपद के शून्यवादों और गुणों के बीच संबंध है। यदि $\alpha$ (अल्फा) और $\beta$ (बीटा) द्विघात बहुपद $p(x) = ax^2 + bx + c$ के शून्यक होन, तो शून्यकों का योगफल $\alpha + \beta = -\frac{b}{a} = -\frac{x \text{ का गुणांक}}{x^2 \text{ का गुणांक}}$ तथा शून्यकों का गुणनफल $\alpha\beta = \frac{c}{a} = \frac{\text{अचर पद}}{x^2 \text{ का गुणांक}}$होता है। यदि शून्यकों का योग $S$ तथा गुणनफल $P$ ज्ञात हो, तो अभीष्ट द्विघात बहुपद $k[x^2 - Sx + P]$ होता है। झारखंड बोर्ड (एनआईओएस कक्षा 10) में इस अध्याय से शून्य ज्ञात करने, मूल्यांकन की सत्यता की जांच करने और बहुपद निर्माण पर 3 से 5 अंक के प्रश्न पूछे जाते हैं।

🎯क्या आपने कभी सोचा है: जब कोई क्रिकेटर छक्का मारता है, तो गेंद हवा में उड़ती है ठीक एक बहुपद का परवलय (परवलय) क्यों बनता है?

जरा सोचिए: जब महेंद्र सिंह धोनी या विराट कोहली स्टेडियम में गगनचुंबी छक्का जड़ते हैं, तो बॉल हवा में एक सुंदर वीडियो क्लिप के पार गिरती है। क्या आपने कभी सोचा है कि वह गेंद बिल्कुल सीधी क्यों नहीं होती, वह हमेशा एक 'यू-आकार' (उल्टा परवलय) ही क्यों बनती है?

भौतिक विज्ञान और गणित का रहस्य यह है कि गुरुत्व के प्रभाव में गेंद के दर्शन के ठीक साथ एक द्विघात बहुपद (द्विघात बहुपद: $h(t) = -gt^2/2 + ut$) का रहस्य है! दुनिया के बड़े-बड़े कलाकार एफिल टॉवर, गोल्डन गेट ब्रिज के विशाल हैंगिंग केबल डिश टीवी एंटिना के सिग्नल रिसीवर को इसी तरह के परवलयकार बाहुपद के गणित पर डिजाइन करते हैं!

इतना ही नहीं, क्या आप जानते हैं कि बिना गुणनखंड को हल किये आप केवल दो गुणों को देखकर यह बता सकते हैं कि उसके उत्तरों (शून्यकों) का जोड़ और गुणा क्या होगा? आओ, बामुपैडों के इस जादुई और शक्तिशाली बीजगणित का विस्तार से अवलोकन करें!

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

इस अध्याय का अध्ययन आपके लिए क्यों आवश्यक है?

  1. बोर्ड परीक्षा में अनिवार्य प्रश्न: एनआईओएस कक्षा 10वीं गणित परीक्षा में "द्विघात बहुपद के शून्यक ज्ञात किग तथा शून्यकोण एवं गुणों के बीच संबंध की सत्यता की जांच किग" पर 3 अंक का प्रश्न निश्चित रूप से आता है। साथ ही ग्राफ़ को देखते हुए शून्यकों की संख्या पर 1 अंक का बहुविकल्पीय प्रश्न आता है।
  2. द्विघात गुणांक (अध्याय 4) का पूर्वज्ञान: अध्याय 4 (द्विघात गुणांक) पूर्णतया इसी अध्याय के शून्यकों और गुणखंडन पर आधारित है।
  3. उच्च गणित (बीजगणित और कैलकुलस): 11वीं और 12वीं में बहुपदों के अवकलन (विभेदन), समाकलन और फलन (फ़ंक्शन) की समझ इसी अध्याय से विकसित हुई है।

अध्ययन से पूर्व (आवश्यक ज्ञान)

  • बीजीय व्यंजक, पद, गुणांक तथा चर एवं अचर की संकल्पना।
  • मध्य पद विभक्त करने की विधि (मध्य पद विभक्त करने की विधि)
  • बीजीय सर्वसमिकाएँ: $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$, $(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$, $a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$।

इस अध्याय के लक्ष्य

  • बहुपद की परिभाषा, घात, रैखिक, द्विघात एवं त्रिघात बहुपद में भेद कर सकेंगे।
  • किसी बहुपद $y = p(x)$ के आलेख को देखकर $X$-अक्ष के प्रतिच्छेद बिंदुओं के आधार पर शून्यकों की संख्या ज्ञात कर सकेंगे।
  • मध्य पाद विभक्त कर द्विघात बहुपद के शून्यक $(\alpha, \beta)$ ज्ञात कर।
  • योग $\alpha + \beta = -b/a$ तथा गुणनफल $\alpha\beta = c/a$) की सत्यता की जांच कर लाभ।
  • शून्यकों के योग और गुणनफल नीचे दिए गए अभीष्ट द्विघात बहुपद $k[x^2 - (\alpha+\beta)x + \alpha\beta]$ की रचना कर रचना।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 1. बहुपद की घात, प्रकार एवं शून्यक...
2 2. बहुपदों के शून्यकों का ज्यामितीय...
3 3. द्विघात बहुपद के शून्यकों एवं गु...
4 4. शून्यकों के योग और गुणनफल से द्व...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

1. बहुपद की घात, प्रकार एवं शून्यक की परिभाषा

(क) बहुपद क्या है और क्या नहीं?

व्यंजक $p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0$ एक बहुपद है, यदि चार $x$ के सभी घटक अऋणात्मक पूर्णांक (गैर-ऋणात्मक पूर्णांक: $0, 1, 2, 3\dots$) हों।

  • बहुपद हैं: $2x^2 - 3x + 4$, $5x^3 - 2$, $\sqrt{3}x + 5$, $7$ (अचर बहुपद, घात 0).
  • बहुपद नहीं हैं (चेतावनी!):
    • $\frac{1}{x} = x^{-1}$ (घात ऋण वास्तविक है).
    • $\sqrt{x} + 2 = x^{1/2} + 2$ (घटना अलग है).
    • $\frac{1}{x^2 + 2x + 1}$ (हर में चार है).

(ख) घाट के आधार पर बहुपदों का बली:

प्रकार घात (डिग्री) मानक रूप (मानक प्रपत्र) अधिकतम शून्यों की संख्या
राखिक बहुपद (रैखिक) 1 $p(x) = ax + b \quad (a \neq 0)$ 1 शून्यक ($x = -b/a$)
द्विघात बहुपद (द्विघात) 2 $p(x) = ax^2 + bx + c \quad (a \neq 0)$ अधिकतम 2 शून्य ($\alpha, \beta$)
त्रिघात बहुपद (घन) 3 $p(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d \quad (a \neq 0)$ अधिकतम 3 शून्यक ($\alpha, \beta, \gamma$)

(जी) बहुपद का शून्यक (एक बहुपद का शून्य):

एक वास्तविक संख्या $k$ बहुपद $p(x)$ का एक शून्य कहलाती है, यदि $p(k) = 0$ हो।

उदाहरण: यदि $p(x) = x^2 - 3x - 4$ हो, तो $x = 4$ पर रखें: $p(4) = 4^2 - 3(4) - 4 = 16 - 12 - 4 = 0$। मूलतः $4$ इस बहुपद का एक शून्य है।

2. बहुपदों के शून्यकों का ज्यामितीय अर्थ (ज्यामितीय अर्थ)

जब हम किसी बहुपद $y = p(x)$ का ग्राफ़ (आलेख) कार्टीय तल पर खींचते हैं:

स्वर्णिम गणित सूत्र (जेएसी बोर्ड 1 अंक बहुविकल्पीय):
"बाहुपद $y = p(x)$ के वास्तविक शून्यक उन दृष्टान्तों के $x$- निर्देशांक होते हैं जहाँ $y = p(x)$ का आलेख $X$-अक्ष को प्रतिच्छेद (कट्टा) या स्पर्श करता है।"

(क) द्विघात बहुपद का आलेख: परवलय (परवलय)

द्विघात बहुपद $y = ax^2 + bx + c$ का ग्राफ़ एक 'यू' के आकार का होता है जिसे प्रवलय कहते हैं:

  • यदि $a > 0$ हो (जैसे $y = 2x^2 + 3$), तो परवलय ऊपर की ओर खुला (ऊपर की ओर खुलता है $\cup$) होता है।
  • यदि $a < 0$ हो (जैसे $y = -x^2 + 4$), तो परवलय नीचे की ओर खुला (नीचे की ओर खुलता है $\cap$) होता है।

(ख) शून्य की संख्या की तीन सुविधाएं:

स्थिति आलेख का $X$-अक्ष के साथ व्यवहार शून्यकों की संख्या
स्थिति 1 आलेख $X$-अक्ष को दो भिन्न बिंदु $A$ और $A'$ पर कितना समय लगता है। 2 वास्तविक एवं भिन्न शून्य
स्थिति 2 आलेख $X$-अक्ष केवल एक ही बिंदु पर स्पर्श करता है। 1 शून्यक (वास्तव में दो संपति शून्यक)
स्थिति 3 अक्ष पूरी तरह से $X$-अक्ष के ऊपर या नीचे रहता है और $X$-अक्ष को कहीं नहीं काटा जाता। 0 शून्य (कोई वास्तविक शून्य नहीं)

3. द्विघात बहुपद के शून्यकों एवं गुणांकों के बीच संबंध

मान सहयोग कि $\alpha$ (अल्फा) और $\beta$ (बीटा) द्विघात बहुपद $p(x) = ax^2 + bx + c$ ($a \neq 0$) के दो शून्य हैं।

गुणखंड प्रमेय के, $(x - \alpha)$ और $(x - \beta)$, $p(x)$ के गुणखंड होंगे:

$$ax^2 + bx + c = k(x - \alpha)(x - \beta) = k[x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta] = kx^2 - k(\alpha + \beta)x + k\alpha\beta$$

$x^2, x$ और अचर खान के गुणों की तुलना करने पर:

$$a = k, \quad b = -k(\alpha + \beta), \quad c = k\alpha\beta$$
द्विघात बहुपद के दो मूल संबंध (कंठस्थ करें - JAC 3 अंक):
1. शून्यकों का योगफल (शून्य का योग): $$\mathbf{\alpha + \beta = -\frac{b}{a} = -\frac{x \text{ का गुणांक}}{x^2 \text{ का गुणांक}}}$$ 2. शून्यकों का गुणनफल (शून्य का गुणनफल): $$\mathbf{\alpha\beta = \frac{c}{a} = \frac{\text{अचर पद}}{x^2 \text{ का गुणांक}}}$$

(ख) त्रिघात बहुपद का संबंध (अतिरिक्त ज्ञान):

यदि $\alpha, \beta, \gamma$ त्रिघात बहुपद $ax^3 + bx^2 + cx + d$ के शून्यक हं:

  • $\alpha + \beta + \gamma = -\frac{b}{a}$
  • $\alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha = \frac{c}{a}$
  • $\alpha\beta\gamma = -\frac{d}{a}$

4. शून्यकों के योग और गुणनफल से द्विघात बहुपद की रचना

यदि हमें कोई द्विघात बहुपद के शून्यफल का योगफल $S = (\alpha + \beta)$ तथा शून्यांक का गुणनफल $P = (\alpha\beta)$ दिया गया हो, तो अभीष्ट द्विघात बहुपद का सूत्र निम्नलिखित होता है:

द्विघात बहुपद निर्माण सूत्र: $$p(x) = k [x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta] = \mathbf{k [x^2 - Sx + P]}$$ जहां $k$ कोई भी शून्येतर वास्तविक संख्या (गैर-शून्य वास्तविक संख्या) नहीं है।

(ख) अलग-अलग वाले मनों को हल करने की सरल विधि:

यद्ययोग $S = -\frac{1}{4}$ तथा गुणनफल $P = \frac{1}{4}$ दिया हो:

$$p(x) = k \left[x^2 - \left(-\frac{1}{4}\right)x + \frac{1}{4}\right] = k \left[x^2 + \frac{1}{4}x + \frac{1}{4}\right] = k \left[\frac{4x^2 + x + 1}{4}\right]$$

हर 4 को समाप्त करने के लिए $k = 4$ मोशन पिक्चर पर:

$$p(x) = 4x^2 + x + 1$$

यह विधि परीक्षण में शत-पात्र और समय संकट वाली है।

महत्वपूर्ण सूत्र, सर्वसमिकाएँ एवं प्रमेय

रैखिक बहुपद का शून्यक
$$ax + b = 0 \implies x = -\frac{b}{a}$$
द्विघात शून्यकों का योग
$$\alpha + \beta = -\frac{b}{a} = -\frac{\text{Coeff of } x}{\text{Coeff of } x^2}$$
द्विघात शून्यकों का गुणनफल
$$\alpha\beta = \frac{c}{a} = \frac{\text{Constant term}}{\text{Coeff of } x^2}$$
द्विघात बहुपद निर्माण सूत्र
$$p(x) = k [x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta] = k [x^2 - Sx + P]$$
त्रिघात शून्यकों का योग
$$\alpha + \beta + \gamma = -\frac{b}{a}$$
त्रिघात दो-दो शून्यकों के गुणनफल का योग
$$\alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha = \frac{c}{a}$$
त्रिघात शून्यकों का गुणनफल
$$\alpha\beta\gamma = -\frac{d}{a}$$
शून्यकों की संख्या का नियम
शून्यकों की संख्या = आलेख के X-अक्ष प्रतिच्छेद बिंदुओं की संख्या

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1
प्रश्न 1 (जेएसी 2023 - 3 अंक): द्विघात बहुपद x² - 2x - 8 के शून्यक ज्ञात किग और शून्यकोण तथा गुणों के बीच के संबंध की सत्यता की जांच।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल: 1. शून्य ज्ञात करना (मध्य पद विभक्त करके): दिया गया ब्युपद: $p(x) = x^2 - 2x - 8$ हमें ऐसी दो संख्या चाहिए जैसे गुणा $-8$ हो और जोड़ $-2$ हो:

$$-4 + 2 = -2 \quad \text{तथा} \quad (-4) \times 2 = -8$$

$$p(x) = x^2 - 4x + 2x - 8$$

$$p(x) = x(x - 4) + 2(x - 4) = (x - 4)(x + 2)$$

$p(x) = 0$ के लिए शून्य:

$$(x - 4)(x + 2) = 0 \implies x - 4 = 0 \quad \text{या} \quad x + 2 = 0$$

$$x = 4 \quad \text{या} \quad x = -2$$

मूलतः शून्यक $\alpha = 4$ तथा $\beta = -2$ हैं।

2. गुणों की पहचान: मानक रूप $ax^2 + bx + c$ से तुलना करने पर:

$$a = 1, \quad b = -2, \quad c = -8$$

3. जांच की सत्यता की जांच: (क) शून्यकों का योगफल:

$$\alpha + \beta = 4 + (-2) = 2$$

$$-\frac{b}{a} = -\frac{(-2)}{1} = 2$$

मूलतः $\alpha + \beta = -\frac{b}{a}$ (सत्यापित)

(ख) शून्यकों का गुणनफल:

$$\alpha\beta = 4 \times (-2) = -8$$

$$\frac{c}{a} = \frac{-8}{1} = -8$$

मूलतः $\alpha\beta = \frac{c}{a}$ (सत्यापित)

मूलतः शून्य एवं गुणों के बीच संबंध पूर्णतः सत्य हैं।

उदाहरण 2
प्रश्न 2 (जेएसी 2022 - 3 अंक): द्विघात बहुपद 4s² - 4s + 1 के शून्य ज्ञात गुण और शून्य और गुणों के बीच संबंध की सत्यता की जांच।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल: 1. गुणनखंडन द्वारा शून्य: दिया गया ब्युपद: $p(s) = 4s^2 - 4s + 1$ गुणा $= 4 \times 1 = 4$, जोड़ $= -4$ (संख्याएँ $-2, -2$):

$$4s^2 - 2s - 2s + 1 = 2s(2s - 1) - 1(2s - 1) = (2s - 1)(2s - 1)$$

शून्य चरण $p(s) = 0$:

$$2s - 1 = 0 \implies s = \frac{1}{2}$$

मूलतः दोनों शून्यक समान हैं: $\alpha = \frac{1}{2}$ तथा $\beta = \frac{1}{2}$।

2. गुणवत्ता: $a = 4, b = -4, c = 1$

3. संबंध निर्धारण: • योगफल:

$$\alpha + \beta = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1$$

$$-\frac{b}{a} = -\frac{(-4)}{4} = \frac{4}{4} = 1$$

$\implies \alpha + \beta = -\frac{b}{a}$ (सत्यपित)

• गुणफल:

$$\alpha\beta = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$$

$$\frac{c}{a} = \frac{1}{4}$$

$\implies \alpha\beta = \frac{c}{a}$ (सत्यपित)

उदाहरण 3
प्रश्न 3 (JAC 2021 - 3 अंक): बहुपद t² - 15 के शून्य ज्ञात किग और शून्यकोण और गुणों के बीच संबंध की सत्यता की जांच।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल: 1. शून्य ज्ञात करना: दिया गया ब्युपद: $p(t) = t^2 - 15$ सर्वसमिका $a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)$ का प्रयोग करने पर:

$$t^2 - (\sqrt{15})^2 = (t - \sqrt{15})(t + \sqrt{15})$$

शून्य विकास $p(t) = 0$:

$$t - \sqrt{15} = 0 \implies t = \sqrt{15}$$

$$t + \sqrt{15} = 0 \implies t = -\sqrt{15}$$

मूलतः शून्यक $\alpha = \sqrt{15}$ तथा $\beta = -\sqrt{15}$ हैं।

2. गुणवत्ता: मानक रूप $at^2 + bt + c$ से तुलना करने पर:

$$a = 1, \quad b = 0 \text{ (t का पद अनुपस्थित है)}, \quad c = -15$$

3. डाउनलोड की सत्यता: • योगफल: $\alpha + \beta = \sqrt{15} + (-\sqrt{15}) = 0$

$$-\frac{b}{a} = -\frac{0}{1} = 0 \implies \alpha + \beta = -\frac{b}{a} \text{ (सत्यापित)}$$

• गुणफल: $\alpha\beta = (\sqrt{15})(-\sqrt{15}) = -15$

$$\frac{c}{a} = \frac{-15}{1} = -15 \implies \alpha\beta = \frac{c}{a} \text{ (सत्यापित)}$$

उदाहरण 4
प्रश्न 4 (JAC 2020 - 2 अंक): एक द्विघात बहुपद ज्ञात, जिसके शून्यांक के योग और गुणनफल क्रमशः -3 और 2 हैं।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल: 1. दिए गए मन: • शून्य का योगफल, $S = (\alpha + \beta) = -3$ • शून्य का गुणनफल, $P = (\alpha\beta) = 2$

2. द्विघात बहुपद निर्माण सूत्र:

$$p(x) = k [x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta]$$

मान रखें पर:

$$p(x) = k [x^2 - (-3)x + 2] = k [x^2 + 3x + 2]$$

$k = 1$ फ़्रॉमरेट पर: अभीष्ट द्विघात बहुपद $x^2 + 3x + 2$ है।

उदाहरण 5
प्रश्न 5 (JAC 2019 - 2 अंक): एक द्विघात बहुपद ज्ञात, जिसके शून्यांक के योग तथा गुणनफल क्रमशः √2 तथा 1/3 हैं।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल: 1. दिए गए मन: • शून्य का योगफल, $S = \sqrt{2}$ • शून्य का गुणनफल, $P = \frac{1}{3}$

2. द्विघात बहुपद सूत्र:

$$p(x) = k [x^2 - Sx + P] = k \left[x^2 - \sqrt{2}x + \frac{1}{3}\right]$$

एल.एस. लेने पर:

$$p(x) = k \left[\frac{3x^2 - 3\sqrt{2}x + 1}{3}\right]$$

$k = 3$ चित्रांकन पर भिन्न समाप्ति के लिए:

$$p(x) = \mathbf{3x^2 - 3\sqrt{2}x + 1}$$

उत्तर: अभीष्ट द्विघात बहुपद $3x^2 - 3\sqrt{2}x + 1$ है।

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

शून्यकों के योग सूत्र में ऋण चिह्न भूल जाना (b/a लिख देना)।

सही वैज्ञानिक तथ्य

कंठस्थ रखें: योगफल हमेशा -b/a (माइनस b बटा a) होता है; गुणनफल c/a (प्लस) होता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

बाहुपद सूत्र में x² - Sx + P का स्थान x² + Sx + P लिखना है।

सही वैज्ञानिक तथ्य

सूत्र में बीच में MINUS होता है: k[x² - (α+β)x + αβ]! योग काफल हमेशा बदलता रहता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

प्रश्न में दिए गए मानों को सीधे α और β मान लेना, जबकि वे (α+β) और αβ दिए गए हों।

सही वैज्ञानिक तथ्य

प्रश्न को ध्यान से पढ़ें: यदि "शून्यकों का योग और गुणनफल क्रमशः..." लिखा है, तो वे सीधे S और P हैं, अलग-अलग α और β नहीं!

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

आलेख के Y-अक्ष प्रतिच्छेद बिंदुओं को भी शून्यकों में गिन लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

शून्यक केवल और केवल X-अक्ष के प्रतिच्छेद बिंदुओं से मिलते हैं; Y-अक्ष को जहाँ काटा जाता है उससे शून्यकों का कोई संबंध नहीं है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

t² - 15 में b का मान -15 लिख देना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

t का पद अनुपस्थित है अतः b = 0 है; -15 अचर पद (c) है।

बहुपद: आलेखीय ज्यामिति (परवलय), शून्यक संबंध एवं बहुपद निर्माण चार्ट

बहुपद बीजगणित: शून्यक-गुणांक संबंध एवं परवलय आलेख (Polynomials Map) शून्यकों एवं गुणांकों के मध्य संबंध मानक रूप: p(x) = ax² + bx + c (a ≠ 0) मौलिक संबंध (Relationships): योगफल: α + β = -b / a = -(x गुणांक / x² गुणांक) गुणनफल: αβ = c / a = (अचर पद / x² गुणांक) बहुपद निर्माण सूत्र (Formation): p(x) = k [x² - (α + β)x + αβ] = k [x² - Sx + P] S = योगफल, P = गुणनफल | k = हर का ल.स. आलेखीय ज्यामिति (Parabola & Zeroes) शून्यक = X-अक्ष के कटान बिंदु: ग्राफ y = p(x) X-अक्ष को जितने बिंदुओं पर काटता है, बहुपद के ठीक उतने ही वास्तविक शून्यक होते हैं! स्थिति 1: 2 बिंदुओं पर काटा परवलय X-अक्ष को A और B पर काटता है \to 2 वास्तविक एवं भिन्न शून्यक (α, β) स्थिति 2: केवल 1 बिंदु पर स्पर्श किया परवलय X-अक्ष को केवल छूकर निकल जाता है \to 1 शून्यक (वास्तव में दो बराबर शून्यक α = β) स्थिति 3: X-अक्ष को नहीं काटा परवलय पूरी तरह ऊपर या नीचे रहता है \to 0 वास्तविक शून्यक (कोई शून्यक नहीं)

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1
बहुपद में चर की घातें केवल अऋणात्मक पूर्णांक (0, 1, 2, 3...) होती हैं; उच्चतम घात बहुपद की घात कहलाती है।
मुख्य बिंदु 2
रैखिक बहुपद (घात 1) का आलेख सरल रेखा, द्विघात (घात 2) का आलेख परवलय (U-आकार) होता है।
मुख्य बिंदु 3
y = p(x) के वास्तविक शून्यकों की संख्या आलेख द्वारा X-अक्ष को काटे गए बिंदुओं की संख्या के बराबर होती है।
मुख्य बिंदु 4
द्विघात बहुपद ax² + bx + c के शून्यांक का योगफल: α + β = -b/a = -(x का गुण / x² का गुण)।
मुख्य बिंदु 5
द्विघात बहुपद ax² + bx + c के शून्यांक का गुणनफल: αβ = c/a = (अचर पद / x² का गुण)।
मुख्य बिंदु 6
शून्यक ज्ञात करने के लिए मध्य पद विभक्त करके गुणनखंड बनाए जाते हैं और प्रत्येक को 0 के बराबर रखा जाता है।
मुख्य बिंदु 7
यदि योग S और गुणनफल P ज्ञात हो, तो द्विघात बहुपद p(x) = k[x² - Sx + P] होता है।
मुख्य बिंदु 8
यदि परवलय X-अक्ष को दो बिंदुओं पर काटे तो 2 शून्यक, स्पर्श करे तो 1 शून्यक, न काटे तो 0 शून्यक होते हैं।
मुख्य बिंदु 9
त्रिघात बहुपद ax³ + bx² + cx + d के 3 शून्यक होते हैं: योग = -b/a, गुणनफल = -d/a।
मुख्य बिंदु 10
जाँच करते समय याद रखें कि योगफल सूत्र में ऋण चिह्न (-b/a) अनिवार्य रूप से होता है।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

1
1. द्विघात बहुपद x² - 7x + 12 के शून्यक क्या होंगे?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: x² - 4x - 3x + 12 = 0 ⇒ (x - 4)(x - 3) = 0 ⇒ शून्यक x = 4 तथा x = 3 हैं।
2
2. यदि किसी द्विघात बहुपद के शून्यक 2 और -5 हों, तो वह द्विघात बहुपद क्या होगा?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: योग S = 2 + (-5) = -3; गुणनफल P = 2 × (-5) = -10; बहुपद p(x) = x² - (-3)x + (-10) = x² + 3x - 10।
3
3. बहुपद 4u² + 8u के शून्यक ज्ञात कीजिए।
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: 4u(u + 2) = 0 ⇒ u = 0 अथवा u = -2; शून्यक 0 और -2 हैं।
4
4. यदि किसी द्विघात बहुपद का आलेख X-अक्ष को कहीं भी प्रतिच्छेद या स्पर्श नहीं करता, तो उसके वास्तविक शून्यकों की संख्या कितनी होगी?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: 0 (शून्य); उसके कोई वास्तविक शून्यक नहीं होंगे।
5
5. द्विघात बहुपद 3x² - x - 4 के शून्यकों के योगफल और गुणनफल का मान सीधे सूत्र से बताइए।
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: योगफल α + β = -b/a = -(-1)/3 = 1/3; गुणनफल αβ = c/a = -4/3।
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कक्षा 10 Mathematics (211) के सभी अध्याय

अध्याय 1: संख्या पद्धति (Number Systems) अध्याय 2: घातांक और करणी (Exponents and Radicals) अध्याय 3: बीजीय व्यंजक एवं बहुपद (Algebraic Expressions and Polynomials) अध्याय 4: विशेष गुणनफल एवं गुणनखंडन (Special Products and Factorization) अध्याय 5: रैखिक समीकरण (Linear Equations) अध्याय 6: द्विघात समीकरण (Quadratic Equations) अध्याय 7: समांतर श्रेढ़ी (Arithmetic Progressions) अध्याय 8: प्रतिशतता एवं उसके अनुप्रयोग (Percentage and Applications) अध्याय 9: किस्त खरीद (Instalment Buying) अध्याय 10: रेखाएँ और कोण (Lines and Angles) अध्याय 11: त्रिभुजों की सर्वांगसमता (Congruence of Triangles) अध्याय 12: संगामी रेखाएँ (Concurrent Lines) अध्याय 13: चतुर्भुज (Quadrilaterals) अध्याय 14: त्रिभुजों की समरूपता (Similarity of Triangles) अध्याय 15: वृत्त (Circles) अध्याय 16: वृत्त में कोण एवं चक्रीय चतुर्भुज (Angles in a Circle and Cyclic Quad) अध्याय 17: छेदक, स्पर्श रेखाएँ एवं उनके गुण (Secants and Tangents) अध्याय 18: रचनाएँ (Constructions) अध्याय 19: निर्देशांक ज्यामिति (Coordinate Geometry) अध्याय 20: समतल आकृतियों के परिमाप एवं क्षेत्रफल (Perimeters and Area) अध्याय 21: ठोस आकृतियों के पृष्ठीय क्षेत्रफल एवं आयतन (Surface Area and Volume) अध्याय 22: त्रिकोणमिति का परिचय (Introduction to Trigonometry) अध्याय 23: विशिष्ट कोणों के त्रिकोणमितीय अनुपात (Trigonometric Ratios) अध्याय 24: आँकड़े एवं उनका निरूपण (Data and Their Representation) अध्याय 25: केन्द्रीय प्रवृत्ति के उपाय (Measures of Central Tendency) अध्याय 26: प्रायिकता का परिचय (Introduction to Probability)

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