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NIOS • कक्षा X • Mathematics (211) • अध्याय 4
अनुमानित समय: 45 Mins
प्रगति: अध्ययनरत

विशेष गुणनफल एवं गुणनखंडन (Special Products and Factorization)

बीजगणित (बीजगणित) गणित की वह अत्यंत संक्षिप्त शाखा है जहां व्यापक और संक्रियाओं को वर्ण (चर) और अचरों (स्थिरांक) के माध्यम से व्यापक भागों और गुणांकों में ढाला जाता है। कक्षा 9 का द्वितीय अध्याय 'बहुपाद' (बहुपद) गणित गणित, कलन (कैलकुलस), भौतिकी और इंजीनियरिंग के वैज्ञानिक हैं। एक चार $x$ में बहुपद एक ऐसा बीजीय व्यंजक (बीजगणितीय अभिव्यक्ति) होता है जिसमें चार के घातांक हमेशा पूर्ण संख्या (पूर्ण संख्या - $\mathbb{W} = \{0, 1, 2, 3, \dots\}$) होते हैं। किसी भी बायोपैड का मानक रूप निम्नलिखित होता है: $$p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0$$ जहाँ $a_n, a_{n-1}, \dots, a_0$ वास्तविक संख्याएँ (गुणांक / गुणांक) हैं और $a_n \ne 0$ हैं। इस अध्याय में हम बहुपद से जुड़े सभी केंद्रीय सिद्धांतों का चरणबद्ध एवं प्रामाणिक अध्ययन करेंगे: पदों के आधार पर वृश्चिक: एकपद (एकपदी - 1 पद), द्विपद (द्विपद - 2 पद), त्रिपद (त्रिनोमियल - 3 पद)। घात (डिग्री) के आधार पर स्नातक: राखिक बहुपद (रैखिक बहुपद): घात 1 (उदा. $ax + b$, मुख्यतः 1 शून्यक)। द्विघात बहुपद (द्विघात बहुपद): घात 2 (उदा. $ax^2 + bx + c$, मुख्यतः 2 शून्यक)। त्रिघात बहुपद (घन बहुपद): घात 3 (उदा. $ax^3 + bx^2 + cx + d$, मुख्यतः 3 शून्यक)। अचर बहुपद (स्थिर बहुपद): घात 0 (उदा. $5 = 5x^0$)। शून्य बहुपद (शून्य बहुपद): $0$, अन्य घट अपरिभाषित (अपरिभाषित) होता है। बहुपद के शून्यक (बहुपद के शून्य): ​​वह वास्तविक संख्या $k$ है जिसके लिए $p(k) = 0$ हो। 4। गुणखंड प्रमेय (कारक प्रमेय): ​​$(x - a)$ बहुपद $p(x)$ का एक गुणखंड होता है यदि और केवल यदि $p(a) = 0$ हो। मध्य पद विभक्तिकरण (मध्य पद का विभाजन): द्विघात त्रिपदों $ax^2 + bx + c$ का गुणखंडन। 8 प्रमुख बीजीय सर्वसमिकाएँ (बीजगणितीय पहचान): $(x+y)^2$, $(x-y)^2$, $x^2 - y^2$, $(x+a)(x+b)$, $(x+y+z)^2$, $(x+y)^3$, $(x-y)^3$, तथा $x^3 + y^3 + z^3 - 3xyz$ के विस्तृत सिद्धांत। झारखंड अधिविद्य परिषद (एनआईओएस कक्षा 9) बोर्ड परीक्षा में यह अध्याय 8 से 10 अंकों का अत्यंत महत्वपूर्ण भार है। शेषफल प्रमेय पर आधारित 2-अंकीय प्रश्न, मध्य विभक्त कर गुणखंडन करने वाले 3-अंकीय प्रश्न, तथा सर्वसम विज्ञान के विस्तार और मन ज्ञात करने वाले 4-अंकीय दीर्घ उत्तरीय प्रश्न बोर्ड में अनिवार्य रूप से पूछे जाते हैं।

🚀 रेनॉल्ट कोस्टर के चित्र और वीडियो गेम के 3डी बहुपद (बहुपद) से कैसे बनाए जाते हैं?

जब आप अम्युजमेंट पार्क में एक विशाल रोलर कोस्टर पर 120 किमी/घंटा की छत से ऊपर-नीचे गोटे के आकार के होते हैं, तो क्या आपने कभी सोचा है कि उसके पतले चिकने और सुरक्षित कैसे होते हैं कि बोगी दरार से नहीं उठती? या फिर मार्वल फिल्मों के 3डी डायनेमिक और 'जीटीए' जैसे वीडियो गेम में कारों और माउंट्स के वॉल्यूम (कर्व्स) कंप्यूटर स्क्रीन पर थ्री सजीव कैसे दिखाई देते हैं?

इसका उत्तर है: बहुपद वक्र (बहुपद बेज़ियर वक्र)! कंप्यूटर और सिविल इंजीनियर किसी भी चिकने म्यूजिक वीडियो को स्ट्रेच के लिए स्ट्रेच के लिए नहीं, बल्कि द्विघात ($ax^2 + bx + c$) और त्रिघात ($ax^3 + bx^2 + cx + d$) मल्टीपैडों का प्रयोग करते हैं।

जब कोई टॉप का गोला दागा जाता है, या क्रिकेट में विराट कोहली का छक्का हवा में परवलयकार (परवलयिक) गति करता है तो दर्शक दीर्घा में गिरता है, तो उसका हर मिलीसेकंड की लॉजी में एक द्विघात बाहुपद $h(t) = -\frac{1}{2}gt^2 + ut + h_0$ द्वारा सेकर के रूप में जाना जाता है! इस अध्याय में आप वही जादुई बीजगणित सीखेंगे जो वास्तविकता को कंप्यूटर स्क्रीन पर चित्रित करता है।

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

बहुपद केवल अमूर्त बीजगणित नहीं हैं, सम्मिलित वे भौतिक संसार के भौतिक अध्ययन को व्यक्त करने वाले सिद्धांत सांचे हैं:

  1. प्रक्षेप्य गति (प्रोजेक्टाइल मोशन) और खेल:बॉल की थ्रो, फुटबॉल की किक और मिसाइल का प्रक्षेपण पथ हमेशा एक द्विघात बाहुपद (परवलय / पैराबोला) का पालन करता है। रक्षा वैज्ञानिक बायोपैड सूत्रों को हल करके ही शत्रु की मिसाइलों को हवा में मार गिराते हैं।
  2. अर्थशास्त्र और व्यापार (लाभ अधिकतमकरण): किसी कंपनी की लागत (लागत फ़ंक्शन) और राजस्व (राजस्व फ़ंक्शन) को बाहुपदों द्वारा मॉडल किया जाता है। मल्टीपैड के जीरो और टॉप (वर्टेक्स) की गणना करके कुलियां मुख्यतः लाभ का मूल्य तय करती हैं।
  3. सिग्नल इंजीनियर और एआई:एडीएमए फिल्टर, नॉइज़ कंसलेशन और मशीन लर्निंग में डेटा पॉइंट्स को जोड़ने के लिए 'पोलिनोमियल इंटरपोलेशन' (बहुपद इंटरपोलेशन) का उपयोग किया जाता है।
  4. इंजीनियरिंग डिजाइन:ऑटोमैटिक बॉडी, हवाईअड्डे के खिलाड़ियों का एरो नॉइल्ड प्रोफाइल और ड्रॉप ब्रिज के तीर का निशान मल्टीपैड अनुपात से डिजाइन होता है।

अध्ययन से पूर्व (आवश्यक ज्ञान)

  • चर (चर: $x, y, z$) और अचर (स्थिरांक: $2, -5, \pi$) का संकल्प।
  • बीजीय जोड़ों का विस्तार, घटाव, गुणा और कोष्ठकों का विस्तार ($ distributive law $)।
  • पूर्ण परिमाण ($\{0, 1, 2, 3, \dots\}$) और पूर्णांकों के घातक नियम ($x^a \cdot x^b = x^{a+b}$)।
  • सरल सरल गुणांक ($ax + b = 0$) को हल करना।

इस अध्याय के लक्ष्य

  • किसी बीजीय व्यंजक को देखकर तुरंत पहचानना कि वह बहुपद है अथवा नहीं (चर का घातांक पूर्ण संख्या होने की शर्त)।
  • पदों की संख्या के आधार पर (एकपदी, द्विपद, त्रिपद) और घात के आधार पर (रैखिक, द्विघात, त्रिघात, अचर, शून्य बहुपद) सटीक वर्गीकरण करना।
  • किसी बहुपद का मान $p(a)$ ज्ञात करना और बहुपद के शून्यक (शून्य) की ज्यामिति और बीजगणितीय वर्णन करना।

  • शेषफल प्रमेय (शेषफल प्रमेय) का उपयोग करके बिना वास्तविक दीर्घावधि शेषफल की तत्काल गणना करना।

  • गुणखंड प्रमेय (कारक प्रमेय) का प्रयोग सिद्ध करना कि क्या $(x - a)$ बहुपद $p(x)$ का गुणखंड है या नहीं, तथा ज्ञात अचर $k$ का मन ज्ञात करना।

  • मध्य पद विभक्तिकरण विधि (मध्य पद को विभाजित करना) और त्रिघात व द्विघात बहुपदों का पूर्ण गुणखंडन करना।
  • 8 प्रमुख बीजीय सर्वसमिकाओं को कंठस्थ करना और उनके अनुप्रयोग से जटिल संख्याओं और व्यंजकों का मान बिना लंबे गुणन के ज्ञात करना।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 1. बहुपद की परिभाषा, पद, गुण एवं घा...
2 2. बहुपद के शून्यक (एक बहुपद के शून...
3 3. शेषफल प्रमेय एवं गुणखंड प्रमेय (...
4 4. महत्वपूर्ण बीजीय सर्वसमिका एवं उ...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

1. बहुपद की परिभाषा, पद, गुण एवं घात (परिभाषा, नियम, गुणांक और डिग्री)

1. बहुपद की यथार्थ परिभाषा (बहुपद क्या है?)

एक चरण $x$ में बीजीय व्यंजक $p(x)$ को बहुपद कहा जाता है यदि चार $x$ के सभी घटक ऋणेतर पूर्णांक (गैर-नकारात्मक पूर्णांक / पूर्ण संख्याएँ) हों। अर्थात घातक केवल $0, 1, 2, 3, 4, \dots$ हो सकते हैं।

मानक रूप (मानक रूप):

$$p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0$$ जहां $a_n, a_{n-1}, \dots, a_0$ वास्तविक संख्याएं (गुणांक) हैं और $a_n \ne 0$ हैं।

सावधान! व्यंजक बहुपद कौन से नहीं हैं?

  • $x + \frac{1}{x} = x^1 + x^{-1}$   $\implies$ बाहुपद नहीं है (घातांक $-1$ एक पूर्ण संख्या नहीं है)।
  • $\sqrt{x} + 3 = x^{1/2} + 3$ $\implies$ बाहुपद नहीं है (घातांक $\frac{1}{2}$ भिन्न है, पूर्ण संख्या नहीं).
  • $\frac{1}{x^2 + 2x + 5}$   $\implies$ बहुपद नहीं है (चार हर में है)।
  • $y^2 + \sqrt{2}$   $\implies$ बहुपद है! (क्योंकि चार $y$ का घाट $2$ पूर्ण संख्या है; विश्वास $\sqrt{2}$ वास्तविक संख्या हो सकती है)।
2. बहुपद की घात (एक बहुपद की डिग्री)

किसी बहुपद में चर (चर) की उच्चतम शक्ति (उच्चतम शक्ति) को उस बहुपद की घात (डिग्री) कहा जाता है।

  • $p(x) = 4x^5 - 3x^2 + 7x - 9$ में चर का सर्वोच्च घाट $5$ है, मूलतः घाट = $5$.
  • अचर बहुपद (स्थिर बहुपद): किसी भी शून्येतर संख्या जैसे $7$ को $7x^0$ तक लिखा जा सकता है, वास्तव में अचर बहुपद का घाट हमेशा शून्य ($0$) होता है।
  • शून्य बहुपद (शून्य बहुपद): संख्या $0$ को शून्य बहुपद कहते हैं। इसमें $0x^1, 0x^2, 0x^5$ कुछ भी लिखा जा सकता है, मूलतः शून्य बहुपद की हानि अपरिभाषित (परिभाषित नहीं) होता है। (जेएसी बोर्ड का सर्वोच्च प्रश्न जाने वाला वस्तुनिष्ठ प्रश्न!)
3. घाट के आधार पर बाहुपदों का बटरफ्लाई
प्रकार घात (डिग्री) मानक रूप अधिकतम शून्य उदाहरण
राखिक बहुपद (रैखिक) $1$ $ax + b \quad (a \ne 0)$ $1$ $2x - 5, \quad 3y + \sqrt{2}$
द्विघात बहुपद (द्विघात) $2$ $ax^2 + bx + c \quad (a \ne 0)$ $2$ $x^2 - 4x + 3, \quad 5t^2 - 7$
त्रिघात बहुपद (घन) $3$ $ax^3 + bx^2 + cx + d \quad (a \ne 0)$ $3$ $2x^3 - x^2 + 5x - 8$
चतुर्घात बहुपद (द्वि-द्विघात) $4$ $ax^4 + bx^3 + cx^2 + dx + e$ $4$ $x^4 - 16$

2. बहुपद के शून्यक (एक बहुपद के शून्यक)

1. शून्य की संकल्पना एवं परिभाषा

एक वास्तविक संख्या $k$ को बहुपद $p(x)$ का एक शून्यक (शून्य / जड़) कहा जाता है यदि चर के स्थान पर $k$ पर बहुपद का मान शून्य हो जाए, अर्थात्:

$$p(k) = 0$$

उदाहरण: मान मित्र $p(x) = x^2 - 5x + 6$.
यदि $x = 2$ स्थान: $p(2) = 2^2 - 5(2) + 6 = 4 - 10 + 6 = 0$.
यदि $x = 3$ स्थान: $p(3) = 3^2 - 5(3) + 6 = 9 - 15 + 6 = 0$.
मूलतः $2$ और $3$ बहुपद $p(x)$ के शून्य हैं।

2. शून्य के महत्वपूर्ण स्वर्णिम नियम (गोल्डन रूल्स ऑफ जीरो)
  1. आवश्यक नहीं कि शून्य का मान $0$ ही हो: शून्य में कोई भी धनात्मक, ऋणात्मक, अपरिमेय या शून्य संख्या हो सकती है। (उदा. $p(x) = x - 5$ का शून्य $x = 5$ है, $0$ नहीं).
  2. $0$ किसी भी बाहुपद का शून्य हो सकता है: जैसा $p(x) = x^2 - 3x$ में $p(0) = 0^2 - 0 = 0$, वस्तुतः $0$ एक शून्य है।
  3. राखिक बहुपद का एक और केवल एक शून्य होता है: यदि $p(x) = ax + b$ ($a \ne 0$), तो $ax + b = 0 \implies x = -\frac{b}{a}$.
  4. $n$ घाट वाले बहुपद के मुख्य भाग $n$ वास्तविक शून्य हो सकते हैं:
    • द्विघात बहुपद (घात 2) के मुख्य 2 शून्यक हो सकते हैं।
    • त्रिघात बहुपद (घात 3) के मुख्य 3 शून्यक हो सकते हैं।
  5. अचर शून्यतर बहुपद का कोई शून्य नहीं होता: जैसा $p(x) = 5 = 5x^0$ कभी भी शून्य के बराबर नहीं हो सकता।

3. शेषफल प्रमेय एवं गुणखंड प्रमेय (शेषफल प्रमेय एवं कारक प्रमेय)

1. शेषफल प्रमेय (शेष प्रमेय)

प्रमुख संकलन: मन आपके $p(x)$ एक या एक से अधिक घाट वाला एक बहुपद है और मन आपके $a$ कोई वास्तविक संख्या नहीं है। यदि $p(x)$ को प्रारंभिक बहुपद $(x - a)$ से भाग दिया जाए, तो शेषफल $p(a)$ होता है।

उपपति की श्रद्धा (प्रमाण रूपरेखा):
डिवाइड सॉफ्टवेयर के अनुसार: $$\text{भाज्य} = (\text{भाजक} \times \text{भागफल}) + \text{शेषफल}$$ $$p(x) = (x - a) q(x) + r(x)$$ शेषफल $(x - a)$ की हानि $1$ है, मूलतः शेषफल $r(x)$ की हानि $0$ होगी (अर्थात $r(x) = R$ एक अचर संख्या होगी): $$p(x) = (x - a) q(x) + R$$ अब $x = a$ पर रखें: $$p(a) = (a - a) q(a) + R = 0 \cdot q(a) + R = R$$ $$\therefore R = p(a)$$ अतः बिना भार भाग केवल $x = a$ प्रतिस्थापित करके शेषफल तुरंत प्राप्त हो जाता है!

2. गुणखंड प्रमेय (कारक प्रमेय)

गुणखंड प्रमेय शेषफल प्रमेय का ही एक प्रत्यक्ष और अत्यधिक शक्तिशाली गुण है।

प्रमुख वर्णन: यदि $p(x)$ घाट $n \ge 1$ वाला एक बहुपद हो और $a$ कोई वास्तविक संख्या हो, तो:

  1. $(x - a)$, $p(x)$ का एक गुणखंड होता है यदि $p(a) = 0$ हो।
  2. विलोमतः, यदि $(x - a)$, $p(x)$ का एक गुणखंड है, तो $p(a) = 0$ होता है।

अनुप्रयोग:
जांच करें कि $(x + 2)$ बहुपद $p(x) = x^3 + 3x^2 + 5x + 6$ का गुणखंड क्या है?
भजक $x + 2 = 0 \implies x = -2$.
बाहुपद में $x = -2$ पर रखें: $$p(-2) = (-2)^3 + 3(-2)^2 + 5(-2) + 6$$ $$= -8 + 3(4) - 10 + 6 = -8 + 12 - 10 + 6 = 18 - 18 = 0$$ चतुर्थांश $p(-2) = 0$, मूलतः गुणखंड प्रमेय के अनुसार $(x + 2)$ दिए गए बहुपद का एक निश्चित गुणखंड है!

3. मध्य पाद विभक्तिकरण विधि द्विघात बहुपद का गुणखंडन

द्विघात त्रिपाद $p(x) = ax^2 + bx + c$ का गुणखंडन करने के लिए:

  1. सर्वप्रथम $a$ और $c$ का गुणनफल $ac$ ज्ञात किग।
  2. मध्यम पद के गुण $b$ को ऐसे दो डिग्री $p$ और $q$ में तोड़िए: $$p + q = b \quad \text{तथा} \quad p \times q = ac$$
  3. मध्य पद को $px + qx$ राइटर का ग्रुपन (ग्रुपिंग) किग और उभयनिष्ठा पद को बाहर निकाला गया।

4. महत्वपूर्ण बीजीय सर्वसमिका एवं उनके सिद्धांत (बीजगणितीय पहचान)

1. कक्षा 9 की 8 अनिवार्य बीजीय सर्वसामिकाएँ (मास्टर पहचान)

सर्वसमिका वह समिका होती है जिसमें सभी मनुष्यों के लिए मौजूद चर हमेशा सत्य होते हैं। बोर्ड और पर्वतीय बाजारों के लिए निम्नलिखित 8 सर्वसामिका कंठ आवश्यक हैं:

क्र.सं. सर्वसमिका का नाम बीजीय सूत्र
I द्विपाद का योग वर्ग $(x + y)^2 = x^2 + 2xy + y^2$
II द्विपाद का अंतर वर्ग $(x - y)^2 = x^2 - 2xy + y^2$
III वर्गों का अंतर $x^2 - y^2 = (x + y)(x - y)$
IV उभयनिष्ठा पद गुणन $(x + a)(x + b) = x^2 + (a + b)x + ab$
V त्रिपाद का वर्ग $(x + y + z)^2 = x^2 + y^2 + z^2 + 2xy + 2yz + 2zx$
VI द्विपाद का योग घन $(x + y)^3 = x^3 + y^3 + 3xy(x + y) = x^3 + 3x^2y + 3xy^2 + y^3$
VII द्विपाद का अंतर घन $(x - y)^3 = x^3 - y^3 - 3xy(x - y) = x^3 - 3x^2y + 3xy^2 - y^3$
VIII घनों का योग एवं गुणन $x^3 + y^3 + z^3 - 3xyz = (x + y + z)(x^2 + y^2 + z^2 - xy - yz - zx)$

सर्वसमिका आठवीं की अति-महत्वपूर्ण विशेष स्थिति (विशेष सशर्त मामला):
यदि $x + y + z = 0$ हो, तो: $$x^3 + y^3 + z^3 - 3xyz = 0 \cdot (x^2 + y^2 + z^2 - xy - yz - zx) = 0$$ $$\implies x^3 + y^3 + z^3 = 3xyz$$ इस शर्त पर आधारित प्रश्न जेएसी बोर्ड में ऑलवेज 3 पॉइंट्स में प्रश्न पूछे जाते हैं!
उदा. बिना वास्तविक घनों की गणना $(-12)^3 + 7^3 + 5^3$ का मान ज्ञात
यहाँ $x = -12, y = 7, z = 5$.
जाँच: $x + y + z = (-12) + 7 + 5 = 0$.
मूलतः $(-12)^3 + 7^3 + 5^3 = 3(-12)(7)(5) = 3 \times (-12) \times 35 = -36 \times 35 = -1260$.

महत्वपूर्ण सूत्र, सर्वसमिकाएँ एवं प्रमेय

एक चर में बहुपद का मानक रूप
$p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0 \quad (a_n \ne 0)$
रैखिक बहुपद का शून्यक
$p(x) = ax + b = 0 \implies x = -\frac{b}{a}$
विभाजन एल्गोरिदम
$p(x) = g(x) \cdot q(x) + r(x)$
शेषफल प्रमेय
$\text{Remainder } R = p(a)$
गुणनखंड प्रमेय
$(x - a) \text{ is factor of } p(x) \iff p(a) = 0$
त्रिपद वर्ग सर्वसमिका
$(x + y + z)^2 = x^2 + y^2 + z^2 + 2(xy + yz + zx)$
योग घन सर्वसमिका
$(x + y)^3 = x^3 + y^3 + 3xy(x + y)$
अंतर घन सर्वसमिका
$(x - y)^3 = x^3 - y^3 - 3xy(x - y)$
घनों का योग गुणनखंड सूत्र
$x^3 + y^3 = (x + y)(x^2 - xy + y^2)$
सशर्त घन सूत्र
यदि x + y + z = 0, तो x^3 + y^3 + z^3 = 3xyz

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1
निम्नलिखित में से कौन-से व्यंजक एक चार में बहुपद हैं और कौन-से नहीं? उत्तर देखें: (i) $4x^2 - 3x + 7$ (ii) $y + \frac{2}{y}$ (iii) $3\sqrt{t} + t\sqrt{2}$
विस्तृत समाधान / उत्तर:
उदाहरण 2
शेषफल प्रमेय का प्रयोग करके शेषफल ज्ञात कीजिए जब $p(x) = x^4 + x^3 - 2x^2 + x + 1$ को $(x - 1)$ से भाग दिया जाता है।
विस्तृत समाधान / उत्तर:
उदाहरण 3
$k$ का एक गुणखंड हो।
विस्तृत समाधान / उत्तर:
उदाहरण 4
मध्य पद को विभक्त करके गुणखंडन करें: (i) $12x^2 - 7x + 1$ (ii) $6x^2 + 5x - 6$
विस्तृत समाधान / उत्तर:
उदाहरण 5
उप सर्वसामिका का प्रयोग करके निम्नलिखित का मान ज्ञात किया गया: (i) $(104)^3$ (ii)गुणनखंडन: $8x^3 + y^3 + 27z^3 - 18xyz$
विस्तृत समाधान / उत्तर:

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

शून्य बहुपद (0) की घात 0 समझ लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

अचर शून्येतर बहुपद (जैसे 5, -8) का घात 0 होता है, जबकि शून्य बहुपद (0) का घात अपरिभाषित (परिभाषित नहीं) होता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

$(x - y)^2$ और $x^2 - y^2$ को समान मान लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

$(x - y)^2 = x^2 - 2xy + y^2$ (द्विपद का वर्ग है), जबकि $x^2 - y^2 = (x - y)(x + y)$ (वर्गों का अंतर है)।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

मध्य पद विच्छेद समय की अनदेखी करना, ऋण जब $ac$ ऋणात्मक हो।

सही वैज्ञानिक तथ्य

यदि $ac$ ऋणात्मक है, तो दोनों खंड $p$ और $q$ के विपरीत होंगे (एक ऋणात्मक और एक ऋणात्मक)। बड़े अंक का वही होगा जो मध्य पद $b$ का है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सर्वसमिका $(x + y + z)^2$ में द्विपद गुणन चिह्नों को भूलना (जैसे $-y$ होने पर)।

सही वैज्ञानिक तथ्य

यदि पद ऋणात्मक हो, जैसे $(x - y + z)^2$, तो सूत्र में $y$ का स्थान $(-y)$ पर रखें: $x^2 + (-y)^2 + z^2 + 2(x)(-y) + 2(-y)(z) + 2(z)(x) = x^2 + y^2 + z^2 - 2xy - 2yz + 2zx$।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

यह सोचना कि यदि $p(a) = 0$ है, तो $(x + a)$ बहुपद का गुणनखंड होगा।

सही वैज्ञानिक तथ्य

गुणनखंड प्रमेय के अनुसार यदि $p(a) = 0$ है, तो $(x - a)$ गुणनखंड होता है। यदि $p(-a) = 0$ हो, तब $(x + a)$ गुणनखंड होता है।

बहुपदों का पुष्प एवं बीजीय सर्वसमिका मानसिक चित्र (माइंड मैप)

बहुपद (POLYNOMIALS) : सम्पूर्ण संकल्पना मानचित्र बहुपद p(x) चर की घात = पूर्ण संख्या {0, 1, 2, ...} पदों के आधार पर • एकपदी (Monomial): केवल 1 पद (उदा. 5x, 7, -3y²) • द्विपद (Binomial): 2 पद (उदा. 2x - 3, x⁴ + 1) • त्रिपद (Trinomial): 3 पद (उदा. x² - 5x + 6) पद '+' या '-' से अलग होते हैं घात (Degree) के आधार पर • अचर बहुपद : घात = 0 (उदा. 5) • शून्य बहुपद : घात = अपरिभाषित • रैखिक (Linear) : घात = 1 ax + b (अधिकतम 1 शून्यक) • द्विघात (Quadratic) : घात = 2 ax² + bx + c (अधिकतम 2 शून्यक) • त्रिघात (Cubic) : घात = 3 ax³ + bx² + cx + d (अधिकतम 3) प्रमेय एवं सर्वसमिकाएँ • शेषफल प्रमेय: p(x) ÷ (x - a) ⇒ शेष = p(a) • गुणनखंड प्रमेय: p(a) = 0 ⇔ (x - a) गुणनखंड है • विशेष घन सर्वसमिका: यदि x + y + z = 0 हो, ⇒ x³ + y³ + z³ = 3xyz (x+y)³ = x³ + y³ + 3xy(x+y)

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1
एक चर $x$ में बीजीय व्यंजक $p(x)$ बहुपद कहलाता है यदि चर $x$ के सभी घातांक पूर्ण संख्याएँ हों।
मुख्य बिंदु 2
बहुपद में स्नातक डिग्री को बहुपद की डिग्री कहा जाता है।
मुख्य बिंदु 3
अचर बहुपद की घात $0$ होती है तथा शून्य बहुपद ($0$) की घात अपरिभाषित होती है।
मुख्य बिंदु 4
एक वास्तविक संख्या $k$, बहुपद $p(x)$ का शून्यक होती है यदि $p(k) = 0$ हो।
मुख्य बिंदु 5
यूनिवर्सल बहुपद $ax + b$ ($a \ne 0$) का केवल एक अद्वितीय शून्यक $x = -\frac{b}{a}$ होता है।
मुख्य बिंदु 6
घात $n$ वाले बहुपद के अधिकतम $n$ वास्तविक शून्यक हो सकते हैं।
मुख्य बिंदु 7

शेषफल प्रमेय: जब बहुपद $p(x)$ (घट $\ge 1$) को $(x - a)$ से भाग दिया जाए, तो शेषफल $p(a)$ होता है।

मुख्य बिंदु 8

गुणनखंड प्रमेय: $(x - a)$, बहुपद $p(x)$ का गुणनखंड होता है यदि और केवल यदि $p(a) = 0$ हो।

मुख्य बिंदु 9
द्विघात बहुपद $ax^2 + bx + c$ का गुणखंडन मध्य पाद को दो ऐसे ही वारंटों में विभाजित किया गया है, मिलाजुला योग $b$ और गुणनफल $ac$ हो।
मुख्य बिंदु 10
यदि $x + y + z = 0$ हो, तो $x^3 + y^3 + z^3 = 3xyz$ 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
व्यंजक $y + \frac{2}{y}$ बहुपद क्यों नहीं है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: क्योंकि $y + \frac{2}{y} = y^1 + 2y^{-1}$ में चार $y$ का घातक $-1$ है, जो कि एक पूर्ण संख्या (पूर्ण संख्या) नहीं है।
2
शून्य बहुपद (शून्य बहुपद) का क्या होता है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर:

शून्य बहुपद का घात अपरिभाषित (परिभाषित नहीं) होता है, क्योंकि $0$ को $0x^1, 0x^2, 0x^n$ किसी भी घात के साथ लिखा जा सकता है।


3
यदि $(x - 2)$ बहुपद $p(x) = x^2 - kx + 4$ का गुणखंड है, तो $k$ का मान क्या होगा?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: गुणखंड प्रमेय से $p(2) = 0 \implies 2^2 - k(2) + 4 = 0 \implies 4 - 2k + 4 = 0 \implies 2k = 8 \implies k = 4$।
4
बिना वास्तविक घनों की गणना किए $(-10)^3 + 7^3 + 3^3$ का मान क्या होगा?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: यहाँ $x = -10, y = 7, z = 3$। चतुर्थांश $x + y + z = -10 + 7 + 3 = 0$, मूलतः सूत्र $x^3 + y^3 + z^3 = 3xyz = 3(-10)(7)(3) = -630$।
5
द्विघात बहुपद $x^2 - 2x - 8$ के शून्यक क्या हैं?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: मध्य पद विभक्त करने पर: $x^2 - 4x + 2x - 8 = x(x - 4) + 2(x - 4) = (x - 4)(x + 2) = 0$। अतः शून्यक $x = 4$ तथा $x = -2$ हैं।
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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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