गणितीय संरेख बिंदु

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समरेख बिंदु

समरेख बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं। ज्यामिति में, तीन या अधिक बिंदु तब समरेख कहे जाते हैं जब वे एक ही रेखा पर स्थित हों।

समरेख बिंदुओं के गुण
  • किन्हीं दो समरेख बिंदुओं के बीच की दूरी, उन दोनों बिंदुओं और उनके बीच के बिंदु से होकर गुजरने वाली दूरियों का योग होती है।
  • किन्हीं दो समरेख बिंदुओं का मध्य-बिंदु भी उनके साथ समरेख होता है।
  • यदि तीन बिंदु समरेख हों, तो उनसे बना त्रिभुज का क्षेत्रफल शून्य होता है।
  • यदि चार बिंदु समरेख हों, तो विपरीत कोणों का योग 180 डिग्री होता है।
समरेख बिंदुओं के अनुप्रयोग

समरेख बिंदुओं का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

  • सर्वेक्षण: समरेख बिंदुओं का उपयोग सर्वेक्षण के लिए सीधी रेखाएँ स्थापित करने में किया जाता है।
  • निर्माण: समरेख बिंदुओं का उपयोग निर्माण के दौरान वस्तुओं को संरेखित करने में किया जाता है।
  • अभियांत्रिकी: समरेख बिंदुओं का उपयोग संरचनाओं को डिज़ाइन और निर्माण करने में किया जाता है।
  • कंप्यूटर ग्राफ़िक्स: समरेख बिंदुओं का उपयोग कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में रेखाएँ और अन्य आकृतियाँ बनाने में किया जाता है।
समरेख बिंदुओं के उदाहरण

वास्तविक दुनिया में समरेख बिंदुओं के कई उदाहरण हैं। कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

  • एक त्रिभुज के शीर्ष समरेख होते हैं।
  • एक रेखा खंड पर स्थित बिंदु समरेख होते हैं।
  • एक किरण पर स्थित बिंदु समरेख होते हैं।
  • एक समतल पर स्थित बिंदु तब समरेख होते हैं जब वे एक ही रेखा पर स्थित हों।

समरेख बिंदु ज्यामिति की एक मूलभूत अवधारणा हैं। इनके वास्तविक दुनिया में विभिन्न गुण और अनुप्रयोग होते हैं।

सहरेखीय बिंदुओं को खोजने की विधियाँ

सहरेखीय बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं। किसी बिंदु समूह में सहरेखीय बिंदुओं को खोजने के कई तरीके हैं। यहाँ कुछ सामान्य विधियाँ दी गई हैं:

1. ढाल विधि

ढाल विधि सहरेखीय बिंदुओं को खोजने का एक सरल और प्रभावी तरीका है। इसमें प्रत्येक बिंदु युग्म से गुजरने वाली रेखा की ढाल की गणना की जाती है और जाँच की जाती है कि क्या सभी ढालें समान हैं। यदि ढालें समान हैं, तो बिंदु सहरेखीय हैं।

चरण:

  1. प्रत्येक बिंदु युग्म से गुजरने वाली रेखा की ढाल निम्न सूत्र से निकालें:

    $$slope = (y2 - y1) / (x2 - x1)$$

    जहाँ (x1, y1) और (x2, y2) दो बिंदुओं के निर्देशांक हैं।

  2. जाँच करें कि ढालें समान हैं या नहीं। यदि ढालें समान हैं, तो बिंदु सहरेखीय हैं।

उदाहरण:

निम्न बिंदु समूह पर विचार करें:

(1, 2), (3, 4), (5, 6), (7, 8)

सहरेखीय बिंदु खोजने के लिए, हम प्रत्येक बिंदु युग्म से गुजरने वाली रेखा की ढाल की गणना करते हैं:

slope1 = (4 - 2) / (3 - 1) = 1 slope2 = (6 - 4) / (5 - 3) = 1 slope3 = (8 - 6) / (7 - 5) = 1

चूँकि सभी ढालें समान हैं, बिंदु सहरेखीय हैं।

2. क्रॉस-प्रोडक्ट विधि

क्रॉस-प्रोडक्ट विधि सहरेखीय बिंदु खोजने का एक अन्य तरीका है। इसमें प्रत्येक बिंदु युग्म से बने सदिशों का क्रॉस-प्रोडक्ट निकाला जाता है और जाँच की जाती है कि क्या क्रॉस-प्रोडक्ट शून्य हैं। यदि क्रॉस-प्रोडक्ट शून्य हैं, तो बिंदु सहरेखीय हैं।

चरण:

  1. प्रत्येक बिंदु-युग्म से बने सदिशों का क्रॉस-गुणनफल निम्न सूत्र से निकालें:

$$cross-product = (x2 - x1) * (y2 - y1) - (y2 - y1) * (x2 - x1)$$

जहाँ (x1, y1) और (x2, y2) दो बिंदुओं के निर्देशांक हैं।

  1. जाँच करें कि क्रॉस-गुणनफल शून्य हैं या नहीं। यदि क्रॉस-गुणनफल शून्य हैं, तो बिंदु संरेख हैं।

उदाहरण:

निम्न बिंदु-समुच्चय पर विचार करें:

(1, 2), (3, 4), (5, 6), (7, 8)

संरेख बिंदु खोजने के लिए हम प्रत्येक बिंदु-युग्म से बने सदिशों का क्रॉस-गुणनफल निकालते हैं:

cross-product1 = (3 - 1) * (4 - 2) - (4 - 2) * (3 - 1) = 0
cross-product2 = (5 - 3) * (6 - 4) - (6 - 4) * (5 - 3) = 0
cross-product3 = (7 - 5) * (8 - 6) - (8 - 6) * (7 - 5) = 0

चूँकि सभी क्रॉस-गुणनफल शून्य हैं, बिंदु संरेख हैं।

3. सारणिक विधि

सारणिक विधि संरेख बिंदु खोजने की एक अधिक सामान्य विधि है। इसमें बिंदुओं के निर्देशांकों से बनी आव्यूह की सारणिक निकाली जाती है। यदि सारणिक शून्य हो, तो बिंदु संरेख हैं।

चरण:

  1. बिंदुओं के निर्देशांकों को पंक्तियों के रूप में व्यवस्थित कर आव्यूह A बनाएँ:

    $$A = [[x1, y1, 1], [x2, y2, 1], [x3, y3, 1], …]$$

  2. आव्यूह A की सारणिक निकालें।

  3. जाँच करें कि सारणिक शून्य है या नहीं। यदि सारणिक शून्य है, तो बिंदु संरेख हैं।

उदाहरण:

निम्न बिंदु-समुच्चय पर विचार करें:

(1, 2), (3, 4), (5, 6), (7, 8)

संरेख बिंदु खोजने के लिए हम आव्यूह A बनाते हैं:

$$ A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 1 \ 3 & 4 & 1 \ 5 & 6 & 1 \ 7 & 8 & 1 \end{bmatrix} $$

मैट्रिक्स A का सारणिक है:

$det(A) = (1 * (4 * 1 - 6 * 1) - 2 * (3 * 1 - 5 * 1) + 1 * (3 * 6 - 4 * 5)) = 0$

चूँकि सारणिक शून्य है, बिंदु संरेख हैं।

निष्कर्ष

ये कुछ सामान्य तरीके हैं बिंदुओं के समूह में संरेख बिंदुओं को खोजने के। विधि का चयन विशिष्ट समस्या और उपलब्ध जानकारी पर निर्भर करता है।

संरेख और असंरेख बिंदुओं में अंतर

संरेख बिंदु

  • संरेख बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं।
  • इन्हें समरेख बिंदु भी कहा जाता है।
  • शब्द “संरेख” लैटिन शब्दों “com” (अर्थ “के साथ”) और “linearis” (अर्थ “रेखा”) से आया है।
  • संरेख बिंदुओं को y = mx + b रूप के एकल समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है, जहाँ m रेखा की ढाल है और b y-अंतःखंड है।

असंरेख बिंदु

  • असंरेख बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित नहीं होते।
  • इन्हें असमरेख बिंदु भी कहा जाता है।
  • शब्द “असंरेख” लैटिन शब्दों “non” (अर्थ “नहीं”) और “linearis” (अर्थ “रेखा”) से आया है।
  • असंरेख बिंदुओं को y = mx + b रूप के एकल समीकरण द्वारा दर्शाया नहीं जा सकता।

संरेख और असंरेख बिंदुओं के उदाहरण

  • समरेखीय बिंदु:
    • बिंदु (1, 2), (3, 4), और (5, 6) समरेखीय हैं क्योंकि वे y = x + 1 रेखा पर स्थित हैं।
  • असमरेखीय बिंदु:
    • बिंदु (1, 2), (3, 4), और (5, 7) असमरेखीय हैं क्योंकि वे एक ही सीधी रेखा पर नहीं स्थित हैं।
समरेखीय और असमरेखीय बिंदुओं के अनुप्रयोग
  • समरेखीय बिंदुओं का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे:
    • सर्वेक्षण
    • नेविगेशन
    • इंजीनियरिंग
    • वास्तुकला
  • असमरेखीय बिंदुओं का भी उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे:
    • कंप्यूटर ग्राफिक्स
    • रोबोटिक्स
    • वर्चुअल रियलिटी
    • ऑग्मेंटेड रियलिटी

समरेखीय और असमरेखीय बिंदु ज्यामिति के दो महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं। इनका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे सर्वेक्षण, नेविगेशन, इंजीनियरिंग, वास्तुकला, कंप्यूटर ग्राफिक्स, रोबोटिक्स, वर्चुअल रियलिटी और ऑग्मेंटेड रियलिटी।

समरेखीय बिंदु बनाम समतलीय बिंदु
समरेखीय बिंदु
  • परिभाषा: सरेखीय बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं।
  • गुणधर्म:
    • सरेखीय बिंदुओं को दोनों दिशाओं में अनिश्चित रूप से बढ़ाया जा सकता है।
    • किन्हीं दो सरेखीय बिंदुओं के बीच की दूरी, रेखा पर स्थित किसी अन्य बिंदु और इन बिंदुओं के बीच की दूरियों का योग होती है।
    • किन्हीं दो सरेखीय बिंदुओं के बीच का कोण 0 डिग्री होता है।
  • उदाहरण:
    • बिंदु (1, 2), (3, 4), और (5, 6) सरेखीय हैं।
    • बिंदु (0, 0), (1, 1), और (2, 2) सरेखीय हैं।
    • बिंदु (1, 0), (0, 1), और (1, 1) सरेखीय नहीं हैं।
समतलीय बिंदु
  • परिभाषा: समतलीय बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही समतल में स्थित होते हैं।
  • गुणधर्म:
    • समतलीय बिंदुओं को समतल के भीतर किसी भी दिशा में अनिश्चित रूप से बढ़ाया जा सकता है।
    • किन्हीं दो समतलीय बिंदुओं के बीच की दूरी, समतल में स्थित उन बिंदुओं के बीच की न्यूनतम दूरी होती है।
    • किन्हीं दो समतलीय बिंदुओं के बीच का कोण, समतल में स्थित किसी अन्य बिंदु से इन बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाओं द्वारा बनाया गया कोण होता है।
  • उदाहरण:
    • बिंदु (1, 2, 3), (4, 5, 6), और (7, 8, 9) समतलीय हैं।
    • बिंदु (0, 0, 0), (1, 1, 1), और (2, 2, 2) समतलीय हैं।
    • बिंदु (1, 0, 0), (0, 1, 0), और (0, 0, 1) समतलीय नहीं हैं।
सरेखीय और समतलीय बिंदुओं की तुलना
गुणधर्म संरेख बिंदु समतलीय बिंदु
परिभाषा बिंदु जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित हों बिंदु जो एक ही समतल में स्थित हों
गुणधर्म दोनों दिशाओं में अनिश्चित रूप से बढ़ाए जा सकते हैं समतल के भीतर किसी भी दिशा में अनिश्चित रूप से बढ़ाए जा सकते हैं
बिंदुओं के बीच की दूरी रेखा पर स्थित किसी अन्य बिंदु और बिंदुओं के बीच की दूरी का योग समतल में स्थित बिंदुओं के बीच की न्यूनतम दूरी
बिंदुओं के बीच का कोण 0 डिग्री समतल में स्थित किसी अन्य बिंदु से बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाओं द्वारा बना कोण
उदाहरण (1, 2), (3, 4), (5, 6) (1, 2, 3), (4, 5, 6), (7, 8, 9)
संरेख बिंदु अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
संरेख बिंदु क्या होते हैं?

संरेख बिंदु वे बिंदु होते हैं जो एक ही सीधी रेखा पर स्थित हों। दूसरे शब्दों में, वे बिंदु जो एक सीधी रेखा में हों।

आप कैसे निर्धारित करते हैं कि बिंदु संरेख हैं?

बिंदुओं के संरेख होने को निर्धारित करने के कुछ तरीके हैं। एक तरीका ढाल सूत्र का उपयोग करना है। यदि दो बिंदुओं के बीच की रेखा की ढाल दो अन्य बिंदुओं के बीच की रेखा की ढाल के समान है, तो चारों बिंदु संरेख हैं।

बिंदुओं के संरेख होने को निर्धारित करने का एक अन्य तरीका दूरी सूत्र का उपयोग करना है। यदि दो बिंदुओं के बीच की दूरी दो अन्य बिंदुओं के बीच की दूरी के समान है, तो चारों बिंदु संरेख हैं।

संरेख बिंदुओं के कुछ उदाहरण क्या हैं?

संरेख बिंदुओं के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

  • बिंदु (0, 0), (1, 1), और (2, 2) संरेख हैं क्योंकि वे रेखा y = x पर स्थित हैं।
  • बिंदु (0, 0), (0, 1), और (0, 2) संरेख हैं क्योंकि वे रेखा x = 0 पर स्थित हैं।
  • बिंदु (1, 1), (2, 2), और (3, 3) संरेख हैं क्योंकि वे रेखा y = x + 1 पर स्थित हैं।
संरेख बिंदुओं के कुछ अनुप्रयोग क्या हैं?

संरेख बिंदुओं के ज्यामिति और अन्य क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग होते हैं। कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

  • संरेख बिंदुओं का उपयोग किसी रेखा की ढाल निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
  • संरेख बिंदुओं का उपयोग किसी रेखा का समीकरण खोजने के लिए किया जा सकता है।
  • संरेख बिंदुओं का उपयोग दो बिंदुओं के बीच की दूरी निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
  • संरेख बिंदुओं का उपयोग किसी त्रिभुज का क्षेत्रफल खोजने के लिए किया जा सकता है।
निष्कर्ष

संरेख बिंदु ज्यामिति की एक मौलिक अवधारणा हैं। इनके ज्यामिति और अन्य क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग होते हैं।