गणित: द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना
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द्विघात समीकरण के मूल क्या होते हैं
द्विघात समीकरण एक द्वितीय-कोटि का बहुपद समीकरण होता है जिसका रूप $$ax^2 + bx + c = 0$$ होता है, जहाँ $a \neq 0$। द्विघात समीकरण के मूल वे $x$ के मान होते हैं जो समीकरण को सत्य बनाते हैं।
द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना
द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करने के कई तरीके होते हैं। एक सामान्य तरीका द्विघात सूत्र है: $$x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$
जहाँ $a$, $b$, और $c$ द्विघात समीकरण के गुणांक होते हैं।
विविक्तकर (Discriminant)
द्विघात समीकरण का विविक्तकर वह राशि $b^2 - 4ac$ होती है। विविक्तकर यह निर्धारित करता है कि समीकरण के मूलों की संख्या और प्रकृति क्या होगी:
- यदि $D > 0$, तो समीकरण के दो भिन्न वास्तविक मूल होते हैं।
- यदि $D = 0$, तो समीकरण का एक दोहराया हुआ वास्तविक मूल होता है (जिसे द्विगुणित मूल भी कहा जाता है)।
- यदि $D < 0$, तो समीकरण के कोई वास्तविक मूल नहीं होते (इन्हें काल्पनिक मूल भी कहा जाता है)।
उदाहरण
यहाँ द्विघात समीकरणों के मूल ज्ञात करने के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:
- उदाहरण 1: समीकरण $x^2 - 4x + 3 = 0$ के मूल ज्ञात कीजिए।
द्विघात सूत्र का प्रयोग करने पर, हमें मिलता है: $$x = \dfrac{-(-4) \pm \sqrt{(-4)^2 - 4(1)(3)}}{2(1)}$$ $$x = \dfrac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{2}$$ $$x = \dfrac{4 \pm 2}{2}$$ $$x = 2 \pm 1$$
इसलिए समीकरण के मूल $x = 1$ और $x = 3$ हैं।
- उदाहरण 2: समीकरण $2x^2 + 3x + 1 = 0$ के मूल ज्ञात कीजिए।
द्विघात सूत्र का उपयोग करते हुए, हमें मिलता है: $$x = \dfrac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4(2)(1)}}{2(2)}$$ $$x = \dfrac{-3 \pm \sqrt{9 - 8}}{4}$$ $$x = \dfrac{-3 \pm 1}{4}$$ $$x = \dfrac{-2}{4} \quad \text{या} \quad x = \dfrac{-4}{4}$$ $$x = -\dfrac{1}{2} \quad \text{या} \quad x = -1$
इसलिए समीकरण के मूल हैं $x = -\dfrac{1}{2}$ और $x = -1$।
- उदाहरण 3: समीकरण $x^2 + 2x + 5 = 0$ के मूल ज्ञात कीजिए।
द्विघात सूत्र का उपयोग करते हुए, हमें मिलता है: $$x = \dfrac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4(1)(5)}}{2(1)}$$ $$x = \dfrac{-2 \pm \sqrt{4 - 20}}{2}$$ $$x = \dfrac{-2 \pm \sqrt{-16}}{2}$$ $$x = \dfrac{-2 \pm 4i}{2}$$ $$x = -1 \pm 2i$$
इसलिए समीकरण के मूल हैं $x = -1 + 2i$ और $x = -1 - 2i$।
मूलों की प्रकृति
विविक्तकर (Discriminant)
द्विघात समीकरण $ax^2 + bx + c = 0$ का विविक्तकर निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है $$D = b^2 - 4ac$$
विविक्तकर द्विघात समीकरण के मूलों की प्रकृति को निर्धारित करता है:
- यदि $D > 0$, तो समीकरण के दो भिन्न वास्तविक मूल होते हैं।
- यदि $D = 0$, तो समीकरण का एक दोहराया गया वास्तविक मूल होता है (जिसे द्विगुणित मूल भी कहा जाता है)।
- यदि $D < 0$, तो समीकरण का कोई वास्तविक मूल नहीं होता है (जिसे काल्पनिक मूल भी कहा जाता है)।
उदाहरण
उदाहरण 1: द्विघात समीकरण $x^2 - 4x + 3 = 0$ पर विचार कीजिए। इस समीकरण का विविक्तकर है $D = (-4)^2 - 4(1)(3) = 16 - 12 = 4$। चूँकि $D > 0$, समीकरण के दो भिन्न वास्तविक मूल हैं।
उदाहरण 2: विचार कीजिए द्विघात समीकरण $x^2 - 6x + 9 = 0$। इस समीकरण का विविक्तकर $D = (-6)^2 - 4(1)(9) = 36 - 36 = 0$ है। चूँकि $D = 0$, समीकरण का एक ही दोहराया गया वास्तविक मूल है।
उदाहरण 3: विचार कीजिए द्विघात समीकरण $x^2 + 4x + 5 = 0$। इस समीकरण का विविक्तकर $D = (4)^2 - 4(1)(5) = 16 - 20 = -4$ है। चूँकि $D < 0$, समीकरण का कोई वास्तविक मूल नहीं है।
निष्कर्ष
एक द्विघात समीकरण का विविक्तकर इसके मूलों की प्रकृति निर्धारित करता है। विविक्तकर की गणना करके हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि समीकरण के दो भिन्न वास्तविक मूल हैं, एक ही दोहराया गया वास्तविक मूल है, या कोई वास्तविक मूल नहीं है।
द्विघात समीकरण के मूल खोजना
द्विघात समीकरण द्वितीय कोटि का बहुपद समीकरण होता है जिसका रूप है:
$$ax^2 + bx + c = 0$$
जहाँ $a$, $b$, और $c$ वास्तविक संख्याएँ हैं, और $a$ शून्येतर है।
द्विघात समीकरण के मूल $x$ के वे मान होते हैं जो समीकरण को सत्य बनाते हैं।
द्विघात समीकरण को हल करना
द्विघात समीकरण को हल करने की कई विधियाँ हैं। एक सामान्य विधि द्विघात सूत्र है:
$$x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$
जहाँ $a$, $b$, और $c$ द्विघात समीकरण के गुणांक हैं।
द्विघात सूत्र का प्रयोग
द्विघात सूत्र का प्रयोग करने के लिए, बस $a$, $b$, और $c$ के मान सूत्र में प्रतिस्थापित करें और $x$ के लिए हल करें।
उदाहरण के लिए, द्विघात समीकरण $x^2 - 3x - 4 = 0$ को हल करने के लिए, हम $a = 1$, $b = -3$, और $c = -4$ को द्विघात सूत्र में प्रतिस्थापित करेंगे:
$$x = \dfrac{-(-3) \pm \sqrt{(-3)^2 - 4(1)(-4)}}{2(1)}$$
इस व्यंजक को सरल करने पर, हमें प्राप्त होता है:
$$x = \dfrac{3 \pm \sqrt{9 + 16}}{2}$$
$$x = \dfrac{3 \pm \sqrt{25}}{2}$$
$$x = \dfrac{3 \pm 5}{2}$$
इसलिए समीकरण $x^2 - 3x - 4 = 0$ के मूल $x = 4$ और $x = -1$ हैं।
द्विघात समीकरणों को हल करने की अन्य विधियाँ
द्विघात सूत्र के अतिरिक्त, द्विघात समीकरणों को हल करने की कई अन्य विधियाँ हैं, जिनमें शामिल हैं:
- वर्ग पूर्ण करना
- गुणनफल निकालना
- ग्राफ का उपयोग करना
आप जिस विधि का चयन करेंगे, वह आपके द्वारा हल किए जा रहे विशिष्ट समीकरण पर निर्भर करेगा।
द्विघात समीकरण बीजगणितीय समीकरणों का एक सामान्य प्रकार हैं, और इन्हें हल करने की कई विधियाँ हैं। द्विघात सूत्र एक बहुपयोगी विधि है जिसका उपयोग किसी भी द्विघात समीकरण को हल करने के लिए किया जा सकता है।
द्विघात समीकरण के मूल खोजने पर शब्द समस्याएँ
द्विघात समीकरण वे समीकरण होते हैं जिनका रूप $$ax^2 + bx + c = 0$$ होता है, जहाँ $a$, $b$, और $c$ स्थिरांक होते हैं और $x$ चर होता है। द्विघात समीकरण के मूल वे $x$ के मान होते हैं जो समीकरण को सत्य बनाते हैं।
उदाहरण 1: गुणनफल निकालकर द्विघात समीकरण के मूल खोजना
द्विघात समीकरण $x^2 - 5x - 6 = 0$ के मूल ज्ञात कीजिए
हल:
- द्विघात समीकरण का गुणनफल निकालिए:
$$x^2 - 5x - 6 = (x - 6)(x + 1) = 0$$
- प्रत्येक गुणनफल को शून्य के बराबर सेट कीजिए और $x$ के लिए हल कीजिए:
$$x - 6 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 6$$
$$x + 1 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -1$
इसलिए द्विघात समीकरण के मूल $x = 6$ और $x = -1$ हैं।
उदाहरण 2: द्विघात सूत्र का उपयोग करके द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना
द्विघात समीकरण $2x^2 + 3x - 5 = 0$ के मूल ज्ञात कीजिए।
हल:
-
द्विघात सूत्र का प्रयोग कीजिए: $$x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$ जहाँ $a = 2$, $b = 3$, और $c = -5$ है।
-
द्विघात सूत्र में $a$, $b$, और $c$ के मान प्रतिस्थापित कीजिए: $$x = \dfrac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4(2)(-5)}}{2(2)}$$ $$x = \dfrac{-3 \pm \sqrt{9 + 40}}{4}$$ $$x = \dfrac{-3 \pm \sqrt{49}}{4}$$ $$x = \dfrac{-3 \pm 7}{4}$$
इसलिए, द्विघात समीकरण के मूल $x = \dfrac{1}{2}$ और $x = -2$ हैं।
द्विघात समीकरणों के अनुप्रयोग
द्विघात समीकरणों के वास्तविक जीवन में कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें शामिल हैं:
- द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना प्रक्षेप्य गति से संबंधित समस्याओं को हल करने में प्रयोग किया जा सकता है।
- द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना आयत के क्षेत्रफल से संबंधित समस्याओं को हल करने में प्रयोग किया जा सकता है।
- द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना गोले के आयतन से संबंधित समस्याओं को हल करने में प्रयोग किया जा सकता है।
द्विघात समीकरण एक शक्तिशाली उपकरण हैं जिनका उपयोग वास्तविक जीवन में विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए किया जा सकता है। द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करने की विधि को समझकर, आप संभावनाओं की एक पूरी नई दुनिया खोल सकते हैं।
द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करना - अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
द्विघात सूत्र क्या है?
द्विघात सूत्र एक गणितीय समीकरण है जिसका उपयोग द्विघात समीकरण के मूल ज्ञात करने के लिए किया जा सकता है। द्विघात सूत्र है:
$$x = \dfrac{(-b ± \sqrt{(b² - 4ac)})} {2a}$$
जहाँ:
- x अज्ञात चर है
- a, b, और c द्विघात समीकरण के गुणांक हैं
मैं द्विघात सूत्र का उपयोग कैसे करूँ?
द्विघात सूत्र का उपयोग करने के लिए, आपको उस द्विघात समीकरण के लिए a, b, और c के मान जानने होंगे जिसे आप हल करने का प्रयास कर रहे हैं। एक बार जब आपके पास ये मान हो जाते हैं, तो आप उन्हें द्विघात सूत्र में डाल सकते हैं और x के लिए हल कर सकते हैं।
द्विघात समीकरण के मूल क्या होते हैं?
द्विघात समीकरण के मूल x के वे मान होते हैं जो समीकरण को शून्य के बराबर बना देते हैं। द्विघात समीकरण के मूल वास्तविक संख्याएँ, काल्पनिक संख्याएँ, या सम्मिश्र संख्याएँ हो सकते हैं।
वास्तविक और काल्पनिक मूलों के बीच क्या अंतर है?
वास्तविक मूल वे संख्याएँ होती हैं जिन्हें संख्या रेखा पर दर्शाया जा सकता है। काल्पनिक मूल वे संख्याएँ होती हैं जिन्हें संख्या रेखा पर दर्शाया नहीं जा सकता। काल्पनिक मूल हमेशा काल्पनिक इकाई i के गुणक होते हैं, जिसे -1 का वर्गमूल परिभाषित किया गया है।
सम्मिश्र संख्या क्या है?
सम्मिश्र संख्या एक ऐसी संख्या है जिसमें एक वास्तविक भाग और एक काल्पनिक भाग दोनों होते हैं। सम्मिश्र संख्याओं को a + bi के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहाँ a वास्तविक भाग है और b काल्पनिक भाग है।
मैं सम्मिश्र मूलों वाले द्विघात समीकरण के मूल कैसे खोजूँ?
एक द्विघात समीकरण की जटिल मूल ज्ञात करने के लिए, आप द्विघात सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। जब आप a, b और c के मान द्विघात सूत्र में डालते हैं, तो आपको दो जटिल मूल प्राप्त होंगे। जटिल मूल एक-दूसरे के संयुग्मी होंगे, जिसका अर्थ है कि उनकी वास्तविक भाग समान होगी लेकिन काल्पनिक भाग विपरीत होंगे।
द्विघात समीकरणों के कुछ उदाहरण क्या हैं?
यहाँ द्विघात समीकरणों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:
- x² + 2x + 1 = 0
- 2x² - 3x - 5 = 0
- -x² + 4x - 7 = 0
मैं द्विघात सूत्र का उपयोग किए बिना द्विघात समीकरण को कैसे हल कर सकता हूँ?
द्विघात सूत्र का उपयोग किए बिना द्विघात समीकरण को हल करने के कुछ तरीके हैं। एक तरीका गुणनखंड विधि का उपयोग करना है। गुणनखंड विधि में द्विघात समीकरण को दो रैखिक गुणनखंडों में विभाजित किया जाता है। एक बार द्विघात समीकरण का गुणनखंडन हो जाने के बाद, आप प्रत्येक रैखिक गुणनखंड को शून्य के बराबर सेट कर सकते हैं और x के लिए हल कर सकते हैं।
द्विघात सूत्र का उपयोग किए बिना द्विघात समीकरण को हल करने का एक अन्य तरीका वर्ग पूर्ण बनाने की विधि है। वर्ग पूर्ण बनाने की विधि में द्विघात समीकरण में एक स्थिर पद जोड़कर और घटाकर यह सुनिश्चित किया जाता है कि यह एक पूर्ण वर्ग के रूप में लिखा जा सके। एक बार द्विघात समीकरण पूर्ण वर्ग के रूप में आ जाने के बाद, आप समीकरण के दोनों पक्षों का वर्गमूल ले सकते हैं और x के लिए हल कर सकते हैं।