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द्विघात त्रिपद का गुणनखंडन

x² + 5x + 6 जैसे द्विघात त्रिपद को दो कोष्ठकों के गुणनफल (x + 2)(x + 3) के रूप में लिखा जा सकता है। x² + bx + c के लिए ऐसी दो संख्याएँ खोजो जिनका गुणनफल c और योग b हो। ax² + bx + c के लिए ऐसी दो संख्याएँ खोजो जिनका गुणनफल a × c और योग b हो, मध्य पद तोड़ो और उभयनिष्ठ गुणनखंड निकालो। अंत में फैलाकर जाँच करो।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. टाइलें तीन तरह की हैं। बड़ा वर्ग x² है। लंबी पट्टी x है। छोटा वर्ग 1 है। यहाँ 1 बड़ा वर्ग, 5 पट्टियाँ और 6 छोटे वर्ग हैं।
  2. अब सब टाइलों को जोड़कर एक आयत बनाओ। ये बिना खाली जगह के बैठ जाती हैं। इसकी दोनों भुजाएँ x + 2 और x + 3 हैं।
  3. कोने के छोटे वर्ग देखो: 2 पंक्तियाँ और हर में 3, कुल 6। भुजाओं की संख्याएँ 2 और 3 जोड़ने पर 5 आती हैं, यानी पट्टियाँ।
  4. इससे नियम मिलता है। ऐसी दो संख्याएँ खोजो जिनका गुणनफल अंतिम संख्या हो और योग बीच वाली संख्या। स्लाइडर चलाकर देखो।
  5. जब 2 बड़े वर्ग हों तो पट्टियाँ नए ढंग से बँटती हैं। 2x² + 7x + 3 की टाइलें 2x + 1 और x + 3 भुजाओं वाला आयत बनाती हैं।
  6. खुद करो: a, p और q चुनो। त्रिपद पढ़ो और देखो कि टाइलें हमेशा आयत बनाती हैं।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

तीन तरह की टाइलें कौन-सी हैं?

बड़ा वर्ग x² है, पट्टी x है और छोटा वर्ग 1 है। हर टाइल का क्षेत्रफल उसका नाम है।

टाइलों से आयत ही क्यों बनना चाहिए?

क्योंकि गुणनखंडन का मतलब है क्षेत्रफल को लंबाई × चौड़ाई के रूप में लिखना। टाइलें बिना खाली जगह के आयत बना दें तो उसकी दोनों भुजाएँ ही गुणनखंड हैं।

दोनों संख्याओं का गुणनफल c क्यों होता है?

छोटे वर्ग कोने में भरते हैं। पंक्तियाँ × स्तंभ से छोटे वर्गों की संख्या मिलती है, वही c है।

दोनों संख्याओं का योग b क्यों होता है?

पट्टियाँ बड़े वर्ग की दो तरफ़ लगती हैं। एक तरफ p और दूसरी तरफ q, इसलिए कुल पट्टियाँ p + q हैं, यानी b।

ऋण चिह्न (minus) का क्या करें?

यहाँ टाइलों में केवल धन चिह्न दिखते हैं, पर नियम वही है: गुणनफल c, योग b और चिह्न की तालिका। c ऋणात्मक हो तो दोनों संख्याओं के चिह्न अलग होते हैं।

जब a, 1 न हो तो क्या बदलता है?

दो या अधिक बड़े वर्ग होते हैं, इसलिए पट्टियाँ पंक्तियों में बँटती हैं। पहले a और c को गुणा करो। 2x² + 7x + 3 में 2 × 3 = 6 और 6 + 1 = 7।

द्विघात त्रिपद क्या है?

त्रिपद में तीन पद होते हैं। द्विघात का मतलब है कि सबसे बड़ी घात x² है। इसलिए x² + 5x + 6 एक द्विघात त्रिपद है।

इसका सामान्य रूप है ax² + bx + c। यहाँ a, x² के आगे की संख्या है, b, x के आगे की संख्या है और c अकेली संख्या है।

गुणनखंडन करना यानी व्यंजक को सरल कोष्ठकों के गुणनफल के रूप में लिखना। यह फैलाने (expand करने) का उलटा है।

बीजगणित टाइलों से देखो

बड़ी वर्ग टाइल का क्षेत्रफल x² है। पट्टी का क्षेत्रफल x है। छोटे वर्ग का क्षेत्रफल 1 है। x² + 5x + 6 के लिए 1 बड़ा वर्ग, 5 पट्टियाँ और 6 छोटे वर्ग लो।

इन्हें जोड़कर एक आयत बनाओ। चौड़ाई x + 3 और ऊँचाई x + 2 आती है। आयत का क्षेत्रफल = चौड़ाई × ऊँचाई, इसलिए

x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3)

अगर टाइलों से आयत न बने, तो उस त्रिपद के पूर्ण संख्याओं वाले गुणनखंड नहीं होते।

x² + bx + c का गुणनखंडन

(x + m)(x + n) को फैलाओ तो x² + (m + n)x + mn मिलता है। इसलिए हमें दो संख्याएँ m और n चाहिए जिनके लिए m × n = c और m + n = b हो।

  1. c का गुणनफल देने वाली संख्याओं के जोड़े लिखो।
  2. वह जोड़ा चुनो जिसका योग b हो।
  3. (x + m)(x + n) लिखो।
  4. फैलाकर जाँच करो।

उदाहरण: x² + 7x + 12। 12 के जोड़े: 1 और 12, 2 और 6, 3 और 4। केवल 3 + 4 = 7। इसलिए (x + 3)(x + 4)।

चिह्न (signs)

cbदोनों संख्याएँउदाहरण
++दोनों +x² + 7x + 12 = (x + 3)(x + 4)
+−दोनों −x² − 7x + 12 = (x − 3)(x − 4)
−+एक + और एक −; बड़ी संख्या +x² + 2x − 15 = (x + 5)(x − 3)
−−एक + और एक −; बड़ी संख्या −x² − 2x − 15 = (x − 5)(x + 3)

c धनात्मक हो तो दोनों संख्याओं के चिह्न एक जैसे होते हैं। c ऋणात्मक हो तो चिह्न अलग-अलग होते हैं।

ax² + bx + c का गुणनखंडन (मध्य पद विभाजन)

जब a, 1 नहीं है, तो a और c को गुणा करो। ऐसी दो संख्याएँ खोजो जिनका गुणनफल a × c और योग b हो। उनसे मध्य पद को तोड़ो। फिर जोड़ों में गुणनखंड निकालो।

उदाहरण: 2x² + 7x + 3। a × c = 6। संख्याएँ 6 और 1: गुणनफल 6 और योग 7।

2x² + 6x + x + 3 = 2x(x + 3) + 1(x + 3) = (x + 3)(2x + 1)।

टाइलें भी यही बताती हैं: 2 बड़े वर्ग, 7 पट्टियाँ और 3 छोटे वर्ग मिलकर x + 3 और 2x + 1 भुजाओं वाला आयत बनाते हैं।

विशेष त्रिपद

पूर्ण वर्ग: x² + 2mx + m² = (x + m)² और x² − 2mx + m² = (x − m)²। उदाहरण: x² + 10x + 25 = (x + 5)²। टाइलों से वर्ग बनता है।

वर्गों का अंतर: x² − m² = (x − m)(x + m)। इसमें बीच का पद नहीं होता, क्योंकि +m और −m कट जाते हैं।

हमेशा जाँचो: कोष्ठक फैलाओ। मूल व्यंजक वापस मिलना चाहिए।

खुद करके देखो

3D में a = 1 रखो और p, q बदलो। देखने से पहले अनुमान लगाओ कि त्रिपद क्या होगा, फिर स्क्रीन पर पढ़ो। घर पर x² के लिए कागज़ का वर्ग और पट्टियाँ व छोटे वर्ग गत्ते से काटो। x² + 4x + 3 का आयत बनाओ और उसकी भुजाएँ पढ़ो।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. x² + 7x + 12 का गुणनखंडन करो।

दो संख्याएँ चाहिए जिनका गुणनफल 12 और योग 7 हो। वे 3 और 4 हैं। इसलिए x² + 7x + 12 = (x + 3)(x + 4)।

2. x² − 8x + 15 का गुणनखंडन करो।

c धनात्मक और b ऋणात्मक है, इसलिए दोनों संख्याएँ ऋणात्मक हैं। गुणनफल 15, योग −8: −3 और −5। इसलिए (x − 3)(x − 5)।

3. x² + 3x − 10 का गुणनखंडन करो।

c ऋणात्मक है, इसलिए एक संख्या + और एक − है। गुणनफल −10, योग 3: +5 और −2। इसलिए (x + 5)(x − 2)।

4. x² − x − 20 का गुणनखंडन करो।

गुणनफल −20, योग −1: −5 और +4। इसलिए (x − 5)(x + 4)।

5. 2x² + 7x + 3 का गुणनखंडन करो।

a × c = 6। गुणनफल 6 और योग 7 वाली संख्याएँ: 6 और 1। 2x² + 6x + x + 3 = 2x(x + 3) + 1(x + 3) = (x + 3)(2x + 1)।

6. 6x² − 5x − 6 का गुणनखंडन करो।

a × c = −36। गुणनफल −36 और योग −5: −9 और +4। 6x² − 9x + 4x − 6 = 3x(2x − 3) + 2(2x − 3) = (2x − 3)(3x + 2)।

7. x² + 10x + 25 का गुणनखंडन करो।

25 = 5 × 5 और 5 + 5 = 10। इसलिए x² + 10x + 25 = (x + 5)(x + 5) = (x + 5)²।

8. x² − 5x + 6 = 0 हल करो।

गुणनखंड करो: (x − 2)(x − 3) = 0। गुणनफल तभी शून्य होता है जब कोई गुणनखंड शून्य हो, इसलिए x = 2 या x = 3।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. कौन-सी दो संख्याओं का गुणनफल 10 और योग 7 है?
2. x² + 9x + 20 का गुणनखंड है:
3. x² − 6x + 8 का गुणनखंड है:
4. (x + 3)(x − 7) को फैलाने पर बीच का पद है:
5. 3x² + 10x + 8 में मध्य पद तोड़ने के लिए कौन-सा गुणनफल लेते हैं?

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

द्विघात त्रिपद क्या होता है?

यह तीन पदों वाला व्यंजक है जिसकी सबसे बड़ी घात x² है, जैसे x² + 5x + 6 या 2x² − 3x + 1।

x² + bx + c का गुणनखंडन जल्दी कैसे करें?

ऐसी दो संख्याएँ खोजो जिनका गुणनफल c और योग b हो। फिर (x + पहली संख्या)(x + दूसरी संख्या) लिखो।

अगर त्रिपद का गुणनखंडन न हो सके तो?

x² + x + 1 जैसे कुछ त्रिपदों के पूर्ण संख्याओं वाले गुणनखंड नहीं होते। तब समीकरण को द्विघात सूत्र से हल कर सकते हैं।

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