📘 CodingMarble Learn

अपरिमेय समीकरण (वर्गमूल वाले समीकरण)

जिस समीकरण में अज्ञात राशि मूल चिह्न के अंदर हो, वह अपरिमेय समीकरण है। इसे हल करने के लिए मूल को अकेला करें, दोनों ओर वर्ग करें, नया समीकरण हल करें और हर उत्तर को मूल समीकरण में रखकर जाँचें। वर्ग करने से फ़ालतू हल आ सकते हैं, इसलिए जाँच ज़रूरी है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. हरा वक्र √(x+2) है। यह x = −2 से शुरू होता है। ऋणात्मक संख्या का वर्गमूल वास्तविक संख्या नहीं होता, इसलिए वक्र वहीं रुक जाता है।
  2. अब नारंगी रेखा y = x खींचिए। जहाँ रेखा वक्र से मिलती है, वहाँ √(x+2) = x के दोनों पक्ष बराबर हैं। वे x = 2 पर मिलते हैं।
  3. x = 2 की जाँच: √(2+2) = √4 = 2 और दायाँ पक्ष भी 2 है। दोनों बराबर हैं, इसलिए x = 2 सही हल है।
  4. बीजगणित से हल करने के लिए हम दोनों ओर वर्ग करते हैं। वर्ग करने से बैंगनी दर्पण-शाखा −√(x+2) जुड़ जाती है। रेखा इस नई शाखा को भी काटती है।
  5. नया कटान बिंदु x = −1 है। जाँचिए: बायाँ पक्ष √1 = 1 है, पर दायाँ पक्ष −1 है। बराबर नहीं हैं। x = −1 फ़ालतू हल है।
  6. अब खेलिए: a और b खिसकाइए। हरे बिंदु सही हल हैं, लाल बिंदु फ़ालतू हल हैं। कभी-कभी कोई बिंदु नहीं बनता।

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

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

वक्र x = −2 से शुरू क्यों होता है, और बाएँ क्यों नहीं जाता?

वर्गमूल के अंदर की संख्या ऋणात्मक नहीं हो सकती। x < −2 के लिए x + 2 ऋणात्मक होता है, इसलिए कोई वास्तविक मान नहीं और वक्र नहीं।

√4 का मान 2 है या ±2?

केवल 2। चिह्न √ हमेशा अऋणात्मक मूल देता है। (समीकरण x² = 4 के दो उत्तर होते हैं, पर √4 केवल 2 है।)

वर्ग करने से बैंगनी नई शाखा क्यों जुड़ गई?

√(x+2) का वर्ग x+2 होता है, और −√(x+2) का वर्ग भी x+2 होता है। इसलिए वर्ग किया हुआ समीकरण दोनों शाखाओं में फ़र्क नहीं कर पाता और दोनों गिन लेता है।

हर उत्तर की जाँच क्यों करूँ?

क्योंकि वर्ग करने से ऐसा हल घुस सकता है जहाँ दोनों पक्ष उलटे हों, जैसे 1 और −1। केवल मूल समीकरण में जाँचने से यह पकड़ में आता है।

क्या अपरिमेय समीकरण का कोई हल न हो सकता है?

हाँ। अगर रेखा हरे वक्र को कभी न काटे, तो कोई सही हल नहीं। b को बड़ा करके देखिए।

ग्राफ़ से √(x+2) > x जैसी असमिका कैसे दिखती है?

हल वे सभी x हैं जहाँ हरा वक्र नारंगी रेखा के ऊपर है। चित्र में यह x = −2 से x = 2 तक है (x = 2 शामिल नहीं)।

अपरिमेय समीकरण क्या है?

अपरिमेय समीकरण (irrational equation) वह समीकरण है जिसमें अज्ञात x मूल चिह्न के नीचे होता है। उदाहरण: √(x+7) = 3 या √(2x−1) = x−2।

पहले दो छोटे नियम। मूल चिह्न का मतलब अऋणात्मक मूल है: √4 = 2 (−2 नहीं)। और मूल के अंदर की राशि 0 या उससे बड़ी होनी चाहिए। यही प्रांत (domain) है: √(x+2) के लिए x + 2 ≥ 0, यानी x ≥ −2।

यानी मूल कभी ऋणात्मक नहीं होता। इस पाठ की लगभग हर गलती इसी बात से समझ आती है।

हल करने का तरीका: अकेला करो, वर्ग करो, हल करो, जाँचो

  1. मूल को एक ओर अकेला करें।
  2. दोनों ओर वर्ग करें। मूल चिह्न हट जाता है।
  3. नया समीकरण हल करें (अक्सर द्विघात)।
  4. हर उत्तर को मूल समीकरण में रखकर जाँचें। सिर्फ़ सही उत्तर रखें।

उदाहरण: √(x+7) = 3। वर्ग: x + 7 = 9, इसलिए x = 2। जाँच: √9 = 3। सही। उत्तर: x = 2।

अगर दोनों ओर मूल हो, जैसे √(3x+1) = √(x+5), तो सीधे वर्ग कर सकते हैं: 3x + 1 = x + 5, इसलिए x = 2।

फ़ालतू (बाह्य) हल: जाँच क्यों ज़रूरी है

वर्ग करने से "A = B" बदलकर "A² = B²" हो जाता है। लेकिन A² = B² तब भी सही है जब A = −B हो। यानी वर्ग करने से ऐसे उत्तर भी घुस आते हैं जहाँ दोनों पक्ष एक-दूसरे के उलटे होते हैं। ये फ़ालतू हल (extraneous roots) हैं।

उदाहरण: √(x+2) = x। वर्ग: x + 2 = x², यानी x² − x − 2 = 0, जिससे x = 2 या x = −1। x = −1 जाँचें: बायाँ पक्ष √1 = 1, दायाँ पक्ष −1। गलत! सिर्फ़ x = 2 सही है।

छोटा रास्ता: मूल अकेला करने के बाद दूसरा पक्ष 0 या अधिक होना चाहिए। अगर आपका उत्तर उसे ऋणात्मक कर दे, तो उसे हटा दें।

दो मूल वाला उदाहरण: √(x+3) + √(x−2) = 5। एक मूल अकेला करें, वर्ग करें, फिर दूसरा मूल अकेला करें, फिर वर्ग करें। x = 6 मिलता है; जाँच: 3 + 2 = 5। सही।

अपरिमेय असमिकाएँ

असमिका में सीधे वर्ग नहीं कर सकते, क्योंकि वर्ग तभी ठीक चलता है जब दोनों पक्ष अऋणात्मक हों। ये दो नियम काम आते हैं:

उदाहरण: √(x−1) < 3। चाहिए x − 1 ≥ 0 और x − 1 < 9। इसलिए 1 ≤ x < 10।

उदाहरण: √(x+2) > x। स्थिति 1: x < 0 और x ≥ −2, यानी −2 ≤ x < 0। स्थिति 2: x ≥ 0 और x + 2 > x², यानी 0 ≤ x < 2। दोनों मिलाकर: −2 ≤ x < 2। 3D ग्राफ़ में यह वही हिस्सा है जहाँ हरा वक्र नारंगी रेखा के ऊपर है।

प्राचल (parameter) वाली समस्याएँ

प्राचल वह अक्षर (जैसे a) है जो एक निश्चित पर अज्ञात संख्या को दर्शाता है। सवाल ऐसा होता है: "a के किन मानों के लिए √(x+a) = x का हल है?"

ग्राफ़ सोचिए। रेखा y = x स्थिर है। a बदलने पर वक्र √(x+a) बाएँ या दाएँ खिसकता है। वर्ग करने पर: x² − x − a = 0 और हमें x ≥ 0 चाहिए।

हर स्थिति देखने के लिए 3D में a स्लाइडर चलाइए।

करके देखिए: पहले अनुमान, फिर जाँच

3D में a = 2, b = 0 रखिए और बिंदु देखिए। अब b = −2 कीजिए। देखने से पहले अनुमान लगाइए कि कितने सही हल होंगे। फिर नीचे का पाठ पढ़कर जाँचिए। घर पर: कोई संख्या n लीजिए, कैलकुलेटर से उसका वर्गमूल निकालिए, उसमें 1 जोड़िए और परिणाम को y कहिए। अब उलटे चलकर (1 घटाओ, फिर वर्ग करो) y से n वापस निकालिए। √n + 1 = y हल करना ठीक यही है।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. हल कीजिए: √(x+7) = 3।

दोनों ओर वर्ग: x + 7 = 9, इसलिए x = 2। जाँच: √(2+7) = √9 = 3। सही। उत्तर: x = 2।

2. हल कीजिए: √(3x+1) = √(x+5)।

वर्ग: 3x + 1 = x + 5, इसलिए 2x = 4 और x = 2। जाँच: √7 = √7। सही। उत्तर: x = 2।

3. हल कीजिए: √(x+2) = x।

वर्ग: x + 2 = x², इसलिए x² − x − 2 = 0, यानी (x−2)(x+1) = 0। x = 2: √4 = 2, सही। x = −1: √1 = 1 पर दायाँ पक्ष −1, गलत। उत्तर: केवल x = 2।

4. हल कीजिए: √(2x−1) = x−2।

वर्ग: 2x − 1 = x² − 4x + 4, इसलिए x² − 6x + 5 = 0, यानी x = 1 या 5। x = 1: √1 = 1, दायाँ पक्ष −1, गलत। x = 5: √9 = 3, दायाँ पक्ष 3, सही। उत्तर: x = 5।

5. हल कीजिए: √(x+5) + 1 = x।

मूल अकेला करें: √(x+5) = x − 1। वर्ग: x + 5 = x² − 2x + 1, इसलिए x² − 3x − 4 = 0, यानी x = 4 या −1। x = 4: √9 + 1 = 4, सही। x = −1: √4 + 1 = 3, −1 नहीं, गलत। उत्तर: x = 4।

6. हल कीजिए: √(x+3) + √(x−2) = 5।

अकेला करें: √(x+3) = 5 − √(x−2)। वर्ग: x + 3 = 25 − 10√(x−2) + x − 2, इसलिए 10√(x−2) = 20 और √(x−2) = 2। फिर वर्ग: x − 2 = 4, इसलिए x = 6। जाँच: √9 + √4 = 3 + 2 = 5। सही। उत्तर: x = 6।

7. असमिका हल कीजिए: √(x−1) < 3।

चाहिए x − 1 ≥ 0 (यानी x ≥ 1) और x − 1 < 9 (यानी x < 10)। उत्तर: 1 ≤ x < 10।

8. असमिका हल कीजिए: √(x+2) > x।

स्थिति 1 (x < 0): x + 2 ≥ 0, इसलिए −2 ≤ x < 0। स्थिति 2 (x ≥ 0): x + 2 > x², यानी x² − x − 2 < 0, अर्थात −1 < x < 2; x ≥ 0 के साथ 0 ≤ x < 2। दोनों मिलाकर: −2 ≤ x < 2।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. इनमें से अपरिमेय समीकरण कौन सा है?
2. √(x−4) = 2 हल कीजिए।
3. वर्ग करने पर x = 1 या x = 5 मिला, पर मूल समीकरण में दायाँ पक्ष x − 2 है। कौन सा फ़ालतू है?
4. √16 का मान क्या है?
5. x के किन मानों के लिए √(x+3) वास्तविक संख्या है?

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

अपरिमेय समीकरण क्या होता है?

जिस समीकरण में अज्ञात राशि मूल चिह्न के नीचे हो, जैसे √(x+7) = 3। इसे मूल अकेला करके, वर्ग करके, हल करके और जाँचकर हल करते हैं।

फ़ालतू (extraneous) हल क्या है?

वह उत्तर जो वर्ग करने के बाद मिलता है पर मूल समीकरण में सही नहीं बैठता। जैसे √(x+2) = x में x = −1।

क्या यह radical equation जैसा ही है?

हाँ। अपरिमेय समीकरण, radical equation और वर्गमूल वाला समीकरण स्कूल गणित में एक ही चीज़ हैं।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

यूक्रेन10 класAlgebra: power function (24 h)
यूक्रेन10 класAlgebra: power function (30 h)

पहले यह पढ़ें

आगे पढ़ें

इससे जुड़े पाठ

सभी गणित पाठ