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परिमेय ग्राफ़, शांकव और असमिकाएँ

y = (ax + b)/(cx + d) बनाने के लिए देखो हर कहाँ शून्य है (ऊर्ध्वाधर अनंतस्पर्शी), दूर जाकर a/c क्या है (क्षैतिज अनंतस्पर्शी) और अक्षों को कहाँ काटता है। द्विघात/द्विघात के लिए y = k रखकर विविक्तकर से निकालो कि y कौन-से मान ले सकता है। शांकव y² = 4ax, x²/a² + y²/b² = 1 और x²/a² − y²/b² = 1 सरल बदलाव (x → x − p, x → x/s) से खिसकते और खिंचते हैं। परिमेय और बहुपद असमिकाएँ क्रांतिक मानों और चिह्न जाँच से हल होती हैं, अज्ञात चिह्न वाली राशि से गुणा करके कभी नहीं।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. y = (x + 1)/(x − 2): जहाँ हर 0 है (x = 2), वक्र भाग जाता है। बहुत दूर यह y = 1 पर टिक जाता है।
  2. (x + 1)/(x − 2) > 2 हल करो: देखो वक्र रेखा y = 2 के ऊपर कहाँ है: 2 और 5 के बीच।
  3. परवलय y² = 4ax: हर बिंदु नाभि (a, 0) और रेखा x = −a से बराबर दूरी पर है।
  4. दीर्घवृत्त x²/a² + y²/b² = 1 अक्षों को ±a और ±b पर काटता है। इसके अंदर दो नाभियाँ हैं।
  5. अतिपरवलय x²/a² − y²/b² = 1 की दो शाखाएँ रेखाओं y = ±(b/a)x से सटती जाती हैं।
  6. आपकी बारी: शांकव को खिसकाओ और खींचो। देखो हर स्लाइडर समीकरण को कैसे बदलता है।

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

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

x = 2 पर वक्र भाग क्यों जाता है?

0 के बहुत पास वाली संख्या से भाग देने पर बहुत बड़ा उत्तर आता है। चरण 1 में वक्र लाल रेखा x = 2 के पास ऊपर-नीचे भागता है।

असमिका में (x − 2) से गुणा क्यों नहीं कर सकते?

x = 2 के बाईं ओर यह ऋणात्मक है और चिह्न पलट देगा। चरण 2 दिखाता है कि वक्र y = 2 के ऊपर सिर्फ़ 2 और 5 के बीच है।

नाभि किस काम की है?

यही बिंदु वक्र को परिभाषित करता है: परवलय का हर बिंदु नाभि और नियता से बराबर दूर है। चरण 3 में बिंदु (4, 4) से जाँच।

दीर्घवृत्त कब वृत्त बनता है?

जब a = b, तब c = 0 और दोनों नाभियाँ केंद्र पर मिल जाती हैं। चरण 4 में ±c पर नाभियाँ।

क्या अतिपरवलय अपने अनंतस्पर्शी को छूता है?

नहीं। x बढ़ने पर बस और पास आता है। चरण 5 की बिंदुदार रेखाएँ देखो।

(x − 3) ग्राफ़ को दाएँ क्यों ले जाता है, बाएँ नहीं?

पुराने ग्राफ़ का x = 0 वाला मान अब x = 3 पर मिलता है। फ़्री प्ले में p = 3 रखकर देखो।

परिमेय फलनों के ग्राफ़ और अनंतस्पर्शी

परिमेय फलन एक बहुपद को दूसरे से भाग देकर बनता है, जैसे y = (x + 1)/(x − 2)।

अनंतस्पर्शी (asymptote) वह रेखा है जिसके वक्र (दूर जाकर) पास-पास आता जाता है पर छूता नहीं।

ग्राफ़ बनाने की सूची

  1. अनंतस्पर्शी।
  2. अक्षों से कटान: x = 0 से y-अंतःखंड; अंश = 0 से x-अंतःखंड।
  3. हर ऊर्ध्वाधर अनंतस्पर्शी के ठीक बाएँ और दाएँ y का चिह्न।
  4. चिकना जोड़ो, ऊर्ध्वाधर अनंतस्पर्शी कभी पार न करो।

द्विघात बटा द्विघात: बिना कलन के परिसर

y = (x² + …)/(x² + …) हर y मान नहीं लेता। कौन-से मान लेता है, यह जानने के लिए:

  1. y = k रखो और गुणा करो: k(हर) = अंश।
  2. x में द्विघात बनाओ।
  3. वास्तविक x तभी है जब विविक्तकर ≥ 0 (b² − 4ac ≥ 0)।
  4. k में यह असमिका हल करो। यही परिसर है, और सिरे वाले मान मोड़ बिंदुओं के y-मान हैं।

उदाहरण: y = x/(x² + 1)। k(x² + 1) = x → kx² − x + k = 0। विविक्तकर 1 − 4k² ≥ 0 → −1/2 ≤ k ≤ 1/2। परिसर −½ ≤ y ≤ ½।

शांकव: परवलय, दीर्घवृत्त, अतिपरवलय

शंकु को अलग-अलग कोण पर काटने से शांकव परिच्छेद मिलते हैं।

नाभि एक ख़ास भीतरी बिंदु है। दीर्घवृत्त में नाभियाँ (±c, 0), c² = a² − b²; अतिपरवलय में c² = a² + b²।

ग्राफ़ रूपांतरण

उदाहरण: (x − 3)²/16 + (y + 1)²/4 = 1 दीर्घवृत्त x²/16 + y²/4 = 1 है जो 3 दाएँ और 1 नीचे खिसका है। केंद्र (3, −1)। अनंतस्पर्शी, नाभियाँ और शीर्ष भी वक्र के साथ खिसकते हैं।

बहुपद और परिमेय असमिकाएँ

जिसका चिह्न पता न हो (जैसे x − 2), उससे दोनों तरफ़ गुणा कभी मत करो। इसके बजाय:

  1. सब कुछ एक तरफ़ लाओ: f(x) > 0।
  2. एक भिन्न बनाओ और अंश-हर के गुणनखंड करो।
  3. क्रांतिक मान निकालो: अंश और हर के शून्य।
  4. हर अंतराल में चिह्न जाँचो (या ग्राफ़ देखो)।
  5. ज़रूरी अंतराल चुनो। हर के शून्य कभी शामिल नहीं।

दूसरा सुरक्षित तरीका: दोनों तरफ़ (x − 2)² से गुणा करो, जो हमेशा धनात्मक है।

उदाहरण: (x + 1)/(x − 2) > 2 → (5 − x)/(x − 2) > 0। क्रांतिक मान 2 और 5। इनके बीच धनात्मक: 2 < x < 5।

खुद करके देखो: धागे से दीर्घवृत्त

गत्ते में लगभग 8 cm दूर दो पिन लगाओ। उनके चारों ओर धागे का फंदा डालो, पेंसिल से कसकर खींचो और पूरा घुमाओ। दीर्घवृत्त बनेगा; पिन ही नाभियाँ हैं। पिन पास लाओ: आकार वृत्त जैसा होता जाता है। फिर फ़्री प्ले में स्लाइडर से दीर्घवृत्त खींचो।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. y = (3x − 1)/(x + 4) के अनंतस्पर्शी बताओ।

x = −4 पर हर 0 → ऊर्ध्वाधर अनंतस्पर्शी x = −4। गुणांक 3/1 → क्षैतिज अनंतस्पर्शी y = 3।

2. y = (2x − 6)/(x + 1) अक्षों को कहाँ काटता है?

x = 0: y = −6, यानी (0, −6)। अंश = 0: x = 3, यानी (3, 0)।

3. परवलय y² = 12x की नाभि और नियता निकालो।

4a = 12 → a = 3। नाभि (3, 0), नियता x = −3।

4. x²/25 + y²/9 = 1 की नाभियाँ निकालो।

a = 5, b = 3, c² = 25 − 9 = 16, c = 4। नाभियाँ (±4, 0)।

5. x²/4 − y²/9 = 1 से (x + 2)²/4 − (y − 1)²/9 = 1 का रूपांतरण बताओ और नए अनंतस्पर्शी दो।

2 बाएँ और 1 ऊपर। पुराने y = ±(3/2)x बनते हैं y − 1 = ±(3/2)(x + 2)।

6. बिना कलन के y = (x² + 1)/(x² + x + 1) का परिसर निकालो।

k(x² + x + 1) = x² + 1 → (k − 1)x² + kx + (k − 1) = 0। विविक्तकर k² − 4(k − 1)² ≥ 0 → (2 − k)(3k − 2) ≥ 0 → 2/3 ≤ k ≤ 2। परिसर 2/3 ≤ y ≤ 2।

7. x² − x − 6 < 0 और (x − 1)/(x + 3) ≤ 0 हल करो।

(x − 3)(x + 2) < 0 → −2 < x < 3। भिन्न: क्रांतिक मान 1 और −3; बीच में ऋणात्मक, x = 1 पर शून्य (शामिल), x = −3 नहीं → −3 < x ≤ 1।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. y = (x + 5)/(x − 3) का ऊर्ध्वाधर अनंतस्पर्शी है:
2. y² = 8x की नाभि है:
3. x²/16 − y²/9 = 1 के अनंतस्पर्शी हैं:
4. समीकरण में x की जगह (x + 2) रखने से ग्राफ़:
5. बिना कलन द्विघात/द्विघात का परिसर निकालने में लगता 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

दीर्घवृत्त और अतिपरवलय के समीकरण में क्या अंतर है?

दीर्घवृत्त: x²/a² + y²/b² = 1 (धन चिह्न, बंद वक्र)। अतिपरवलय: x²/a² − y²/b² = 1 (ऋण चिह्न, दो खुली शाखाएँ)।

बिना कलन परिमेय फलन का परिसर कैसे निकालें?

y = k रखो, x में द्विघात बनाओ, और विविक्तकर ≥ 0 रखो। k में बनी असमिका हल करो।

क्या ग्राफ़ अपने क्षैतिज अनंतस्पर्शी को पार कर सकता है?

हाँ, छोटे x पर कर सकता है। अनंतस्पर्शी सिर्फ़ दूर का व्यवहार बताता है। ऊर्ध्वाधर अनंतस्पर्शी कभी पार नहीं होता।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

इंग्लैंडYear 12D Further algebra and functions (part 1)

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