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CBSE · कक्षा 10 · गणित

द्विघात समीकरण 4.4 : मूलों की प्रकृति

5 अवधारणाएँ · उत्तर सहित 40 अभ्यास प्रश्न · पढ़ना मुफ़्त

यह पाठ इन भाषाओं में भी: मराठी · English

विविक्तकर निकालना

रोज़मर्रा के जीवन से

डॉक्टर सेहत जाँचने के लिए एक संख्या नापता है। द्विघात के लिए एक संख्या, विविक्तकर, मूलों का व्यवहार बताती है।

सरल परिभाषा

ax² + bx + c = 0 के लिए विविक्तकर D = b² − 4ac। a, b, c के चिह्न लेकर निकालें।

सूत्र : D = b² − 4ac

reada, b, cb²− 4acD

आकृति में : x² − 5x + 6 = 0 : a = 1, b = −5, c = 6, अतः D = 25 − 24 = 1।

नियम 1 : D निकालें — पहले b का वर्ग, फिर 4ac घटाएँ।

  • आसान : 2x² − 4x + 3 = 0 : D = 16 − 24 = −8।
  • मध्यम : x² − 6x + 9 = 0 : D = 36 − 36 = 0।
  • परीक्षा-प्रकार : 3x² + 2x − 1 = 0 : D = 4 + 12 = 16।

नियम 2 : पहले मानक रूप — a, b, c पढ़ने से पहले दायाँ पक्ष 0 करें।

  • आसान : x² = 4x − 4 ⇒ x² − 4x + 4 = 0 : D = 16 − 16 = 0।
  • मध्यम : 2x² = 5x + 3 ⇒ 2x² − 5x − 3 = 0 : D = 25 + 24 = 49।
  • परीक्षा-प्रकार : x² − 9 = 0 : b = 0, D = 0 + 36 = 36।
याद रखें

a और c के चिह्न विपरीत हों तो −4ac धन, इसलिए D धन।

सामान्य गलती

b = −5 के लिए b² = −25 लेना; वर्ग सदा धन।

याद रखने की युक्ति

"b वर्ग ऋण चार a c।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1−5x² − 5x − 4 = 0 का विविक्तकर
  2. 2−4x² + 7x + 5 = 0 का विविक्तकर
  3. 33x² + 9x − 7 = 0 का विविक्तकर
मध्यम
  1. 42x² − 7x − 3 = 0 का विविक्तकर
  2. 5−3x² + 5x + 3 = 0 का विविक्तकर
  3. 6−x² + 5x + 9 = 0 का विविक्तकर
चुनौतीपूर्ण
  1. 7−x² + 3x + 3 = 0 का विविक्तकर
  2. 84x² − 9x − 4 = 0 का विविक्तकर
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1−55
  2. 2129
  3. 3165
  4. 473
  5. 561
  6. 661
  7. 721
  8. 8145

विविक्तकर से मूलों की प्रकृति

रोज़मर्रा के जीवन से

D का चिह्न सिग्नल जैसा : धन यानी दो मूल, शून्य यानी एक दोहराया मूल, ऋण यानी वास्तविक मूल नहीं।

सरल परिभाषा

D > 0 : दो भिन्न वास्तविक मूल। D = 0 : दो समान वास्तविक मूल। D < 0 : वास्तविक मूल नहीं।

सूत्र : D > 0: 2 मूल; D = 0: 1 मूल; D < 0: नहीं

D > 0two distinctD = 0two equalD < 0no real

आकृति में : x² − 5x + 6 का D = 1 > 0 (मूल 2, 3); x² − 6x + 9 का D = 0 (3 दो बार); 2x² − 4x + 3 का D = −8 < 0 (वास्तविक मूल नहीं)।

Live आकृति

विविक्तकर से मूलों की प्रकृति

ऐप में इस आकृति को हाथ से हिलाकर देख सकते हैं।

ऐप में खोलें

नियम 1 : प्रकृति तय करें — D निकालें, फिर चिह्न देखें।

  • आसान : x² + x + 1 = 0 : D = 1 − 4 = −3 < 0, वास्तविक मूल नहीं।
  • मध्यम : x² − 4x + 4 = 0 : D = 0, समान मूल।
  • परीक्षा-प्रकार : 2x² − 7x + 3 = 0 : D = 49 − 24 = 25 > 0, भिन्न मूल।

नियम 2 : परिमेय या नहीं — D पूर्ण वर्ग हो तो मूल परिमेय।

  • आसान : D = 25 (पूर्ण वर्ग) : मूल परिमेय।
  • मध्यम : D = 8 : मूलों में √8, अपरिमेय।
  • परीक्षा-प्रकार : D = 0 : एक मूल परिमेय : −b/2a।
याद रखें

निष्कर्ष सदा शब्दों में लिखें, केवल D का चिह्न नहीं।

सामान्य गलती

D < 0 का अर्थ "मूल नहीं" कहना; इसका अर्थ वास्तविक मूल नहीं।

याद रखने की युक्ति

"धन दो, शून्य एक, ऋण कोई नहीं।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1x² + 5x + 9 = 0 के मूलों की प्रकृति क्या है?
  2. 2x² − 6x + 9 = 0 के मूलों की प्रकृति क्या है?
  3. 32x² + 4x + 2 = 0 के मूलों की प्रकृति क्या है?
मध्यम
  1. 4−3x² − 6x − 3 = 0 के मूलों की प्रकृति क्या है?
  2. 5−3x² + 2x − 2 = 0 के मूलों की प्रकृति क्या है?
  3. 6−3x² − 8x − 2 = 0 के मूलों की प्रकृति क्या है?
चुनौतीपूर्ण
  1. 7x के कितने भिन्न वास्तविक मान 2x² + 9x − 7 = 0 को संतुष्ट करते हैं?
  2. 8x के कितने भिन्न वास्तविक मान −2x² − 6x − 9 = 0 को संतुष्ट करते हैं?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1कोई वास्तविक मूल नहीं
  2. 2दो समान वास्तविक मूल
  3. 3दो समान वास्तविक मूल
  4. 4दो समान वास्तविक मूल
  5. 5कोई वास्तविक मूल नहीं
  6. 6दो भिन्न वास्तविक मूल
  7. 72
  8. 80

मूलों की प्रकृति के लिए k ज्ञात करना

रोज़मर्रा के जीवन से

मूलों पर शर्त दी हो तो उसे D की शर्त में बदलें, फिर k के लिए हल करें।

सरल परिभाषा

D को k के रूप में लिखें। समान मूल : D = 0। वास्तविक मूल : D ≥ 0। भिन्न वास्तविक मूल : D > 0। वास्तविक मूल नहीं : D < 0। समीकरण या असमिका हल करें।

write Din ksetD = 0 or signsolvefor k

आकृति में : x² + kx + 9 = 0 के समान मूल : k² − 36 = 0, अतः k = ±6।

नियम 1 : समान मूल (D = 0) — D = 0 रखकर हल करें।

  • आसान : x² + kx + 9 = 0 : k² − 36 = 0, k = ±6।
  • मध्यम : 2x² − kx + 8 = 0 : k² − 64 = 0, k = ±8।
  • परीक्षा-प्रकार : kx² − 2kx + 6 = 0 : 4k² − 24k = 0, k = 6 (k ≠ 0)।

नियम 2 : वास्तविक या अवास्तविक मूल — k के लिए असमिका हल करें।

  • आसान : x² + 4x + k = 0 के वास्तविक मूल : 16 − 4k ≥ 0, k ≤ 4।
  • मध्यम : x² − 2x + k = 0 के वास्तविक मूल नहीं : 4 − 4k < 0, k > 1।
  • परीक्षा-प्रकार : x² + 6x + k = 0 के भिन्न मूल : 36 − 4k > 0, k < 9।
याद रखें

a = 0 करने वाला k हटाएँ और ऋणात्मक से भाग देने पर असमिका उलटें।

सामान्य गलती

−4 से भाग देते समय असमिका का चिह्न न उलटना।

याद रखने की युक्ति

"D को k में लिखें, शर्त रखें, हल करें।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1k का वह मान ज्ञात कीजिए जिसके लिए kx² + 4x + 1 = 0 के दो समान मूल हों।
  2. 2k के किस मान के लिए x² − 10x + k = 0 के मूल बराबर होंगे?
  3. 3k का वह मान ज्ञात कीजिए जिसके लिए kx² − 4x + 2 = 0 के दो समान मूल हों।
मध्यम
  1. 4k के किस मान के लिए x² + 2x + k = 0 के मूल बराबर होंगे?
  2. 5k के किस मान के लिए x² + 4x + k = 0 के मूल बराबर होंगे?
  3. 6k के किस मान के लिए x² − 8x + k = 0 के मूल बराबर होंगे?
चुनौतीपूर्ण
  1. 7k के किन मानों के लिए x² + 2x + k = 0 के दो भिन्न वास्तविक मूल होंगे?
  2. 8k के किन मानों के लिए x² + 6x + k = 0 के वास्तविक मूल होंगे?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 14
  2. 225
  3. 32
  4. 41
  5. 54
  6. 616
  7. 7k < 1
  8. 8k ≤ 9

सूत्र से मूल ज्ञात करना

रोज़मर्रा के जीवन से

गुणनखंड कठिन हो तो एक सूत्र हर बार दोनों मूल देता है।

सरल परिभाषा

द्विघात सूत्र : x = (−b ± √D) / 2a, D = b² − 4ac। D = 0 हो तो दोनों मूल समान, x = −b/2a। D < 0 हो तो वास्तविक मूल नहीं।

सूत्र : x = (−b ± √(b² − 4ac)) / 2a

a, b, cD = b²−4acx = (−b ± √D)/2a

आकृति में : x² − 5x + 6 = 0 : D = 1, x = (5 ± 1)/2 = 3 या 2।

नियम 1 : सूत्र लगाएँ — चिह्न सहित a, b, c रखें, फिर मूल सरल करें।

  • आसान : 2x² − 7x + 3 = 0 : D = 25, x = (7 ± 5)/4 = 3 या 1/2।
  • मध्यम : x² + 2x − 1 = 0 : D = 8, x = (−2 ± √8)/2 = −1 ± √2।
  • परीक्षा-प्रकार : x² − 6x + 9 = 0 : D = 0, x = 6/2 = 3 (दो बार)।

नियम 2 : मूल जाँचें — योग −b/a और गुणनफल c/a प्रयोग करें।

  • आसान : 2x² − 7x + 3 : मूल 3, 1/2 : योग 7/2 ✓, गुणनफल 3/2 ✓।
  • मध्यम : x² + 2x − 1 : योग −2 ✓, गुणनफल (−1+√2)(−1−√2) = 1 − 2 = −1 ✓।
  • परीक्षा-प्रकार : एक मूल समीकरण में वापस रखें।
याद रखें

सूत्र के लिए समीकरण मानक रूप में, दायाँ पक्ष 0, चाहिए।

सामान्य गलती

अंश के केवल कुछ भाग को 2a से भाग देना, जैसे −b ± √D / 2a।

याद रखने की युक्ति

"ऋण b धन-ऋण मूल D, भाग 2a।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1ax² + bx + c = 0 के लिए द्विघाती सूत्र x =
  2. 2सूत्र का उपयोग करके 12x² − 26x − 16 = 0 का बड़ा मूल ज्ञात कीजिए।
  3. 3x² + 8x + 1 = 0 के मूलों का योग कितना है?
मध्यम
  1. 43x² + 3x − 8 = 0 के मूलों का योग कितना है?
  2. 52x² + 3x − 9 = 0 के मूलों का गुणनफल कितना है?
  3. 6सूत्र का उपयोग करके 4x² + 2x − 6 = 0 का छोटा मूल ज्ञात कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 76x² − 4x − 1 = 0 के मूलों का योग कितना है?
  2. 85x² − 5x + 1 = 0 के मूलों का गुणनफल कितना है?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1(−b ± √(b² − 4ac)) / 2a
  2. 28/3
  3. 3−8
  4. 4−1
  5. 5−9/2
  6. 6−3/2
  7. 72/3
  8. 81/5

अस्तित्व संबंधी प्रश्न

रोज़मर्रा के जीवन से

दिए परिमाप और क्षेत्रफल वाला उद्यान संभव है? समीकरण बनाएँ और D से हाँ-नहीं तय करें।

सरल परिभाषा

स्थिति संभव है या नहीं तय करने के लिए द्विघात बनाएँ, D निकालें। D ≥ 0 तो वास्तविक मान हैं; D < 0 तो संभव नहीं। मूल अर्थपूर्ण (धन लंबाई) हैं या नहीं यह भी जाँचें।

formquadraticfindDD ≥ 0possibleD < 0not possible

आकृति में : परिमाप 80 m और क्षेत्रफल 400 m² का उद्यान : x² − 40x + 400 = 0, D = 0, अतः संभव; लंबाई = चौड़ाई = 20 m।

नियम 1 : संभव या नहीं? — उत्तर के लिए D का चिह्न प्रयोग करें।

  • आसान : परिमाप 80 m, क्षेत्रफल 800 m² : x² − 40x + 800 = 0, D = 1600 − 3200 < 0 : संभव नहीं।
  • मध्यम : दो संख्याओं का योग 10 और गुणनफल 30 : x² − 10x + 30 = 0, D = 100 − 120 < 0 : संभव नहीं।
  • परीक्षा-प्रकार : योग 10 और गुणनफल 21 : D = 100 − 84 = 16 > 0, संख्याएँ 3 और 7।

नियम 2 : मान खोजें — संभव हो तो हल करें और केवल अर्थपूर्ण मूल रखें।

  • आसान : (x − 20)² = 0 : लंबाई 20 m, चौड़ाई 20 m (वर्ग)।
  • मध्यम : योग 10, गुणनफल 21 : (x − 3)(x − 7) = 0।
  • परीक्षा-प्रकार : निष्कर्ष सदा वाक्य में लिखें।
याद रखें

D = 0 यानी ठीक एक हल (समान मूल), अक्सर वर्ग या दो समान संख्याएँ।

सामान्य गलती

D = 0 होने पर "संभव नहीं" कहना; D = 0 में भी वैध उत्तर मिलता है।

याद रखने की युक्ति

"D ऋणात्मक न हो तो अस्तित्व है।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1क्या परिमाप 46 cm और क्षेत्रफल 135 cm² वाला आयत संभव है?
  2. 2क्या कोई वास्तविक संख्या x ≠ 0 है जिसके लिए x + 1/x = 4 हो?
  3. 3क्या परिमाप 50 cm और क्षेत्रफल 154 cm² वाला आयत संभव है?
मध्यम
  1. 4क्या परिमाप 14 cm और क्षेत्रफल 14 cm² वाला आयत संभव है?
  2. 5क्या कोई वास्तविक संख्या x ≠ 0 है जिसके लिए x + 1/x = 0 हो?
  3. 6क्या परिमाप 52 cm और क्षेत्रफल 176 cm² वाला आयत संभव है?
चुनौतीपूर्ण
  1. 7क्या ऐसी दो वास्तविक संख्याएँ हैं जिनका योग 13 और गुणनफल 44 हो?
  2. 8क्या ऐसी दो वास्तविक संख्याएँ हैं जिनका योग 12 और गुणनफल 47 हो?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1नहीं
  2. 2हाँ
  3. 3हाँ
  4. 4नहीं
  5. 5नहीं
  6. 6नहीं
  7. 7नहीं
  8. 8नहीं