कक्षा 10 गणित अध्याय 2: बहुपद | नोट्स, प्रश्न-उत्तर व MCQ टेस्ट | Bihar Board
अध्याय 2 : बहुपद
📖 शुरुआत — बहुपद क्यों जरूरी है?
मैं जब भी यह अध्याय शुरू करता हूँ, छात्रों से एक सवाल पूछता हूँ — "क्या आपने कभी ऐसा व्यंजक देखा है जिसमें x की घात 0, 1, 2, 3… जैसी पूर्ण संख्याएँ हों?" जवाब होता है — हाँ, जैसे 2x+3, x²−5। बस, यही बहुपद है।
बहुपद बीजगणित का महत्वपूर्ण भाग है। बहुपद में चर जैसे x, y तथा अचर संख्याएँ होती हैं और चर की घातें 0, 1, 2, 3… जैसी पूर्ण संख्याएँ होती हैं। इस अध्याय में बहुपद की घात, प्रकार, शून्यक, ग्राफ तथा शून्यकों और गुणांकों के बीच संबंध को समझेंगे।
🔢 पहला कदम — बहुपद की घात और प्रकार कैसे पहचानें?
किसी बहुपद में चर की सबसे बड़ी घात को उस बहुपद की घात (Degree) कहते हैं।
| घात | नाम | सामान्य रूप | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| 0 | अचर बहुपद | c | 5, −7, √2 |
| 1 | रैखिक | ax + b | 2x + 3 |
| 2 | द्विघात | ax² + bx + c | x² − 3x + 2 |
| 3 | त्रिघात | ax³ + bx² + cx + d | x³ − 2x² + x + 1 |
🎯 दूसरा कदम — बहुपद के शून्यक क्या हैं?
'x' का वह मान जिसे बहुपद में रखने पर बहुपद का मान 0 हो जाए, उस बहुपद का शून्यक कहलाता है।
📈 तीसरा कदम — ग्राफ और शून्यक में क्या संबंध है?
बहुपद y=p(x) का ग्राफ x-अक्ष को जिन बिंदुओं पर काटता या छूता है, उन x-निर्देशांकों के मान बहुपद के वास्तविक शून्यक होते हैं।
x-अक्ष को 1 बिंदु पर काटे/छुए → 1 वास्तविक शून्यक
2 बिंदुओं पर काटे → 2 वास्तविक शून्यक
3 बिंदुओं पर काटे → 3 वास्तविक शून्यक
x-अक्ष से कोई प्रतिच्छेद नहीं → कोई वास्तविक शून्यक नहीं
🤝 चौथा कदम — शून्यकों और गुणांकों में क्या संबंध है?
यह इस अध्याय का सबसे ज्यादा पूछा जाने वाला टॉपिक है। यदि द्विघात बहुपद
के शून्यक α और β हैं, तो:
🧩 पाँचवां कदम — दिए गए शून्यकों से द्विघात बहुपद बनाना
यदि केवल शून्यकों का योग S और गुणनफल P दिया हो, तो:
यदि किसी अन्य leading coefficient की आवश्यकता हो तो सामान्यतः गैर-शून्य स्थिर गुणक k से गुणा करके k[x²−Sx+P] भी लिया जा सकता है।
🧮 6. द्विघात बहुपद के शून्यक निकालना (मध्य पद विभाजन)
जब बहुपद सरलता से गुणनखंडों में टूट जाए, तो शून्यक निकालने की सबसे आसान विधि factorisation है।
📐 7. त्रिघात बहुपद के उपयोगी संबंध
त्रिघात बहुपद का सामान्य रूप:
यदि इसके शून्यक α, β, γ हैं, तो:
🧠 8. विद्यार्थियों की सामान्य गलतियाँ
- −b/a में minus sign भूल जाना।
- शून्यकों का योग और गुणनफल आपस में बदल देना।
- ग्राफ में Y-अक्ष को देखकर शून्यकों की संख्या बताना (हमेशा केवल X-अक्ष देखें)।
- शून्यक दिए हों तो पहले उनका योग और गुणनफल न निकालना।
- x²−5 में x वाला पद नहीं होने पर b=0 न मानना।
- गुणनखंड निकालते समय मध्य पद के चिन्हों में गलती करना।
📌 9. परीक्षा सारांश
- बहुपद में चर की घात 0,1,2,3… जैसी पूर्ण संख्या होती है।
- सबसे बड़ी घात = बहुपद की घात।
- रैखिक: घात 1; द्विघात: घात 2; त्रिघात: घात 3।
- p(a)=0 होने पर a, p(x) का शून्यक है।
- ग्राफ के x-अक्ष से मिलने वाले बिंदुओं की x-values वास्तविक शून्यक बताती हैं।
- ax²+bx+c के लिए α+β=−b/a और αβ=c/a।
- शून्यकों का योग S और गुणनफल P हो तो monic द्विघात बहुपद x²−Sx+P है।
- दिए गए शून्यकों α,β से p(x)=(x−α)(x−β) भी बनाया जा सकता है।
- त्रिघात ax³+bx²+cx+d के लिए α+β+γ=−b/a और αβγ=−d/a।
- परीक्षा में हर calculation को अलग चरण में लिखना step marking के लिए उपयोगी है।
🎯 10. अभ्यास प्रश्न — Step-by-Step समाधान
चरण 1: बहुपद को 0 के बराबर रखें: 2x² + 5x − 12 = 0
चरण 2: 2 × (−12) = −24। दो संख्याएँ जिनका गुणनफल −24 और योग 5 हो: 8 और −3।
चरण 3: 2x² + 8x − 3x − 12 = 0
चरण 4: 2x(x + 4) − 3(x + 4) = 0 ⇒ (x + 4)(2x − 3) = 0
चरण 5: x = −4 या x = 3/2।
अंतिम उत्तर: शून्यक = −4 और 3/2।
चरण 1: तुलना करने पर: a = 5, b = −14, c = 8
चरण 2: शून्यकों का योग (α + β) = −b/a = −(−14)/5 = 14/5
चरण 3: शून्यकों का गुणनफल (αβ) = c/a = 8/5
अंतिम उत्तर: योग = 14/5, गुणनफल = 8/5।
चरण 1: दिया है: S = −3, P = 2
चरण 2: सूत्र: p(x) = x² − Sx + P
चरण 3: p(x) = x² − (−3)x + 2 = x² + 3x + 2
अंतिम उत्तर: बहुपद = x² + 3x + 2।
चरण 1: p(x) = x³ − 2x² − x + 2 में x = −1 रखें।
चरण 2: p(−1) = (−1)³ − 2(−1)² − (−1) + 2
चरण 3: = −1 − 2(1) + 1 + 2 = −3 + 3 = 0
अंतिम उत्तर: चूँकि शेषफल 0 है, अतः −1 शून्यक है।
चरण 1: x² − 2x − 8 = (x − 4)(x + 2) = 0 ⇒ शून्यक α = 4, β = −2।
चरण 2: योग की जाँच: α + β = 4 + (−2) = 2; सूत्र से: −b/a = −(−2)/1 = 2 (सत्य)
चरण 3: गुणनफल की जाँच: αβ = 4 × (−2) = −8; सूत्र से: c/a = −8/1 = −8 (सत्य)
चरण 1: a = 2, b = 3, c = −6 ⇒ α + β = −3/2, αβ = −6/2 = −3
चरण 2: सर्वसमिका: α² + β² = (α + β)² − 2αβ
चरण 3: = (−3/2)² − 2(−3) = 9/4 + 6 = 9/4 + 24/4 = 33/4
अंतिम उत्तर: 33/4।
चरण 1: गुणनखंड प्रमेय से, यदि (x − 1) गुणनखंड है, तो x = 1 पर बहुपद शून्य होगा।
चरण 2: (1)² + (1) + k = 0 ⇒ 2 + k = 0 ⇒ k = −2
अंतिम उत्तर: k = −2।
चरण 1: मानक रूप: 1x² + 0x − 5, जहाँ a = 1, b = 0, c = −5
चरण 2: योग = −b/a = −0/1 = 0
चरण 3: गुणनफल = c/a = −5/1 = −5।
चरण 1: शून्यक α = 5, β = −3
चरण 2: योग (S) = 5 + (−3) = 2; गुणनफल (P) = 5 × (−3) = −15
चरण 3: बहुपद: x² − Sx + P = x² − 2x − 15।
1. शून्यकों का योग: α + β + γ = −b/a
2. दो-दो शून्यकों के गुणनफलों का योग: αβ + βγ + γα = c/a
3. तीनों शून्यकों का गुणनफल: αβγ = −d/a।
चरण 1 (शून्यक निकालना): x² − 2x − 8 = 0
⇒ x² − 4x + 2x − 8 = 0
⇒ x(x − 4) + 2(x − 4) = 0
⇒ (x − 4)(x + 2) = 0 ⇒ x = 4, x = −2
अतः शून्यक α = 4 तथा β = −2 हैं।
चरण 2 (संबंध की जाँच): a = 1, b = −2, c = −8
(i) शून्यकों का योग = α + β = 4 + (−2) = 2
सूत्र से: −b/a = −(−2)/1 = 2 (सत्य)
(ii) शून्यकों का गुणनफल = αβ = 4 × (−2) = −8
सूत्र से: c/a = −8/1 = −8 (सत्य)
अतः दोनों संबंध पूर्णतः सत्यापित होते हैं।
चरण 1: 2x² + 5x − 12 = 0
⇒ 2x² + 8x − 3x − 12 = 0
⇒ 2x(x + 4) − 3(x + 4) = 0
⇒ (x + 4)(2x − 3) = 0 ⇒ x = −4 या x = 3/2
अतः शून्यक α = −4 तथा β = 3/2 हैं।
चरण 2 (जाँच): a = 2, b = 5, c = −12
(i) α + β = −4 + 3/2 = (−8 + 3)/2 = −5/2
सूत्र से: −b/a = −5/2 (सत्यापित)
(ii) αβ = (−4) × (3/2) = −6
सूत्र से: c/a = −12/2 = −6 (सत्यापित)।
चरण 1: दिया गया बहुपद 2x² + 3x − 6 है, जहाँ a = 2, b = 3, c = −6।
चरण 2: शून्यकों का योग: α + β = −b/a = −3/2
चरण 3: शून्यकों का गुणनफल: αβ = c/a = −6/2 = −3
चरण 4: हम जानते हैं कि (α + β)² = α² + β² + 2αβ
⇒ α² + β² = (α + β)² − 2αβ
चरण 5: मान रखने पर: α² + β² = (−3/2)² − 2(−3)
= 9/4 + 6 = (9 + 24)/4 = 33/4
अंतिम उत्तर: 33/4।
चरण 1: दिया है: S = α + β = 4, P = αβ = 1
चरण 2: द्विघात बहुपद का सूत्र: p(x) = k [x² − Sx + P]
k = 1 लेने पर: p(x) = x² − 4x + 1
चरण 3 (उत्तर की जाँच): p(x) = x² − 4x + 1 में a = 1, b = −4, c = 1
योग = −b/a = −(−4)/1 = 4 (सही)
गुणनफल = c/a = 1/1 = 1 (सही)।
अतः बहुपद x² − 4x + 1 सही है।
त्रिघात बहुपद ax³ + bx² + cx + d (जहाँ a ≠ 0) के अधिकतम 3 वास्तविक शून्यक α, β और γ होते हैं:
1. शून्यकों का योग: α + β + γ = −(x² का गुणांक) / (x³ का गुणांक) = −b/a
2. दो-दो शून्यकों के गुणनफलों का योग: αβ + βγ + γα = (x का गुणांक) / (x³ का गुणांक) = c/a
3. तीनों शून्यकों का गुणनफल: αβγ = −(अचर पद) / (x³ का गुणांक) = −d/a
ये तीनों संबंध त्रिघात समीकरण के मूलों और गुणांकों का सटीक बीजगणितीय सत्यापन प्रस्तुत करते हैं।
📝 50 MCQ Online Test
हर प्रश्न में विकल्प चुनते ही सही उत्तर हरे रंग में ✓ और चुना गया गलत उत्तर लाल रंग में ✕ दिखाई देगा। सभी प्रश्न करना अनिवार्य नहीं है।
🔄 एक नजर में पूरा अध्याय
घात पहचानें → बहुपद का प्रकार जानें → p(a)=0 से शून्यक जाँचें → ग्राफ में X-अक्ष देखें → द्विघात में α+β=−b/a और αβ=c/a लगाएँ → दिए हुए शून्यकों से x²−(α+β)x+αβ बनाएं → परीक्षा में गणना को चरणों (Steps) में लिखें।
Self Study मंत्र: हर formula को केवल याद करने के बजाय कम-से-कम एक numerical उदाहरण पर लगाएँ। विशेष रूप से −b/a में minus sign और शून्यकों के गुणनफल c/a पर ध्यान दें।
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