कक्षा 10 गणित अध्याय 2 बहुपद – नोट्स, प्रश्न उत्तर व MCQ टेस्ट
कक्षा 10 गणित अध्याय 2 बहुपद – नोट्स, प्रश्न उत्तर व MCQ टेस्ट
Class 10 Maths Chapter 2 Polynomial Notes, Questions With Answers & 50 MCQ Test (CBSE / Bihar Board)
📌 पाठ परिचय (Introduction)
बहुपद (Polynomial) बीजगणित का एक बहुत ही मज़ेदार हिस्सा है। यह दो शब्दों से मिलकर बना है: 'बहु' (Poly) यानी बहुत और 'पद' (Nominals) यानी हिस्से या टुकड़े।सरल भाषा में, चर (Variables जैसे x, y) और अचर (Constants जैसे 2, 5) के मिलने से जो समीकरण बनता है, उसे बहुपद कहते हैं, लेकिन एक शर्त है:
"चर (x) की घात (Power) हमेशा एक पूर्ण संख्या (Whole Number) होनी चाहिए।"
यानी घात 0, 1, 2, 3... हो सकती है, लेकिन ऋणात्मक (-1) या भिन्न (1/2) नहीं हो सकती।
हम इस अध्याय में क्या सीखेंगे?
- बहुपद की घात (Degree of Polynomial) पहचानना।
- शून्यक (Zeroes) क्या होते हैं और उन्हें कैसे निकालते हैं।
- शून्यकों और गुणांकों (Coefficients) के बीच जादुई रिश्ता।
- द्विघात बहुपद बनाना जब शून्यक दिए गए हों।
1. बहुपद की घात और प्रकार (Degree & Types)
किसी बहुपद में 'x' की सबसे बड़ी घात (Highest Power) को ही उस बहुपद की घात कहते हैं। इसी आधार पर इनके नाम रखे गए हैं:
1. रैखिक बहुपद (Linear Polynomial)
जिसकी सबसे बड़ी घात 1 हो।सामान्य रूप: ax + b
उदाहरण: 2x + 3, y - 4
2. द्विघात बहुपद (Quadratic Polynomial)
जिसकी सबसे बड़ी घात 2 हो। (सबसे महत्वपूर्ण)सामान्य रूप: ax² + bx + c
उदाहरण: x² - 3x + 2, 4u² + 8u
3. त्रिघात बहुपद (Cubic Polynomial)
जिसकी सबसे बड़ी घात 3 हो।सामान्य रूप: ax³ + bx² + cx + d
उदाहरण: x³ - 2x² + x + 1
2. बहुपद के शून्यक (Zeroes of Polynomials)
परिभाषा: 'x' का वह मान (Value), जिसे बहुपद में रखने पर पूरा बहुपद शून्य (0) बन जाए, उसे उस बहुपद का शून्यक (Zero) कहते हैं।
उदाहरण: मान लीजिए p(x) = x - 3 है।
अगर हम x = 3 रखें, तो p(3) = 3 - 3 = 0
अतः 3 इस बहुपद का शून्यक है।
ग्राफ वाली बात (Graphical Meaning):
किसी बहुपद का ग्राफ X-अक्ष (X-axis) को जितने बिंदुओं पर काटता है, उसके उतने ही शून्यक होते हैं।
- अगर 1 बार काटे → 1 शून्यक
- अगर 2 बार काटे → 2 शून्यक
- अगर न काटे → कोई शून्यक नहीं
किसी बहुपद का ग्राफ X-अक्ष (X-axis) को जितने बिंदुओं पर काटता है, उसके उतने ही शून्यक होते हैं।
- अगर 1 बार काटे → 1 शून्यक
- अगर 2 बार काटे → 2 शून्यक
- अगर न काटे → कोई शून्यक नहीं
3. शून्यकों और गुणांकों में संबंध (सबसे महत्वपूर्ण)
यह टॉपिक परीक्षा की जान है। हम द्विघात बहुपद (Quadratic Polynomial) के लिए संबंध देखेंगे।
माना कि द्विघात बहुपद ax² + bx + c के दो शून्यक α (अल्फा) और β (बीटा) हैं। तो इनके बीच दो रिश्ते होते हैं:
रिश्ता 1: शून्यकों का योग (Sum)
α + β = -b / a
(अर्थात: -x का गुणांक / x² का गुणांक)
रिश्ता 2: शून्यकों का गुणनफल (Product)
αβ = c / a
(अर्थात: अचर पद / x² का गुणांक)
4. द्विघात बहुपद बनाना
अगर आपको प्रश्न में शून्यकों का योग और गुणनफल पहले से दिया हो, तो बहुपद कैसे बनाएँ?
सूत्र (Formula):
x² - (शून्यकों का योग)x + (शून्यकों का गुणनफल)
संक्षेप में: x² - (α + β)x + (αβ)
📝 परीक्षा सारांश (Exam Summary)
- 📈 ग्राफ (1 अंक): y = p(x) का ग्राफ X-अक्ष को जितनी बार काटता या छूता है, उस बहुपद के शून्यकों (Zeros) की संख्या उतनी ही होती है। Y-अक्ष को न गिनें।
- 🤝 शून्यक और गुणांक संबंध: द्विघात बहुपद (ax² + bx + c) के लिए ये दो सूत्र कंठस्थ कर लें:
• शून्यकों का योग (α + β) = -b/a
• शून्यकों का गुणनफल (αβ) = c/a - 🛠️ बहुपद बनाना: यदि प्रश्न में 'शून्यकों का योग' (S) और 'गुणनफल' (P) सीधे दिया हो, तो यह सूत्र लगाएँ: k[x² - (S)x + (P)]।
- ⚠️ सावधान रहें: प्रश्न ध्यान से पढ़ें। कभी-कभी 'शून्यक' (α, β) दिए होते हैं, और कभी 'शून्यकों का योग' (α+β)। यदि केवल शून्यक दिए हों, तो पहले उनका योग और गुणा खुद निकालें।
"बहुपद में सबसे ज्यादा गलती '-b/a' वाले सूत्र में माइनस साइन लगाने में होती है। चिन्हों का विशेष ध्यान रखें।"
📋 पाठ-आधारित महत्वपूर्ण प्रश्न (Self Test)
(नीचे दिए गए प्रश्नों को हल करें और अपनी तैयारी जाँचें - सभी प्रश्न चरण-दर-चरण हल किए गए हैं)
Q1. बहुपद 5x³ - 4x² + x - √2 की घात (Degree) ज्ञात करें।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: बहुपद में चर (x) की सभी घातों को देखें।
यहाँ पद हैं: 5x³ (घात 3), -4x² (घात 2), x (घात 1)।
चरण 2: सबसे बड़ी घात चुनें।
सबसे बड़ी घात = 3
उत्तर: 3 (यह एक त्रिघात बहुपद है)
चरण 1: बहुपद में चर (x) की सभी घातों को देखें।
यहाँ पद हैं: 5x³ (घात 3), -4x² (घात 2), x (घात 1)।
चरण 2: सबसे बड़ी घात चुनें।
सबसे बड़ी घात = 3
उत्तर: 3 (यह एक त्रिघात बहुपद है)
Q2. यदि p(x) = x² - 3x + 2 है, तो p(1) का मान ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: जहाँ-जहाँ 'x' है, वहाँ '1' रखें।
p(1) = (1)² - 3(1) + 2
चरण 2: सरल करें।
p(1) = 1 - 3 + 2
p(1) = 3 - 3 = 0
उत्तर: 0 (चूँकि मान 0 आया है, इसलिए 1 इसका एक शून्यक भी है)
चरण 1: जहाँ-जहाँ 'x' है, वहाँ '1' रखें।
p(1) = (1)² - 3(1) + 2
चरण 2: सरल करें।
p(1) = 1 - 3 + 2
p(1) = 3 - 3 = 0
उत्तर: 0 (चूँकि मान 0 आया है, इसलिए 1 इसका एक शून्यक भी है)
Q3. द्विघात बहुपद x² - 3 के शून्यक ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: शून्यक निकालने के लिए बहुपद को 0 के बराबर रखें।
x² - 3 = 0
चरण 2: संख्या को दूसरी तरफ ले जाएँ।
x² = 3
चरण 3: दोनों तरफ वर्गमूल (Root) करें।
x = ±√3
उत्तर: शून्यक √3 और -√3 हैं।
चरण 1: शून्यक निकालने के लिए बहुपद को 0 के बराबर रखें।
x² - 3 = 0
चरण 2: संख्या को दूसरी तरफ ले जाएँ।
x² = 3
चरण 3: दोनों तरफ वर्गमूल (Root) करें।
x = ±√3
उत्तर: शून्यक √3 और -√3 हैं।
Q4. यदि बहुपद 2x² + 5x - 12 के शून्यक α और β हैं, तो α + β का मान बताएँ।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: तुलना करें ax² + bx + c से।
यहाँ a = 2, b = 5, c = -12
चरण 2: सूत्र का प्रयोग करें।
शून्यकों का योग (α + β) = -b / a
= -(5) / 2
उत्तर: -5/2
चरण 1: तुलना करें ax² + bx + c से।
यहाँ a = 2, b = 5, c = -12
चरण 2: सूत्र का प्रयोग करें।
शून्यकों का योग (α + β) = -b / a
= -(5) / 2
उत्तर: -5/2
Q5. एक द्विघात बहुपद ज्ञात कीजिए जिसके शून्यकों का योग 4 तथा गुणनफल 1 है।
👁️
उत्तर देखें
हल:
दिया है: (α + β) = 4 और (αβ) = 1
चरण 1: सूत्र लिखें।
बहुपद = x² - (योग)x + (गुणनफल)
चरण 2: मान रखें।
= x² - (4)x + (1)
= x² - 4x + 1
उत्तर: x² - 4x + 1
दिया है: (α + β) = 4 और (αβ) = 1
चरण 1: सूत्र लिखें।
बहुपद = x² - (योग)x + (गुणनफल)
चरण 2: मान रखें।
= x² - (4)x + (1)
= x² - 4x + 1
उत्तर: x² - 4x + 1
Q6. बहुपद 4u² + 8u के शून्यक ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: बहुपद को 0 के बराबर रखें और कॉमन लें।
4u² + 8u = 0
4u(u + 2) = 0
चरण 2: अलग-अलग 0 के बराबर करें।
स्थिति 1: 4u = 0 ⇒ u = 0
स्थिति 2: u + 2 = 0 ⇒ u = -2
उत्तर: शून्यक 0 और -2 हैं।
चरण 1: बहुपद को 0 के बराबर रखें और कॉमन लें।
4u² + 8u = 0
4u(u + 2) = 0
चरण 2: अलग-अलग 0 के बराबर करें।
स्थिति 1: 4u = 0 ⇒ u = 0
स्थिति 2: u + 2 = 0 ⇒ u = -2
उत्तर: शून्यक 0 और -2 हैं।
Q7. जाँच कीजिए कि क्या -1 बहुपद x³ - 2x² - x + 2 का शून्यक है?
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: x की जगह -1 रखें।
P(-1) = (-1)³ - 2(-1)² - (-1) + 2
चरण 2: चिन्हों का ध्यान रखकर हल करें।
= -1 - 2(1) + 1 + 2
= -1 - 2 + 1 + 2
= -3 + 3 = 0
उत्तर: हाँ, -1 इस बहुपद का एक शून्यक है क्योंकि मान 0 आया।
चरण 1: x की जगह -1 रखें।
P(-1) = (-1)³ - 2(-1)² - (-1) + 2
चरण 2: चिन्हों का ध्यान रखकर हल करें।
= -1 - 2(1) + 1 + 2
= -1 - 2 + 1 + 2
= -3 + 3 = 0
उत्तर: हाँ, -1 इस बहुपद का एक शून्यक है क्योंकि मान 0 आया।
Q8. (दीर्घ) बहुपद x² - 2x - 8 के शून्यक ज्ञात करें और संबंध की सत्यता की जाँच करें।
👁️
उत्तर देखें
हल:
भाग A: शून्यक निकालना (Splitting middle term)
चरण 1: x² - 2x - 8 = 0
ऐसी संख्याएँ सोचें जिनका गुणा -8 हो और जोड़ -2 हो। (-4 और +2)
x² - 4x + 2x - 8 = 0
x(x - 4) + 2(x - 4) = 0
(x - 4)(x + 2) = 0
शून्यक: x = 4, x = -2 (यानी α=4, β=-2)
भाग B: जाँच (a=1, b=-2, c=-8)
1. योग: α + β = 4 + (-2) = 2
सूत्र से: -b/a = -(-2)/1 = 2 (सही है)
2. गुणनफल: αβ = 4 × (-2) = -8
सूत्र से: c/a = -8/1 = -8 (सही है)
भाग A: शून्यक निकालना (Splitting middle term)
चरण 1: x² - 2x - 8 = 0
ऐसी संख्याएँ सोचें जिनका गुणा -8 हो और जोड़ -2 हो। (-4 और +2)
x² - 4x + 2x - 8 = 0
x(x - 4) + 2(x - 4) = 0
(x - 4)(x + 2) = 0
शून्यक: x = 4, x = -2 (यानी α=4, β=-2)
भाग B: जाँच (a=1, b=-2, c=-8)
1. योग: α + β = 4 + (-2) = 2
सूत्र से: -b/a = -(-2)/1 = 2 (सही है)
2. गुणनफल: αβ = 4 × (-2) = -8
सूत्र से: c/a = -8/1 = -8 (सही है)
Q9. (दीर्घ) यदि बहुपद x² - 5 के शून्यक α और β हैं, तो α + β और αβ का मान लिखें।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: इसे मानक रूप (ax² + bx + c) में लिखें।
x² + 0x - 5 (यहाँ x वाला पद नहीं था, इसलिए 0x लिखा)
अतः a = 1, b = 0, c = -5
चरण 2: सूत्र लगाएँ।
- α + β = -b/a = -0/1 = 0
- αβ = c/a = -5/1 = -5
चरण 1: इसे मानक रूप (ax² + bx + c) में लिखें।
x² + 0x - 5 (यहाँ x वाला पद नहीं था, इसलिए 0x लिखा)
अतः a = 1, b = 0, c = -5
चरण 2: सूत्र लगाएँ।
- α + β = -b/a = -0/1 = 0
- αβ = c/a = -5/1 = -5
Q10. यदि α और β बहुपद 2x² + 3x - 6 के शून्यक हैं, तो α² + β² का मान ज्ञात करें।
👁️
उत्तर देखें
हल:
चरण 1: पहले α+β और αβ निकालें। (a=2, b=3, c=-6)
α + β = -3/2
αβ = -6/2 = -3
चरण 2: बीजगणित सूत्र (a+b)² = a² + b² + 2ab का प्रयोग करें।
α² + β² = (α + β)² - 2αβ
चरण 3: मान रखें।
= (-3/2)² - 2(-3)
= 9/4 + 6
= 9/4 + 24/4 (लघुत्तम 4 लिया)
= 33/4
उत्तर: 33/4
चरण 1: पहले α+β और αβ निकालें। (a=2, b=3, c=-6)
α + β = -3/2
αβ = -6/2 = -3
चरण 2: बीजगणित सूत्र (a+b)² = a² + b² + 2ab का प्रयोग करें।
α² + β² = (α + β)² - 2αβ
चरण 3: मान रखें।
= (-3/2)² - 2(-3)
= 9/4 + 6
= 9/4 + 24/4 (लघुत्तम 4 लिया)
= 33/4
उत्तर: 33/4
📘 यह MCQ टेस्ट बोर्ड परीक्षा पैटर्न पर आधारित है।
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