बीजगणित के मूल सिद्धांत
मुख्य अवधारणाएं एवं सूत्र
बीजगणित के मूल सिद्धांतों के लिए 5-7 आवश्यक अवधारणाएं प्रदान करें:
| # | अवधारणा | संक्षिप्त व्याख्या |
|---|---|---|
| 1 | रैखिक समीकरण | घात 1 वाले समीकरण (चर की उच्चतम घात 1 है) जैसे, 2x + 3 = 7 |
| 2 | द्विघात समीकरण | घात 2 वाले समीकरण (चर की उच्चतम घात 2 है) जैसे, x² - 5x + 6 = 0 |
| 3 | बीजीय सर्वसमिकाएं | चरों के सभी मानों के लिए सत्य समीकरण, त्वरित गणना के लिए उपयोगी |
| 4 | गुणनखंडन | व्यंजकों को सरल गुणनात्मक घटकों में तोड़ना |
| 5 | युगपत समीकरण | एक साथ हल किए जाने वाले एकाधिक चरों वाले दो या अधिक समीकरण |
| 6 | समीकरण की घात | समीकरण में चर की उच्चतम घात उसके प्रकार को निर्धारित करती है |
आवश्यक सूत्र
| सूत्र | उपयोग |
|---|---|
| (a+b)² = a² + 2ab + b² | द्विपदों का वर्ग करने या (x+3)² जैसे व्यंजकों का विस्तार करने पर |
| (a-b)² = a² - 2ab + b² | घटाव वाले द्विपदों का वर्ग करने या (x-5)² का विस्तार करने पर |
| a² - b² = (a+b)(a-b) | वर्गों के अंतर का गुणनखंडन या 16-9 को सरल करने पर |
| (a+b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³ | घन विस्तार और आयतन गणना के लिए |
| (a-b)³ = a³ - 3a²b + 3ab² - b³ | घटाव वाले घन विस्तार के लिए |
10 अभ्यास बहुविकल्पीय प्रश्न
Q1. यदि (x+4)² = 49 है, तो x का मान ज्ञात कीजिए। A) 3 B) -11 C) 3 या -11 D) 7 या -7
उत्तर: C) 3 या -11
हल: (x+4)² = 49 वर्गमूल लेने पर: x+4 = ±7 स्थिति 1: x+4 = 7 → x = 3 स्थिति 2: x+4 = -7 → x = -11
शॉर्टकट: याद रखें कि √49 = ±7 (धनात्मक और ऋणात्मक दोनों)
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - वर्गमूल विधि का उपयोग करके द्विघात समीकरणों को हल करना
Q2. गुणनखंडन कीजिए: x² - 9 A) (x-3)² B) (x+3)² C) (x+3)(x-3) D) (x-9)(x+1)
उत्तर: C) (x+3)(x-3)
हल: सर्वसमिका का उपयोग करते हुए: a² - b² = (a+b)(a-b) यहाँ, x² - 9 = x² - 3² = (x+3)(x-3)
शॉर्टकट: वर्गों का अंतर हमेशा (योग)(अंतर) के रूप में गुणनखंडित होता है
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - सर्वसमिकाओं का उपयोग करके गुणनखंडन
Q3. एक रेलगाड़ी (x+20) किमी/घंटा की गति से चलती है। यदि यह 5 घंटे में 300 किमी की दूरी तय करती है, तो x ज्ञात कीजिए। A) 40 B) 50 C) 60 D) 70
उत्तर: A) 40
हल: गति = दूरी/समय x+20 = 300/5 = 60 x = 60-20 = 40
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - गति-दूरी समस्याओं में रैखिक समीकरण
Q4. यदि x + 1/x = 5 है, तो x² + 1/x² ज्ञात कीजिए। A) 23 B) 25 C) 27 D) 29
उत्तर: A) 23
हल: दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: (x + 1/x)² = 5² x² + 2(x)(1/x) + 1/x² = 25 x² + 2 + 1/x² = 25 x² + 1/x² = 25-2 = 23
शॉर्टकट: याद रखें (a+b)² = a² + 2ab + b²
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - बीजीय प्रक्रिया और सर्वसमिकाएं
Q5. दो क्रमागत विषम संख्याओं का योग 84 है। बड़ी संख्या ज्ञात कीजिए। A) 41 B) 43 C) 45 D) 47
उत्तर: B) 43
हल: माना संख्याएँ x और x+2 हैं x + (x+2) = 84 2x + 2 = 84 2x = 82 x = 41 बड़ी संख्या = 41+2 = 43
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - शब्द समस्याओं में रैखिक समीकरण
Q6. यदि (3x-2)(2x+5) = ax² + bx + c है, तो a+b+c ज्ञात कीजिए। A) 25 B) 30 C) 35 D) 40
उत्तर: C) 35
हल: (3x-2)(2x+5) = 6x² + 15x - 4x - 10 = 6x² + 11x - 10 अतः: a=6, b=11, c=-10 a+b+c = 6+11-10 = 7
सुधार: मुझे पुनः गणना करने दीजिए a+b+c = 6+11+(-10) = 7 उत्तर होना चाहिए: इनमें से कोई नहीं (7)
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - विस्तार और गुणांक पहचान
Q7. 200 मीटर लंबे एक प्लेटफॉर्म पर दो रेलगाड़ियाँ हैं। रेलगाड़ी A (x मीटर) और रेलगाड़ी B (x+50 मीटर)। यदि उनकी कुल लंबाई 550 मीटर है, तो x ज्ञात कीजिए। A) 200 B) 250 C) 300 D) 350
उत्तर: B) 250
हल: x + (x+50) = 550 2x + 50 = 550 2x = 500 x = 250
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - रेलगाड़ी की लंबाई की समस्याओं में रैखिक समीकरण
Q8. यदि x² - 5x + 6 = 0 और y² - 5y + 6 = 0 है, जहाँ x ≠ y है, तो x+y ज्ञात कीजिए। A) 5 B) 6 C) 7 D) 8
उत्तर: A) 5
हल: दोनों समीकरण समान हैं: x² - 5x + 6 = 0 गुणनखंडन करने पर: (x-2)(x-3) = 0 अतः: x = 2 या 3, y = 2 या 3 चूँकि x ≠ y है, इसलिए हमारे पास x=2, y=3 या x=3, y=2 है दोनों स्थितियों में: x+y = 5
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - द्विघात समीकरण और मूल
Q9. यदि (x+y)² = 36 और xy = 8 है, तो x² + y² ज्ञात कीजिए। A) 20 B) 28 C) 36 D) 44
उत्तर: B) 20
हल: (x+y)² = x² + 2xy + y² = 36 दिया गया है xy = 8, इसलिए 2xy = 16 x² + y² + 16 = 36 x² + y² = 36-16 = 20
शॉर्टकट: x² + y² = (x+y)² - 2xy
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - बीजीय सर्वसमिकाओं का अनुप्रयोग
Q10. कोहरे के कारण एक रेलगाड़ी की गति 10 किमी/घंटा कम हो जाती है। 270 किमी की दूरी तय करने में इसे 3 घंटे अधिक लगते हैं। मूल गति ज्ञात कीजिए। A) 45 B) 50 C) 55 D) 60
उत्तर: A) 45
हल: माना मूल गति = x किमी/घंटा मूल समय = 270/x घंटे नई गति = (x-10) किमी/घंटा नया समय = 270/(x-10) घंटे दिया गया है: 270/(x-10) - 270/x = 3 हल करने पर: 270x - 270(x-10) = 3x(x-10) 2700 = 3x² - 30x x² - 10x - 900 = 0 (x-45)(x+40) = 0 x = 45 (गति ऋणात्मक नहीं हो सकती)
अवधारणा: बीजगणित के मूल सिद्धांत - समय-गति समस्याओं में द्विघात समीकरण
5 पिछले वर्षों के प्रश्न
PYQ 1. यदि a+b = 10 और a-b = 4 है, तो a² + b² ज्ञात कीजिए RRB NTPC 2021 CBT-1
उत्तर: 58
हल: a+b = 10 और a-b = 4 से: जोड़ने पर: 2a = 14 → a = 7 घटाने पर: 2b = 6 → b = 3 a² + b² = 7² + 3² = 49 + 9 = 58
वैकल्पिक: a² + b² = ½[(a+b)² + (a-b)²] = ½[100 + 16] = 58
परीक्षा टिप: योग और अंतर के पदों में a² + b² के लिए सर्वसमिका याद रखें
PYQ 2. पूर्णतः गुणनखंडन कीजिए: 4x² - 25 RRB Group D 2022
उत्तर: (2x+5)(2x-5)
हल: 4x² - 25 = (2x)² - 5² = (2x+5)(2x-5)
परीक्षा टिप: गुणनखंडन समस्याओं में हमेशा पूर्ण वर्गों को देखें
PYQ 3. यदि x + 1/x = 3 है, तो x³ + 1/x³ ज्ञात कीजिए RRB ALP 2018
उत्तर: 18
हल: सर्वसमिका का उपयोग करते हुए: a³ + b³ = (a+b)³ - 3ab(a+b) x³ + 1/x³ = (x + 1/x)³ - 3(x)(1/x)(x + 1/x) = 3³ - 3(1)(3) = 27 - 9 = 18
परीक्षा टिप: (a+b) के पदों में a³ + b³ के लिए सर्वसमिका याद रखें
PYQ 4. हल कीजिए: 3(x-2) + 5 = 2(x+1) - 1 RRB JE 2019
उत्तर: x = 2
हल: 3x - 6 + 5 = 2x + 2 - 1 3x - 1 = 2x + 1 3x - 2x = 1 + 1 x = 2
परीक्षा टिप: पहले कोष्ठकों का विस्तार करें, फिर समान पदों को एकत्रित करें
PYQ 5. दो क्रमागत सम संख्याओं का गुणनफल 168 है। उनका योग ज्ञात कीजिए। RPF SI 2019
उत्तर: 26
हल: माना संख्याएँ x और x+2 हैं x(x+2) = 168 x² + 2x - 168 = 0 (x+14)(x-12) = 0 x = 12 (धनात्मक मान लेते हुए) संख्याएँ: 12 और 14 योग = 12 + 14 = 26
परीक्षा टिप: क्रमागत संख्या समस्याओं के लिए, हमेशा धनात्मक और ऋणात्मक दोनों मूलों पर विचार करें
गति ट्रिक्स और शॉर्टकट
| स्थिति | शॉर्टकट | उदाहरण |
|---|---|---|
| a+b और ab दिए होने पर a² + b² ज्ञात करना | उपयोग करें: a² + b² = (a+b)² - 2ab | यदि a+b=7, ab=10, तो a² + b² = 49-20 = 29 |
| वर्गों का अंतर | a² - b² = (a+b)(a-b) | 49-36 = (7+6)(7-6) = 13×1 = 13 |
| 5 पर समाप्त होने वाली संख्याओं का वर्ग करना | (x5)² = x(x+1) सौ + 25 | 35² = 3×4 सौ + 25 = 1225 |
| सममित व्यंजकों का मान ज्ञात करना | सीधे सर्वसमिकाओं का उपयोग करें | यदि x + 1/x = 4, तो x² + 1/x² = 16-2 = 14 |
| (x-a)(x-b) = 0 को हल करना | मूल सीधे a और b हैं | (x-3)(x-7) = 0 → x = 3 या 7 |
बचने के लिए सामान्य गलतियाँ
| गलती | विद्यार्थी इसे क्यों करते हैं | सही दृष्टिकोण |
|---|---|---|
| वर्गमूल लेते समय ± चिह्न भूल जाना | केवल धनात्मक मूल मान लेना | हमेशा धनात्मक और ऋणात्मक दोनों मूलों पर विचार करें: √9 = ±3 |
| (a+b)² के गलत विस्तार में | a² + b² लिखना (2ab छूट जाता है) | याद रखें: (a+b)² = a² + 2ab + b² |
| गुणनखंडन में चिह्न की त्रुटियाँ | (a-b)² = a² - b² बनाना | याद रखें: (a-b)² = a² - 2ab + b² |
| हलों की जाँच न करना | सत्यापन के बिना प्रतिस्थापित करना | हमेशा वापस मूल में रखकर हलों की जाँच करें |
| चरों को गलत तरीके से काटना | शून्य हो सकने वाले चर से विभाजित करना | विभाजित करने के बजाय सामान्य पदों को गुणनखंडित करें |
त्वरित पुनरावृत्ति फ्लैशकार्ड
| सामने (प्रश्न/पद) | पीछे (उत्तर) |
|---|---|
| (a+b)² | a² + 2ab + b² |
| (a-b)² | a² - 2ab + b² |
| a² - b² | (a+b)(a-b) |
| यदि x + 1/x = k, तो x² + 1/x² | k² - 2 |
| ax² + bx + c = 0 के मूलों का योग | -b/a |
| ax² + bx + c = 0 के मूलों का गुणनफल | c/a |
| यदि a+b और a-b दिए गए हैं, तो ab ज्ञात करें | उपयोग करें: ab = ¼[(a+b)² - (a-b)²] |
| रैखिक समीकरण की घात | 1 |
| द्विघात समीकरण की घात | 2 |
| द्विघात समीकरण के हलों की संख्या | 2 (वास्तविक या सम्मिश्र हो सकते हैं) |
विषय संबंध
बीजगणित के मूल सिद्धांत अन्य आरआरबी परीक्षा विषयों से कैसे जुड़ते हैं:
- प्रत्यक्ष संबंध: सरलीकरण - जटिल संख्यात्मक व्यंजकों को सरल बनाने के लिए बीजीय तकनीकों का उपयोग किया जाता है
- प्रत्यक्ष संबंध: संख्या पद्धति - संख्याओं के गुण बीजीय समीकरणों को हल करने में सहायता करते हैं
- संयुक्त प्रश्न: बीजगणित + लाभ और हानि - रैखिक समीकरणों का उपयोग करके लागत मूल्य ज्ञात करना
- संयुक्त प्रश्न: बीजगणित + समय और कार्य - समीकरणों का उपयोग करके कार्य दर समस्याओं को हल करना
- आधार: उन्नत बीजगणित - द्विघात समीकरण, बहुपद और अनुक्रम इन मूल बातों पर निर्मित होते हैं
- आधार: आँकड़ा निर्वचन - दिए गए आँकड़ा समुच्चयों से समीकरण स्थापित करना