द्विघात समीकरण कैलकुलेटर

ax² + bx + c = 0 द्विघात समीकरणों को विस्तृत चरण-दर-चरण समाधान और ग्राफिकल विश्लेषण के साथ हल करें

द्विघात समीकरण कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

  1. अपने द्विघात समीकरण ax² + bx + c = 0 के लिए गुणांक a, b, और c दर्ज करें
  2. ध्यान दें कि गुणांक 'a' शून्य नहीं हो सकता (अन्यथा यह द्विघात नहीं है)
  3. विभिन्न प्रकार के द्विघात समीकरणों को आज़माने के लिए उदाहरण बटन का उपयोग करें
  4. अपने समीकरण को ठीक से स्वरूपित देखने के लिए लाइव समीकरण प्रदर्शन देखें
  5. किस प्रकार के समाधानों की अपेक्षा की जाए, यह समझने के लिए विविक्तकर की जाँच करें
  6. समाधान प्रक्रिया को समझने के लिए चरण-दर-चरण समाधान की समीक्षा करें
  7. ग्राफिकल समझ के लिए शीर्ष और सममिति अक्ष की जांच करें

द्विघात समीकरणों को समझना

एक द्विघात समीकरण डिग्री 2 का एक बहुपद समीकरण है, जो मानक रूप ax² + bx + c = 0 में लिखा गया है, जहाँ a ≠ 0।

गुणांक 'a'

x² का गुणांक। यह निर्धारित करता है कि परवलय ऊपर की ओर (a > 0) या नीचे की ओर (a < 0) खुलता है।

Importance: शून्य नहीं हो सकता। बड़ा |a| परवलय को संकीर्ण बनाता है।

गुणांक 'b'

x का गुणांक। यह शीर्ष और सममिति अक्ष की क्षैतिज स्थिति को प्रभावित करता है।

Importance: शून्य हो सकता है। 'a' के साथ मिलकर, यह शीर्ष के x-निर्देशांक को निर्धारित करता है: x = -b/(2a)।

गुणांक 'c'

स्थिर पद। यह परवलय के y-अक्ष प्रतिच्छेद (जहाँ यह y-अक्ष को पार करता है) का प्रतिनिधित्व करता है।

Importance: शून्य हो सकता है। बिंदु (0, c) वह जगह है जहाँ परवलय y-अक्ष को काटता है।

द्विघात सूत्र

द्विघात सूत्र किसी भी द्विघात समीकरण ax² + bx + c = 0 को हल करने की एक सार्वभौमिक विधि है।

Δ = b² - 4ac

x = (-b ± √(b² - 4ac)) / (2a)

Discriminant: Δ = b² - 4ac

विविक्तकर (Δ) समाधानों की प्रकृति और संख्या को निर्धारित करता है

-b

गुणांक b का ऋणात्मक

Purpose: समाधानों को सममिति अक्ष के चारों ओर केंद्रित करता है

±√Δ

विविक्तकर के वर्गमूल का प्लस/माइनस

Purpose: यह निर्धारित करता है कि समाधान केंद्र से कितनी दूर हैं

2a

अग्रणी गुणांक का दोगुना

Purpose: परवलय की चौड़ाई के आधार पर समाधानों को मापता है

विविक्तकर को समझना

विविक्तकर Δ = b² - 4ac हमें समाधानों की गणना करने से पहले उनकी प्रकृति के बारे में बताता है।

Δ > 0

परिणाम: दो भिन्न वास्तविक समाधान

परवलय x-अक्ष को दो बिंदुओं पर काटता है। समाधान वास्तविक संख्याएँ हैं।

उदाहरण: x² - 5x + 6 = 0 का Δ = 25 - 24 = 1 > 0 है, इसलिए दो वास्तविक समाधान मौजूद हैं।

आलेखीय रूप से: परवलय x-अक्ष को दो बार काटता है

Δ = 0

परिणाम: एक दोहराया गया वास्तविक समाधान

परवलय x-अक्ष को ठीक एक बिंदु पर छूता है (शीर्ष x-अक्ष पर है)।

उदाहरण: x² - 4x + 4 = 0 का Δ = 16 - 16 = 0 है, इसलिए एक दोहराया गया समाधान x = 2 है।

आलेखीय रूप से: परवलय x-अक्ष को शीर्ष पर छूता है

Δ < 0

परिणाम: दो जटिल समाधान

परवलय x-अक्ष को नहीं काटता है। समाधानों में काल्पनिक संख्याएँ शामिल हैं।

उदाहरण: x² + 2x + 5 = 0 का Δ = 4 - 20 = -16 < 0 है, इसलिए जटिल समाधान मौजूद हैं।

आलेखीय रूप से: परवलय x-अक्ष को नहीं काटता है

द्विघात समीकरणों को हल करने की विधियाँ

द्विघात सूत्र

कब उपयोग करें: किसी भी द्विघात समीकरण के लिए हमेशा काम करता है

चरण:

  1. a, b, c को पहचानें
  2. विविक्तकर Δ = b² - 4ac की गणना करें
  3. सूत्र x = (-b ± √Δ)/(2a) लागू करें

लाभ: सार्वभौमिक विधि, विविक्तकर दिखाता है

नुकसान: जटिल अंकगणित शामिल हो सकता है

गुणनखंडन

कब उपयोग करें: जब समीकरण को आसानी से गुणनखंडित किया जा सकता है

चरण:

  1. ax² + bx + c को (px + q)(rx + s) में गुणनखंडित करें
  2. प्रत्येक गुणनखंड को शून्य पर सेट करें
  3. px + q = 0 और rx + s = 0 हल करें

लाभ: जब गुणनखंडन स्पष्ट हो तो तेज़

नुकसान: सभी द्विघात समीकरण अच्छी तरह से गुणनखंडित नहीं होते हैं

वर्ग को पूरा करना

कब उपयोग करें: शीर्ष रूप में परिवर्तित करते समय या द्विघात सूत्र की व्युत्पत्ति करते समय

चरण:

  1. x² + (b/a)x = -c/a में पुनर्व्यवस्थित करें
  2. दोनों तरफ (b/2a)² जोड़ें
  3. बाईं ओर को एक पूर्ण वर्ग के रूप में गुणनखंडित करें

लाभ: शीर्ष रूप दिखाता है, समझने के लिए अच्छा है

नुकसान: द्विघात सूत्र से अधिक चरण

ग्राफिंग

कब उपयोग करें: दृश्य समझ या अनुमानित समाधानों के लिए

चरण:

  1. परवलय y = ax² + bx + c को प्लॉट करें
  2. जहाँ y = 0 हो वहाँ x-अक्ष प्रतिच्छेद खोजें
  3. ग्राफ से समाधान पढ़ें

लाभ: दृश्य, सभी गुण दिखाता है

नुकसान: सटीक मान नहीं दे सकता है

द्विघात समीकरणों के वास्तविक-विश्व अनुप्रयोग

भौतिकी - प्रक्षेप्य गति

फेंकी गई वस्तुओं की ऊँचाई द्विघात समीकरणों का पालन करती है

समीकरण: h(t) = -16t² + v₀t + h₀

चर: h = ऊँचाई, t = समय, v₀ = प्रारंभिक वेग, h₀ = प्रारंभिक ऊँचाई

समस्या: प्रक्षेप्य जमीन पर कब टकराएगा? (जब h = 0 हो तो t के लिए हल करें)

व्यवसाय - लाभ अधिकतमकरण

राजस्व और लाभ अक्सर द्विघात मॉडल का पालन करते हैं

समीकरण: P(x) = -ax² + bx - c

चर: P = लाभ, x = बेची गई मात्रा, गुणांक लागत पर निर्भर करते हैं

समस्या: वह मात्रा ज्ञात करें जो लाभ को अधिकतम करती है (परवलय का शीर्ष)

इंजीनियरिंग - पुल डिजाइन

परवलयिक मेहराब वजन को कुशलता से वितरित करते हैं

समीकरण: y = ax² + bx - c

चर: निलंबन पुल केबलों के वक्र का वर्णन करता है

समस्या: इष्टतम भार वितरण के लिए केबल आकार डिजाइन करें

कृषि - क्षेत्र अधिकतमकरण

एक निश्चित परिधि के साथ क्षेत्र को अधिकतम करना

समीकरण: A = x(P - 2x)/2 = -x² + (P/2)x

चर: A = क्षेत्र, x = चौड़ाई, P = उपलब्ध बाड़

समस्या: संलग्न क्षेत्र को अधिकतम करने वाले आयाम ज्ञात करें

प्रौद्योगिकी - सिग्नल प्रोसेसिंग

डिजिटल फिल्टर और एंटीना डिजाइन में द्विघात समीकरण

समीकरण: आवेदन के आधार पर विभिन्न रूप

चर: आवृत्ति प्रतिक्रिया, सिग्नल की शक्ति, समय

समस्या: सिग्नल की गुणवत्ता को अनुकूलित करें और हस्तक्षेप को कम करें

चिकित्सा - दवा एकाग्रता

समय के साथ रक्तप्रवाह में दवा का स्तर

समीकरण: C(t) = -at² + bt + c

चर: C = एकाग्रता, t = प्रशासन के बाद का समय

समस्या: इष्टतम खुराक अंतराल निर्धारित करें

द्विघात समीकरणों को हल करते समय आम गलतियाँ

त्रुटि: द्विघात सूत्र में ± भूल जाना

समस्या: दो समाधान होने पर केवल एक समाधान खोजना

समाधान: जब विविक्तकर > 0 हो तो हमेशा + और - दोनों को शामिल करें

उदाहरण: x² - 5x + 6 = 0 के लिए, x = 2 और x = 3 दोनों समाधान हैं

त्रुटि: a = 0 सेट करना

समस्या: समीकरण रैखिक हो जाता है, द्विघात नहीं

समाधान: सुनिश्चित करें कि द्विघात समीकरणों के लिए x² का गुणांक गैर-शून्य है

उदाहरण: 0x² + 3x + 2 = 0 वास्तव में 3x + 2 = 0 है, एक रैखिक समीकरण

त्रुटि: ऋणात्मक संख्याओं के साथ अंकगणितीय त्रुटियाँ

समस्या: विविक्तकर की गणना करते समय या सूत्र लागू करते समय चिह्न त्रुटियाँ

समाधान: ऋणात्मक चिह्नों को ध्यान से ट्रैक करें, खासकर b² और -4ac के साथ

उदाहरण: x² - 6x + 9 के लिए, विविक्तकर (-6)² - 4(1)(9) = 36 - 36 = 0 है

त्रुटि: जटिल समाधानों की गलत व्याख्या

समस्या: यह सोचना कि समीकरण का कोई समाधान नहीं है जब विविक्तकर < 0 हो

समाधान: जटिल समाधान गणित में मान्य हैं, वे सिर्फ वास्तविक संख्याएँ नहीं हैं

उदाहरण: x² + 1 = 0 के समाधान x = ±i हैं, जो जटिल संख्याएँ हैं

त्रुटि: संचालन का गलत क्रम

समस्या: विविक्तकर की गलत गणना

समाधान: b² - 4ac याद रखें: पहले b का वर्ग करें, फिर 4ac घटाएँ

उदाहरण: 2x² + 3x + 1 के लिए, विविक्तकर 3² - 4(2)(1) = 9 - 8 = 1 है

त्रुटि: बहुत जल्दी गोलाई करना

समस्या: बहु-चरणीय गणनाओं में संचित गोलाई त्रुटियाँ

समाधान: अंतिम उत्तर तक पूर्ण परिशुद्धता बनाए रखें, फिर उचित रूप से गोल करें

उदाहरण: द्विघात सूत्र में पूर्ण विविक्तकर मान का उपयोग करें, इसके गोल संस्करण का नहीं

विशेष मामले और पैटर्न

पूर्ण वर्ग त्रिपद

रूप: a²x² ± 2abx + b² = (ax ± b)²

उदाहरण: x² - 6x + 9 = (x - 3)²

समाधान: एक दोहराया गया मूल: x = 3

पहचान: विविक्तकर शून्य के बराबर है

वर्गों का अंतर

रूप: a²x² - b² = (ax - b)(ax + b)

उदाहरण: x² - 16 = (x - 4)(x + 4)

समाधान: दो विपरीत मूल: x = ±4

पहचान: कोई रैखिक पद नहीं (b = 0), ऋणात्मक स्थिरांक

लुप्त रैखिक पद

रूप: ax² + c = 0

उदाहरण: 2x² - 8 = 0

समाधान: x² = 4, इसलिए x = ±2

पहचान: केवल x² और स्थिर पद मौजूद हैं

लुप्त स्थिर पद

रूप: ax² + bx = 0 = x(ax + b)

उदाहरण: 3x² - 6x = 0 = 3x(x - 2)

समाधान: x = 0 या x = 2

पहचान: पहले x को गुणनखंडित करें

द्विघात समीकरण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या एक समीकरण को द्विघात बनाता है?

एक समीकरण द्विघात है यदि चर की उच्चतम घात 2 है, और x² का गुणांक शून्य नहीं है। यह ax² + bx + c = 0 के रूप में होना चाहिए।

क्या एक द्विघात समीकरण का कोई समाधान नहीं हो सकता है?

द्विघात समीकरणों के हमेशा ठीक 2 समाधान होते हैं, लेकिन जब विविक्तकर ऋणात्मक होता है तो वे जटिल संख्याएँ हो सकते हैं। वास्तविक संख्याओं में, जब Δ < 0 हो तो कोई समाधान नहीं होता है।

हम कभी-कभी दो के बजाय एक समाधान क्यों पाते हैं?

जब विविक्तकर = 0, तो हमें एक दोहराया गया समाधान (जिसे दोहरा मूल कहा जाता है) मिलता है। गणितीय रूप से, यह अभी भी दो समाधान हैं जो समान होते हैं।

विविक्तकर हमें क्या बताता है?

विविक्तकर (b² - 4ac) समाधानों के प्रकारों को निर्धारित करता है: धनात्मक = दो वास्तविक समाधान, शून्य = एक दोहराया गया समाधान, ऋणात्मक = दो जटिल समाधान।

मुझे कैसे पता चलेगा कि किस विधि का उपयोग करना है?

द्विघात सूत्र हमेशा काम करता है। यदि समीकरण को आसानी से गुणनखंडित किया जा सकता है तो गुणनखंडन का उपयोग करें। समझने या शीर्ष रूप में परिवर्तित करने के लिए वर्ग को पूरा करने का उपयोग करें।

क्या होगा अगर मेरा गुणांक 'a' ऋणात्मक है?

कोई बात नहीं! द्विघात सूत्र ऋणात्मक गुणांकों को संभालता है। विविक्तकर की गणना करते समय और सूत्र लागू करते समय बस चिह्नों से सावधान रहें।

क्या मैं द्विघात सूत्र के बिना द्विघात समीकरणों को हल कर सकता हूँ?

हाँ! आप गुणनखंड कर सकते हैं (जब संभव हो), वर्ग को पूरा कर सकते हैं, या ग्राफ बना सकते हैं। हालाँकि, द्विघात सूत्र सबसे विश्वसनीय सार्वभौमिक विधि है।

जटिल समाधानों का उपयोग किस लिए किया जाता है?

जटिल समाधान इंजीनियरिंग, भौतिकी और उन्नत गणित में दिखाई देते हैं। वे महत्वपूर्ण गणितीय संबंधों का प्रतिनिधित्व करते हैं, भले ही वे रोजमर्रा के अर्थ में 'वास्तविक' न हों।

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