बहुपद के शून्यकों का ज्यामितीय अर्थ

बहुपद के शून्यकों का ज्यामितीय अर्थ

सामग्री मानक

इस पाठ में, शिक्षार्थी बहुपद के शून्यकों की अवधारणा और ग्राफ़ पर उनके ज्यामितीय निरूपण की समझ प्रदर्शित करते हैं। छात्र सीखते हैं कि कैसे एक बहुपद के शून्यकों की संख्या उन बिंदुओं की संख्या के अनुरूप होती है जिन पर बहुपद का ग्राफ़ x-अक्ष को प्रतिच्छेद करता है।

प्रदर्शन मानकों

छात्र निम्नलिखित कार्य करने में सक्षम होंगे:

  • बहुपद के शून्यकों को परिभाषित करें और पहचानें।
  • रैखिक और द्विघात बहुपदों के लिए ग्राफ़ प्लॉट करें।
  • व्याख्या करें कि x-अन्तःखण्डों की संख्या शून्यों की संख्या को किस प्रकार दर्शाती है।
  • ग्राफ़िकल विश्लेषण का उपयोग करके शून्यों का ज्यामितीय अर्थ समझाइए।

संरेखण मानक

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 10 गणित – अध्याय 2: बहुपद,  खंड: 02- बहुपद के शून्यकों का ज्यामितीय अर्थ।

पूर्वापेक्षाएँ (पूर्व ज्ञान)

  • चर, स्थिरांक और गुणांक का अर्थ।
  • ग्राफ पर रैखिक समीकरणों का प्रतिनिधित्व कैसे करें।
  • एक्स-अक्ष, वाई-अक्ष और निर्देशांक ज्यामिति की मूल अवधारणा।
  • कार्यों की अवधारणा और अभिव्यक्तियों का मूल्यांकन।

सीखने के उद्देश्य

पाठ के अंत तक, छात्र निम्नलिखित कार्य करने में सक्षम होंगे:

  • बहुपद और उसकी घात को परिभाषित करें।
  • बहुपद के शून्य को बीजगणितीय और ज्यामितीय रूप से समझाइए।
  • किसी बहुपद के ग्राफ से शून्यों की संख्या पहचानें।
  • पहचानें कि विभिन्न प्रकार के बहुपद (रैखिक, द्विघात, घन) ग्राफिक रूप से कैसे व्यवहार करते हैं।
  • संबंधित संख्यात्मक समस्याओं को हल करें और उन्हें दृश्य रूप में प्रस्तुत करें।

परिचय

इस सत्र में, छात्र यह पता लगाएँगे कि किसी बहुपद के शून्यकों (मूलों) को ग्राफ़िक रूप से कैसे दर्शाया जा सकता है। वे कल्पना करेंगे कि कैसे एक बहुपद ग्राफ़ का x-अक्ष के साथ प्रत्येक प्रतिच्छेदन एक शून्य के अनुरूप होता है और रैखिक तथा द्विघात समीकरणों के लिए इसकी ज्यामितीय व्याख्या करना सीखेंगे।

समयरेखा (40 मिनट)

शीर्षकअनुमानित अवधिप्रक्रियासंदर्भ सामग्री
संलग्न करें5

x-अक्ष को प्रतिच्छेद करने वाली रेखा का ग्राफ़ प्रदर्शित करें। पूछें: 

  1. यह रेखा x-अक्ष को किन बिंदुओं पर स्पर्श करती है?” “ये बिंदु क्या दर्शाते हैं?
  2. किसी ग्राफ का आकार हमें उसकी डिग्री की पहचान करने में कैसे मदद करता है और यह कि कोई बहुपद रैखिक, द्विघात या घन है या नहीं?

अपेक्षित उत्तर: छात्र इन्हें उन बिंदुओं के रूप में पहचानते हैं जहाँ y = 0 है।  शिक्षक समझाते हैं: “इन्हें बहुपद के शून्यक कहते हैं। आज हम इनका ज्यामितीय अर्थ समझेंगे।”

स्लाइड

अन्वेषण करें10

घन बहुपद और रैखिक बहुपद की छवि दिखाएँ 

और पूछें 

  1. इस ग्राफ में कितने x अंतःखंड हैं और अंतःखंडों के आधार पर, क्या यह संभव है कि निम्नलिखित ग्राफ में शून्य होंगे?
  2. पहचानें कि यह x-अक्ष को कहां काटता है – ये x-मान क्या दर्शाते हैं?

अपेक्षित उत्तर: – 3 और 1 

शिक्षकों का स्पष्टीकरण: – आइए जानें कि हम उन अंतःखंडों की गणना कैसे कर सकते हैं जो संबंधित बहुपदों के लिए शून्य होंगे

स्लाइड

व्याख्या करें10

शिक्षक का स्पष्टीकरण:

  1. बहुपद का शून्य परिभाषित करें: x का वह मान जिसके लिए p(x) = 0.
  2. बीजीय शून्यों को ज्यामितीय प्रतिच्छेद बिन्दुओं से संबद्ध करें।
  3. उदाहरण सहित समझाएं: 
  1.  रैखिक बहुपद 
  2. द्विघात बहुपद 
  3. द्विघात बहुपद – कोई वास्तविक शून्य नहीं (x-अक्ष के ऊपर ग्राफ)।
  4. घन बहुपद

स्लाइड और वर्चुअल लैब

मूल्यांकन करें10

छात्र एलएमएस पर स्व-मूल्यांकन कार्य का प्रयास करेंगे |

वर्चुअल लैब

विस्तरित करें5

परिदृश्य चिंतन:

  1. जब आप किसी बहुपद को -1 से गुणा करते हैं तो ग्राफ और उसके शून्यों का क्या होता है?
  2. डिजिटल कार्य: जियोजेब्रा का उपयोग करके पता लगाएं कि f(x)=ax²+bx+c में गुणांक (a, b, c) बदलने से ग्राफ और शून्यों की संख्या कैसे बदलती है।

स्लाइड

बहुपद के शून्यकों का ज्यामितीय अर्थ

परिचय

गणित में, बहुपद आवश्यक हैं क्योंकि ये हमें विभिन्न फलनों और वक्रों को व्यक्त करने में मदद करते हैं। किसी बहुपद के “शून्य” (या मूल)  x के वे मान होते हैं  जो बहुपद को शून्य के बराबर बनाते हैं। ज्यामितीय रूप से, ये शून्य उन बिंदुओं के अनुरूप होते हैं जहाँ बहुपद का ग्राफ़ निर्देशांक तल पर x-अक्ष को काटता या स्पर्श करता है।

लिखित

परिभाषा

एक बहुपद का शून्य 

p(x)  एक मान  x=k है  जिससे  p(k)=0 है । ज्यामितीय रूप से, किसी बहुपद का शून्य उस बिंदु (बिंदुओं) का x-निर्देशांक होता है जहाँ उसका ग्राफ x-अक्ष को प्रतिच्छेद करता है।

ज्यामितीय व्याख्या

  • ग्राफ पर, बहुपद का प्रत्येक वास्तविक मूल (शून्य) एक x-अन्तःखण्ड के अनुरूप होता है।
  • ग्राफ इन बिंदुओं पर x-अक्ष को स्पर्श करता है या पार करता है।
  • यदि बहुपद में सम्मिश्र शून्य हैं, तो वे वास्तविक निर्देशांक तल पर x-अन्तःखंड के रूप में प्रकट नहीं होते हैं

विभिन्न प्रकार के बहुपदों के लिए शून्य

रैखिक बहुपद

  • फॉर्म:  p(x)=ax+b  जहाँ  0
  • ग्राफ: एक सीधी रेखा.
  • शून्य: ठीक एक शून्य, जहां रेखा x-अक्ष को काटती है।
  • उदाहरण:  y=2x+3 के लिए 
  • y=0 :  2x+3=0  →  x=-1.5 सेट करें  । ग्राफ x-अक्ष को  (-1.5,0) पर प्रतिच्छेद करता है 

द्विघात बहुपद

  • फॉर्म:  p(x)=a+bx+c ,  0
  • ग्राफ: एक परवलय.
  • शून्य:
    • दो शून्य: यदि परवलय x-अक्ष को दो बिंदुओं पर काटता है।
    • एक शून्य: यदि परवलय x-अक्ष को एक बिंदु पर स्पर्श करता है।
    • शून्य नहीं: यदि परवलय x-अक्ष को बिल्कुल भी स्पर्श नहीं करता है।
  • उदाहरण:  y=  -3x-4 के लिए , ग्राफ x-अक्ष को  x=-1  और  x=4 पर काटता है 
मामला विवरण  शून्यों की संख्या
मामला 1 परवलय x-अक्ष को दो अलग-अलग बिंदुओं पर काटता है। दो अलग-अलग वास्तविक शून्य
केस 2 परवलय x-अक्ष को ठीक एक बिंदु पर स्पर्श करता है। एक वास्तविक शून्य (दो बराबर या दोहराए गए शून्य)
केस 3 परवलय पूरी तरह से x-अक्ष के ऊपर या नीचे होता है तथा उसे प्रतिच्छेदित नहीं करता है। कोई वास्तविक शून्य नहीं

घन बहुपद

  • फॉर्म:  p(x)=a+bx² +cx+d
  • ग्राफ: x-अक्ष को तीन बार तक प्रतिच्छेदित कर सकता है।
  • शून्य: विशिष्ट गुणांक के आधार पर अधिकतम तीन शून्य।
  • उदाहरण:  y= -3x²+2x के लिए , ग्राफ x-अक्ष को  x=0,1,2 पर काटता है 

उदाहरण 1 (रैखिक):

y=x+1 के लिए  ,  y=0  →  x=-1 सेट करें 

  • सीधी रेखा x-अक्ष को  (-1,0) पर काटती है ; इस प्रकार, x = -1 शून्य है।

उदाहरण 2 (द्विघात):

y=  -4 के लिए  ,  y=0  →  x=2,-2 सेट करें 

  • परवलय x-अक्ष को  (2,0)  और  (-2,0) पर प्रतिच्छेद करता है 

यह क्यों उपयोगी है?

  1. बहुपदों के शून्यों को समझने से छात्रों को समीकरणों को ग्राफिक रूप से हल करने में मदद मिलती है।
  2. शून्यों की कल्पना करने से आगे के अध्ययनों के लिए वैचारिक स्पष्टता मजबूत होती है, जैसे समीकरणों को हल करना, और बहुपद व्यवहार का विश्लेषण करना।​

अनुप्रयोग 

  1. बहुपद ग्राफ का उपयोग भौतिक विज्ञान, इंजीनियरिंग, अर्थशास्त्र और कंप्यूटर विज्ञान में वास्तविक दुनिया की समस्याओं के मॉडल के लिए किया जाता है।
  2. शून्य महत्वपूर्ण बिंदुओं को दर्शाते हैं, जैसे ब्रेक-ईवन या टर्निंग पॉइंट।

शब्दावली

यह पूरे पाठ में प्रयुक्त शब्दावली शब्दों की सूची है।

अवधि अर्थ
शून्य / मूल का मान   जहाँ  p(x)=  0
X- अक्ष निर्देशांक तल पर क्षैतिज अक्ष ​
एक्स-अवरोधन वह बिंदु जहाँ ग्राफ़ x-अक्ष को पार करता है
बहुपद axⁿ +bxⁿ⁻¹ +…+  c​ के रूप का बीजीय व्यंजक 

 

बहुपद के शून्यकों का ज्यामितीय अर्थ

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परिचय

बहुपद वर्चुअल लैब के शून्यों के ज्यामितीय अर्थ में आपका स्वागत है!

इस इमर्सिव 3D लर्निंग अनुभव में, छात्र यह पता लगाएंगे कि बहुपद ग्राफ़ निर्देशांक तल पर अपने शून्यों को कैसे दर्शाते हैं। यह गतिविधि शिक्षार्थियों को रैखिक, द्विघात और घन बहुपदों के बारे में मार्गदर्शन करेगी—यह दिखाते हुए कि प्रत्येक ग्राफ़ कैसे व्यवहार करता है और शून्यों को ज्यामितीय रूप से कैसे पहचाना जा सकता है।

प्रमुख विशेषताऐं

  • गतिशील बहुपद ग्राफ प्लॉटिंग के साथ 3D निर्देशांक ग्रिड।
  • बहुपद गुणांकों को बदलने के लिए इंटरैक्टिव स्लाइडर्स।
  • रैखिक, द्विघात और घन बहुपदों के लिए चरण-दर-चरण मार्गदर्शन।
  • ग्राफ निर्माण को दृश्यमान करने के लिए मानों की तालिका बनाने का विकल्प।
  • शून्यों (x-अन्तःखण्डों) का वास्तविक समय पर प्रकाश डालना।
  • आत्म-मूल्यांकन के लिए अंत में प्रश्नोत्तरी अनुभाग।

वीआर अनुभव के लिए चरण-दर-चरण प्रक्रिया

चरण 1: वर्चुअल लैब में प्रवेश करें

छात्र एक 3D वातावरण में प्रवेश करते हैं, एक परिचयात्मक संदेश प्रकट होता है और उद्देश्य के बारे में जानकारी दी जाती है 

छात्र आगे बढ़ने के लिए अगला क्लिक करें।

चरण 2: रैखिक बहुपद

एक सरल रेखा ग्राफ़ (y = ax + b) दिखाई देता है। वे देखते हैं कि रेखा x-अक्ष को कहाँ काटती है – यह बहुपदों का शून्यक है।

अवलोकन: एक रैखिक बहुपद ग्राफ x-अक्ष को एक बिंदु पर काटता है; इसलिए इसमें एक शून्य होता है।

चरण 3: द्विघात बहुपद

एक परवलय (y = ax² + bx + c) प्रकट होता है। 

  • x-अक्ष को दो बिंदुओं (दो शून्य) पर काटें,
  • इसे एक बार स्पर्श करें (एक शून्य), या
  • इसे छूना नहीं (कोई वास्तविक शून्य नहीं)।

चरण 4: घन बहुपद 

  • छात्र एक घुमावदार त्रि-आयामी घन वक्र (y = ax³ + bx² + cx + d) देखते हैं। समायोजन करके, वे देखते हैं कि ग्राफ़ x-अक्ष को कैसे पार करता है।
  • अवलोकन: घन ग्राफ़ x-अक्ष को एक बार, दो बार या तीन बार पार कर सकता है। प्रत्येक x-अंतःखंड बहुपदों के शून्यक को दर्शाता है।

चरण 5: मूल्यांकन

  • बातचीत के बाद, छात्र प्रश्नोत्तरी की ओर बढ़ते हैं:
    • 2 बहुविकल्पीय प्रश्न
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