महत्वपूर्ण सर्वसमिकाएँ (Important Identities)
परिभाषा: सर्वसमिकाएँ गणितीय सूत्र हैं जो सभी मानों के लिए सत्य होती हैं। ये बीजगणितीय व्यंजकों को सरल बनाने और हल करने में मदद करती हैं।
महत्वपूर्ण सर्वसमिकाएँ:
- \( (a + b)^3 = a^3 + b^3 + 3ab(a + b) \)
- \( (a - b)^3 = a^3 - b^3 - 3ab(a - b) \)
- \( (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2bc + 2ca \)
आसान भाषा में: ये सूत्र व्यंजकों को आसानी से विस्तार करने और सरल बनाने में सहायक हैं।
उदाहरण 1: \( (a + b)^3 \)
\( (x + 2)^3 \) का विस्तार करें।
हल:
\( (a + b)^3 = a^3 + b^3 + 3ab(a + b) \)
यहाँ \( a = x, b = 2 \)
\( (x + 2)^3 = x^3 + 2^3 + 3 \cdot x \cdot 2 \cdot (x + 2) \)
\( = x^3 + 8 + 6x(x + 2) = x^3 + 8 + 6x^2 + 12x \)
\( = x^3 + 6x^2 + 12x + 8 \)
जवाब: \( x^3 + 6x^2 + 12x + 8 \)
उदाहरण 2: \( (a + b + c)^2 \)
\( (x + y + 1)^2 \) का विस्तार करें।
हल:
\( (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2bc + 2ca \)
यहाँ \( a = x, b = y, c = 1 \)
\( (x + y + 1)^2 = x^2 + y^2 + 1^2 + 2xy + 2y \cdot 1 + 2 \cdot 1 \cdot x \)
\( = x^2 + y^2 + 1 + 2xy + 2y + 2x \)
जवाब: \( x^2 + y^2 + 2xy + 2x + 2y + 1 \)
सर्वसमिकाओं का ज्यामितीय सत्यापन (Geometric Verification of Identities)
परिभाषा: सर्वसमिकाओं को ज्यामितीय आकृतियों जैसे वर्ग, आयत, या घन के क्षेत्रफल या आयतन की सहायता से सत्यापित करना।
क्षेत्रफल द्वारा सत्यापन: वर्ग और आयत के क्षेत्रफल का उपयोग। जैसे, \( (a + b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab \) को वर्ग के क्षेत्रफल से सत्यापित करें।
घन आकृतियों द्वारा: \( (a + b)^3 \) को घन के आयतन से सत्यापित करें।
आसान भाषा में: आकृतियों के क्षेत्रफल या आयतन से सूत्रों को समझें और सत्यापित करें।
उदाहरण 1: \( (a + b)^2 \)
\( (x + 3)^2 \) को क्षेत्रफल द्वारा सत्यापित करें।
हल:
एक वर्ग की भुजा \( x + 3 \):
क्षेत्रफल = \( (x + 3)^2 \)
इसे चार भागों में बाँटें: \( x^2 \), \( 3^2 \), \( x \cdot 3 \), \( x \cdot 3 \)
कुल क्षेत्रफल = \( x^2 + 9 + 2 \cdot x \cdot 3 = x^2 + 6x + 9 \)
सर्वसमिका: \( (x + 3)^2 = x^2 + 6x + 9 \)
जवाब: सत्यापित
उदाहरण 2: \( (a + b)^3 \)
\( (x + 2)^3 \) को घन के आयतन द्वारा सत्यापित करें।
हल:
एक घन की भुजा \( x + 2 \):
आयतन = \( (x + 2)^3 \)
इसे आठ भागों में बाँटें: \( x^3 \), \( 2^3 \), \( 3 \cdot x^2 \cdot 2 \), \( 3 \cdot x \cdot 2^2 \)
कुल आयतन = \( x^3 + 8 + 3x^2 \cdot 2 + 3x \cdot 4 = x^3 + 6x^2 + 12x + 8 \)
सर्वसमिका: \( (x + 2)^3 = x^3 + 6x^2 + 12x + 8 \)
जवाब: सत्यापित
सर्वसमिकाओं का अनुप्रयोग (Applications of Identities)
परिभाषा: सर्वसमिकाओं का उपयोग संख्यात्मक मान, बीजगणितीय व्यंजकों का विस्तार/सरलकरण, और वास्तविक जीवन की समस्याओं को हल करने में होता है।
संख्यात्मक मान: जैसे, \( (5 + 3)^3 \) का मान निकालना।
विस्तार और सरलकरण: व्यंजकों को सर्वसमिकाओं द्वारा सरल करें।
वास्तविक जीवन: क्षेत्रफल, आयतन, या लागत की गणना।
आसान भाषा में: सर्वसमिकाएँ जटिल गणनाओं को आसान बनाती हैं।
उदाहरण 1: संख्यात्मक मान
\( (4 + 3)^2 \) का मान निकालें।
हल:
\( (a + b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab \)
यहाँ \( a = 4, b = 3 \)
\( (4 + 3)^2 = 4^2 + 3^2 + 2 \cdot 4 \cdot 3 = 16 + 9 + 24 = 49 \)
जवाब: 49
उदाहरण 2: वास्तविक जीवन
एक वर्गाकार बगीचे की भुजा \( x + 5 \) मीटर है। इसका क्षेत्रफल निकालें।
हल:
क्षेत्रफल = \( (x + 5)^2 \)
\( (x + 5)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 5 + 5^2 = x^2 + 10x + 25 \)
जवाब: \( x^2 + 10x + 25 \) वर्ग मीटर