संक्षिप्त गुणन के सूत्र (FSU) - ये तैयार बीजगणितीय सर्वसमिकाएँ हैं जो आपको लंबे गुणन के बिना कोष्ठक खोलने और व्यंजकों को गुणनखंडों में तोड़ने की अनुमति देती हैं। इस पृष्ठ पर - सभी सात सूत्रों की एक तालिका: योग और अंतर का वर्ग, वर्गों का अंतर, योग और अंतर का घन, घनों का योग और अंतर। प्रत्येक सूत्र को व्युत्पत्ति और उदाहरणों के साथ समझाया गया है, और अंत में - एक इंटरैक्टिव ट्रेनर है जहाँ आप तुरंत FSU लागू करने का अभ्यास कर सकते हैं।
संक्षिप्त गुणन के सूत्र क्या हैं?
संक्षिप्त गुणन के सूत्र - ये ऐसी सर्वसमिकाएँ हैं जो तब प्राप्त होती हैं जब बहुपदों को एक बार सावधानी से गुणा किया जाता है और परिणाम को याद रखा जाता है। फिर आपको हर बार कोष्ठक खोलने की आवश्यकता नहीं होती है: बस 'टेम्पलेट' को पहचानें और अपने नंबर या अक्षर डालें।
बीजगणित कक्षा 7 के स्कूल पाठ्यक्रम में, FSU दो दिशाओं में काम करते हैं:
- बाएं से दाएं - कोष्ठक को जल्दी से खोलने और व्यंजक को वर्ग या घन तक बढ़ाने के लिए;
- दाएं से बाएं - बहुपद को गुणनखंडों में तोड़ने के लिए (यह भिन्नों को छोटा करने और समीकरणों को हल करने के लिए आवश्यक है)।
कुल मिलाकर सात सूत्रों को याद किया जाता है। नीचे एक स्मृति तालिका है, और फिर प्रत्येक सूत्र को अलग-अलग समझाया गया है।
संक्षिप्त गुणन सूत्रों की तालिका
संक्षिप्त गुणन के सभी सात सूत्रों को एक तालिका में रखना सुविधाजनक है। अक्षर \(a\) और \(b\) यहाँ कोई भी व्यंजक हो सकते हैं: एक संख्या, एक चर, या \(2x\) जैसा एक पूर्ण एकपदी।
| सूत्र | लिखावट |
|---|---|
| योग का वर्ग | (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 |
| अंतर का वर्ग | (a − b)2 = a2 − 2ab + b2 |
| वर्गों का अंतर | a2 − b2 = (a − b)(a + b) |
| योग का घन | (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 |
| अंतर का घन | (a − b)3 = a3 − 3a2b + 3ab2 − b3 |
| घनों का योग | a3 + b3 = (a + b)(a2 − ab + b2) |
| घनों का अंतर | a3 − b3 = (a − b)(a2 + ab + b2) |
योग और अंतर का वर्ग
योग का वर्ग तब प्राप्त होता है जब \((a+b)\) को स्वयं से गुणा किया जाता है:
शब्दों में: योग का वर्ग पहले व्यंजक के वर्ग के बराबर होता है, पहले और दूसरे के दोगुने गुणनफल के, और दूसरे के वर्ग के बराबर। ठीक इसी तरह अंतर का वर्ग भी प्राप्त होता है - मध्य पद का चिह्न माइनस हो जाता है:
मुख्य बात यह है कि मध्य पद \(2ab\) को न खोएं: यही कारण है कि \((a+b)^2 \neq a^2 + b^2\)। योग के वर्ग और अंतर के वर्ग के चिह्नों में केवल \(2ab\) के सामने का चिह्न भिन्न होता है, जबकि अंतिम पद \(a^2\) और \(b^2\) हमेशा प्लस चिह्न के साथ होते हैं।
उदाहरण। \((x+3)^2 = x^2 + 2\cdot x\cdot 3 + 3^2 = x^2 + 6x + 9.\)
योग के वर्ग का एक स्पष्ट ज्यामितीय अर्थ है: यह \((a+b)\) भुजा वाले बड़े वर्ग का क्षेत्रफल है।
वर्गों का अंतर
यदि एक ही व्यंजकों के योग और अंतर को गुणा किया जाए, तो मध्य पद एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं:
यह वर्गों के अंतर का सूत्र प्राप्त होता है: \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\)। यह गुणनखंडों में तोड़ने के लिए सबसे उपयोगी FSU है: जैसे ही आप दो वर्गों का अंतर देखते हैं - तुरंत इसे गुणनफल में तोड़ दें।
उदाहरण (कोष्ठक खोलें)। \((x-7)(x+7) = x^2 - 49.\)
उदाहरण (गुणनखंडों में तोड़ें)। \(x^2 - 16 = x^2 - 4^2 = (x-4)(x+4).\)
महत्वपूर्ण: वर्गों का योग \(a^2 + b^2\) इस सूत्र से गुणनखंडों में नहीं टूटता है - केवल अंतर काम करता है।
योग का घन, अंतर का घन, घनों का योग और अंतर
योग का घन और अंतर का घन में पहले से ही चार पद होते हैं:
अंतर के घन में चिह्न बारी-बारी से आते हैं: \(+\,-\,+\,-\)। और फिर से एक सामान्य जाल: \((a+b)^3 \neq a^3 + b^3\) - आप बस डिग्री को 'वितरित' नहीं कर सकते, मध्य पद \(3a^2b\) और \(3ab^2\) को खोना नहीं चाहिए।
उदाहरण। \((x+2)^3 = x^3 + 3x^2\cdot 2 + 3x\cdot 2^2 + 2^3 = x^3 + 6x^2 + 12x + 8.\)
अलग से घनों का योग और अंतर हैं - वे, इसके विपरीत, व्यंजक को गुणनखंडों में तोड़ते हैं:
दूसरे गुणनखंड को योग या अंतर का अपूर्ण वर्ग कहा जाता है। इसके मध्य पद का चिह्न हमेशा पहले कोष्ठक के चिह्न के विपरीत होता है: घनों के योग के लिए - \(-ab\), घनों के अंतर के लिए - \(+ab\)।
उदाहरण। \(x^3 - 8 = x^3 - 2^3 = (x-2)(x^2 + 2x + 4).\)
संक्षिप्त गुणन सूत्रों के अनुप्रयोग के उदाहरण
उदाहरण 1. कोष्ठक खोलें: योग का वर्ग
कार्य। \((2x+5)^2\) का वर्ग करें।
चरण 1। हम योग के वर्ग का सूत्र पहचानते हैं: \((a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\), जहाँ \(a = 2x\), \(b = 5\)।
चरण 2। हम प्रत्येक पद की गणना करते हैं:
- \(a^2 = (2x)^2 = 4x^2\);
- \(2ab = 2\cdot 2x\cdot 5 = 20x\);
- \(b^2 = 5^2 = 25\)।
उत्तर। \((2x+5)^2 = 4x^2 + 20x + 25\)।
उदाहरण 2. वर्गों के अंतर के सूत्र में बदलें
कार्य। \((3x-4)(3x+4)\) का गुणनफल ज्ञात करें।
चरण 1। हमारे सामने समान व्यंजकों के अंतर और योग का गुणनफल है - यह वर्गों का अंतर \((a-b)(a+b) = a^2 - b^2\) है, जहाँ \(a = 3x\), \(b = 4\)।
चरण 2। हम प्रत्येक व्यंजक का वर्ग करते हैं: \(a^2 = (3x)^2 = 9x^2\), \(b^2 = 4^2 = 16\)।
उत्तर। \((3x-4)(3x+4) = 9x^2 - 16\)।
उदाहरण 3. गुणनखंडों में तोड़ें
कार्य। \(x^2 - 36\) और \(x^3 + 27\) को गुणनखंडों में तोड़ें।
वर्गों का अंतर। \(x^2 - 36 = x^2 - 6^2 = (x-6)(x+6)\)।
घनों का योग। हम देखते हैं कि \(27 = 3^3\), इसलिए \(x^3 + 27 = x^3 + 3^3\)। हम सूत्र \(a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)\) को \(a = x\), \(b = 3\) के साथ लागू करते हैं:
अपूर्ण वर्ग में \(-3x\) चिह्न पर ध्यान दें - घनों के योग के लिए मध्य पद माइनस चिह्न के साथ होता है।
उदाहरण 4. योग का घन
कार्य। \((x+2)^3\) के कोष्ठक खोलें।
चरण 1। योग के घन का सूत्र: \((a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3\), जहाँ \(a = x\), \(b = 2\)।
चरण 2। क्रम से पदों की गणना करें:
- \(a^3 = x^3\);
- \(3a^2b = 3\cdot x^2\cdot 2 = 6x^2\);
- \(3ab^2 = 3\cdot x\cdot 2^2 = 12x\);
- \(b^3 = 2^3 = 8\)।
उत्तर। \((x+2)^3 = x^3 + 6x^2 + 12x + 8\)।
FSU के साथ काम करते समय सामान्य गलतियाँ
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वे दोगुने गुणनफल को भूल जाते हैं: वे लिखते हैं $(a+b)^2 = a^2 + b^2$।
योग और अंतर के वर्ग में हमेशा मध्य पद \(2ab\) होता है: \((a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\)। इसे जांचना आसान है - \((a+b)(a+b)\) को कॉलम में खोलें, और मध्य पद स्वयं दिखाई देगा।
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वे अंतर के वर्ग और वर्गों के अंतर में चिह्नों को भ्रमित करते हैं।
अंतर के वर्ग में माइनस केवल मध्य पद के साथ होता है: \((a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\) (अंतिम पद प्लस के साथ होते हैं)। और वर्गों के अंतर में, माइनस स्वयं वर्गों के बीच होता है: \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\)। ये अलग-अलग सूत्र हैं।
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वे घन को 'वितरित' करते हैं: $(a+b)^3 = a^3 + b^3$।
ऐसा नहीं किया जा सकता। योग के घन में चार पद होते हैं: \((a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3\)। सूत्र \(a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)\) - यह बिल्कुल अलग है (घनों का योग), यह व्यंजक को गुणनखंडों में तोड़ने के बारे में है।
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वे योग/अंतर के घन के अपूर्ण वर्ग में दोगुना गुणनफल $2ab$ लिखते हैं।
अपूर्ण वर्ग \(a^2 \pm ab + b^2\) है, जिसमें \(ab\) के सामने कोई दो नहीं होता है। चिह्न पहले कोष्ठक के चिह्न के विपरीत होता है: घनों का योग \((a+b)(a^2 - ab + b^2)\), घनों का अंतर \((a-b)(a^2 + ab + b^2)\)।
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वे वर्गों के योग $a^2 + b^2$ को गुणनखंडों में तोड़ने की कोशिश करते हैं।
केवल वर्गों का अंतर \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\) गुणनखंडों में टूटता है। वर्गों का योग \(a^2 + b^2\) स्कूल पाठ्यक्रम में गुणनखंडों में नहीं टूटता है।
प्रश्न और उत्तर
संक्षिप्त गुणन के कुल कितने सूत्र हैं?
सात: योग का वर्ग, अंतर का वर्ग, वर्गों का अंतर, योग का घन, अंतर का घन, घनों का योग और घनों का अंतर। ये सभी ऊपर दी गई तालिका में एकत्र किए गए हैं।
योग का वर्ग किसके बराबर है?
पहले व्यंजक के वर्ग के बराबर, पहले और दूसरे के दोगुने गुणनफल के, और दूसरे के वर्ग के बराबर: \((a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\)। अंतर के वर्ग में मध्य पद माइनस चिह्न के साथ होता है: \((a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\)।
वर्गों के अंतर को गुणनखंडों में कैसे तोड़ें?
सूत्र \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\) के अनुसार। उदाहरण के लिए, \(x^2 - 25 = x^2 - 5^2 = (x-5)(x+5)\)। यह देखना पर्याप्त है कि दोनों पद पूर्ण वर्ग हैं, और उनके बीच एक माइनस है।
$(a+b)^2$ $a^2 + b^2$ के बराबर क्यों नहीं है?
क्योंकि \((a+b)(a+b)\) को गुणा करने पर दो समान पद \(ab\) और दिखाई देते हैं, जो मध्य पद \(2ab\) बनाते हैं। इसे खोना नहीं चाहिए: सही \((a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\) है।
योग का घन और घनों का योग में क्या अंतर है?
योग का घन \((a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3\) - यह कोष्ठक खोलना है। घनों का योग \(a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)\) - इसके विपरीत, यह व्यंजक को गुणनखंडों में तोड़ना है। ये अलग-अलग सूत्र हैं, उन्हें भ्रमित न करें।
संक्षिप्त गुणन के सूत्र किस कक्षा में पढ़ाए जाते हैं?
आमतौर पर 7वीं कक्षा में बीजगणित के पाठों में: पहले योग और अंतर का वर्ग, वर्गों का अंतर, फिर घनों के लिए सूत्र। उनका उपयोग व्यंजकों को सरल बनाने, भिन्नों को छोटा करने और समीकरणों को हल करने में सक्रिय रूप से किया जाता है।