3.5 बीजीय सरलीकरण Notes

3.5 बीजीय सरलीकरण

विषय: रेलवे NTPC – गणित (बीजगणित) अध्याय: 3.5 बीजीय सरलीकरण विषय-वस्तु: व्यंजकों का सरलीकरण, मान

1. परिचय

बीजीय सरलीकरण का अर्थ है किसी जटिल व्यंजक को संक्रियाओं के सही क्रम में लागू करके उसके सरलतम रूप या संख्यात्मक मान तक पहुँचना। रेलवे NTPC परीक्षा में सरलीकरण वाले प्रश्न प्रतियोगी परीक्षाओं का अनिवार्य हिस्सा हैं। इनमें कोष्ठक, भिन्न, घातांक और बीजीय व्यंजकों का संयोजन होता है, जिन्हें BODMAS नियम से हल किया जाता है।

सरलीकरण की सबसे महत्वपूर्ण बात है संक्रियाओं का क्रम। BODMAS का अर्थ है: कोष्ठक (Bracket), घात या का (Of), भाग (Division), गुणा (Multiplication), जोड़ (Addition), घटाव (Subtraction)। NTPC में गलत क्रम लगाने वाले अभ्यर्थी सही उत्तर तक पहुँचने से चूक जाते हैं, भले ही उनकी गणना सही हो। इसलिए क्रम पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है।

इस अध्याय में हम BODMAS नियम, कोष्ठकों के प्रकार और उन्हें खोलने के नियम, भिन्न व्यंजकों का सरलीकरण तथा बीजीय व्यंजक के संख्यात्मक मान की गणना सीखेंगे। प्रत्येक अवधारणा के साथ हल किए गए उदाहरण दिए गए हैं। अंत में त्वरित पुनरावृत्ति तालिकाएँ, माइंड मैप, आरेख, सामान्य गलतियाँ और परीक्षा युक्तियाँ प्रस्तुत हैं।

2. BODMAS नियम और कोष्ठक

सरलीकरण में सबसे पहले कोष्ठकों को हल किया जाता है। कोष्ठकों का क्रम भी निश्चित है: पहले सरलतम ( ), फिर मध्य [ ], और अंत में बाहरी { }।

कोष्ठक खोलते समय यदि बाहर ऋण चिह्न हो तो भीतर के सभी चिह्न बदल जाते हैं। यदि बाहर धन चिह्न हो तो चिह्न नहीं बदलते।

उदाहरण 1: 15 + 10 - 5 × 2 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: BODMAS के अनुसार पहले गुणा: 15 + 10 - 10 = 15। गलत क्रम में जोड़-घटाव पहले करने पर उत्तर भिन्न आता है।

उदाहरण 2: 20 - (6 + 4) × 2 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: पहले कोष्ठक: 20 - 10 × 2, फिर गुणा: 20 - 20 = 0।

उदाहरण 3: 100 ÷ [25 - {15 - (8 - 3)}] का मान ज्ञात कीजिए।

हल: (8 - 3) = 5; फिर 15 - 5 = 10; फिर 25 - 10 = 15; अतः 100 ÷ 15 = 20/3।

उदाहरण 4: 48 ÷ 6 × 2 + 4 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: बाएँ से दाएँ भाग और गुणा: 48 ÷ 6 = 8, फिर 8 × 2 = 16, फिर 16 + 4 = 20।

उदाहरण 5: 5 + 3 × (7 - 2) - 4 × 2 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: 5 + 3 × 5 - 4 × 2 = 5 + 15 - 8 = 12।

उदाहरण 6: 2 × {3 + 2[4 - 1]} का मान ज्ञात कीजिए।

हल: [4 - 1] = 3; फिर 3 + 2 × 3 = 3 + 6 = 9; अतः 2 × 9 = 18।

3. भिन्न व्यंजकों का सरलीकरण

भिन्नों वाले बीजीय व्यंजकों में हरों का लघुत्तम समापवर्त्य लेकर जोड़ना-घटाना, पार-गुणन करना तथा विभाजन में भिन्न का व्युत्क्रम करके गुणा करना शामिल है।

नियम: a/b ÷ c/d = a/b × d/c (दूसरी भिन्न का व्युत्क्रम करके गुणा)।

उदाहरण 7: 3/4 + 1/2 - 1/3 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: लघुत्तम समापवर्त्य 12 लेने पर: (9 + 6 - 4)/12 = 11/12।

उदाहरण 8: 2/5 ÷ 3/10 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: 2/5 × 10/3 = 20/15 = 4/3।

उदाहरण 9: 1/2 + 2/3 × 3/4 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: पहले गुणा: 2/3 × 3/4 = 1/2; अतः 1/2 + 1/2 = 1।

उदाहरण 10: (1/2 + 1/3) ÷ (1/4 - 1/6) का मान ज्ञात कीजिए।

हल: 1/2 + 1/3 = 5/6; 1/4 - 1/6 = 1/12; अतः (5/6) ÷ (1/12) = 5/6 × 12 = 10।

उदाहरण 11: x/2 + x/3 + x/6 का मान x = 6 पर ज्ञात कीजिए।

हल: x(1/2 + 1/3 + 1/6) = x × (3 + 2 + 1)/6 = x × 6/6 = x = 6।

उदाहरण 12: (3/x + 5/x) ÷ (2/x) का सरल मान ज्ञात कीजिए।

हल: (8/x) ÷ (2/x) = 8/x × x/2 = 4।

4. बीजीय व्यंजकों का मान ज्ञात करना

जब चरों के मान दिए होते हैं तो उन्हें व्यंजक में रखकर BODMAS के क्रम से मान निकाला जाता है। वर्ग और घन वाले पदों की गणना पहले होती है।

उदाहरण 13: x = 3 पर x² + 4x + 4 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: 9 + 12 + 4 = 25। वैकल्पिक रूप से (x + 2)² = 5² = 25।

उदाहरण 14: a = 2, b = 3 पर (a + b)² - (a - b)² का मान ज्ञात कीजिए।

हल: (5)² - (-1)² = 25 - 1 = 24, या सर्वसमिका से 4ab = 4 × 2 × 3 = 24।

उदाहरण 15: x = -3 पर x² - 2x + 1 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: (-3)² - 2(-3) + 1 = 9 + 6 + 1 = 16।

उदाहरण 16: p = 2, q = -1 पर 2p² + 3q - pq का मान ज्ञात कीजिए।

हल: 2(4) + 3(-1) - (2)(-1) = 8 - 3 + 2 = 7।

उदाहरण 17: x = 4, y = 2 पर (x + y)³ / (x - y)³ का मान ज्ञात कीजिए।

हल: (6)³/(2)³ = 216/8 = 27।

उदाहरण 18: x = 1/2 पर 4x² - 4x + 1 का मान ज्ञात कीजिए।

हल: 4(1/4) - 4(1/2) + 1 = 1 - 2 + 1 = 0।

उदाहरण 19: x = 5 पर √(x² + 12x + 36) का मान ज्ञात कीजिए।

हल: x² + 12x + 36 = (x + 6)²; अतः √((11)²) = 11।

उदाहरण 20: a = 3, b = 2 पर (a³ - b³)/(a - b) का मान ज्ञात कीजिए।

हल: a³ - b³ = (a - b)(a² + ab + b²); अतः व्यंजक = a² + ab + b² = 9 + 6 + 4 = 19।

5. त्वरित पुनरावृत्ति तालिकाएँ

तालिका 1: संक्रियाओं का क्रम (BODMAS)

क्रम संक्रिया उदाहरण में स्थान
B कोष्ठक ( ) [ ] { } पहले
O का (of) / घात दूसरे
D भाग (÷) तीसरे (बाएँ से दाएँ)
M गुणा (×) तीसरे (बाएँ से दाएँ)
A जोड़ (+) चौथे
S घटाव (-) अंत में

तालिका 2: कोष्ठक खोलने के नियम

कोष्ठक के बाहर चिह्न भीतर के चिह्नों पर प्रभाव उदाहरण
+ कोई बदलाव नहीं +(3 - x) = 3 - x
- सभी चिह्न बदल जाते हैं -(3 - x) = -3 + x
× पद-दर-पद गुणा 2(x + 3) = 2x + 6
÷ व्युत्क्रम से गुणा (a + b) ÷ c

6. माइंड मैप

flowchart TD
    A[बीजीय सरलीकरण] --> B[BODMAS]
    A --> C[कोष्ठक]
    A --> D[भिन्न व्यंजक]
    A --> E[मान ज्ञात करना]
    B --> F[पहले कोष्ठक फिर घात]
    B --> G[फिर भाग-गुणा फिर जोड़-घटाव]
    C --> H[सरल मध्य महान]
    C --> I[ऋण चिह्न से चिह्न बदलना]
    D --> J[लघुत्तम समापवर्त्य]
    D --> K[भाग में व्युत्क्रम से गुणा]
    E --> L[चर के मान रखें]
    E --> M[वर्ग-घन पहले निकालें]
    I --> N[सही उत्तर]
    J --> N
    M --> N

7. महत्वपूर्ण आरेख (SVG)

BODMAS: 20 - (6 + 4) × 2 20 - (6 + 4) × 2 चरण 1: कोष्ठक 6 + 4 = 10 चरण 2: गुणा 10 × 2 = 20 चरण 3: घटाव 20 - 20 = 0 स्वर्ण नियम: BODMAS का क्रम कभी न बदलें, भाग और गुणा में बाएँ से दाएँ चलें।

भिन्नों का सरलीकरण: 2/5 ÷ 3/10 2/5 ÷ 3/10 व्युत्क्रम से गुणा: 2/5 × 10/3 सरलीकरण: 20/15 अंतिम मान: 4/3 स्वर्ण नियम: भाग को गुणा में बदलते ही दूसरी भिन्न को उलटना न भूलें।

8. सामान्य गलतियाँ

  1. जोड़ को घटाव से पहले करना BODMAS में गलत है; जोड़ और घटाव समान स्तर के हैं और बाएँ से दाएँ हल होते हैं।
  2. भाग को गुणा से पहले सदैव नहीं किया जाता; दोनों समान स्तर के हैं, जो पहले बाएँ ओर हो उसे पहले करें।
  3. कोष्ठक खोलते समय ऋण चिह्न के कारण भीतर के चिह्नों को न बदलना, जैसे -(3 - x) को -3 + x लिखना।
  4. मध्य कोष्ठक [ ] और महान कोष्ठक { } को सरल कोष्ठक ( ) से पहले हल करना गलत क्रम है।
  5. भिन्न भाग में व्युत्क्रम करना भूलना, जैसे 2/5 ÷ 3/10 को 2/5 × 3/10 लिख देना।
  6. ऋणात्मक चर मानों को कोष्ठक के बिना रखना, जिससे वर्ग का चिह्न गलत हो जाता है।
  7. x = 2 पर 3x² की गणना में (3 × 2)² कर देना; सही है 3 × (2)² = 12।
  8. दशमलव वाले व्यंजकों में दशमलव बिंदु की स्थिति में गलती करना, जिससे मान दस गुना बदल जाता है।

9. परीक्षा युक्तियाँ

  1. हमेशा BODMAS का क्रम लिखकर चिह्नित करें, खासकर बहु-संक्रिया वाले प्रश्नों में।
  2. भाग और गुणा एक साथ आएँ तो बाएँ से दाएँ हल करें; यह सबसे आम परीक्षा में भ्रम का बिंदु है।
  3. विकल्पों में मान को वापस रखकर जाँच करें, विशेषकर जब उत्तर भिन्न हो।
  4. लंबे व्यंजकों में कोष्ठक के प्रकार को अलग-अलग रंग या पेंसिल से चिह्नित करें।
  5. दशमलव प्रश्नों में पहले सभी को भिन्न में बदलकर हल करें या दशमलव के स्थान पर विशेष ध्यान दें।
  6. चर के मान वाले प्रश्नों में मान रखने से पहले व्यंजक को सर्वसमिकाओं से सरल करें, जैसे (x + 6)² का रूप।
  7. समय बचाने के लिए सामान्य अंश-हर वाले पदों को पहले काटें।

10. निष्कर्ष

बीजीय सरलीकरण NTPC में अंक अर्जित करने का सबसे सरल और निश्चित माध्यम है, बशर्ते संक्रियाओं का क्रम और कोष्ठकों के नियम सही हों। BODMAS की आदत, कोष्ठक खोलने के चिह्न-नियम तथा भिन्नों की संक्रियाओं की पकड़ बनाए रखकर और दैनिक अभ्यास के साथ हर सरलीकरण प्रश्न को शीघ्र एवं सटीक हल किया जा सकता है।