MP Board Class 9th Maths Solutions Chapter 2 बहुपद Ex 2.5

MP Board Class 9th Maths Solutions Chapter 2 बहुपद Ex 2.5

प्रश्न 1.
उपयुक्त सर्वसमिकाओं को प्रयोग करके निम्नलिखित गुणनफल ज्ञात कीजिए :
(i) (x +4) (x + 10)
(ii) (x + 8) (x – 10)
(iii) (3x + 4) (3x – 5)
(iv) (y² + \(\frac { 3 }{ 2 }\) ) ( y² – \(\frac { 3 }{ 2 }\))
(v) (3 – 2x) (3 + 2x).
हल:
(i) चूँकि (x+ a) (x + b) = x² + (b + a)x + ab (सर्वसमिका)
⇒ (x +4) (x + 10) = x²+ (10 + 4) x + (4) (10)
= x² + 14x + 40
अतः अभीष्ट गुणनफल = x² + 14x + 40.

(ii) चूँकि (x + a) (x – b) = x² + (a- b)x – (a) (b) (सर्वसमिका)
⇒ (x + 8)(x – 10) = x² + (8 – 10)x – (8) (10)
= x² – 2x – 80
अतः अभीष्ट गुणनफल =x² – 2x -80.

(iii) चूँकि (a + b) (a – c) = (a)² + (b – c) (a) – (b)(c) (सर्वसमिका)
⇒ (3x+ 4) (3x – 5) = (3x)² + (4 – 5) (3x) – (4)(5)
= 9x² – 3x – 20
अतः अभीष्ट गुणनफल = 9x² – 3x – 20.

(iv) चूँकि (a + b) (a – b) = a² – b² (सर्वसमिका)

(v) चूँकि (a – b) (a + b) = a² – b² (सर्वसमिका)
(3 – 2x) (3 + 2x) = (3)² – (2x)²
= 9 – 4x²
अतः अभीष्ट गुणनफल = 9 – 4x².

प्रश्न 2.
सीधे गुणा किए बिना निम्नलिखित गुणनफलों के मान ज्ञात कीजिए :
(i) 103 x 107
(ii) 95 x 96
(iii) 104 x 96
हल:
(i) चूँकि (x + a) (x + b) = x² + (a + b)x + ab (सर्वसमिका)
यदि x = 100, a = 3 एवं b = 7 हो, तो
(100 + 3) (100 + 7) = (100)² + (3 + 7) (100) + (3) (7)
⇒ (103) (107) = 10000 + 1000 + 21 = 11021
अतः अभीष्ट गुणनफल = 11021.

(ii) चूँकि (x + a) (x + b) = x² + (a + b) x + ab (सर्वसमिका)
अब x = 100, a = – 5, b = – 4 रखने पर,
⇒ (100 – 5) (100 – 4) = (100)² + (-5 – 4) (100) + (-5) (-4)
⇒ 95 x 96 = 10000 – 900 + 20
⇒ 95 x 96 = 9120
अतः अभीष्ट गुणनफन = 9120.

(iii) चूँकि (a + b) (a – b) = a – b² (सर्वसमिका)
अब a = 100, b = 4 रखने पर,
⇒ (100 + 4) (100 – 4) = (100)² – (4)²
⇒ 104 x 96 = 10000 – 16
⇒ 104 x 96 = 9984
अतः अभीष्ट गुणनफल = 9984.

प्रश्न 3.
उपयुक्त सर्वसमिकाएँ प्रयोग करके निम्नलिखित के गुणनखण्डन कीजिए :
(i) 9x² + 6xy + ya
(ii) 4y² – 4y + 1
(iii) x² – 100
हल:
(i) चूँकि a² + 2ab + b² = (a + b)²
अब a = 3x एवं b = y रखने पर,
⇒ (3x)² + 2 (3x) (y) + (y)² = (3x + y)²
⇒ 9x² + 6xy + y² = (3x + y)²
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड = (3x + y)².

(ii) चूँकि (a)² – 2ab + (b)² = (a – b)²
अब a= 2y एवं b = 1 रखने पर,
⇒ (2y)² – 2 (2y) (1) + (1)² = (2y – 1)²
⇒ 4y⁴ – 4y + 1 = (2y – 1)²
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड = (2y – 1)²

(iii) चूँकि a² – b² = (a – b) (a + b)
अब a = x एवं b = y/10 रखने पर,

प्रश्न 4.
उपयुक्त सर्वसमिकाओं का प्रयोग करके निम्नलिखित में से प्रत्येक का प्रसार कीजिए :
(i) (x + 2y + 4z)²
(ii) (2x – y + z)²
(iii) (-2x + 3y + 2z)²
(iv) (3a – 7b – c)²
(v) (-2x + 5y – 3z)²
(vi) [ \(\frac { 1 }{ 4 }\)a – \(\frac { 1 }{ 2 }\)b + 1]²
(i) ∵ सर्वसमिका : (p + q + r)² = p² + q² + r² +1 (pq + qr + rp)
अब p =x, q= 2y एवं r = 4z रखने पर प्राप्त होता है :
(x + 2y + 4z)² = (x)² + (2y)² + (4z)² + 2 [(x)(2y) + (2y)(4z) + (4z)(x)]
= x² + 4y² + 16z² + 2(2xy + 8yz + 4zx)
= x² + 4y²+ 16z² + 4xy + 16yz + 8zx.
अतः अभीष्ट प्रसार = x² + 4y² + 16z² + 4xy + 16yz + 8 zx.

(ii) ∵ सर्वसमिका :  (p + q + r)² = p² + q² + r² + 2 (pq + qr + rp)
अब p = 2x, q = -y एवं r = z रखने पर प्राप्त होता है :
(2x – y + z)² = (2x)² + (-y)² + (z)² + 2 [(2x)(-y) + (-y)(z) + (z)(2x)]
= 4x² + y² + z² + 2 (- 2xy – 2yz + 2zx)
= 4x² + y² + z² – 4xy – 2yz + 4zx
अतः अभीष्ट प्रसार 4x² +y² + z²– 4xy – 2yz + 4zx.

(iii) ∵ सर्वसमिका :  (p + q + r)² = p² + q² + r² + 1 (pq + qr + rp)
अब p = – 2x, q = 3y एवं  r = 2z रखने पर प्राप्त होता है :
(- 2x + 3y + 2z)² = (- 2x)² + (3y)² + (2z)² + 2 [(- 2x)(3y) + (3y)(2z) + (2z)(- 2x)]
(- 2x + 3y + 2z)² = 4x² + 9y² + 4z² + 2 (- 6xy + 6yz – 4zx)
= 4x² + 9y² + 4z² – 12xy + 12yz – 8zx
अतः अभीष्ट प्रसार = 4x² + 9y² + 4z² – 12xy + 12yz – 8zx.

(iv)  ∵ सर्वसमिका :  (p + q + r)² = p² + q² + r² + 2 (pq + qr + rp)
अब p = 3a, q = – 7b एवं r = – c रखने पर प्राप्त होता है।
(3a – 7b – c)² = (3a)² + (- 7b)² + (- c)² + 2 [(3a(- 7b) + (- 7b)(- c) + (- c)(3a)]
= 9a² + 49 b² + c² + 2 (- 21ab + 7bc – 3ca)
= 9a² + 49 b² + c² – 42ab + 146c – 6ca
अतः अभीष्ट प्रसार = 9a² + 49 b² + c² – 42ab + 14be – 6ca.

(v)  ∵ सर्वसमिका :  (p + q + r)² = p² + q² + r² + 2 (pq + qr + rp)
अब p = – 2x, q = 5y एवं r = – 3z रखने पर प्राप्त होता है:
(- 2x + 5y – 3z) = (- 2x)² + (5y)² + (- 3z)² + 2 [(- 2x)(5y) + (5y)(- 3z) + (- 3z) x (- 2x)]
= 4x² + 25y² + 9z² + 2 (- 10xy – 15yz + 6zx)
= 4x² + 25y² + 9z² – 20xy – 30yz + 12zx
अतः अभीष्ट प्रसार = 4x² + 25y² + 9z² – 20xy – 30yz + 12zx.

(vi) ∵ सर्वसमिका :  (p + q + r)² = p² + q² + r² + 2 (pq + qr + rp)
अब p = \(\frac { 1 }{ 4 }\), q = –\(\frac { 1 }{ 2 }\) एवं r  = 1 रखने पर प्राप्त होता है :

प्रश्न 5.
गणनखण्ड कीजिए :
(i) 4x² + 9y² + 16z² + 12xy – 24yz – 16xz (2018)
(ii) 2x² + y² + 8z² – 2 √2 xy + 4√2 yz – 8xz.
हल:
(i) चूँकि दिए गए बहुपद में yz एवं zx के गुणांक ऋणात्मक हैं जिनमें उभयनिष्ठ है, अतः z का गुणांक ऋणात्मक होगा।
अब 4x² + 9y² + 16z² + 12xy – 24xz – 16xz
= (2x)² + (3y)² + (- 4z)² + 2 (2x) (3y) + 2 (3y)(- 4z) + 2 (- 4z)(2x)
= (2x + 3y – 4z)² [ ∵ a² + b² + c² + 2ab + 2bc + 2ca = (a + b + c)² सर्वसमिका]
अत: अभीष्ट गुणनखण्ड = (2x + 3y – 4z)² .

(ii) चूँकि दिए हुए बहुपद में xy एवं xz के गुणांक ऋणात्मक है जिनमें x उभयनिष्ठ है अतः x का गुणांक ऋणात्मक होगा।
अब
2x² + y² + 8z² – 2√2 xy + 4√2 yz – 8 xz
= ( -√2x)² + (y)² + (2√2z)² + 2(-√2x)(y) + 2(y)(2√2z) + 2(2√2z)(- √2x)
= ( -√2x + y + (2√2z)²  [∵ a² + b² + c² + 2a + 2bc + 2ca = (a + b + c)² सर्वसमिका]
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड = (-√2 x + y + 2√2z)²

प्रश्न 6.
निम्नलिखित घनों को प्रसारित रूप में लिखिए :
(i) (2x + 1)³ (2019)
(i) (2a – 3b)³
(ii) (\(\frac { 3 }{ 2 }\)x + 1)³
(iv) (x – \(\frac { 2 }{ 3 }\)y )³
हल:
(i) चूँकि सर्वसमिका : (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = 2x एवं q = 1 रखने पर प्राप्त होता है :
(2x + 1)³ = (2x)³ + 3 (2x)² (1) + 3 (2x) (1)² + (1)³
= 8x³ + 12x² + 6x + 1
अतः अभीष्ट प्रसार = 8x³ + 12x² + 6x + 1.

(ii) चूँकि सर्वसमिका : (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = 2a एवं q = -3b रखने पर प्राप्त होता है :
(2a – 3b)³ = (2a)³ + 3(2a)²(- 3b) + 3(2a)(- 3b)² + (- 3b)³
= 8a³ – 36a²b + 54 ab² – 21b³
अतः अभीष्ट प्रसार = 8a³ – 36a²b + 54 ab² – 21b³

(iii) चूँकि सर्वसमिका : (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = \(\frac { 3 }{ 2 }\) एवं q = 1 रखने पर प्राप्त होता है :

(iv) चूँकि सर्वसमिका : (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = x एवं q = –\(\frac { 2 }{ 3 }\)y रखने पर प्राप्त होता है।

प्रश्न 7.
उपयुक्त सर्वसमिकाएँ प्रयोग करके निम्नलिखित के मान ज्ञात कीजिए :
(i) (99)³
(ii) (102)³
(iii) (998)³.
हल:
(i) चूँकि सर्वसमिका = (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = 100 एवं q = – 1 रखने पर प्राप्त होता है :
(100 – 1)³ = (100)³ + 3(100)² (- 1) + 3(100)(- 1)² + (-1)³
⇒ (99)³ = 1000000 – 30000 + 300 – 1
= 1000300 – 30001 = 970299
अतः अभीष्ट मान = 970299.

(ii) चूँकि सर्वसमिका : (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = 100 एवं q = 2 रखने पर प्राप्त होता है :
(100 + 2)³ = (100)³ + 3(100)²(2) + 3(100)(2)² + (2)³
⇒  (102)³ = 1000000 + 60000 + 1200 + 8 = 1061208
अतः अभीष्ट मान = 1061208.

(iii) चूँकि सर्वसमिका : (p + q)³ = p³ + 3p²q + 3pq² + q³
अब p = 1000 एवं q = – 2 रखने पर प्राप्त होता है :
(1000 – 2)³ = (1000)³ + 3(1000)²(- 2) + 3(1000)(- 2)² + (- 2)³
⇒ (998)³ = 1000000000 – 6000000 + 12000 – 8
= 1000012000 – 6000008
= 994011992
अतः अभीष्ट मान = 994011992.

प्रश्न 8.
निम्नलिखित में से प्रत्येक का गुणनखण्ड कीजिए :
(i) 8a³ + b³ + 12 a²A + 6ab²
(ii) 8a³ – b³ – 12a²A + 6ab²
(iii) 27 – 125a³ – 135a + 225a²
(iv) 64a³ – 27b³ – 144a²b + 108ab²
(v) \( 27 p^{3}-\frac{1}{216}-\frac{9}{2} p^{2}+\frac{1}{4} p\)
हल :
(i) 8a³ + b³ + 12a² b + 6ab² = (2a)³ + (b)³ + 3(2a)² (b) + 3(2a)(b)²
= (2a + b)³             [∵  p³ + q³ + 3p²q + 3pq² = (p + q)³]
अत: अभीष्ट गुणनखण्ड = (2a + b)3.

(ii) 8a³ – b³ – 12a²b + 6ab²
= (2a)³ + (- b)³ + 3(2 a)²(- b) + 3(2 a)(- b)²
= (2a – b)³    [∵  p³ + q³ + 3p²q + 3pq² = (p + q)³]
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड = (2a – b)³

(iii) 27 – 125a³ – 135a + 225a²  = (3)³ + (- 5a)³ + 3(3)² (- 5a) + 3(3) (- 5a)²
= (3 – 5a)³ [ ∵  p³ + q³ + 3p²q + 3pq² = (p + q)³ सर्वसमिका]
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड = (3 – 5a)³

(iv) 64a³ – 21b³ – 144a²b + 108 ab²
= (4a)³ + (- 3b)³ + 3(4a)² (- 3b) + 3(4a)(- 3b)²
= (4a – 3b)³ [ ∵ p³ + q³ + 3p²q + 3pq² = (p + q)³ सर्वसमिका]
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड = (4a – 3b)³.

(v) \( 27 p^{3}-\frac{1}{216}-\frac{9}{2} p^{2}+\frac{1}{4} p\)

प्रश्न 9.
सत्यापित कीजिए कि :
(i) x³ + y³ = (x + y) (x² – xy + y²)
(ii) x³ – y³ = (x – y)(x² + xy +y²)
हल:
(i) हम जानते हैं कि (x + y)³ = x³ + y³ + 3x²y + 3xy² = x³ +y³ + 3xy (x +y)(सर्वसमिका)
⇒ x³ + y³ = (x + y)³ – 3xy(x + y)
= (x + y) [(x + y)² – 3xy]
= (x + y) [x² + 2xy + y² – 3xy]
⇒  x³ + y³  = (x + y) (x² – xy + y²)  इति सिद्धम्

(ii) हम जानते हैं कि (x – y)³ = x³ + y³ + 3x²y + 3xy² = x³ +y³ + 3xy (x +y)(सर्वसमिका)
x³ – y³ = (x – y)³ + 3xy (x – y)
= (x – y)[(x – y)² + 3xy]
= (x – y) [x² – 2xy + y² + 3xy]
⇒ x³ – y³ = (x – y) (x² + xy + y²). इति सिद्धम्

प्रश्न 10.
निम्नलिखित में से प्रत्येक का गुणनखण्ड कीजिए :
(i) 27 y³ + 125z³
(ii) 64m³ – 343n³.
हल:
(i) 27y³ + 125z³
= (3y)³ + (5z)³
= (3y + 5z) [(3y)² – (3y)(5z) + (5z)²]     (∵ p³ + q³ = (p + q) {p²-pq + q²)
= (3y + 5z) (9y² – 15yz + 25z²)
अत: अभीष्ट गुणनखण्ड = (3y + 5z) (9y² – 15yz + 25z²).

(ii) 64m³ – 343n² = (4m)³  – (7n)³
= (4m – 7n) [(4m)² + (4m) (7n) + (7n)²]   [∵ p³ – q³ = (p – q)p² + pq + q²]
= (4m – 7n) (16m² + 28m.n + 49n²)
अतः अभीष्ट गुणनखण्ड  = (4m – 7n) (16m² + 28m.n + 49n²).

प्रश्न 11.
गुणनखण्ड कीजिए : 27x³ +  y³  + z³ – 9xyz.
हल:
27x³ +  y³  + z³ – 9xyz = (3x)³ + (y)³ + (z)³ – 3(3x)(y)(z)
= (3x + y + z) [(3x)² + (y)² + (z)² – (3x) (y) – (y)(z) – (z)(3x)]
= (3x + y + z) (9x² + y² + z² – 3xy – yz – 3zx)
अत: अभीष्ट गुणनखण्ड  = (3x + y + z) (9x² + y² + z² – 3xy – yz – 3zx)

प्रश्न 12.
सत्यापित कीजिए :
x³ + y³ + z³ – 3xyz = \(\frac { 1 }{ 2 }\) (x + y + z) [(x – y)² + (y – z)² + (z – x)²]. (2019)
हल:

प्रश्न 13.
यदि x + y + z = 0 हो, तो दिखाइए कि x³ +  y³  + z³ = 3xyz. (2018)
हल:
हम जानते हैं कि :
x³ +  y³  + z³ – 3xyz = (x + y + 2) (x² + y² + z² – 3xy – yz – 3zx) (सर्वसमिका) …(1)
लेकिन x + y + z = 0 (दिया है)  …(2)
समीकरण (1) एवं (2) से,
x³ + y³ + z³ – 3 xyz = 0 x (x² + y²+ z² – xy – yz – zx) = 0
⇒ x³ + y³ + z³ – 3xyz.   इति सिद्धम्

प्रश्न 14.
वास्तव में घनों का परिकलन किए बिना निम्नलिखित में से प्रत्येक का मान ज्ञात कीजिए :
(i) (-12) + (7) + (5)3
(ii) (28) + (-15)3 + (-13)3.
हल:
(i) चूँकि (-12) + (7) + (5) = – 12 + 12 = 0 है
(- 12)³ + (7)³ + (5)³ = 3(-12) (7) (5)
= – 1260
अतः   अभीष्ट मान = -1260.

(ii) चूँकि (28) + (-15) + (-13) = 28 – 28 = 0 है
⇒ (28)³ + (- 15)³ + (- 13)³ = 3(28) (- 15) (- 13)
= 16380
अतः अभीष्ट मान = 16380.

प्रश्न 15.
नीचे दिए गए आयतों, जिनमें उनके क्षेत्रफल दिए गए हैं, में से प्रत्येक की लम्बाई और चौड़ाई के लिए सम्भव व्यंजक ज्ञात कीजिए :
(i)  क्षेत्रफल : 25a² – 35a + 12
(ii) क्षेत्रफल : 35y² + 13y – 12
हल:
(i) क्षेत्रफल = 25a² – 35a + 12
= 25a² – (20 + 15) a + 12
= 25a² – 20a – 15a + 12
= 5a (5a – 4) – 3 (5a – 4)
= (5a – 4) (5a – 3)  = चौड़ाई x लम्बाई
अतः सम्भावित अभीष्ट लम्बाई = (5a – 3) एवं चौड़ाई = (5a – 4).

(ii) क्षेत्रफल = 35y² + 13y – 12
= 35y² + (28 – 15) y – 12
= 35y² + 28y – 15y – 12
= 7y (5y + 4) – 3 (5y + 4)
= (5y + 4) (7y – 3) = लम्बाई x चौड़ाई
अतः सम्भावित अभीष्ट लम्बाई एवं चौड़ाई क्रमशः (5y + 4) एवं (7y – 3) हैं।

प्रश्न 16.
घनाभों जिनके आयतन नीचे दिए गए हैं, विमाओं के लिए सम्भव व्यंजक ज्ञात कीजिए :
(i) आयतन : 3x³ – 12x
(ii) आयतन : 12ky² + 8ky – 20k
हल:
(i) आयतन = 3x³ – 12x
= 3x [x² – 4]
= 3x [(x)² – (2)²]
= 3x (x – 2) (x + 2)
अतः सम्भावित अभीष्ट विमाएँ : 3x, (x – 2) एवं (x + 2) हैं।

(ii) आयतन = 12ky² + 8ky – 20k
= 4k [3y² + 2y – 5]
= 4k [3y² + (5 – 3) y – 5]
= 4k [y (3y + 5) – 1 (3y + 5)]
= 4k (3y + 5) (y – 1)
अतः सम्भावित अभीष्ट विमाएँ : 4k, (3y + 5) एवं (y – 1) हैं।

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