कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ (Complex Numbers in Class 11) के इस आर्टिकल में सम्मिश्र संख्याओं,सम्मिश्र संख्या का मापांक व कोणांक,आर्गंड तल और ध्रुवीय निरूपण,द्विघातीय समीकरण आदि के बारे में अध्ययन करेंगे। आपको यह जानकारी रोचक व ज्ञानवर्धक लगे तो अपने मित्रों के साथ इस गणित के आर्टिकल को शेयर करें।यदि आप इस वेबसाइट पर पहली बार आए हैं तो वेबसाइट को फॉलो करें और ईमेल सब्सक्रिप्शन को भी फॉलो करें।जिससे नए आर्टिकल का नोटिफिकेशन आपको मिल सके । यदि आर्टिकल पसन्द आए तो अपने मित्रों के साथ शेयर और लाईक करें जिससे वे भी लाभ उठाए । आपकी कोई समस्या हो या कोई सुझाव देना चाहते हैं तो कमेंट करके बताएं।इस आर्टिकल को पूरा पढ़ें।
2.कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ के उदाहरण (Complex Numbers in Class 11 Examples):
Example:1. [i18+(i1)25]3 का मान ज्ञात कीजिए। Solution: [i18+(i1)25]3=[(i4)4(i2)+(i4)61×i1]3=[(1)(−1)+(1)61×i2i]3[∵i4=1,i2=−1]=[−1+(−1)i]3=(−1−i)3=(−1)3+3(−1)2(−i)+3(−i)2(−1)+(−i)3=−1−3i+3−i2⋅i=2−3i+i=2−2i Example:2.किन्हीं दो सम्मिश्र संख्याओं z1 और z2 के लिए सिद्ध कीजिए:
Re(z1z2)=Rez1Rez2−Imz1Imz2 Solution: Re(z1z2)=Rez1Rez2−Imz1Imz2 माना z1=a+ib,z2=c+idz1z2=(a+ib)⋅(c+id)=ac+ibc+iad+i2bd=(ac−bd)+i(bc+ad)[∵i2=−1]Re(z1z2)=ac−bd=Rez1Rez2−Imz1Imz2⇒Re(z1z2)=Rez1Rez2−Imz1Imz2 Example:3. (1−4i1−1+i2)(5+i3−4i) को मानक रूप में परिवर्तित कीजिए। Solution: (1−4i1−1+i2)(5+i3−4i)=((1−4i)(1+4i)1+4i−(1+i)(1−i)2(1−i))((5+i)(5−i)(3−4i)(5−i))=(1−16i21+4i−1−i22−2i)(25−i215−3i−20i+4i2)=(1+161+4i−1+12−2i)(25+115−23i−4)=(171+4i−22−2i)(2611−23i)=34(2+8i−34+34i)×2i(11−23i)=(34−32+42i)(2611−23i)=884−352+736i+462i−966i2=884−352+966+1198i=884614+1198i=442307+599i Example:4.यदि x−iy=c−ida−ib ,तो सिद्ध कीजिए कि (x2+y2)2=c2+d2a2+b2 Solution: x−iy=c−ida−ib दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
(x−iy)2=c−ida−ib⇒x2−y2−2ixy=(c−id)(c+id)(a−ib)(c+id)=c2−i2d2(ac+bd)+i(ad−bc)⇒x2−y2−2ixy=c2+d2(ac+bd)+i(ad−bc)[∵i2=−1] काल्पनिक व वास्तविक भागों की तुलना करने पर:
(1) (2) =(c2+d2ac+bd)2+[−c2+d2(ad−bc)]2=(c2+d2)2a2c2+b2d2+2abcd+a2d2+b2c2−2abcd=(c2+d2)2c2(a2+b2)+d2(a2+b2)=(c2+d2)2(a2+b2)(c2+d2)=c2+d2a2+b2⇒(x2+y2)2=c2+d2a2+b2 Example:5.निम्नलिखित को ध्रुवीय रूप में परिवर्तित कीजिए: Example:5(i). (2−i)21+7i Solution: (2−i)21+7i=4−4i+i21+7i=4−4i−11+7i=3−4i1+7i=(3−4i)(3+4i)(1+7i)(3+4i)=9−16i23+4i+21i+28i2=9+163−28+25i[∵i2=−1]=25−25+2525i=−1+i मान लीजिए rcosθ=−1,rsinθ=1 दोनों का वर्ग करके जोड़ने पर:
r2cos2θ+r2sin2θ=(−1)2+(1)2=1+1⇒r2(cos2θ+sin2θ)=2⇒r2=2⇒r=2r=2 (-1,1) द्वितीय चतुर्थांश में स्थित है अतः कोणांक θ=π−tan−1∣∣ab∣∣=π−tan−1∣∣−11∣∣=π−tan−11=π−4π⇒θ=43π∴−1+i का ध्रुवीय रूप =r(cosθ+isinθ)=2(cos43π+isin43π)
Example:5(ii). 1−2i1+3i Solution: 1−2i1+3i=1−2i1+3i×1+2i1+2i=1−4i21+2i+3i+6i2=1+41+5i−6[∵i2=−1]=5−5+5i=−1+i मान लीजिए rcosθ=−1,rsinθ=1 दोनों का वर्ग करके जोड़ने पर:
r2cos2θ+r2sinθ=(−1)2+(1)2⇒r2(cos2θ+sin2θ)=1+1⇒r2=2⇒r=2 (-1,1) द्वितीय चतुर्थांश में स्थित है अतः कोणांक θ=π−tan−1∣∣ab∣∣=π−tan−1∣∣−11∣∣=π−tan−1(1)=π−4π⇒θ=43π∴−1+i का ध्रुवीय रूप=r(cosθ+isinθ)=2(cos43π+isin43π) प्रश्न 6 से 9 में दिए गए प्रत्येक समीकरण को हल कीजिए: Example:6. 3x2−4x+320=0 Solution:3x2−4x+320=0⇒9x2−12x+20=0a=9,b=−12,c=20b2−4ac=(−12)2−4×9×20⇒b2−4ac=144−720=−576<0 अतः इसके हल:
x=2a−b±b2−4ac=2×9−(−12)±(−12)2−4×9×20=1812±144−720=1812±−576=1812±24i=32±4i⇒x=32±34i Example:7. x2−2x+23=0 Solution: x2−2x+23=0⇒2x2−4x+3=0a=2,b=−4,c=3b2−4ac=(−4)2−4×2×3=16−24⇒b2−4ac=−8<0 अतः इसके हल:
x=2a−b±b2−4ac=2×2−(−4)±(−4)2−4×2×3=44±16−24=44±−8=44±22i⇒x=1±22i Example:8. 27x2−10x+1=0 Solution: 27x2−10x+1=0a=27,b=−10,c=1b2−4ac=(−10)2−4×27×1=100−108⇒b2−4ac=−8<0 अतः इसके हल:
x=−b±b2−4ac=2×27−(−10)±(−10)2−4×27×1=5410±100−108=5410±−8=5410±22i⇒x=275±272i Example:9. 21x2−28x+10=0 Solution: 21x2−28x+10=0a=21,b=−28,c=10b2−4ac=(−28)2−4×21×10=784−840⇒b2−4ac=−56<0 अतः इसके हल:
x=2a−b±b2−4ac=2×21−(−28)±(−28)2−4×21×10=4228±784−840=4228±−56=4228±214i⇒x=32±2114i Example:10.यदि z1=2−i,z2=1+i,∣∣z1−z2+iz1+z2+1∣∣ का मान ज्ञात कीजिए। Solution: ∣∣z1−z2+iz1+z2+1∣∣=∣∣2−i−1−i+i2−i+1+i+1∣∣=∣∣1−i4∣∣=∣1−i∣∣4∣=(1)2+(−1)24=24=22
Example:11.यदि a+ib=2x2+1(x+i)2 ,सिद्ध कीजिए कि a2+b2=(2x2+1)2(x2+1)2 Solution: a+ib=2x2+1(x+i)2=2x2+1x2+2xi+i2a+ib=2x2+1x2−1+2x2+12xi[∵i2=−1] काल्पनिक व वास्तविक भागों की तुलना करने पर:
a=2x2+1x2−1,b=2x2+12xa2+b2=(2x2+1x2−1)2+(2x2+12x)2=(2x2+1)2x4−2x2+1+(2x2+1)24x2=(2x2+1)2x4+2x2+1⇒a2+b2=(2x2+1)2(x2+1)2 Example:12.माना z1=2−i,z2=−2+i ,निम्न का मान निकालिए। Example:12(i). Re(z1z1z2) Solution: Re(z1z1z2)⇒z1z1z2=(2−i)(2−i)(−2+i)=2+i−4+4i−i2=2+i−4+4i+1[∵i2=−1]=2+i−3+4i=2+i3+4i×2−i2−i=4−i2−6−3i+8i−4i2=4+1−6+4+5i[∵i2=−1]⇒(z1z1z2)=−52+i⇒Re(z1z1z2)=−52 Example:12(ii). Im(z1z11) Solution: Im(z1z11)z1z11=(2−i)(2−i)1=(2−i)(2+i)1=4−i21=4+11[∵i2=−1]=51⇒Im(z1z11)=0 Example:13.सम्मिश्र संख्या 1−3i1+2i का मापांक व कोणांक ज्ञात कीजिए। Solution: 1−3i1+2i=1−3i1+2i×1+3i1+3i=1−9i21+3i+2i+6i2=1+91+5i−6[∵i2=−1]=10−5+5i=−21+21ircosθ=−21,rsinθ=21 दोनों का वर्ग करके जोड़ने पर: r2cos2θ+r2sin2θ=(−21)2+(21)2⇒r2(cos2θ+sin2θ)=41+41⇒r2=42⇒r=21(2−1+21) द्वितीय चतुर्थांश में है अतः कोणांक θ=π−tan−1∣∣ab∣∣=π−tan−1∣∣−2121∣∣=π−tan−1(1)⇒θ=π−4π=43π1−3i1+2i का मापांक 21 तथा कोणांक 43π है। Example:14.यदि (x-i y)(3+5 i) ,-6-24 i की संयुग्मी है तो वास्तविक संख्याएँ x और y ज्ञात कीजिए। Solution: (x−iy)(3+5i)=3x+5xi−3yi−5yi2=3x+5y+i(5x−3y)[∵i2=−1]3x+5y+i(5x−3y) की संयुग्मी=3 x+5 y-i(5x-3 y) प्रश्नानुसार: 3 x+5 y-i(5 x-3 y)=-6-24 i वास्तविक व काल्पनिक भागों की तुलना करने पर: 3x+5y=-6 …… (1) 5x-3y=24 …….(2) समीकरण (1) को 3 से तथा समीकरण (2) को 5 से गुणा करने पर: 9x+15y=−18⋯(3)25x−15y=120⋯(4)जोड़नेपर34x=+102⇒x=34102=3 x का मान समीकरण (1) में रखने पर: 3(3)+5y=−6⇒5y=−6−9⇒5y=−15⇒y=5−15=−3x=3,y=−3 Example:15. 1−i1+i−1+i1−i का मापांक ज्ञात कीजिए। Solution: 1−i1+i−1+i1−i=(1−i)(1+i)(1+i)(1+i)−(1−i)(1−i)=1−i21+2i+i2−(1−2i+i2)=1+11+2i−1−(1−2i−1)[∵i2=−1]=22i+2i=24i=2i=0+2ircosθ=0,rsinθ=2 वर्ग करके जोड़ने पर: r2(cos2θ+sin2θ)=02+22r2=4⇒r=4=21−i1+i−1+i1−i का मापांक 2 है। Example:16.यदि (x+iy)3=u+iv,तो दर्शाइए कि xu+yv=4(x2−y2) Solution: (x+iy)3=u+ivx3+3x2yi−3xy2−iy3=u+iv दोंनो पक्षों के वास्तविक व काल्पनिक भागों की तुलना करने पर:
x3−3xy2=u,3x2y−y3=v⇒x(x2−3y2)=u⇒xu=x2−3y2⋯(1)y(3x2−y2)=v⇒yv=(3x2−y2)⋯(2) (1) व (2) सो जोड़ने पर : xu+yv=x2−3y2+3x2−y2=4x2−4y2⇒xu+yy=4(x2−y2) Example:17.यदि α और β भिन्न सम्मिश्र संख्याएँ हैं जहाँ ∣β∣=1 ,तब ∣∣1−αββ−α∣∣ का मान ज्ञात कीजिए। Solution: ∣∣1−αββ−α∣∣=∣1−αβ∣∣β−α∣≤1−∣αβ∣∣β∣−∣α∣=1−∣α∣∣β∣∣β∣−∣α∣∣β∣=1 तथा ∣α∣=∣α∣ रखने पर:
=1−∣α∣1−∣α∣=1 Example:18.समीकरण ∣1−i∣x=2x के शून्येतर पूर्णांक मूलों की संख्या ज्ञात कीजिए। Solution:∣1−i∣x=2x((1)2+(−1)2)x=2x⇒(2)x=xx⇒22x=2x⇒2x=x⇒21x=0⇒x=0 Example:19.यदि (a+i b)(c+i d)(e+i f) (g+i h)=A+i B है तो दर्शाइए कि
(a2+b2)(c2+d2)(e2+f2)(g2+h2)=A2+B2 Solution: (a+ib)(c+id)(e+if)(g+ih)=A+iB दोनों पक्षों का मापांक लेने पर:
∣(a+ib)(c+id)(e+if)(g+ih)∣=∣A+iB∣⇒∣a+ib∣∣c+id∣∣e+if∣∣g+ih∣=∣A+iB∣[∵z1z2=∣z1∣∣z2∣]⇒a2+b2c2+d2e2+f2g2+h2=A2+B2 दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
⇒(a2+b2)(c2+d2)(e2+f2)(g2+h2)=A2+B2 Example:20.यदि (1−i1+i)m=1 ,तो m का न्यूनतम पूर्णांक मान ज्ञात कीजिए। Solution: (1−i1+i)m=1⇒[(1−i)(1+i)(1+i)(1+i)]m=1⇒[1−i21+2i+i2]m=1⇒(1+11+2i−1)m=1[∵i2=−1]⇒(22i)m=1⇒(i)m=1⇒m=4[∵i4=1] उपर्युक्त उदाहरणों के द्वारा कक्षा में कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ (Complex Numbers in Class 11),सम्मिश्र संख्याएँ कक्षा 11 (Complex Numbers Class 11) को समझ सकते हैं।
3.कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ के सवाल (Complex Numbers in Class 11 Questions):
(1.)समीकरण (1+i)y2+(6+i)=(2+i)x के लिए x व y के वास्तविक मान ज्ञात कीजिए। (2.) θ का वास्तविक मान बताइए जबकि 1−2isinθ3+2isinθ मात्र वास्तविक है। उत्तर (Answers):(1.)x=5 तथा y=±2 (2.) θ=nπ,n∈z उपर्युक्त सवालों को हल करने पर कक्षा में कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ (Complex Numbers in Class 11),सम्मिश्र संख्याएँ कक्षा 11 (Complex Numbers Class 11) को ठीक से समझ सकते हैं।
4.कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ (Frequently Asked Questions Related to Complex Numbers in Class 11),सम्मिश्र संख्याएँ कक्षा 11 (Complex Numbers Class 11) से सम्बन्धित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न:
प्रश्न:1.काल्पनिक संख्याएँ किसे कहते हैं? (What are Imaginary Numbers?):
उत्तर:सर हैमिल्टन के अनुसार उस प्रत्येक संख्या को जिसका वर्ग एक ऋण संख्या हो,अधिकल्पित (काल्पनिक) संख्या (imaginary number) कहते हैं।उपर्युक्त परिभाषा से स्पष्ट है कि प्रत्येक ऋणात्मक संख्या का वर्गमूल एक अधिकल्पित (काल्पनिक) संख्या है।जैसे: −1;−5,−4 इत्यादि।
प्रश्न:2.आयोटा का क्या अर्थ है? (What Does Iota Mean?):
उत्तर: i2=−1,i=−1, i को अधिकल्पित संख्याओं को निरूपित करने का मुख्य संकेत माना जाता है तथा किसी भी ऋणात्मक संख्या के वर्गमूल को इस संख्या i और एक वास्तविक संख्या के गुणनफल के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।
प्रश्न:3.सम्मिश्र संख्या के रूप में परिभाषित करो। (Define Complex Number):
उत्तर:(a+ib) के रूप में किसी संख्या या व्यंजक,जहाँ a तथा b वास्तविक संख्याएँ हैं और i=−1को सम्मिश्र संख्या कहते हैं।वास्तविक संख्याओं a तथा b के क्रमित युग्म (a,b) को सम्मिश्र संख्या कहते हैं। उपर्युक्त प्रश्नों के उत्तर द्वारा कक्षा में कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ (Complex Numbers in Class 11),सम्मिश्र संख्याएँ कक्षा 11 (Complex Numbers Class 11) के बारे में ओर अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
कक्षा में सम्मिश्र संख्याएँ (Complex Numbers in Class 11) के इस आर्टिकल में सम्मिश्र संख्याओं,सम्मिश्र संख्या का मापांक व कोणांक,आर्गंड तल और ध्रुवीय निरूपण,द्विघातीय समीकरण आदि के बारे में अध्ययन करेंगे।
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I am owner of Mathematics Satyam website.I am satya narain kumawat from manoharpur district-jaipur (Rajasthan) India pin code-303104.My qualification -B.SC. B.ed. I have read about m.sc. books,psychology,philosophy,spiritual, vedic,religious,yoga,health and different many knowledgeable books.I have about 15 years teaching experience upto M.sc. ,M.com.,English and science.
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