१. दिलेली माहिती व आवश्यक सूत्र: दिलेले बहुपद f(x) = a² + 12x − 13 आहे आणि (x + 3) हा त्याचा अवयव आहे. अवयव प्रमेयानुसार, (x − α) हा बहुपदीचा अवयव असल्यास f(α) = 0 असते. येथे x + 3 = x − (−3), म्हणून f(−3) = 0.
२. पायरी-दर-पायरी गणितीय मांडणी:
f(−3) = 0
⇒ a² + 12(−3) − 13 = 0
⇒ a² − 36 − 13 = 0
⇒ a² − 49 = 0
⇒ a² = 49
⇒ a = ±7.
दिलेल्या पर्यायांमध्ये 7 हा पर्याय उपलब्ध आहे. त्यामुळे योग्य उत्तर पर्याय 2 आहे. गणितीयदृष्ट्या a = −7 हेही समीकरण पूर्ण करते; मात्र ते दिलेल्या पर्यायांमध्ये नाही.
३. शॉर्टकट पद्धत: x = −3 थेट दिलेल्या बहुपदीत ठेवा. त्यामुळे a² − 36 − 13 = 0, म्हणजे a² = 49. म्हणून a = ±7. पर्यायांमध्ये −7 नसल्याने 7 निवडा.
1. Given Data and Formula: The polynomial is f(x) = a² + 12x − 13, and (x + 3) is a factor. By the Factor Theorem, if (x − α) is a factor of f(x), then f(α) = 0. Since x + 3 = x − (−3), substitute x = −3.
2. Step-by-Step Mathematical Derivation:
f(−3) = 0
⇒ a² + 12(−3) − 13 = 0
⇒ a² − 36 − 13 = 0
⇒ a² − 49 = 0
⇒ a² = 49
⇒ a = ±7.
The value 7 appears among the given options, so Option 2 is correct. Mathematically, −7 also satisfies the equation, but it is not listed among the options.
3. Shortcut: Substitute x = −3 directly into the polynomial. This gives a² − 49 = 0, so a² = 49 and a = ±7. Since only 7 is listed, select Option 2.
मुख्य चूक म्हणजे a² = 49 वरून फक्त a = 7 असे लिहिणे. वर्गमूळ घेताना a = ±7 ही दोन्ही गणितीय उत्तरे लक्षात घ्यावीत. तसेच (x + 3) या अवयवासाठी x = 3 नव्हे, तर x = −3 ठेवायचे असते.
The main trap is writing only a = 7 after obtaining a² = 49. Taking square roots gives both a = 7 and a = −7. Another common mistake is substituting x = 3 instead of x = −3 for the factor (x + 3).
अवयव प्रमेय: (x − α) हा f(x) चा अवयव असल्यास f(α) = 0. त्यामुळे (x + k) हा अवयव असल्यास x = −k ठेवावे. तसेच a² = b² असल्यास a = ±b.
Factor Theorem: If (x − α) is a factor of f(x), then f(α) = 0. Therefore, for a factor (x + k), substitute x = −k. Also, if a² = b², then a = ±b.
पर्याय 1: 8 घेतल्यास a² = 64 होते, जे आवश्यक a² = 49 शी जुळत नाही.
पर्याय 3: 6 घेतल्यास a² = 36 होते; त्यामुळे बहुपदीचे मूल्य f(−3) = 36 − 49 = −13 येते, शून्य येत नाही.
पर्याय 4: 5 घेतल्यास a² = 25 होते; त्यामुळे f(−3) = 25 − 49 = −24 येते, शून्य येत नाही.
पर्याय 2: 7 घेतल्यास a² = 49 मिळते आणि f(−3) = 49 − 36 − 13 = 0 होते. त्यामुळे हा पर्याय योग्य आहे.
Option 1: If a = 8, then a² = 64, which does not satisfy the required equation a² = 49.
Option 3: If a = 6, then a² = 36, giving f(−3) = 36 − 49 = −13 instead of zero.
Option 4: If a = 5, then a² = 25, giving f(−3) = 25 − 49 = −24 instead of zero.
Option 2: If a = 7, then a² = 49 and f(−3) = 49 − 36 − 13 = 0. Therefore, Option 2 is correct.