एचसीएफ और एलसीएम संख्या प्रणाली का एक और बहुत महत्वपूर्ण विषय है। यह अवधारणा केवल संख्या प्रणाली तक सीमित नहीं है, बल्कि यह गणित से संबंधित कुछ प्रश्नों को हल करने में भी सहायक है, जो प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए एक बहुत महत्वपूर्ण विषय है।
सबसे बड़ा समापवर्तक (एच.सी.एफ.)
दो या दो से अधिक संख्याओं का एच.सी.एफ. सबसे बड़ा ऐसा संख्या है जो उन सभी को ठीक से विभाजित करता है।
एचसीएफ 4 और 6 का चित्र नीचे दिखाया गया है:
उदाहरण: 150, 210, 375 का जी.सी.डी निकालें।
हल:
चरण 1: संख्याओं का अभाज्य गुणनखंड लिखना ⇨ 150 = 5 X 5 X 3 X 2 ⇨ 210 = 5 X 2 X 7 X 3 ⇨ 375 = 5 X 5 X 5 X 3
चरण 2: तीनों संख्याओं में सामान्य अभाज्य गुणक लिखना है 5 X 3।
चरण 3: इसलिए, एच.सी.एफ. होगा 5 X 3 = 15।
एच.सी.एफ. (Highest Common Factor) खोजने के तरीके
संख्याओं का एच.सी.एफ. खोजने के लिए मूलतः तीन तरीके हैं:
हम नीचे दिए गए तरीकों पर चर्चा करेंगे:
1. फैक्टराइजेशन विधि
प्रत्येक संख्या को उसके प्राइम कारकों के गुणन के रूप में व्यक्त करें और सामान्य कारकों की न्यूनतम शक्तियों के गुणन को एच.सी.एफ. प्राप्त करने के लिए लें।
हल करने के चरण:
उदाहरण: 60 और 75 का एच.सी.एफ. निकालें।
समाधान: प्रत्येक संख्या को उसके प्राइम कारकों के गुणन के रूप में लिखें। 22 x 3 x 5 = 60 और 3 x 52 = 75। सभी सामान्य प्राइम कारकों का गुणन एच.सी.एफ. है। इस उदाहरण में सामान्य प्राइम कारक 3 और 5 हैं। 3 की न्यूनतम शक्ति 1 है और 5 की 1 है। इसलिए, एच.सी.एफ. = 3 x 5 = 15।
2. डिवीजन विधि
उदाहरण: 36 और 48 का एच.सी.एफ. निकालें।
समाधान:
3. प्रमुख गुणनखंड (फैक्टर ट्री) विधि
प्रमुख गुणनखंडन एक समग्र संख्या को उसके प्रमुख गुणनखंडों में तोड़ने की प्रक्रिया है, जो उन प्रमुख संख्याओं हैं जो मिलकर मूल संख्या देती हैं।
उदाहरण: प्रमुख गुणनखंडन विधि का उपयोग करके 18 और 90 का HCF ज्ञात करें।
हल:
HCF ज्ञात करने की संक्षिप्त विधि
संख्याओं की पहचान करें: उन संख्याओं के सेट के साथ शुरुआत करें जिनके लिए आप HCF (Highest Common Factor) ढूंढना चाहते हैं।
उदाहरण: 36, 60, और 90 का HCF खोजें
समाधान:
चरण 1: संख्याओं की पहचान करें।
हम निम्नलिखित संख्याओं का HCF ढूंढना चाहते हैं: a = 36, b = 60, c = 90
चरण 2: अंतर की गणना करें।
अब, हम इन संख्याओं के जोड़ों के बीच के पूर्णांक का अंतर निकालेंगे:
इस प्रकार हमारे द्वारा निकाले गए अंतर हैं: 24 (60 - 36 से), 54 (90 - 36 से), 30 (90 - 60 से)
चरण 3: अंतर का HCF खोजें।
अब हम निकाले गए अंतर का HCF निकालते हैं: 24, 54, और 30।
साझा गुणांक पहचानें:
इसलिए, 24, 54, और 30 का HCF है 6.
न्यूनतम समापवर्तक (L.C.M.)
L.C.M का अर्थ है न्यूनतम या सबसे कम समापवर्तक। दो या अधिक संख्याओं का LCM वह सबसे छोटा सकारात्मक पूर्णांक है जो सभी दी गई संख्याओं द्वारा विभाजित किया जा सकता है।
दो संख्याओं E और R का LCM ज्ञात करना
4 और 6 का LCM चित्र द्वारा नीचे दिखाया गया है:
उदाहरण: 150, 210, 375 का LCM ज्ञात करें।
हल: चरण 1: संख्याओं का मानक रूप लिखना: ⇨ 150 = 5 × 5 × 3 × 2 = 52 × 3 × 2 ⇨ 210 = 5 × 2 × 7 × 3 ⇨ 375 = 5 × 5 × 5 × 3 = 53 × 3
चरण 2: उन सभी प्राइम फैक्टर्स को लिखें: जो किसी भी संख्या में कम से कम एक बार प्रकट होते हैं: 5, 3, 2, 7।
चरण 3: प्रत्येक प्राइम फैक्टर को उनकी उच्चतम उपलब्ध शक्ति तक बढ़ाएं (संख्याओं पर विचार करते हुए)। LCM = 2 × 3 × 5 × 5 × 5 × 7 = 5250।
LCM ज्ञात करने के तरीके
1. प्राइम फैक्टराइजेशन विधि
शामिल चरण:
उदाहरण: 60 और 90 का LCM प्राइम फैक्टराइजेशन का उपयोग करके ज्ञात करें।
हल: आइए हम प्राइम फैक्टराइजेशन विधि का उपयोग करके 60 और 90 का LCM ज्ञात करें।
2. विभाजन विधि (शॉर्टकट विधि)
उदाहरण: 72, 240, 196 का L.C.M. ज्ञात करें।
हल: (i) प्रधान गुणनखंड विधि का उपयोग करते हुए:
⇨ 72 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 = 23 × 32 ⇨ 240 = 2 × 2 × 2 × 2 × 3 × 5 = 24 × 3 × 5 ⇨ 196 = 2 × 2 × 7 × 7 = 22 × 72
दिए गए संख्याओं का L.C.M. = प्रत्येक दिए गए संख्या के सभी प्रधान गुणांक का गुणनफल, जिसमें सामान्य प्रधान गुणांक का सबसे बड़ा अनुक्रमांक है = 24 × 32 × 5 × 72 = 16 × 9 × 5 × 49 = 35280।
(ii) विभाजन विधि का उपयोग करते हुए:
2 | 72, 240, 196
2 | 36, 120, 98
2 | 18, 60, 49
3 | 9, 30, 49
3 | 3, 10, 49
7 | 1, 10, 49
7 | 1, 10, 1
10 | 1, 10, 1
| 1, 1, 1
दिए गए संख्याओं का L.C.M. = विभाजकों और शेष संख्याओं का गुणनफल = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 10 × 49 = 35280
को-प्राइम्स: दो संख्याओं को को-प्राइम्स कहा जाता है यदि उनका H.C.F. 1 है।
HCF और LCM के बीच संबंध
मान लें कि a और b दो संख्याएँ हैं, तो उनकी LCM और HCF के बीच संबंध को व्यक्त करने वाला सूत्र इस प्रकार है:
नोट: यह नियम केवल दो संख्याओं के लिए लागू है।
दशमलव का H.C.F. और L.C.M. दिए गए संख्याओं में, कुछ संख्याओं में आवश्यकतानुसार शून्य जोड़कर समान दशमलव स्थान बनाएं। इन संख्याओं को बिना दशमलव बिंदु के विचार करते हुए, H.C.F. या L.C.M. की गणना करें। अब, परिणाम में, प्रत्येक दिए गए संख्या में जितने दशमलव स्थान हैं, उतने स्थान चिह्नित करें।
उदाहरण: 3, 2.7, 0.09 का HCF और LCM ज्ञात करें।
हल: चरण-1: सभी संख्याओं को दशमलव बिंदु के बाद समान संख्या में अंकों के साथ लिखें। 3.00, 2.70, 0.09
चरण-2: अब दशमलव बिंदु के बाद अंकों की संख्या गिनें (उपरोक्त समस्या के लिए मान 2 है) और प्राप्त मान का 10 का घात निकालें। मान को n = 10² = 100 मानें। चरण-3: अब दशमलव बिंदु को हटा दें और संख्याओं का LCM और HCF ज्ञात करें। LCM(300, 270, 9) और HCF(300, 270, 9)।
HCF = 2 की शक्ति min(2, 1, 0) x 3 की शक्ति min(1, 3, 2) x 5 की शक्ति min(2, 1, 0) = 2⁰ x 3¹ x 5⁰ = 3।
चरण-4: अब हमारे द्वारा प्राप्त उत्तर को चरण 2 में प्राप्त संख्या n से विभाजित करें। जो मान हम प्राप्त करते हैं वह हमारा आवश्यक उत्तर है।LCM(3, 2.7, 9) = 2700/100 = 27
HCF(3, 2.7, 9) = 3/100 = 0.03
उदाहरण: 1.20 और 22.5 का H.C.F. और L.C.M. ज्ञात करें।
समाधान: निम्नलिखित दशमलव को समान दशमलव में परिवर्तित करने पर हमें मिलते हैं; 1.20 और 22.50
अब, प्रत्येक संख्या को दशमलव के बिना प्राइम के गुणनफल के रूप में व्यक्त करने पर हमें मिलता है
120 = 2 × 2 × 2 × 3 × 5 = 23 × 3 × 5
2250 = 2 × 3 × 3 × 5 × 5 × 5 = 2 × 32 × 53
अब, H.C.F. (उच्चतम समान भाजक) 120 और 2250 का = 2 × 3 × 5 = 30
इसलिए, H.C.F. 1.20 और 22.5 का = 0.30 (2 दशमलव स्थान लेते हुए)
L.C.M. (न्यूनतम समान गुणनफल) 120 और 2250 का = 23 × 32 × 53 = 9000
इसलिए, L.C.M. 1.20 और 22.5 का = 90.00 (2 दशमलव स्थान लेते हुए)
उदाहरण: 0.48, 0.72 और 0.108 का H.C.F. और L.C.M. ज्ञात करें
समाधान: निम्नलिखित दशमलव को समान दशमलव में परिवर्तित करने पर हमें मिलते हैं;
0.480, 0.720 और 0.108
480 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 3 × 5 = 25 × 3 × 5
720 = 2 × 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5 = 24 × 32 × 5
108 = 2 × 2 × 3 × 3 × 3 = 22 × 33
अब, H.C.F. 480, 720 और 108 का = 22 × 3 = 12
इसलिए, H.C.F. 0.48, 0.72 और 0.108 का = 0.012 (3 दशमलव स्थान लेते हुए)
L.C.M. 480, 720 और 108 का = 25 × 33 × 5 = 4320
इसलिए, L.C.M. 0.48, 0.72, 0.108 का = 4.32 (3 दशमलव स्थान लेते हुए)
भिन्नों का H.C.F. और L.C.M.
भिन्नों का H.C.F. (उच्चतम समान भाजक) और L.C.M. (न्यूनतम समान गुणनफल) ज्ञात करने के लिए, उनके अंश और हर को अलग-अलग H.C.F. और L.C.M. ज्ञात करें।
(क) HCF: भिन्नों का HCF ज्ञात करने के लिए, उनके अंश और हर का HCF व्यक्तिगत रूप से ज्ञात करें।
भिन्न 3/6 और 5/15 के लिए, अंश का HCF (3 और 5) 1 है, और हर का HCF (6 और 15) 3 है। इस प्रकार, भिन्नों का HCF 1/3 है।
(b) LCM: भिन्नों का सबसे छोटा गुणनखंड (LCM) निकालने के लिए, उनके अंशों और हरों का LCM अलग-अलग निकालें।
अंशों का LCM (3 और 5) 15 है, और हरों का LCM (6 और 15) 30 है। इसलिए, भिन्नों का LCM 15/30 है, जो 1/2 में सरलित होता है।
गुणधर्मों की सूची
गुणधर्म 1
गुणधर्म 2
गुणधर्म 3
गुणधर्म 4
दो या अधिक संख्याओं का HCF कभी भी दिए गए संख्याओं में से किसी भी संख्या से बड़ा नहीं होता।
गुण 5
HCF और LCM पर आधारित शेषफल संबंधी समस्याएँ
शेषफल खोजने पर परीक्षा में आमतौर पर चार प्रकार के प्रश्न होते हैं; इन प्रश्नों को हल करने के लिए HCF और LCM के सिद्धांतों की आवश्यकता होती है। आइए हम इन सूत्रों और उनके कार्य को उदाहरणों की मदद से समझते हैं, प्रत्येक प्रकार पर एक-एक उदाहरण के साथ।
सूत्र संख्या 1
सूत्र संख्या 2
सबसे छोटा संख्या जो A, B, और C से विभाज्य है, प्रत्येक मामले में समान शेष "r" छोड़ती है, वह (A, B, और C) का LCM r है। आइए इसे निम्नलिखित उदाहरण से समझते हैं।
सूत्र संख्या 3
सूत्र संख्या 4
HCF संख्याओं के रूप में (am-1) और (an-1)
प्रत्यक्ष सूत्र: HCF = aHCF(m,n) - 1
प्रश्न: 2120-1 और 250-1 का HCF ज्ञात करें। समाधान: (120, 50) का HCF = 10। सीधे सूत्र का प्रयोग करने पर, आवश्यक HCF = 210-1 प्राप्त होता है।
हल किए गए प्रश्न उदाहरण 1: कितने पूर्णांक (x, y) के जोड़े हैं जिनका गुणनफल x, y और HCF (x, y) = 1080 है? क. 8 ख. 7 ग. 9 घ. 12 उत्तर: विकल्प 'ग' सही है।
समाधान: हमें क्रमबद्ध जोड़े (x, y) ज्ञात करने हैं ताकि xy * HCF(x, y) = 1080। मान लेते हैं x = ha और y = hb जहाँ h = HCF(x, y) => HCF(a, b) = 1। तो h3(ab) = 1080 = (23)(33)(5)। हमें 1080 को एक पूर्ण घन और एक अन्य संख्या के गुणनफल के रूप में लिखना है। चार मामले:
इसलिए (x, y) के कुल जोड़े = 9, क्रमबद्ध जोड़ों की कुल संख्या = 18। जोड़े हैं (1, 1080), (8, 135), (27, 40), (5, 216), (2, 270), (10, 54), (3, 120), (24, 15) और (6, 30)।
अतः उत्तर है "9"
उदाहरण 2: सबसे छोटा संख्या ज्ञात करें जो 5 से विभाजन पर 4, 6 से विभाजन पर 5, 7 से विभाजन पर 6, 8 से विभाजन पर 7, और 9 से विभाजन पर 8 शेष छोड़ता है। क. 2519 ख. 5039 ग. 1079 घ. 979 उत्तर: विकल्प 'क' सही है।
हल: जब किसी संख्या को 8 से विभाजित किया जाता है, तो शेषफल 7 को -1 के रूप में समझा जा सकता है। यह विचार कई प्रश्नों में बहुत उपयोगी है। इसलिए, N = 5a - 1 या N 1 = 5a, N = 6b - 1 या N 1 = 6b, N = 7c - 1 या N 1 = 7c, N = 8d - 1 या N 1 = 8d, N = 9e - 1 या N 1 = 9e। N 1 को (5, 6, 7, 8, 9) के गुणज के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। N 1 = 5a x 6b x 7c x 8d x 9e या N = (5a x 6b x 7c x 8d x 9e) - 1। N का सबसे छोटा मान तब होगा जब हम (5, 6, 7, 8, 9) का सबसे छोटा सामान्य गुणांक या LCM निकालेंगे। N = LCM (5, 6, 7, 8, 9) - 1 = 2520 - 1 = 2519। इसलिए उत्तर है "2519"।
उदाहरण 3: छह घड़ियाँ एक साथ बजना शुरू करती हैं और क्रमशः 2, 4, 6, 8, 10 और 12 सेकंड के अंतराल पर बजती हैं। 30 मिनट में, वे कितनी बार एक साथ बजती हैं?
हल: इस प्रश्न में, हमें वह सबसे छोटा संख्या ढूंढनी है जो 2, 4, 6, 8, 10 और 12 से विभाज्य हो। और वह संख्या दिए गए छह संख्याओं का LCM होना चाहिए। LCM (2, 4, 6, 8, 10, 12) = 120। इसका मतलब है कि पहली बार सभी छह घड़ियाँ एक साथ 120 सेकंड या 2 मिनट पर बजेंगी। इसलिए, 30 मिनट में वे बजेंगी = 30/2 = 15 बार।
उदाहरण 4: दो घड़ियाँ हैं, एक 5 मिनट में 96 बार बजती है और दूसरी 7 मिनट में 48 बार बजती है। यदि वे 10 बजे एक साथ बजती हैं, तो वे अगली बार कब एक साथ बजेंगी?
हल: प्रत्येक बीट का समय 5/96 मिनट और 7/48 मिनट है, या 5/96 मिनट और 14/96 मिनट। अंशों का LCM = 70 और हर का HCF = 90। इसलिए, अंश का LCM =
उदाहरण 5: राकेश और बृजेेश अकेले क्रमशः 12 दिन और 15 दिन में काम कर सकते हैं। यदि वे एक साथ काम करें तो वे काम कितने दिन में पूरा करेंगे?
हल: मान लेते हैं कि कार्य = LCM (12, 15) = 60 इकाइयाँ। राकेश द्वारा एक दिन में किए गए कार्य की इकाइयाँ = 60/12 = 5 इकाइयाँ। इसी प्रकार, ब्रिजेश द्वारा एक दिन में किए गए कार्य की इकाइयाँ = 60/15 = 4 इकाइयाँ। इसलिए, एक दिन में वे मिलकर 5 + 4 = 9 इकाइयाँ कार्य पूरा कर सकते हैं। अतः, कार्य पूरा करने में कुल समय = 60/9 = 20/3 दिन।
उदाहरण 6: सरिता और नमिता एक ही बिंदु से 120 मीटर लंबाई के वृत्ताकार ट्रैक पर क्रमशः 10 मीटर/सेकंड और 16 मीटर/सेकंड की गति से समानांतर दौड़ना शुरू करती हैं। वे फिर से प्रारंभिक बिंदु पर कितने समय में मिलेंगी?
हल: सरिता द्वारा एक चक्कर पूरा करने में लिया गया समय = 120/10 = 12 सेकंड। इसी प्रकार, नमिता द्वारा एक चक्कर पूरा करने में लिया गया समय = 120/16 = 15/2 सेकंड। इसलिए, समय जिसके बाद दोनों फिर से प्रारंभिक बिंदु पर होंगी = LCM (12, 15/2) = 60 सेकंड = 1 मिनट।
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