Integers
పూర్ణాంకాలు అనే అధ్యాయం పూర్ణాంకాల యొక్క ప్రాథమిక భావనలను పరిచయం చేస్తుంది. సంకలనం, వ్యవకలనం, గుణకారం మరియు భాగహారం కింద పూర్ణాంకాల యొక్క సంవృత, వినిమయ, సహచర మరియు విభాజక ధర్మాలను విద్యార్థులు నేర్చుకుంటారు. సంకలన మరియు గుణకార తత్సమాంశాలు, అలాగే సున్నాతో గుణకారం వంటి అంశాలు కూడా చర్చించబడ్డాయి. నిజ జీవిత పరిస్థితులలో పూర్ణాంకాలను ఎలా ఉపయోగించాలో అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ అధ్యాయం పునాదిని అందిస్తుంది.
योग और घटाव के अंतर्गत संवरक गुणधर्म (Closure under Addition and Subtraction)
पूर्णांकों के लिए संवरक गुणधर्म (Closure Property) बताता है कि जब हम दो पूर्णांकों पर कोई संक्रिया (जैसे योग या घटाव) करते हैं, तो परिणाम भी एक पूर्णांक ही होता है।
- योग के अंतर्गत संवरक गुणधर्म (Closure under Addition):
- जब दो पूर्णांकों को जोड़ा जाता है, तो उनका योग हमेशा एक पूर्णांक होता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a + b\) हमेशा एक पूर्णांक होता है।
- उदाहरण: \(5 + 3 = 8\) (5, 3 और 8 सभी पूर्णांक हैं)
- उदाहरण: \((-7) + 2 = -5\) (-7, 2 और -5 सभी पूर्णांक हैं)
- उदाहरण: \((-10) + (-4) = -14\) (-10, -4 और -14 सभी पूर्णांक हैं)
- घटाव के अंतर्गत संवरक गुणधर्म (Closure under Subtraction):
- जब एक पूर्णांक में से दूसरे पूर्णांक को घटाया जाता है, तो उनका अंतर हमेशा एक पूर्णांक होता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a - b\) हमेशा एक पूर्णांक होता है।
- उदाहरण: \(10 - 6 = 4\) (10, 6 और 4 सभी पूर्णांक हैं)
- उदाहरण: \((-15) - 5 = -20\) (-15, 5 और -20 सभी पूर्णांक हैं)
- उदाहरण: \(8 - (-3) = 8 + 3 = 11\) (8, -3 और 11 सभी पूर्णांक हैं)
यह गुणधर्म पूर्णांकों के लिए योग और घटाव दोनों के लिए लागू होता है।
संवरक गुणधर्म (Closure Property): यदि किसी समुच्चय (set) के किन्हीं दो अवयवों पर एक संक्रिया (operation) करने पर प्राप्त परिणाम भी उसी समुच्चय का अवयव हो, तो वह समुच्चय उस संक्रिया के अंतर्गत संवरक कहलाता है। पूर्णांक योग और घटाव के अंतर्गत संवरक होते हैं।
क्रमविनिमेय गुणधर्म (Commutative Property)
क्रमविनिमेय गुणधर्म बताता है कि संक्रिया में संख्याओं का क्रम बदलने पर परिणाम पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
- योग के अंतर्गत क्रमविनिमेय गुणधर्म (Commutative Property under Addition):
- दो पूर्णांकों को किसी भी क्रम में जोड़ने पर उनका योग समान रहता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a + b = b + a\) होता है।
- उदाहरण: \(4 + 7 = 11\) और \(7 + 4 = 11\)। अतः, \(4 + 7 = 7 + 4\).
- उदाहरण: \((-8) + 3 = -5\) और \(3 + (-8) = -5\)। अतः, \((-8) + 3 = 3 + (-8)\).
- योग के लिए, पूर्णांक क्रमविनिमेय होते हैं।
- घटाव के अंतर्गत क्रमविनिमेय गुणधर्म (Commutative Property under Subtraction):
- दो पूर्णांकों को घटाने पर उनका क्रम बदलने से परिणाम बदल जाता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a - b \neq b - a\) (जब तक \(a=b\) न हो)।
- उदाहरण: \(9 - 5 = 4\) लेकिन \(5 - 9 = -4\)। अतः, \(9 - 5 \neq 5 - 9\).
- उदाहरण: \((-7) - 2 = -9\) लेकिन \(2 - (-7) = 2 + 7 = 9\)। अतः, \((-7) - 2 \neq 2 - (-7)\).
- घटाव के लिए, पूर्णांक क्रमविनिमेय नहीं होते हैं।
सारांश: | संक्रिया | क्रमविनिमेय | उदाहरण | |---|---|---| | योग | हाँ | \(a + b = b + a\) | | घटाव | नहीं | \(a - b \neq b - a\) |
क्रमविनिमेय गुणधर्म केवल योग और गुणा के लिए लागू होता है, घटाव और भाग के लिए नहीं।
साहचर्य गुणधर्म और योज्य तत्समक (Associative Property and Additive Identity)
साहचर्य गुणधर्म बताता है कि तीन या अधिक संख्याओं पर संक्रिया करते समय, संख्याओं के समूहीकरण (grouping) को बदलने पर परिणाम पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
- योग के अंतर्गत साहचर्य गुणधर्म (Associative Property under Addition):
- तीन या अधिक पूर्णांकों को जोड़ते समय, संख्याओं का समूहीकरण बदलने पर भी योग समान रहता है।
- किसी भी तीन पूर्णांकों \(a, b, c\) के लिए, \(a + (b + c) = (a + b) + c\) होता है।
- उदाहरण: \( (2 + 3) + 4 = 5 + 4 = 9\)
- उदाहरण: \( 2 + (3 + 4) = 2 + 7 = 9\)
- अतः, \( (2 + 3) + 4 = 2 + (3 + 4)\).
- योग के लिए, पूर्णांक साहचर्य होते हैं।
- घटाव के अंतर्गत साहचर्य गुणधर्म (Associative Property under Subtraction):
- तीन या अधिक पूर्णांकों को घटाते समय, संख्याओं का समूहीकरण बदलने से परिणाम बदल जाता है।
- किसी भी तीन पूर्णांकों \(a, b, c\) के लिए, \(a - (b - c) \neq (a - b) - c\).
- उदाहरण: \( (10 - 5) - 2 = 5 - 2 = 3\)
- उदाहरण: \( 10 - (5 - 2) = 10 - 3 = 7\)
- अतः, \( (10 - 5) - 2 \neq 10 - (5 - 2)\).
- घटाव के लिए, पूर्णांक साहचर्य नहीं होते हैं।
- योज्य तत्समक (Additive Identity):
- वह पूर्णांक जिसे किसी भी पूर्णांक में जोड़ने पर वही पूर्णांक प्राप्त होता है, योज्य तत्समक कहलाता है।
- शून्य (0) योज्य तत्समक है।
- किसी भी पूर्णांक \(a\) के लिए, \(a + 0 = 0 + a = a\) होता है।
- उदाहरण: \(11 + 0 = 11\)
- उदाहरण: \((-32) + 0 = -32\)
- शून्य (0) पूर्णांकों के लिए योज्य तत्समक है।
सारांश: | संक्रिया | साहचर्य | तत्समक अवयव | |---|---|---| | योग | हाँ | 0 (शून्य) | | घटाव | नहीं | कोई नहीं |
योज्य तत्समक '0' है। किसी भी संख्या में 0 जोड़ने पर संख्या वही रहती है।
पूर्णांकों का गुणा: विपरीत चिन्ह वाले पूर्णांकों का गुणा (Multiplication of Integers: Opposite Signs)
पूर्णांकों के गुणा के नियम उनके चिन्हों पर आधारित होते हैं।
- एक धनात्मक और एक ऋणात्मक पूर्णांक का गुणा:
- जब एक धनात्मक पूर्णांक को एक ऋणात्मक पूर्णांक से गुणा किया जाता है, तो गुणनफल हमेशा एक ऋणात्मक पूर्णांक होता है।
- नियम: \((+) \times (-) = (-)\) या \((-) \times (+) = (-)\)
- उदाहरण: \(6 \times (-4) = -24\)
- उदाहरण: \((-11) \times 2 = -22\)
- उदाहरण: \(5 \times (-10) = -50\)
- धनात्मक पूर्णांकों का गुणा:
- जब दो धनात्मक पूर्णांकों को गुणा किया जाता है, तो गुणनफल हमेशा एक धनात्मक पूर्णांक होता है।
- नियम: \((+) \times (+) = (+)\)
- उदाहरण: \(7 \times 4 = 28\)
- उदाहरण: \(6 \times 7 = 42\)
विपरीत चिन्ह वाले पूर्णांकों का गुणनफल हमेशा ऋणात्मक होता है।
\(a \times (-b) = -(a \times b)\) \((-a) \times b = -(a \times b)\)
पूर्णांकों का गुणा: दो ऋणात्मक पूर्णांकों का गुणा (Multiplication of Integers: Two Negative Integers)
- दो ऋणात्मक पूर्णांकों का गुणा:
- जब दो ऋणात्मक पूर्णांकों को गुणा किया जाता है, तो गुणनफल हमेशा एक धनात्मक पूर्णांक होता है।
- नियम: \((-) \times (-) = (+)\)
- उदाहरण: \((-9) \times (-5) = 45\)
- उदाहरण: \((-22) \times (-12) = 264\)
- उदाहरण: \((-3) \times (-7) = 21\)
दो ऋणात्मक पूर्णांकों का गुणनफल हमेशा धनात्मक होता है।
\((-a) \times (-b) = (a \times b)\)
संख्या रेखा पर पूर्णांकों का गुणा (Multiplication of Integers on Number Line)
संख्या रेखा पर पूर्णांकों का गुणा एक दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान करता है।
- संख्या रेखा (Number Line):
- एक सीधी रेखा पर संख्याओं का दृश्य प्रतिनिधित्व।
- शून्य (0) मूल बिंदु होता है।
- 0 के दाईं ओर धनात्मक संख्याएँ होती हैं।
- 0 के बाईं ओर ऋणात्मक संख्याएँ होती हैं।
- गुणा का प्रतिनिधित्व:
- \(a \times b\) का अर्थ है \(a\) को \(b\) बार जोड़ना।
- उदाहरण: \(2 \times 3\)
- 0 से शुरू करें।
- दाहिनी ओर 2 इकाई के 3 समूह बनाएँ।
- आप 6 पर पहुँचेंगे।
- उदाहरण: \(2 \times (-3)\)
- 0 से शुरू करें।
- बाईं ओर 2 इकाई के 3 समूह बनाएँ।
- आप -6 पर पहुँचेंगे।
- उदाहरण: \((-2) \times 3\)
- इसे \(3 \times (-2)\) के रूप में सोचें (क्रमविनिमेय गुणधर्म)।
- 0 से शुरू करें।
- बाईं ओर 2 इकाई के 3 समूह बनाएँ।
- आप -6 पर पहुँचेंगे।
- उदाहरण: \((-2) \times (-4)\)
- पहले \(2 \times (-4)\) को देखें, जो -8 है।
- ऋणात्मक से गुणा करने का अर्थ है दिशा बदलना (विपरीत दिशा में जाना)।
- तो, -8 के विपरीत दिशा में 8 पर पहुँचेंगे।
- जब हम संख्या रेखा का उपयोग करके पूर्णांकों को गुणा करते हैं, तो ऋणात्मक का अर्थ 'विपरीत' भी होता है।
संख्या रेखा पर गुणा करते समय, ऋणात्मक चिन्ह दिशा को उलट देता है। यदि आप पहले ऋणात्मक दिशा में जा रहे थे, तो एक और ऋणात्मक से गुणा करने पर आप धनात्मक दिशा में जाएंगे।
गुणा के संवरक और क्रमविनिमेय गुणधर्म (Closure and Commutativity of Multiplication)
गुणा के लिए भी पूर्णांकों के कुछ गुणधर्म होते हैं।
- गुणा के अंतर्गत संवरक गुणधर्म (Closure under Multiplication):
- जब दो पूर्णांकों को गुणा किया जाता है, तो उनका गुणनफल हमेशा एक पूर्णांक होता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a \times b\) हमेशा एक पूर्णांक होता है।
- उदाहरण: \(5 \times 3 = 15\) (5, 3 और 15 सभी पूर्णांक हैं)
- उदाहरण: \((-7) \times 2 = -14\) (-7, 2 और -14 सभी पूर्णांक हैं)
- उदाहरण: \((-10) \times (-4) = 40\) (-10, -4 और 40 सभी पूर्णांक हैं)
- पूर्णांक गुणा के अंतर्गत संवरक होते हैं।
- गुणा के अंतर्गत क्रमविनिमेय गुणधर्म (Commutative Property under Multiplication):
- दो पूर्णांकों को किसी भी क्रम में गुणा करने पर उनका गुणनफल समान रहता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a \times b = b \times a\) होता है।
- उदाहरण: \(4 \times 7 = 28\) और \(7 \times 4 = 28\)। अतः, \(4 \times 7 = 7 \times 4\).
- उदाहरण: \((-8) \times 3 = -24\) और \(3 \times (-8) = -24\)। अतः, \((-8) \times 3 = 3 \times (-8)\).
- गुणा के लिए, पूर्णांक क्रमविनिमेय होते हैं।
सारांश: | संक्रिया | संवरक | क्रमविनिमेय | |---|---|---| | गुणा | हाँ | हाँ |
योग और गुणा दोनों के लिए, पूर्णांक संवरक और क्रमविनिमेय होते हैं।
शून्य से गुणा और गुणात्मक तत्समक (Multiplication by Zero and Multiplicative Identity)
गुणा के कुछ विशेष नियम भी होते हैं।
- शून्य से गुणा (Multiplication by Zero):
- किसी भी पूर्णांक को शून्य से गुणा करने पर गुणनफल हमेशा शून्य होता है।
- किसी भी पूर्णांक \(a\) के लिए, \(a \times 0 = 0 \times a = 0\) होता है।
- उदाहरण: \(15 \times 0 = 0\)
- उदाहरण: \((-23) \times 0 = 0\)
- शून्य से गुणा करने पर हमेशा शून्य प्राप्त होता है।
- गुणात्मक तत्समक (Multiplicative Identity):
- वह पूर्णांक जिसे किसी भी पूर्णांक से गुणा करने पर वही पूर्णांक प्राप्त होता है, गुणात्मक तत्समक कहलाता है।
- एक (1) गुणात्मक तत्समक है।
- किसी भी पूर्णांक \(a\) के लिए, \(a \times 1 = 1 \times a = a\) होता है।
- उदाहरण: \(11 \times 1 = 11\)
- उदाहरण: \((-32) \times 1 = -32\)
- एक (1) पूर्णांकों के लिए गुणात्मक तत्समक है।
- \(-1\) से गुणा (Multiplication by -1):
- किसी भी पूर्णांक को \(-1\) से गुणा करने पर उसका योज्य प्रतिलोम (additive inverse) प्राप्त होता है।
- किसी भी पूर्णांक \(a\) के लिए, \(a \times (-1) = (-1) \times a = -a\) होता है।
- उदाहरण: \(5 \times (-1) = -5\)
- उदाहरण: \((-8) \times (-1) = 8\)
योज्य तत्समक 0 है, जबकि गुणात्मक तत्समक 1 है। इन दोनों में भ्रमित न हों।
गुणा के लिए साहचर्य गुणधर्म (Associativity for Multiplication)
गुणा के लिए भी साहचर्य गुणधर्म लागू होता है।
- गुणा के अंतर्गत साहचर्य गुणधर्म (Associative Property under Multiplication):
- तीन या अधिक पूर्णांकों को गुणा करते समय, संख्याओं का समूहीकरण बदलने पर भी गुणनफल समान रहता है।
- किसी भी तीन पूर्णांकों \(a, b, c\) के लिए, \(a \times (b \times c) = (a \times b) \times c\) होता है।
- उदाहरण: \( (2 \times 3) \times 4 = 6 \times 4 = 24\)
- उदाहरण: \( 2 \times (3 \times 4) = 2 \times 12 = 24\)
- अतः, \( (2 \times 3) \times 4 = 2 \times (3 \times 4)\).
- उदाहरण: \((-5) \times [(-1) \times (-3)] = (-5) \times 3 = -15\)
- उदाहरण: \([(-5) \times (-1)] \times (-3) = 5 \times (-3) = -15\)
- अतः, \((-5) \times [(-1) \times (-3)] = [(-5) \times (-1)] \times (-3)\).
- गुणा के लिए, पूर्णांक साहचर्य होते हैं।
सारांश: | संक्रिया | साहचर्य | |---|---| | योग | हाँ | | गुणा | हाँ | | घटाव | नहीं | | भाग | नहीं |
साहचर्य गुणधर्म योग और गुणा दोनों के लिए लागू होता है, लेकिन घटाव और भाग के लिए नहीं।
वितरण गुणधर्म (Distributive Property)
वितरण गुणधर्म गुणा और योग/घटाव के बीच संबंध स्थापित करता है।
- गुणा का योग पर वितरण गुणधर्म (Distributive Property of Multiplication over Addition):
- किसी भी तीन पूर्णांकों \(a, b, c\) के लिए, \(a \times (b + c) = (a \times b) + (a \times c)\) होता है।
- उदाहरण: \(8 \times [(-9) + (-2)] = 8 \times (-11) = -88\)
- उदाहरण: \([8 \times (-9)] + [8 \times (-2)] = (-72) + (-16) = -88\)
- अतः, \(8 \times [(-9) + (-2)] = [8 \times (-9)] + [8 \times (-2)]\).
- गुणा का घटाव पर वितरण गुणधर्म (Distributive Property of Multiplication over Subtraction):
- किसी भी तीन पूर्णांकों \(a, b, c\) के लिए, \(a \times (b - c) = (a \times b) - (a \times c)\) होता है।
- उदाहरण: \((-10) \times [(-2) - 5] = (-10) \times (-7) = 70\)
- उदाहरण: \([(-10) \times (-2)] - [(-10) \times 5] = 20 - (-50) = 20 + 50 = 70\)
- अतः, \((-10) \times [(-2) - 5] = [(-10) \times (-2)] - [(-10) \times 5]\).
वितरण गुणधर्म जटिल गुणा समस्याओं को सरल भागों में तोड़ने में मदद करता है।
\(a \times (b + c) = (a \times b) + (a \times c)\) \(a \times (b - c) = (a \times b) - (a \times c)\)
पूर्णांकों का भाग (Division of Integers)
पूर्णांकों का भाग गुणा के नियमों के समान ही चिन्हों के नियमों का पालन करता है।
- धनात्मक पूर्णांक को ऋणात्मक पूर्णांक से भाग देना:
- जब एक धनात्मक पूर्णांक को एक ऋणात्मक पूर्णांक से भाग दिया जाता है, तो भागफल हमेशा एक ऋणात्मक पूर्णांक होता है।
- नियम: \((+) \div (-) = (-)\)
- उदाहरण: \(10 \div (-2) = -5\)
- उदाहरण: \(24 \div (-6) = -4\)
- ऋणात्मक पूर्णांक को धनात्मक पूर्णांक से भाग देना:
- जब एक ऋणात्मक पूर्णांक को एक धनात्मक पूर्णांक से भाग दिया जाता है, तो भागफल हमेशा एक ऋणात्मक पूर्णांक होता है।
- नियम: \((-) \div (+) = (-)\)
- उदाहरण: \((-22) \div 11 = -2\)
- उदाहरण: \((-30) \div 5 = -6\)
- दो ऋणात्मक पूर्णांकों का भाग देना:
- जब एक ऋणात्मक पूर्णांक को दूसरे ऋणात्मक पूर्णांक से भाग दिया जाता है, तो भागफल हमेशा एक धनात्मक पूर्णांक होता है।
- नियम: \((-) \div (-) = (+)\)
- उदाहरण: \((-36) \div (-12) = 3\)
- उदाहरण: \((-10) \div (-5) = 2\)
- शून्य से भाग (Division by Zero):
- किसी भी पूर्णांक को शून्य से भाग देना अपरिभाषित (undefined) होता है।
- उदाहरण: \(5 \div 0\) अपरिभाषित है।
- उदाहरण: \((-10) \div 0\) अपरिभाषित है।
- शून्य को किसी पूर्णांक से भाग देना:
- शून्य को किसी भी गैर-शून्य पूर्णांक से भाग देने पर भागफल हमेशा शून्य होता है।
- उदाहरण: \(0 \div 7 = 0\)
- उदाहरण: \(0 \div (-3) = 0\)
सारांश: | चिन्ह संयोजन | गुणनफल/भागफल का चिन्ह | |---|---| | \((+) \times (+)\) या \((+) \div (+)\) | \((+)\) | | \((+) \times (-)\) या \((+) \div (-)\) | \((-) \) | | \((-) \times (+)\) या \((-) \div (+)\) | \((-) \) | | \((-) \times (-)\) या \((-) \div (-)\) | \((+)\) |
शून्य से भाग देना (जैसे \(a \div 0\)) हमेशा अपरिभाषित होता है। शून्य को किसी संख्या से भाग देना (जैसे \(0 \div a\)) हमेशा शून्य होता है।
भाग के गुणधर्म (Properties of Division of Integers)
भाग के लिए पूर्णांकों के गुणधर्म योग, घटाव और गुणा से भिन्न होते हैं।
- भाग के अंतर्गत संवरक गुणधर्म (Closure under Division):
- जब एक पूर्णांक को दूसरे पूर्णांक से भाग दिया जाता है, तो भागफल हमेशा एक पूर्णांक नहीं होता है।
- उदाहरण: \(10 \div 3 = 3.33...\) जो एक पूर्णांक नहीं है।
- उदाहरण: \(7 \div (-2) = -3.5\) जो एक पूर्णांक नहीं है।
- पूर्णांक भाग के अंतर्गत संवरक नहीं होते हैं।
- भाग के अंतर्गत क्रमविनिमेय गुणधर्म (Commutative Property under Division):
- दो पूर्णांकों को भाग देने पर उनका क्रम बदलने से परिणाम बदल जाता है।
- किसी भी दो पूर्णांकों \(a\) और \(b\) के लिए, \(a \div b \neq b \div a\) (जब तक \(a=b\) या \(a=-b\) न हो)।
- उदाहरण: \(12 \div 4 = 3\) लेकिन \(4 \div 12 = 1/3\)। अतः, \(12 \div 4 \neq 4 \div 12\).
- भाग के लिए, पूर्णांक क्रमविनिमेय नहीं होते हैं।
- भाग के अंतर्गत साहचर्य गुणधर्म (Associative Property under Division):
- तीन या अधिक पूर्णांकों को भाग देते समय, संख्याओं का समूहीकरण बदलने से परिणाम बदल जाता है।
- किसी भी तीन पूर्णांकों \(a, b, c\) के लिए, \(a \div (b \div c) \neq (a \div b) \div c\).
- उदाहरण: \( (24 \div 6) \div 2 = 4 \div 2 = 2\)
- उदाहरण: \( 24 \div (6 \div 2) = 24 \div 3 = 8\)
- अतः, \( (24 \div 6) \div 2 \neq 24 \div (6 \div 2)\).
- भाग के लिए, पूर्णांक साहचर्य नहीं होते हैं।
- भाग के लिए तत्समक अवयव (Identity Element for Division):
- भाग के लिए कोई तत्समक अवयव नहीं होता है, क्योंकि \(a \div 1 = a\) है, लेकिन \(1 \div a\) हमेशा \(a\) के बराबर नहीं होता है।
सारांश: | संक्रिया | संवरक | क्रमविनिमेय | साहचर्य | तत्समक अवयव | |---|---|---|---|---| | योग | हाँ | हाँ | हाँ | 0 | | घटाव | हाँ | नहीं | नहीं | कोई नहीं | | गुणा | हाँ | हाँ | हाँ | 1 | | भाग | नहीं | नहीं | नहीं | कोई नहीं |
यह तालिका पूर्णांकों के विभिन्न गुणधर्मों को याद रखने के लिए महत्वपूर्ण है। बोर्ड परीक्षाओं में अक्सर इन पर आधारित सत्य/असत्य या बहुविकल्पीय प्रश्न पूछे जाते हैं।