Chapter 7 घन और घनमूल

Chapter 7 घन और घनमूल

पाठान्तर्गत प्रश्नोत्तर

पाठ्य-पुस्तक पृष्ठ संख्या # 117

भूमिका हार्डी-रामानुजन संख्या

प्रश्न 1.
1729 सबसे छोटी हार्डी-रामानुजन संख्या है। इस प्रकार की अनेक संख्याएँ हैं : उनमें से कुछ हैं 4104 (2,16; 9,5), 13832 (18, 20; 2,024)। कोष्ठकों में दी हुई संख्याएँ लेकर इसकी जाँच कीजिए।
हल:
जाँच –

• 4104 = 4096 + 8 = 16³ + 2³ और
• 4104 = 3375 + 729 = 15³ + 9³
• 13832 = 5832 + 8000 = 18³ + 20³
• और 13832 = 13824 + 8 = 24³ + 2³

घन –

प्रश्न 1.
1 सेमी भुजा वाले कितने घनों से 2 सेमी भजा वाला एक घन बनेगा?
हल:
2 सेमी भुजा वाला एक घन बनाने के लिए 1 सेमी भुजा वाले 2 x 2 x 2 = 8 घनों की आवश्यकता होगी।

प्रश्न 2.
1 सेमी भुजा वाले कितने घनों से 3 सेमी भुजा वाला एक घन बनेगा?
हल:
3 सेमी भुजा वाला एक घन बनाने के लिए 1 सेमी भुजा वाले 3 x 3 x 3 = 27 घनों की आवश्यकता होगी।

पाठ्य-पुस्तक पृष्ठ संख्या # 118

प्रश्न 1.
क्या आप बता सकते हैं कि इनको ये नाम क्यों दिए गए हैं?
हल:
हाँ, बता सकते हैं। इनको ये नाम इसलिए दिए गए हैं क्योंकि इसमें एक संख्या को स्वयं उसी से तीन बार गुणा किया जाता है।

प्रश्न 2.
नीचे 1 से 10 तक की संख्याओं के घन दिए गए हैं:

पूर्ण कीजिए।
हल:

प्रश्न 3.
यहाँ 1 से 1000 तक दस पूर्ण घन हैं। (इसकी जाँच कीजिए), 1 से 100 तक कितने पूर्ण धन हैं?
हल:
जाँच –

• 1 = 1 x 1 x 1
• 8 = 2 x 2 x 2
• 27 = 3 x 3 x 3
• 64 = 4 x 4 x 4
• 125 = 5 x 5 x 5
• 216 = 6 x 6 x 6
• 343 = 7 x 7 x 7
• 512 = 8 x 8 x 8
• 729 = 9 x 9 x 9
• 1000 = 10 x 10 x 10.

यहाँ स्पष्ट है कि संख्या को उसी संख्या से 3 बार गुणा करने पर संख्याएँ 1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729 और 1000 प्राप्त होती है।
∴ 1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729 और 1000 पूर्ण घन संख्याएँ हैं।
यहाँ 1 से 100 तक 1, 8, 27 और 64, 4 पूर्ण घन हैं।

प्रश्न 4.
सम संख्याओं के घनों को देखिए। क्या ये सभी सम हैं? आप विषम संख्याओं के घनों के बारे में क्या कह सकते हैं?
हल:
हाँ, सम संख्याओं के सभी घन सम हैं। विषम संख्याओं के घन विषम हैं।

पाठ्य-पुस्तक पृष्ठ संख्या # 119

प्रश्न 1.
ऐसी कुछ संख्याओं पर विचार कीजिए जिनकी इकाई का अंक 1 है। इनमें से प्रत्येक संख्या का घन ज्ञात कीजिए। उस संख्या के घन के इकाई के अंक के बारे में आप क्या कह सकते हैं, जिसकी इकाई का अंक 1 है।?
इसी प्रकार, उन संख्याओं के घनों की इकाई के अंकों के बारे में पता कीजिए, जिनकी इकाई के अंक 2,3,4 इत्यादि हैं।
हल:
1, 11, 21, 31,41,… आदि कुछ ऐसी संख्याएँ हैं जिनके इकाई का अंक 1 है। इन संख्याओं के घन हैं –

• 1³ = 1
• 11³ = 1331
• 21³ = 9261
• 31³ = 29791
• 41³ = 68921

आदि यहाँ यह स्पष्ट है कि ऐसी संख्याएँ जिनके इकाई का अंक 1 है उन संख्याओं के घनों का इकाई अंक भी 1 है।
इन संख्याओं के घन जिनके इकाई अंक 2, 3, 4, …… आदि हैं –

• 2 → 23 = 8 12³ = 1728 – 22³ = 10648
• 3 → 33 = 27 13³ =2197 – 23³ = 12167
• 4 → 43 = 64 14³ = 2744 – 24³ = 13824
• 5 → 53 = 125 15³ = 3375 – 25³ = 15625
• 6 → 63 = 216 16³ =4096 – 26³ = 17576
• 7 → 73 = 343 17³ = 4913 – 27³ = 19683
• 8 → 83 = 512 18³ = 5832 – 28³ = 21952
• 9 → 93 = 729 19³ = 6859 – 29³ =24389
• 10 → 103 = 1000 20³ = 8000 – 30³ = 27000 .. इत्यादि।

यहाँ यह स्पष्ट है कि जिन संख्याओं के इकाई अंक 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 हैं उनके घनों के इकाई अंक क्रमशः 8, 7, 4, 5, 6, 3, 2, 9 और 0 हैं।

प्रयास कीजिए (क्रमांक 7.1)

प्रश्न 1.
निम्नलिखित संख्याओं में से प्रत्येक के घन के इकाई अंक ज्ञात कीजिए:

1. 3331
2. 8888
3. 149
4. 1005
5. 1024
6. 77
7. 5022
8. 53

हल:
संख्याओं के घन के इकाई अंक –

1. 3331 → 1³ = 1 x 1 x 1 = 1; इकाई अंक =1
2. 8888 → 8³ = 8 x 8 x 8 = 512; इकाई अंक = 2
3. 149 → 9³ = 9 x 9 x 9 = 729; इकाई अंक = 9
4. 1005 → 5³ = 5x5x5 = 125; इकाई अंक = 5
5. 1024 → 4³ = 4 x 4 x 4 = 64; इकाई अंक = 4
6. 77 → 7³ = 7 x 7 x 7 = 343; इकाई अंक = 3
7. 5022 → 2³ = 2 x 2 x 2 = 8; इकाई अंक = 8
8. 53 → 3³ = 3 x 3 x 3 = 27; इकाई अंक = 7

कुछ रोचक प्रतिरूप

क्रमागत विषम संख्याओं को जोड़ना

विषम संख्याओं के योगों के निम्नलिखित प्रतिरूप को देखिए –

• 1 = 1 = 1³
• 3 + 5 = 8 = 2³
• 7 + 9 + 11 = 27 = 3³
• 13 + 15 + 17 + 19 = 64 = 4³
• 21 + 23 + 25 + 27 + 29 = 125 = 5³

प्रश्न 1.
क्या यह रोचक नहीं है? योग 10³ प्राप्त करने के लिए कितनी क्रमागत विषम संख्याओं की आवश्यकता होगी?
हल:
हाँ, यह रोचक है। उपर्युक्त प्रतिरूप से स्पष्ट है कि योग 103 प्राप्त करने के लिए 10 क्रमागत विषम संख्याओं की आवश्यकता होगी।

प्रयास कीजिए (क्रमांक 7.2)

प्रश्न 1.
उपर्युक्त प्रतिरूप का प्रयोग करते हुए, निम्नलिखित संख्याओं को विषम संख्याओं के योग के रूप में व्यक्त कीजिए –

1. 6³
2. 8³
3. 7³

हल:

1. 6³ = 31 + 33 + 35 + 37 + 39 + 41 = 216
2. 8³ = 57 + 59 + 61 + 63 + 65 + 67 + 69 + 71 = 512
3. 7³ = 43 + 45 + 47 + 49 + 51 + 53 + 55 = 343

प्रश्न 2.
निम्नलिखित प्रतिरूप को देखिए:

• 2³ – 1³ = 1 + 2 x 1 x 3
• 3³ – 2³ = 1 + 3 x 2 x 3
• 4³ – 3³ = 1 + 4 x 3 x 3

उपर्युक्त प्रतिरूप का प्रयोग करते हुए, निम्नलिखित के मान ज्ञात कीजिए:

1. 7³ – 6³
2. 12³ – 11³
3. 20³ – 19³
4. 51³ – 50³

हल:
उपर्युक्त प्रतिरूप का प्रयोग करते हुए –

1. 7³ – 6³ = 1 + 7 x 6 x 3 = 1 + 126 = 127
2. 12³ – 11³ = 1 + 12 x 11 x 3 = 1 + 396 = 397
3. 20³ – 19³ = 1 + 20 x 19 x 3 = 1 + 1140 = 1141
4. 51³ – 50³ = 1 + 51 x 50 x 3 = 1 + 7650 = 7651

पाठ्य-पुस्तक पृष्ठ संख्या # 120

प्रश्न 1.
यदि किसी संख्या के अभाज्य गुणनखण्ड में प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आता है, तो क्या वह संख्या एक पूर्ण घन होती है?
हल:
यदि किसी संख्या के अभाज्य गुणनखण्डन में प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आता है, तो वह संख्या एक पूर्ण घन होती

प्रश्न 2.
क्या 729 पूर्ण घन है?
हल:
∴ 729 = 3 x 3 x 3 x 3 x 3 x 3
प्रश्न 3.
क्या आपको याद है कि a^m x b^m = (a x b)^m होता है?
हल:
हाँ, याद है कि a^m x b^m = (a x b)^m

प्रयास कीजिए (क्रमांक 7.3)

प्रश्न 1.
निम्नलिखित में से कौन-सी संख्याएँ पूर्ण घन हैं?

1. 400
2. 3375
3. 8000
4. 15625
5. 9000
6. 6859
7. 2025
8. 10648.

हल:
1.

संख्याओं के त्रिक बनाने पर 2 x 5 x 5 शेष रहता है।
अतः 400 पूर्ण घन नहीं है।

2.

यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अत: 3375 एक पूर्ण घन है।

3.

यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अतः 8000 एक पूर्ण घन है।

4.

यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अतः 15625 एक पूर्ण घन है।

5.

संख्याओं के त्रिक बनाने पर 3 x 3 शेष रहता है।
अत: 9000 पूर्ण घन नहीं है।

6.

यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अत: 6859 एक पूर्ण घन है।

7.

संख्याओं के त्रिक बनाने पर 3 x 5 x 5 शेष रहता है।
अत: 2025 एक पूर्ण घन नहीं है।

8.

यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अतः 10648 एक पूर्ण घन है।

पाठ्य-पुस्तक पृष्ठ संख्या # 121
सोचिए, चर्चा कीजिए और लिखिए (क्रमांक 7.1)

प्रश्न 1.
जाँच कीजिए कि निम्नलिखित में से कौन-सी संख्याएँ पूर्ण घन हैं –

1. 2700
2. 16000
3. 64000
4. 900
5. 125000
6. 36000
7. 21600
8. 10000
9. 27000000
10. 1000

इन पूर्ण घनों में आप क्या प्रतिरूप देखते हैं?
हल:
प्रत्येक संख्या के अभाज्य गुणनखण्ड करने पर,
1. 2700 = 2 x 2 x 3 x 3 x 3 x 5 x 5
संख्याओं के त्रिक बनाने पर 2 x 2 x 5 x 5 शेष रहता है।
अतः 2700 एक पूर्ण घन नहीं है।

2. 16000 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5
संख्याओं के त्रिक बनाने पर 2 शेष रहता है।
अत: 16000 एक पूर्ण घन नहीं है।

3. 64000 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5
यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अतः 64000 एक पूर्ण घन है।

4. 900 = 2 x 2 x 3 x 3 x 5 x 5
यहाँ हम त्रिक बनाकर देखते हैं, तो किसी भी संख्या का त्रिक नहीं बनता है।
अत: 900 एक पूर्ण घन नहीं है।

5. 125000 = 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5 x 5 x 5 x 5
यहाँ प्रत्येक गुणनखण्ड तीन बार आया है।
अत: 125000 एक पूर्ण घन है।

6. 36000 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 3 x 3 x 5 x 5 x 5
संख्याओं के त्रिक बनाने पर 2 x 2 x 3 x 3 शेष रहता है।
अतः 36000 एक पूर्ण घन नहीं है।

7. 21600 = 2 x 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5 x 5
संख्याओं के त्रिक बनाने पर 2 x 5 शेष रहता है।
अत: 21600 एक पूर्ण घन नहीं है।

8. 10000 = 2 x 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5 x 5
संख्याओं के त्रिक बनाने पर 2 x 5 शेष रहता है।
अतः 10000 एक पूर्ण घन नहीं है।

9. 27000000 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 3 x 3 x 3 x 5 x 5 x 5 x 5 x 5 x 5
यहाँ प्रत्येक संख्या तीन-तीन बार आयी है।
अत: 27000000 एक पूर्ण घन है।

10. 1000 = 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5
यहाँ प्रत्येक संख्या तीन बार आई है।
अत: 1000 एक पूर्ण घन है।