Question 7 of 83advanced🔍 AnalyzeLong Answer5 marks

क्या ऐसी कोई पद्धति है जिससे यह समझाया जा सके कि ऐसा क्यों होता है?

Correct Answer

जब हम चार पूर्णांकों a, b, c, d के बीच + एवं − चिह्न आठ तरह से लगाकर बने सभी व्यंजनों का मान ज्ञात करते हैं तो आश्चर्य होता है कि अंततः सभी व्यंजनों की समता सदैव समान रहती है। यह दर्शाता है कि + या − चिह्न का परिवर्तन किसी व्यंजन की सम या विषम होने की विशेषता पर प्रभाव नहीं डालता।

इसे सिद्ध करने के लिए बीजगणितीय दृष्टिकोण अपनाया जा सकता है। किसी भी सम संख्या को 2m और किसी भी विषम संख्या को 2m+1 के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ m कोई पूर्णांक है। इस प्रकार हम a=2p या 2p+1, b=2q या 2q+1 आदि के रूप में निरूपित कर लेते हैं।

अब जब हम +b या −b जैसे चिह्न बदलते हैं तो b की स्थानीय समता अपरिवर्तित रहती है क्योंकि −(2q)=2(−q) फिर भी सम रहता है और −(2q+1)=2(−q−1)+1 फिर भी विषम रहता है। इसी प्रकार c तथा d पर + या − लगाने से उनकी समता नहीं बदलती।

इसलिए सभी संयोजनों के लिए a±b±c±d≡a+b+c+d(mod2)a\pm b\pm c\pm d\equiv a+b+c+d\pmod{2} रहेगा। अर्थात् 2 से भाग देने पर शेषफल सभी व्यंजनों के लिए समान रहता है, जिससे उनकी समता भी समान होती है।

इसी तर्क को धनात्मक-ऋणात्मक टोकन प्रतिरूप के माध्यम से भी समझाया जा सकता है, जहाँ प्रत्येक सम संख्या दो टोकन जोड़ियों के रूप में और प्रत्येक विषम संख्या एक अनमेल टोकन के साथ दर्शाई जाती है; चिह्न परिवर्तन से ये जोड़ियाँ नहीं टूटतीं और विषम टोकन की संख्या अपरिवर्तित रहती है।

Exercise: क्रमगत संख्याओं का योग | (Page 114)
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Explanation

यह उत्तर पाठ्यपुस्तक के बीजगणितीय विवेचन और टोकन प्रतिरूप आधारित व्याख्या पर आधारित है, जहाँ संख्याओं को 2m या 2m+1 के रूप में लिखकर तथा मॉड 2 के सिद्धांत से यह दिखाया गया है कि + या − चिह्न बदलने पर व्यंजक की समता नहीं बदलती।

Solution Steps

  1. स्टेप 1: संख्याओं को बीजगणितीय रूप (2m या 2m+1) में निरूपित करना

  2. स्टेप 2: +/− चिह्न बदलने पर प्रत्येक संख्या की स्थानीय समता अपरिवर्तित रहने का तर्क

  3. स्टेप 3: मॉड 2 के माध्यम से a±b±c±d≡a+b+c+da\pm b\pm c\pm d\equiv a+b+c+d सिद्ध करना

  4. स्टेप 4: धनात्मक-ऋणात्मक टोकन प्रतिरूप द्वारा वैकल्पिक पुष्टि