सम संख्याओं का एक युग्म लीजिए तथा उनका योग कीजिए। क्या यह योग 4 से विभाज्य है? इसे सम संख्याओं के विभिन्न युग्मों के लिए प्रयोम कीजिए। कब योगफल 4 का एक गुणज है और कब नहीं है? क्या इसका कोई सामान्य नियम या प्रतिरूप है?
पहले यह जान लें कि सम संख्याएँ जब 4 से विभाजित की जाती हैं तो दो प्रकार की हो सकती हैं।
प्रथम प्रकार वे सम संख्याएँ हैं जो 4 की गुणज होती हैं, अर्थात् उनका शेषफल 0 होता है (जैसे 4, 8, 12, …)। द्वितीय प्रकार वे सम संख्याएँ हैं जो 4 की गुणज नहीं होतीं और विभाजन पर शेषफल 2 देती हैं (जैसे 2, 6, 10, …)।
अब दो सम संख्याओं का युग्म लेकर उनका योग देखें तो शेषफल के आधार पर तीन स्थितियाँ बनती हैं:
(1) 4 × k और 4 × m (दोनों प्रकार-1): योग = 4 k + 4 m = 4 (k+m), जो 4 का गुणज है।
(2) 4 × k और (4 m+2) (प्रकार-1 + प्रकार-2): योग = 4 k + 4 m + 2 = 4 (k+m) + 2, जो 4 का गुणज नहीं है।
(3) (4 k+2) और (4 m+2) (दोनों प्रकार-2): योग = 4 k + 2 + 4 m + 2 = 4 (k+m+1), जो 4 का गुणज है।
अतः सामान्य नियम यह है कि दो सम संख्याओं का योग तब 4 का गुणज होगा जब दोनों संख्याएँ एकसमान प्रकार की हों (दोनों 4 की गुणज हों या दोनों 4 का गुणज न हों)। यदि वे परस्पर भिन्न प्रकार की हों (एक 4 की गुणज हो, दूसरा न हो), तो योगफल 4 का गुणज नहीं होगा।
Explanation
प्रश्न में सम संख्याओं को 4 से विभाजित करने पर शेषफल के आधार पर दो वर्गों में बाँटना दर्शाया गया है। इनमें से एक वर्ग 4 की गुणज (शेष 0) और दूसरा शेष 2 देने वाली संख्याओं का है। फिर विभिन्न युग्मों में इनकी शेषफल-योग की जाँच करके यह सिद्ध होता है कि एक ही प्रकार की दोनों संख्याएँ (0+0 या 2+2) योग में शून्य शेष देती हैं, पर भिन्न प्रकार (0+2) में शेष 2 आता है। इस प्रयोग से सामान्य प्रतिरूप मिलता है।
Solution Steps
सम संख्याओं को 4 से विभाजित पर शेष 0 या 2 के आधार पर वर्गीकृत करना
तीन प्रकार के जोड़ (0+0, 0+2, 2+2) के योगफल का अवलोकन करना
योगफल के शेषफल से यह पता लगाना कि कब 4 का गुणज बनता है
निष्कर्ष–दोनों संख्याएँ एकसमान प्रकार की हों तो योगफल 4 का गुणज होगा