प्रक्रिया के आरंभ होने से पूर्व ही खोईसनाम को समझ में आ गया कि अंत में कौन-से लॉकर खुले मिलेंगे। बताइए कि उसने इस उत्तर को कैसे ज्ञात किया होगा? संकेत — पता लगाइए कि प्रत्येक लॉकर कितनी बार घुमाया गया।
खोईसनाम ने यह समझा कि एक लॉकर को जितनी बार घुमाया जाता है, वह उस लॉकर संख्या के गुणनखंडों की संख्या के समान होता है। उदाहरण के लिए, लॉकर संख्या 6 को संख्या 1, 2, 3 और 6 वाले व्यक्ति घुमाएँगे, क्योंकि ये सभी 6 के गुणनखंड हैं।
यदि किसी लॉकर को विषम संख्या में घुमाया जाए, तो वह खुल जाएगा और यदि सम संख्या में घुमाया जाए, तो वह बंद रहेगा। अधिकांश संख्याओं के गुणनखंड युग्मों (सह-गुणनखंडों) में आते हैं, जैसे 6 के लिए और । इसलिए इनके गुणनखंडों की संख्या सम होती है और ये लॉकर बंद रहेंगे।
परंतु वर्ग संख्याओं के गुणनखंडों की संख्या विषम होती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि वर्ग संख्याओं में एक ऐसा गुणनखंड होता है जिसे स्वयं से गुणा करने पर वह संख्या प्राप्त होती है, जैसे , , आदि। इस कारण इनके गुणनखंड युग्मों में नहीं बंटते और गुणनखंडों की कुल संख्या विषम रह जाती है।
अतः, खोईसनाम ने निष्कर्ष निकाला कि केवल वे लॉकर खुले रहेंगे जिनकी संख्या एक वर्ग संख्या है, क्योंकि उन्हें विषम संख्या में घुमाया गया है। इस प्रकार, 1 से 100 तक की संख्याओं में 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81 और 100 वाले लॉकर खुले मिलेंगे।
Explanation
छात्र को यह समझाना चाहिए कि लॉकर को घुमाने की प्रक्रिया गुणनखंडों पर निर्भर करती है। चूंकि वर्ग संख्याओं के गुणनखंडों की संख्या विषम होती है, इसलिए उन्हें विषम बार घुमाया जाता है और वे खुले रहते हैं।
Solution Steps
चरण 1: पता लगाइए कि प्रत्येक लॉकर कितनी बार घुमाया गया — यह संख्या उस लॉकर के गुणनखंडों की संख्या के बराबर होती है।
चरण 2: समझाइए कि विषम संख्या में घुमाए जाने पर लॉकर खुलता है और सम संख्या में घुमाए जाने पर बंद रहता है।
चरण 3: बताइए कि अधिकांश संख्याओं के गुणनखंड युग्मों में होते हैं (जैसे और ), इसलिए उनके गुणनखंडों की संख्या सम होती है।
चरण 4: स्पष्ट करें कि वर्ग संख्याओं का एक गुणनखंड स्वयं से गुणा होता है (जैसे , ), जिससे उनके गुणनखंडों की संख्या विषम हो जाती है।
चरण 5: निष्कर्ष दें कि केवल वर्ग संख्याओं वाले लॉकर ही खुले रहेंगे (1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100)।