100 को क्रमागत प्राकृत संख्याओं के योग के रूप में लिखने के सभी संभव विधियाँ ज्ञात कीजिए।
इस प्रश्न में 100 को क्रमागत प्राकृत संख्याओं के योग के रूप में लिखने के लिए हम प्रत्येक विधि का पता लगाएंगे।
यदि ऐसी श्रेढ़ी का पहला पद a हो और पदों की संख्या k, तो श्रेढ़ी के योग का मान S = a + (a+1) + … + (a+k−1) होता है और
2S = k[2a + (k−1)]。
यहाँ S = 100 होने पर 2S = 200 = k(2a + k − 1)。 अतः k तथा (2a + k − 1) दो ऐसे अभाजक हैं जिनका गुणनफल 200। अभाजकों के युग्म (k, 2a + k −1) की जाँच करते हैं।
200 के अभाजकों में k = 1, 2, 4, 5, 8, 10,… आदि हो सकते हैं। इनमें से केवल k = 1, 5 और 8 पर a पूर्णांक व 1 प्राप्त होता है। – k=1 पर a=100 : केवल [100] – k=5 पर 2a+4=40 ⇒ a=18 : [18+19+20+21+22] – k=8 पर 2a+7=25 ⇒ a=9 : [9+10+11+12+13+14+15+16]
अतः 100 को क्रमागत प्राकृतिक संख्याओं के योग के तीन संभावित रूप हैं, जो उपर्युक्त श्रेढ़ियों द्वारा दर्शाए गए हैं।
Explanation
यहाँ प्रश्न को हल करने में श्रेढ़ी के पहले पद a तथा पदों की संख्या k मानकर 2S = k(2a + k − 1) का समीकरण बनाया गया है। 2S = 200 का अभाजक युग्म लेकर k के संभव मान निकाले गए और उनमें से पूर्णांक a प्राप्त करने पर तीन मान्य विधियाँ मिलीं।
Solution Steps
Step 1: मान लें श्रेढ़ी का पहला पद a और पदों की संख्या k है तथा योग S = 100 है।
Step 2: श्रेढ़ी के योग का सामान्य समीकरण लिखें: S = a + (a+1) + … + (a+k−1)।
Step 3: दोनों ओर 2 गुणा करके प्राप्त करें 2S = k[2a + (k−1)] ⇒ 200 = k(2a + k − 1)।
Step 4: 200 के अभाजकों k के संभावित मान जांचें और उन पर a 1 पूर्णांक होने की शर्त लगाएं।
Step 5: k = 1 से a = 100, k = 5 से a = 18, k = 8 से a = 9 प्राप्त होते हैं, शेष मानों पर a पूर्णांक नहीं होता।