प्राथमिक और माध्यमिक विद्यालय गणित · 1.º ao 9.º ano
46ऋण संख्याएँ
शून्य से नीचे का तापमान, ज़मीन के नीचे की मंज़िलें, चुकाया जाने वाला क़र्ज़: कई राशियाँ से नीचे चली जाती हैं। ऋण संख्याएँ संख्या रेखा को शून्य के बाईं ओर बढ़ा देती हैं। यह अध्याय उनकी तुलना करना और उन्हें जोड़ना-घटाना सिखाता है — उनका गुणा अध्याय 54 में आएगा।
46.1 सापेक्ष संख्याएँ
परिभाषा 46.1 (सापेक्ष संख्याएँ)
सापेक्ष संख्या एक चिह्न ( या ) और शून्य से दूरी से बनती है: और दोनों से की दूरी पर हैं, पर उलटी ओर। धन संख्याएँ आम तौर पर बिना चिह्न के लिखी जाती हैं: । संख्याएँ और एक-दूसरे की विपरीत हैं।
विधि 46.2 (सापेक्ष संख्याओं की तुलना)
संख्या रेखा पर जितना बाईं ओर, उतनी छोटी। व्यवहार में:
- ऋण संख्या हमेशा किसी भी धन संख्या से छोटी होती है: ;
- दो धन संख्याओं में वही पुराना क्रम;
- दो ऋण संख्याओं में जिसकी शून्य से दूरी ज़्यादा हो वही छोटी है: ।
उदाहरण 46.3
सबसे छोटी से सबसे बड़ी के क्रम में लगाओ: ; ; ; ; । पहले ऋण संख्याएँ, सबसे अधिक ऋण वाली आगे:
46.2 सापेक्ष संख्याएँ जोड़ना
किसी सापेक्ष संख्या को रेखा पर चाल की तरह सोचो: यानी “दाईं ओर कदम चलो”, यानी “बाईं ओर कदम चलो”। संख्याएँ जोड़ना यानी चालों को एक के बाद एक जोड़ना।
विधि 46.4 (दो सापेक्ष संख्याएँ जोड़ना)
- एक ही चिह्न: दूरियाँ जोड़ो, साझा चिह्न रखो: ।
- उलटे चिह्न: बड़ी दूरी में से छोटी घटाओ, और बड़ी वाली का चिह्न लो: और ।
- विपरीत संख्याएँ कट जाती हैं: ।
उदाहरण 46.5
कदम-दर-कदम, जहाँ सुविधा हो वहाँ समूह बनाकर:
46.3 सापेक्ष संख्याएँ घटाना
प्रमेय 46.6 (घटाव का नियम)
किसी सापेक्ष संख्या को घटाना उसकी विपरीत संख्या जोड़ने के बराबर है:
यह चलता क्यों है. वह संख्या है जिसे में जोड़ने पर मिले। जाँचो कि यह काम कर देती है: । ∎
उदाहरण 46.7
हर घटाव जोड़ बन जाता है, और फिर विधि 46.4 लागू होती है:
आख़िरी पंक्ति मशहूर है: ऋण संख्या घटाना यानी जोड़ना। क़र्ज़ हट जाए तो तुम अमीर हो जाते हो!
उदाहरण 46.8 (तापमान के अंतर)
एक दिन में तापमान डिग्री से डिग्री तक गया। बढ़त यह अंतर है
संख्या रेखा पर: से तक डिग्री, और से तक डिग्री और।
46.4 पूरे समतल में निर्देशांक
परिभाषा 46.9 (चिह्नों वाले निर्देशांक)
मूल बिंदु पर काटती हुई दो लंब अंकित अक्षों के साथ समतल के हर बिंदु को दो सापेक्ष निर्देशांक मिल जाते हैं: ऋण यानी खड़ी अक्ष के बाईं ओर, ऋण यानी आड़ी अक्ष के नीचे।
46.5 अभ्यास
अभ्यास 46.1 ★
इनकी विपरीत संख्या बताओ: ; ; ; । फिर पूरा करो: “दो संख्याएँ विपरीत तब होती हैं जब उनका योगफल ? हो”।
हल
हल — अभ्यास 46.1.
विपरीत संख्याएँ: ; ; (अपनी ही विपरीत); । दो संख्याएँ विपरीत तब होती हैं जब उनका योगफल हो।
अभ्यास 46.2 ★
उतार कर या से पूरा करो:
हल
हल — अभ्यास 46.2.
; ; ; ।
अभ्यास 46.3 ★
सबसे छोटी से सबसे बड़ी के क्रम में लगाओ: ; ; ; ; ; ।
हल
हल — अभ्यास 46.3.
।
अभ्यास 46.4 ★
निकालो:
हल
हल — अभ्यास 46.4.
; ; ; ।
अभ्यास 46.5 ★
जोड़ों में बदलो, फिर निकालो:
हल
हल — अभ्यास 46.5.
।
।
।
।
अभ्यास 46.6 ★
चतुराई से समूह बनाकर निकालो (पहले विपरीत संख्याएँ):
हल
हल — अभ्यास 46.6.
(धन संख्याएँ साथ, ऋण संख्याएँ साथ)।
।
अभ्यास 46.7 ★
आज सुबह तापमान डिग्री था; दिन में वह डिग्री बढ़ा, फिर रात में डिग्री गिर गया। आख़िरी तापमान देने वाली एक ही गणना लिखो, और उसे निकालो।
हल
हल — अभ्यास 46.7.
: रात में डिग्री है।
अभ्यास 46.8 ★
निर्देशांक-तंत्र में रखो: ; ; ; ; । कौन-सा बिंदु किसी अक्ष पर पड़ता है?
हल
हल — अभ्यास 46.8.
मुक्त रचना; खड़ी अक्ष पर पड़ता है (उसका पहला निर्देशांक है)।
अभ्यास 46.9 ★★
सबसे ऊँचे और सबसे नीचे तापमान का अंतर निकालो: जनवरी में मास्को, अधिकतम डिग्री, न्यूनतम डिग्री; हेलसिंकी, अधिकतम , न्यूनतम ।
अभ्यास 46.10 ★★
एक गोताख़ोर m की ऊँचाई पर है (सतह से बारह मीटर नीचे)। वह m ऊपर उठती है, फिर m नीचे जाती है। वह किस ऊँचाई पर है? सतह तक पहुँचने के लिए उसे अभी कितना ऊपर उठना होगा?
हल
हल — अभ्यास 46.10.
: वह m पर है। सतह (ऊँचाई ) तक पहुँचने के लिए उसे m ऊपर उठना होगा।
अभ्यास 46.11 ★★
, , रखो। बिंदु के निर्देशांक ढूँढ़ो ताकि एक आयत बने, और उसका परिमाप निकालो (भुजाओं की लंबाई के लिए जाल के खाने गिनो)।
हल
हल — अभ्यास 46.11.
: पहला निर्देशांक वाला, दूसरा वाला। भुजाएँ: ( से तक) और ( से नीचे तक), इसलिए परिमाप है।
अभ्यास 46.12 ★★★
नीचे के जादुई वर्ग में हर पंक्ति, हर स्तंभ और हर विकर्ण का योगफल एक ही होना चाहिए। उसे उतारकर पूरा करो:
(जो विकर्ण लगभग पूरा है उससे जादुई योगफल निकालकर शुरू करो।)
46.6 समस्या: वह शून्यवाँ वर्ष जो कभी था ही नहीं
समस्या 46.1
सप्ताहांत समस्या — इतिहास की समय-रेखा पर सापेक्ष संख्याएँ: युग-सीमा के पार अवधियाँ, खगोलविदों की तरकीब, और शुद्ध-परिवर्तन का सिद्धांत
इस अध्याय की संख्या रेखा का असली दुनिया में एक मशहूर जुड़वाँ है: इतिहास की समय-रेखा, जिसमें ईसा-पूर्व के वर्ष बाईं ओर और उसके बाद के वर्ष दाईं ओर फैले हैं। पर इतिहासकारों की रेखा में एक जाल छिपा है जिसने कई गणनाएँ बिगाड़ी हैं: कोई शून्यवाँ वर्ष है ही नहीं — ईसा-पूर्व के तुरंत बाद ईसा के बाद का आ जाता है। यह समस्या तापमान, लिफ़्ट और बैंक-खातों की गणना करती है, फिर इतिहास के टूटे शून्य की मरम्मत वैसे ही करती है जैसे खगोलविद करते हैं: सापेक्ष संख्याओं से।
भाग I — शुरुआती अभ्यास, और पहला जाल।
- मों ब्लां की चोटी m की ऊँचाई पर है; मृत सागर का किनारा m पर। दोनों की ऊँचाई का अंतर निकालो।
- किसी बैंक-खाते में यूरो हैं (ओवरड्राफ़्ट)। उसका मालिक यूरो जमा करता है, यूरो का बिल चुकाता है, फिर यूरो जमा करता है। शेष को जोड़ों की एक ही कड़ी के रूप में लिखो और निकालो। शुरू के को ठीक पर लाने के लिए एक ही बार में कितना जमा करना पड़ता?
- जूलियस सीज़र का जन्म ईसा-पूर्व में हुआ और मृत्यु ईसा-पूर्व में। ईसा-पूर्व के वर्षों को ऋण संख्याएँ मानकर (ईसा-पूर्व को , ईसा-पूर्व को ), निकालो: सीज़र कितने साल जिया?
- सम्राट ऑगस्टस का जन्म ईसा-पूर्व में हुआ और मृत्यु ईसा के बाद में। वही विधि साल देती है — पर इतिहासकार कहते हैं कि उसकी मृत्यु की उम्र में हुई। उनकी आपत्ति: गिनती ऐसे वर्ष से होकर चलती है जो कभी था ही नहीं। कौन-सा?
- खगोलविद समय-रेखा की मरम्मत नाम बदलकर करते हैं: ईसा के बाद के वर्ष अपनी संख्या रखते हैं (, ही रहता है), पर ईसा-पूर्व को , ईसा-पूर्व को , और आम तौर पर ईसा-पूर्व को बना दिया जाता है। ईसा-पूर्व को बदलो, और प्रश्न 4 की गणना खगोलविदों की संख्याओं से दोबारा करो। क्या अब उत्तर इतिहासकारों को सही लगता है?
भाग II — युगों के पार गणना। अब से हर गणना में खगोलविदों वाला नामकरण इस्तेमाल करो, और अंत में ईसा-पूर्व/ईसा के बाद में वापस बदल लो ( या ऋण नाम वाला वर्ष इतिहासकारों का ईसा-पूर्व है)।
- खगोलविदों की संख्याओं में बदलो: ईसा-पूर्व ; ईसा-पूर्व ; ईसा के बाद ; और ईसा-पूर्व , जब कहा जाता है कि रोम बसा था।
- रोम के बसने (ईसा-पूर्व ) से पश्चिमी साम्राज्य के पतन (ईसा के बाद ) तक कितने साल बीते?
- कोई पुच्छल तारा हर साल बाद लौटता है और ईसा-पूर्व में दिखा था। उसके अगले तीन दर्शनों के, और ईसा-पूर्व से ठीक पहले वाले दर्शन के, इतिहासकारों वाले वर्ष बताओ।
- ईसा-पूर्व से ईसा के बाद तक कितने साल बीते? (लुभावना उत्तर है; समय-रेखा कुछ और कहती है।)
- ईसा-पूर्व में जन्मा बच्चा किस वर्ष (ईसा-पूर्व या ईसा के बाद) दस साल का हुआ?
भाग III — शुद्ध-परिवर्तन का सिद्धांत।
- रेखा पर दो संख्याओं के बीच की दूरी बड़ी में से छोटी घटाने पर मिलती है — और हमेशा धन होती है। और के बीच की दूरी निकालो, फिर और के बीच की।
- एक लिफ़्ट मंज़िल से शुरू होकर , , , , चालें करती है। चतुराई से समूह बनाकर आख़िरी मंज़िल निकालो (विधि 46.4, जहाँ हो सके वहाँ पहले विपरीत संख्याएँ)। चालें दूसरे क्रम में करने से मंज़िल बदल जाती? क्यों?
- एक हफ़्ते में दिन-दर-दिन तापमान , , , , , , डिग्री बदलता है। शुद्ध परिवर्तन निकालो। हफ़्ता डिग्री से शुरू हुआ हो, तो कहाँ ख़त्म हुआ? सिद्धांत लिखो: आख़िरी मान शुरुआती मान (सारे परिवर्तनों का योगफल)।
- किसी पैदल यात्री की चाल उसे ठीक उसी ऊँचाई पर वापस ले आती है जहाँ से वह चली थी। उसकी ऊँचाई के सारे परिवर्तनों का योगफल क्या होना चाहिए, और क्यों? उसके छह दर्ज परिवर्तनों में से पाँच हैं , , , , (सैकड़ों मीटर में): छठा निकालो।
- आख़िरी सवाल, फिर रोम में। एक इतिहासकार गिनता है: “गणतंत्र ईसा-पूर्व से ईसा-पूर्व तक चला, फिर साम्राज्य ईसा के बाद तक; कुल मिलाकर ईसा-पूर्व से ईसा के बाद तक, यानी साल का रोमन राज्य।” गणना खगोलविदों की संख्याओं से दोबारा करो। सही कुल क्या है — और इस बार भी किस वर्ष ने ग़लती करवाई?
हल
हल — समस्या 46.1.
1. m (प्रमेय 46.6: ऋण संख्या घटाना यानी जोड़ना)।
2. शेष:
शुरू के को पर लाने के लिए उसकी विपरीत संख्या जमा करो: यूरो।
3. : सीज़र साल जिया। (यहाँ कोई जाल नहीं: दोनों वर्ष युग-सीमा की एक ही ओर हैं।)
4. वर्ष : से तक गिनने पर बीच में आता है, पर इतिहासकारों का पंचांग ईसा-पूर्व से सीधे ईसा के बाद पर कूद जाता है — वर्ष कभी था ही नहीं, इसलिए सीधी गिनती एक साल ज़्यादा निकलती है।
5. ईसा-पूर्व , बन जाता है। फिर साल: ठीक इतिहासकारों वाला आँकड़ा। खगोलविदों की नई नामवाली रेखा में कोई ख़ाली जगह नहीं, इसलिए साधारण घटाव सही अवधि दे देता है।
6. ईसा-पूर्व ; ईसा-पूर्व ; ईसा के बाद ; ईसा-पूर्व ।
7. साल।
8. ईसा-पूर्व यानी । अगले दर्शन: , फिर , फिर : यानी ईसा के बाद , और । उससे पहले: , जो इतिहासकारों का ईसा-पूर्व है।
9. ईसा-पूर्व यानी , इसलिए साल — नहीं। जब भी कोई अवधि युग-सीमा पार करती है, ग़ायब शून्यवाँ वर्ष वार कर देता है।
10. ईसा-पूर्व यानी ; दस साल बाद : बच्चा ईसा के बाद में दस साल का हुआ।
11. और के बीच: । और के बीच: ।
12. विपरीत और मिलनसार संख्याओं के समूह बनाकर:
लिफ़्ट मंज़िल पर रुकती है। क्रम से फ़र्क़ नहीं पड़ता: सापेक्ष संख्याओं का योगफल जैसे चाहे फिर से जमाया जा सकता है (हर चाल उसी रेखा पर चली जाती है, और कुल चाल वही रहती है)।
13. शुद्ध परिवर्तन: डिग्री। से शुरू करने पर आख़िरी तापमान डिग्री। आम तौर पर, आख़िरी मान शुरुआती मान और सारे परिवर्तनों के योगफल के बराबर होता है — उतार-चढ़ाव एक-एक करके देखने की ज़रूरत नहीं।
14. शुरू पर लौटने का मतलब है शुद्ध परिवर्तन : चढ़ाव और उतार ठीक-ठीक कट जाने चाहिए। पाँचों ज्ञात परिवर्तनों का योगफल है, इसलिए छठा परिवर्तन उसकी विपरीत संख्या है: (तीन सौ मीटर ऊपर)।
15. खगोलविदों के अनुसार: ईसा-पूर्व , और साल। इतिहासकार का एक साल ज़्यादा गिनता है — फिर वही भूतिया शून्यवाँ वर्ष, जो जोड़ में चुपचाप शामिल है पर इतिहास में है ही नहीं। (जाँच के लिए दोनों युग: गणतंत्र से , साल; साम्राज्य से , साल; ।)