📈 घातांक (Exponents)
इस अध्याय में हम घातांकों की अवधारणा, आधार एवं घातांक, घातांकों के नियम, परिमेय संख्याओं को घात रूप में व्यक्त करना, ऋणात्मक घातांक तथा बड़ी एवं छोटी संख्याओं को मानक रूप (वैज्ञानिक संकेतन) में लिखना सीखेंगे।
📋 Chapter Overview – एक नज़र में
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📖 अध्याय सामग्री (Chapter Content)
घातांक (Exponent) – किसी संख्या को बार-बार गुणा करने को संक्षिप्त रूप में व्यक्त करने की विधि।
- उदाहरण: 100000 = 10 × 10 × 10 × 10 × 10 = 10⁵
- आधार (Base): 10 (जिस संख्या को गुणा किया जा रहा है)
- घातांक (Exponent): 5 (गुणा करने की संख्या)
📌 पढ़ने का तरीका
- 10⁵ – "10 की घात 5" या "10 का पाँचवाँ घात"
- 10² – "10 का वर्ग" (Square)
- 10³ – "10 का घन" (Cube)
💡 रामानुजन संख्या 1729
1729 = 12³ + 1³ = 10³ + 9³
यह वह छोटी-से-छोटी संख्या है जिसे दो घन संख्याओं के योग के रूप में दो विभिन्न प्रकार से लिखा जा सकता है।
| घातीय संकेतन | गुणा रूप | मान | आधार | घातांक |
|---|---|---|---|---|
| 2³ | 2 × 2 × 2 | 8 | 2 | 3 |
| 3² | 3 × 3 | 9 | 3 | 2 |
| 5⁶ | 5 × 5 × 5 × 5 × 5 × 5 | 15625 | 5 | 6 |
| (-2)³ | (-2) × (-2) × (-2) | -8 | -2 | 3 |
| (-3)⁴ | (-3) × (-3) × (-3) × (-3) | 81 | -3 | 4 |
4³ = 4 × 4 × 4 = 64
∴ 3⁴ > 4³
📌 चिह्न नियम (ऋणात्मक आधार)
- सम घातांक पर → धनात्मक मान
(-5)⁴ = 625 - विषम घातांक पर → ऋणात्मक मान
(-5)³ = -125 - (-1)ⁿ = 1 (यदि n सम), -1 (यदि n विषम)
महत्वपूर्ण नियम (a ≠ 0):
उदाहरण: 2³ × 2⁴ = 2³⁺⁴ = 2⁷
उदाहरण: 2⁷ ÷ 2³ = 2⁷⁻³ = 2⁴
उदाहरण: (2³)⁴ = 2³ˣ⁴ = 2¹²
उदाहरण: 2³ × 3³ = (2 × 3)³ = 6³
उदाहरण: 4³ ÷ 2³ = (4/2)³ = 2³
उदाहरण: 5⁰ = 1, (-3)⁰ = 1
⚠️ महत्वपूर्ण
ये नियम केवल समान आधार वाली संख्याओं के लिए लागू होते हैं।
जैसे: 2³ × 3² को 2³⁺² या 3³⁺² नहीं लिखा जा सकता (आधार असमान हैं)।
📌 उदाहरण – (4/7)⁶
(4/7)⁶ = (4×4×4×4×4×4)/(7×7×7×7×7×7) = 4⁶/7⁶
📌 उदाहरण – 64 × 729 को आधार 6 पर
64 = 2⁶, 729 = 3⁶
64 × 729 = 2⁶ × 3⁶ = (2 × 3)⁶ = 6⁶
📌 महत्वपूर्ण बातें
- प्रत्येक परिमेय संख्या को घात 1 के रूप में लिखा जा सकता है: a = a¹
- अभाज्य संख्याओं का घातीय संकेतन अद्वितीय होता है।
- भाज्य संख्याओं का घातीय संकेतन कभी-कभी अद्वितीय नहीं होता।
📌 उदाहरण
10⁻¹ = 1/10
10⁻² = 1/10² = 1/100
2⁻³ = 1/2³ = 1/8
(-3)⁻² = 1/(-3)² = 1/9
📌 नियम (ऋणात्मक घातांक के साथ)
- a⁻ⁿ = 1/aⁿ
- 1/a⁻ⁿ = aⁿ
- a⁻ᵐ × aⁿ = a⁻ᵐ⁺ⁿ
- a⁻ᵐ × a⁻ⁿ = a⁻⁽ᵐ⁺ⁿ⁾
- (aᵐ)⁻ⁿ = a⁻ᵐⁿ
- (a⁻ᵐ)⁻ⁿ = aᵐⁿ
📌 उदाहरण – (-25)⁻³
(-25)⁻³ = 1/(-25)³ = 1/(-15625) = -1/15625
📌 उदाहरण – 2⁵ × (16)⁻² ÷ 2⁻³
= 2⁵ × (2⁴)⁻² × 2³
= 2⁵ × 2⁻⁸ × 2³ = 2⁵⁻⁸⁺³ = 2⁰ = 1
मानक रूप (Standard Form) – किसी संख्या को a × 10ⁿ के रूप में व्यक्त करना, जहाँ 1 ≤ a < 10 और n एक पूर्णांक है।
छोटी संख्याएँ: a × 10⁻ⁿ (n > 0)
📌 बड़ी संख्याएँ – उदाहरण
54 = 5.4 × 10¹
540 = 5.4 × 10²
5400 = 5.4 × 10³
62,00,00,000 = 6.2 × 10⁸
📌 छोटी संख्याएँ – उदाहरण
0.54 = 5.4 × 10⁻¹
0.054 = 5.4 × 10⁻²
0.0054 = 5.4 × 10⁻³
0.00008 = 8.0 × 10⁻⁵
📌 वैज्ञानिक संकेतन में तथ्य
- पृथ्वी से सूर्य की दूरी = 1.49 × 10¹¹ मीटर
- पृथ्वी से चन्द्रमा की दूरी = 3.84 × 10⁸ मीटर
- एक आकाशगंगा में तारे = 1.0 × 10¹¹
- इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान = 9.107 × 10⁻²⁸ ग्राम
अभ्यास 2(a) – घातांकीय रूप
- (-2/3)⁵ = -32/243
- 5×5×5×5×5 = 5⁵
- 2⁷ = 128
- 5² मीटर² = 25 वर्ग मीटर
- 12² = 144, 20³ = 8000
अभ्यास 2(b) – घातांकों के नियम
- 3⁵ × 3⁶ = 3¹¹
- a³ × a³ = a⁶
- 2⁵ × 2³ = 2⁸
- (-5)³ × (-5)² = (-5)⁵
- (2/3)⁵ × (2/3)² = (2/3)⁷
- (4/9)² × (4/9)³ = (4/9)⁵
अभ्यास 2(c) – परिमेय संख्याओं का घात रूप
- 12⁶ = 2985984
- 15625 = 5⁶ = 25³ = 125²
- 0.0001 = (0.01)²
- 1000 = (10)³
- 1024 = (32)²
- 512/729 = (8/9)³
अभ्यास 2(d) – ऋणात्मक घातांक
- 3⁴ × 3⁵ × 3⁻⁹ = 1
- (2/3)² × (4/9)² × (2/3)⁴ = (4/9)²
- (1/2)⁻² × 2² = 16
- 3⁻² × 3⁵ = 27
- (2×3)⁶ × 6⁻³ = 216
अभ्यास 2(e) – मानक रूप
- 62,00,00,000 = 6.2 × 10⁸
- 0.00008 = 8.0 × 10⁻⁵
- चन्द्रमा की आयु = 4.6 × 10⁹ वर्ष
- पृथ्वी–सूर्य दूरी = 1.5 × 10⁸ किमी
- 4250000 = 4.25 × 10⁶
- 0.000045 = 4.5 × 10⁻⁵
📌 रोचक तथ्य – घातांकों का उपयोग
- 1 ग्राम मानव अपशिष्ट में 100 जीवाणु अण्डे, 1000 जीवाणु कोश, 10,00,000 बैक्टीरिया तथा 1,00,00,000 वायरस होते हैं।
- एक जीवाणु की नाप = 5.0 × 10⁻⁸ मीटर
- पृथ्वी से सूर्य की दूरी = 1.49 × 10¹¹ मीटर
- पृथ्वी से चन्द्रमा की दूरी = 3.84 × 10⁸ मीटर
- पृथ्वी में समुद्र जल = 1.353 × 10⁹ किमी³
- एक आकाशगंगा में तारे = 1.0 × 10¹¹
- रामानुजन संख्या 1729 = 12³ + 1³ = 10³ + 9³
🧩 मिलान अभ्यास – 25 Pairs
कॉलम A का कॉलम B से सही मिलान करें – हर पंक्ति में केवल 6 विकल्प दिखेंगे।
सही उत्तर चुनते ही ✅/❌ का निशान और गलत पर सही उत्तर दिख जाएगा।
🧠 Practice Quiz – घातांक (Exponents)
✅ एक बार उत्तर चुनने के बाद बदला नहीं जा सकता।