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CBSE · कक्षा 8 · गणित भाग १

भाग 1, अध्याय 2: घातों का खेल (Power Play)

5 अवधारणाएँ · उत्तर सहित 40 अभ्यास प्रश्न · पढ़ना मुफ़्त

यह पाठ इन भाषाओं में भी: मराठी · English

घातांक और घातांकी रूप

रोज़मर्रा के जीवन से

कागज़ की एक तह करने पर 2 परतें, दो तह पर 4 परतें, तीन तह पर 8 परतें। परतें दुगुनी होती जाती हैं: 2, 2 × 2, 2 × 2 × 2, ... ऐसे लंबे गुणनफल बार-बार लिखना थकाऊ है, इसलिए हम घात का उपयोग करते हैं।

सरल परिभाषा

nᵃ का अर्थ n को स्वयं से a बार गुणा करना है। n आधार है और a घातांक। जैसे 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 2⁵ = 32।

2¹22²42³82⁴162⁵322⁶64

आकृति में : हर स्तंभ पिछले का दुगुना है: 2¹ = 2, 2² = 4, 2³ = 8, 2⁴ = 16, 2⁵ = 32, 2⁶ = 64।

नियम 1 : घात पढ़ें और लिखें — घातांक बताता है कि आधार को कितनी बार गुणा करना है, किससे गुणा करना है यह नहीं।

  • आसान: 3⁵ = 3 × 3 × 3 × 3 × 3 = 243.
  • मध्यम: 2 × 3³ = 2 × 27 = 54 (घात केवल 3 पर लगता है)।
  • परीक्षा-प्रकार: 1800 = 2³ × 3² × 5² (2 से तीन बार, 3 से दो बार, 5 से दो बार भाग दें)।

नियम 2 : अक्षरों वाले घात — हर अक्षर-संख्या को अलग गिनें और उसका घातांक लिखें।

  • आसान: y × y × y = y³.
  • मध्यम: 3 × 3 × k × k × k × k = 3²k⁴.
  • परीक्षा-प्रकार: 4 + 4 + 4 = 3 × 4 = 12, पर 4 × 4 × 4 = 4³ = 64।

नियम 3 : घातों के चिह्न — ऋणात्मक आधार और विषम घातांक = ऋणात्मक उत्तर; सम घातांक = धनात्मक उत्तर।

  • आसान: (−1)⁹ = −1.
  • मध्यम: (−1)⁴⁰ = +1.
  • परीक्षा-प्रकार: (−3)³ × (−2)² = (−27) × 4 = −108.
याद रखें

किसी संख्या का घात 1 हो तो वह संख्या वही रहती है (7¹ = 7) और 0 का कोई भी घात 0 होता है। दुगुना होना बहुत शक्तिशाली है: 2¹⁰ = 1024।

सामान्य गलती

5³ और 5 × 3 = 15 में भ्रम। सही: 5³ = 5 × 5 × 5 = 125।

शॉर्टकट

ऋणात्मक घात का चिह्न जाँचने के लिए ऋण चिह्न गिनें: विषम → ऋणात्मक, सम → धनात्मक। याद रखने की युक्ति : "सम = धन, विषम = ऋण"।

अंतर पहचानें

बिंदुबार-बार जोड़नाबार-बार गुणा
ऐसे लिखते हैं5 × 44⁵
अर्थ4 + 4 + 4 + 4 + 44 × 4 × 4 × 4 × 4
मान201024

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 14 × 4 × 4 × 4 × 4 को घातांकी रूप में लिखिए।
  2. 22⁶ ज्ञात कीजिए।
  3. 3(−5)² ज्ञात कीजिए।
मध्यम
  1. 41800 को अभाज्य संख्याओं के घातों के गुणनफल में लिखिए।
  2. 52 × 3³ ज्ञात कीजिए।
  3. 6(−2)⁷ ज्ञात कीजिए और बताइए कि वह धनात्मक है या ऋणात्मक।
चुनौतीपूर्ण
  1. 70.004 cm मोटे कागज़ की 6 बार तह की गई (हर बार दुगुना)। मोटाई ज्ञात कीजिए।
  2. 83⁴ और 4³ में कौन बड़ा है और कितना?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 14⁵
  2. 264
  3. 325
  4. 42³ × 3² × 5²
  5. 554
  6. 6−128 (ऋणात्मक: विषम घात)
  7. 70.004 × 64 = 0.256 cm
  8. 83⁴ = 81, 4³ = 64 से 17 बड़ा है

घातों का गुणन और घात का घात

रोज़मर्रा के जीवन से

मिठाई वाले के पास 3 थालियाँ, हर थाली में 3 डिब्बे, हर डिब्बे में 3 लड्डू। लड्डू 3 × 3 × 3 = 3³। और 3 से गुणा करना हो तो 3³ × 3¹ = 3⁴। दोबारा गिनना नहीं; घातांक जोड़ना है।

सरल परिभाषा

आधार समान: nᵃ × nᵇ = nᵃ⁺ᵇ। घात का घात: (nᵃ)ᵇ = nᵃˣᵇ। घातांक समान: nᵃ × mᵃ = (n × m)ᵃ।

Live आकृति

घातों का गुणन और घात का घात

ऐप में इस आकृति को हाथ से हिलाकर देख सकते हैं।

ऐप में खोलें

नियम 1 : आधार समान: घातांक जोड़ें — आधार एक बार लिखें और घातांक जोड़ें। आधार गुणा न करें।

  • आसान: 4⁵ × 4³ = 4⁸.
  • मध्यम: 2⁴ × 2 × 2³ = 2⁴⁺¹⁺³ = 2⁸ = 256.
  • परीक्षा-प्रकार: (−2)³ × (−2)⁴ = (−2)⁷ = −128.

नियम 2 : घात का घात: घातांक गुणा करें — (nᵃ)ᵇ का अर्थ nᵃ को b बार गुणा करना है, इसलिए n की a × b प्रतियाँ।

  • आसान: (2³)² = 2⁶ = 64.
  • मध्यम: (10²)³ = 10⁶ = 10,00,000.
  • परीक्षा-प्रकार: 9² × 3⁴: 9 = 3² लिखें, इसलिए 9² = 3⁴ और 3⁴ × 3⁴ = 3⁸ = 6561।

नियम 3 : घातांक समान: आधार गुणा करें — दो घातों के घातांक समान हों तो आधार मिलाकर एक घातांक लिखें।

  • आसान: 2³ × 5³ = 10³ = 1000.
  • मध्यम: 2⁵ × 3⁵ = 6⁵ = 7776.
  • परीक्षा-प्रकार: 16⁵ × 4³: 16⁵ = (2⁴)⁵ = 2²⁰ और 4³ = 2⁶, इसलिए गुणनफल 2²⁶।
याद रखें

केवल समान आधार वाले घातों में ही घातांक जोड़ सकते हैं: 2³ × 3² का मान 6⁵ नहीं है। और a × b = b × a इसलिए (nᵃ)ᵇ = (nᵇ)ᵃ।

सामान्य गलती

आधार को भी गुणा करना: 6² × 6² = 6⁴, 36⁴ या 12⁴ नहीं। नियम मिलाना: 5³ × 5² = 5⁵ (जोड़ें) पर (5³)² = 5⁶ (गुणा)।

शॉर्टकट

"गुणा → जोड़; घात का घात → गुणा" - क्रिया बदल जाती है। याद रखने की युक्ति : "× → +, ( )ᵃ → ×"।

अंतर पहचानें

बिंदुnᵃ × nᵇ(nᵃ)ᵇ
नियमघातांक जोड़ें: nᵃ⁺ᵇघातांक गुणा करें: nᵃˣᵇ
उदाहरण3² × 3⁴ = 3⁶(3²)⁴ = 3⁸
मान7296561

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 14⁵ × 4³ सरल कीजिए।
  2. 2(2³)² ज्ञात कीजिए।
  3. 3y⁷ × y² सरल कीजिए।
मध्यम
  1. 42⁵ × 3⁵ ज्ञात कीजिए।
  2. 5(10²)³ को एक ही घातांक में लिखिए।
  3. 63⁴ × 3⁴ ज्ञात कीजिए और 3 के एक घात के रूप में लिखिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 716⁵ × 4³ को 2 के घात के रूप में लिखिए।
  2. 87ᵏ × 7⁴ = 7¹¹ हो तो k ज्ञात कीजिए।
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 14⁸
  2. 264
  3. 3y⁹
  4. 47776
  5. 510⁶
  6. 63⁸ = 6561
  7. 72²⁶
  8. 87

घातों का भाग, शून्य और ऋणात्मक घातांक

रोज़मर्रा के जीवन से

दुकानदार के पास 2⁸ पेंसिलें हैं और वह 2⁵ बेचता है। बची हुई 2⁸ ÷ 2⁵ = 2³ = 8 (घातांक घटाएँ)। सब 2⁸ बेचने पर अनुपात 2⁸ ÷ 2⁸ = 2⁰ = 1।

सरल परिभाषा

nᵃ ÷ nᵇ = nᵃ⁻ᵇ (n ≠ 0)। इसलिए n⁰ = 1 और n⁻ᵃ = 1/nᵃ। साथ ही nᵃ ÷ mᵃ = (n ÷ m)ᵃ।

Live आकृति

घातों का भाग, शून्य और ऋणात्मक घातांक

ऐप में इस आकृति को हाथ से हिलाकर देख सकते हैं।

ऐप में खोलें

नियम 1 : आधार समान: घातांक घटाएँ — आधार एक बार लिखें और ऊपर के घातांक में से नीचे का घटाएँ।

  • आसान: 6⁹ ÷ 6⁴ = 6⁵.
  • मध्यम: 10⁶ ÷ 10² = 10⁴ = 10,000.
  • परीक्षा-प्रकार: (3⁴ × 3⁻¹) ÷ 3² = 3³ ÷ 3² = 3.

नियम 2 : शून्य घात — शून्य के अलावा किसी भी संख्या का शून्य घात 1 होता है, क्योंकि nᵃ ÷ nᵃ = 1 और वही n⁰ है।

  • आसान: 8⁰ = 1.
  • मध्यम: 5⁰ + 3⁰ = 1 + 1 = 2.
  • परीक्षा-प्रकार: (−7)⁰ = 1 और 100⁰ = 1।

नियम 3 : ऋणात्मक घात = व्युत्क्रम — n⁻ᵃ का अर्थ 1 भाग nᵃ। ऋणात्मक घातांक भिन्न को उलट देता है: (a/b)⁻ᵐ = (b/a)ᵐ।

  • आसान: 2⁻⁴ = 1/2⁴ = 1/16.
  • मध्यम: 10⁻⁵ = 1/10⁵ = 0.00001.
  • परीक्षा-प्रकार: (3/5)⁻³ = (5/3)³ = 125/27.
याद रखें

ऋणात्मक घातांक से संख्या ऋणात्मक नहीं होती: 2⁻³ = 1/8, जो धनात्मक है। और n ≠ 0 होने पर ही n⁰ = 1।

सामान्य गलती

2⁻³ = −8 या −6 लिखना। सही: 2⁻³ = 1/2³ = 1/8। एक और भूल: 6⁵ ÷ 6⁷ = 6⁻² = 1/36, 6² नहीं।

शॉर्टकट

"ऋणात्मक घातांक यानी उलटा करो": घातांक में ऋण चिह्न का अर्थ आधार को नीचे ले जाओ। याद रखने की युक्ति : n⁻ᵃ = "nᵃ पर 1"।

अंतर पहचानें

बिंदुधनात्मक घातांकऋणात्मक घातांक
अर्थnᵃ = n × n × … (a बार)n⁻ᵃ = 1 ÷ nᵃ
उदाहरण2³ = 82⁻³ = 1/8
क्या मान 1 से बड़ा है?हाँ (n > 1 होने पर)नहीं, यह भिन्न है

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 16⁹ ÷ 6⁴ सरल कीजिए।
  2. 28⁰ ज्ञात कीजिए।
  3. 32⁻⁴ ज्ञात कीजिए।
मध्यम
  1. 415³ ÷ 5³ ज्ञात कीजिए।
  2. 510⁻⁵ को दशमलव रूप में लिखिए।
  3. 63⁻¹ + 6⁻¹ ज्ञात कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 7(4⁻² × 4⁵) ÷ 4² सरल कीजिए।
  2. 8(3/5)⁻³ ज्ञात कीजिए।
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 16⁵
  2. 21
  3. 31/16
  4. 427
  5. 50.00001
  6. 61/2
  7. 74 (4⁻²⁺⁵⁻² = 4¹)
  8. 8125/27

10 के घात और वैज्ञानिक संकेतन

रोज़मर्रा के जीवन से

पृथ्वी से सूर्य की दूरी लगभग 150000000 km है। इतने शून्य लिखना और तुलना करना कठिन है, शून्य गिनने में भूल हो सकती है। वैज्ञानिक इसे 1.5 × 10⁸ km लिखते हैं।

सरल परिभाषा

वैज्ञानिक संकेतन (मानक रूप) संख्या को x × 10ʸ लिखता है, जहाँ 1 ≤ x < 10 और y पूर्णांक है। धनात्मक y के लिए 10ʸ में y शून्य होते हैं; 10⁻ʸ = 1/10ʸ।

Live आकृति

10 के घात और वैज्ञानिक संकेतन

ऐप में इस आकृति को हाथ से हिलाकर देख सकते हैं।

ऐप में खोलें

नियम 1 : बड़ी संख्याएँ: दशमलव बाएँ खिसकाएँ — दशमलव को तब तक खिसकाएँ जब तक उससे पहले एक शून्येतर अंक न आ जाए। खिसकाए गए स्थान 10 का धनात्मक घात हैं।

  • आसान: 800 = 8 × 10².
  • मध्यम: 3,60,000 = 3.6 × 10⁵.
  • परीक्षा-प्रकार: 25,00,000 = 2.5 × 10⁶ (6 स्थान खिसकाएँ)।

नियम 2 : छोटी संख्याएँ: दशमलव दाएँ खिसकाएँ — दशमलव को दाएँ तब तक खिसकाएँ जब तक उससे पहले एक शून्येतर अंक न आ जाए। स्थान ऋणात्मक घात देते हैं।

  • आसान: 0.03 = 3 × 10⁻².
  • मध्यम: 0.0004 = 4 × 10⁻⁴.
  • परीक्षा-प्रकार: 0.00000062 = 6.2 × 10⁻⁷.

नियम 3 : इस संकेतन में गुणा और भाग — संख्याओं का गुणा/भाग करें और 10 के घात जोड़ें/घटाएँ।

  • आसान: (2 × 10³) × (3 × 10⁴) = 6 × 10⁷.
  • मध्यम: (4 × 10⁵) × (2 × 10³) = 8 × 10⁸.
  • परीक्षा-प्रकार: (9 × 10⁷) ÷ (3 × 10⁴) = 3 × 10³.
याद रखें

x × 10ʸ में x कम से कम 1 और 10 से कम होता है। इसलिए 0.42 × 10⁶ मानक रूप में नहीं है; यह 4.2 × 10⁵ है।

सामान्य गलती

दशमलव गलत दिशा में खिसकाना: 45000 = 4.5 × 10⁴ (4.5 × 10⁻⁴ नहीं)। बड़ी संख्याओं का घात धनात्मक; 1 से छोटी संख्याओं का ऋणात्मक।

शॉर्टकट

बड़ी संख्या के शून्य गिनें: 1 के बाद शून्य हों तो वही संख्या घात है (10⁷ = 1 करोड़)। याद रखने की युक्ति : "बड़ा → धन, छोटा → ऋण घात"।

अंतर पहचानें

बिंदुबड़ी संख्याछोटी संख्या
उदाहरण5,000 = 5 × 10³0.005 = 5 × 10⁻³
दशमलव खिसकता हैबाएँदाएँ
10 का घातधनात्मकऋणात्मक

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 110⁴ को सामान्य संख्या के रूप में लिखिए।
  2. 2800 को वैज्ञानिक संकेतन में लिखिए।
  3. 32.5 × 10³ को सामान्य संख्या के रूप में लिखिए।
मध्यम
  1. 43,60,000 को वैज्ञानिक संकेतन में लिखिए।
  2. 50.0004 को वैज्ञानिक संकेतन में लिखिए।
  3. 6(4 × 10⁵) × (2 × 10³) ज्ञात कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 7(9 × 10⁷) ÷ (3 × 10⁴) ज्ञात कीजिए।
  2. 8एक रेल हर घंटे 1 × 10² km चलती है। 1.5 × 10⁸ km पार करने में कितने घंटे लगेंगे?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 110,000
  2. 28 × 10²
  3. 32500
  4. 43.6 × 10⁵
  5. 54 × 10⁻⁴
  6. 68 × 10⁸
  7. 73 × 10³
  8. 81.5 × 10⁶ घंटे

बड़ी संख्याएँ और घातों की तुलना

रोज़मर्रा के जीवन से

योजना A: पहले दिन ₹2 और रोज दुगुना। योजना B: पहले दिन ₹50, दूसरे दिन ₹100, इसी तरह। शुरू में B बहुत अधिक है, पर A आगे निकल जाती है। यह गुणात्मक वृद्धि की शक्ति है।

सरल परिभाषा

जोड़ से वृद्धि हर चरण में समान राशि जोड़ती है (5n)। गुणा से (घातांकी) वृद्धि हर चरण में समान गुणक से गुणा करती है (2ⁿ)। घातों की तुलना के लिए आधार या घातांक समान करें, या 2¹⁰ ≈ 10³ का प्रयोग करें।

123456doubling (2ⁿ)adding 5 (5n)day

आकृति में : नारंगी (रोज 5 जोड़ना) शुरू में आगे है, पर बैंगनी (दुगुना होना) उसे पार कर जाती है और तेज़ी से बढ़ती है।

नियम 1 : समान आधार या घातांक से तुलना — दोनों संख्याओं को ऐसे लिखें कि आधार या घातांक समान हो जाए, फिर दूसरे भाग की तुलना करें।

  • आसान: 2⁷ = 128, 7² = 49 से बड़ा है।
  • मध्यम: 4¹⁰ = (2²)¹⁰ = 2²⁰, so 4¹⁰ = 2²⁰.
  • परीक्षा-प्रकार: 3⁴⁰ = (3²)²⁰ = 9²⁰ और 2⁶⁰ = (2³)²⁰ = 8²⁰; 9 > 8 होने से 3⁴⁰ बड़ा है।

नियम 2 : 2¹⁰ ≈ 10³ से अनुमान — 2¹⁰ = 1024, 1000 के बहुत निकट है, इसलिए हर 10 बार दुगुना करने पर लगभग 3 शून्य।

  • आसान: 2²⁰ ≈ 10⁶ (लगभग दस लाख)।
  • मध्यम: 2³⁰ ≈ 10⁹ (लगभग सौ करोड़)।
  • परीक्षा-प्रकार: 2⁴⁰ = (2¹⁰)⁴ ≈ (10³)⁴ = 10¹².

नियम 3 : अंक और कितने गुना बड़ा गिनें — 10ⁿ में n + 1 अंक होते हैं। aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ बताता है कि कितने गुना बड़ा।

  • आसान: 10¹⁰ में 11 अंक होते हैं।
  • मध्यम: 10⁴ ÷ 10² = 100, यानी 10⁴, 10² का 100 गुना है।
  • परीक्षा-प्रकार: 2¹² = 4096, इसलिए किसी राशि को 12 बार दुगुना करने पर वह 4096 गुना हो जाती है।
याद रखें

दस बार दुगुना करने पर राशि लगभग 1000 गुना; बीस बार पर लगभग दस लाख गुना। छोटा आधार और बड़ा घातांक, बड़े आधार और छोटे घातांक से आगे निकल सकता है।

सामान्य गलती

केवल आधार देखकर निर्णय लेना: 7 > 2 होने पर भी 2⁷ = 128, 7² = 49 से बड़ा है। हमेशा दोनों का मान निकालें या समान रूप में लिखें।

शॉर्टकट

समान घातांक में लिखें: 3⁴⁰ और 2⁶⁰ की तुलना के लिए घातांक में से उभयनिष्ठ गुणनखंड 20 निकालें। याद रखने की युक्ति : "घातांक समान? आधार देखो। आधार समान? घातांक देखो।"

अंतर पहचानें

बिंदुजोड़ से वृद्धिगुणा से वृद्धि
हर चरण मेंसमान संख्या जोड़ेंसमान संख्या से गुणा
उदाहरण (शुरुआत 1)1, 6, 11, 16 …1, 2, 4, 8 …
गतिस्थिरबहुत तेज़ी से विशाल

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 12⁷ और 7² में कौन बड़ा है?
  2. 210⁴, 10² से कितना गुना बड़ा है?
  3. 310¹⁰ में कितने अंक होते हैं?
मध्यम
  1. 41 कोशिका 12 बार दुगुनी होती है। कुल कोशिकाएँ कितनी हैं?
  2. 52¹⁰ ≈ 10³ का उपयोग करके 2³⁰ का अनुमान लगाइए।
  3. 64¹⁰ और 2²⁰ की तुलना कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 73⁴⁰ और 2⁶⁰ में कौन बड़ा है?
  2. 8योजना A: पहले दिन ₹2, रोज दुगुना (2, 4, 8, …)। योजना B: ₹50 × दिन संख्या (50, 100, 150, …)। किस दिन योजना A पहली बार योजना B से आगे निकलती है?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 12⁷ = 128 (7² = 49)
  2. 2100
  3. 311
  4. 44096
  5. 5≈ 10⁹
  6. 6बराबर: 4¹⁰ = (2²)¹⁰ = 2²⁰
  7. 73⁴⁰ (9²⁰ > 8²⁰)
  8. 89वाँ दिन (512 > 450); 8वें दिन 256 < 400