Introduction
Factors और multiples, fractions को simplify करने, divisibility problems solve करने और repeating events को schedule करने में बहुत काम आते हैं। HCF / GCD और LCM जल्दी निकाल पाना aptitude tests और competitive exams में काफी time बचाता है।
Pattern: Factors & Multiples (HCF & LCM)
Pattern
HCF निकालने के लिए common prime powers के minimum exponents लें; LCM के लिए सभी prime powers के maximum exponents लें। Fast calculation के लिए Euclid’s algorithm और product identity का उपयोग करें।
- Factor: d, n का factor है अगर n ÷ d एक integer हो।
- Multiple: m, n का multiple है अगर m = n × k (किसी integer k के लिए)।
- Prime factorization: Numbers को primes के product के रूप में लिखें:
a = ∏ p_i^{α_i}, b = ∏ p_i^{β_i} (prime absent हो तो exponent 0 लें)। - HCF/GCD (prime-power formula):
HCF(a,b) = ∏ p_i^{min(α_i,β_i)}. - LCM (prime-power formula):
LCM(a,b) = ∏ p_i^{max(α_i,β_i)}. - Product identity (two numbers):
HCF(a,b) × LCM(a,b) = |a × b|. - Euclidean algorithm (fast GCD):
gcd(a,b) = gcd(b, a mod b). Remainder 0 होने तक repeat करें; last non-zero remainder ही gcd है। - LCM from GCD:
LCM(a,b) = |a × b| / GCD(a,b). - Extend to many numbers:
GCD(a,b,c) = GCD(GCD(a,b),c). LCM(a,b,c) = LCM(LCM(a,b),c).
Step-by-Step Example
Question
84 और 108 का HCF (GCD) और LCM निकालें।
Solution
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Step 1: Prime factorization
84 = 2 × 42 = 2² × 3 × 7 → 84 = 22 × 31 × 71.
108 = 2 × 54 = 2² × 3 × 27 = 2² × 3³ → 108 = 22 × 33. -
Step 2: HCF (min exponents)
HCF(84,108) = 2min(2,2) × 3min(1,3) × 7min(1,0) = 2² × 3¹ × 7⁰ = 4 × 3 × 1 = 12.
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Step 3: LCM (max exponents)
LCM(84,108) = 2max(2,2) × 3max(1,3) × 7max(1,0) = 2² × 3³ × 7¹ = 4 × 27 × 7 = 756.
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Step 4: Product identity से verify करें
84 × 108 = 9072. HCF × LCM = 12 × 756 = 9072 → बिल्कुल match। ✅
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Final Answer:
HCF(84,108) = 12. LCM(84,108) = 756.
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Quick Check:
756 ÷ 84 = 9 (integer) और 756 ÷ 108 = 7 (integer)। 12 दोनों numbers को divide करता है → HCF सही। Product identity भी सही। ✅
Quick Variations
1. बड़े numbers के लिए Euclidean algorithm use करें: gcd(108,84) → gcd(84,24) → gcd(24,12) → gcd(12,0) = 12.
2. तीन numbers के लिए stepwise method: GCD(a,b,c)=GCD(GCD(a,b),c) और LCM के लिए भी वैसा ही।
3. अगर numbers co-prime हों (GCD = 1), तो LCM = उनका product।
Trick to Always Use
- Step 1 → GCD के लिए Euclidean algorithm सबसे fast है।
- Step 2 → LCM जल्दी निकालने के लिए formula LCM = |a × b| / GCD(a,b) use करें।
- Step 3 → छोटे numbers के लिए prime factorization और min/max exponents वाला rule clear और reliable है।
- Step 4 → कई numbers हों तो pairwise method use करें।
Summary
Summary
- HCF prime powers के minimum exponents से या Euclid algorithm से निकालें।
- LCM prime powers के maximum exponents से या formula LCM = |a × b| / GCD से निकालें।
- HCF × LCM = |a × b| identity हमेशा सही होती है।
- कई numbers के लिए operations को stepwise apply करें।
Example याद रखें:
84 और 108 के लिए HCF = 12 और LCM = 756 क्योंकि min/max exponents से exact values मिलती हैं, और 12 × 756 = 9072 = 84 × 108.
