HCF एवं LCM के अनुप्रयोग
Highest Common Factor (HCF) एवं Least Common Multiple (LCM) के संबंध, न्यूनतम/अधिकतम संख्या, पुनरावृत्ति, घंटी/घटना आधारित प्रश्न तथा भिन्नों में HCF-LCM के सम्पूर्ण अनुप्रयोग।
📚 Table of Contents
1. 📚 Chapter Overview
HCF (महत्तम समापवर्तक) वह सबसे बड़ी धनात्मक संख्या है जो दी गई संख्याओं को बिना शेष के विभाजित करती है।
LCM (लघुत्तम समापवर्त्य) वह सबसे छोटी धनात्मक संख्या है जो दी गई सभी संख्याओं से पूर्णतः विभाजित होती है।
Factors, Multiples, HCF, LCM
HCF × LCM, संख्या आधारित प्रश्न
अज्ञात संख्याएँ, भिन्न, पुनरावृत्ति, संयुक्त शर्तें
- दो संख्याओं के HCF और LCM का संबंध
- HCF/LCM से दो अज्ञात संख्याएँ निकालना
- न्यूनतम संख्या जो कई संख्याओं से विभाजित हो
- अधिकतम संख्या जो कई संख्याओं को विभाजित करे
- समान अंतराल पर होने वाली घटनाओं की पुनरावृत्ति
- घंटी, बस, ट्रेन, मशीन, अलार्म आदि के साथ LCM का प्रयोग
- भिन्नों का HCF एवं LCM
- शेषफल आधारित HCF/LCM अनुप्रयोग
LCM = Divisible होने वाला सबसे छोटा
2. 🎯 Exam Applicability Map
नीचे की mapping official syllabus/notification में उपलब्ध स्पष्ट evidence और chapter-level applicability के आधार पर conservative रूप से दी गई है। जहां official notification केवल broader Quantitative Aptitude/Number System बताता है, उसे Direct के बजाय Related रखा गया है।
| Exam Category | Exam / Group | Relevance | Official Syllabus Evidence | Question Pattern | Typical Level |
|---|---|---|---|---|---|
| UPSC Defence | CDS | 🟢 Direct | Elementary Mathematics में H.C.F., L.C.M. तथा Euclidean algorithm स्पष्ट रूप से शामिल हैं। | HCF-LCM relation, number theory, applications | Medium–Advanced |
| Railway | RRB NTPC | 🟢 Direct | Mathematics syllabus में LCM और HCF स्पष्ट रूप से दिए गए हैं। | Direct arithmetic + application | Basic–Medium |
| SSC | SSC CGL तथा समान Quantitative/Mathematical Ability आधारित परीक्षाएँ | 🟡 Related | SSC CGL syllabus में Number Systems तथा fundamental arithmetic शामिल हैं; cited syllabus में HCF/LCM को अलग heading के रूप में नहीं लिखा गया है। | Number-system/arithmetic based | Basic–Medium |
| Banking | IBPS PO/MT एवं अन्य Quantitative Aptitude आधारित परीक्षाएँ | 🟡 Related | Official notification में Quantitative Aptitude section है; HCF/LCM को chapter-wise अलग से निर्दिष्ट नहीं किया गया है। | Speed-oriented numerical aptitude | Basic–Medium |
| Other State/Recruitment Aptitude | जहां Mathematics/Quantitative Aptitude syllabus लागू हो | 🟠 Limited/Indirect | Exam-specific notification देखकर अलग से पुष्टि आवश्यक | Basic arithmetic applications | Exam-dependent |
3. 🧠 Basic Concepts
3.1 Factor और Multiple
यदि कोई संख्या दूसरी संख्या को बिना शेष के विभाजित करती है तो वह उसका Factor (गुणनखण्ड) है।
उदाहरण: 12 के factors = 1, 2, 3, 4, 6, 12
12 के multiples = 12, 24, 36, 48, 60, ...
3.2 HCF कैसे पहचानें?
यदि प्रश्न में पूछा हो:
- “सबसे बड़ी संख्या जो सभी संख्याओं को विभाजित करे”
- “greatest number which divides...”
- “maximum size of equal groups/pieces”
- “सबसे बड़े समान टुकड़े”
तो सामान्यतः HCF की आवश्यकता होती है।
3.3 LCM कैसे पहचानें?
यदि प्रश्न में पूछा हो:
- “सबसे छोटी संख्या जो सभी से विभाजित हो”
- “smallest number divisible by...”
- “दो घटनाएँ फिर कब साथ होंगी?”
- “bells/alarms फिर कब एक साथ बजेंगे?”
- “समान अंतराल की घटनाओं का अगला common time”
तो सामान्यतः LCM लगेगा।
मिलना / साथ होना / दोहराना / divisible होना → LCM
4. 📖 Important Definitions
5. 🧩 Complete Concepts
5.1 दो संख्याओं का HCF × LCM संबंध
यह संबंध दो धनात्मक पूर्णांकों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
यदि HCF और LCM दिए हों तथा एक संख्या दी हो, तो दूसरी संख्या:
5.2 HCF दिया हो तो संख्याओं को कैसे लिखें?
यदि HCF = H हो, तो दो संख्याएँ सामान्यतः:
जहां HCF(m,n)=1 होना चाहिए।
5.3 LCM से जुड़ी सबसे छोटी संख्या
यदि किसी संख्या को कई दी गई संख्याओं से पूर्णतः divisible होना है, तो minimum positive number सामान्यतः उनका LCM होगा।
5.4 सबसे बड़ी संख्या जो कई संख्याओं को विभाजित करे
ऐसी greatest number सामान्यतः उन सभी संख्याओं का HCF होती है।
5.5 दिए गए शेषफल के साथ न्यूनतम संख्या
यदि किसी संख्या को a, b, c से विभाजित करने पर समान शेष r आता है, तो:
अतः minimum उपयुक्त संख्या कई स्थितियों में:
होती है, बशर्ते r प्रत्येक divisor से छोटा हो और प्रश्न की conditions यही हों।
5.6 समान शेष वाले प्रश्नों में HCF
यदि एक संख्या को कई संख्याओं से भाग देने पर समान शेष मिलता है और सबसे बड़ी divisor पूछी गई है, तो divisors/संख्याओं के differences का HCF उपयोगी होता है।
5.7 Bells / Alarms / Events
यदि तीन bells क्रमशः 6, 8 और 12 मिनट में बजती हैं और अभी एक साथ बजी हैं, तो अगली बार एक साथ बजने का समय:
यदि शुरुआत समय t = 0 पर हुई है, तो common events होंगे:
5.8 भिन्नों का HCF
पहले सभी fractions को lowest terms में बदलें। यदि:
तो positive fractions के लिए:
5.9 भिन्नों का LCM
5.10 HCF और LCM में Prime Factorisation
उदाहरण: 24 = 2³ × 3 और 36 = 2² × 3²
6. 📌 Important Rules
- दो संख्याओं के लिए: HCF × LCM = Product of the numbers.
- Coprime numbers: यदि HCF = 1, तो LCM = दोनों संख्याओं का product.
- यदि एक संख्या दूसरी को पूर्णतः divide करती है, तो छोटी संख्या = HCF और बड़ी संख्या = LCM.
- HCF हमेशा दी गई प्रत्येक संख्या से छोटा या बराबर होता है।
- LCM हमेशा दी गई प्रत्येक संख्या से बड़ा या बराबर होता है।
- HCF किसी भी common divisor का greatest रूप है।
- LCM किसी भी common multiple का least positive रूप है।
- दो से अधिक संख्याओं के लिए सामान्यतः HCF × LCM = product नहीं लगाया जा सकता।
- एक ही अंतराल पर होने वाली घटनाओं के common repetition के लिए LCM उपयोग करें।
- समान शेष वाले maximum divisor questions में differences का HCF जाँचें।
- समान शेष r वाले minimum-number questions में अक्सर LCM + r आता है।
- भिन्नों के HCF/LCM में fraction को पहले lowest terms में बदलें।
LCM → Multiples → सबसे छोटा common multiple
7. 🧮 Formula Section
8. ⚡ Shortcuts & Tricks
9. 📝 Solved Examples
🟢 Example 1 — HCF × LCM
दो संख्याओं का HCF 12 और LCM 180 है। यदि एक संख्या 36 है, तो दूसरी संख्या क्या होगी?
Solution:
Concept: HCF × LCM = Product.
🟢 Example 2 — Minimum Divisible Number
सबसे छोटी संख्या ज्ञात कीजिए जो 12, 18 और 30 से पूर्णतः विभाजित हो।
12 = 2²×3, 18 = 2×3², 30 = 2×3×5
🟢 Example 3 — Largest Equal Pieces
24 m और 36 m की दो रस्सियों को अधिकतम लंबाई के बराबर टुकड़ों में काटना है। प्रत्येक टुकड़े की अधिकतम लंबाई क्या होगी?
अतः प्रत्येक टुकड़े की अधिकतम समान लंबाई 12 m होगी।
🟡 Example 4 — Bells
तीन घंटियाँ क्रमशः 8, 12 और 18 मिनट के अंतराल पर बजती हैं। यदि वे अभी साथ बजी हैं, तो फिर कितने मिनट बाद साथ बजेंगी?
🟡 Example 5 — HCF-LCM और दोनों संख्याएँ
दो संख्याओं का HCF 15 तथा LCM 300 है। एक संख्या 60 है। दूसरी संख्या ज्ञात करें।
जाँच: HCF(60,75)=15 तथा LCM(60,75)=300.
🟡 Example 6 — Common Remainder
ऐसी सबसे छोटी संख्या ज्ञात कीजिए जिसे 6, 8 और 12 से भाग देने पर प्रत्येक बार शेष 5 बचे।
🟡 Example 7 — Fraction HCF
3/4 और 9/10 का HCF ज्ञात कीजिए।
🟠 Example 8 — Fraction LCM
2/3 और 4/5 का LCM ज्ञात कीजिए।
🔴 Example 9 — Minimum Number Greater Than a Given Number
ऐसी सबसे छोटी संख्या जो 15, 20 और 24 से पूर्णतः विभाजित हो तथा 1000 से बड़ी हो, ज्ञात कीजिए।
120 के multiples में 1000 से बड़ा पहला multiple:
10. 📝 Verified PYQ Master
Question: There are two numbers which are greater than 21 and their LCM and HCF are 3003 and 21 respectively. What is the sum of these numbers?
Correct Answer: A. 504
Solution: दोनों संख्याएँ 21 के multiples हैं। मान लें:
HCF = 21 होने के कारण HCF(m,n)=1.
21m × 21n = 21 × 3003
mn = 3003/21 = 143 = 11×13
दोनों संख्याएँ 21 से बड़ी हैं, इसलिए m,n = 11,13.
Concept: HCF × LCM relation + coprime factors + additional condition.
Source evidence: UPSC CDS I 2018 Elementary Mathematics question paper.
11. 📊 PYQ Pattern Analysis
| Pattern | मुख्य तरीका | Question में संकेत |
|---|---|---|
| HCF × LCM | Product relation | HCF और LCM दोनों दिए हों |
| Unknown Number | H×L ÷ known | एक संख्या + HCF + LCM |
| Greater Than Condition | Factor pair चुनना | “both numbers greater than...” |
| Bells/Events | LCM | “again together” |
| Equal Pieces | HCF | “largest equal piece” |
| Same Remainder | LCM + remainder | “same remainder” + minimum |
| Fractions | Numerator/denominator rule | HCF/LCM of fractions |
12. 🎯 Practice Questions
13. 🧠 Concept Based Questions
14. 🔴 Advanced Level
Advanced 1
दो संख्याएँ 21 से बड़ी हैं। उनका HCF = 21 और LCM = 3003 है। दोनों संख्याओं का योग ज्ञात करें।
Approach: 3003/21 = 143 = 11×13. दोनों reduced factors coprime होने चाहिए और दोनों numbers 21 से बड़े हैं। इसलिए factors 11 और 13.
Advanced 2 — Repetition + Starting Time
तीन अलार्म 12, 18 और 30 मिनट के अंतराल पर बजते हैं। वे सुबह 8:00 बजे साथ बजे। अगली बार साथ बजने का समय ज्ञात करें।
Advanced 3 — Equal Remainder
ऐसी सबसे छोटी संख्या ज्ञात करें जिसे 9, 12 और 15 से भाग देने पर प्रत्येक बार शेष 4 मिले।
Advanced 4 — Fractions
6/35 और 9/49 का HCF ज्ञात करें।
Advanced 5 — Minimum Greater Than N
12, 18 और 27 से विभाजित होने वाली 5000 से बड़ी सबसे छोटी संख्या ज्ञात करें।
108×46=4968 और 108×47=5076.
15. ⚠️ Common Mistakes
✅ सही: देखें कि वह संख्या divide कर रही है या नहीं।
✅ सही: देखें कि संख्या को सभी दिए numbers से divisible होना है या कोई अलग condition है।
✅ सही: यह basic relation दो numbers के लिए उपयोग करें।
✅ सही: timeline बनाकर count करें।
✅ सही: पहले fraction simplify करें।
✅ सही: HCF → छोटी power; LCM → बड़ी power.
16. 🎯 Exam-wise Strategy
UPSC CDS
RRB NTPC
SSC
Banking
17. ⚡ Quick Revision
| स्थिति | क्या लगाएँ? |
|---|---|
| सबसे बड़ी संख्या जो divide करे | HCF |
| सबसे छोटी संख्या जो divisible हो | LCM |
| दो संख्याओं का HCF और LCM दोनों दिए | H×L = Product |
| एक number unknown | Unknown = H×L÷Known |
| Events/Bells फिर साथ | LCM |
| Largest equal pieces | HCF |
| Same remainder + minimum | LCM + remainder |
| Fraction HCF | HCF numerators / LCM denominators |
| Fraction LCM | LCM numerators / HCF denominators |
| Prime factorisation HCF | Minimum powers |
| Prime factorisation LCM | Maximum powers |
LCM = सबसे छोटा common multiple
दो numbers: HCF × LCM = Product
Repeat Together = LCM
Equal Largest Pieces = HCF
Fraction HCF = HCF(num)/LCM(den)
Fraction LCM = LCM(num)/HCF(den)
18. 🏆 Final Revision Box
🔥 Golden Rules
- “सबसे बड़ी संख्या जो बाँटे” → HCF
- “सबसे छोटी संख्या जो सभी से कटे” → LCM
- दो संख्याएँ → HCF × LCM = Product
- समान अंतराल की अगली common घटना → LCM
- सबसे बड़े समान टुकड़े → HCF
- समान remainder + minimum → LCM + remainder
🏆 Top Formulas
☑ Prime factorisation
☑ H×L relation
☑ Unknown number
☑ Minimum/maximum applications
☑ Bells/events
☑ Same remainder
☑ Fraction HCF/LCM
☑ Verified PYQ और pattern questions
☑ Calculation दोबारा verify करें
📚 Source & Evidence Note
Exam applicability के लिए official notifications/syllabi को प्राथमिक आधार बनाया गया है। CDS के official syllabus में H.C.F., L.C.M. और Euclidean algorithm स्पष्ट रूप से दिए गए हैं। RRB NTPC official detailed notification में Mathematics के अंतर्गत LCM और HCF स्पष्ट रूप से सूचीबद्ध हैं। SSC CGL के cited official syllabus में Number Systems और fundamental arithmetic शामिल हैं, लेकिन HCF/LCM अलग heading के रूप में नहीं है।
Verified PYQ section में CDS I 2018 का HCF-LCM प्रश्न रखा गया है। अन्य अभ्यास प्रश्नों को वास्तविक PYQ नहीं बताया गया है।