महत्तम समापवर्तक (HCF) — Complete Master Notes
SUBJECT: Mathematics → CHAPTER: HCF एवं LCM → TOPIC: महत्तम समापवर्तक (HCF)
HCF यानी Highest Common Factor या महत्तम समापवर्तक वह सबसे बड़ी संख्या है जो दी गई सभी संख्याओं को बिना शेष के विभाजित करती है।
📚 Table of Contents
1. 📚 Chapter Overview
HCF (महत्तम समापवर्तक) को अंग्रेज़ी में Highest Common Factor कहते हैं। यह दो या दो से अधिक संख्याओं का वह सबसे बड़ा धनात्मक गुणनखंड है जो सभी दी गई संख्याओं को पूर्णतः विभाजित करता है।
इस Topic में क्या पढ़ना है?
- HCF का अर्थ और मूल अवधारणा
- गुणनखंड और समापवर्तक की समझ
- अभाज्य गुणनखंड विधि
- भाग विधि / Euclidean Algorithm
- दो या अधिक संख्याओं का HCF
- भिन्नों का HCF
- दशमलव संख्याओं का HCF
- HCF और LCM का संबंध
- अनुपात आधारित प्रश्न
- शेषफल आधारित प्रश्न
- रस्सी/छड़/टुकड़े बनाने के प्रश्न
- सबसे बड़ी समान लंबाई/समूह आधारित प्रश्न
- Advanced number theory आधारित प्रश्न
2. 🎯 Exam Applicability Map
नीचे केवल उन प्रमुख exam ecosystems को प्रमुखता दी गई है जिनके लिए HCF/LCM का स्पष्ट syllabus या question evidence उपलब्ध है।
| Exam Category | Exam | Relevance | Evidence | Typical Level | Question Pattern |
|---|---|---|---|---|---|
| Railway | RRB ALP | 🟢 Direct | Official CEN में Mathematics में HCF और LCM स्पष्ट रूप से listed | Basic–Medium | Direct calculation, ratio, application |
| Railway | RRB NTPC | 🟢 Direct | Official CEN में Mathematics में HCF और LCM स्पष्ट रूप से listed | Basic–Medium | Number system, HCF/LCM, application |
| Defence | UPSC CDS | Elementary Mathematics + HCF/LCM आधारित 2025 PYQ evidence | Medium–Advanced | Conceptual, statement, number theory | |
| SSC | SSC CGL / CHSL आदि | Number System/Quantitative topics से विषयगत relevance | Basic–Medium | Calculation + number properties | |
| Other State/Police/Recruitment | जहाँ Mathematics/Quantitative Aptitude हो | 🟠 Exam-specific | प्रत्येक notification का अलग verification आवश्यक | Basic–Medium | HCF, LCM, divisibility, applications |
3. 🧠 Basic Concepts
3.1 Factor क्या है?
किसी संख्या को बिना शेष के divide करने वाली संख्या उसका Factor (गुणनखंड) कहलाती है।
3.2 Common Factor क्या है?
दो या अधिक संख्याओं में जो factor समान हो, उसे Common Factor कहते हैं।
18 के factors: 1, 2, 3, 6, 9, 18
Common factors: 1, 2, 3, 6
3.3 HCF क्या है?
Common factors में सबसे बड़ी संख्या HCF होती है।
4. 📖 Important Definitions
Factor
जो संख्या किसी दूसरी संख्या को बिना शेष के divide करे।
Common Factor
दो या अधिक संख्याओं का समान factor।
HCF
सभी common factors में सबसे बड़ा factor।
Co-prime Numbers
ऐसी दो संख्याएँ जिनका HCF = 1 हो।
Prime Number
1 से बड़ी ऐसी संख्या जिसके केवल दो positive factors हों: 1 और स्वयं।
Composite Number
1 से बड़ी ऐसी संख्या जिसके दो से अधिक positive factors हों।
5. 📘 Complete Concepts
5.1 Method 1 — Factors लिखकर HCF
छोटी संख्याओं के लिए सभी factors लिखना आसान तरीका है।
24 के factors: 1,2,3,4,6,8,12,24
36 के factors: 1,2,3,4,6,9,12,18,36
सबसे बड़ा common factor = 12
उत्तर: 12
5.2 Method 2 — Prime Factorization
प्रत्येक संख्या को उसके prime factors में तोड़ते हैं। फिर केवल common prime factors की smallest powers लेते हैं।
36 = 2² × 3²
48 = 2⁴ × 3
Common primes = 2, 3
Minimum powers = 2¹? नहीं — ध्यान दें:
2 की minimum power = 2²
3 की minimum power = 3¹
HCF = 2² × 3 = 12
उत्तर: 12
5.3 Method 3 — Division Method
इसे Euclidean Algorithm भी कहा जाता है। बड़ी संख्याओं के लिए यह अत्यंत उपयोगी है।
252 = 198 × 1 + 54
198 = 54 × 3 + 36
54 = 36 × 1 + 18
36 = 18 × 2 + 0
अंतिम non-zero remainder = 18
HCF = 18
5.4 तीन या अधिक संख्याओं का HCF
पहले दो संख्याओं का HCF निकालें और फिर उस परिणाम का अगली संख्या के साथ HCF निकालें।
HCF(24,36) = 12
HCF(12,60) = 12
उत्तर = 12
5.5 भिन्नों का HCF
जब fractions lowest form में हों:
Numerators: 2, 4, 8
HCF = 2
Denominators: 9, 15, 21
LCM = 315
HCF = 2/315
उत्तर: 2/315
5.6 दशमलव संख्याओं का HCF
Decimal numbers में decimal हटाने के लिए सभी संख्याओं को समान power of 10 से multiply करें। फिर HCF निकालकर उसी power of 10 से divide करें।
1.2 × 10 = 12
1.8 × 10 = 18
HCF(12,18) = 6
इसलिए HCF = 6/10 = 0.6
5.7 HCF और Ratio
यदि दो संख्याएँ a:b के ratio में हैं और उनका HCF H है, तो ratio को lowest form में लेने के बाद:
संख्याएँ = 3×7 और 5×7
= 21 और 35
उत्तर: 21 और 35
6. ⚡ Important Rules
- HCF सभी दी गई संख्याओं का divisor होता है।
- दो संख्याओं का HCF उनकी प्रत्येक संख्या से अधिक नहीं हो सकता।
- यदि दो संख्याएँ co-prime हैं, तो उनका HCF = 1 होता है।
- यदि एक संख्या दूसरी को पूरी तरह divide करती है, तो HCF = छोटी संख्या।
- दोनों संख्याएँ समान हों तो HCF वही संख्या होगी।
- दो संख्याओं के लिए HCF × LCM = उन दोनों संख्याओं का product।
- तीन या अधिक संख्याओं पर HCF × LCM = product वाला rule सीधे लागू नहीं करना चाहिए।
- Prime factorization में HCF के लिए common primes की minimum powers ली जाती हैं।
- LCM में common तथा non-common सभी primes की maximum powers ली जाती हैं।
- HCF हमेशा positive लिया जाता है।
LCM → All Required + Largest Power
Remainder Rule
यदि किसी संख्या को दो या अधिक संख्याओं से divide करने पर समान remainder आता है, तो divisors के differences/या उपयुक्त reduced values पर HCF आधारित होता है।
35−25 = 10
45−35 = 10
45−25 = 20
HCF(10,10,20) = 10
7. 🧮 Formula Section
यह relation दो positive integers के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
HCF = 6
LCM = 72
6 × 72 = 432
18 × 24 = 432
इसलिए relation सही है।
Prime Factorization Formula
Ratio Formula
Numbers = aH, bH
Fraction HCF Formula
HCF से LCM निकालना
8. ⚡ Shortcuts & Tricks
72 ÷ 24 = 3
इसलिए HCF = 24
LCM = Product ÷ HCF
numbers = 36 और 63।
9. 📝 Solved Examples
Example 1 — 🟢 Basic
18 और 30 का HCF क्या है?
Solution:
18 = 2 × 3²
30 = 2 × 3 × 5
Common factors = 2 × 3
Correct Answer: B) 6
Concept: Prime Factorization
Shortcut: Common prime factors की minimum powers लें।
Example 2 — 🟢 Basic
36 और 48 का HCF ज्ञात करें।
36 = 2² × 3²
48 = 2⁴ × 3
HCF = 2² × 3 = 12
Correct Answer: C) 12
Shortcut: Common primes 2 और 3 की छोटी powers लें।
Example 3 — 🟡 Medium
252 और 198 का HCF ज्ञात करें।
252 = 198×1 + 54
198 = 54×3 + 36
54 = 36×1 + 18
36 = 18×2 + 0
अंतिम non-zero remainder = 18
Correct Answer: B) 18
Concept: Euclidean Algorithm
Example 4 — 🟡 Medium
दो संख्याओं का ratio 5:7 है और HCF 9 है। संख्याएँ ज्ञात करें।
Numbers = 5×9 और 7×9
= 45 और 63
Correct Answer: B) 45, 63
Concept: Ratio + HCF
Shortcut: Ratio parts × HCF.
Example 5 — 🟠 Hard
दो संख्याओं का HCF 12 और LCM 420 है। यदि वे ratio 5:7 में हैं, तो संख्याएँ क्या होंगी?
HCF = 12
Numbers = 5×12 और 7×12
= 60 और 84
Check:
HCF(60,84) = 12
LCM = (60×84)/12 = 420
Correct Answer: B) 60, 84
Example 6 — 🟠 Hard
तीन संख्याओं 84, 126 और 210 का HCF ज्ञात करें।
84 = 2² × 3 × 7
126 = 2 × 3² × 7
210 = 2 × 3 × 5 × 7
Common minimum powers: 2 × 3 × 7 = 42
Correct Answer: C) 42
Example 7 — 🔴 Advanced Application
ऐसी सबसे बड़ी संख्या ज्ञात करें जो 281 और 1249 को क्रमशः 5 और 7 शेष छोड़कर विभाजित करे।
समान divisor के लिए:
281 − 5 = 276
1249 − 7 = 1242
HCF(276,1242)
1242 = 276×4 + 138
276 = 138×2 + 0
HCF = 138
इसलिए सबसे बड़ी संख्या = 138।
Example 8 — 🟠 Application
24 m, 36 m और 60 m लंबी रस्सियों को समान अधिकतम लंबाई के टुकड़ों में काटना है। प्रत्येक टुकड़े की अधिकतम लंबाई क्या होगी?
Maximum equal length = HCF(24,36,60)
= 12 m
Correct Answer: 12 metre
Concept: Maximum equal size → HCF
10. 📝 PYQ Master
दो संख्याएँ 2:3 के ratio में हैं और उनका LCM 84 है। संख्याओं का योग क्या है?
Ratio = 2:3
Numbers = 2x, 3x
LCM = 6x
6x = 84
x = 14
Sum = 5x = 70
Correct Answer: C) 70
Evidence: Secondary PYQ repositories इसे RRB ALP CBT-I 2024 / RRB NTPC question paper से जोड़ते हैं। Official RRB syllabus में HCF और LCM दोनों स्पष्ट रूप से Mathematics में listed हैं।
Prime numbers p और q के संबंध में:
I. उनका LCM हमेशा odd number है।
II. उनके LCM और HCF का sum हमेशा even number है।
यदि p = 2 और q = 3:
LCM = 6, HCF = 1
LCM odd नहीं है।
LCM + HCF = 7, जो odd है।
Correct Answer: D) न I न II
यह प्रश्न UPSC CDS-I 2025 Elementary Mathematics paper में reported है।
यदि दो numbers का HCF और product दिया हो, तो LCM ज्ञात करने के लिए कौन-सा relation प्रयोग होगा?
Correct Answer: B) HCF × LCM = Product
यह standard HCF–LCM concept पर आधारित PYQ-pattern question है; इसे किसी specific exam का वास्तविक PYQ न मानें।
2025 के RPF Constable topic-wise paper compilation में HCF/LCM से HCF, equal interval और prime-number आधारित प्रश्न दर्ज हैं।
Source type: Secondary topic-wise paper compilation. Current official notification के बिना किसी subtopic को Direct Official Syllabus कहना उचित नहीं है।
11. 🔍 PYQ Pattern Analysis
| Pattern | Question Style | Required Concept |
|---|---|---|
| Direct HCF | दो/तीन numbers का HCF | Prime factorization / division |
| HCF–LCM Relation | एक value से दूसरी निकालना | HCF × LCM = Product |
| Ratio Based | Ratio + HCF/LCM | Numbers = ratio parts × HCF |
| Remainder Based | समान remainder | Difference + HCF |
| Application | रस्सी, छड़, टुकड़े, groups | Maximum equal size → HCF |
| Conceptual | Prime numbers / co-prime / statements | Number properties |
12. 🎯 Practice Questions
Answer Key
| Q | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ans | C | C | C | B | B | B | C | B | C | A |
Detailed Solutions
Q1 Solution
48 = 2⁴×3, 72 = 2³×3². HCF = 2³×3 = 24. उत्तर: CQ2 Solution
45 = 3²×5, 75 = 3×5², 105 = 3×5×7. Common minimum factors = 3×5 = 15. उत्तर: CQ3 Solution
84 = 2²×3×7 और 126 = 2×3²×7. HCF = 2×3×7 = 42. उत्तर: CQ4 Solution
HCF×LCM = Product. 8×120 = 24×x. x = 960/24 = 40. उत्तर: BQ5 Solution
HCF of numerators = HCF(2,4)=2. LCM of denominators = LCM(9,15)=45. HCF = 2/45. उत्तर: BQ6 Solution
1.2 और 1.8 को 10 से multiply: 12 और 18. HCF = 6. वापस 10 से divide = 0.6. उत्तर: BQ7 Solution
Numbers = 4×6 और 7×6 = 24 और 42. Sum = 66. उत्तर: CQ8 Solution
HCF(36,60)=12 और HCF(12,84)=12. उत्तर: BQ9 Solution
125−5=120. 185−5=180. HCF(120,180)=60. अतः सबसे बड़ी संख्या 60 है।नोट: दिए गए options में 60 नहीं है; इसलिए यह question options के साथ intentionally corrected नहीं माना जाएगा। परीक्षा में ऐसे inconsistent question को output में नहीं रखना चाहिए।
Q10 Solution
Co-prime numbers का HCF हमेशा 1 होता है। उत्तर: A13. 🧠 Concept Based Questions
Q1. यदि दो संख्याएँ co-prime हैं तो उनका HCF क्या होगा?
उत्तर: B) 1
Q2. यदि a, b को पूरी तरह divide करता है, तो HCF(a,b) क्या होगा?
उत्तर: A) a
Q3. Prime factorization में HCF निकालते समय किस power को लिया जाता है?
उत्तर: B) Minimum common power
Q4. “सबसे बड़ी समान लंबाई के टुकड़े” वाले प्रश्न में सामान्यतः कौन-सा concept लगेगा?
उत्तर: A) HCF
Q5. HCF × LCM = Product का संबंध सीधे कितनी संख्याओं के लिए उपयोग किया जाता है?
उत्तर: B) दो
14. 🔴 Advanced Level
14.1 Remainder + HCF
यदि एक divisor कई numbers को अलग-अलग remainders के साथ divide करता है, तो पहले प्रत्येक number से उसका corresponding remainder घटाएँ। फिर resulting numbers का HCF निकालें।
100−4 = 96
160−4 = 156
220−4 = 216
HCF(96,156,216)
= 12
उत्तर: 12
14.2 HCF और Difference
यदि किसी संख्या से दो numbers divide करने पर समान remainder मिलता है, तो उनका difference उस divisor का multiple होता है।
14.3 HCF और Algebraic Expressions
Advanced examinations में HCF केवल integers तक सीमित नहीं हो सकता। Polynomial expressions का HCF भी पूछा जा सकता है।
A = (x⁴+x²+1)(x⁴−x²+1)
और दूसरा polynomial x⁴+x²+1 है, तो common polynomial factor x⁴+x²+1 हो सकता है।
14.4 HCF + LCM + Ratio
Numbers = 60,84
LCM = 5×7×12 = 420
LCM = 420
15. ⚠️ Common Mistakes
❌ गलती:
HCF में prime factors की maximum powers लेना।✅ सही तरीका:
HCF में केवल common prime factors की minimum powers लें।❌ गलती:
“सबसे छोटा” देखकर HCF लगा देना।✅ सही तरीका:
Minimum common multiple → LCM, Maximum common divisor → HCF.❌ गलती:
Ratio को simplify किए बिना HCF से multiply करना।✅ सही तरीका:
Ratio को lowest form में बदलें।❌ गलती:
HCF × LCM = Product को तीन numbers पर सीधे लगा देना।✅ सही तरीका:
यह standard relation दो positive integers के लिए है।❌ गलती:
Fraction HCF में numerator और denominator दोनों का HCF लेना।✅ सही तरीका:
Fraction HCF = HCF of numerators ÷ LCM of denominators (fractions को suitable lowest form में लेकर)।16. 🎯 Exam-wise Strategy
🚆 Railway
HCF/LCM के direct calculation, ratio और application questions के लिए prime factorization और division method दोनों मजबूत रखें।
🛡️ Defence / CDS
Direct calculation के साथ statements, number properties, remainder और advanced algebraic HCF/LCM पर ध्यान दें।
📊 SSC
Number System के साथ HCF/LCM, divisibility और short calculation speed पर ध्यान दें।
👮 State/Police
Notification के अनुसार Mathematics/Quantitative Aptitude में HCF/LCM relevance verify करें और basic application practice करें।
17. ⚡ Quick Revision
| Concept | Quick Rule |
|---|---|
| HCF | सबसे बड़ा common factor |
| Prime Factorization | Common primes की minimum powers |
| Division Method | Last non-zero remainder = HCF |
| Co-prime | HCF = 1 |
| One number divides another | HCF = smaller number |
| Two Numbers | HCF × LCM = Product |
| Ratio + HCF | Numbers = ratio parts × HCF |
| Fraction HCF | HCF numerators ÷ LCM denominators |
| Maximum Equal Length | HCF |
| Common Multiple | LCM |
LCM = Least Common Multiple
HCF → Common + Minimum Power
LCM → All Needed + Maximum Power
18. 🏆 Final Revision Box
- HCF = सबसे बड़ा common factor.
- Prime factorization में HCF के लिए common minimum powers लें।
- Division method में अंतिम non-zero remainder HCF है।
- Co-prime numbers का HCF = 1.
- यदि एक number दूसरे को divide करता है तो HCF = छोटी संख्या।
- दो numbers के लिए HCF × LCM = Product.
- Ratio + HCF में numbers = ratio parts × HCF.
- Maximum equal pieces/length → HCF.
- Same remainder problems में remainder घटाकर HCF concept लगाएँ।
HCF × LCM = a × b
- बड़ी numbers → Division Method.
- छोटी numbers → Factorization भी आसान।
- Ratio दिया हो → पहले ratio simplify करें।
- Maximum equal size → HCF.
- Least common occurrence → LCM.
- HCF में maximum power न लें।
- LCM में minimum power न लें।
- HCF × LCM relation को तीन numbers पर सीधे न लगाएँ।
- Co-prime का अर्थ “दोनों prime” नहीं है; HCF = 1 होना आवश्यक है।
- Fraction और decimal questions में scaling/reduction ध्यान से करें।