क्रमचय एवं संचय (Permutation & Combination)
Fundamental Counting Principle • Factorial • Permutation • Combination • Basic Applications
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📋 Table of Contents
1. Chapter Overview
क्रमचय एवं संचय (Permutation & Combination) गणित की वह शाखा है जिसमें वस्तुओं/व्यक्तियों/अंकों आदि को चुनने या व्यवस्थित करने के तरीकों की संख्या ज्ञात की जाती है।
क्रमचय और संचय में मूल अंतर
| आधार | Permutation — क्रमचय | Combination — संचय |
|---|---|---|
| मुख्य विचार | वस्तुओं को व्यवस्थित करना | वस्तुओं का चयन करना |
| क्रम का महत्व | हाँ | नहीं |
| उदाहरण | A, B, C में से 2 को क्रम से रखना: AB और BA अलग | A, B, C में से 2 चुनना: AB और BA एक ही चयन |
इस Chapter के मुख्य भाग
- Fundamental Counting Principle
- Factorial
- Permutation
- Combination
- Basic Applications
- Selection और Arrangement का अंतर
- Simple restrictions
- Basic formation of numbers/words
2. EXAM APPLICABILITY MAP
| Exam Category | Exam | Relevance | Official Evidence | PYQ Evidence | Typical Level | Pattern |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Defence / UPSC | NDA/NA | 🟢 Direct | Official Mathematics syllabus में “Permutation and Combination” स्पष्ट रूप से दिया गया है। | UPSC की official previous-question-paper repository में NDA Mathematics papers उपलब्ध हैं। | Intermediate–Advanced | Concept + Calculation |
| Defence / UPSC | CDS | Elementary Mathematics का broad syllabus लागू होता है; इस page पर P&C को अलग से Direct official sub-topic नहीं माना गया है। | Official Elementary Mathematics papers उपलब्ध हैं। | Basic–Intermediate | Objective Mathematics | |
| SSC | CGL / CHSL / MTS / GD आदि | Exam-wise mathematical syllabus में broadly mathematical/quantitative abilities दी जाती हैं; P&C को हर exam के लिए अलग Direct official sub-topic मानना उचित नहीं है। | Official paper availability exam के अनुसार बदलती है। | Basic–Intermediate | Objective Aptitude | |
| Railway | RRB NTPC / Group-D / अन्य | Broad Mathematics syllabus के संदर्भ में देखा जाना चाहिए; इस chapter के लिए universal Direct claim नहीं किया गया है। | Exam-specific papers/answer material notification system के अनुसार बदलते हैं। | Basic–Intermediate | Objective | |
| Banking | IBPS / SBI आदि | Quantitative Aptitude/Numerical Ability आधारित sections होते हैं; official notification सामान्यतः प्रत्येक micro-topic को अलग-अलग सूचीबद्ध नहीं करता। | Official notification को primary evidence माना जाना चाहिए। | Intermediate | Speed + Calculation | |
| Insurance | LIC / NIACL / अन्य | Quantitative/Numerical aptitude के broad framework में संभावित relevance। | Exam-specific verification आवश्यक। | Basic–Intermediate | Objective | |
| State / Police / Revenue | State-level competitive exams | State notification के अनुसार बदलता है। | State-specific PYQ verification आवश्यक। | Basic–Intermediate | Objective | |
| Teaching | CTET / अन्य | 🟠 Limited/Indirect | Exam-specific mathematics syllabus पर निर्भर। P&C को universal Direct topic नहीं माना गया है। | Exam-specific evidence आवश्यक। | Basic | Conceptual |
| Technical / Engineering | ESE / SSC JE / RRB JE आदि | 🟠 Limited/Indirect | Technical paper का syllabus संबंधित discipline पर आधारित होता है; सामान्य P&C को universal technical topic नहीं माना गया है। | Discipline-specific verification आवश्यक। | Varies | Technical |
3. BASIC CONCEPTS
3.1 Fundamental Counting Principle
m × nइसी विचार को Fundamental Counting Principle कहते हैं।
3 × 2 = 6
3.2 Factorial
किसी धनात्मक पूर्णांक n का factorial, 1 से n तक सभी धनात्मक पूर्णांकों के गुणनफल को कहते हैं।
n! = n × (n−1) × (n−2) × ... × 2 × 10! = 1
1! = 1
2! = 2
3! = 6
4! = 24
5! = 120
3.3 Permutation
जब वस्तुओं को क्रम के साथ व्यवस्थित किया जाता है, तो Permutation का उपयोग होता है।
AB, BA, AC, CA, BC, CB
कुल = 6
3.4 Combination
जब वस्तुओं में से केवल चयन किया जाता है और क्रम का महत्व नहीं होता, तो Combination का उपयोग होता है।
AB, AC, BC
कुल = 3
Permutation = Position / Arrangement
Combination = Choice / Selection
4. IMPORTANT DEFINITIONS
| Term | अर्थ |
|---|---|
| Counting | किसी कार्य को करने के तरीकों की संख्या ज्ञात करना |
| Factorial | 1 से किसी संख्या तक के गुणनफल को factorial कहते हैं। |
| Permutation | क्रम को ध्यान में रखते हुए arrangement |
| Combination | क्रम को ध्यान में रखे बिना selection |
| n | कुल उपलब्ध वस्तुओं की संख्या |
| r | एक बार में चुनी/व्यवस्थित की जाने वाली वस्तुओं की संख्या |
5. COMPLETE CONCEPTS
5.1 Multiplication Principle
Total ways = m × n × p × ...जब कई स्वतंत्र चरण लगातार किए जाते हैं, तो प्रत्येक चरण के तरीकों को गुणा किया जाता है।
5.2 Addition Principle
यदि किसी कार्य को अलग-अलग mutually exclusive तरीकों से किया जा सकता है, तो तरीकों को जोड़ा जाता है।
Total ways = m + n + p + ...कुल तरीके = 4 + 3 = 7
5.3 Permutation Formula
ⁿPᵣ = n! / (n−r)!यहां क्रम महत्वपूर्ण है और n वस्तुओं में से r वस्तुओं को arrange किया जाता है।
5.4 Combination Formula
ⁿCᵣ = n! / [r!(n−r)!]यहां क्रम महत्वपूर्ण नहीं है और n वस्तुओं में से r वस्तुओं का चयन किया जाता है।
5.5 Permutation और Combination का संबंध
ⁿPᵣ = ⁿCᵣ × r!पहले r वस्तुओं का चयन करें और फिर उन r वस्तुओं को r! तरीकों से arrange करें।
5.6 Symmetry Property
ⁿCᵣ = ⁿCₙ₋ᵣ¹⁰C₃ = ¹⁰C₇
क्योंकि 3 चुनना और 7 को बाहर छोड़ना एक ही selection को दर्शाता है।
5.7 Basic Number Formation
अंकों से संख्या बनाते समय तीन चीजें देखें:
- क्या repetition allowed है?
- क्या पहला digit zero हो सकता है?
- क्या digits का order महत्वपूर्ण है?
5.8 Selection of Team/Committee
यदि केवल team या committee चुननी है और सदस्यों का order महत्वपूर्ण नहीं है, तो Combination लगेगा।
Number of teams = ⁿCᵣ5.9 Arrangement of People
यदि लोगों को अलग-अलग seats/positions पर arrange करना है, तो सामान्यतः Permutation का उपयोग होगा।
n persons in a line = n!5.10 Repetition की Basic स्थिति
यदि प्रत्येक position पर n choices उपलब्ध हैं और कुल r positions हैं तथा repetition allowed है:
Total ways = nʳ3⁴ = 81
6. IMPORTANT RULES
7. FORMULA SECTION
n! = n(n−1)(n−2)...1ⁿPᵣ = n!/(n−r)!ⁿCᵣ = n!/[r!(n−r)!]ⁿPᵣ = ⁿCᵣ × r!ⁿCᵣ = ⁿCₙ₋ᵣn!nʳn!/(p!q!r!...)8. SHORTCUTS & TRICKS
⚡ Trick 1 — P या C?
Arrange / Rank / Position / Order → Permutation
Select / Choose / Committee / Team → Combination
⚡ Trick 2 — Combination में छोटा r चुनें
यदि ¹⁰C₇ निकालना हो:
¹⁰C₇ = ¹⁰C₃
इससे calculation छोटी हो जाती है।
⚡ Trick 3 — nPr को Combination में बदलें
nPr = nCr × r!
⚡ Trick 4 — Number Formation
पहले position को अलग सोचें, खासकर जब 0 उपलब्ध हो। उसके बाद बाकी positions की choices गिनें।
⚡ Trick 5 — Repetition Check
Question में "without repetition" या "no digit repeated" हो तो हर position की choices कम होती जाएंगी।
9. SOLVED EXAMPLES
🟢 Example 1 — Fundamental Counting Principle
Question: 4 shirts और 3 pants में से एक shirt और एक pant चुनने के कितने तरीके हैं?
Correct Answer: B. 12
Concept: Multiplication Principle.
🟢 Example 2 — Factorial
Question: 5! का मान ज्ञात कीजिए।
Correct Answer: 120
🟡 Example 3 — Permutation
Question: 5 अलग-अलग वस्तुओं में से 3 को क्रम से arrange करने के कितने तरीके हैं?
Correct Answer: C. 60
= 5!/2!
= 5×4×3
= 60
🟡 Example 4 — Combination
Question: 5 विद्यार्थियों में से 2 विद्यार्थियों की committee कितने तरीकों से बनाई जा सकती है?
Correct Answer: B. 10
= (5×4)/(2×1)
= 10
Committee में members का order महत्वपूर्ण नहीं है, इसलिए Combination लगेगा।
🟡 Example 5 — Permutation vs Combination
Question: 4 लोगों में से President और Secretary चुनने के कितने तरीके हैं?
Correct Answer: D. 12
क्योंकि President और Secretary की positions अलग हैं, इसलिए AB और BA अलग arrangement हैं।
🟠 Example 6 — Number Formation
Question: Digits 1, 2, 3, 4 से बिना repetition के 3-digit numbers कितने बनाए जा सकते हैं?
Correct Answer: 24
🟠 Example 7 — Repetition Allowed
Question: Digits 1, 2, 3 से repetition allowed होने पर 4-digit codes कितने बनाए जा सकते हैं?
Correct Answer: 81
10. PYQ MASTER SECTION
UPSC के NDA/NA Mathematics syllabus में “Permutation and Combination” स्पष्ट रूप से शामिल है। UPSC की official previous-question-paper repository में NDA Mathematics papers भी उपलब्ध हैं। 1
इस consolidated page में बिना स्वतंत्र question-paper verification के किसी specific question को "NDA 2024 PYQ", "SSC 2023 PYQ" आदि नहीं लिखा गया है।
इसलिए: ऊपर के अभ्यास प्रश्न PYQ Pattern Based Important Questions के रूप में समझे जाएं, वास्तविक PYQ के रूप में नहीं।
PYQ Pattern Based Important Questions
Pattern Question 1: यदि 6 अलग-अलग वस्तुओं में से 2 को arrange करना हो, तो कितने तरीके होंगे?
उत्तर: 6P2 = 30
Pattern Question 2: 8 विद्यार्थियों में से 3 विद्यार्थियों की committee कितने तरीकों से बनेगी?
उत्तर: 8C3 = 56
Pattern Question 3: 5 अलग-अलग अंकों में से 3 अंकों का arrangement बिना repetition के कितने तरीकों से होगा?
उत्तर: 5P3 = 60
11. PYQ PATTERN ANALYSIS
| Question Type | मुख्य Concept | Approach |
|---|---|---|
| Direct Factorial | n! | Factorial calculation |
| Arrangement | Permutation | Order/position देखें |
| Selection | Combination | Order irrelevant देखें |
| Number Formation | Counting + Permutation | 0 और repetition की condition देखें |
| Team/Committee | Combination | Members का order नहीं |
| Posts/Positions | Permutation | Posts अलग हैं |
12. PRACTICE QUESTIONS
### Answer Key
### Detailed Solutions
4³ = 64.
⁵P₂ = 5×4 = 20.
13. CONCEPT BASED QUESTIONS
उत्तर:
क्योंकि team में विद्यार्थियों का क्रम महत्वपूर्ण नहीं होता। A-B-C और C-B-A एक ही team है।
उत्तर:
क्योंकि तीनों पद अलग-अलग हैं। एक व्यक्ति का पद बदलने पर arrangement बदल जाता है।
उत्तर:
क्योंकि ⁸C₆ = ⁸C₂ और छोटे r के कारण calculation आसान हो जाती है।
14. ADVANCED LEVEL
14.1 Arrangement with a Block
Block Method → Objects को एक unit मानेंउदाहरण: A और B को साथ रखना हो, तो [AB] को एक unit माना जा सकता है। यदि A और B आपस में बदल सकते हैं तो internal arrangements भी अलग से देखे जाते हैं।
14.2 "At Least" Questions
Required = Total − None
विधि उपयोगी होती है।
14.3 Restricted Selection
यदि किसी selection में कोई व्यक्ति अनिवार्य है:
Required person को पहले fix करें → बाकी positions/selection calculate करें14.4 Restricted Arrangement
यदि कोई व्यक्ति किसी particular position पर नहीं आ सकता, तो:
Allowed = Total − Forbidden14.5 Traditional vs Shortcut
| स्थिति | Traditional Approach | Fast Approach |
|---|---|---|
| Small nCr | पूरा factorial formula | Cancellation |
| nCr जहां r बड़ा है | Direct calculation | nC(n-r) |
| Simple arrangement | nPr | n×(n−1)... |
| Repeated choices | Position-wise counting | nʳ |
15. COMMON MISTAKES
✅ सही: यदि order महत्वपूर्ण नहीं है तो Combination देखें।
✅ सही: Number formation में leading zero की condition check करें।
✅ सही: प्रत्येक position की उपलब्ध choices अलग-अलग लिखें।
✅ सही: Selection = C, Arrangement = P.
✅ सही: सामान्य Combination में 0 ≤ r ≤ n होना चाहिए।
16. EXAM-WISE STRATEGY
🇮🇳 NDA / Defence Mathematics
तैयारी: Formula → Basic Counting → P/C → Application → Mixed Questions.
SSC / Railway
तैयारी: Basic counting, factorial, simple P/C, number formation और mixed aptitude problems पर concept clarity रखें।
Banking
तैयारी: calculation speed और short methods पर विशेष ध्यान दें।
State Exams / Police / Revenue
तैयारी: Basic → Moderate → Previous-paper pattern.
Technical / Engineering Exams
17. QUICK REVISION
🏆 One-Minute Revision
- Counting Principle → चरणों में choices हों तो गुणा
- Addition Principle → अलग विकल्प हों तो जोड़
- n! → n से 1 तक गुणनफल
- 0! = 1
- Permutation → Order महत्वपूर्ण
- Combination → Order महत्वपूर्ण नहीं
- ⁿPᵣ = n!/(n-r)!
- ⁿCᵣ = n!/[r!(n-r)!]
- ⁿPᵣ = ⁿCᵣ × r!
- ⁿCᵣ = ⁿCₙ₋ᵣ
- nPn = n!
- nP1 = n
- nC0 = nCn = 1
- nC1 = n
- Repetition allowed in r positions → nʳ
- Number formation में leading zero check करें।
18. FINAL REVISION BOX
🔥 Golden Rules
- पहले तय करें: Selection है या Arrangement?
- Selection → Combination.
- Arrangement → Permutation.
- Repeated choices → Fundamental Counting Principle / nʳ.
- Number formation में 0 की स्थिति जरूर देखें।
- Without repetition होने पर choices घटती हैं।
- nCr में symmetry का उपयोग calculation छोटा करने के लिए करें।
📌 Top Formulas
n! = n(n−1)(n−2)...1
ⁿPᵣ = n!/(n−r)!
ⁿCᵣ = n!/[r!(n−r)!]
ⁿPᵣ = ⁿCᵣ × r!
ⁿCᵣ = ⁿCₙ₋ᵣ
Repetition allowed = nʳ
⚡ Top Trick
P = Position → Permutation
C = Choice → Combination
📌 Exam Applicability Final Note
इस chapter का सबसे स्पष्ट official syllabus evidence UPSC NDA Mathematics में उपलब्ध है। अन्य examinations में exact applicability उनके संबंधित current notification/syllabus पर निर्भर करती है। UPSC की official site पर NDA के Mathematics question papers भी प्रकाशित किए जाते हैं। 3
⚠️ अंतिम Accuracy Note
किसी भी परीक्षा के लिए syllabus या PYQ का दावा करने से पहले संबंधित official notification/question paper की पुष्टि करें। जहां पुष्टि उपलब्ध नहीं है, वहां उसे verified fact या वास्तविक PYQ के रूप में प्रस्तुत नहीं करना चाहिए।