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The World of Numbersसंख्याओं की दुनियाThe World of Numbers

Class 9 Maths · Chapter 3 · Exam notesकक्षा 9 गणित · अध्याय 3 · परीक्षा नोट्सClass 9 Maths · Chapter 3 · Exam notes

Simple exam notes for every chapter · school exams + a strong base for the Class 10 boardहर अध्याय के आसान परीक्षा नोट्स · स्कूल परीक्षा + कक्षा 10 बोर्ड की मज़बूत नींवHar chapter ke simple exam notes · school exams + Class 10 board ki strong base

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  1. Counting and the natural numbersगिनती और प्राकृत संख्याएँCounting aur natural numbers
  2. Zero (śhūnya) and Brahmagupta's rulesशून्य और ब्रह्मगुप्त के नियमZero (śhūnya) aur Brahmagupta ke rules
  3. Integers and their arithmeticपूर्णांक और उनकी संक्रियाएँIntegers aur unka arithmetic
  4. Rational numbers, the number line and densityपरिमेय संख्याएँ, संख्या रेखा और सघनताRational numbers, number line aur density
  5. Irrational numbers: why √2 is not a fractionअपरिमेय संख्याएँ: √2 भिन्न क्यों नहींIrrational numbers: √2 fraction kyon nahi
  6. Locating √2 and √3 on the number lineसंख्या रेखा पर √2 और √3 का निरूपणNumber line par √2 aur √3 locate karna
  7. The story of π and Mādhava's seriesπ की कहानी और माधव की श्रेणीπ ki kahani aur Mādhava ki series
  8. Real numbers and decimal expansionsवास्तविक संख्याएँ और दशमलव प्रसारReal numbers aur decimal expansions
  9. Cyclic numbers: the magic of 1/7चक्रीय संख्याएँ: 1/7 का जादूCyclic numbers: 1/7 ka jaadu
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Start here: the must-know basics of this chapter.यहाँ से शुरू करें: इस अध्याय की ज़रूरी बेसिक बातें।Yahan se shuru kijiye: is chapter ki zaroori basic baatein.

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This chapter tells the story of numbers: counting numbers, zero, negative numbers, fractions (rational numbers), and numbers like √2 and π that are not fractions (irrational numbers). Together they make the real numbers. Exam favourites: the rules for signs and zero, finding rationals between two numbers, the proof that √2 is irrational, locating √2 on the number line, and decimal ↔ p/q conversion.यह अध्याय संख्याओं की कहानी बताता है: गिनती की संख्याएँ, शून्य, ऋणात्मक संख्याएँ, भिन्न (परिमेय संख्याएँ), और √2 तथा π जैसी संख्याएँ जो भिन्न नहीं हैं (अपरिमेय संख्याएँ)। ये सब मिलकर वास्तविक संख्याएँ बनाती हैं। परीक्षा के प्रिय प्रश्न: चिह्नों और शून्य के नियम, दो संख्याओं के बीच परिमेय संख्याएँ, √2 के अपरिमेय होने की उपपत्ति, संख्या रेखा पर √2, और दशमलव ↔ p/q रूपांतरण।Yeh chapter numbers ki kahani batata hai: counting numbers, zero, negative numbers, fractions (rational numbers), aur √2 aur π jaise numbers jo fraction nahi hain (irrational numbers). Ye sab milkar real numbers banate hain. Exam ke favourite: signs aur zero ke rules, do numbers ke beech rationals, √2 irrational hone ka proof, number line par √2, aur decimal ↔ p/q conversion.

📅 How our numbers grewहमारी संख्याएँ कैसे बढ़ींHamare numbers kaise bade
  1. Prehistoric

    Tally marks on bones: counting with natural numbersहड्डियों पर मिलान चिह्न: प्राकृत संख्याओं से गिनतीHaddiyon par tally marks: natural numbers se ginti

  2. Vedic period

    Names for powers of 10 up to 10¹² (parārdha)10 की घातों के नाम 10¹² (परार्ध) तक10 ki powers ke naam 10¹² (parārdha) tak

  3. Early CE

    Bakhśhālī manuscript: a dot (bindu) for zeroबख़्शाली पांडुलिपि: शून्य के लिए बिंदुBakhśhālī manuscript: zero ke liye dot (bindu)

  4. 499 CE

    Āryabhaṭa: π ≈ 3927/1250 = 3.1416आर्यभट: π ≈ 3927/1250 = 3.1416Āryabhaṭa: π ≈ 3927/1250 = 3.1416

  5. 628 CE

    Brahmagupta: rules for zero and negative numbersब्रह्मगुप्त: शून्य और ऋणात्मक संख्याओं के नियमBrahmagupta: zero aur negative numbers ke rules

  6. 14th century

    Mādhava: infinite series for πमाधव: π के लिए अनंत श्रेणीMādhava: π ke liye infinite series

  7. 1761

    Lambert proves that π is irrationalलैम्बर्ट ने सिद्ध किया कि π अपरिमेय हैLambert ne prove kiya ki π irrational hai

🏅 Must-know minimumज़रूरी न्यूनतमZaroori minimum

  • Know N, W, Z, Q, R and give one example of each; N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R.
  • Sign rules: (−) × (−) = +, (−) × (+) = −; a − (−b) = a + b.
  • Rational = p/q, q ≠ 0; find rationals between two numbers (equal denominators or average).
  • Learn the 5-step proof that √2 is irrational and the construction of √2 on the number line.
  • Terminating if the denominator (lowest terms) has only 2s and 5s; convert 0.ab… repeating to p/q.
  • N, W, Z, Q, R जानिए और हर एक का उदाहरण दीजिए; N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R।
  • चिह्न नियम: (−) × (−) = +, (−) × (+) = −; a − (−b) = a + b।
  • परिमेय = p/q, q ≠ 0; दो संख्याओं के बीच परिमेय संख्याएँ (समान हर या औसत)।
  • √2 अपरिमेय होने की 5-चरण उपपत्ति और संख्या रेखा पर √2 की रचना याद कीजिए।
  • हर (न्यूनतम रूप) में केवल 2 और 5 हों तो सांत; आवर्ती दशमलव को p/q में बदलना।
  • N, W, Z, Q, R jaaniye aur har ek ka example dijiye; N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R.
  • Sign rules: (−) × (−) = +, (−) × (+) = −; a − (−b) = a + b.
  • Rational = p/q, q ≠ 0; do numbers ke beech rationals (same denominators ya average).
  • √2 irrational hone ka 5-step proof aur number line par √2 ki construction yaad kijiye.
  • Denominator (lowest terms) mein sirf 2 aur 5 hon to terminating; repeating decimal ko p/q mein badalna.

🎯 Quick 1-mark facts1 अंक वाले ज़रूरी तथ्य1 mark wale zaroori facts

  • 0 is a whole number but not a natural number.
  • Every integer is rational.
  • √9 = 3 is rational; √7 is irrational.
  • 1/8 = 0.125 terminates; 1/3 = 0.333… repeats.
  • 0.999… = 1.
  • 0 पूर्ण संख्या है पर प्राकृत नहीं।
  • हर पूर्णांक परिमेय है।
  • √9 = 3 परिमेय है; √7 अपरिमेय है।
  • 1/8 = 0.125 सांत; 1/3 = 0.333… आवर्ती।
  • 0.999… = 1।
  • 0 whole number hai par natural nahi.
  • Har integer rational hai.
  • √9 = 3 rational hai; √7 irrational hai.
  • 1/8 = 0.125 terminating; 1/3 = 0.333… repeating.
  • 0.999… = 1.
🟡 SCOREस्कोरSCORE

Full chapter notes: key points, definitions, diagrams and important questions with model answers.पूरे अध्याय के नोट्स: मुख्य बातें, परिभाषाएँ, चित्र और आदर्श उत्तरों के साथ महत्वपूर्ण प्रश्न।Poore chapter ke notes: key points, definitions, diagrams aur model answers ke saath important sawaal.

Counting and the natural numbersगिनती और प्राकृत संख्याएँCounting aur natural numbers

  • Counting began with one-to-one correspondence: matching each object with a pebble, notch or finger.
  • Natural numbers are the counting numbers: N = {1, 2, 3, 4, …}.
  • Very old tally bones (the Lebombo and Ishango bones from Africa) show people recording counts tens of thousands of years ago.
  • One column of the Ishango bone has groups of 11, 13, 17 and 19 notches: the primes between 10 and 20.
  • In India, the Vedas named powers of 10 up to 10¹² (parārdha); this place-value thinking led to our decimal system.
  • Natural numbers are closed under addition and multiplication, but not under subtraction (3 − 5 is not a natural number).
  • गिनती एकैकी संगतता से शुरू हुई: हर वस्तु को एक कंकड़, खाँच या उँगली से मिलाना।
  • प्राकृत संख्याएँ गिनती की संख्याएँ हैं: N = {1, 2, 3, 4, …}।
  • बहुत पुरानी मिलान-चिह्न वाली हड्डियाँ (अफ्रीका की लेबोम्बो और इशांगो हड्डियाँ) दिखाती हैं कि लोग हज़ारों वर्ष पहले गिनती दर्ज करते थे।
  • इशांगो हड्डी के एक स्तंभ में 11, 13, 17 और 19 खाँचों के समूह हैं: 10 और 20 के बीच की अभाज्य संख्याएँ।
  • भारत में वेदों ने 10 की घातों के नाम 10¹² (परार्ध) तक दिए; इसी स्थानीय मान की सोच से हमारी दशमलव पद्धति बनी।
  • प्राकृत संख्याएँ योग और गुणन के अंतर्गत संवृत हैं, पर व्यवकलन के अंतर्गत नहीं (3 − 5 प्राकृत संख्या नहीं है)।
  • Ginti one-to-one correspondence se shuru hui: har cheez ko ek kankad, notch ya ungli se match karna.
  • Natural numbers counting numbers hain: N = {1, 2, 3, 4, …}.
  • Bahut purani tally wali haddiyan (Africa ki Lebombo aur Ishango bones) dikhati hain ki log hazaaron saal pehle ginti record karte the.
  • Ishango bone ke ek column mein 11, 13, 17 aur 19 notches ke groups hain: 10 aur 20 ke beech ke prime numbers.
  • India mein Vedas ne 10 ki powers ke naam 10¹² (parārdha) tak diye; isi place-value soch se hamara decimal system bana.
  • Natural numbers addition aur multiplication ke under closed hain, par subtraction ke under nahi (3 − 5 natural number nahi hai).
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Natural numbersप्राकृत संख्याएँNatural numbers
The counting numbers 1, 2, 3, …, written N.गिनती की संख्याएँ 1, 2, 3, …, जिन्हें N लिखते हैं।Counting numbers 1, 2, 3, …, jinhe N likhte hain.
Closureसंवरक गुणClosure
A set is closed under an operation if the result always stays inside the set.कोई समुच्चय किसी संक्रिया के अंतर्गत संवृत है यदि परिणाम हमेशा उसी समुच्चय में रहे।Koi set kisi operation ke under closed hai agar result hamesha usi set mein rahe.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Are natural numbers closed under subtraction? Give examples.क्या प्राकृत संख्याएँ व्यवकलन के अंतर्गत संवृत हैं? उदाहरण दीजिए।Kya natural numbers subtraction ke under closed hain? Examples dijiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • No. 9 − 4 = 5 is natural, but 4 − 9 = −5 and 6 − 6 = 0 are not natural numbers.
  • Since one counter-example is enough, N is not closed under subtraction.
  • नहीं। 9 − 4 = 5 प्राकृत है, पर 4 − 9 = −5 और 6 − 6 = 0 प्राकृत संख्याएँ नहीं हैं।
  • एक प्रति-उदाहरण पर्याप्त है, अतः N व्यवकलन के अंतर्गत संवृत नहीं है।
  • Nahi. 9 − 4 = 5 natural hai, par 4 − 9 = −5 aur 6 − 6 = 0 natural numbers nahi hain.
  • Ek counter-example kaafi hai, isliye N subtraction ke under closed nahi hai.

💡 To disprove 'closed', one counter-example is enough.'संवृत' को गलत सिद्ध करने के लिए एक प्रति-उदाहरण काफ़ी है।'Closed' ko galat prove karne ke liye ek counter-example kaafi hai.

Zero (śhūnya) and Brahmagupta's rulesशून्य और ब्रह्मगुप्त के नियमZero (śhūnya) aur Brahmagupta ke rules

  • Older systems (Babylonian, Mayan) used a placeholder for an empty place but did not treat 'nothing' as a number.
  • The Indian idea of śhūnyatā (emptiness) prepared the ground for zero as a number.
  • The Bakhśhālī manuscript uses a bold dot (bindu) for zero.
  • Brahmagupta, in the Brāhmasphuṭasiddhānta (628 CE), defined zero as a number minus itself: a − a = 0.
  • His rules: a + 0 = a, a − 0 = a, a × 0 = 0.
  • Division by zero is not defined: no number times 0 can give a non-zero number.
  • Adding 0 to N gives the whole numbers W = {0, 1, 2, 3, …}.
  • पुरानी पद्धतियाँ (बेबीलोनी, माया) खाली स्थान के लिए स्थान-धारक प्रयोग करती थीं, पर 'कुछ नहीं' को संख्या नहीं मानती थीं।
  • शून्यता (रिक्तता) के भारतीय विचार ने शून्य को संख्या बनने की ज़मीन दी।
  • बख़्शाली पांडुलिपि में शून्य के लिए मोटा बिंदु प्रयोग हुआ है।
  • ब्रह्मगुप्त ने ब्राह्मस्फुटसिद्धांत (628 ई.) में शून्य को किसी संख्या में से वही संख्या घटाने का फल बताया: a − a = 0।
  • उनके नियम: a + 0 = a, a − 0 = a, a × 0 = 0।
  • शून्य से भाग परिभाषित नहीं है: 0 से गुणा करके कोई शून्येतर संख्या नहीं मिल सकती।
  • N में 0 जोड़ने पर पूर्ण संख्याएँ W = {0, 1, 2, 3, …} मिलती हैं।
  • Purane systems (Babylonian, Mayan) khaali jagah ke liye placeholder use karte the, par 'kuch nahi' ko number nahi maante the.
  • Śhūnyatā (khaalipan) ke Indian idea ne zero ko number banne ki zameen di.
  • Bakhśhālī manuscript mein zero ke liye mota dot (bindu) use hua hai.
  • Brahmagupta ne Brāhmasphuṭasiddhānta (628 CE) mein zero ko kisi number mein se wahi number ghataane ka result bataya: a − a = 0.
  • Unke rules: a + 0 = a, a − 0 = a, a × 0 = 0.
  • Zero se divide defined nahi hai: 0 se multiply karke koi non-zero number nahi mil sakta.
  • N mein 0 jodne par whole numbers W = {0, 1, 2, 3, …} milte hain.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Whole numbersपूर्ण संख्याएँWhole numbers
Zero together with the natural numbers: 0, 1, 2, 3, …शून्य सहित प्राकृत संख्याएँ: 0, 1, 2, 3, …Zero ke saath natural numbers: 0, 1, 2, 3, …
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
a − a = 0
a + 0 = a; a − 0 = a
a × 0 = 0
a ÷ 0 is not defined
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

State Brahmagupta's three rules for zero and explain why 8 ÷ 0 has no value.शून्य के लिए ब्रह्मगुप्त के तीन नियम लिखिए और समझाइए कि 8 ÷ 0 का कोई मान क्यों नहीं है।Zero ke liye Brahmagupta ke teen rules likhiye aur samjhaiye ki 8 ÷ 0 ki koi value kyon nahi hai.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • a + 0 = a; a − 0 = a; a × 0 = 0.
  • If 8 ÷ 0 = k, then k × 0 should be 8.
  • But k × 0 = 0 for every k, never 8. So 8 ÷ 0 is not defined.
  • a + 0 = a; a − 0 = a; a × 0 = 0।
  • यदि 8 ÷ 0 = k, तो k × 0 = 8 होना चाहिए।
  • पर हर k के लिए k × 0 = 0 है, कभी 8 नहीं। अतः 8 ÷ 0 परिभाषित नहीं है।
  • a + 0 = a; a − 0 = a; a × 0 = 0.
  • Agar 8 ÷ 0 = k, to k × 0 = 8 hona chahiye.
  • Par har k ke liye k × 0 = 0 hai, kabhi 8 nahi. Isliye 8 ÷ 0 defined nahi hai.

💡 0 ÷ 5 = 0 is fine; 5 ÷ 0 is not defined. Don't mix them up.0 ÷ 5 = 0 ठीक है; 5 ÷ 0 परिभाषित नहीं। इन्हें मत उलझाइए।0 ÷ 5 = 0 theek hai; 5 ÷ 0 defined nahi. Inhe mat uljhaiye.

Integers and their arithmeticपूर्णांक और उनकी संक्रियाएँIntegers aur unka arithmetic

  • Brahmagupta treated positive numbers as fortunes (dhana) and negative numbers as debts (ṛiṇa).
  • Integers: Z = {…, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, …}; on the number line, negatives lie to the left of 0.
  • Fortune + fortune = fortune: 6 + 3 = 9. Debt + debt = debt: (−6) + (−3) = −9.
  • Debt × fortune = debt: (−4) × 5 = −20. Debt × debt = fortune: (−4) × (−5) = 20.
  • Subtracting a negative is adding: 10 − (−5) = 15 (removing a debt makes you richer).
  • Division follows the same sign rule: (−24) ÷ 6 = −4, (−24) ÷ (−6) = 4.
  • Every integer a has an additive inverse −a with a + (−a) = 0.
  • ब्रह्मगुप्त ने धनात्मक संख्याओं को धन और ऋणात्मक संख्याओं को ऋण माना।
  • पूर्णांक: Z = {…, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, …}; संख्या रेखा पर ऋणात्मक संख्याएँ 0 के बाईं ओर होती हैं।
  • धन + धन = धन: 6 + 3 = 9। ऋण + ऋण = ऋण: (−6) + (−3) = −9।
  • ऋण × धन = ऋण: (−4) × 5 = −20। ऋण × ऋण = धन: (−4) × (−5) = 20।
  • ऋणात्मक को घटाना जोड़ने के समान है: 10 − (−5) = 15 (कर्ज़ हटने से आप अमीर होते हैं)।
  • भाग में भी यही चिह्न नियम: (−24) ÷ 6 = −4, (−24) ÷ (−6) = 4।
  • हर पूर्णांक a का योज्य प्रतिलोम −a है, जहाँ a + (−a) = 0।
  • Brahmagupta ne positive numbers ko fortunes (dhana) aur negative numbers ko debts (ṛiṇa) maana.
  • Integers: Z = {…, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, …}; number line par negatives 0 ke left mein hote hain.
  • Fortune + fortune = fortune: 6 + 3 = 9. Debt + debt = debt: (−6) + (−3) = −9.
  • Debt × fortune = debt: (−4) × 5 = −20. Debt × debt = fortune: (−4) × (−5) = 20.
  • Negative ko subtract karna add karne jaisa hai: 10 − (−5) = 15 (karz hatne se aap ameer hote ho).
  • Division mein bhi yahi sign rule: (−24) ÷ 6 = −4, (−24) ÷ (−6) = 4.
  • Har integer a ka additive inverse −a hai, jahan a + (−a) = 0.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Integersपूर्णांकIntegers
All whole numbers and their negatives: …, −2, −1, 0, 1, 2, …, written Z.सभी पूर्ण संख्याएँ और उनके ऋणात्मक: …, −2, −1, 0, 1, 2, …, जिन्हें Z लिखते हैं।Saare whole numbers aur unke negatives: …, −2, −1, 0, 1, 2, …, jinhe Z likhte hain.
Additive inverseयोज्य प्रतिलोमAdditive inverse
The number that adds to a given number to give 0; for 7 it is −7.वह संख्या जिसे जोड़ने पर 0 मिले; 7 का योज्य प्रतिलोम −7 है।Woh number jise jodne par 0 mile; 7 ka additive inverse −7 hai.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
(+) × (+) = +, (−) × (−) = +
(+) × (−) = −, (−) × (+) = −
a − (−b) = a + b
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 1 mark1 अंक1 mark

The temperature at noon is 4 °C. By midnight it falls by 15 °C. Find the midnight temperature.दोपहर में तापमान 4 °C है। आधी रात तक यह 15 °C गिर जाता है। आधी रात का तापमान ज्ञात कीजिए।Dopahar mein temperature 4 °C hai. Aadhi raat tak yeh 15 °C gir jaata hai. Aadhi raat ka temperature nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • 4 + (−15) = −11, so the midnight temperature is −11 °C.
  • 4 + (−15) = −11, अतः आधी रात का तापमान −11 °C है।
  • 4 + (−15) = −11, isliye aadhi raat ka temperature −11 °C hai.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Find (i) (−6) × (−7) (ii) 0 − (−9) (iii) (−24) ÷ 6.ज्ञात कीजिए (i) (−6) × (−7) (ii) 0 − (−9) (iii) (−24) ÷ 6।Nikaaliye (i) (−6) × (−7) (ii) 0 − (−9) (iii) (−24) ÷ 6.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • (i) debt × debt = fortune: 42.
  • (ii) 0 − (−9) = 0 + 9 = 9.
  • (iii) unlike signs give negative: −4.
  • (i) ऋण × ऋण = धन: 42।
  • (ii) 0 − (−9) = 0 + 9 = 9।
  • (iii) विपरीत चिह्न → ऋणात्मक: −4।
  • (i) debt × debt = fortune: 42.
  • (ii) 0 − (−9) = 0 + 9 = 9.
  • (iii) alag signs → negative: −4.

💡 Count the minus signs in a product: even number → answer positive, odd number → negative.गुणनफल में ऋण चिह्न गिनिए: सम संख्या → उत्तर धनात्मक, विषम → ऋणात्मक।Product mein minus signs giniye: even → answer positive, odd → negative.

Rational numbers, the number line and densityपरिमेय संख्याएँ, संख्या रेखा और सघनताRational numbers, number line aur density

  • A rational number is any number that can be written as p/q, where p and q are integers and q ≠ 0. The set is written Q (for quotient).
  • q ≠ 0 because division by zero is not defined.
  • Every integer is rational: 5 = 5/1, −10 = −10/1. So N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q.
  • The same rational number has many forms: 1/3 = 2/6 = 5/15 (equivalent fractions). We usually use lowest terms (p and q co-prime).
  • a/b = c/d exactly when ad = bc.
  • Rules: a/b + c/b = (a + c)/b; (a/b) × (c/d) = ac/bd; (a/b) ÷ (c/d) = ad/bc (c ≠ 0).
  • Q is closed under +, −, × and under ÷ by a non-zero number. Addition and multiplication are commutative and associative, and multiplication distributes over addition.
  • To mark p/q on the number line, cut each unit into q equal parts and move p parts (right if positive, left if negative).
  • Absolute value |x| = distance of x from 0, so |x| ≥ 0; distance between a and b = |a − b|.
  • Density: between any two rational numbers there is another one, e.g. their average (a + b)/2. So there are infinitely many.
  • परिमेय संख्या वह है जिसे p/q रूप में लिखा जा सके, जहाँ p और q पूर्णांक हैं और q ≠ 0। इस समुच्चय को Q लिखते हैं (भागफल से)।
  • q ≠ 0 क्योंकि शून्य से भाग परिभाषित नहीं है।
  • हर पूर्णांक परिमेय है: 5 = 5/1, −10 = −10/1। अतः N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q।
  • एक ही परिमेय संख्या के अनेक रूप होते हैं: 1/3 = 2/6 = 5/15 (तुल्य भिन्न)। सामान्यतः न्यूनतम रूप (p और q सहअभाज्य) लेते हैं।
  • a/b = c/d तभी जब ad = bc।
  • नियम: a/b + c/b = (a + c)/b; (a/b) × (c/d) = ac/bd; (a/b) ÷ (c/d) = ad/bc (c ≠ 0)।
  • Q, +, −, × के अंतर्गत और शून्येतर संख्या से ÷ के अंतर्गत संवृत है। योग और गुणन क्रमविनिमेय और साहचर्य हैं, और गुणन योग पर वितरित होता है।
  • संख्या रेखा पर p/q दिखाने के लिए हर इकाई को q बराबर भागों में बाँटिए और p भाग चलिए (धनात्मक हो तो दाएँ, ऋणात्मक हो तो बाएँ)।
  • निरपेक्ष मान |x| = 0 से x की दूरी, अतः |x| ≥ 0; a और b के बीच दूरी = |a − b|।
  • सघनता: किन्हीं दो परिमेय संख्याओं के बीच एक और परिमेय संख्या होती है, जैसे उनका औसत (a + b)/2। अतः अनगिनत होती हैं।
  • Rational number woh hai jise p/q form mein likha ja sake, jahan p aur q integers hain aur q ≠ 0. Is set ko Q likhte hain (quotient se).
  • q ≠ 0 kyonki zero se divide defined nahi hai.
  • Har integer rational hai: 5 = 5/1, −10 = −10/1. Isliye N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q.
  • Ek hi rational number ke kai roop hote hain: 1/3 = 2/6 = 5/15 (equivalent fractions). Aam taur par lowest terms (p aur q co-prime) lete hain.
  • a/b = c/d tabhi jab ad = bc.
  • Rules: a/b + c/b = (a + c)/b; (a/b) × (c/d) = ac/bd; (a/b) ÷ (c/d) = ad/bc (c ≠ 0).
  • Q, +, −, × ke under aur non-zero number se ÷ ke under closed hai. Addition aur multiplication commutative aur associative hain, aur multiplication addition par distribute hota hai.
  • Number line par p/q dikhane ke liye har unit ko q barabar parts mein baantiye aur p parts chaliye (positive ho to right, negative ho to left).
  • Absolute value |x| = 0 se x ki distance, isliye |x| ≥ 0; a aur b ke beech distance = |a − b|.
  • Density: kinhi do rational numbers ke beech ek aur rational hota hai, jaise unka average (a + b)/2. Isliye anginat hote hain.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Rational numberपरिमेय संख्याRational number
A number of the form p/q where p, q are integers and q ≠ 0.p/q रूप की संख्या जहाँ p, q पूर्णांक हैं और q ≠ 0।p/q form ka number jahan p, q integers hain aur q ≠ 0.
Absolute valueनिरपेक्ष मानAbsolute value
The distance of a number from 0 on the number line; it is never negative.संख्या रेखा पर 0 से किसी संख्या की दूरी; यह कभी ऋणात्मक नहीं होता।Number line par 0 se kisi number ki distance; yeh kabhi negative nahi hota.
Density of rationalsपरिमेय संख्याओं की सघनताDensity of rationals
Between any two rational numbers there is always another rational number.किन्हीं दो परिमेय संख्याओं के बीच हमेशा एक और परिमेय संख्या होती है।Kinhi do rational numbers ke beech hamesha ek aur rational number hota hai.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
a/b = c/d ⇔ ad = bc
a/b × c/d = ac/bd; a/b ÷ c/d = ad/bc
Rational between a and b: (a + b)/2
Distance between a and b = |a − b|
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

Find (i) 2/3 + 3/4 (ii) 5/6 − 1/4 (iii) (−4/9) × (3/8) (iv) (2/5) ÷ (4/15).ज्ञात कीजिए (i) 2/3 + 3/4 (ii) 5/6 − 1/4 (iii) (−4/9) × (3/8) (iv) (2/5) ÷ (4/15)।Nikaaliye (i) 2/3 + 3/4 (ii) 5/6 − 1/4 (iii) (−4/9) × (3/8) (iv) (2/5) ÷ (4/15).

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • (i) 8/12 + 9/12 = 17/12.
  • (ii) 10/12 − 3/12 = 7/12.
  • (iii) (−4 × 3)/(9 × 8) = −12/72 = −1/6.
  • (iv) (2/5) × (15/4) = 30/20 = 3/2.
  • (i) 8/12 + 9/12 = 17/12।
  • (ii) 10/12 − 3/12 = 7/12।
  • (iii) (−4 × 3)/(9 × 8) = −12/72 = −1/6।
  • (iv) (2/5) × (15/4) = 30/20 = 3/2।
  • (i) 8/12 + 9/12 = 17/12.
  • (ii) 10/12 − 3/12 = 7/12.
  • (iii) (−4 × 3)/(9 × 8) = −12/72 = −1/6.
  • (iv) (2/5) × (15/4) = 30/20 = 3/2.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Find three rational numbers between 1/5 and 1/4.1/5 और 1/4 के बीच तीन परिमेय संख्याएँ ज्ञात कीजिए।1/5 aur 1/4 ke beech teen rational numbers nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Write with denominator 100: 1/5 = 20/100 and 1/4 = 25/100.
  • Three numbers between them: 21/100, 22/100, 23/100 (any three of 21–24 over 100 work).
  • हर 100 बनाइए: 1/5 = 20/100 और 1/4 = 25/100।
  • इनके बीच तीन संख्याएँ: 21/100, 22/100, 23/100 (21 से 24 तक में से कोई भी तीन)।
  • Denominator 100 banaiye: 1/5 = 20/100 aur 1/4 = 25/100.
  • Inke beech teen numbers: 21/100, 22/100, 23/100 (21 se 24 tak mein se koi bhi teen).
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Find a rational number between 1/3 and 1/2 using the average, and the distance between −2.5 and 4.औसत द्वारा 1/3 और 1/2 के बीच एक परिमेय संख्या और −2.5 तथा 4 के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।Average se 1/3 aur 1/2 ke beech ek rational number aur −2.5 tatha 4 ke beech ki distance nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • (1/3 + 1/2)/2 = (5/6)/2 = 5/12, which lies between 1/3 = 4/12 and 1/2 = 6/12.
  • Distance = |4 − (−2.5)| = |6.5| = 6.5.
  • (1/3 + 1/2)/2 = (5/6)/2 = 5/12, जो 1/3 = 4/12 और 1/2 = 6/12 के बीच है।
  • दूरी = |4 − (−2.5)| = |6.5| = 6.5।
  • (1/3 + 1/2)/2 = (5/6)/2 = 5/12, jo 1/3 = 4/12 aur 1/2 = 6/12 ke beech hai.
  • Distance = |4 − (−2.5)| = |6.5| = 6.5.

💡 For 'n rationals between', make the denominators equal and large (×10 or ×100), then pick numerators in between.'n परिमेय संख्याएँ बीच में' के लिए हर बराबर और बड़े बनाइए (×10 या ×100), फिर बीच के अंश चुनिए।'n rationals beech mein' ke liye denominators barabar aur bade banaiye (×10 ya ×100), phir beech ke numerators chuniye.

Irrational numbers: why √2 is not a fractionअपरिमेय संख्याएँ: √2 भिन्न क्यों नहींIrrational numbers: √2 fraction kyon nahi

  • The diagonal of a square of side 1 has length d with d² = 1² + 1² = 2, so d = √2.
  • Baudhāyana's Śhulbasūtra (rules for building fire altars) already met such lengths that are not fractions.
  • A number on the number line that cannot be written as p/q (p, q integers, q ≠ 0) is called irrational.
  • Examples: √2, √3, √5, π. But √4 = 2 and √(9/16) = 3/4 are rational.
  • √2 is irrational: proved by contradiction (credited to Hippasus of the Pythagorean school).
  • Proof by contradiction: assume the opposite of what you want, and show that it leads to an impossible statement.
  • Key fact used: if p² is even, then p is even (an odd number squared is odd).
  • भुजा 1 वाले वर्ग के विकर्ण की लंबाई d के लिए d² = 1² + 1² = 2, अतः d = √2।
  • बौधायन के शुल्बसूत्र (यज्ञ-वेदी बनाने के नियम) में ऐसी लंबाइयाँ पहले ही आ गई थीं जो भिन्न नहीं हैं।
  • संख्या रेखा की वह संख्या जिसे p/q (p, q पूर्णांक, q ≠ 0) रूप में न लिखा जा सके, अपरिमेय कहलाती है।
  • उदाहरण: √2, √3, √5, π। पर √4 = 2 और √(9/16) = 3/4 परिमेय हैं।
  • √2 अपरिमेय है: विरोधाभास द्वारा सिद्ध (पाइथागोरस संप्रदाय के हिपेसस को श्रेय)।
  • विरोधाभास द्वारा उपपत्ति: जो सिद्ध करना है उसका उल्टा मानिए, और दिखाइए कि इससे असंभव कथन बनता है।
  • प्रयुक्त तथ्य: यदि p² सम है, तो p सम है (विषम संख्या का वर्ग विषम होता है)।
  • Side 1 wale square ke diagonal ki length d ke liye d² = 1² + 1² = 2, isliye d = √2.
  • Baudhāyana ke Śhulbasūtra (yagya-vedi banane ke rules) mein aisi lengths pehle hi aa gayi thin jo fraction nahi hain.
  • Number line ka woh number jise p/q (p, q integers, q ≠ 0) form mein na likha ja sake, irrational kehlaata hai.
  • Examples: √2, √3, √5, π. Par √4 = 2 aur √(9/16) = 3/4 rational hain.
  • √2 irrational hai: contradiction se prove (Pythagorean school ke Hippasus ko credit).
  • Proof by contradiction: jo prove karna hai uska ulta maaniye, aur dikhaiye ki usse impossible statement banta hai.
  • Use hua fact: agar p² even hai, to p even hai (odd number ka square odd hota hai).
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Irrational numberअपरिमेय संख्याIrrational number
A number on the number line that cannot be written as p/q with p, q integers and q ≠ 0.संख्या रेखा की वह संख्या जिसे p/q (p, q पूर्णांक, q ≠ 0) रूप में नहीं लिखा जा सकता।Number line ka woh number jise p/q (p, q integers, q ≠ 0) form mein nahi likh sakte.
Proof by contradictionविरोधाभास द्वारा उपपत्तिProof by contradiction
A proof that assumes the statement is false and reaches an impossibility.ऐसी उपपत्ति जो कथन को असत्य मानकर किसी असंभव निष्कर्ष तक पहुँचती है।Aisa proof jo statement ko false maan kar kisi impossible result tak pahunchta hai.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 5 marks5 अंक5 marks

Prove that √2 is irrational.सिद्ध कीजिए कि √2 अपरिमेय है।Prove kijiye ki √2 irrational hai.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Assume √2 is rational: √2 = p/q, where p, q are integers, q ≠ 0, and p, q have no common factor other than 1.
  • Squaring: 2 = p²/q², so p² = 2q². Hence p² is even, so p is even. Let p = 2k.
  • Then 2q² = (2k)² = 4k², so q² = 2k². Hence q² is even, so q is even.
  • So 2 is a common factor of p and q. This contradicts the assumption that p and q have no common factor.
  • Therefore the assumption is false, and √2 is irrational.
  • माना √2 परिमेय है: √2 = p/q, जहाँ p, q पूर्णांक, q ≠ 0, और p, q में 1 के अतिरिक्त कोई उभयनिष्ठ गुणनखंड नहीं।
  • वर्ग करने पर: 2 = p²/q², अतः p² = 2q²। अतः p² सम है, इसलिए p सम है। माना p = 2k।
  • तब 2q² = (2k)² = 4k², अतः q² = 2k²। अतः q² सम है, इसलिए q सम है।
  • अतः 2, p और q का उभयनिष्ठ गुणनखंड है। यह इस मान्यता के विरुद्ध है कि p और q में कोई उभयनिष्ठ गुणनखंड नहीं।
  • अतः मान्यता गलत है, और √2 अपरिमेय है।
  • Maana √2 rational hai: √2 = p/q, jahan p, q integers, q ≠ 0, aur p, q mein 1 ke alawa koi common factor nahi.
  • Square karne par: 2 = p²/q², isliye p² = 2q². To p² even hai, isliye p even hai. Maana p = 2k.
  • Tab 2q² = (2k)² = 4k², isliye q² = 2k². To q² even hai, isliye q even hai.
  • Matlab 2, p aur q ka common factor hai. Yeh is maanyata ke khilaaf hai ki p aur q mein koi common factor nahi.
  • Isliye maanyata galat hai, aur √2 irrational hai.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Classify as rational or irrational: √49, √12, 0.3333…, 2/7, √5.परिमेय या अपरिमेय बताइए: √49, √12, 0.3333…, 2/7, √5।Rational ya irrational bataiye: √49, √12, 0.3333…, 2/7, √5.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • √49 = 7: rational.
  • √12 = 2√3: irrational.
  • 0.3333… = 1/3: rational.
  • 2/7: rational.
  • √5: irrational (5 is not a perfect square).
  • √49 = 7: परिमेय।
  • √12 = 2√3: अपरिमेय।
  • 0.3333… = 1/3: परिमेय।
  • 2/7: परिमेय।
  • √5: अपरिमेय (5 पूर्ण वर्ग नहीं है)।
  • √49 = 7: rational.
  • √12 = 2√3: irrational.
  • 0.3333… = 1/3: rational.
  • 2/7: rational.
  • √5: irrational (5 perfect square nahi hai).

💡 In the √2 proof, write the line 'p and q have no common factor' clearly: the whole contradiction hangs on it.√2 की उपपत्ति में 'p और q में कोई उभयनिष्ठ गुणनखंड नहीं' स्पष्ट लिखिए: पूरा विरोधाभास इसी पर टिका है।√2 proof mein 'p aur q mein koi common factor nahi' saaf likhiye: poora contradiction isi par tika hai.

Locating √2 and √3 on the number lineसंख्या रेखा पर √2 और √3 का निरूपणNumber line par √2 aur √3 locate karna

  • Mark O at 0 and A at 1 on the number line, so OA = 1 unit.
  • At A draw a perpendicular and mark B on it with AB = 1 unit. Join OB.
  • By Baudhāyana–Pythagoras, OB = √(1² + 1²) = √2.
  • With centre O and radius OB, draw an arc to cut the number line at P. Then OP = √2, so P represents √2.
  • Repeat: at P draw a perpendicular PC = 1; OC = √(2 + 1) = √3; an arc with centre O gives √3 on the line.
  • Repeating the step gives √4 = 2, √5, √6, …: any √n for a positive integer n can be constructed this way.
  • So irrational numbers also have exact points on the number line.
  • संख्या रेखा पर 0 पर O और 1 पर A अंकित कीजिए, अतः OA = 1 इकाई।
  • A पर लंब खींचिए और उस पर B अंकित कीजिए जहाँ AB = 1 इकाई। OB मिलाइए।
  • बौधायन–पाइथागोरस से OB = √(1² + 1²) = √2।
  • O केंद्र और OB त्रिज्या लेकर चाप खींचिए जो संख्या रेखा को P पर काटे। तब OP = √2, अतः P, √2 को दर्शाता है।
  • दोहराइए: P पर लंब PC = 1; OC = √(2 + 1) = √3; O केंद्र वाला चाप रेखा पर √3 देता है।
  • चरण दोहराने से √4 = 2, √5, √6, … मिलते हैं: किसी भी धनात्मक पूर्णांक n के लिए √n ऐसे बनाया जा सकता है।
  • अतः अपरिमेय संख्याओं के भी संख्या रेखा पर निश्चित बिंदु होते हैं।
  • Number line par 0 par O aur 1 par A mark kijiye, isliye OA = 1 unit.
  • A par perpendicular kheenchiye aur us par B mark kijiye jahan AB = 1 unit. OB jodiye.
  • Baudhāyana–Pythagoras se OB = √(1² + 1²) = √2.
  • O centre aur OB radius lekar arc kheenchiye jo number line ko P par kaate. Tab OP = √2, isliye P √2 ko represent karta hai.
  • Repeat kijiye: P par perpendicular PC = 1; OC = √(2 + 1) = √3; O centre wala arc line par √3 deta hai.
  • Step repeat karne se √4 = 2, √5, √6, … milte hain: kisi bhi positive integer n ke liye √n aise ban sakta hai.
  • Isliye irrational numbers ke bhi number line par exact points hote hain.
Constructing root 2 and root 3 on the number line012OABCPQ√2√311OB = OP = √2OC = OQ = √3
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

Locate √3 on the number line. Write the steps.संख्या रेखा पर √3 निरूपित कीजिए। चरण लिखिए।Number line par √3 locate kijiye. Steps likhiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Mark O (0) and A (1). Draw AB ⟂ OA, AB = 1. Then OB = √2.
  • Draw an arc with centre O, radius OB, cutting the line at P: OP = √2.
  • At P draw PC ⟂ OP with PC = 1. Then OC = √((√2)² + 1²) = √3.
  • Draw an arc with centre O, radius OC, cutting the line at Q. Q represents √3.
  • O (0) और A (1) अंकित करें। AB ⟂ OA, AB = 1 खींचें। तब OB = √2।
  • O केंद्र, OB त्रिज्या से चाप खींचें जो रेखा को P पर काटे: OP = √2।
  • P पर PC ⟂ OP, PC = 1 खींचें। तब OC = √((√2)² + 1²) = √3।
  • O केंद्र, OC त्रिज्या से चाप खींचें जो रेखा को Q पर काटे। Q, √3 को दर्शाता है।
  • O (0) aur A (1) mark kijiye. AB ⟂ OA, AB = 1 kheenchiye. Tab OB = √2.
  • O centre, OB radius se arc kheenchiye jo line ko P par kaate: OP = √2.
  • P par PC ⟂ OP, PC = 1 kheenchiye. Tab OC = √((√2)² + 1²) = √3.
  • O centre, OC radius se arc kheenchiye jo line ko Q par kaate. Q √3 ko represent karta hai.

💡 Always mark the right angle and write the Baudhāyana–Pythagoras step: it carries marks.समकोण का चिह्न लगाइए और बौधायन–पाइथागोरस वाला चरण लिखिए: इसी के अंक मिलते हैं।Right angle mark lagaiye aur Baudhāyana–Pythagoras wala step likhiye: isi ke marks milte hain.

The story of π and Mādhava's seriesπ की कहानी और माधव की श्रेणीπ ki kahani aur Mādhava ki series

  • π = circumference ÷ diameter of any circle; it is the same for every circle.
  • Āryabhaṭa (499 CE) gave π ≈ 3927/1250 = 3.1416 and called it āsanna (an approximation).
  • π is irrational (proved by Johann Lambert in 1761), so no fraction is exactly equal to π; 22/7 and 3.14 are only approximations.
  • Mādhava of Sangamagrāma (14th century, Kerala School) gave an exact formula as an infinite sum: π = 4 × (1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …).
  • An infinite sum means the value that the partial sums get closer and closer to as more terms are added.
  • π = किसी भी वृत्त की परिधि ÷ व्यास; यह हर वृत्त के लिए समान है।
  • आर्यभट (499 ई.) ने π ≈ 3927/1250 = 3.1416 दिया और इसे आसन्न (सन्निकट मान) कहा।
  • π अपरिमेय है (योहान लैम्बर्ट ने 1761 में सिद्ध किया), अतः कोई भिन्न π के ठीक बराबर नहीं; 22/7 और 3.14 केवल सन्निकट मान हैं।
  • संगमग्राम के माधव (14वीं शताब्दी, केरल स्कूल) ने अनंत योग के रूप में सटीक सूत्र दिया: π = 4 × (1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …)।
  • अनंत योग का अर्थ है वह मान जिसके अधिकाधिक पद जोड़ने पर आंशिक योग उसके निकट और निकट पहुँचते जाते हैं।
  • π = kisi bhi circle ki circumference ÷ diameter; yeh har circle ke liye same hai.
  • Āryabhaṭa (499 CE) ne π ≈ 3927/1250 = 3.1416 diya aur ise āsanna (approximation) kaha.
  • π irrational hai (Johann Lambert ne 1761 mein prove kiya), isliye koi fraction π ke exactly barabar nahi; 22/7 aur 3.14 sirf approximations hain.
  • Sangamagrāma ke Mādhava (14th century, Kerala School) ne infinite sum ke roop mein exact formula diya: π = 4 × (1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …).
  • Infinite sum ka matlab woh value jiske zyada se zyada terms jodne par partial sums uske kareeb aur kareeb pahunchte jaate hain.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
π = C ÷ D
Āryabhaṭa: π ≈ 3927/1250 = 3.1416
Mādhava: π = 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …)
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Is 22/7 equal to π? Explain.क्या 22/7, π के बराबर है? समझाइए।Kya 22/7, π ke barabar hai? Samjhaiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • No. 22/7 is a rational number (≈ 3.142857…), while π is irrational (≈ 3.14159…).
  • 22/7 is only a convenient approximation of π.
  • नहीं। 22/7 परिमेय संख्या है (≈ 3.142857…), जबकि π अपरिमेय है (≈ 3.14159…)।
  • 22/7, π का केवल सुविधाजनक सन्निकट मान है।
  • Nahi. 22/7 rational number hai (≈ 3.142857…), jabki π irrational hai (≈ 3.14159…).
  • 22/7 π ka sirf convenient approximation hai.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Find the sum of the first four terms of Mādhava's series, 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7), as a fraction and as a decimal.माधव श्रेणी के पहले चार पदों का योग 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7) भिन्न और दशमलव में ज्ञात कीजिए।Mādhava series ke pehle chaar terms ka sum 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7) fraction aur decimal mein nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • 1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 = (105 − 35 + 21 − 15)/105 = 76/105.
  • 4 × 76/105 = 304/105 ≈ 2.895.
  • More terms bring the sum closer to π ≈ 3.1416; the series approaches π slowly.
  • 1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 = (105 − 35 + 21 − 15)/105 = 76/105।
  • 4 × 76/105 = 304/105 ≈ 2.895।
  • अधिक पद जोड़ने पर योग π ≈ 3.1416 के और निकट आता है; श्रेणी धीरे-धीरे π तक पहुँचती है।
  • 1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 = (105 − 35 + 21 − 15)/105 = 76/105.
  • 4 × 76/105 = 304/105 ≈ 2.895.
  • Zyada terms jodne par sum π ≈ 3.1416 ke aur kareeb aata hai; series dheere-dheere π tak pahunchti hai.

💡 Write 'π ≈ 22/7' with the approximately-equal sign, never 'π = 22/7'.'π ≈ 22/7' लगभग-बराबर चिह्न के साथ लिखिए, कभी 'π = 22/7' नहीं।'π ≈ 22/7' approximately-equal sign ke saath likhiye, kabhi 'π = 22/7' nahi.

Real numbers and decimal expansionsवास्तविक संख्याएँ और दशमलव प्रसारReal numbers aur decimal expansions

  • Rational and irrational numbers together form the real numbers R: a continuous number line with no gaps.
  • Chain of sets: N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R; irrational numbers are the real numbers that are not in Q.
  • Decimal of a rational number either terminates (3/8 = 0.375) or repeats forever (5/11 = 0.454545… = 0.45 with a bar on 45).
  • Why it repeats: in long division by q only the remainders 1, 2, …, q − 1 are possible, so a remainder must come back.
  • Test without dividing: write p/q in lowest terms. The decimal terminates exactly when q has no prime factors other than 2 and 5.
  • Irrational numbers have decimals that never end and never repeat: √2 = 1.41421356…, π = 3.14159265…
  • Pure repeating to p/q: x = 0.2727…; 100x = 27.2727…; subtract: 99x = 27; x = 27/99 = 3/11.
  • Mixed repeating: x = 1.2333…; 10x = 12.333…; 100x = 123.333…; 90x = 111; x = 111/90 = 37/30.
  • 0.999… = 1 exactly (let x = 0.999…, 10x = 9.999…, 9x = 9, x = 1). So a terminating decimal also has a form ending in repeating 9s.
  • परिमेय और अपरिमेय संख्याएँ मिलकर वास्तविक संख्याएँ R बनाती हैं: बिना रिक्त स्थान वाली सतत संख्या रेखा।
  • समुच्चयों की श्रृंखला: N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R; अपरिमेय संख्याएँ वे वास्तविक संख्याएँ हैं जो Q में नहीं हैं।
  • परिमेय संख्या का दशमलव या तो सांत होता है (3/8 = 0.375) या हमेशा दोहराता है (5/11 = 0.454545…, 45 पर रेखा)।
  • क्यों दोहराता है: q से लंबी विभाजन में केवल 1, 2, …, q − 1 शेषफल संभव हैं, इसलिए कोई शेषफल लौटकर आता ही है।
  • बिना भाग दिए जाँच: p/q को न्यूनतम रूप में लिखिए। दशमलव ठीक तब सांत होगा जब q के अभाज्य गुणनखंड केवल 2 और 5 हों।
  • अपरिमेय संख्याओं के दशमलव न कभी खत्म होते हैं, न दोहराते हैं: √2 = 1.41421356…, π = 3.14159265…
  • शुद्ध आवर्ती से p/q: x = 0.2727…; 100x = 27.2727…; घटाइए: 99x = 27; x = 27/99 = 3/11।
  • मिश्रित आवर्ती: x = 1.2333…; 10x = 12.333…; 100x = 123.333…; 90x = 111; x = 111/90 = 37/30।
  • 0.999… = 1 ठीक-ठीक (x = 0.999…, 10x = 9.999…, 9x = 9, x = 1)। अतः सांत दशमलव का भी एक रूप दोहराते 9 वाला होता है।
  • Rational aur irrational numbers milkar real numbers R banate hain: bina gap wali continuous number line.
  • Sets ki chain: N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R; irrational numbers woh real numbers hain jo Q mein nahi hain.
  • Rational number ka decimal ya to terminate hota hai (3/8 = 0.375) ya hamesha repeat karta hai (5/11 = 0.454545…, 45 par bar).
  • Repeat kyon: q se long division mein sirf 1, 2, …, q − 1 remainders possible hain, isliye koi remainder wapas aata hi hai.
  • Bina divide kiye test: p/q ko lowest terms mein likhiye. Decimal tabhi terminate hoga jab q ke prime factors sirf 2 aur 5 hon.
  • Irrational numbers ke decimals na kabhi khatam hote hain, na repeat karte hain: √2 = 1.41421356…, π = 3.14159265…
  • Pure repeating se p/q: x = 0.2727…; 100x = 27.2727…; subtract: 99x = 27; x = 27/99 = 3/11.
  • Mixed repeating: x = 1.2333…; 10x = 12.333…; 100x = 123.333…; 90x = 111; x = 111/90 = 37/30.
  • 0.999… = 1 exactly (x = 0.999…, 10x = 9.999…, 9x = 9, x = 1). Isliye terminating decimal ka bhi ek roop repeating 9 wala hota hai.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Real numbersवास्तविक संख्याएँReal numbers
All rational and irrational numbers together, written R.सभी परिमेय और अपरिमेय संख्याएँ मिलकर, जिन्हें R लिखते हैं।Saare rational aur irrational numbers milkar, jinhe R likhte hain.
Terminating decimalसांत दशमलवTerminating decimal
A decimal that ends after a finite number of digits, e.g. 0.375.ऐसा दशमलव जो सीमित अंकों के बाद समाप्त हो, जैसे 0.375।Aisa decimal jo kuch digits ke baad khatam ho, jaise 0.375.
Non-terminating repeating decimalअनवसानी आवर्ती दशमलवNon-terminating repeating decimal
A decimal that never ends but has a block of digits repeating forever, e.g. 0.4545…ऐसा दशमलव जो कभी खत्म न हो पर जिसमें अंकों का एक समूह हमेशा दोहराता रहे, जैसे 0.4545…Aisa decimal jo kabhi khatam na ho par jisme digits ka ek block hamesha repeat ho, jaise 0.4545…
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
p/q (lowest terms) terminates ⇔ q = 2ᵐ × 5ⁿ
Pure repeating with n digits: multiply by 10ⁿ and subtract
Mixed: multiply by 10ᵐ (non-repeating) and by 10ᵐ⁺ⁿ, then subtract
0.999… = 1
Real number system: nested setsR: Real numbersQ: Rational numberse.g. 3/4, −2/5, 0.25, 0.333…Z: Integerse.g. −3, −1W: Whole numberse.g. 0N: Natural numbers1, 2, 3, …Irrationalnumbers√2, √3π1.0100100…
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Without long division, say which terminate: 7/20, 4/15, 13/250. Give reasons.बिना लंबी विभाजन के बताइए कौन सांत हैं: 7/20, 4/15, 13/250। कारण दीजिए।Bina long division ke bataiye kaun terminate karte hain: 7/20, 4/15, 13/250. Reason dijiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • 7/20: 20 = 2² × 5 → terminates (= 0.35).
  • 4/15: 15 = 3 × 5 has the factor 3 → non-terminating repeating (= 0.2666…).
  • 13/250: 250 = 2 × 5³ → terminates (= 0.052).
  • 7/20: 20 = 2² × 5 → सांत (= 0.35)।
  • 4/15: 15 = 3 × 5 में गुणनखंड 3 है → अनवसानी आवर्ती (= 0.2666…)।
  • 13/250: 250 = 2 × 5³ → सांत (= 0.052)।
  • 7/20: 20 = 2² × 5 → terminating (= 0.35).
  • 4/15: 15 = 3 × 5 mein factor 3 hai → non-terminating repeating (= 0.2666…).
  • 13/250: 250 = 2 × 5³ → terminating (= 0.052).
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

Express (i) 0.2727… (ii) 1.2333… in the form p/q.(i) 0.2727… (ii) 1.2333… को p/q रूप में लिखिए।(i) 0.2727… (ii) 1.2333… ko p/q form mein likhiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • (i) x = 0.2727…; 100x = 27.2727…; 100x − x = 27 ⇒ 99x = 27 ⇒ x = 27/99 = 3/11.
  • (ii) x = 1.2333…; 10x = 12.333…; 100x = 123.333…
  • 100x − 10x = 123.333… − 12.333… = 111 ⇒ 90x = 111 ⇒ x = 111/90 = 37/30.
  • (i) x = 0.2727…; 100x = 27.2727…; 100x − x = 27 ⇒ 99x = 27 ⇒ x = 27/99 = 3/11।
  • (ii) x = 1.2333…; 10x = 12.333…; 100x = 123.333…
  • 100x − 10x = 123.333… − 12.333… = 111 ⇒ 90x = 111 ⇒ x = 111/90 = 37/30।
  • (i) x = 0.2727…; 100x = 27.2727…; 100x − x = 27 ⇒ 99x = 27 ⇒ x = 27/99 = 3/11.
  • (ii) x = 1.2333…; 10x = 12.333…; 100x = 123.333…
  • 100x − 10x = 123.333… − 12.333… = 111 ⇒ 90x = 111 ⇒ x = 111/90 = 37/30.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Show that 0.999… = 1.दिखाइए कि 0.999… = 1।Dikhaiye ki 0.999… = 1.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Let x = 0.999…; then 10x = 9.999…
  • 10x − x = 9.999… − 0.999… = 9 ⇒ 9x = 9 ⇒ x = 1.
  • माना x = 0.999…; तब 10x = 9.999…
  • 10x − x = 9.999… − 0.999… = 9 ⇒ 9x = 9 ⇒ x = 1।
  • Maana x = 0.999…; tab 10x = 9.999…
  • 10x − x = 9.999… − 0.999… = 9 ⇒ 9x = 9 ⇒ x = 1.

💡 Reduce p/q to lowest terms before testing the denominator: 6/15 = 2/5 terminates even though 15 has a 3.हर जाँचने से पहले p/q को न्यूनतम रूप में लाइए: 6/15 = 2/5 सांत है, जबकि 15 में 3 है।Denominator check karne se pehle p/q ko lowest terms mein laaiye: 6/15 = 2/5 terminate karta hai, bhale 15 mein 3 hai.

Cyclic numbers: the magic of 1/7चक्रीय संख्याएँ: 1/7 का जादूCyclic numbers: 1/7 ka jaadu

  • 1/7 = 0.142857142857…; the repeating block 142857 has 6 digits.
  • 142857 × 1, 2, 3, 4, 5, 6 gives 142857, 285714, 428571, 571428, 714285, 857142: the same digits rotated.
  • A number with this property is called a cyclic number.
  • So 2/7 = 0.285714…, 3/7 = 0.428571…, and so on: every k/7 (k = 1 to 6) uses the same cycle starting at a different place.
  • 142857 × 7 = 999999, which links the cycle to the repeating decimal of 1/7.
  • 1/7 = 0.142857142857…; दोहराने वाले समूह 142857 में 6 अंक हैं।
  • 142857 × 1, 2, 3, 4, 5, 6 से 142857, 285714, 428571, 571428, 714285, 857142 मिलते हैं: वही अंक घूमकर।
  • इस गुण वाली संख्या चक्रीय संख्या कहलाती है।
  • अतः 2/7 = 0.285714…, 3/7 = 0.428571…, इत्यादि: हर k/7 (k = 1 से 6) वही चक्र अलग स्थान से शुरू करता है।
  • 142857 × 7 = 999999, जो इस चक्र को 1/7 के आवर्ती दशमलव से जोड़ता है।
  • 1/7 = 0.142857142857…; repeating block 142857 mein 6 digits hain.
  • 142857 × 1, 2, 3, 4, 5, 6 se 142857, 285714, 428571, 571428, 714285, 857142 milte hain: wahi digits ghoom kar.
  • Is property wala number cyclic number kehlaata hai.
  • Isliye 2/7 = 0.285714…, 3/7 = 0.428571…, waghaira: har k/7 (k = 1 se 6) wahi cycle alag jagah se shuru karta hai.
  • 142857 × 7 = 999999, jo is cycle ko 1/7 ke repeating decimal se jodta hai.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Cyclic numberचक्रीय संख्याCyclic number
A number whose multiples by 1, 2, 3, … (up to its digit count) are rotations of its own digits, like 142857.ऐसी संख्या जिसके 1, 2, 3, … (अंकों की संख्या तक) से गुणज उसी के अंकों के घुमाव हों, जैसे 142857।Aisa number jiske 1, 2, 3, … (digits ki ginti tak) se multiples usi ke digits ke rotations hon, jaise 142857.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Using 1/7 = 0.142857…, write 5/7 as a decimal without dividing.1/7 = 0.142857… का उपयोग करके बिना भाग दिए 5/7 को दशमलव में लिखिए।1/7 = 0.142857… use karke bina divide kiye 5/7 ko decimal mein likhiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • 142857 × 5 = 714285.
  • So 5/7 = 0.714285714285… (the block 714285 repeats).
  • 142857 × 5 = 714285।
  • अतः 5/7 = 0.714285714285… (समूह 714285 दोहराता है)।
  • 142857 × 5 = 714285.
  • Isliye 5/7 = 0.714285714285… (block 714285 repeat karta hai).

💡 Remember 1/7 = 0.142857 with a bar on all six digits.याद रखें 1/7 = 0.142857, छहों अंकों पर रेखा।Yaad rakhiye 1/7 = 0.142857, chhe digits par bar.

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📐 Proof that √3 is irrational (same method)√3 के अपरिमेय होने की उपपत्ति (वही विधि)√3 irrational hone ka proof (same method)

  1. Assume √3 = p/q with p, q integers, q ≠ 0, having no common factor.
  2. Then p² = 3q², so 3 divides p². Since 3 is prime, 3 divides p. Let p = 3k.
  3. 9k² = 3q² ⇒ q² = 3k², so 3 divides q², hence 3 divides q.
  4. 3 is a common factor of p and q: a contradiction.
  5. So √3 is irrational. (The same works for √5, √7, √10, but not for √4 = 2.)
  1. माना √3 = p/q, p, q पूर्णांक, q ≠ 0, कोई उभयनिष्ठ गुणनखंड नहीं।
  2. तब p² = 3q², अतः 3, p² को विभाजित करता है। 3 अभाज्य है, इसलिए 3, p को विभाजित करता है। माना p = 3k।
  3. 9k² = 3q² ⇒ q² = 3k², अतः 3, q² को और इसलिए q को विभाजित करता है।
  4. 3, p और q का उभयनिष्ठ गुणनखंड है: विरोधाभास।
  5. अतः √3 अपरिमेय है। (यही √5, √7, √10 के लिए चलता है, पर √4 = 2 के लिए नहीं।)
  1. Maana √3 = p/q, p, q integers, q ≠ 0, koi common factor nahi.
  2. Tab p² = 3q², isliye 3, p² ko divide karta hai. 3 prime hai, isliye 3, p ko divide karta hai. Maana p = 3k.
  3. 9k² = 3q² ⇒ q² = 3k², isliye 3, q² ko aur isliye q ko divide karta hai.
  4. 3, p aur q ka common factor hai: contradiction.
  5. Isliye √3 irrational hai. (Yahi √5, √7, √10 ke liye chalta hai, par √4 = 2 ke liye nahi.)
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

A tailor has 15 3/4 m of silk. One kurta needs 2 1/4 m. How many kurtas can he make?एक दर्ज़ी के पास 15 3/4 m रेशम है। एक कुर्ते में 2 1/4 m लगता है। वह कितने कुर्ते बना सकता है?Ek darzi ke paas 15 3/4 m silk hai. Ek kurte mein 2 1/4 m lagta hai. Woh kitne kurte bana sakta hai?

✅ Answerउत्तरJawab
  • 15 3/4 = 63/4 and 2 1/4 = 9/4.
  • (63/4) ÷ (9/4) = 63/9 = 7.
  • He can make exactly 7 kurtas.
  • 15 3/4 = 63/4 और 2 1/4 = 9/4।
  • (63/4) ÷ (9/4) = 63/9 = 7।
  • वह ठीक 7 कुर्ते बना सकता है।
  • 15 3/4 = 63/4 aur 2 1/4 = 9/4.
  • (63/4) ÷ (9/4) = 63/9 = 7.
  • Woh exactly 7 kurte bana sakta hai.
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Is 1.010010001… (one more zero each time) rational or irrational?1.010010001… (हर बार एक शून्य अधिक) परिमेय है या अपरिमेय?1.010010001… (har baar ek zero zyada) rational hai ya irrational?

✅ Answerउत्तरJawab
  • The decimal never ends.
  • No single block repeats, because the number of zeros keeps growing.
  • So it is non-terminating and non-repeating: irrational.
  • दशमलव कभी समाप्त नहीं होता।
  • कोई एक समूह नहीं दोहराता, क्योंकि शून्यों की संख्या बढ़ती जाती है।
  • अतः यह अनवसानी अनावर्ती है: अपरिमेय।
  • Decimal kabhi khatam nahi hota.
  • Koi ek block repeat nahi karta, kyonki zeros ki ginti badhti jaati hai.
  • Isliye yeh non-terminating non-repeating hai: irrational.

⚠️ Common mistakesआम गलतियाँAam galtiyan

  • Saying 0 is a natural number → N starts at 1.
  • Calling 22/7 or 3.14 equal to π → they are approximations.
  • Testing 6/15 as non-terminating → reduce to 2/5 first.
  • Writing 0.333… as 33/100 → it is 1/3.
  • 0 को प्राकृत संख्या कहना → N, 1 से शुरू होती है।
  • 22/7 या 3.14 को π के बराबर कहना → ये सन्निकट मान हैं।
  • 6/15 को अनवसानी मानना → पहले 2/5 बनाइए।
  • 0.333… को 33/100 लिखना → यह 1/3 है।
  • 0 ko natural number kehna → N 1 se shuru hota hai.
  • 22/7 ya 3.14 ko π ke barabar kehna → ye approximations hain.
  • 6/15 ko non-terminating maanna → pehle 2/5 banaiye.
  • 0.333… ko 33/100 likhna → yeh 1/3 hai.

💎 Less common but importantकम चर्चित पर ज़रूरीKam common par zaroori

  • Rational + irrational = irrational (2 + √3), but irrational × irrational can be rational (√2 × √2 = 2).
  • Every terminating decimal has a second form: 2.47 = 2.46999…
  • परिमेय + अपरिमेय = अपरिमेय (2 + √3), पर अपरिमेय × अपरिमेय परिमेय हो सकता है (√2 × √2 = 2)।
  • हर सांत दशमलव का दूसरा रूप भी है: 2.47 = 2.46999…
  • Rational + irrational = irrational (2 + √3), par irrational × irrational rational ho sakta hai (√2 × √2 = 2).
  • Har terminating decimal ka doosra roop bhi hai: 2.47 = 2.46999…

⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision

  • N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R
  • a × 0 = 0; a ÷ 0 undefined
  • (−)(−) = +
  • p/q, q ≠ 0
  • √2 irrational: contradiction
  • q = 2ᵐ5ⁿ ⇒ terminating
  • N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R
  • a × 0 = 0; a ÷ 0 अपरिभाषित
  • (−)(−) = +
  • p/q, q ≠ 0
  • √2 अपरिमेय: विरोधाभास
  • q = 2ᵐ5ⁿ ⇒ सांत
  • N ⊂ W ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R
  • a × 0 = 0; a ÷ 0 undefined
  • (−)(−) = +
  • p/q, q ≠ 0
  • √2 irrational: contradiction
  • q = 2ᵐ5ⁿ ⇒ terminating

⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision

  • Natural numbers start at 1; whole numbers add 0; integers add the negatives.
  • Brahmagupta (628 CE): a − a = 0, a + 0 = a, a − 0 = a, a × 0 = 0. (Today we also say: division by 0 is not defined.)
  • Two negatives multiply to a positive; subtracting a negative means adding.
  • Rational number: p/q with integers p, q and q ≠ 0; every integer is rational.
  • Between any two rationals lies another, e.g. their average: rationals are dense.
  • |x| is the distance from 0; distance between a and b is |a − b|.
  • Irrational: cannot be written as p/q; √2, √3, π are irrational.
  • √n can be marked on the number line with right triangles and a compass arc.
  • Rational decimals terminate or repeat; irrational decimals never end and never repeat.
  • p/q in lowest terms terminates only if q has no prime factors other than 2 and 5.
  • Mādhava's series: π = 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …).
  • 1/7 = 0.142857…, and 142857 is a cyclic number.
  • प्राकृत संख्याएँ 1 से शुरू; पूर्ण संख्याओं में 0 जुड़ता है; पूर्णांकों में ऋणात्मक संख्याएँ।
  • ब्रह्मगुप्त (628 ई.): a − a = 0, a + 0 = a, a − 0 = a, a × 0 = 0। (आज हम यह भी कहते हैं: 0 से भाग परिभाषित नहीं है।)
  • दो ऋणात्मक का गुणनफल धनात्मक; ऋणात्मक घटाना मतलब जोड़ना।
  • परिमेय संख्या: p/q जहाँ p, q पूर्णांक और q ≠ 0; हर पूर्णांक परिमेय है।
  • किन्हीं दो परिमेय संख्याओं के बीच एक और होती है, जैसे उनका औसत: परिमेय संख्याएँ सघन हैं।
  • |x| शून्य से दूरी है; a और b के बीच दूरी |a − b|।
  • अपरिमेय: p/q रूप में नहीं लिखी जा सकती; √2, √3, π अपरिमेय हैं।
  • समकोण त्रिभुजों और परकार के चाप से संख्या रेखा पर √n अंकित किया जा सकता है।
  • परिमेय दशमलव सांत या आवर्ती; अपरिमेय दशमलव न खत्म होते हैं न दोहराते हैं।
  • न्यूनतम रूप का p/q तभी सांत जब q के अभाज्य गुणनखंड केवल 2 और 5 हों।
  • माधव श्रेणी: π = 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …)।
  • 1/7 = 0.142857…, और 142857 एक चक्रीय संख्या है।
  • Natural numbers 1 se shuru; whole numbers mein 0 judta hai; integers mein negatives.
  • Brahmagupta (628 CE): a − a = 0, a + 0 = a, a − 0 = a, a × 0 = 0. (Aaj hum yeh bhi kehte hain: 0 se divide defined nahi hai.)
  • Do negatives ka product positive; negative subtract karna matlab add karna.
  • Rational number: p/q jahan p, q integers aur q ≠ 0; har integer rational hai.
  • Kinhi do rationals ke beech ek aur hota hai, jaise unka average: rationals dense hain.
  • |x| zero se distance hai; a aur b ke beech distance |a − b|.
  • Irrational: p/q form mein nahi likh sakte; √2, √3, π irrational hain.
  • Right triangles aur compass arc se number line par √n mark kar sakte hain.
  • Rational decimals terminate ya repeat; irrational decimals na khatam hote na repeat karte.
  • Lowest terms ka p/q tabhi terminate jab q ke prime factors sirf 2 aur 5 hon.
  • Mādhava series: π = 4(1 − 1/3 + 1/5 − 1/7 + …).
  • 1/7 = 0.142857…, aur 142857 ek cyclic number hai.

Notes written by Simple Learning Hub from the current NCERT syllabus.नोट्स Simple Learning Hub ने वर्तमान NCERT पाठ्यक्रम से लिखे हैं।Notes Simple Learning Hub ne current NCERT syllabus se likhe hain.