संचय कैलकुलेटर (nCr)
चरण-दर-चरण समाधान, पास्कल त्रिकोण और क्रमचय तुलना के साथ C(n,k) द्विपद गुणांक की गणना करें
चरण-दर-चरण समाधान
पास्कल त्रिकोण में C(n,k) को हाइलाइट करने के लिए नीचे n और k दर्ज करें (अधिकतम n ≤ 15)।
यदि C(n,k) ≤ 100 है, तो इंडेक्स {0,1,...,n−1} के सभी संभावित संचय सूचीबद्ध किए जाएंगे। शुरू करने के लिए n और k दर्ज करें।
संचय (Combination) क्या है?
एक संचय (combination) एक बड़े सेट में से कुछ वस्तुओं का चयन होता है जहाँ क्रम का कोई महत्व नहीं होता। यदि आप 10 लोगों के समूह में से एक समिति बनाने के लिए 3 लोगों को चुन रहे हैं, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि किसे पहले चुना गया और किसे बाद में - केवल यह महत्वपूर्ण है कि वे 3 लोग समिति में शामिल हैं। यह संचय की एक मानक समस्या है।
संकेत C(n,k), जिसे nCk, nCk, या "n choose k" भी लिखा जाता है, बिना दोहराव के n अलग-अलग वस्तुओं में से k वस्तुओं को चुनने के तरीकों की संख्या को दर्शाता है। इसे द्विपद गुणांक (binomial coefficient) भी कहा जाता है क्योंकि यह द्विपद विस्तार (a+b)n में गुणांक के रूप में दिखाई देता है।
इसकी तुलना क्रमचय (permutation) से करें: यदि चयन के क्रम का महत्व होता है (जैसे, 10 लोगों में से अध्यक्ष, उपाध्यक्ष और कोषाध्यक्ष का पद तय करना), तो हम P(n,k) का उपयोग करते हैं। चूँकि k वस्तुओं के प्रत्येक संयोजन को k! अलग-अलग क्रमों में व्यवस्थित किया जा सकता है, इसलिए हमेशा P(n,k) = k! × C(n,k) होता है।
संचय का सूत्र (Combination Formula)
संचय सूत्र, जिसे द्विपद गुणांक सूत्र भी कहा जाता है, निम्नलिखित है:
जहाँ n! = n × (n−1) × … × 2 × 1 और 0! = 1 है।
एक व्यावहारिक संक्षिप्त तरीका यह है कि बड़े फैक्टोरियल की गणना करने से बचा जाए: अंश में n × (n−1) × … को ठीक k पदों तक गुणा करें, फिर उसे k! से विभाजित करें। उदाहरण के लिए C(10,3) के लिए:
यह संक्षिप्त तरीका इसलिए काम करता है क्योंकि अंश में n! का अधिकांश भाग हर के (n−k)! से कट जाता है, जिससे केवल शीर्ष k पद बचते हैं।
संचय बनाम क्रमचय (Combination vs Permutation)
| विशेषता | संचय C(n,k) | क्रमचय P(n,k) |
|---|---|---|
| क्या क्रम महत्वपूर्ण है? | नहीं | हाँ |
| सूत्र | n! / (k!(n−k)!) | n! / (n−k)! |
| उदाहरण उपयोग | टीम का चयन | दौड़ में धावकों का स्थान |
| C(5,2) बनाम P(5,2) | 10 | 20 |
| आपसी संबंध | C(n,k) = P(n,k) / k! | P(n,k) = k! × C(n,k) |
जब आपके पास 5 वस्तुएं हों और आप 2 चुनते हैं, तो 20 क्रमित व्यवस्थाएं (क्रमचय) होती हैं। चूँकि प्रत्येक जोड़ी को 2! = 2 तरीकों से व्यवस्थित किया जा सकता है, इसलिए यहाँ 20/2 = 10 अक्रमित संयोजन बनते हैं। यह दोनों सूत्रों के बीच का मुख्य संबंध है।
पास्कल त्रिकोण और द्विपद गुणांक
पास्कल त्रिकोण (Pascal's triangle) संख्याओं का एक त्रिकोणीय विन्यास है जहाँ प्रत्येक संख्या अपने ठीक ऊपर की दो संख्याओं का योग होती है। पंक्ति n (पंक्ति 0 से शुरू) और स्थान k (स्थान 0 से शुरू) पर स्थित संख्या ठीक C(n,k) के बराबर होती है।
पंक्ति 1: 1 1
पंक्ति 2: 1 2 1
पंक्ति 3: 1 3 3 1
पंक्ति 4: 1 4 6 4 1
पंक्ति 5: 1 5 10 10 5 1
यह पास्कल की पहचान (Pascal's identity) के कारण काम करता है: C(n,k) = C(n−1,k−1) + C(n−1,k)। त्रिकोण की प्रत्येक आंतरिक संख्या सीधे अपने ऊपर की दो संख्याओं (जनक संख्याओं) का योग होती है। पास्कल का त्रिकोण बिना फैक्टोरियल का उपयोग किए किसी भी संचय की गणना करने का एक तेज़, आवर्ती (recursive) तरीका प्रदान करता है।
वास्तविक जीवन के उदाहरण
- लॉटरी (49 में से 6): C(49,6) = 13,983,816। भारत या दुनिया के अन्य देशों की राष्ट्रीय लॉटरी जीतने के लिए, एक खिलाड़ी 1-49 में से 6 नंबर चुनता है। लगभग 1.4 करोड़ संभावित टिकट संयोजन होते हैं — यही कारण है कि जैकपॉट जीतना इतना दुर्लभ है।
- पोकर हैंड्स (52 में से 5): 52 पत्तों की एक मानक गड्डी में से 5 पत्तों के चयन के C(52,5) = 2,598,960 संभावित हाथ हो सकते हैं। पोकर की सभी प्रायिकताएँ संभावित हाथों की संख्या को 2,598,960 से विभाजित करके निकाली जाती हैं।
- समिति का चयन (10 में से 3): 10 उम्मीदवारों में से 3 सदस्यीय समिति चुनने के C(10,3) = 120 तरीके हैं। चूँकि समिति में सदस्यों का क्रम मायने नहीं रखता, इसलिए यहाँ संचय का उपयोग होता है।
- हाथ मिलाना (Handshakes): यदि एक कमरे में n लोग हैं और हर कोई एक-दूसरे से ठीक एक बार हाथ मिलाता है, तो कुल हाथ मिलाने की संख्या = C(n,2) = n(n−1)/2 होगी। 20 लोगों के लिए: C(20,2) = 190 बार हाथ मिलाया जाएगा।
- द्विपद प्रमेय: (a+b)n = Σ C(n,k) × an−k × bk। संयोजन C(n,k) प्रत्येक पद का गुणांक होता है, यही कारण है इसे द्विपद गुणांक भी कहा जाता है।
विशेष मानों की तालिका (Special Values Table)
| n | k | C(n,k) | विवरण / नोट |
|---|---|---|---|
| 5 | 2 | 10 | 5 लोगों के लिए हाथ मिलाना |
| 10 | 3 | 120 | 10 में से 3 की समिति |
| 6 | 3 | 20 | पास्कल पंक्ति 6 के बीच का मान |
| 4 | 2 | 6 | 4 वस्तुओं में से जोड़े बनाना |
| n | 0 | 1 | हमेशा 1 (कुछ भी न चुनना) |
| n | n | 1 | हमेशा 1 (सभी वस्तुओं को चुनना) |
| n | 1 | n | हमेशा n (एक वस्तु चुनना) |
| 52 | 5 | 2,598,960 | 5-पत्ती पोकर हाथ |
| 49 | 6 | 13,983,816 | 6/49 लॉटरी टिकट |