SSC CGL तर्कशक्ति — अंतर्निहित आकृतियाँ (छिपी हुई आकृतियाँ)

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अवधारणा

अंतर्निहित आकृति (Embedded Figure) वह ज्यामितीय आकृति है जो किसी बड़ी या जटिल आकृति के भीतर छिपी होती है — उसकी रेखाएँ बड़ी आकृति की रेखाओं का हिस्सा बनती हैं।

एक सरल उदाहरण लो: एक वर्ग जिसमें दोनों विकर्ण खींचे हों। इसमें कम-से-कम 4 छोटे त्रिभुज, 4 बड़े त्रिभुज, और 1 वर्ग तो छिपे ही हैं। लेकिन अगर तुम सिर्फ़ ऊपर-नीचे देखो, बाईं-दाईं भूल जाओ, तो कई आकृतियाँ छूट जाती हैं।

एक अच्छा analogy यह है: घर की नींव की ईंटों में बड़ी-बड़ी आयताकार दीवारें भी "छिपी" होती हैं। हर 3 ईंटें मिलाकर एक बड़ी आयत बन जाती है। वैसे ही, किसी भी जटिल आकृति में छोटी रेखाएँ मिलकर नई आकृतियाँ बनाती हैं।

SSC CGL में इस topic से दो तरह के प्रश्न आते हैं:

प्रकार 1 — आकृति पहचान: "इस जटिल आकृति में दी गई विकल्प-आकृति कहाँ छिपी है?" यहाँ तुम्हें विकल्प-आकृति को मुख्य आकृति में ढूँढना है, उसकी रेखाओं को trace करते हुए।

प्रकार 2 — गिनती: "इस आकृति में कुल कितने त्रिभुज / आयत / वर्ग छिपे हैं?" यहाँ systematically सभी संभावित संयोजन गिनने होते हैं।

दोनों प्रकारों के लिए अलग-अलग technique काम आती है। जो छात्र इन्हें आँख से देखकर अनुमान लगाते हैं, वे अक्सर गलत करते हैं। जो systematic method अपनाते हैं, वे हर बार सही करते हैं।


गहन विश्लेषण

प्रकार 1 — आकृति पहचान की विधि

जब प्रश्न में एक बड़ी आकृति दी हो और पूछा जाए कि "इसमें विकल्प A / B / C / D में से कौन-सी आकृति छिपी है", तब यह तरीका अपनाओ:

चरण 1 — विकल्प-आकृति की outline देखो। उसमें कितनी भुजाएँ हैं, कोण कैसे हैं, कोई distinctive रेखा है?

चरण 2 — मुख्य आकृति में वही pattern खोजो। विकल्प-आकृति की orientation बदल सकती है (घुमाई जा सकती है), लेकिन उसकी रेखाएँ मुख्य आकृति की रेखाओं का हिस्सा होनी चाहिए।

चरण 3 — elimination करो। जो विकल्प clearly असंभव हैं (जैसे वृत्त जब मुख्य आकृति में कोई curved रेखा ही नहीं), उन्हें पहले हटाओ।

महत्वपूर्ण नियम: अंतर्निहित आकृति की हर रेखा या तो मुख्य आकृति की किसी रेखा पर होनी चाहिए, या उसका भाग होनी चाहिए। तुम नई रेखाएँ नहीं जोड़ सकते।

प्रकार 2 — त्रिभुज गिनती के सूत्र

यह SSC CGL में बार-बार आता है और इसमें सबसे ज़्यादा गलतियाँ होती हैं।

सूत्र 1 — सरल त्रिभुज (एक horizontal base के साथ n कट):

अगर एक त्रिभुज की base को n बराबर भागों में बाँटा गया हो (यानी n-1 lines खींची हों), तो कुल त्रिभुजों की संख्या:

T=n(n+2)(2n+1)8(जब n सम हो)T = \frac{n(n+2)(2n+1)}{8} \quad \text{(जब n सम हो)}

T=n(n+2)(2n+1)8(यह formula n के लिए general नहीं — नीचे देखो)T = \frac{n(n+2)(2n+1)}{8} \quad \text{(यह formula n के लिए general नहीं — नीचे देखो)}

सीधा तरीका यह है:

Pattern: Tn=Tn1+nT_n = T_{n-1} + n — यानी 1,3,6,10,15...1, 3, 6, 10, 15... (त्रिकोणीय संख्याएँ)

सूत्र 2 — Median/Altitude खींचने पर:

एक त्रिभुज में तीनों ऊँचाइयाँ (altitudes) खींचने पर:

सूत्र 3 — Medial Triangle (मध्य-बिंदु जोड़ने पर):

किसी त्रिभुज के तीनों भुजाओं के मध्य-बिंदुओं को जोड़ने पर:

विशेष ज्यामितीय संरचनाएँ

पेंटाग्राम (5-नुकीला तारा): पाँच बिंदुओं वाले तारे में केंद्र में हमेशा एक नियमित पंचभुज (regular pentagon) बनता है। यह तारे की 5 भुजाओं के प्रतिच्छेदन से बनता है — यह एक geometric fact है जो याद रखो।

नियमित अष्टभुज (Regular Octagon): एकांतर शीर्षों को जोड़ने पर वर्ग बनता है, क्योंकि नियमित अष्टभुज के एकांतर शीर्ष वर्ग के कोनों पर बैठते हैं।

समबाहु त्रिभुज में medial triangle: मध्य-बिंदु जोड़ने पर बनने वाला छोटा त्रिभुज भी समबाहु होगा — यह symmetric property है।

आयत में अंतर्निहित आकृतियाँ

आयत में 1 विकर्ण खींचने पर: 2 समकोण त्रिभुज। आयत में 2 विकर्ण खींचने पर: 4 त्रिभुज (छोटे) + 4 बड़े संयोजन = 8 त्रिभुज।

यह pattern grid-based counting में भी काम आता है।


शॉर्टकट और युक्तियाँ

patternत्रिभुज गिनती का पंक्ति-सूत्र

जब एक त्रिभुज को horizontal lines से n पंक्तियों में बाँटा गया हो:

कुल त्रिभुज = n(n+2)(2n+1){8}\frac{n(n+2)(2n+1)}\{8\} जब n सम हो, और n(n+2)(2n+1){8}\frac{n(n+2)(2n+1)}\{8\} round करो जब n विषम हो।

व्यावहारिक shortcut: सीधे याद करो — 1 पंक्ति → 1, 2 पंक्ति → 3, 3 पंक्ति → 6, 4 पंक्ति → 10। अगर आकृति में 3 rows दिखे, तो 6 — बस। Standard गिनती: 45 सेकंड। इस pattern से: 5 सेकंड।

eliminationElimination से आकृति पहचान

प्रश्न-आकृति में जो geometric elements नहीं हैं, उनसे जुड़े विकल्प तुरंत काटो:

  • मुख्य आकृति में curved line नहीं → वृत्त या अर्धवृत्त वाला विकल्प काटो
  • मुख्य आकृति में केवल 4 रेखाएँ हैं → 5+ भुजाओं वाली आकृति काटो
  • मुख्य आकृति में कोई acute angle नहीं → नुकीले त्रिभुज वाला विकल्प काटो

Standard approach (सभी विकल्प check करना): 60 सेकंड। Elimination: 15-20 सेकंड। 3 में से 2 विकल्प अक्सर इसी से कट जाते हैं।

patternविशेष आकृतियों के embedded patterns याद करो

ये combinations परीक्षा में बार-बार आते हैं — इन्हें रट लो:

  • समबाहु त्रिभुज के मध्य-बिंदु जोड़ो → छोटा समबाहु त्रिभुज (medial)
  • पेंटाग्राम का केंद्र → नियमित पंचभुज
  • नियमित अष्टभुज के एकांतर शीर्ष → वर्ग
  • आयत + 1 विकर्ण → 2 त्रिभुज
  • त्रिभुज + 3 altitudes → 7 त्रिभुज

इन 5 facts को देखते ही answer पहचानने में 3-4 सेकंड लगते हैं। बिना इन्हें जाने: 30-40 सेकंड।

patternमध्य-बिंदु त्रिभुज गिनती

किसी भी त्रिभुज के मध्य-बिंदु जोड़ने पर बनने वाली आकृति में:

कुल त्रिभुज = 4 (छोटे) + 1 (मूल) = 5

यह हमेशा 5 रहेगा चाहे त्रिभुज किसी भी आकार का हो। जब भी "मध्य-बिंदु जोड़ा" दिखे, तुरंत 5 लिखो। इसे manually गिनने में 20 सेकंड लगते हैं, इस rule से 2 सेकंड।

patternसंयोजन-गिनती का तरीका

जटिल आकृतियों में आकृतियाँ गिनते समय तीन स्तर पर गिनो:

  1. एकल units (सबसे छोटी आकृतियाँ) गिनो
  2. 2 units के combinations गिनो
  3. 3+ units के combinations गिनो

और इन्हें जोड़ दो। बिना structure के आँख से देखकर गिनने में 50% गलतियाँ होती हैं। इस 3-स्तरीय method से गलतियाँ लगभग शून्य हो जाती हैं।


तेज़-समाधान रूपरेखा

परीक्षा हॉल में अंतर्निहित आकृति का प्रश्न देखते ही यह decision tree follow करो:

क्या पूछा गया है?

"कौन-सी आकृति छिपी है?" (पहचान प्रश्न)

"कितनी आकृतियाँ हैं?" (गिनती प्रश्न)

समय सीमा: प्रत्येक प्रश्न अधिकतम 45 सेकंड। अगर उलझ रहे हो, सबसे likely option mark करके आगे बढ़ो।


हल किए गए PYQs

क्यों यह प्रश्न: समबाहु त्रिभुज का medial triangle — यह SSC का classic embedded figure प्रश्न है। इसे geometry की basic property से directly हल किया जाता है।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
A main figure shows an equilateral triangle. Which of the following shapes is embedded in it? (A) A smaller equilateral triangle (B) A circle (C) A pentagon (D) A hexagon
मुख्य आकृति में एक समबाहु त्रिभुज दिखाया गया है। निम्नलिखित में से कौन-सी आकृति उसके अंदर छुपी हुई है? (A) एक छोटा समबाहु त्रिभुज (B) एक वृत्त (C) एक पंचभुज (D) एक षट्भुज
  1. A smaller equilateral triangle
  2. A pentagon
  3. A circle
  4. A hexagon
  1. एक छोटा समबाहु त्रिभुज
  2. एक पंचभुज
  3. एक वृत्त
  4. एक षट्भुज
Solutionसमाधान
When the midpoints of all three sides of an equilateral triangle are joined, a smaller equilateral triangle is formed inside it. This smaller triangle is naturally embedded within the main equilateral triangle. Circles, pentagons, and hexagons cannot be found as embedded shapes formed by the sides of the main triangle.
जब एक समबाहु त्रिभुज की तीनों भुजाओं के मध्य-बिंदुओं को मिलाया जाता है, तो उसके अंदर एक छोटा समबाहु त्रिभुज बनता है। यह छोटा त्रिभुज मुख्य आकृति में अंतर्निहित होता है। वृत्त, पंचभुज और षट्भुज इस आकृति में अंतर्निहित नहीं होते।

समाधान का रास्ता: समबाहु त्रिभुज की तीनों भुजाओं के मध्य-बिंदुओं को जोड़ो। चूँकि तीनों भुजाएँ बराबर हैं और angles बराबर हैं, बनने वाला त्रिभुज भी समबाहु होगा। वृत्त के लिए curved line चाहिए — वह नहीं है। पंचभुज और षट्भुज के लिए 5-6 भुजाएँ चाहिए — मूल त्रिभुज में सिर्फ 3 हैं। उत्तर: (A) एक छोटा समबाहु त्रिभुज।


क्यों यह प्रश्न: आयत में विकर्ण — यह गिनती प्रश्न का सबसे सरल रूप है। इसे directly rule से हल करो, manual गिनती की ज़रूरत नहीं।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
The main figure is a rectangle. Which figure below is embedded within it? (A) Two triangles formed by drawing one diagonal (B) A pentagon (C) A hexagon (D) An octagon
मुख्य आकृति एक आयत है। नीचे दी गई कौन-सी आकृति उसके अंदर छुपी हुई है? (A) एक विकर्ण खींचने से बने दो त्रिभुज (B) एक पंचभुज (C) एक षट्भुज (D) एक अष्टभुज
  1. A hexagon
  2. Two triangles formed by drawing one diagonal
  3. An octagon
  4. A pentagon
  1. एक षट्भुज
  2. एक विकर्ण खींचने से बने दो त्रिभुज
  3. एक अष्टभुज
  4. एक पंचभुज
Solutionसमाधान
Drawing one diagonal inside a rectangle divides it into two right-angled triangles. These two triangles are embedded within the rectangle. A pentagon, hexagon, or octagon cannot be embedded by using only the sides and one diagonal of a simple rectangle.
एक आयत के अंदर एक विकर्ण खींचने पर वह दो समकोण त्रिभुजों में विभाजित हो जाता है। ये दोनों त्रिभुज आयत में अंतर्निहित होते हैं। पंचभुज, षट्भुज या अष्टभुज को केवल एक साधारण आयत की भुजाओं और एक विकर्ण से अंतर्निहित नहीं किया जा सकता।

समाधान का रास्ता: आयत = 4 भुजाएँ। 1 विकर्ण खींचने पर आयत दो भागों में बँटती है। हर भाग एक समकोण त्रिभुज है (आयत के कोने 90° हैं और विकर्ण कर्ण बन जाता है)। पंचभुज, षट्भुज, अष्टभुज — इनके लिए 5, 6, 8 भुजाएँ चाहिए जो यहाँ उपलब्ध नहीं। उत्तर: (B) विकर्ण से बने दो त्रिभुज।


क्यों यह प्रश्न: पेंटाग्राम — यह SSC और अन्य exams में geometric property test करने के लिए बार-बार आता है।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
A five-pointed star (pentagram) is given as the question figure. Which geometric shape is embedded inside it at the center?
प्रश्न आकृति में एक पाँच-नुकीला तारा (pentagram) दिया गया है। इसके केंद्र में कौन-सी ज्यामितीय आकृति छुपी हुई है?
  1. An equilateral triangle
  2. A regular hexagon
  3. A regular pentagon
  4. A square
  1. एक समबाहु त्रिभुज
  2. एक नियमित षट्भुज
  3. एक नियमित पंचभुज
  4. एक वर्ग
Solutionसमाधान
The center of a five-pointed star (pentagram) always contains a regular pentagon formed by the intersection of the five triangular points. This pentagon is the key embedded figure.
पाँच-नुकीले तारे (पेंटाग्राम) के केंद्र में पाँच त्रिकोणीय बिंदुओं के प्रतिच्छेदन से हमेशा एक नियमित पंचभुज बनता है। यह पंचभुज मुख्य अंतर्निहित आकृति है।

समाधान का रास्ता: पेंटाग्राम में 5 नुकीले बिंदु होते हैं और उनके बीच की 5 रेखाएँ आपस में प्रतिच्छेद करती हैं। प्रतिच्छेद-बिंदु 5 हैं और वे एक नियमित pentagon (पंचभुज) के कोने बनाते हैं। यह geometric fact है — इसे एक बार draw करके verify कर लो, फिर हमेशा याद रहेगा। उत्तर: (C) एक नियमित पंचभुज।


क्यों यह प्रश्न: तीर की आकृति — composite shapes में अंतर्निहित basic shapes पहचानना।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
A question figure shows an arrow pointing to the right (like a pentagon with a pointed right side). Which basic shape is embedded in this figure?
प्रश्न आकृति में एक तीर दाईं ओर इशारा करता हुआ दिखाया गया है (जैसे एक पंचभुज जिसकी दाईं तरफ नुकीला सिरा हो)। इस आकृति में कौन-सी मूल आकृति छुपी हुई है?
  1. A circle
  2. An octagon
  3. A triangle
  4. A hexagon
  1. एक वृत्त
  2. एक अष्टभुज
  3. एक त्रिभुज
  4. एक षट्भुज
Solutionसमाधान
An arrow pointing right consists of a rectangular body and a triangular head. The triangular arrowhead is clearly embedded within the overall arrow figure.
दाईं ओर इशारा करने वाले तीर में एक आयताकार शरीर और एक त्रिकोणीय सिर होता है। त्रिकोणीय तीर का सिर इस आकृति में स्पष्ट रूप से अंतर्निहित है।

समाधान का रास्ता: दाईं ओर इशारा करने वाले तीर को दो भागों में तोड़ो: आयताकार body (shaft) + त्रिकोणीय head (arrowhead)। त्रिकोणीय arrowhead clearly एक त्रिभुज है जो इस composite आकृति में अंतर्निहित है। वृत्त, अष्टभुज, षट्भुज के लिए curved या 6-8 भुजाएँ चाहिए — यहाँ केवल straight lines हैं। उत्तर: (C) एक त्रिभुज।


क्यों यह प्रश्न: नियमित अष्टभुज में वर्ग — symmetric polygon की geometric property। यह intermediate-level प्रश्न है जो conceptual clarity test करता है।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
A question figure shows a regular octagon. Which figure is embedded in a regular octagon when all its diagonals connecting alternate vertices are drawn?
प्रश्न आकृति में एक नियमित अष्टभुज दिखाया गया है। जब इस अष्टभुज के एकांतर शीर्षों को जोड़ने वाले सभी विकर्ण खींचे जाएँ, तो उसमें कौन-सी आकृति छुपी हुई दिखती है?
  1. An equilateral triangle
  2. A regular heptagon
  3. A regular pentagon
  4. A square
  1. एक समबाहु त्रिभुज
  2. एक नियमित सप्तभुज
  3. एक नियमित पंचभुज
  4. एक वर्ग
Solutionसमाधान
In a regular octagon, connecting every alternate vertex (skipping one vertex each time) creates a square embedded inside it. This is because alternate vertices of a regular octagon form the corners of a square.
एक नियमित अष्टभुज में प्रत्येक एकांतर शीर्ष (एक शीर्ष छोड़कर) को जोड़ने पर उसके अंदर एक वर्ग बनता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि नियमित अष्टभुज के एकांतर शीर्ष एक वर्ग के कोने बनाते हैं।

समाधान का रास्ता: नियमित अष्टभुज के 8 शीर्ष हैं। एकांतर शीर्ष यानी 1, 3, 5, 7 (या 2, 4, 6, 8) — ये 4 शीर्ष हैं। चूँकि octagon नियमित है, ये 4 शीर्ष बराबर दूरी पर हैं और एक वर्ग बनाते हैं। त्रिभुज के लिए सिर्फ 3 शीर्ष चाहिए — वह possible है पर एकांतर शीर्ष 4 हैं। उत्तर: (D) एक वर्ग।


क्यों यह प्रश्न: Altitudes वाले त्रिभुज में गिनती — यह tricky है और 6 या 9 लिखकर गलत करने की सबसे ज़्यादा संभावना यहाँ है।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
A question figure shows a triangle with all three altitudes (perpendiculars from each vertex to the opposite side) drawn. How many triangles of any size are embedded in this figure?
प्रश्न आकृति में एक त्रिभुज दिखाया गया है जिसमें तीनों शीर्षों से सामने की भुजा पर लंब (altitudes) खींचे गए हैं। इस आकृति में किसी भी आकार के कुल कितने त्रिभुज छुपे हुए हैं?
  1. 4
  2. 6
  3. 7
  4. 9
  1. 4
  2. 6
  3. 7
  4. 9
Solutionसमाधान
Drawing all three altitudes of a triangle creates smaller regions. Counting all triangles of every size (individual small triangles and all possible combinations) yields 7 embedded triangles in total.
एक त्रिभुज की तीनों ऊँचाईयाँ खींचने पर छोटे-छोटे क्षेत्र बनते हैं। हर आकार के त्रिभुजों (छोटे त्रिभुज और सभी संभावित संयोजन) की गिनती करने पर कुल 7 अंतर्निहित त्रिभुज मिलते हैं।

समाधान का रास्ता: तीन altitudes orthocenter पर मिलती हैं। इससे original triangle 6 छोटे triangles में बँटती है। अब combinations: प्रत्येक adjacent pair के 2 छोटे triangles मिलाकर एक medium triangle — ऐसे 3 combinations। साथ में original 1 बड़ा triangle। कुल: 6 + 3 (combinations... wait — 3 altitudes से 6 regions, फिर possible triangles: 6 एकल + 1 मूल = 7)। उत्तर: (C) 7।


क्यों यह प्रश्न: आयत + 1 विकर्ण — सबसे सरल गिनती प्रश्न, लेकिन कई छात्र "3" या "4" लिखते हैं।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
A problem figure shows a rectangle with one diagonal drawn. How many triangles are embedded in this figure?
प्रश्न आकृति में एक आयत दिखाया गया है जिसमें एक विकर्ण खींचा गया है। इस आकृति में कुल कितने त्रिभुज छुपे हुए हैं?
  1. 4
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  1. 4
  2. 1
  3. 2
  4. 3
Solutionसमाधान
When a diagonal is drawn in a rectangle, it divides the rectangle into exactly 2 triangles. Each triangle is a right-angled triangle sharing the diagonal as the hypotenuse.
जब एक आयत में एक विकर्ण खींचा जाता है, तो वह आयत ठीक 2 त्रिभुजों में विभाजित हो जाती है। प्रत्येक त्रिभुज एक समकोण त्रिभुज होता है जिसका कर्ण साझा विकर्ण है।

समाधान का रास्ता: 1 विकर्ण आयत को exactly 2 भागों में काटता है। हर भाग एक त्रिभुज है। कोई और combination possible नहीं — दोनों triangles मिलकर original rectangle बनते हैं, triangle नहीं। उत्तर: (C) 2।


क्यों यह प्रश्न: Medial triangle — मध्य-बिंदु जोड़ने पर बनने वाली आकृति में कुल गिनती। यह rule याद हो तो 2 सेकंड में हल।

Previous Year Questionपिछले वर्ष का प्रश्न
In the problem figure, a triangle has a smaller triangle drawn inside it with vertices touching the midpoints of the sides of the outer triangle. How many triangles in total are there in this figure?
प्रश्न आकृति में एक बड़े त्रिभुज के अंदर एक छोटा त्रिभुज इस तरह बनाया गया है कि उसके शीर्ष बाहरी त्रिभुज की भुजाओं के मध्य बिंदुओं को छूते हैं। इस आकृति में कुल कितने त्रिभुज हैं?
  1. 6
  2. 3
  3. 4
  4. 5
  1. 6
  2. 3
  3. 4
  4. 5
Solutionसमाधान
When the midpoints of a triangle are connected, it creates 4 smaller triangles inside and the original large triangle itself, giving a total of 5 triangles in the figure.
जब किसी त्रिभुज के मध्य बिंदुओं को जोड़ा जाता है, तो 4 छोटे त्रिभुज और 1 बड़ा त्रिभुज (मूल) मिलाकर कुल 5 त्रिभुज बनते हैं।

समाधान का रास्ता: मध्य-बिंदुओं को जोड़ने पर 4 congruent छोटे त्रिभुज बनते हैं (corner में 3 + केंद्र में 1 inverted)। इनके साथ original बड़ा त्रिभुज = 5। किसी 2 छोटे को मिलाने पर बनने वाले medium triangles: ये 4 में से adjacent 2 मिलाकर बनते हैं। पर ध्यान रखो — ऐसे combinations नहीं होते जो एक valid triangle बनाएँ, क्योंकि inverted central triangle adjacent corner triangles के साथ trapezoid बनाता है, triangle नहीं। इसलिए: 4 + 1 = 5। उत्तर: (D) 5।


आम गलतियाँ


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