समरूपता और विस्तारण (Similarity & Dilations)
दो आकृतियाँ समरूप (similar) होती हैं यदि उनका आकार एक जैसा हो लेकिन ज़रूरी नहीं कि माप भी एक जैसा हो। विस्तारण (dilation) वह रूपान्तरण है जो समरूप आकृतियाँ बनाता है — यह सभी कोण बरकरार रखते हुए हर चीज़ को एक स्थिर गुणक से बड़ा या छोटा करता है।
फलन का मापन (Scaling a Function)
विस्तारण को समझने का सबसे सरल तरीका एक फलन का मापन करना है। नीचे, मूल परवलय y = x² को गुणक k से मापित संस्करण के साथ दिखाया गया है।
यह आज़माएं: k = 1 सेट करें और वक्र पूरी तरह एक-दूसरे पर आ जाएँगे। k बढ़ाएँ तो लाल वक्र संकरा और ऊँचा हो जाता है। k घटाएँ तो यह चौड़ा और छोटा हो जाता है। आकार का स्वभाव बरकरार रहता है — यह अभी भी एक परवलय है — लेकिन माप बदल जाता है।
ग्राफ़ पर समरूप त्रिभुज
दो त्रिभुज समरूप होते हैं यदि उनके संगत कोण बराबर हों (AA समरूपता)। इसे रेखाओं से दिखा सकते हैं: मूल त्रिभुज मूल बिन्दु से गुज़रने वाली रेखाओं से बनता है, और विस्तारित त्रिभुज गुणक k से मापित होता है।
दोनों रेखाएँ मूल बिन्दु से गुज़रती हैं, लेकिन विस्तारित रेखा की ढाल कम है (2/k)। इन्हें एक ऊर्ध्वाधर रेखा से काटने पर बनने वाला त्रिभुज मूल के समरूप होगा — समान कोण, समानुपातिक भुजाएँ।
अनुपात स्थिर रहते हैं
समरूप आकृतियों का मूल गुण: संगत भुजाओं के अनुपात बराबर होते हैं। यदि आप एक त्रिभुज को गुणक k से मापित करें, तो हर भुजा k से गुणित हो जाती है, लेकिन भुजाओं के बीच के अनुपात वही रहते हैं।
आप चाहे कोई भी गुणक चुनें, अनुपात a/b हमेशा अनुपात a’/b’ के बराबर रहता है। समरूपता का सार यही है।
वास्तविक दुनिया से जुड़ाव: नक्शे समरूपता का उपयोग करते हैं। नक्शा वास्तविक दुनिया का एक बहुत छोटे गुणक (जैसे 1:50,000) से किया गया विस्तारण है। सभी कोण संरक्षित हैं, सभी दूरी अनुपात संरक्षित हैं — इसीलिए नक्शे दिशा-निर्देशन के लिए काम करते हैं।
AA, SAS, और SSS समरूपता
हर भुजा और कोण जाँचने की ज़रूरत नहीं। कुछ शॉर्टकट हैं:
- AA (कोण-कोण): यदि दो कोण मेल खाते हैं, तो त्रिभुज समरूप हैं (तीसरा कोण 180° नियम से तय हो जाता है)।
- SAS (भुजा-कोण-भुजा): यदि दो भुजाएँ समानुपातिक हैं और बीच का कोण बराबर है, तो त्रिभुज समरूप हैं।
- SSS (भुजा-भुजा-भुजा): यदि तीनों भुजाओं के जोड़े समानुपातिक हैं, तो त्रिभुज समरूप हैं।
चुनौती: त्रिभुज ABC की भुजाएँ 5, 12, 13 हैं। त्रिभुज DEF की भुजाएँ 10, 24, 26 हैं। क्या ये त्रिभुज समरूप हैं? गुणक (scale factor) क्या है? (संकेत: जाँचें कि सभी अनुपात बराबर हैं या नहीं।)