# சமன்பாடு



கணிதத்தில் **சமன்பாடு** அல்லது *ஈடுகோள்* (*equation*) என்பது இரு கோவைகள் சமமானவை என்பதை உறுதிப்படுத்தும் ஒரு கூற்று. ஒரு சமன்பாட்டில், சமமான இரு கோவைகளுக்கு இடையே சமக்குறியிட்டு (=) எழுதுவது அண்மைக்கால வழக்கமாக உள்ளது.  

எடுத்துக்காட்டுகள்:  
- 2 + 3 = 5 என்பது ஒரு எண்கணிதச் சமன்பாடு. இதனை 2 கூட்டல் 3 **ஈடு** 5 என்று படிக்கலாம், அல்லது 2 கூட்டல் 3 **சமம்** 5 என்று படிக்கலாம். அதே போல 2 + 4 = 3 x 2 என்பதும் ஒரு சமன்பாடு. ம = 6 என்றால் ம<sup>3</sup> = 216 என்பனவும் சமன்பாடுகள் (ஈடுகோள்கள்).
- <math>x + 3 = 5\,</math> என்பது ஒரு எளிய இயற்கணிதச் சமன்பாடு.
இச்சமன்பாடு, *x*+3 மற்றும் 5, இவையிரண்டும் சமம் என்பதைக் குறிக்கிறது.  

<math> = \,</math> எனும் சமக்குறியீடு, வேல்சு]] கணிதவியலாளர் *ராபர்ட் ரெக்கார்டால்* (1510–1558) கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ஒரேயளவு நீளம் கொண்ட இரு இணைகோடுகளை விட வேறெவையும் சமமானவையாக அமைய முடியாது என்பது ராபர்ட் ரெக்கார்டின் கருத்து.  

## விளக்கம்

### மாறிகளும் மாறிலிகளும்

மதிப்பறியப்பட்ட கணியங்களுக்கும் மதிப்பறியப்படாத கணியங்களுக்கும் இடையேயுள்ள தொடர்புகளை சமன்பாடுகள் தருகின்றன. மதிப்பறியப்படாத கணியங்கள் *x*, *y*, *z*, *w*, … எனும் முடிவிலமையும் ஆங்கில எழுத்துக்களாலும், மதிப்பறியப்பட்ட கணியங்கள் *a*, *b*, *c*, *d*, … எனும் ஆரம்ப ஆங்கில எழுத்துக்களாலும் குறிக்கப்படுகின்றன. மதிப்பறியப்படாத கணியங்கள் மாறிகள் எனவும் மதிப்பறியப்பட்ட கணியங்கள் மாறிலிகள் எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன.  

ஒரு சமன்பாட்டிலுள்ள மாறிகளை, அதிலுள்ள மாறிலிகள் மூலமாகக் காண்பது அச்சமன்பாட்டினைத் *தீர்த்தல்* அல்லது *தீர்வு காணல்* எனப்படும். ஒரு மாறியில் அமைந்த சமன்பாட்டில் அச்சமன்பாட்டை நிறைவு செய்யும் அம்மாறியின் மதிப்பு, அச்சமன்பாட்டின் *தீர்வு* அல்லது *மூலம்* எனப்படும். ஒருங்கமைந்த ஒரு சமன்பாட்டுத் தொகுதியிலுள்ள சமன்பாடுகள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட மாறிகளில் அமைந்திருக்கும். அச்சமன்பாடுகள் அனைத்தையும் ஒருங்கே நிறைவு செய்யும் மாறிகளின் மதிப்புகள் அச்சமன்பாட்டுத் தொகுதியின் தீர்வாகும்.  

### அமைவு
இரு கோவைகள் சமமானவை என்பதை உறுதிப்படுத்தும் கூற்றாக அமையும் சமன்பாடானது, அக் கோவைகளுக்கு இடையே சமக்குறியிட்டு (=) எழுதப்படுகிறது. சமப்படுத்தப்படும் கோவைகள் இரண்டும் எண்கோவையாக அல்லது இரண்டும் இயற்கணிதக்கோவையாக அல்லது ஒன்று இயற்கணிதக்கோவையாகவும் மற்றொன்று எண்கோவையாகவும் அமையலாம்.  

#### எண்கோவைச் சமன்பாடுகள்
எண்கணிதச் செயற்பாடுகள் வாயிலாக எண்களைச் சேர்த்து உருவாக்கப்படும் தொடர்புகள் ”எண்கோவை” அல்லது ”எண்கணிதக் கோவை” எனப்படும். எடுத்துக்காட்டாக, 4+(5+7), (2×6)÷6 மற்றும் (5×7)-(7×3-4) ஆகியன எண் கோவைகள்.  

எடுத்துக்காட்டுகள்:  
:(2×6)÷6 = 2  
:4+(5+7) = 16  
:(5×7)-(7×3-4) = 18  

#### இயற்கணிதக் கோவைச் சமன்பாடுகள்
மாறிகள் மற்றும் மாறிலிகள் ஆகியவற்றைக் கணிதச் செயல்பாடுகள் மூலமாகச் சேர்த்து எழுதுவது இயற்கணிதக் கோவை என்றழைக்கப்படுகிறது.  

இயற்கணிதக் கோவையொன்றின் முக்கியக் கூறுகளாக அமைபவை:  
- உறுப்புகள்
உறுப்பு எனப்படுவது ஒரு மாறியாகவோ அல்லது மாறிலியாகவோ அல்லது மாறி மற்றும் மாறிலிகளின் பெருக்கலின் சேர்க்கையாகவோ அமையும்.  
- ஒரு மாறிலி
- ஒரு மாறி
- ஒரு மாறிலி மற்றும் மாறியின் பெருக்குத்தொகை
- இரண்டு அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட மாறிகளின் பெருக்கற்பலன்

எடுத்துக்காட்டு:  
2x^2+5x+1 என்னும் இயற்கணிதக் கோவையில், 2x^2, 5x மற்றும் 1 என்பவை கோவையின் உறுப்புகள் ஆகும்.  

- உறுப்பின் கெழு
ஓர் உறுப்பில் உள்ள மாறி அல்லது காரணியின் கெழு எனப்படுவது இவ் உறுப்பின் பிறிதொரு கூறாகும். கெழு அல்லது குணகம் (coefficient) என்பது ஒரு பல்லுறுப்புக்கோவை, தொடர் அல்லது கோவையின் உறுப்புகளின் பெருக்கல் காரணியாகும். பொதுவாக கெழுக்கள் எண்களாகவே இருக்கும். அதனால் அவை மாறிலிகளாகும். எனவே எண் கெழு அல்லது எண் குணகம் (Numerical Coefficient) எனவும் அழைக்கப்படுகிறது. மேலுள்ள எடுத்துக்காட்டில் 2x^2 உறுப்பின் வெழு 2; 5x உறுப்பின் கெழு 5.  

- உறுப்பின் அடுக்கு
ஒரு மாறி x ஐ, இரண்டு முறை பெருக்குவதன் பெருக்கற்பலன் x×x=x^2 ஆகும். இதில் x என்பது அடிமானம் எனப்படும். 2 என்பது அடுக்கு எனப்படும்.  

- ஒத்த உறுப்புகள்
ஒத்த அடுக்குகளைக் கொண்ட ஒத்த மாறி அல்லது மாறிகளின் பெருக்கல் ஒத்த உறுப்புகள் என்றழைக்கப்படுகிறது. x, 2x, -5x ஆகிய உறுப்புகள் a என்ற மாறியில் அடுக்கு ஒன்றுடையதாக இருப்பதால் இவை ஒத்த உறுப்புகள் ஆகும்.  

- வேறுபட்ட உறுப்புகள்
வேறுபட்ட உறுப்புகள் எனப்படுவது வெவ்வேறு அடுக்குகளைக் கொண்ட வெவ்வேறு மாறிகள் அல்லது மாறிகளின் பெருக்கல் ஆகும். 5x, 3y ஆகியவை வேறுபட்ட உறுப்புகளாகும். ஏனெனில் இவற்றின் அடுக்குகள் ஒத்திருந்தாலும் மாறிகள் வேறுபடுகின்றன.  

இயற்கணிதக்கோவைகளிலமைந்த சமன்பாடுகள்:  
:<math>5x^2+3x+7=0,\,</math>  
:<math>2x+1=5,\,</math>  
:<math>5x^2+3xy+1= 5,\,</math>  

### சமன்பாடுகளின் வகைகள்
சமன்பாடுகளிலுள்ள செயலிகளின் வகைகள் மற்றும் கணியங்களைப் பொறுத்து அவற்றை வகைப்படுத்தலாம்.  

சமன்பாடுகளின் முக்கிய வகைகள்:  
- இயற்கணிதச் சமன்பாடு (அல்லது) பல்லுறுப்புக்கோவைச் சமன்பாடு
- நேரியல் சமன்பாடு
- இருபடிச் சமன்பாடு
- விஞ்சிய சமன்பாடு
- சார்பியச் சமன்பாடு
- வகையீட்டுச் சமன்பாடு
- தொகையீட்டுச் சமன்பாடு
- டயோஃபேண்டைன் சமன்பாடு (Diophantine equation).

## முற்றொருமைகள்
ஒரு சமன்பாட்டில் அமைந்துள்ள மாறிகளின் அனைத்து மதிப்புகளுக்கும் அச்சமன்பாடு உண்மையானதாக இருக்குமானால் அச்சமன்பாடு முற்றொருமை என அழைக்கப்படும்.  

எடுத்துக்காட்டு:  

*x* -ன் அனைத்து மதிப்புகளுக்கும் பின்வரும் சமன்பாடு உண்மையாவதால் அது ஒரு முற்றொருமையாகும்.  

:<math>x (x-1) = x^2-x\, .</math>  

ஆனால் சமன்பாடுகள் அவற்றிலுள்ள மாறிகளின் குறிப்பிட்ட மதிப்புகளுக்கு மட்டுமே உண்மையாக அமையும். அக்குறிப்பிட்ட மதிப்புகள் சமன்பாடுகளின் தீர்வுகள் ஆகும். ஒரு சமன்பாட்டினை நிறைவு செய்யும் மாறிகளின் மதிப்பை அச்சமன்பாட்டைத் தீர்ப்பதன் மூலம் காணலாம்.  

எடுத்துக்காட்டு:  
:<math>x^2-x = 0\,.</math>  
:<math>x(x-1) = 0\,.</math>  

இச்சமன்பாடு, *x* -ன் இரண்டு மதிப்புகளுக்கு மட்டுமே உண்மையாகும்.  

இச்சமன்பாட்டின் தீர்வுகள்:  
:<math>x=0</math> மற்றும் <math>x=1</math>.  

பல கணிதவியலாளர்கள் அதாவது சமன்பாட்டின் உறுப்புகளின் படியானது அதிகபட்சம் ஒன்றாக உள்ளது  

#### இருமாறிகளிலமைந்த தொகுப்பின் தீர்வு காணல்
- பிரதியிடும் முறை
- நீக்கல் முறை
- குறுக்குப் பெருக்கல் முறை

##### பிரதியிடும் முறை
பிரதியிடும் முறை என்பது ஒரு சமன்பாட்டிலுள்ள இரு மாறிகளில் ஒன்றை மற்றதின் சார்பாகக் கண்டறிந்து பின்னர் அதை அடுத்த சமன்பாட்டில் பிரதியிட்டுத் தீர்க்கும் முறையாகும்.  

எடுத்துக்காட்டு:  

2x+5y=2 மற்றும் x+2y=3 சமன்பாடுகளைப் பிரதியிடும் முறையில் தீர்க்கும் வழிமுறைகளாவன:  

:2x+5y=2 (சமன்பாடு 1)  
:x+2y=3 (சமன்பாடு 2)  

சமன்பாடு (2)-லிருந்து கிடைப்பது  

:X=3-2y (சமன்பாடு 3) ஆகும்.  

x இன் மதிப்பை சமன்பாடு(1) இல் பிரதியிட,  

:2(3-2y)+5y=2  
:6-4y+5y=2  
:-4y+5y=2-6  
ஃ y=-4.  

y = -4 என்னும் மதிப்பை சமன்பாடு 3 இல் பிரதியிட,  
:x =3-2(-4)  
::=3+8=11  

ஃ x =11 மற்றும் y = -4 ஆகும்.  

##### நீக்கல் முறை
இரண்டு மாறிகளில் ஒன்றை முதலில் நீக்கியபின் சமன்பாட்டுத் தொகுப்பிற்கு தீர்வு காணும் முறை நீக்கல் முறை எனப்படும்.  

##### குறுக்குப் பெருக்கல் முறை
இரு மாறிகளில் காணப்படும் பகுதி, தொகுதிகளை முறையே குறுக்குப் பெருக்கல் மூலம் தீர்க்கும் முறைக்குக் குறுக்குப் பெருக்கல் முறை என்று பெயர்.  

### பெர்மாட்டின் இறுதித் தேற்றம்
:<math>x^n+y^n=z^n </math>என்னும் சமன்பாட்டிற்கு, n>2 எனும் போது நேர்ம முழு எண்களில் தீர்வு கிடையாது என்பதே பெர்மாட்டின் இறுதித் தேற்றம் (Fermat's Last Theorem) ஆகும். இதுகுறித்து அவர், "உண்மையிலேயே மிகச் சிறந்த தேற்றத்தை நான் கண்டு பிடித்து விட்டாலும் அதை முழுமையாக விளக்கிட தாளில் போதிய இடமின்றி மிகக் குறைவான பகுதியே இருக்கிறது" என்றார். அதன்பின் சுமார் முந்நூறு ஆண்டுகளுக்குப்பின் கி.பி.1994-இல் ஆங்கிலேய கணிதவியல் அறிஞர் ஆன்ட்ரு வைல்ஸ் (Andrew Wiles) என்பார் இத்தேற்றத்திற்கு தீர்வு கண்டார்.