Question 40 of 46advanced🔧 ApplyNumerical4 marks

10 सेंटीमीटर और 24 सेंटीमीटर लंबाई की दो समांतर जीवाएँ वृत्त के केंद्र के एक ही ओर स्थित हैं। दोनों जीवाओं के मध्य की दूरी 7 सेंटीमीटर है। वृत्त की त्रिज्या ज्ञात कीजिए।

Correct Answer

13 cm

Exercise: अंतिम प्रश्नावली | Q: 18 | (Page 115)
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Explanation

इस प्रश्न में वृत्त की त्रिज्या ज्ञात करने के लिए जीवा की लंबाई के सूत्र 2r2−d22\sqrt{r^2 - d^2} का उपयोग किया जाता है, जहाँ rr त्रिज्या है और dd केंद्र से जीवा की लंबवत दूरी है। चूँकि दोनों जीवाएँ केंद्र के एक ही ओर स्थित हैं, इसलिए केंद्र से दोनों जीवाओं की दूरियों के बीच का अंतर ही उनके मध्य की दूरी होगी। दोनों जीवाओं के लिए बने समीकरणों को हल करके हम dd के मान और फिर त्रिज्या rr का मान प्राप्त कर सकते हैं।

Solution Steps

  1. चरण 1: मान लीजिए 24 cm लंबी जीवा के केंद्र से दूरी d1d_1 है और 10 cm लंबी जीवा के केंद्र से दूरी d2d_2 है। चूँकि दोनों जीवाएँ केंद्र के एक ही ओर हैं, दोनों के मध्य की दूरी d2−d1=7d_2 - d_1 = 7 cm होगी।

  2. चरण 2: जीवा की लंबाई का सूत्र 2r2−d22\sqrt{r^2 - d^2} है। 24 cm जीवा के लिए: 24=2r2−d12  ⟹  12=r2−d12  ⟹  r2−d12=14424 = 2\sqrt{r^2 - d_1^2} \implies 12 = \sqrt{r^2 - d_1^2} \implies r^2 - d_1^2 = 144।

  3. चरण 3: 10 cm जीवा के लिए: 10=2r2−d22  ⟹  5=r2−d22  ⟹  r2−d22=2510 = 2\sqrt{r^2 - d_2^2} \implies 5 = \sqrt{r^2 - d_2^2} \implies r^2 - d_2^2 = 25।

  4. चरण 4: दोनों समीकरणों को घटाने पर: (r2−d12)−(r2−d22)=144−25  ⟹  d22−d12=119  ⟹  (d2−d1)(d2+d1)=119(r^2 - d_1^2) - (r^2 - d_2^2) = 144 - 25 \implies d_2^2 - d_1^2 = 119 \implies (d_2 - d_1)(d_2 + d_1) = 119।

  5. चरण 5: d2−d1=7d_2 - d_1 = 7 रखने पर, 7(d2+d1)=119  ⟹  d2+d1=177(d_2 + d_1) = 119 \implies d_2 + d_1 = 17। इसे d2−d1=7d_2 - d_1 = 7 के साथ हल करने पर d1=5d_1 = 5 cm और d2=12d_2 = 12 cm प्राप्त होता है।

  6. चरण 6: d1=5d_1 = 5 cm को समीकरण r2−d12=144r^2 - d_1^2 = 144 में रखने पर: r2−52=144  ⟹  r2−25=144  ⟹  r2=169  ⟹  r=13r^2 - 5^2 = 144 \implies r^2 - 25 = 144 \implies r^2 = 169 \implies r = 13 cm। अतः वृत्त की त्रिज्या 13 cm है।