मान लीजिए, A किसी दिए गए वृत्त के अंदर स्थित कोई भी बिंदु है। वृत्त का केंद्र O है। प्रदर्शित कीजिए कि A से होकर जाने वाली वृत्त की सबसे छोटी जीवा, वह जीवा होगी जो OA के लंबवत है।
दिए गए वृत्त का केंद्र O है और A वृत्त के अंदर स्थित कोई बिंदु है। मान लीजिए PQ, A से होकर जाने वाली वह जीवा है जो OA के लंबवत है। हमें यह सिद्ध करना है कि PQ, A से होकर जाने वाली सबसे छोटी जीवा है।
इसके लिए मान लीजिए XY, A से होकर जाने वाली कोई अन्य जीवा है। केंद्र O से जीवा XY पर लंब OM डालिए। चूँकि एक समकोण त्रिभुज है, इसलिए कर्ण OA, लंब OM से बड़ा होगा। अर्थात् ।
हम जानते हैं कि किसी वृत्त की जीवा जितनी केंद्र के निकट होती है, वह उतनी ही छोटी होती है (और जो जीवा केंद्र से होकर गुजरती है, वह व्यास कहलाती है जो सबसे बड़ी जीवा होती है)। चूँकि जीवा XY की केंद्र से दूरी OM, जीवा PQ की केंद्र से दूरी OA से कम है, इसलिए XY की लंबाई PQ की लंबाई से अधिक होगी।
इस प्रकार, A से होकर जाने वाली कोई भी अन्य जीवा, जीवा PQ से बड़ी होगी। अतः OA के लंबवत जीवा PQ, A से होकर जाने वाली वृत्त की सबसे छोटी जीवा होगी।
Explanation
यह प्रश्न वृत्त की जीवाओं के गुण पर आधारित है। जब किसी जीवा की केंद्र से दूरी अधिक होती है, तो उसकी लंबाई कम हो जाती है। बिंदु A से होकर जाने वाली जीवा जब OA के लंबवत होती है, तो उसकी केंद्र से दूरी OA के बराबर होती है, जो कि A से गुजरने वाली किसी भी अन्य जीवा की तुलना में अधिकतम दूरी है। इसलिए यह जीवा सबसे छोटी होती है।
Solution Steps
चरण 1: मान लीजिए PQ, A से होकर जाने वाली वह जीवा है जो OA के लंबवत है।
चरण 2: मान लीजिए XY, A से होकर जाने वाली कोई अन्य जीवा है और O से XY पर लंब OM डालिए।
चरण 3: समकोण त्रिभुज OMA में, कर्ण OA हमेशा लंब OM से बड़ा होता है, अर्थात् ।
चरण 4: चूँकि केंद्र के निकट की जीवा अधिक लंबी होती है और है, इसलिए जीवा XY, जीवा PQ से बड़ी होगी।
चरण 5: अतः A से होकर जाने वाली सभी जीवाओं में OA के लंबवत जीवा PQ सबसे छोटी होती है।