Question 43 of 46advanced🔍 AnalyzeLong Answer5 marks

मान लीजिए, ABCD एक चक्रीय चतुर्भुज है। स्पष्ट कीजिए कि किसी भी शीर्ष पर बहिष्कोण, सम्मुख अंतःकोण के समान क्यों है? (अर्थात ∠\angleCDE = ∠\angleABC, जहाँ E, भुजा CD को आगे बढ़ाने पर प्राप्त रेखा पर कोई बिंदु है)।

Correct Answer

दिया गया है — ABCD एक चक्रीय चतुर्भुज है, जिसके शीर्ष A, B, C, D एक वृत्त पर स्थित हैं। भुजा CD को आगे बढ़ाने पर प्राप्त रेखा पर एक बिंदु E स्थित है, जिससे ∠\angleCDE बनता है, जो शीर्ष D पर बहिष्कोण है।

प्रमेय का उपयोग — हम जानते हैं कि चक्रीय चतुर्भुज के सम्मुख कोणों का योगफल 180∘180^\circ होता है (प्रमेय 11)। चूँकि ABCD एक चक्रीय चतुर्भुज है, इसलिए इसके सम्मुख कोणों का योग 180∘180^\circ होगा।

सम्मुख कोणों का योग — अतः, शीर्ष B और D पर सम्मुख अंतःकोणों के लिए ∠ABC+∠CDA=180∘\angle ABC + \angle CDA = 180^\circ होगा। यह चक्रीय चतुर्भुज का एक महत्वपूर्ण गुण है।

रैखिक युग्म कोण — चूँकि बिंदु E, भुजा CD को आगे बढ़ाने पर प्राप्त रेखा पर स्थित है, इसलिए कोण ∠CDA\angle CDA और बहिष्कोण ∠CDE\angle CDE एक सीधी रेखा पर स्थित हैं और एक रैखिक युग्म बनाते हैं। अतः, ∠CDA+∠CDE=180∘\angle CDA + \angle CDE = 180^\circ होगा।

निष्कर्ष — दोनों समीकरणों के दाएँ पक्ष समान हैं (180∘180^\circ), इसलिए ∠ABC+∠CDA=∠CDA+∠CDE\angle ABC + \angle CDA = \angle CDA + \angle CDE। दोनों ओर से ∠CDA\angle CDA घटाने पर, हमें ∠ABC=∠CDE\angle ABC = \angle CDE प्राप्त होता है। अतः, यह सिद्ध होता है कि किसी भी शीर्ष पर बहिष्कोण, सम्मुख अंतःकोण के समान होता है।

Exercise: अंतिम प्रश्नावली | Q: 21 | (Page 115)
For More Understanding

Explanation

यह प्रश्न चक्रीय चतुर्भुज के गुण पर आधारित है। प्रमेय 11 के अनुसार, चक्रीय चतुर्भुज के सम्मुख कोणों का योग 180∘180^\circ होता है। इसके साथ ही, रैखिक युग्म कोणों का गुण उपयोग करके यह सिद्ध किया जाता है कि बहिष्कोण और सम्मुख अंतःकोण बराबर होते हैं।

Solution Steps

  1. चरण 1: ABCD एक चक्रीय चतुर्भुज है, अतः प्रमेय 11 के अनुसार ∠ABC+∠CDA=180∘\angle ABC + \angle CDA = 180^\circ होगा।

  2. चरण 2: बिंदु E, भुजा CD के विस्तार पर है, अतः ∠CDA\angle CDA और ∠CDE\angle CDE रैखिक युग्म बनाते हैं, जिससे ∠CDA+∠CDE=180∘\angle CDA + \angle CDE = 180^\circ।

  3. चरण 3: दोनों समीकरणों की तुलना करने पर ∠ABC+∠CDA=∠CDA+∠CDE\angle ABC + \angle CDA = \angle CDA + \angle CDE।

  4. चरण 4: समीकरण के दोनों पक्षों से ∠CDA\angle CDA घटाने पर ∠ABC=∠CDE\angle ABC = \angle CDE प्राप्त होता है।