Question 20 of 46intermediate🔧 ApplyLong Answer3 marks

स्पष्ट कीजिए कि दिया गया कथन सत्य क्यों है— यदि केंद्र से जीवा की लंबवत दूरी dd है और त्रिज्या rr है तो जीवा की लंबाई 2r2−d22\sqrt{r^2 - d^2} होगी।

Correct Answer

मान लीजिए कि एक वृत्त की जीवा AB है, जिसका केंद्र C और त्रिज्या rr है। केंद्र C से जीवा AB पर लंब CF खींचा गया है, जिसकी लंबवत दूरी dd है।

प्रमेय 5 के अनुसार, केंद्र से जीवा पर खींचा गया लंब जीवा को समद्विभाजित करता है। अतः F, AB का मध्यबिंदु है। मान लीजिए AF=FB=xAF = FB = x।

अब, समकोण त्रिभुज CFA में बौधायन-पाइथागोरस प्रमेय लागू करने पर:

AC2=CF2+AF2AC^2 = CF^2 + AF^2 r2=d2+x2r^2 = d^2 + x^2 x2=r2−d2x^2 = r^2 - d^2 x=r2−d2x = \sqrt{r^2 - d^2}

चूँकि जीवा की कुल लंबाई AB=2xAB = 2x है, अतः AB=2r2−d2AB = 2\sqrt{r^2 - d^2} होगी। इसलिए दिया गया कथन सत्य है।

Exercise: प्रश्नावली 5.5 | Q: 2 | (Page 105)
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Explanation

यह प्रमेय केंद्र से जीवा पर खींचे गए लंब के गुण और पाइथागोरस प्रमेय का उपयोग करके सिद्ध की जाती है। लंब जीवा को समद्विभाजित करता है, जिससे एक समकोण त्रिभुज बनता है जिसमें त्रिज्या कर्ण होती है।

Solution Steps

  1. चरण 1: केंद्र C से जीवा AB पर लंब CF खींचें, जहाँ CF=dCF = d और त्रिज्या AC=rAC = r है।

  2. चरण 2: प्रमेय 5 के अनुसार, CF जीवा AB को समद्विभाजित करता है, अतः AF=FB=xAF = FB = x।

  3. चरण 3: समकोण त्रिभुज CFA में पाइथागोरस प्रमेय लागू करें: AC2=CF2+AF2AC^2 = CF^2 + AF^2।

  4. चरण 4: मान रखने पर: r2=d2+x2r^2 = d^2 + x^2, जिससे x=r2−d2x = \sqrt{r^2 - d^2} प्राप्त होता है।

  5. चरण 5: जीवा की कुल लंबाई AB=2x=2r2−d2AB = 2x = 2\sqrt{r^2 - d^2} होगी, अतः कथन सत्य है।