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एक वर्ग rr त्रिज्या वाले एक वृत्त में अंतर्निहित है। दर्शाइए कि वर्ग के क्षेत्रफल और वृत्त के क्षेत्रफल का अनुपात 2π≈0.637\frac{2}{\pi} \approx 0.637 के समान है।

Correct Answer

मान लीजिए कि rr त्रिज्या वाले एक वृत्त में एक वर्ग अंतर्निहित है। मान लीजिए कि इस वर्ग की भुजा aa है। चूँकि वर्ग वृत्त के भीतर अंतर्निहित है, इसलिए वर्ग का विकर्ण वृत्त के व्यास के ठीक बराबर होगा।

वृत्त का व्यास हमेशा उसकी त्रिज्या का दोगुना होता है, अर्थात 2r2r। अतः, वर्ग का विकर्ण 2r2r है। वर्ग के विकर्ण के गुण के अनुसार, हम जानते हैं कि a2+a2=(विकर्ण)2a^2 + a^2 = (\text{विकर्ण})^2 होता है। इसलिए, 2a2=(2r)2=4r22a^2 = (2r)^2 = 4r^2 होगा।

इस समीकरण को हल करने पर, हमें a2=2r2a^2 = 2r^2 प्राप्त होता है। चूँकि वर्ग का क्षेत्रफल A=a2A = a^2 होता है, इसलिए अंतर्निहित वर्ग का क्षेत्रफल 2r22r^2 होगा।

दिए गए संदर्भ के अनुसार, वृत्त का क्षेत्रफल πr2\pi r^2 होता है। अब, वर्ग के क्षेत्रफल और वृत्त के क्षेत्रफल का अनुपात निकालने पर हमें 2r2πr2\frac{2r^2}{\pi r^2} प्राप्त होता है।

अंश और हर से r2r^2 का घटाने पर, यह अनुपात 2π\frac{2}{\pi} के समान हो जाता है। चूँकि π\pi का अनुमानित मान 227\frac{22}{7} अथवा 3.143.14 के समान होता है, इसलिए 2π≈0.637\frac{2}{\pi} \approx 0.637 होगा। अतः, वर्ग और वृत्त के क्षेत्रफल का अनुपात 2π≈0.637\frac{2}{\pi} \approx 0.637 है।

Exercise: प्रश्नावली 6.3 | Q: 9 | (Page 31)
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Explanation

इस प्रश्न में एक वृत्त के भीतर बने वर्ग के विकर्ण और वृत्त के व्यास के बीच के संबंध का उपयोग किया जाता है। वर्ग का विकर्ण वृत्त के व्यास के बराबर होता है, जिससे हम वर्ग की भुजा ज्ञात कर सकते हैं। फिर वर्ग और वृत्त के क्षेत्रफल के सूत्रों का उपयोग करके उनका अनुपात निकाला जाता है।

Solution Steps

  1. चरण 1: मान लीजिए वृत्त की त्रिज्या rr है और अंतर्निहित वर्ग की भुजा aa है। वर्ग का विकर्ण वृत्त के व्यास 2r2r के बराबर होगा।

  2. चरण 2: वर्ग के विकर्ण के लिए, a2+a2=(2r)2  ⟹  2a2=4r2  ⟹  a2=2r2a^2 + a^2 = (2r)^2 \implies 2a^2 = 4r^2 \implies a^2 = 2r^2।

  3. चरण 3: वर्ग का क्षेत्रफल =a2=2r2= a^2 = 2r^2।

  4. चरण 4: वृत्त का क्षेत्रफल =πr2= \pi r^2।

  5. चरण 5: क्षेत्रफलों का अनुपात =2r2πr2=2π≈0.637= \frac{2r^2}{\pi r^2} = \frac{2}{\pi} \approx 0.637।