Question 26 of 41advanced🔍 AnalyzeLong Answer5 marks

त्रिज्या rr वाले एक वृत्त की एक जीवा वृत्त के केंद्र पर 60∘60^{\circ} का कोण बनाती है। दर्शाइए कि वृत्त के संगत लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल r2(π6−34)r^2 \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\sqrt{3}}{4} \right) के समान है।

Correct Answer

लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल r2(π6−34)r^2 \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\sqrt{3}}{4} \right) है।

Exercise: प्रश्नावली 6.3 | Q: 7 | (Page 31)
For More Understanding

Explanation

इस प्रश्न में लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए त्रिज्यखंड के क्षेत्रफल में से संगत त्रिभुज का क्षेत्रफल घटाया जाता है। चूँकि केंद्र पर कोण 60 डिग्री है और दोनों भुजाएँ त्रिज्या के बराबर हैं, इसलिए त्रिभुज समबाहु बन जाता है, जिससे त्रिभुज के क्षेत्रफल की गणना आसान हो जाती है।

Solution Steps

  1. दिया गया है कि त्रिज्या rr वाले एक वृत्त की एक जीवा वृत्त के केंद्र पर 60∘60^{\circ} का कोण बनाती है। हमें संगत लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल ज्ञात करना है।

    लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए, हम त्रिज्यखंड के क्षेत्रफल में से त्रिभुज का क्षेत्रफल घटाते हैं। यहाँ केंद्रीय कोण θ=60∘\theta = 60^{\circ} है। त्रिज्यखंड का क्षेत्रफल =πr2×θ∘360∘= \pi r^2 \times \frac{\theta^{\circ}}{360^{\circ}} होता है।

    त्रिज्यखंड का क्षेत्रफल =πr2×60∘360∘=πr26= \pi r^2 \times \frac{60^{\circ}}{360^{\circ}} = \frac{\pi r^2}{6} होगा। अब हमें त्रिभुज OAB का क्षेत्रफल ज्ञात करना है। चूँकि OA=OB=rOA = OB = r और ∠AOB=60∘\angle AOB = 60^{\circ} है, इसलिए यह एक समबाहु त्रिभुज है।

    त्रिभुज का क्षेत्रफल =12×आधार×ऊँचाई= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊँचाई} होता है। केंद्र O से जीवा AB पर लंब डालने पर, ऊँचाई =r2−(r2)2=r32= \sqrt{r^2 - \left(\frac{r}{2}\right)^2} = \frac{r\sqrt{3}}{2} प्राप्त होती है। अतः त्रिभुज का क्षेत्रफल =12×r×r32=34r2= \frac{1}{2} \times r \times \frac{r\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4} r^2 है।

    अब, लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल =त्रिज्यखंड का क्षेत्रफल−त्रिभुज का क्षेत्रफल= \text{त्रिज्यखंड का क्षेत्रफल} - \text{त्रिभुज का क्षेत्रफल}। इस प्रकार, क्षेत्रफल =πr26−34r2=r2(π6−34)= \frac{\pi r^2}{6} - \frac{\sqrt{3}}{4} r^2 = r^2 \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\sqrt{3}}{4} \right) है। यही दर्शाना था।