प्रश्नावली 6(D)
प्रश्न 1
दो समरूप त्रिभुजों की भुजाएँ 4:9 के अनुपात में हैं। इन त्रिभुजों के क्षेत्रफलों का अनुपात है :
(A) 2:3
(B) 4:9
(C) 81:16
(D) 16:81
हुल :
समरूप त्रिभुज (1) का क्षेत्रफल = (पहले Δ की भुजा )2 / ( दूसरे Δ की भुजा )2
समरूप त्रिभुज (2) का क्षेत्रफ़ल
=(4)2(9)2=1681
अतः त्रिभुजों के क्षेत्रफलों का अनुपात 16:81 होगा, विकल्प (D) सही है।
प्रश्न 2
मान लीजिए △ABC∼△DEF है और इनके क्षेत्रफल क्रमशः 64 सेमी 2 और 121 सेमी 2 हैं। यदि EF =15.4 सेमी 2 हो, तो BC ज्ञात कीजिए।
हल :
ΔABC का क्षेत्रफल / ΔDEF का क्षेत्रफल
=BC2EF2
अर्थात् 64121=BC2(15.4)2
811=BC15.4
[ ∵ दोनों पक्षों का वर्गमूल करने पर]
BC=8×15.411=8×1.4=11.2
BC=11.2 सेमी।
प्रश्न 3
त्रिभुज ABC और त्रिभुज PQR दो समरूप त्रिभुजों में शीर्ष A से भुजा BC पर डाला गया लम्ब 4 सेमी तथा शीर्ष P से भुजा QR पर डाला गया लम्ब 8 सेमी हो, तो △ABC तथा △PQR के क्षेत्रफलों का अनुपात ज्ञात कीजिए।
हल :
∵△ABC∼△PQR (दिया है)तथा AD=4 सेमी
और PS=8 सेमी
अब ΔABC का क्षेत्रफल / ΔPQR का क्षेत्रफल
=AD2PS2=(4)2(8)2=1664=14
अतः △ABC का क्षेत्रफल : △PQR का क्षेत्रफल =1:4 उत्तर
प्रश्न 4
दो समरूप त्रिभुजों की ऊँचाइयाँ क्रमशः 6 सेमी और 12 सेमी हैं। यदि एक त्रिभुज का क्षेत्रफल 20 वर्ग सेमी हो, तो दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :
माना दो समरूप त्रिभुजों की ऊँचाइयाँ h1=6 सेमी तथा h2=12 सेमी हैं।'
तथा एक त्रिभुज का क्षेत्रफल =20 वर्ग सेमी
तब दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल ज्ञात करना है।
एक त्रिभुज का क्षेत्रफल / दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल
=h21h22
=20 / दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल
=(6)2(12)2
=36144=14
दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल =20×4
=80 वर्ग सेमी
दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल =80 वर्ग सेमी।
प्रश्न 5
दो समरूप समान ऊँचाई वाले त्रिभुजों के क्षेत्रफल 4:3 के अनुपात में हैं। यदि पहले त्रिभुज का आधार 8 सेमी हो, तो दूसरे त्रिभुज का आधार ज्ञात कीजिए।
हल :
माना दो समरूप समान ऊँचाई वाले △ABC और △PQR हैं।
दिया है :
ΔABC का क्षेत्रफल / ΔPQR का क्षेत्रफल
=43
तथा △ABC का आधार BC=8 सेमी है, △PQR का आधार QR ज्ञात करना है।
ΔABC का क्षेत्रफल / ΔPQR का क्षेत्रफल
=BCQR43=8QR4QR=3×8QR=3×84=3×2=6
QR=6 सेमी।
प्रश्न 6
दो समरूप त्रिभुजों में से एक का क्षेत्रफल 48 वर्ग सेमी तथा एक भुजा का वर्ग 36 वर्ग सेमी है। यदि दूसरे त्रिभुज की संगत भुजा का वर्ग 24 वर्ग सेमी हो, तो दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :
एक त्रिभुज का क्षेत्रफल / दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल = एक त्रिभुज की भुजा का वर्ग / दूसरे त्रिभुज की भुजा का वर्ग
=48 / दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल =3624=32
या 3× दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल
=2×48
या दूसरे त्रिभुज का क्षेत्रफल
=2×483=2×16
=32 वर्ग सेमी
अभीष्ट त्रिभुज का क्षेत्रफल =32 वर्ग सेमी।
प्रश्न 7
यदि दो समरूप त्रिभुजों के क्षेत्रफल बराबर हों तो सिद्ध कीजिए कि वे त्रिभुज सर्वांगसम होते हैं। हल : दिया है : ΔABC∼ΔDEF तथा ar(ΔABC)=ar(ΔDEF)
हल :
दिया है : △ABC∼△DEF तथा ar(△ABC)=ar(ΔDEF)
सिद्ध करना है :
△ABC≅ΔDEF.
उपपत्ति : जब समरूप त्रिभुजों के क्षेत्रफलों का अनुपात उनकी संगत भुजाओं के वर्गों के अनुपात के
बराबर होता है, तब
∴ar(ΔABC)ar(ΔDEF)=BC2EF2
ar(ΔABC)=ar(ΔDEF)BC2EF2=1BC2=EF2 orBC=EF
△ABC तथा △DEF से,
∠ABC = ∠DEF (दोनों त्रिभुज समरूप हैं)
∠ACB = ∠DEF (दोनों त्रिभुज समरूप हैं)
BC=EF(सिद्ध किया जा चुका है)
△ABC≅△DEF. (SAS समरूपता से) इति सिद्धम्।
प्रश्न 8
सिद्ध कीजिए कि एक वर्ग की किसी भुजा पर बनाए गए समबाहु त्रिभुज का क्षेत्रफल उसी वर्ग के एक विकर्ण पर बनाए गए समबाहु त्रिभुज के क्षेत्रफल का आधा होता है।
हल :
दिया है : ABCD एक वर्ग है जिसकी भुजा AB तथा विकर्ण AC है। जिस पर दो समबाहु त्रिभुज ABP तथा ACQ बनाए गए हैं।
सिद्ध करना है :
ar(ΔABP)=12ar(ΔACQ)
उपपत्ति : ∵ समबाहु त्रिभुज का क्षेत्रफल =√34× (भुजा)2
ar(ΔABP)=(AB)2⋅√34
इसी प्रकार, विकर्ण AC पर बने समबाहु त्रिभुज का क्षेत्रफल,
ar(ΔACQ)=(AC)2⋅√34
ar(ΔABP)ar(ΔACQ)=(AB)2⋅√3(AC)2⋅√3=(ABAC)2=(ABAB√2)2[∵AC=AB√2]=(1√2)2ar(ΔABP)ar(ΔACQ)=12ar(ΔABP)=12⋅ar(ΔACQ).
प्रश्न 9
सिद्ध कीजिए कि दो समरूप त्रिभुजों के क्षेत्रफलों का अनुपात इनकी संगत माधिकाओं के अनुपात का वर्ग होता है।
हल :
दिया है : मान लीजिए दो समरूप △ABC तथा △PQR हैं जिनकी माध्यिकाएँ दी गयी हैं, जो क्रमशः AD तथा PM हैं।
ar(ΔABC)ar(△PQR)=AD2PM2.
परन्तु △ABC∼△PQR में, AD तथा PM उनकी संगत माध्यिकाएँ हैं।
∴
ΔABD∼ΔPQM में,
ar(ΔABD)ar(ΔPQM)=AD2PM2
हल :
∵ΔACB∼ΔAPQ
BC=8 सेमी, PQ=4 सेमी, BA=6.5 सेमी, AP=2.8 सेमी, CA तथा AQ का मान ज्ञात करना है।
प्रश्न 10
चित्र में △ACB तथा △APQ समरूप हैं। यदि BC=8 सेमी, PQ=4 सेमी, BA=6.5 सेमी, AP= 2.8 सेमी, तो CA तथा AQ का मान ज्ञात कीजिए।
∵ΔACB∼ΔAPQ
BC=8 सेमी, PQ=4 सेमी, BA=6.5 सेमी, AP=2.8 सेमी, CA तथा AQ का मान ज्ञात करना है।
BCAC=PQAP8CA=42.84×CA=8×2.8CA=8×2.84
=5.6 सेमी
BCPQ=BAAQ84=6.5AQAQ=6.5×48
=3.25 सेमी
CA=5.6 सेमी , AQ=3.25 सेमी।
प्रश्न 11
एक त्रिभुज ABC की भुजाओं AB,BC और CA के मध्य-बिन्दु क्रमशः D,E तथा F हैं। △DEF और △ABC के क्षेत्रफलों का अनुपात ज्ञात कीजिए।
हल :
∵AB तथा AC के मध्य-बिन्दु D तथा F हों, तब
DF‖BC
DF‖BE..........( i)
∵AB तथा BC के मध्य-बिन्दु D तथा E हों, तो
DE‖AC
DE‖AF........(ii)
समी. (i) से हमें BEFD एक समान्तर चतुर्भुज प्राप्त होता है। इसी प्रकार, समीकरण (ii) से हमें DEFA एक दूसरा समान्तर चतुर्भुज प्राप्त होता है।
△ABC तथा △DEF से,
△ABC तथा △DEF से,
∠DEF=∠BAC∠ABC=∠DFE
ΔABC∼ΔDEF(AA समरूपता से)
ar(ΔDEF)ar(ΔABC)=DF2BC2=(12BC)2BC2=1×BC24×BC2=14
[∵DF=12BC]
अतः : ar(ΔDEF):ar(ΔABC)=1:4.
प्रश्न 12
किसी समलम्ब' चतुर्भुज ABCD में AB‖DC. यदि △AED तथा △BEC समरूप हैं, जहाँ बिन्दु E विकर्णों का कटान बिन्दु है, सिद्ध कीजिए AD=BC.
हल :
दिया है : ABCD एक समलम्बं चतुर्भुज है जिसमें AB||DCऔर ΔAED तथा ΔBEC समरूप हैं।
सिद्ध करना है : AD=BC.
उपपत्ति ∵Δ ACD तथा ΔBDC एक ही आधार CD तथा दो समानान्तर रेखाओं AB||DC के बीच बने हैं।
Δ ACD का क्षेत्रफल =Δ BDC का क्षेत्रफल
दोनों पक्षों में Δ ECD का क्षेत्रफल घटाने पर Δ ACD का क्षेत्रफल -Δ ECD का क्षेत्रफल = ΔBDC का क्षेत्रफल -Δ ECD का क्षेत्रफल
ΔAED का क्षेत्रफल =(ΔBEC का क्षेत्रफल ) × ( ΔAED का क्षेत्रफल / ΔBEC का क्षेत्रफल )=1....(i)
ΔAED ~ ΔBEC
ΔAEC का क्षेत्रफल / ΔBEC का क्षेत्रफल
=AD2BC2..........(ii)
∵ दो समरूप त्रिभुजों के क्षेत्रफलों का अनुपात किन्हीं दो संगत भुजाओं के वर्गों के अनुपात के बराबर होता है।)
समी (i) और (ii) से हम प्राप्त करते हैं,
AD2BC2=1 or AD2=BC2AD=BC
प्रश्न 13
एक समलम्ब ABCD जिसमें AB‖DC है, के विकर्ण परस्पर बिन्दु O पर प्रतिच्छेद करते हैं। यदि AB=2CD हो तो त्रिभुजों AOB और COD के क्षेत्रफलों का अनुपात ज्ञात कीजिए।
हल :
∵AB‖DC(ABCD समलम्ब है)
जब AC तिर्यक रेखा हो, तब
∠CAB=∠ACD
∠OAB=∠1
AB‖DC
जब BD तिर्यक रेखा हो,
∠ABD=∠BDC∠ABO=∠ODC
अब ΔAOB तथा △COD में,
∠OAB=∠OCD(सिद्ध किया है)
∠ODC=∠ABO(सिद्ध किया है)
∠AOB=∠COD(शीर्षाभिमुख कोण)
ΔAOB∼ΔCOD(AAA समरूपता से)
∴ΔAOB का क्षेत्रफल : ΔCOD का क्षेत्रफल उत्तर
प्रश्न 14
△ABC में बिन्दु D तथा E भुजा AB तथा AC के क्रमशः मध्य बिन्दु हैं। सिद्ध कीजिए कि △ADE और △ABC समरूप हैं।
हल :
दिया है : △ABC में बिन्दु D, भुजा AB का मध्य बिन्दु तथा बिन्दु E, भुजा AC का मध्य बिन्दु है।
AD=DB तथा AE=ECADDB=1 तथा AEEC=1ADDB=AEEC
DE,ABC की भुजाओं AB तथा AC को एक ही अनुपात में काटती हैं। DE,BC के समान्तर होगी, अर्थात् DE‖BC.
∴DE,ABC की भुजाओं AB तथा AC को एक ही अनुपात में काटती हैं। ∴DE,BC के समान्तर होगी, अर्थात् DE‖BC.
अतः △ADE और △ABC समरूप हैं।
प्रश्न 15
दी गयी आकृति में, एक ही आधार BC पर दो त्रिभुज ABC और DBC बने हुए हैं। यदि AD,BC को O पर प्रतिच्छेद करे, तो दर्शाइए कि ar(ΔABC)ar(ΔDBC)=AODO है।
हल :
दिया है : दो त्रिभुज ABC तथा DBC एक ही आधार BC पर स्थित हैं तथा दोनों विकर्ण O पर प्रतिच्छेद करते हैं।
रचना : AL⊥BC तथा DM⊥BC खींचिए।
उपपति : ∠ALO=∠DMO=90°
ΔALO तथा ΔDMO से,
∠ALO=∠DMO (प्रत्येक 90∘ )
∠AOL=∠DOM (शीर्षाभिमुख कोण)
ΔALO∼ΔDMOALDM=AODO........(i)
ar(ΔABC)ar(ΔDBC)=12×BC×AL12×BC×DM=ALDMar(ΔABC)ar(ΔDBC)=AODO
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