अध्याय 3 त्रिकोणमितीय फलन अभ्यास 3.1
अभ्यास 3.1
1. निम्नलिखित डिग्री मापों के संगत रेडियन माप ज्ञात कीजिए:
(i) $25^{\circ}$
(ii) $-47^{\circ} 30^{\prime}$
(iii) $240^{\circ}$
(iv) $520^{\circ}$
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उत्तर :
(i) $25^{\circ}$
हम जानते हैं कि $180^{\circ}=\pi$ रेडियन
$\therefore \ \ 25^{\circ}=\dfrac{\pi}{180} \times 25$ रेडियन $=\dfrac{5 \pi}{36}$ रेडियन
(ii) $-47^{\circ} 30^{\prime}$
$- 47^{\circ} 30^{\prime}={ }{-47 \dfrac{1}{2}}$ $\qquad[1^{\circ}=60^{\prime}]$
$\hspace{1.3cm}=\dfrac{-95}{2}$ डिग्री
क्योंकि $180^{\circ}=\pi$ रेडियन
$\dfrac{-95}{2}$ डिग्री $=\dfrac{\pi}{180} \times\left(\dfrac{-95}{2}\right)$ रेडियन
$\hspace{1.8cm}=\left(\dfrac{-19}{36 \times 2}\right) \pi$ रेडियन
$\hspace{1.8cm}=\dfrac{-19}{72} \pi$ रेडियन
$\therefore \ \ -47^{\circ} 30^{\prime}=\dfrac{-19}{72} \pi$ रेडियन
(iii) $240^{\circ}$
हम जानते हैं कि $180^{\circ}=\pi$ रेडियन
$\therefore \ \ 240^{\circ}=\dfrac{\pi}{180} \times 240$ रेडियन $=\dfrac{4}{3} \pi$ रेडियन
(iv) $520^{\circ}$
हम जानते हैं कि $180^{\circ}=\pi$ रेडियन
$\therefore \ \ 520^{\circ}=\dfrac{\pi}{180} \times 520$ रेडियन $=\dfrac{26 \pi}{9}$ रेडियन
2. निम्नलिखित रेडियन मापों के संगत डिग्री माप ज्ञात कीजिए $\bigg($ $\pi=\dfrac{22}{7}$ का उपयोग कीजिए $\bigg)$
(i) $\dfrac{11}{16}$
(ii) $-4$
(iii) $\dfrac{5 \pi}{3}$
(iv) $\dfrac{7 \pi}{6}$
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उत्तर :
(i) $\dfrac{11}{16}$
हम जानते हैं कि $\pi$ रेडियन $=180^{\circ}$
$\therefore \ \ \dfrac{11}{16}$ रेडियन $=\dfrac{180}{\pi} \times \dfrac{11}{16}$ डिग्री
$\hspace{2cm}=\dfrac{45 \times 11}{\pi \times 4}$ डिग्री
$\hspace{2cm}=\dfrac{45 \times 11 \times 7}{22 \times 4}$ डिग्री $=\dfrac{315}{8}$ डिग्री
$\hspace{2cm}=39 \dfrac{3}{8}$ डिग्री
$\hspace{2cm}=39^{\circ}+\dfrac{3 \times 60}{8}$ मिनट $\quad[1^{\circ}=60^{\prime}]$
$\hspace{2cm}=39^{\circ}+22^{\prime}+\dfrac{1}{2}$ मिनट
$\hspace{2cm}=39^{\circ} 22^{\prime} 30^{\prime \prime} \quad[1^{\prime}=60^{\prime \prime}]$
(ii) $-4$
हम जानते हैं कि $\pi$ रेडियन $=180^{\circ}$
$ \begin{aligned} -4 \text{ रेडियन } & =\dfrac{180}{\pi} \times(-4) \text{ डिग्री }=\dfrac{180 \times 7(-4)}{22} \text{ डिग्री } \\ & =\dfrac{-2520}{11} \text{ डिग्री }=-229 \dfrac{1}{11} \text{ डिग्री } \\ & =-229^{\circ}+\dfrac{1 \times 60}{11} \text{ मिनट } \quad[1^{\circ}=60^{\prime}] \\ & =-229^{\circ}+5^{\prime}+\dfrac{5}{11} \text{ मिनट } \\ & =-229^{\circ} 5^{\prime} 27^{\prime \prime} \quad[1^{\prime}=60^{\prime \prime}] \end{aligned} $
(iii) $\dfrac{5 \pi}{3}$
हम जानते हैं कि $\pi$ रेडियन $=180^{\circ}$
$\therefore \ \ \dfrac{5 \pi}{3}$ रेडियन $=\dfrac{180}{\pi} \times \dfrac{5 \pi}{3}$ डिग्री $=300^{\circ}$
(iv) $\dfrac{7 \pi}{6}$
हम जानते हैं कि $\pi$ रेडियन $=180^{\circ}$
$\therefore \ \ \dfrac{7 \pi}{6}$ रेडियन $=\dfrac{180}{\pi} \times \dfrac{7 \pi}{6}=210^{\circ}$
3. एक चक्र के द्वारा एक मिनट में 360 चक्र बनते हैं। एक सेकंड में इसके केंद्र पर बने कोण के कितने रेडियन होते हैं?
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Answer :
चक्र द्वारा एक मिनट में बनाए गए चक्रों की संख्या $=360$
$\therefore \ \ $ चक्र द्वारा एक सेकंड में बनाए गए चक्रों की संख्या $=\dfrac{360}{60}=6$
एक पूर्ण चक्र में, चक्र द्वारा केंद्र पर बने कोण की माप $2 \pi$ रेडियन होती है।
इसलिए, 6 पूर्ण चक्र में, इसके केंद्र पर बने कोण की माप $6 \times 2 \pi$ रेडियन, अर्थात $12 \pi$ रेडियन होती है।
इसलिए, एक सेकंड में चक्र द्वारा केंद्र पर बने कोण की माप $12 \pi$ रेडियन होती है।
4. एक वृत्त के केंद्र पर बने कोण के डिग्री माप की गणना कीजिए, जिसकी त्रिज्या $100$ सेमी है और जिसके द्वारा एक चाप की लंबाई $22$ सेमी है $\bigg($ उपयोग करें $\pi=\dfrac{22}{7}\bigg)$
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Answer :
हम जानते हैं कि एक वृत्त की त्रिज्या $r$ इकाई हो, तो एक चाप की लंबाई $l$ इकाई द्वारा केंद्र पर बने कोण की माप $\theta$ रेडियन होती है, तो $\theta=\dfrac{l}{r}$
इसलिए, $r =100$ सेमी, $l=22$ सेमी, हमें प्राप्त होता है
$\hspace{1.3cm}\theta=\dfrac{22}{100}$ रेडियन $=\dfrac{180}{\pi} \times \dfrac{23}{100}$ डिग्री $=\dfrac{180 \times 7 \times 22}{22 \times 100}$ डिग्री
$\hspace{1.5cm}=\dfrac{126}{10}$ डिग्री $=12 \dfrac{3}{5}$ डिग्री $=12^{\circ} 36^{\prime} \quad[1^{\circ}=60^{\prime}]$
इसलिए, आवश्यक कोण $12^{\circ} 36^{’}$ है
5. 40 सेमी व्यास के एक वृत्त में, एक जीवा की लंबाई 20 सेमी है। जीवा के लघु चाप की लंबाई ज्ञात कीजिए।
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Answer :
वृत्त का व्यास $=40$ सेमी
$\therefore \ \ $ वृत्त की त्रिज्या $(r)$ $=\dfrac{40}{2}$ सेमी $=20$ सेमी
मान लीजिए $AB$ एक जीवा है (लंबाई $=20$ सेमी) वृत्त की।
$\triangle OAB$ में,
$OA=OB=$ वृत्त की त्रिज्या $=20$ सेमी
इसके अतिरिक्त, $AB=20$ सेमी
इसलिए, $\triangle OAB$ एक समबाहु त्रिभुज है।
$\therefore \ \ \ \theta=60^{\circ}=\dfrac{\pi}{3}$ रेडियन
हम जानते हैं कि एक वृत्त की त्रिज्या $r$ इकाई हो, तो एक चाप की लंबाई $l$ इकाई वृत्त के केंद्र पर कोण $\theta$ रेडियन बनाता है, तो $\theta=\dfrac{l}{r}$
$\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{\overline{AB}}{20} \rightarrow \overline{AB}=\dfrac{20 \pi}{3}$ सेमी
6. दो वृत्तों में, समान लंबाई के चाप केंद्र पर $60^{\circ}$ और $75^{\circ}$ कोण बनाते हैं, तो उनकी त्रिज्याओं के अनुपात ज्ञात कीजिए।
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Answer :
मान लीजिए दो वृत्तों की त्रिज्याएँ ${r_1}$ और ${r_2}$ हैं। मान लीजिए एक चाप की लंबाई वृत्त के केंद्र पर $r_1$ के वृत्त में $60^{\circ}$ कोण बनाती है, जबकि एक चाप की लंबाई वृत्त के केंद्र पर $r_2$ के वृत्त में $75^{\circ}$ कोण बनाती है।
अब, $60^{\circ}=\dfrac{\pi}{3}$ रेडियन और $75^{\circ}=\dfrac{5 \pi}{12}$ रेडियन
हम जानते हैं कि एक वृत्त की त्रिज्या $r$ इकाई हो, तो एक चाप की लंबाई $l$ इकाई वृत्त के केंद्र पर कोण $\theta$ रेडियन बनाता है, तो
$\theta=\dfrac{l}{r}$ या $l=r \theta$
$\therefore \ \ l=\dfrac{r_1 \pi}{3}$ और $l=\dfrac{r_2 5 \pi}{12}$
$\Rightarrow \dfrac{r_1 \pi}{3}=\dfrac{r_2 5 \pi}{12}$
$\Rightarrow r_1=\dfrac{r_2 5}{4}$
$\Rightarrow \dfrac{r_1}{r_2}=\dfrac{5}{4}$
इस प्रकार, त्रिज्याओं का अनुपात $5:4$ है।
7. एक स्प्रिंग के लंबाई $75 cm$ है और इसके छोर एक चाप के रूप में $10 cm$, $15 cm$ और $21 cm$ लंबाई तय करता है, तो इसके द्वारा बनाए गए कोण को रेडियन में ज्ञात कीजिए।
(i) $10 cm$
(ii) $15 cm$
(iii) $21 cm$
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Answer :
हम जानते हैं कि एक वृत्त की त्रिज्या $r$ इकाई हो, तो एक चाप की लंबाई $l$ इकाई वृत्त के केंद्र पर $\theta$ रेडियन का कोण बनाता है, तो $\theta=\dfrac{l}{r}$ दिया गया है कि $r=75 cm$
(i) यहाँ, $l=10 cm$
$\hspace{1.1cm}\theta=\dfrac{10}{75}$ रेडियन $=\dfrac{2}{15}$ रेडियन
(ii) यहाँ, $l=15 cm$
$\hspace{1.2cm}\theta=\dfrac{15}{75}$ रेडियन $=\dfrac{1}{5}$ रेडियन
(iii) यहाँ, $l=21 cm$
$\hspace{1.2cm}\theta=\dfrac{21}{75}$ रेडियन $=\dfrac{7}{25}$ रेडियन