अनुप्रयोग अभ्यास प्रश्न 8 के समान अभ्यास प्रश्न
अध्याय 8 पर समान अभ्यास प्रश्न
1. दिए गए वक्रों और रेखाओं के तल के नीचे क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए:
$\quad\quad$(i) $y=x^{2}, x=1, x=2$ और $x$-अक्ष
$\quad\quad$(ii) $y=x^{4}, x=1, x=5$ और $x$-अक्ष
उत्तर दिखाएं
हल
i. आवश्यक क्षेत्रफल द्वारा छायांकित क्षेत्र ADCBA को प्रस्तुत करता है
$ \begin{aligned} \text{ क्षेत्रफल ADCBA } & =\int_1^{2} y d x \\ & =\int_1^{2} x^{2} d x \\ & =[\frac{x^{3}}{3}]_1^{2} \\ & =\frac{8}{3}-\frac{1}{3} \\ & =\frac{7}{3} \text{ इकाई } \end{aligned} $
ii. आवश्यक क्षेत्रफल द्वारा छायांकित क्षेत्र ADCBA को प्रस्तुत करता है
$ \begin{aligned} \text{ क्षेत्रफल ADCBA } & =\int_1^{5} x^{4} d x \\ & =[\frac{x^{5}}{5}]_1^{5} \\ & =\frac{(5)^{5}}{5}-\frac{1}{5} \\ & =(5)^{4}-\frac{1}{5} \\ & =625-\frac{1}{5} \\ & =624.8 \text{ इकाई } \end{aligned} $
2. $y=|x+3|$ के ग्राफ को बनाएं और $\int _{-6}^{0}|x+3| d x$ का मूल्यांकन करें।
उत्तर दिखाएं
हल
दिया गया समीकरण $y=|x+3|$ है
$x$ और $y$ के संगत मान निम्नलिखित तालिका में दिए गए हैं।
| $x$ | -6 | -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $y$ | 3 | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
इन बिंदुओं को आलेखित करने पर, हमें $y=|x+3|$ के ग्राफ के निम्नलिखित रूप मिलता है।
ज्ञात है कि, $(x+3) \leq 0$ जब $-6 \leq x \leq-3$ और $(x+3) \geq 0$ जब $-3 \leq x \leq 0$
$ \begin{aligned} \therefore \int _{-6}^{0}|(x+3)| d x & =-\int _{-6}^{-3}(x+3) d x+\int _{-3}^{0}(x+3) d x \\ & =-[\frac{x^{2}}{2}+3 x] _{-6}^{-3}+[\frac{x^{2}}{2}+3 x] _{-3}^{0} \\ & =-[(\frac{(-3)^{2}}{2}+3(-3))-(\frac{(-6)^{2}}{2}+3(-6))]+[0-(\frac{(-3)^{2}}{2}+3(-3)]] \\ & =-[-\frac{9}{2}]-[-\frac{9}{2}] \\ & =9 \end{aligned} $
3. वक्र $y=\sin x$ के द्वारा $x=0$ और $x=2 \pi$ के बीच घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
उत्तर दिखाएं
हल
$y=\sin x$ के ग्राफ को खींचा जा सकता है
$\therefore$ आवश्यक क्षेत्रफल $=$ क्षेत्र $OABO+$ क्षेत्र $BCDB$
$ \begin{aligned} & =\int_0^{\pi} \sin x d x+|\int _{\pi}^{2 \pi} \sin x d x| \\ & =[-\cos x]_0^{\pi}+|[-\cos x] _{\pi}^{2 \pi}| \\ & =[-\cos \pi+\cos 0]+|-\cos 2 \pi+\cos \pi| \\ & =1+1+|(-1-1)| \\ & =2+|-2| \\ & =2+2=4 \text{ इकाई } \end{aligned} $
निम्नलिखित प्रश्न 4 से 5 तक दिए गए अभ्यास में सही उत्तर का चयन कीजिए।
4. वक्र $y=x^{3}$, x-अक्ष और अपवर्तक $x=-2$ और $x=1$ द्वारा घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल है
$\quad\quad$(A) -9
$\quad\quad$(B) $\frac{-15}{4}$
$\quad\quad$(C) $\frac{15}{4}$
$\quad\quad$(D) $\frac{17}{4}$
उत्तर दिखाएं
हल
आवश्यक क्षेत्रफल $=\int _{-2}^{1} y d x$
1 धनात्मक और ऋणात्मक क्षेत्र की पहचान करें:
-
हम जानते हैं कि वक्र x = -2 और x = 0 के बीच x-अक्ष के नीचे गिर जाता है (लगभग x = -1 के बिंदु पर)।
-
इसलिए, हम वक्र के तल के नीचे क्षेत्रफल की गणना दो खंडों में करेंगे:
- x-अक्ष के ऊपर क्षेत्रफल: x = 0 से x = 1 तक (धनात्मक)
- x-अक्ष के नीचे क्षेत्रफल: x = -2 से x = 0 तक (ऋणात्मक)
2 सीमित समाकलन बनाएं:
- x-अक्ष के ऊपर क्षेत्रफल: ∫₀¹ (x^3) dx
- x-अक्ष के नीचे क्ष त्रफल: ∫-20 (x^3) dx (यहां ऋणात्मक चिह्न का ध्यान रखें ताकि x-अक्ष के नीचे क्षेत्रफल को गिना जा सके)
3 समाकलन का मूल्यांकन करें: पिछले चरण के जैसे ही शक्ति नियम का उपयोग करते हुए:
- x-अक्ष के ऊपर क्षेत्रफल: [(x^4)/4]₀¹ = (1/4)
- x-अक्ष के नीचे क्षेत्रफल: |[(-x^4)/4]₋²⁰| = (16/4) (धनात्मक क्षेत्रफल को गिनने के लिए अंतर्गत धनात्मक मान लें)
4 समाप्त घिरे क्षेत्रफल की गणना करें:
- समाप्त घिरे क्षेत्रफल = x-अक्ष के ऊपर क्षेत्रफल + x-अक्ष के नीचे क्षेत्रफल = (1/4) + (16/4) = 17/4
सही विकल्प D है।
5. वक्र $y=x|x|, x$-अक्ष और अपवर्तक $x=-1$ और $x=1$ द्वारा घिरे क्षेत्रफल को निम्न द्वारा दिया गया है
$\quad\quad$(A) 0
$\quad\quad$(B) $\frac{1}{3}$
$\quad\quad$(C) $\frac{2}{3}$
$\quad\quad$(D) $\frac{4}{3}$
[संकेत : $y=x^{2}$ यदि $x>0$ और $y=-x^{2}$ यदि $.x<0$].
उत्तर दिखाएं
हल
अभीष्ट क्षेत्रफल $=\int _{-1}^{1} y d x$
$=-\int _{-1}^{1} x|x| d x$
$=\int _{-1}^{0} x^{2} d x+\int_0^{1} x^{2} d x$
$=-[\frac{x^{3}}{3}] _{-1}^{0}+[\frac{x^{3}}{3}]_0^{1}$
$=-(-\frac{1}{3})+\frac{1}{3}$
$=\frac{2}{3}$ इकाई
इसलिए, सही उत्तर C है।