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सिद्ध कीजिए कि प्रदत्त पृष्ठ एवं महत्तम आयतन के बेलन की ऊँचाई आधार के व्यास के बराबर होती है।

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Question

सिद्ध कीजिए कि प्रदत्त पृष्ठ एवं महत्तम आयतन के बेलन की ऊँचाई आधार के व्यास के बराबर होती है।

Sum
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Solution

मान लीजिए r वृत्ताकार आधार की त्रिज्या है, h ऊँचाई है और S एक लम्ब वृत्तीय बेलन का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल है, तो S = 2πr2 + 2πrh.

मान लीजिए कि उपरोक्त आयामों वाले सिलेंडर का आयतन V है।

∴ `V = pir^2h = pir^2 ((S - 2pir^2)/(2pir))`

`(∵ S = 2pir^2 + 2pirh, ∴ h = (S - 2pir^2)/(2pir))`

`= r/2 (S - 2pir^2)`

⇒ `V = (sr)/2 - pir^3`

x के संबंध में विभेद करने पर, हमें प्राप्त होता है

`(dV)/(dr) = S/2- 3pir^2`

अधिकतम/न्यूनतम मात्रा के लिए,

`(dV)/(dr) = 0`

⇒ `S/2-3pir^2 = 0`

⇒ `r^2 = S/(6pi)`

⇒ `r = sqrt(S/(6pi))`

`(d^2V)/(dr^2) = -6pir`

तथा `((d^2V)/(dr^2))_(r sqrt (S/(6pi)))`

`= -6pi sqrt (S/(6pi)) < 0`

⇒ V का मान अधिकतम है, `r = sqrt (S/ (6pi))`

जब, `r = sqrt (S/ (6pi)),`  तब

`h = (S- 2pi (S/(6pi)))/ (2pi sqrt (S/ (6pi))) = (4pi (S/ (6pi)))/ (2pi sqrt (S/ (6pi)))`

⇒ `h = 2 sqrt (S/(6pi)) = 2` त्रिज्या = व्यास.

अतः आयतन अधिकतम तब होता है जब ऊंचाई आधार के व्यास के बराबर होती है।

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उच्चतम और निम्नतम - एक संवृत्त अंतराल में किसी फलन का उच्चतम और निम्नतम मान
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Chapter 6: अवकलज के अनुप्रयोग - प्रश्नावली 6.3 [Page 186]

APPEARS IN

NCERT Ganit Bhag 1 aur 2 [Hindi] Class 12
Chapter 6 अवकलज के अनुप्रयोग
प्रश्नावली 6.3 | Q 20. | Page 186

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यदि लाभ फलन p(x) = 41 - 72x - 18x2 से प्रदत्त है तो किसी कंपनी द्वारा अर्जित उच्चतम लाभ ज्ञात कीजिए।


निम्नलिखित दिए गए फलन के उच्चतम या निम्नतम मान, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए:

f(x) = (2x - 1)2 + 3


निम्नलिखित दिए गए फलन के उच्चतम या निम्नतम मान, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए:

f(x) = 9x2 + 12x + 2


निम्नलिखित दिए गए फलन के उच्चतम या निम्नतम मान, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए:

g(x) = x3 + 1


निम्नलिखित फलन के स्थानीय उच्चतम या निम्नतम, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए तथा स्थानीय उच्चतम या स्थानीय निम्नतम माने, जैसी स्थिति हो, भी ज्ञात कीजिए।

f(x) = x2


निम्नलिखित फलन के स्थानीय उच्चतम या निम्नतम, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए तथा स्थानीय उच्चतम या स्थानीय निम्नतम माने, जैसी स्थिति हो, भी ज्ञात कीजिए।

g(x) = x3 - 3x


निम्नलिखित फलन के स्थानीय उच्चतम या निम्नतम, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए तथा स्थानीय उच्चतम या स्थानीय निम्नतम माने, जैसी स्थिति हो, भी ज्ञात कीजिए।

`h(x) = sin x + cos x, 0 < x < pi/2`


निम्नलिखित फलन के स्थानीय उच्चतम या निम्नतम, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए तथा स्थानीय उच्चतम या स्थानीय निम्नतम माने, जैसी स्थिति हो, भी ज्ञात कीजिए।

f(x) = x3 - 6x2 + 9x + 15


निम्नलिखित फलन के स्थानीय उच्चतम या निम्नतम, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए तथा स्थानीय उच्चतम या स्थानीय निम्नतम माने, जैसी स्थिति हो, भी ज्ञात कीजिए।

g(x) `= 1/(x^2 + 2)`


निम्नलिखित फलन के स्थानीय उच्चतम या निम्नतम, यदि कोई हो तो ज्ञात कीजिए तथा स्थानीय उच्चतम या स्थानीय निम्नतम माने, जैसी स्थिति हो, भी ज्ञात कीजिए।

f(x) `= x sqrt(1 - x), 0 < x < 1`


प्रदत्त अंतराल में निम्नलिखित फलन के निरपेक्ष उच्चतम मान और निरपेक्ष निम्नतम मान ज्ञात कीजिए।

f(x) = x3, x ∈ [-2, 2]


प्रदत्त अंतराल में निम्नलिखित फलन के निरपेक्ष उच्चतम मान और निरपेक्ष निम्नतम मान ज्ञात कीजिए।

f(x) = (x - 1)2 + 3, x `in` [-3, 1]


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