English

Revision: वर्तुळ Mathematics 2 - Geometry [गणित २ - भूमिती] SSC (Marathi Medium) 10th Standard Board Exam [इयत्ता १० वी] Maharashtra State Board

Advertisements

Theorems and Laws [17]

वरील आकृतीत, C केंद्र असलेल्या वर्तुळाला A या बाह्यबिंदूतून AB आणि AD हे स्पर्शिकाखंड काढले आहेत. तर सिद्ध करा:

∠A = `1/2` [m(कंस BYD) - m(कंस BXD)]

पक्ष: C केंद्र असलेल्या वर्तुळाला A या बाह्यबिंदूतून AB आणि AD हे स्पर्शिकाखंड काढले आहेत.

साध्य: ∠A = `1/2` [m(कंस BYD) - m(कंस BXD)]

सिदूधता:

ABCD मध्ये,

∠A + ∠B + ∠C + ∠D = 360°  ...[चौकोनाच्या कोनांची बेरीज 360° असते.]

∴ ∠A + 90° + ∠C + 90° = 360° ...[स्पर्शिका-त्रिज्या प्रमेय]

∴ ∠A + ∠C = 360° - 90° - 90°

∴ ∠A + ∠C = 180°  ...(i)

लक्षात घ्या, m(कंस BXD) = ∠C ...(ii)[लघुकंसाची व्याख्या]

∴ ∠A + m(कंस BXD) = 180°  ..[(i) व (ii) वरून]

∴ ∠A = 180° - m(कंस BXD)  ...(iii)

तसेच, m(कंस BXD) + m(कंस BYD) = 360°  ...[वर्तुळाचे माप 360° असते.]

∴ `(m("कंस BXD"))/2 + (m("कंस BYD"))/2` = 180°  ...(iv) [दोन्ही बाजूंना 2 ने भागून]

∴ ∠A = `(m("कंस BXD"))/2 + (m("कंस BYD"))/2` - m(कंस BXD)  ...[(iii) व (iv) वरून]

∴ ∠A = `1/2` [m(कंस BYD) - m(कंस BXD)] हे सिद्ध होते.

खालील प्रमेय सिद्ध करा:

वर्तुळाच्या बाह्यभागातील बिंदूपासून त्या वर्तुळाला काढलेले स्पर्शिकाखंड एकरूप असतात.

 

पक्ष: A हे वर्तुळाचे केंद्र आहे. बाह्य बिंदू D मधून जाणारे स्पर्शिका P आणि Q या बिंदूंवर वर्तुळाला स्पर्श करतात.

साध्य: रेख DP ≅ रेख DQ

रचना: रेख AP आणि रेख AQ काढा.

सिद्धता: ΔPAD आणि ΔQAD मध्ये,

रेख PA ≅ रेख QA  ...[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या]

रेख AD ≅ रेख AD  ...[सामाईक भुजा]

∠APD = ∠AQD = 90°  ...[स्पर्शिका-त्रिज्या प्रमेय]

∴ ΔPAD ≅ ΔQAD  ...[कर्णभुजा कसोटी]

∴ रेख DP ≅ रेख DQ  ...[एकरूप त्रिकोणांच्या संगत बाजू]

आकृतीत रेख RM आणि रेख RN हे केंद्र O असलेल्या वर्तुळाचे स्पर्शिका खंड आहेत, तर रेख OR हा ∠MRN आणि ∠MON या दोन्ही कोनांचा दुभाजक आहे, हे सिद्ध करण्यासाठी खालील कृती पूर्ण करा.

सिद्धता:

ΔRMO आणि ΔRNO यांमध्ये,

∠RMO ≅ ∠RNO = 90° ...............[`square`]

कर्ण OR ≅ कर्ण OR …..............[`square`]

बाजू OM ≅ बाजू [`square`]  ..........…[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या]

∴ ΔRMO ≅ ΔRNO ….......[`square`]

∠MOR ≅ ∠NOR

तसेच, ∠MRO ≅ [`square`] ......................[`square`]

∴ रेख OR ∠MRN आणि ∠MON या दोन्ही कोनांची दुभाजक आहे.

ΔRMO आणि ΔRNO यांमध्ये,

∠RMO ≅ ∠RNO = 90° ...............[स्पर्शिका-त्रिज्या प्रमेय] 

कर्ण OR ≅ कर्ण OR …..............[सामाईक बाजू]

बाजू OM ≅ बाजू ON  ..........…[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या]

∴ ΔRMO ≅ ΔRNO ….......[कर्णभुजा कसोटी] 

∠MOR ≅ ∠NOR

तसेच, ∠MRO ≅ ∠NRO ......................[एकरूप त्रिकोणांचे संगत कोन]

∴ रेख OR ∠MRN आणि ∠MON या दोन्ही कोनांची दुभाजक आहे.  

पक्ष: काटकोन ΔABC मध्ये एक वर्तुळ अंतर्लिखित केलेले आहे, ∠ACB = 90°. वर्तुळाची त्रिज्या r आहे.

साध्य: 2r = a + b – c 

 

सोबतच्या आकृतीत,

`{:("AF" = "AE"),("FB" = "BD"),("EC" = "DC"):}}`  .....(i) [स्पर्शिकाखंडाचे प्रमेय]

`square`ODCE मध्ये,

∠ECD = 90°  ....…[∵ ∠ACB = 90°, A – E – C, B – D – C]

`{:(∠"ODC" = 90^circ),(∠"OEC" = 90^circ):}}`  ......[स्पर्शिका-त्रिज्या प्रमेय]

∴ ∠EOD = 90° .............[`square`ODCE चा उर्वरित कोन]

∴ `square`ODCE हा आयत आहे.

तसेच, OE = OD = r ........[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या]

∴ `square`ODCE हा चौरस आहे. ….....[जर आयताच्या संलग्न बाजू समान असतील, तर तो चौरस असतो.]

∴ OE = OD = CD = CE = r .....(ii) [चौरसाच्या बाजू]

आता, उजवी बाजू = a + b – c

= BC + AC – AB

= (BD + DC) + (AE + EC) – (AF + FB) …[B–D–C, A–E–C, A–F–B]

= (FB + r) + (AF + r) – (AF + FB)… [(i) व (ii) वरून]

= FB + r + AF + r – AF – FB

= 2r

= डावी बाजू

∴ 2r = a + b – c

दोन असमान (भिन्न) त्रिज्यांच्या वर्तुळांमध्ये जर AB आणि CD त्यांच्या सामाईक स्पर्शिका असतील, तर रेख AB ≅ रेख CD दाखवा.

 

पक्ष: AB आणि CD ह्या दोन्ही वर्तुळांच्या सामाईक स्पर्शिका आहेत.

साध्य: रेख AB ≅ रेख CD

रचना: रेख AB आणि रेख CD अशा वाढवा, की त्या बिंदू E, वर परस्परांना छेदतील, तसेच A – B – E, C – D – E.

सिद्धता: 

आकृतीमध्ये,

`{:("AE" = "CE"),("BE" = "DE"):}}`  ......(i) [स्पर्शिकाखंडाचे प्रमेय]

आता, AE = CE

∴ AB + BE = CD + DE …[A – B – E, C – D – E]

∴ AB + DE = CD + DE …[(i) वरून]

∴ AB = CD

∴ रेख AB ≅ रेख CD

आकृतीमध्ये, बिंदू O वर्तुळकेंद्र आणि रेख AB व रेख AC हे सपर्शिकाखंड आहेत. जर वर्तुळाची त्रिज्या r असेल आणि l(AB) = r असेल, तर `square`ABOC हा चौरस होतो हे दाखवण्यासाठी खालील कृती पूर्ण करा.

सिद्धता:

रेख OB आणि OC काढा. 

l(AB) = r ..........…[पक्ष] (i)

AB = AC ..............`square` (ii)

परंतु, OB = OC = r .............`square` (iii)

∴ (i), (ii) व (iii) वरून

AB = `square` = OB = OC = r

∴ `square`ABOC हा `square` चौकोन आहे.

तसेच, ∠OBA = `square` .........[स्पर्शिका-त्रिज्या प्रमेय]

एक कोन काटकोन असणारा `square` चौकोन चौरस होतो.

∴ `square`ABOC हा चौरस आहे.

रेख OB आणि OC काढा. 

l(AB) = r ..........…[पक्ष] (i)

AB = AC ..............[स्पर्शिकाखंडाचे प्रमेय] (ii) 

परंतु, OB = OC = r .............[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या] (iii) 

∴ (i), (ii) व (iii) वरून

AB = AC = OB = OC = r

∴ `square`ABOC हा समभुज चौकोन आहे. 

तसेच, ∠OBA = 90° .........[स्पर्शिका-त्रिज्या प्रमेय]

एक कोन काटकोन असणारा समभुज चौकोन चौरस होतो.

∴ `square`ABOC हा चौरस आहे.  

 

वरील आकृतिमध्ये दाखविल्याप्रमाणे, ΔABC च्या बाजू BC वरील P बिंदूत एक वर्तुळ बाहेरून स्पर्श करते. वाढवलेल्या रेषा AC व रेषा AB, त्या वर्तुळाला अनुक्रमे बिंदू N व बिंदू M मध्ये स्पर्श करतात. तर सिद्ध करा: AM = `1/2`(ΔABC ची परिमिती)

पक्ष: रेख AN व रेख AM हे वर्तुळाचे स्पर्शिकाखंड आहे.

साध्य: AM = `1/2`(ΔABC ची परिमिती) 

सिद्धता:

1. रेख AN व रेख AM हे वर्तुळाचे स्पर्शिकाखंड आहे.    ...[पक्ष]

2. वर्तुळाच्या बाह्यबिंदूतून वर्तुळाला काढलेले स्पर्शिकाखंड एकरूप असतात. ...[स्पर्शिकाखंडाचे प्रमेय]

3. AN = AM

4. CP = CN

5. BP = BM

6. ΔABC ची परिमिती = AB + AC + BC

= AB + AC + BP + CP

= AB + AC + BM + CN     ...[(4) आणि (5) वरून]

= AB + BM + AC + CN

= AM + AN

7. ΔABC ची परिमिती = AM + AM      ...[विधान (3) वरून]

8. ΔABC ची परिमिती = 2AM

∴ AM = `1/2` × (ΔABC ची परिमिती)

आकृती मध्ये, जीवा AB ≅ जीवा CD, तर सिद्ध करा - कंस AC ≅ कंस BD

जीवा AB ≅ जीवा CD  ....[पक्ष]

∴ कंस AB ≅ कंस CD ....[एकाच वर्तुळाच्या एकरूप जीवांचे संगत कंस एकरूप असतात.]

∴ m(कंस AB) = m(कंस CD)

∴ m(कंस AC) + m(कंस BC) = m(कंस BC) + m(कंस BD) .....[कंसांच्या मापांच्या बेरजेचा गुणधर्म]

∴ m(कंस AC) = m(कंस BD)

∴ कंस AC ≅ कंस BD

एकाच वर्तुळाच्या एकरूप कंसांच्या संगत जीवा एकरूप असतात हे प्रमेय रिकाम्या जागा भरून पूर्ण करा.

पक्ष : केंद्र B असलेल्या वर्तुळात कंस APC ≅ कंस DQE

साध्य : जीवा AC ≅ जीवा DE

सिद्धता : ΔABC आणि ΔDBE यांमध्ये,

बाजू AB ≅ बाजू DB ….........`square`

बाजू BC ≅ बाजू `square` ........`square`

∠ABC ≅ ∠DBE ...............[एकरूप कंसांची व्याख्या]

ΔABC ≅ ΔDBE .......................`square`

जीवा AC ≅ जीवा DE ..........[एकरूप त्रिकोणांच्या संगत बाजू] 

सिद्धता :

ΔABC आणि ΔDBE यांमध्ये,

बाजू AB ≅ बाजू DB ….........[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या]

बाजू BC ≅ बाजू BE ........[एकाच वर्तुळाच्या त्रिज्या]

∠ABC ≅ ∠DBE ...............[एकरूप कंसांची व्याख्या]

ΔABC ≅ ΔDBE .......................[एकरूपतेची बाकोबा कसोटी]

जीवा AC ≅ जीवा DE ..........[एकरूप त्रिकोणांच्या संगत बाजू]   

वर्तुळाच्या जीवा AB आणि CD परस्परांना त्याच वर्तुळाच्या अंतर्भागातील बिंदू M मध्ये छेदतात, तर CM × BD = BM × AC हे सिद्ध करा. 

 

पक्ष: जीवा AB आणि CD परस्परांना बिंदू M मध्ये छेदतात.

साध्य: CM × BD = BM × AC

सिद्धता:

ΔAMC आणि ΔDMB मध्ये,

∠AMC ≅ ∠DMB ............[विरुद्ध कोन]

∠ACD ≅ ∠ABD ........[एकाच कंसातील अंतर्लिखित कोन]

∴ ΔAMC ∼ ∠ABD ..........[समरूपतेची कोको कसोटी]

∴ `"CM"/"BM" = "AC"/"BD"` ...........[समरूप त्रिकोणांच्या संगत बाजू]

∴ CM × BD = BM × AC 

आकृतीमध्ये, ΔABC हा समभुज त्रिकोण आहे. ∠B चा कोनदुभाजक ΔABC च्या परिवर्तुळाला बिंदू P मध्ये छेदत असेल, तर सिद्ध करा: CQ = CA.

 

ΔABC हा समभुज त्रिकोण आहे.

∴ ∠ABC = ∠ACB = ∠BAC = 60° .....(i) [समभुज त्रिकोणाचे कोन]

∠CBP = `1/2`∠ABC ........[किरण BP ∠B ला दुभागतो.]

∴ ∠CBP = `1/2 xx 60^circ` ....[(i) वरून]

∴ ∠CBP = 30°

∠CBP = ∠CAP = 30° ..........…[एकाच कंसात अंतर्लिखित केलेले कोन]

∴ ∠CAQ = 30° …(ii) [A - P - Q]

ΔABC मध्ये,

∠BAQ = ∠BAC + ∠CAQ ........[कोनांच्या बेरजेचा गुणधर्म]

∴ ∠BAQ = 60° + 30° .......[(i) व (ii) वरून]

∴ ∠BAQ = 90°

तसेच, ∠ABQ = 60° .......[(i) व B - C - Q वरून]

∴ ∠BQA = 30° ...[ΔABQ चा उर्वरित कोन]

∴ ∠CQA = 30° .....(iii) [B - C - Q]

ΔCQA मध्ये,

∠CAQ = ∠CQA ......[(ii) व (iii) वरून]

∴ CQ = CA ...........[समद्विभुज त्रिकोणाच्या प्रमेयाचा व्यत्यास]

खालील प्रमेय सिद्ध करा:

एकाच कंसात अंतर्लिखित झालेले सर्व कोन एकरूप असतात.

कंस PTR हा ∠PQR ने अंतर्खंडित केला आहे.

कंस PTR हा ∠PSR ने अंतर्खंडित केला आहे.

∠PQR = `1/2`m(कंस PTR) आणि ......(i) [अंतर्लिखित कोनाचे प्रमेय]

∠PSR = `1/2`m(कंस PTR) ...............(ii) [अंतर्लिखित कोनाचे प्रमेय]

∴ ∠PQR ≅ ∠PSR ............[(i) व (ii) वरून] 

खालील आकृतीमध्ये, P केंद्र असलेले वर्तुळ ΔABC मध्ये अंतर्लिखित असून बाजू AB, बाजू BC व बाजू AC ला अनुक्रमे L, M व N बिंदूत स्पर्श करते. या वर्तुळाची त्रिज्या r आहे. सिद्ध करा, की : A(ΔABC) = `1/2`(AB + BC + AC) × r

 

 

पक्ष: बाजू AB, बाजू BC व बाजू AC वर्तुळाला अनुक्रमे L, M व N बिंदूत स्पर्श करतात. त्रिज्या = r

साध्य: A(ΔABC) = `1/2`(AB + BC + AC) × r

रचना: रेख PM, रेख PN, रेख PL, रेख AP, रेख BP आणि रेख CP जोडा.

सिद्धता: 

बाजू BC वर्तुळाला M बिंदूत स्पर्श करते.

∴ रेख PM ⊥ रेख BC ...........[स्पर्शिका त्रिज्येला लंब असते.]

∴ A(ΔBPC) = `1/2 xx "BC" xx "PM"`

∴ A(ΔBPC) = `1/2 xx "BC" xx "r"` ..........(i) [∵ PM = त्रिज्या = r]

त्याचप्रमाणे,

A(ΔAPB) = `1/2 xx "AB" xx "r"` ......(ii)

A(ΔAPC) = `1/2 xx "AC" xx "r"` ......(iii)

आता,

A(ΔABC) = A(ΔAPB) + A(ΔBPC) + A (ΔAPC) ............[कंसांच्या मापांच्या बेरजेचा गुणधर्म]

= `1/2 xx "AB" xx "r" + 1/2 xx "BC" xx "r" + 1/2 xx "AC" xx "r"`   ...........[(i), (ii) व (iii) वरून]

= `1/2`r (AB + BC + AC)

∴ A(ΔABC) = `1/2`(AB + BC + AC) × r

चक्रीय चौकोनाचा बाह्यकोन त्याच्या संलग्न कोनाच्या संमुख कोनाशी एकरूप असतो हे प्रमेय सिद्ध करण्यासाठी पुढील कृती पूर्ण करा.

पक्ष: `square` ABCD चक्रीय चाकोन आहे.

`square` `square` ABCD चा बाह्यकोन आहे.

साध्य: ∠DCE ≅ ∠BAD

सिद्धता:

`square` + BCD = `square` ..........[रेषीय जोडीतील कोन] (i) 

`square` ABCD चक्रीय चाकोन आहे.

`square` + ∠BAD = `square` ........[चक्रीय चौकोनाचे प्रमेय] (ii)

∴ (i) व (ii) वरून

∠DCE ≅ ∠BCD = `square` + ∠BAD

∠DCE ≅ ∠BAD

पक्ष: `square` ABCD चक्रीय चाकोन आहे.

∠DCE `square`ABCD चा बाह्यकोन आहे.

साध्य: ∠DCE ≅ ∠BAD

सिद्धता:

∠DCE + BCD = 180° ..........[रेषीय जोडीतील कोन] (i)  

`square` ABCD चक्रीय चाकोन आहे.

 ∠BCD + ∠BAD = 180° ........[चक्रीय चौकोनाचे प्रमेय] (ii)

∴ (i) व (ii) वरून

∠DCE ≅ ∠BCD = ∠BCD + ∠BAD

∠DCE ≅ ∠BAD  

खालील प्रमेय सिद्ध करा:

चक्रीय चाकौनाचे संमुख कोन परस्परांचे पूरककोन असतात.

 

∠ADC हा अंतर्लिखित कोन असून त्याने कंस ABC अंतर्खंडित केला आहे.

∴ ∠ADC = `1/2`m(कंस ABC) .....(i) [अंतर्लिखित कोनाचे प्रमेय]

तसेच, ∠ABC हा अंतर्लिखित कोन असून त्याने कंस ADC अंतर्खंडित केला आहे.

∴ ∠ABC = `1/2`m(कंस ADC) ..........(ii) [अंतर्लिखित कोनाचे प्रमेय]

∴ ∠ADC + ∠ABC = `1/2`m(कंस ABC) + `1/2`m(कंस ADC) .....[(i) व (ii) ची बेरीज करून]

∴ ∠D + ∠B = = `1/2`m(कंस ABC) + `1/2`m(कंस ADC)

∴ ∠B + ∠D = `1/2 xx 360^circ` ....[कंस ABC व कंस ADC मिळून पूर्ण वर्तुळ होते.]

= 180°

∴ ∠B + ∠D = 180°

त्याचप्रमाणे, ∠A + ∠C = 180° हे सिद्ध करता येईल.

सिद्ध करा 'चक्रीय चौकोनाचे संमुख कोन परस्परांचे पूरककोन असतात.'

पक्ष: `square`ABCD हा चक्रीय चौकोन आहे.

साध्य: ∠B + ∠D = 180°, ∠A + ∠C = 180°

सिद्धता:

∠ADC हा अंतर्लिखित कोन असून त्याने कंस ABC अंतर्खंडित केला आहे.

∴ ∠ADC = `1/2` m(कंस ABC)   ...(i) [अंतर्लिखित कोनाचे प्रमेय]

तसेच, ∠ABC हा अंतर्लिखित कोन असून त्याने कंस ADC अंतर्खंडित केला आहे.

∴ ∠ABC = `1/2` m(कंस ADC)  ...(ii) [अंतर्लिखित कोनाचे प्रमेय]

∴ ∠ADC + ∠ABC

= `1/2` m(कंस ABC) + `1/2` m(कंस ADC)  ...[(i) व (ii) यांची बेरीज करून]

= `1/2` [m(कंस ABC) + m(कंस ADC)]

= `1/2 xx 360^circ`  ...[कंस ABC व कंस ADC मिळून पूर्ण वर्तुळ होते.]

= 180°

त्याचप्रमाणे, ∠A + ∠C = 180° हे सिद्ध करता येईल.

कोणताही आयत हा चक्रीय चौकोन असतो हे सिद्ध करा.

पक्ष: `square`ABCD हा आयत आहे.

साध्य: `square`ABCD हा चक्रीय चौकोन आहे.

सिद्धता:

`square`ABCD हा आयत आहे.   ......[पक्ष]

∴ ∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°   .....[आयताचे कोन]

आता, ∠A + ∠C = 90° + 90° 

∴ ∠A + ∠C = 180°

`square`ABCD चक्रीय चौकोन आहे.   .....[चक्रीय चौकोनाच्या प्रमेयाचा व्यत्यास] 

Important Questions [21]

Concepts [24]

Advertisements
Advertisements
Advertisements
Share
Notifications

Englishहिंदीमराठी


      Forgot password?
Use app×