यदि एक समकोण त्रिभुज के कर्ण और एक भुजा की लंबाई का योग दिया गया है,तो दर्शाइए कि त्रिभुज का क्षेत्रफल तब अधिकतम होता है जब उनके बीच का कोण $\frac{\pi}{3}$ हो।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) माना $ABC$ एक समकोण त्रिभुज है जिसमें कर्ण $AC = h$,आधार $AB = x$ और लंब $BC = y$ है। माना $\angle CAB = \theta$ है।
दिया गया है कि कर्ण और एक भुजा का योग अचर है,माना $h + x = k$,जहाँ $k$ एक अचर है।
त्रिभुज से,$\cos \theta = \frac{x}{h}$,इसलिए $x = h \cos \theta$ है।
इसे योग में प्रतिस्थापित करने पर,$h + h \cos \theta = k$,जिससे $h(1 + \cos \theta) = k$ प्राप्त होता है,या $h = \frac{k}{1 + \cos \theta}$ है।
त्रिभुज का क्षेत्रफल $A = \frac{1}{2} \times AB \times BC = \frac{1}{2} x y$ है।
चूंकि $x = h \cos \theta$ और $y = h \sin \theta$ है,इसलिए $A = \frac{1}{2} (h \cos \theta) (h \sin \theta) = \frac{1}{2} h^2 \sin \theta \cos \theta = \frac{1}{4} h^2 \sin 2\theta$ है।
$h = \frac{k}{1 + \cos \theta}$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $A = \frac{k^2}{4} \cdot \frac{\sin 2\theta}{(1 + \cos \theta)^2}$ प्राप्त होता है।
अधिकतम क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए,$A$ का $\theta$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$\frac{dA}{d\theta} = \frac{k^2}{4} \left[ \frac{(1 + \cos \theta)^2 (2 \cos 2\theta) - \sin 2\theta \cdot 2(1 + \cos \theta)(-\sin \theta)}{(1 + \cos \theta)^4} \right]$ है।
इस व्यंजक को सरल करने पर,हमें $\frac{dA}{d\theta} = \frac{k^2}{2(1 + \cos \theta)^3} (2 \cos^2 \theta + \cos \theta - 1)$ प्राप्त होता है।
$\frac{dA}{d\theta} = 0$ रखने पर $2 \cos^2 \theta + \cos \theta - 1 = 0$ प्राप्त होता है,जिसके गुणनखंड करने पर $(2 \cos \theta - 1)(\cos \theta + 1) = 0$ होता है।
त्रिभुज के लिए $\cos \theta = -1$ संभव नहीं है,इसलिए $\cos \theta = \frac{1}{2}$ है,जिसका अर्थ है कि $\theta = \frac{\pi}{3}$ है।
द्वितीय अवकलज परीक्षण का उपयोग करके,यह दिखाया जा सकता है कि $\theta = \frac{\pi}{3}$ पर $\frac{d^2A}{d\theta^2} < 0$ है,जो पुष्टि करता है कि क्षेत्रफल अधिकतम है।

Explore More

Similar Questions

$a$ का न्यूनतम मान ज्ञात कीजिए जिसके लिए समीकरण $\frac{4}{\sin x} + \frac{1}{1 - \sin x} = a$ का अंतराल $(0, \pi/2)$ में कम से कम एक हल हो।

एक दुश्मन अपाचे हेलीकॉप्टर $y = x^{2} + 7$ वक्र के साथ उड़ रहा है। $(3, 7)$ पर स्थित एक सैनिक हेलीकॉप्टर को तब मार गिराना चाहता है जब वह उसके सबसे करीब हो। निकटतम दूरी ज्ञात कीजिए।

Difficult
View Solution

$\alpha$ का न्यूनतम मान ज्ञात कीजिए जिसके लिए समीकरण $\frac{4}{\sin x}+\frac{1}{1-\sin x}=\alpha$ का $\left(0, \frac{\pi}{2}\right)$ में कम से कम एक हल हो।

समीकरण $x^{7}-7x-2=0$ के भिन्न वास्तविक मूलों की संख्या क्या है?

यदि दिए गए पृष्ठीय क्षेत्रफल वाले एक खुले बेलन का आयतन अधिकतम है,तो उसकी त्रिज्या है

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo