એક વર્તુળ અને એક ચોરસની પરિમિતિનો સરવાળો $k$ છે,જ્યાં $k$ અચળ છે. સાબિત કરો કે તેમના ક્ષેત્રફળનો સરવાળો ત્યારે ન્યૂનતમ થાય છે જ્યારે ચોરસની બાજુ વર્તુળની ત્રિજ્યા કરતાં બમણી હોય.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ધારો કે વર્તુળની ત્રિજ્યા $r$ છે અને ચોરસની બાજુ $a$ છે.
પરિમિતિનો સરવાળો અચળ $k$ આપેલ છે:
$2 \pi r + 4a = k$
$a$ માટે ઉકેલતા:
$a = \frac{k - 2 \pi r}{4}$
ક્ષેત્રફળનો સરવાળો $A$ છે:
$A = \pi r^2 + a^2 = \pi r^2 + \left( \frac{k - 2 \pi r}{4} \right)^2$
$r$ ની સાપેક્ષમાં $A$ નું વિકલન કરતા:
$\frac{dA}{dr} = 2 \pi r + 2 \left( \frac{k - 2 \pi r}{4} \right) \left( -\frac{2 \pi}{4} \right) = 2 \pi r - \frac{\pi(k - 2 \pi r)}{4}$
ક્રિટિકલ પોઈન્ટ માટે $\frac{dA}{dr} = 0$ લેતા:
$2 \pi r = \frac{\pi(k - 2 \pi r)}{4}$
$8r = k - 2 \pi r$
$r(8 + 2 \pi) = k \Rightarrow r = \frac{k}{2(4 + \pi)}$
દ્વિતીય વિકલન તપાસતા:
$\frac{d^2A}{dr^2} = 2 \pi + \frac{2 \pi^2}{4} = 2 \pi + \frac{\pi^2}{2} > 0$
દ્વિતીય વિકલન ધન હોવાથી,$r$ ના આ મૂલ્ય માટે ક્ષેત્રફળ ન્યૂનતમ છે.
$a$ ના સમીકરણમાં $r$ ની કિંમત મૂકતા:
$a = \frac{k - 2 \pi \left( \frac{k}{2(4 + \pi)} \right)}{4} = \frac{k(4 + \pi) - \pi k}{4(4 + \pi)} = \frac{4k}{4(4 + \pi)} = \frac{k}{4 + \pi}$
$a$ અને $r$ ની સરખામણી કરતા:
$a = \frac{k}{4 + \pi}$ અને $2r = 2 \left( \frac{k}{2(4 + \pi)} \right) = \frac{k}{4 + \pi}$
આમ,$a = 2r$. સાબિત થાય છે કે જ્યારે ચોરસની બાજુ વર્તુળની ત્રિજ્યા કરતાં બમણી હોય ત્યારે ક્ષેત્રફળનો સરવાળો ન્યૂનતમ થાય છે.

Explore More

Similar Questions

સાબિત કરો કે ન્યૂનતમ વક્ર સપાટીનું ક્ષેત્રફળ અને આપેલ ઘનફળ ધરાવતા લંબવૃત્તીય શંકુની ઊંચાઈ તેના પાયાની ત્રિજ્યા કરતાં $\sqrt{2}$ ગણી હોય છે.

Difficult
View Solution

સાબિત કરો કે આપેલ નિશ્ચિત વર્તુળમાં અંતર્ગત તમામ લંબચોરસો પૈકી,ચોરસનું ક્ષેત્રફળ મહત્તમ હોય છે.

Difficult
View Solution

એક સેક્ટર (વૃત્તાંશ) ની પરિમિતિ $p$ છે. જ્યારે તેની ત્રિજ્યા કેટલી હોય ત્યારે સેક્ટરનું ક્ષેત્રફળ મહત્તમ થાય?

જો $f(x) = 1 + 2 \sin x + 3 \cos^2 x$ માટે $0 < x < 2\pi / 3$ હોય,તો:

જો વિધેય $f(x)=x^3-3(a-2)x^2+3ax+7$,કોઈ $a \in R$ માટે,$(0,1]$ માં વધતું અને $[1,5)$ માં ઘટતું હોય,તો સમીકરણ $\frac{f(x)-14}{(x-1)^2}=0$ $(x \neq 1)$ નું એક બીજ શું છે?

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