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Tangent and normal to a circle Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · 10-1.Circle and System of Circles · Tangent and normal to a circle

313+

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100%

With Solutions

Showing 43 of 313 questions in Hindi

251
MediumMCQ
वृत्त $x^2+y^2-6y+4=0$ और परवलय $y^2=x$ की उभयनिष्ठ स्पर्श रेखाओं में से एक का समीकरण है
A
$2x-y+1=0$
B
$2x-y=1$
C
$4x-y+1=0$
D
$x-2y+1=0$

Solution

(D) परवलय $y^2=x$ के लिए $m$ ढाल वाली स्पर्श रेखा का समीकरण $y = mx + \frac{1}{4m}$ है।
वृत्त $x^2+y^2-6y+4=0$ का केंद्र $(0, 3)$ और त्रिज्या $\sqrt{5}$ है।
स्पर्श रेखा का समीकरण $mx - y + \frac{1}{4m} = 0$ है।
केंद्र से स्पर्श रेखा की लंबवत दूरी त्रिज्या के बराबर होनी चाहिए: $\frac{|-3 + \frac{1}{4m}|}{\sqrt{m^2 + 1}} = \sqrt{5}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$m = 1/2$ प्राप्त होता है।
अतः,स्पर्श रेखा का समीकरण $y = \frac{1}{2}x + \frac{1}{2}$ अर्थात $x - 2y + 1 = 0$ है।
252
EasyMCQ
वक्र $x^2+y^2=a^2, y \geq 0$ पर वह बिंदु ज्ञात कीजिए जिस पर स्पर्श रेखा $x$-अक्ष के समांतर है।
A
$(a, 0)$
B
$(-a, 0)$
C
$(0, a)$
D
$(0, -a)$

Solution

(C) दिया गया वक्र समीकरण: $x^2+y^2=a^2$ है।
दोनों पक्षों का $x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$2x + 2y \frac{dy}{dx} = 0$
$\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}$ प्राप्त होता है।
चूंकि स्पर्श रेखा $x$-अक्ष के समांतर है,इसलिए स्पर्श रेखा की ढाल शून्य होनी चाहिए:
$\frac{dy}{dx} = 0$
$-\frac{x}{y} = 0 \implies x = 0$।
वक्र के समीकरण में $x = 0$ रखने पर:
$0^2 + y^2 = a^2 \implies y^2 = a^2$।
चूंकि $y \geq 0$ है,इसलिए हमें $y = a$ प्राप्त होता है।
अतः,वक्र पर स्थित बिंदु $(0, a)$ है।
253
MediumMCQ
वृत्त $x^2+y^2-2x=0$ के अभिलंब का समीकरण ज्ञात कीजिए जो रेखा $x+2y-3=0$ के समांतर है।
A
$x+2y-1=0$
B
$x+2y+1=0$
C
$2x-y-2=0$
D
$2x-y+2=0$

Solution

(A) दिया गया वृत्त $x^2+y^2-2x=0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $x^2+y^2+2gx+2fy+c=0$ से तुलना करने पर,हमें $g=-1$,$f=0$,और $c=0$ प्राप्त होता है।
वृत्त का केंद्र $(-g, -f) = (1, 0)$ है।
वृत्त का कोई भी अभिलंब हमेशा उसके केंद्र से होकर गुजरता है।
अभिलंब रेखा $x+2y-3=0$ के समांतर है।
रेखा $x+2y-3=0$ की ढाल $m = -\frac{1}{2}$ है।
चूंकि अभिलंब इस रेखा के समांतर है,इसलिए अभिलंब की ढाल भी $m = -\frac{1}{2}$ होगी।
बिंदु $(1, 0)$ से गुजरने वाली और $m = -\frac{1}{2}$ ढाल वाली रेखा का समीकरण $y - y_1 = m(x - x_1)$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर: $y - 0 = -\frac{1}{2}(x - 1)$।
$2y = -x + 1$,जिसे सरल करने पर $x + 2y - 1 = 0$ प्राप्त होता है।
254
DifficultMCQ
एक वर्ग की दो भुजाएँ रेखाओं $x=-5$ और $y=4$ पर स्थित हैं। विकर्णों का प्रतिच्छेदन बिंदु $(3,-4)$ है। $x=-5$ पर स्थित दो क्रमागत शीर्षों पर वर्ग के परिवृत्त (circumcircle) पर खींची गई स्पर्श रेखाओं का प्रतिच्छेदन बिंदु है
A
$(-4,-4)$
B
$(-13,-4)$
C
$(-4,-13)$
D
$(-4,-10)$

Solution

(B) माना वर्ग के शीर्ष $P, Q, R, S$ हैं। भुजाएँ $x=-5$ और $y=4$ हैं। वर्ग का केंद्र $C(3,-4)$ है।
केंद्र $C(3,-4)$ से रेखा $x=-5$ की दूरी $|3 - (-5)| = 8$ है। भुजा की लंबाई $2 \times 8 = 16$ है,इसलिए अन्य भुजाएँ $x=11$ और $y=-12$ हैं।
शीर्ष $P(-5, 4)$,$S(11, 4)$,$R(11, -12)$,और $Q(-5, -12)$ हैं।
$x=-5$ पर स्थित शीर्ष $P(-5, 4)$ और $Q(-5, -12)$ हैं।
वर्ग के परिवृत्त का केंद्र $C(3,-4)$ और त्रिज्या $r = \sqrt{(3 - (-5))^2 + (-4 - 4)^2} = 8\sqrt{2}$ है।
वृत्त का समीकरण $(x-3)^2 + (y+4)^2 = 128$ है।
$P(-5, 4)$ पर स्पर्श रेखा $y-x = 9$ है।
$Q(-5, -12)$ पर स्पर्श रेखा $x+y = -17$ है।
$y-x=9$ और $x+y=-17$ को हल करने पर,प्रतिच्छेदन बिंदु $(-13, -4)$ प्राप्त होता है।
Solution diagram
255
MediumMCQ
$x-2y-6=0$ वृत्त $x^2+y^2+2gx+2fy-8=0$ का अभिलंब है। यदि रेखा $y=2$ इस वृत्त को स्पर्श करती है,तो वृत्त की त्रिज्या हो सकती है
A
$\sqrt{32}$
B
$6$
C
$4$
D
$\sqrt{18}$

Solution

(C) वृत्त का केंद्र $(-g, -f)$ है।
चूंकि रेखा $x-2y-6=0$ अभिलंब है,यह केंद्र से होकर गुजरती है:
$-g - 2(-f) - 6 = 0$ $\Rightarrow -g + 2f = 6$ $\Rightarrow g = 2f - 6$.
रेखा $y=2$ वृत्त को स्पर्श करती है,इसलिए केंद्र $(-g, -f)$ से रेखा $y=2$ की दूरी त्रिज्या $r$ के बराबर है।
$r = |-f - 2| = \sqrt{g^2 + f^2 + 8}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(f+2)^2 = g^2 + f^2 + 8$.
$f^2 + 4f + 4 = g^2 + f^2 + 8 \Rightarrow 4f - 4 = g^2$.
$g = 2f - 6$ को समीकरण में रखने पर:
$4f - 4 = (2f - 6)^2 = 4f^2 - 24f + 36$.
$4f^2 - 28f + 40 = 0 \Rightarrow f^2 - 7f + 10 = 0$.
$(f-2)(f-5) = 0 \Rightarrow f = 2$ या $f = 5$.
यदि $f = 2$,तो $g = -2$. त्रिज्या $r = |-2 - 2| = 4$.
यदि $f = 5$,तो $g = 4$. त्रिज्या $r = |-5 - 2| = 7$.
256
EasyMCQ
यदि वृत्त $x^2+y^2=4$ पर स्थित बिंदु $P(\sqrt{2}, \sqrt{2})$ से वृत्त $x^2+y^2=1$ पर दो स्पर्श रेखाएँ खींची जाती हैं,तो स्पर्श रेखाओं की ढाल क्या होगी?
A
$2 \pm \sqrt{2}$
B
$1 \pm \sqrt{2}$
C
$2 \pm \sqrt{3}$
D
$1 \pm \sqrt{3}$

Solution

(C) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2=1$ है। त्रिज्या $r=1$ है और केंद्र $(0,0)$ है।
माना स्पर्श रेखा की ढाल $m$ है। बिंदु $P(\sqrt{2}, \sqrt{2})$ से गुजरने वाली रेखा का समीकरण $y - \sqrt{2} = m(x - \sqrt{2})$ है,जिसे $mx - y + \sqrt{2}(1-m) = 0$ लिखा जा सकता है।
चूंकि यह रेखा वृत्त $x^2+y^2=1$ की स्पर्श रेखा है,इसलिए केंद्र $(0,0)$ से रेखा की लंबवत दूरी त्रिज्या $r=1$ के बराबर होगी।
सूत्र $d = \frac{|ax_0 + by_0 + c|}{\sqrt{a^2+b^2}}$ का उपयोग करने पर,$1 = \frac{|\sqrt{2}(1-m)|}{\sqrt{m^2+1}}$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$m^2+1 = 2(1-m)^2$ मिलता है।
$m^2+1 = 2 - 4m + 2m^2$ अर्थात $m^2 - 4m + 1 = 0$।
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर,$m = 2 \pm \sqrt{3}$ प्राप्त होता है।
257
MediumMCQ
यदि $x-2y=0$ वृत्त $x^2+y^2-6x+2y+c=0$ पर बिंदु $P$ पर खींची गई एक स्पर्श रेखा है,तो बिंदु $(6,3)$ से $P$ की दूरी क्या है?
A
$\sqrt{5}$
B
$2\sqrt{5}$
C
$4\sqrt{5}$
D
$5\sqrt{2}$

Solution

(B) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-6x+2y+c=0$ है। वृत्त का केंद्र $C = (3, -1)$ है।
चूंकि $x-2y=0$ बिंदु $P$ पर स्पर्श रेखा है,त्रिज्या $CP$ स्पर्श रेखा के लंबवत है।
स्पर्श रेखा का ढाल $m_1 = 1/2$ है। अतः,अभिलंब $CP$ का ढाल $m_2 = -2$ है।
केंद्र $C(3, -1)$ से गुजरने वाली और $-2$ ढाल वाली अभिलंब रेखा का समीकरण $y+1 = -2(x-3)$ अर्थात $2x+y-5=0$ है।
बिंदु $P$ स्पर्श रेखा $x-2y=0$ और अभिलंब $2x+y-5=0$ का प्रतिच्छेदन बिंदु है।
इन समीकरणों को हल करने पर: $x=2y$,अतः $2(2y)+y-5=0 \implies 5y=5 \implies y=1$. अतः $x=2$. इस प्रकार $P = (2, 1)$.
बिंदु $P(2, 1)$ और $(6, 3)$ के बीच की दूरी:
$d = \sqrt{(6-2)^2 + (3-1)^2} = \sqrt{4^2 + 2^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$.
258
MediumMCQ
वृत्तों $x^2+y^2=16$ और $(x-9)^2+y^2=16$ की उभयनिष्ठ स्पर्शरेखा की ढाल ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{8}{\sqrt{13}}$
B
$\frac{4}{\sqrt{13}}$
C
$\frac{\sqrt{17}}{8}$
D
$\frac{8}{\sqrt{17}}$

Solution

(D) माना स्पर्शरेखा का समीकरण $y = mx + c$ है।
वृत्त $x^2 + y^2 = 16$ के लिए,त्रिज्या $r = 4$ और केंद्र $(0, 0)$ है।
रेखा $mx - y + c = 0$ के स्पर्शरेखा होने की शर्त $\frac{|c|}{\sqrt{m^2 + 1}} = 4$ है,इसलिए $c^2 = 16(m^2 + 1)$।
वृत्त $(x - 9)^2 + y^2 = 16$ के लिए,केंद्र $(9, 0)$ और त्रिज्या $r = 4$ है।
रेखा $mx - y + c = 0$ के स्पर्शरेखा होने की शर्त $\frac{|9m + c|}{\sqrt{m^2 + 1}} = 4$ है,इसलिए $(9m + c)^2 = 16(m^2 + 1)$।
$16(m^2 + 1)$ के लिए दोनों व्यंजकों की तुलना करने पर,$c^2 = (9m + c)^2$ प्राप्त होता है।
इसका अर्थ है $c = -(9m + c)$ या $c = 9m + c$।
स्थिति $1$: $c = 9m + c \implies 9m = 0 \implies m = 0$।
स्थिति $2$: $c = -9m - c \implies 2c = -9m \implies c = -\frac{9m}{2}$।
$c = -\frac{9m}{2}$ को $c^2 = 16(m^2 + 1)$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{81m^2}{4} = 16m^2 + 16 \implies 81m^2 = 64m^2 + 64 \implies 17m^2 = 64 \implies m^2 = \frac{64}{17}$।
अतः,$m = \pm \frac{8}{\sqrt{17}}$।
विकल्पों के साथ तुलना करने पर,सही ढाल $\frac{8}{\sqrt{17}}$ है।
259
MediumMCQ
यदि $m_1, m_2$ बिंदु $(-1, -2)$ से वृत्त $(x-3)^2 + (y-4)^2 = 4$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं की ढाल (slopes) हैं,तो $\sqrt{3}|m_1 - m_2| = $
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(D) बिंदु $(-1, -2)$ से गुजरने वाली $m$ ढाल की रेखा का समीकरण $y + 2 = m(x + 1)$ है,जिसे $mx - y + (m - 2) = 0$ लिखा जा सकता है।
यह रेखा वृत्त $(x-3)^2 + (y-4)^2 = 4$ की स्पर्श रेखा है,जिसका केंद्र $(3, 4)$ और त्रिज्या $r = 2$ है।
केंद्र से रेखा की लंबवत दूरी त्रिज्या के बराबर होनी चाहिए:
$\frac{|m(3) - 4 + m - 2|}{\sqrt{m^2 + 1}} = 2$
$|2m - 3| = \sqrt{m^2 + 1}$
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(2m - 3)^2 = m^2 + 1$
$3m^2 - 12m + 8 = 0$
यहाँ $m_1 + m_2 = 4$ और $m_1 m_2 = \frac{8}{3}$ है।
$|m_1 - m_2| = \sqrt{(m_1 + m_2)^2 - 4m_1 m_2} = \sqrt{16 - \frac{32}{3}} = \frac{4}{\sqrt{3}}$।
अतः,$\sqrt{3}|m_1 - m_2| = 4$।
260
MediumMCQ
यदि $2x - 3y + 5 = 0$ और $4x - 5y + 7 = 0$ एक वृत्त पर खींचे गए अभिलंबों के समीकरण हैं और $(2, 5)$ वृत्त पर स्थित एक बिंदु है,तो वृत्त की त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(B) वृत्त का केंद्र $(h, k)$ दोनों अभिलंबों का प्रतिच्छेदन बिंदु है।
समीकरणों को हल करने पर:
$2x - 3y = -5$ $(1)$
$4x - 5y = -7$ $(2)$
समीकरण $(1)$ को $2$ से गुणा करने पर: $4x - 6y = -10$ $(3)$
समीकरण $(2)$ में से $(3)$ घटाने पर: $(4x - 5y) - (4x - 6y) = -7 - (-10) \implies y = 3$.
$y = 3$ को $(1)$ में रखने पर: $2x - 3(3) = -5 \implies 2x - 9 = -5 \implies 2x = 4 \implies x = 2$.
अतः,वृत्त का केंद्र $(2, 3)$ है।
बिंदु $(2, 5)$ वृत्त पर स्थित है।
त्रिज्या $r$,केंद्र $(2, 3)$ और बिंदु $(2, 5)$ के बीच की दूरी है।
$r = \sqrt{(2 - 2)^2 + (5 - 3)^2} = \sqrt{0^2 + 2^2} = \sqrt{4} = 2$.
261
MediumMCQ
बिंदु $P(k, 6k)$ से वृत्त $x^2+y^2+6x-6y+2=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं के बीच का कोण $2 \operatorname{Tan}^{-1}\left(\frac{4}{3}\right)$ है। यदि $P$ के निर्देशांक पूर्णांक हैं,तो $k=$
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$-2$

Solution

(A) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2+6x-6y+2=0$ है।
तुलना करने पर,केंद्र $C(-3, 3)$ और त्रिज्या $r = 4$ है।
स्पर्श रेखाओं के बीच का कोण $\theta = 2 \operatorname{Tan}^{-1}\left(\frac{4}{3}\right)$ है,जिससे $\tan\left(\frac{\theta}{2}\right) = \frac{4}{3}$ प्राप्त होता है।
समकोण त्रिभुज के गुण से,$\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \frac{r}{CP} = \frac{4}{5}$ प्राप्त होता है।
अतः $CP = 5$।
$CP^2 = (k+3)^2 + (6k-3)^2 = 25$।
$37k^2 - 30k - 7 = 0$।
$(37k + 7)(k - 1) = 0$।
चूंकि $k$ एक पूर्णांक है,इसलिए $k = 1$।
262
MediumMCQ
यदि रेखा $4x - 3y + p = 0$ $(p + 3 > 0)$ वृत्त $x^2 + y^2 - 4x + 6y + 4 = 0$ को बिंदु $(h, k)$ पर स्पर्श करती है,तो $h - 2k = . . . . . .$
A
$-\frac{8}{5}$
B
$2$
C
$\frac{6}{5}$
D
$3$

Solution

(B) वृत्त का समीकरण $x^2 + y^2 - 4x + 6y + 4 = 0$ है।
केंद्र $C = (2, -3)$ और त्रिज्या $r = 3$ है।
चूंकि रेखा $4x - 3y + p = 0$ वृत्त को स्पर्श करती है,केंद्र से रेखा की लंबवत दूरी त्रिज्या के बराबर होगी।
$\frac{|4(2) - 3(-3) + p|}{5} = 3 \Rightarrow |17 + p| = 15$.
$p + 3 > 0$ होने के कारण,$p = -2$ प्राप्त होता है।
स्पर्श बिंदु $(h, k)$ ज्ञात करने पर,$h = -2/5$ और $k = -6/5$ प्राप्त होते हैं।
अतः,$h - 2k = -2/5 - 2(-6/5) = 2$.
263
MediumMCQ
यदि $P(\frac{\pi}{4})$ और $Q(\frac{\pi}{3})$ वृत्त $x^2+y^2-2x-2y-1=0$ पर दो बिंदु हैं,तो इस वृत्त की उस स्पर्श रेखा का ढाल क्या होगा जो जीवा $PQ$ के समानांतर है?
A
$2+\sqrt{2}-\sqrt{3}-\sqrt{6}$
B
$\sqrt{2}+\sqrt{3}$
C
$2+\sqrt{2}+\sqrt{3}+\sqrt{6}$
D
$2+\sqrt{2}$

Solution

(A) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-2x-2y-1=0$ है।
केंद्र $C = (1, 1)$ और त्रिज्या $r = \sqrt{3}$ है।
प्राचलिक निर्देशांक $x = 1 + \sqrt{3}\cos\theta$ और $y = 1 + \sqrt{3}\sin\theta$ हैं।
$P(\frac{\pi}{4})$ के लिए,$x_1 = 1 + \frac{\sqrt{6}}{2}, y_1 = 1 + \frac{\sqrt{6}}{2}$।
$Q(\frac{\pi}{3})$ के लिए,$x_2 = 1 + \frac{\sqrt{3}}{2}, y_2 = 1 + \frac{3}{2}$।
जीवा $PQ$ का ढाल $m = \frac{y_2-y_1}{x_2-x_1} = \frac{3-\sqrt{6}}{\sqrt{3}-\sqrt{6}} = 2+\sqrt{2}-\sqrt{3}-\sqrt{6}$।
चूंकि स्पर्श रेखा जीवा के समानांतर है,इसलिए इसका ढाल $2+\sqrt{2}-\sqrt{3}-\sqrt{6}$ होगा।
264
MediumMCQ
यदि वृत्त $x^2+y^2+6x+6y=2$ पर बिंदु $P$ पर खींची गई स्पर्श रेखा,$Y$-अक्ष पर स्थित बिंदु $Q$ पर सरल रेखा $5x-2y+6=0$ से मिलती है,तो $PQ$ की लंबाई ज्ञात कीजिए।
A
$5$
B
$4$
C
$2$
D
$1$

Solution

(A) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2+6x+6y-2=0$ है। केंद्र $O$ $(-3, -3)$ है और त्रिज्या $r = \sqrt{(-3)^2+(-3)^2-(-2)} = \sqrt{9+9+2} = \sqrt{20}$ है।
चूंकि बिंदु $Q$ $Y$-अक्ष पर स्थित है,इसलिए इसका $x$-निर्देशांक $0$ है। रेखा के समीकरण $5x-2y+6=0$ में $x=0$ रखने पर,$-2y+6=0$ प्राप्त होता है,जिससे $y=3$ मिलता है। अतः,$Q$ $(0, 3)$ है।
बिंदु $Q(0, 3)$ से वृत्त पर स्पर्श रेखा की लंबाई $PQ = \sqrt{S_1}$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $S_1 = x_1^2+y_1^2+6x_1+6y_1-2$ है।
$PQ = \sqrt{0^2+3^2+6(0)+6(3)-2} = \sqrt{0+9+0+18-2} = \sqrt{25} = 5$.
Solution diagram
265
MediumMCQ
वृत्त $x^2+y^2=10x$ पर बिंदु $(9,3)$ पर खींची गई स्पर्श रेखा,अभिलंब और $X$-अक्ष द्वारा निर्मित त्रिभुज का क्षेत्रफल (वर्ग इकाइयों में) है
A
$\frac{75}{4}$
B
$\frac{75}{8}$
C
$75$
D
$25$

Solution

(B) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-10x=0$ है। वृत्त का केंद्र $(5,0)$ है।
बिंदु $(9,3)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $9x + 3y - 5(x+9) = 0$ अर्थात $4x + 3y - 45 = 0$ है।
स्पर्श रेखा $X$-अक्ष को बिंदु $A(\frac{45}{4}, 0)$ पर काटती है।
अभिलंब का समीकरण $3x - 4y - 15 = 0$ है।
अभिलंब $X$-अक्ष को बिंदु $B(5,0)$ पर काटती है।
त्रिभुज के शीर्ष $P(9,3)$,$A(\frac{45}{4}, 0)$ और $B(5,0)$ हैं।
आधार $AB = \frac{45}{4} - 5 = \frac{25}{4}$ और ऊँचाई $3$ है।
क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times \frac{25}{4} \times 3 = \frac{75}{8}$ वर्ग इकाई।
Solution diagram
266
MediumMCQ
सरल रेखा $x+2y=1$,$X$-अक्ष को $A$ पर और $Y$-अक्ष को $B$ पर काटती है। $A, B$ और मूलबिंदु $O(0,0)$ से होकर एक वृत्त खींचा जाता है। वृत्त $S$ के मूलबिंदु पर खींची गई स्पर्श रेखा पर $A$ और $B$ से डाले गए लंबवत दूरियों का योग है:
A
वृत्त $S$ की त्रिज्या के बराबर
B
वृत्त $S$ के व्यास के बराबर
C
वृत्त $S$ के व्यास का दोगुना
D
वृत्त $S$ की त्रिज्या का $\sqrt{5}$ गुना

Solution

(B) रेखा $x+2y=1$ है। $X$-अंतःखंड $A(1,0)$ और $Y$-अंतःखंड $B(0, 1/2)$ है।
वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-x-\frac{1}{2}y=0$ है।
मूलबिंदु पर स्पर्श रेखा $2x+y=0$ है।
$A(1,0)$ से लंबवत दूरी $d_1 = \frac{2}{\sqrt{5}}$ है।
$B(0, 1/2)$ से लंबवत दूरी $d_2 = \frac{1}{2\sqrt{5}}$ है।
दूरियों का योग $d_1+d_2 = \frac{\sqrt{5}}{2}$ है।
वृत्त की त्रिज्या $r = \frac{\sqrt{5}}{4}$ है।
अतः,योग $2r$ है,जो वृत्त $S$ के व्यास के बराबर है।
267
EasyMCQ
यदि रेखा $y = mx + C$,वृत्त $x^2 + y^2 = 16$ की स्पर्श रेखा है,तो $m =$
A
$\pm \frac{1}{4} \sqrt{C - 16}$
B
$\pm \frac{1}{4} \sqrt{C^2 - 16}$
C
$\pm \frac{1}{C} \sqrt{C^2 + 16}$
D
$\pm \frac{1}{16} (C^2 - 16)$

Solution

(B) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^2 + y^2 = 16$ है,जो $x^2 + y^2 = a^2$ के रूप में है जहाँ $a^2 = 16$ है।
हम जानते हैं कि रेखा $y = mx + C$,वृत्त $x^2 + y^2 = a^2$ की स्पर्श रेखा होती है यदि $C^2 = a^2(1 + m^2)$ हो।
$a^2 = 16$ रखने पर,$C^2 = 16(1 + m^2)$ प्राप्त होता है।
$16$ से भाग देने पर,$\frac{C^2}{16} = 1 + m^2$ प्राप्त होता है।
$m^2$ के लिए हल करने पर,$m^2 = \frac{C^2}{16} - 1 = \frac{C^2 - 16}{16}$ प्राप्त होता है।
दोनों तरफ वर्गमूल लेने पर,$m = \pm \frac{1}{4} \sqrt{C^2 - 16}$ प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।
268
MediumMCQ
मूल बिंदु से वृत्त $x^2+y^2+2gx+2fy+g^2=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं के समीकरण हैं
A
$x=0, (g^2+f^2)x-2gfy=0$
B
$x=0, (g^2-f^2)x-2gfy=0$
C
$y=0, (g^2-f^2)y-2gfx=0$
D
$y=0, (g^2+f^2)y-2gfx=0$

Solution

(C) एक बिंदु $(x_1, y_1)$ से वृत्त $S=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं के युग्म का समीकरण $T^2=SS_1$ होता है।
यहाँ,बिंदु मूल बिंदु $(0,0)$ है और वृत्त $S: x^2+y^2+2gx+2fy+g^2=0$ है।
$(0,0)$ पर $S_1 = g^2$ है।
$(0,0)$ पर स्पर्श रेखा $T = gx+fy+g^2$ है।
$T^2=SS_1$ में मान रखने पर:
$(gx+fy+g^2)^2 = (x^2+y^2+2gx+2fy+g^2)(g^2)$
$g^2x^2+f^2y^2+g^4+2gfxy+2g^3x+2g^2fy = g^2x^2+g^2y^2+2g^3x+2g^2fy+g^4$
समान पदों को हटाने पर:
$f^2y^2+2gfxy = g^2y^2$
$y^2(g^2-f^2)-2gfxy = 0$
$y[(g^2-f^2)y-2gfx] = 0$
अतः,समीकरण $y=0$ और $(g^2-f^2)y-2gfx=0$ हैं।
269
EasyMCQ
यदि रेखा $ax+by=1$ वृत्त $S_r \equiv x^2+y^2-r^2=0$ की स्पर्शरेखा है,तो निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
$(a, b)$ वृत्त $S_1=0$ पर स्थित है
B
$(a, b)$ वृत्त $S_{1/2}=0$ के अंदर स्थित है
C
$(a, b)$ वृत्त $S_2=0$ के बाहर स्थित है
D
$(a, b)$ वृत्त $S_3=0$ पर स्थित है

Solution

(A) रेखा $ax+by-1=0$ वृत्त $x^2+y^2-r^2=0$ की स्पर्शरेखा है,जिसका केंद्र $(0,0)$ और त्रिज्या $r$ है।
केंद्र $(0,0)$ से रेखा $ax+by-1=0$ की लंबवत दूरी त्रिज्या $r$ के बराबर होनी चाहिए।
अतः,$\frac{|a(0)+b(0)-1|}{\sqrt{a^2+b^2}} = r$.
$\frac{1}{\sqrt{a^2+b^2}} = r$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $\frac{1}{a^2+b^2} = r^2$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $a^2+b^2 = \frac{1}{r^2}$.
यदि $r=1$ है,तो $a^2+b^2 = 1$,जिसका अर्थ है कि बिंदु $(a,b)$ वृत्त $x^2+y^2=1$ पर स्थित है,अर्थात $S_1=0$।
Solution diagram
270
MediumMCQ
यदि $y+c=0$ वृत्त $x^2+y^2-6x-2y+1=0$ की बिंदु $(a, 4)$ पर स्पर्श रेखा है,तो
A
$ac=12$
B
$ac=-12$
C
$a+c=0$
D
$4a=c$

Solution

(B) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^2+y^2-6x-2y+1=0$ है।
चूंकि बिंदु $(a, 4)$ वृत्त पर स्थित है,हम $y=4$ को वृत्त के समीकरण में प्रतिस्थापित करते हैं:
$x^2+4^2-6x-2(4)+1=0$
$x^2-6x+9=0$
$(x-3)^2=0 \Rightarrow x=3$.
अतः,स्पर्श बिंदु $(3, 4)$ है,इसलिए $a=3$ है।
वृत्त $x^2+y^2+2gx+2fy+c'=0$ के लिए $(x_1, y_1)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $xx_1+yy_1+g(x+x_1)+f(y+y_1)+c'=0$ होता है।
यहाँ,$g=-3, f=-1, c'=1$ और $(x_1, y_1)=(3, 4)$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$x(3)+y(4)-3(x+3)-1(y+4)+1=0$
$3x+4y-3x-9-y-4+1=0$
$3y-12=0 \Rightarrow y-4=0$.
इसे $y+c=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $c=-4$ प्राप्त होता है।
इसलिए,$ac = 3 \times (-4) = -12$.
271
EasyMCQ
मान लीजिए $A$ वृत्त $x^2+y^2-2x-4y-20=0$ का केंद्र है। यदि दिए गए वृत्त पर बिंदुओं $B(1,7)$ और $D(4,-2)$ पर खींची गई स्पर्श रेखाएं बिंदु $C$ पर मिलती हैं,तो चतुर्भुज $ABCD$ का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
A
$60$
B
$65$
C
$70$
D
$75$

Solution

(D) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-2x-4y-20=0$ है।
केंद्र $A(1, 2)$ और त्रिज्या $r=5$ है।
बिंदु $B(1, 7)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $y=7$ है।
बिंदु $D(4, -2)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $3x-4y=20$ है।
दोनों स्पर्श रेखाओं का प्रतिच्छेदन बिंदु $C(16, 7)$ है।
चतुर्भुज $ABCD$ दो समकोण त्रिभुजों $\triangle ABC$ और $\triangle ADC$ से बना है।
$\triangle ABC$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times AB \times BC = \frac{1}{2} \times 5 \times 15 = 37.5$.
चतुर्भुज $ABCD$ का कुल क्षेत्रफल $= 2 \times 37.5 = 75$.
Solution diagram
272
MediumMCQ
यदि वृत्त $S \equiv x^2+y^2-13=0$ के बिंदु $(2,3)$ पर स्पर्शरेखा की ढाल $m$ है,तो बिंदु $\left(m, \frac{-1}{m}\right)$ है
A
वृत्त $S=0$ के सापेक्ष एक बाहरी बिंदु
B
वृत्त $S=0$ के सापेक्ष एक आंतरिक बिंदु
C
वृत्त $S=0$ का केंद्र
D
वृत्त $S=0$ पर स्थित एक बिंदु

Solution

(B) वृत्त का दिया गया समीकरण $S \equiv x^2+y^2-13=0$ है।
$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$2x + 2y \frac{dy}{dx} = 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}$।
बिंदु $(2,3)$ पर स्पर्शरेखा की ढाल $m = \left. \frac{dy}{dx} \right|_{(2,3)} = -\frac{2}{3}$ है।
अब,बिंदु $\left(m, -\frac{1}{m}\right)$ का मान $\left(-\frac{2}{3}, \frac{3}{2}\right)$ होगा।
वृत्त के सापेक्ष इस बिंदु की स्थिति की जाँच करने के लिए,हम इसे $S(x, y) = x^2+y^2-13$ में प्रतिस्थापित करते हैं:
$S\left(-\frac{2}{3}, \frac{3}{2}\right) = \left(-\frac{2}{3}\right)^2 + \left(\frac{3}{2}\right)^2 - 13 = \frac{4}{9} + \frac{9}{4} - 13 = \frac{16 + 81 - 468}{36} = -\frac{371}{36}$।
चूँकि $S\left(-\frac{2}{3}, \frac{3}{2}\right) < 0$ है,इसलिए यह बिंदु वृत्त के अंदर स्थित है।
273
EasyMCQ
वृत्त $x^2+y^2-6x+4y=12$ पर विचार करें। इस वृत्त की उस स्पर्श रेखा का समीकरण ज्ञात कीजिए जो रेखा $4x+3y+5=0$ के समांतर है।
A
$4x+3y+10=0$
B
$4x+3y-9=0$
C
$4x+3y+9=0$
D
$4x+3y-31=0$

Solution

(D) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^2+y^2-6x+4y=12$ है।
पूर्ण वर्ग बनाने पर,$(x-3)^2+(y+2)^2 = 12+9+4 = 25 = 5^2$ प्राप्त होता है।
केंद्र $(3, -2)$ है और त्रिज्या $r=5$ है।
रेखा $4x+3y+5=0$ के समांतर रेखा का रूप $4x+3y+k=0$ है।
केंद्र $(3, -2)$ से स्पर्श रेखा $4x+3y+k=0$ की दूरी त्रिज्या $r=5$ के बराबर होनी चाहिए।
दूरी सूत्र का उपयोग करने पर,$\frac{|4(3)+3(-2)+k|}{\sqrt{4^2+3^2}} = 5$.
$\frac{|12-6+k|}{5} = 5
\Rightarrow |6+k| = 25$.
इससे $6+k = 25$ या $6+k = -25$ प्राप्त होता है।
अतः,$k = 19$ या $k = -31$.
स्पर्श रेखाओं के समीकरण $4x+3y+19=0$ और $4x+3y-31=0$ हैं।
274
EasyMCQ
$x^2+y^2-6x+8y-144=0$ द्वारा दिए गए वृत्त के बिंदु $(8,8)$ पर खींचा गया अभिलंब वृत्त को पुनः किस बिंदु पर मिलता है?
A
$(2,-16)$
B
$(2,16)$
C
$(-2,16)$
D
$(-2,-16)$

Solution

(D) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^2+y^2-6x+8y-144=0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $x^2+y^2+2gx+2fy+c=0$ से तुलना करने पर,$2g = -6 \Rightarrow g = -3$ और $2f = 8 \Rightarrow f = 4$ प्राप्त होता है।
वृत्त का केंद्र $(-g, -f) = (3, -4)$ है।
हम जानते हैं कि वृत्त के किसी भी बिंदु पर अभिलंब हमेशा उसके केंद्र से होकर गुजरता है।
मान लीजिए कि अभिलंब वृत्त को पुनः $(x_1, y_1)$ बिंदु पर मिलता है।
चूंकि केंद्र $(3, -4)$,$(8, 8)$ और $(x_1, y_1)$ को जोड़ने वाली जीवा का मध्य बिंदु है,इसलिए:
$\frac{x_1+8}{2} = 3$ $\Rightarrow x_1+8 = 6$ $\Rightarrow x_1 = -2$
$\frac{y_1+8}{2} = -4$ $\Rightarrow y_1+8 = -8$ $\Rightarrow y_1 = -16$
अतः,अभीष्ट बिंदु $(-2, -16)$ है।
Solution diagram
275
MediumMCQ
वह बिंदु जहाँ रेखा $4x - 3y + 7 = 0$ वृत्त $x^2 + y^2 - 6x + 4y - 12 = 0$ को स्पर्श करती है,है
A
$(1, 1)$
B
$(1, -1)$
C
$(-1, 1)$
D
$(-1, -1)$

Solution

(C) माना $(a, b)$ वह बिंदु है जहाँ रेखा $4x - 3y + 7 = 0$ वृत्त $x^2 + y^2 - 6x + 4y - 12 = 0$ को स्पर्श करती है।
वृत्त पर बिंदु $(a, b)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $xa + yb - 3(x + a) + 2(y + b) - 12 = 0$ है।
पदों को व्यवस्थित करने पर,$(a - 3)x + (b + 2)y - (3a - 2b + 12) = 0$ प्राप्त होता है।
दी गई रेखा $4x - 3y + 7 = 0$ के साथ तुलना करने पर,गुणांकों का अनुपात:
$\frac{a - 3}{4} = \frac{b + 2}{-3} = \frac{-(3a - 2b + 12)}{7} = k$.
इससे,$a = 4k + 3$ और $b = -3k - 2$.
तीसरे अनुपात में मान रखने पर: $-(3(4k + 3) - 2(-3k - 2) + 12) = 7k$.
$-(12k + 9 + 6k + 4 + 12) = 7k$ $\Rightarrow -(18k + 25) = 7k$ $\Rightarrow -25k = 25$ $\Rightarrow k = -1$.
$k = -1$ रखने पर,$a = 4(-1) + 3 = -1$ और $b = -3(-1) - 2 = 1$.
अतः,स्पर्श बिंदु $(-1, 1)$ है।
276
DifficultMCQ
वृत्त $x^2+y^2=4$ के बिंदु $(1, \sqrt{3})$ पर स्पर्श रेखा,अभिलंब और $X$-अक्ष द्वारा निर्मित त्रिभुज का क्षेत्रफल (वर्ग इकाइयों में) है
A
$4 \sqrt{3}$
B
$\frac{7}{2} \sqrt{3}$
C
$2 \sqrt{3}$
D
$\frac{1}{2} \sqrt{3}$

Solution

(C) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2=4$ है। बिंदु $P(1, \sqrt{3})$ वृत्त पर स्थित है।
बिंदु $P(x_1, y_1)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $xx_1 + yy_1 = r^2$ है,जो $x(1) + y(\sqrt{3}) = 4$ अर्थात $x + \sqrt{3}y = 4$ है।
स्पर्श रेखा $X$-अक्ष को $A(4, 0)$ पर मिलती है।
$P(1, \sqrt{3})$ पर अभिलंब मूल बिंदु $O(0, 0)$ से गुजरता है और इसका समीकरण $y = \sqrt{3}x$ है।
त्रिभुज $O(0, 0)$,$P(1, \sqrt{3})$ और $A(4, 0)$ बिंदुओं द्वारा निर्मित है।
$\triangle OPA$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times OA \times y_P = \frac{1}{2} \times 4 \times \sqrt{3} = 2 \sqrt{3}$ वर्ग इकाई।
Solution diagram
277
DifficultMCQ
यदि $\Delta$ धनात्मक $x$-अक्ष और $(1, \sqrt{3})$ पर वृत्त $x^2+y^2=4$ के अभिलंब और स्पर्शरेखा द्वारा निर्मित त्रिभुज का क्षेत्रफल है,तो $\Delta$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{\sqrt{3}}{2}$
B
$\sqrt{3}$
C
$2 \sqrt{3}$
D
$6$

Solution

(C) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^2+y^2=4$ है।
$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें $2x + 2y \frac{dy}{dx} = 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}$।
बिंदु $(1, \sqrt{3})$ पर,स्पर्शरेखा की ढाल $m_t = -\frac{1}{\sqrt{3}}$ है।
$(1, \sqrt{3})$ पर स्पर्शरेखा का समीकरण $y - \sqrt{3} = -\frac{1}{\sqrt{3}}(x - 1)$ है,जो सरल होकर $x + \sqrt{3}y = 4$ हो जाता है।
यह स्पर्शरेखा $x$-अक्ष को बिंदु $B(4, 0)$ पर काटती है।
अभिलंब की ढाल $m_n = -\frac{1}{m_t} = \sqrt{3}$ है।
$(1, \sqrt{3})$ पर अभिलंब का समीकरण $y - \sqrt{3} = \sqrt{3}(x - 1)$ है,जो सरल होकर $y = \sqrt{3}x$ हो जाता है।
यह अभिलंब मूल बिंदु $O(0, 0)$ से होकर गुजरता है।
धनात्मक $x$-अक्ष,स्पर्शरेखा और अभिलंब द्वारा निर्मित त्रिभुज $\triangle OAB$ है,जहाँ $O(0, 0)$,$A(1, \sqrt{3})$,और $B(4, 0)$ हैं।
$\triangle OAB$ का क्षेत्रफल $\frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times OB \times AD$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $AD$ बिंदु $A$ का $y$-निर्देशांक है।
क्षेत्रफल $\Delta = \frac{1}{2} \times 4 \times \sqrt{3} = 2\sqrt{3}$।
Solution diagram
278
DifficultMCQ
यदि रेखा $x+3y=0$ त्रिज्या $1$ वाले वृत्त के लिए $(0,0)$ पर स्पर्श रेखा है,तो ऐसे एक वृत्त का केंद्र ज्ञात कीजिए।
A
$(3,0)$
B
$\left(\frac{-1}{\sqrt{10}}, \frac{3}{\sqrt{10}}\right)$
C
$\left(\frac{3}{\sqrt{10}}, \frac{-3}{\sqrt{10}}\right)$
D
$\left(\frac{1}{\sqrt{10}}, \frac{3}{\sqrt{10}}\right)$

Solution

(D) रेखा $x+3y=0$ वृत्त पर $(0,0)$ पर स्पर्श रेखा है। वृत्त की त्रिज्या $r=1$ है।
वृत्त का केंद्र $(h,k)$ स्पर्श रेखा के $(0,0)$ पर अभिलंब पर स्थित है।
स्पर्श रेखा $x+3y=0$ की ढाल $m_t = -\frac{1}{3}$ है।
अभिलंब की ढाल $m_n = -\frac{1}{m_t} = 3$ है।
$(0,0)$ से गुजरने वाले अभिलंब का समीकरण $y-0 = 3(x-0)$ है,जो $y=3x$ है।
अतः,केंद्र $(x, 3x)$ के रूप में है।
केंद्र $(x, 3x)$ से $(0,0)$ तक की दूरी त्रिज्या $r=1$ के बराबर होनी चाहिए।
$\sqrt{(x-0)^2 + (3x-0)^2} = 1$
$\sqrt{x^2 + 9x^2} = 1$
$\sqrt{10x^2} = 1$
$|x|\sqrt{10} = 1 \Rightarrow x = \pm \frac{1}{\sqrt{10}}$.
यदि $x = \frac{1}{\sqrt{10}}$,तो $y = 3x = \frac{3}{\sqrt{10}}$. अतः केंद्र $\left(\frac{1}{\sqrt{10}}, \frac{3}{\sqrt{10}}\right)$ है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,सही उत्तर $\left(\frac{1}{\sqrt{10}}, \frac{3}{\sqrt{10}}\right)$ है।
Solution diagram
279
DifficultMCQ
यदि रेखा $y=2x+c$,वृत्त $x^2+y^2=5$ की स्पर्श रेखा है,तो $c$ का एक मान है
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(D) दी गई रेखा $y=2x+c$ है,जिसे $2x-y+c=0$ के रूप में लिखा जा सकता है।
इसे $y=mx+c_1$ से तुलना करने पर,हमें $m=2$ प्राप्त होता है।
वृत्त का समीकरण $x^2+y^2=5$ है,इसलिए त्रिज्या $r=\sqrt{5}$ है।
रेखा $y=mx+c_1$ के वृत्त $x^2+y^2=r^2$ की स्पर्श रेखा होने की शर्त $c_1^2 = r^2(1+m^2)$ है।
मान रखने पर,हमें $c^2 = 5(1+2^2)$ प्राप्त होता है।
$c^2 = 5(1+4) = 5(5) = 25$.
अतः,$c = \pm 5$.
दिए गए विकल्पों में से,$c$ का मान $5$ है।
280
DifficultMCQ
बिंदु $(1,3)$ से वृत्त $x^2+y^2-2x+4y-11=0$ पर खींची गई स्पर्शरेखा की लंबाई क्या है?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(C) किसी बिंदु $(x_1, y_1)$ से वृत्त $x^2+y^2+2gx+2fy+c=0$ पर खींची गई स्पर्शरेखा की लंबाई $\sqrt{x_1^2+y_1^2+2gx_1+2fy_1+c}$ द्वारा दी जाती है।
दिया गया वृत्त समीकरण $x^2+y^2-2x+4y-11=0$ और बिंदु $(1,3)$ है।
सूत्र में मान रखने पर:
लंबाई $= \sqrt{1^2+3^2-2(1)+4(3)-11}$
$= \sqrt{1+9-2+12-11}$
$= \sqrt{22-13}$
$= \sqrt{9}$
$= 3$
281
EasyMCQ
यदि $y=3x$ केंद्र $(1,1)$ वाले एक वृत्त की स्पर्श रेखा है,तो $(0,0)$ से होकर जाने वाली दूसरी स्पर्श रेखा है
A
$3y=x$
B
$y=-3x$
C
$y=2x$
D
$y=-2x$

Solution

(A) रेखा $y-3x=0$ वृत्त की एक स्पर्श रेखा है। त्रिज्या $r$,केंद्र $(1,1)$ से रेखा $3x-y=0$ की लंबवत दूरी है।
$r = \frac{|3(1) - 1(1)|}{\sqrt{3^2 + (-1)^2}} = \frac{|3-1|}{\sqrt{10}} = \frac{2}{\sqrt{10}}$.
माना मूल बिंदु $(0,0)$ से होकर जाने वाली दूसरी स्पर्श रेखा $y=mx$ है,अर्थात $mx-y=0$ है।
केंद्र $(1,1)$ से इस रेखा की लंबवत दूरी भी त्रिज्या $r$ के बराबर होनी चाहिए।
$r = \frac{|m(1) - 1(1)|}{\sqrt{m^2 + (-1)^2}} = \frac{|m-1|}{\sqrt{m^2+1}}$.
$r$ के लिए दोनों व्यंजकों की तुलना करने पर:
$\frac{|m-1|}{\sqrt{m^2+1}} = \frac{2}{\sqrt{10}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
$\frac{(m-1)^2}{m^2+1} = \frac{4}{10} = \frac{2}{5}$.
$5(m^2 - 2m + 1) = 2(m^2 + 1)$.
$5m^2 - 10m + 5 = 2m^2 + 2$.
$3m^2 - 10m + 3 = 0$.
$3m^2 - 9m - m + 3 = 0$.
$3m(m-3) - 1(m-3) = 0$.
$(3m-1)(m-3) = 0$.
अतः,$m=3$ या $m=\frac{1}{3}$ है।
चूंकि $m=3$ दी गई स्पर्श रेखा $y=3x$ के अनुरूप है,इसलिए दूसरी स्पर्श रेखा $y=\frac{1}{3}x$ है,जो $3y=x$ है।
282
MediumMCQ
वृत्त $x^2+y^2+6x+4y-3=0$ के बिंदु $(1, -2)$ पर अभिलंब का समीकरण क्या है?
A
$y+1=0$
B
$y+2=0$
C
$y+3=0$
D
$y-2=0$

Solution

(B) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^2+y^2+6x+4y-3=0$ है।
इसे सामान्य रूप $x^2+y^2+2gx+2fy+c=0$ से तुलना करने पर,$g=3$ और $f=2$ प्राप्त होता है।
वृत्त का केंद्र $(-g, -f) = (-3, -2)$ है।
वृत्त के किसी भी बिंदु पर अभिलंब हमेशा वृत्त के केंद्र से होकर गुजरता है।
हमें केंद्र $(-3, -2)$ और दिए गए बिंदु $(1, -2)$ से गुजरने वाली रेखा का समीकरण ज्ञात करना है।
चूंकि दोनों बिंदुओं के $y$-निर्देशांक समान हैं,इसलिए रेखा का समीकरण $y = -2$ होगा।
अतः,अभिलंब का समीकरण $y+2=0$ है।
283
EasyMCQ
यदि वृत्त $S \equiv x^2+y^2+2x-2y+1=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाएँ $x+y+k=0$ और $x+ay+b=0$ एक-दूसरे के लंबवत हैं और $k, b$ दोनों $1$ से बड़े हैं,तो $b-k=$
A
$\sqrt{2}$
B
$0$
C
$2$
D
$2\sqrt{2}$

Solution

(C) दिया गया वृत्त $x^2+y^2+2x-2y+1=0$ है,जिसे $(x+1)^2+(y-1)^2=1$ के रूप में लिखा जा सकता है। केंद्र $C(-1, 1)$ और त्रिज्या $r=1$ है।
चूंकि स्पर्श रेखाएँ $x+y+k=0$ और $x+ay+b=0$ लंबवत हैं,उनकी ढाल $m_1 = -1$ और $m_2 = -1/a$ के लिए $m_1 m_2 = -1$ होगा। अतः,$(-1)(-1/a) = -1$,जिससे $a = -1$ प्राप्त होता है।
केंद्र $(-1, 1)$ से स्पर्श रेखा $x+y+k=0$ की दूरी त्रिज्या $r=1$ के बराबर है:
$\frac{|-1+1+k|}{\sqrt{1^2+1^2}} = 1 \Rightarrow |k| = \sqrt{2}$. चूंकि $k > 1$,इसलिए $k = \sqrt{2}$.
केंद्र $(-1, 1)$ से स्पर्श रेखा $x-y+b=0$ की दूरी भी $r=1$ है:
$\frac{|-1-1+b|}{\sqrt{1^2+(-1)^2}} = 1 \Rightarrow |b-2| = \sqrt{2}$.
इससे $b-2 = \sqrt{2}$ या $b-2 = -\sqrt{2}$ प्राप्त होता है। चूंकि $b > 1$,हम $b = 2+\sqrt{2}$ लेते हैं।
अंत में,$b-k = (2+\sqrt{2}) - \sqrt{2} = 2$.
284
EasyMCQ
बिंदु $(4,0)$ से वृत्त $x^2+y^2=4$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं के समीकरण हैं
A
$\sqrt{3} y= \pm(x-4)$
B
$\sqrt{3} y= \pm2(x-4)$
C
$\sqrt{3} x= \pm(y-4)$
D
$\sqrt{3} x= \pm2(y-4)$

Solution

(A) बिंदु $(x_1, y_1)$ से वृत्त $S=0$ पर स्पर्श रेखाओं के युग्म का समीकरण $SS_1=T^2$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ,$S = x^2+y^2-4=0$ और बिंदु $(4,0)$ है।
$S_1 = 4^2+0^2-4 = 12$.
$T = 4x-4$.
$SS_1=T^2$ में मान रखने पर:
$12(x^2+y^2-4) = (4x-4)^2$.
$12(x^2+y^2-4) = 16(x-1)^2$.
$4$ से विभाजित करने पर:
$3(x^2+y^2-4) = 4(x^2-2x+1)$.
$3x^2+3y^2-12 = 4x^2-8x+4$.
$x^2-3y^2-8x+16 = 0$.
$(x-4)^2 - 3y^2 = 0$.
$(x-4)^2 = 3y^2$.
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर:
$\sqrt{3}y = \pm(x-4)$.
285
EasyMCQ
यदि बिंदु $(6,-5)$ से वृत्त $x^2+y^2-2x+4y+3=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\theta$ है,तो $\cot \theta=$
A
$\frac{8}{15}$
B
$\frac{1}{4}$
C
$4$
D
$\frac{15}{8}$

Solution

(D) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-2x+4y+3=0$ है।
$x^2+y^2+2gx+2fy+c=0$ से तुलना करने पर,$g=-1, f=2, c=3$ प्राप्त होता है।
त्रिज्या $r = \sqrt{g^2+f^2-c} = \sqrt{(-1)^2+2^2-3} = \sqrt{1+4-3} = \sqrt{2}$ है।
बिंदु $P(6,-5)$ से वृत्त पर स्पर्श रेखा की लंबाई $L = \sqrt{S_1}$ है।
$L = \sqrt{6^2+(-5)^2-2(6)+4(-5)+3} = \sqrt{36+25-12-20+3} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}$ है।
समकोण त्रिभुज $\triangle OAP$ में,जहाँ $O$ केंद्र है और $A$ स्पर्श बिंदु है,$\tan(\frac{\theta}{2}) = \frac{r}{L} = \frac{\sqrt{2}}{4\sqrt{2}} = \frac{1}{4}$ है।
हम जानते हैं कि $\tan \theta = \frac{2\tan(\frac{\theta}{2})}{1-\tan^2(\frac{\theta}{2})} = \frac{2(\frac{1}{4})}{1-(\frac{1}{4})^2} = \frac{1/2}{15/16} = \frac{8}{15}$ है।
अतः,$\cot \theta = \frac{1}{\tan \theta} = \frac{15}{8}$।
Solution diagram
286
MediumMCQ
यदि $m_1, m_2$ बिंदु $(1, -3)$ से वृत्त $x^2+y^2-6x+4y+12=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं की ढाल (slopes) हैं,तो $9(m_1^2+m_2^2) = $
A
$16$
B
$25$
C
$4$
D
$1$

Solution

(A) दिया गया वृत्त समीकरण: $x^2+y^2-6x+4y+12=0$.
पूर्ण वर्ग बनाने पर,$(x-3)^2+(y+2)^2=1$.
यह एक वृत्त है जिसका केंद्र $(3, -2)$ और त्रिज्या $r=1$ है।
माना बिंदु $(1, -3)$ से गुजरने वाली स्पर्श रेखा की ढाल $m$ है। स्पर्श रेखा का समीकरण $y+3=m(x-1)$ है,जो $mx-y-m-3=0$ में सरल होता है।
केंद्र $(3, -2)$ से स्पर्श रेखा की लंबवत दूरी त्रिज्या $r=1$ के बराबर होनी चाहिए:
$\left|\frac{m(3)-(-2)-m-3}{\sqrt{m^2+(-1)^2}}\right|=1$.
$\left|\frac{2m-1}{\sqrt{m^2+1}}\right|=1$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(2m-1)^2 = m^2+1$.
$4m^2-4m+1 = m^2+1$.
$3m^2-4m = 0$.
$m(3m-4) = 0$.
अतः,ढाल $m_1=0$ और $m_2=\frac{4}{3}$ हैं।
अंत में,$9(m_1^2+m_2^2) = 9(0^2 + (\frac{4}{3})^2) = 9(\frac{16}{9}) = 16$.
287
EasyMCQ
$O(0,0)$ और $A(1,0)$ दो इकाई वृत्तों $C_1$ और $C_2$ के केंद्र हैं। $C_3$ भी एक इकाई वृत्त है जिसका केंद्र $X$-अक्ष के ऊपर है और जो $O$ और $A$ से होकर गुजरता है। $C_1$ और $C_3$ की उभयनिष्ठ स्पर्श रेखा का समीकरण जो वृत्त $C_2$ को नहीं काटती है,वह है
A
$\sqrt{3}x - y + 2 = 0$
B
$x + \sqrt{3}y + 2 = 0$
C
$\sqrt{3}x - y - 2 = 0$
D
$x + \sqrt{3}y - 2 = 0$

Solution

(A) $C_1$ और $C_2$ के केंद्र $O(0,0)$ और $A(1,0)$ हैं और त्रिज्या $r=1$ है।
$C_3$ एक इकाई वृत्त है जो $O(0,0)$ और $A(1,0)$ से गुजरता है। मान लीजिए केंद्र $(h, k)$ है।
$(0,0)$ से गुजरने पर,$h^2 + k^2 = 1$ और $(1,0)$ से गुजरने पर $(h-1)^2 + k^2 = 1$ प्राप्त होता है।
हल करने पर $h = 1/2$ और $k = \sqrt{3}/2$ मिलता है।
$C_3$ का केंद्र $(1/2, \sqrt{3}/2)$ है।
रेखा $L: ax + by + c = 0$ $C_1$ की स्पर्श रेखा है यदि $|c|/\sqrt{a^2+b^2} = 1$ हो।
विकल्प $A$ की जाँच करने पर: $\sqrt{3}x - y + 2 = 0$ $C_1$ और $C_3$ दोनों की स्पर्श रेखा है और यह $C_2$ को नहीं काटती है।
288
MediumMCQ
यदि बिंदु $(6,-5)$ से वृत्त $x^2+y^2-2x+4y+3=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ है,तो $\tan \theta=$
A
$\frac{5}{8}$
B
$\frac{15}{8}$
C
$\frac{8}{15}$
D
$\frac{19}{8}$

Solution

(C) वृत्त का समीकरण $x^2+y^2-2x+4y+3=0$ है।
केंद्र $O(1, -2)$ और त्रिज्या $r = \sqrt{2}$ है।
बिंदु $P(6, -5)$ से स्पर्श रेखा की लंबाई $PA = \sqrt{S_1} = \sqrt{36+25-12-20+3} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}$ है।
$\triangle OAP$ में,$\tan(\theta/2) = \frac{OA}{AP} = \frac{\sqrt{2}}{4\sqrt{2}} = \frac{1}{4}$।
$\tan \theta = \frac{2\tan(\theta/2)}{1-\tan^2(\theta/2)} = \frac{2(1/4)}{1-(1/4)^2} = \frac{1/2}{15/16} = \frac{8}{15}$।
Solution diagram
289
MediumMCQ
यदि $PA$ और $PB$ बिंदु $P(1,1)$ से वृत्त $x^2+y^2+gx+gy-2=0$ पर खींची गई स्पर्श रेखाएँ हैं और $C$ वृत्त का केंद्र है,तो चतुर्भुज $PACB$ का क्षेत्रफल (वर्ग इकाइयों में) क्या है?
A
$2 \sqrt{g}$
B
$\sqrt{g^3-4g}$
C
$\sqrt{g^3+4g}$
D
$\sqrt{\frac{g^3}{2}+4g}$

Solution

(C) दिया गया है कि बिंदु $P(1,1)$ से वृत्त $x^2+y^2+gx+gy-2=0$ पर स्पर्श रेखाएँ $PA$ और $PB$ खींची गई हैं।
स्पर्श रेखा की लंबाई $PA = \sqrt{S_1} = \sqrt{1^2+1^2+g(1)+g(1)-2} = \sqrt{1+1+g+g-2} = \sqrt{2g}$.
वृत्त का केंद्र $C$ $(-\frac{g}{2}, -\frac{g}{2})$ है और त्रिज्या $r = AC = \sqrt{(-\frac{g}{2})^2 + (-\frac{g}{2})^2 - (-2)} = \sqrt{\frac{g^2}{4} + \frac{g^2}{4} + 2} = \sqrt{\frac{g^2+4}{2}} = \frac{\sqrt{g^2+4}}{\sqrt{2}}$.
चूँकि $PA$ एक स्पर्श रेखा है,$\angle PAC = 90^\circ$. $\triangle PAC$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times PA \times AC = \frac{1}{2} \times \sqrt{2g} \times \frac{\sqrt{g^2+4}}{\sqrt{2}} = \frac{1}{2} \sqrt{g^3+4g}$.
चतुर्भुज $PACB$ दो सर्वांगसम त्रिभुजों $\triangle PAC$ और $\triangle PBC$ से बना है।
अतः,चतुर्भुज $PACB$ का क्षेत्रफल $= 2 \times \text{Area}(\triangle PAC) = 2 \times \frac{1}{2} \sqrt{g^3+4g} = \sqrt{g^3+4g}$.
Solution diagram
290
DifficultMCQ
यदि रेखाएँ $3x + 4y - 14 = 0$ और $6x + 8y + 7 = 0$ दोनों एक वृत्त की स्पर्श रेखाएँ हैं,तो इसकी त्रिज्या क्या है?
A
$7$
B
$\frac{7}{2}$
C
$\frac{7}{4}$
D
$\frac{7}{6}$

Solution

(C) दी गई रेखाएँ $3x + 4y - 14 = 0$ और $6x + 8y + 7 = 0$ हैं।
$x$ और $y$ के गुणांकों को समान करने के लिए,दूसरे समीकरण को $2$ से विभाजित करने पर:
$3x + 4y + \frac{7}{2} = 0$.
चूँकि ये रेखाएँ वृत्त की समानांतर स्पर्श रेखाएँ हैं,इसलिए वृत्त का व्यास इन दो समानांतर रेखाओं के बीच की दूरी के बराबर है।
दो समानांतर रेखाओं $ax + by + c_1 = 0$ और $ax + by + c_2 = 0$ के बीच की दूरी $d = \frac{|c_1 - c_2|}{\sqrt{a^2 + b^2}}$ द्वारा दी जाती है।
यहाँ,$a = 3$,$b = 4$,$c_1 = -14$,और $c_2 = \frac{7}{2}$.
$d = \frac{|-14 - \frac{7}{2}|}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = \frac{|-\frac{28}{2} - \frac{7}{2}|}{\sqrt{9 + 16}} = \frac{|-\frac{35}{2}|}{5} = \frac{35}{2 \times 5} = \frac{7}{2}$.
वृत्त की त्रिज्या $r$ समानांतर स्पर्श रेखाओं के बीच की दूरी की आधी होती है:
$r = \frac{d}{2} = \frac{7/2}{2} = \frac{7}{4}$.
291
MediumMCQ
यदि वृत्त $S = x^2 + y^2 + 2gx + 2fy + c = 0$ तीन वृत्तों $x^2 + y^2 + 4x + 4y + 7 = 0$,$x^2 + y^2 - 4x + 4y + 7 = 0$ और $x^2 + y^2 - 4x - 4y + 7 = 0$ को लंबकोणीय काटता है,तो वृत्त $S = 0$ पर बिंदु $(\sqrt{3}, 2)$ पर खींची गई स्पर्श रेखा का समीकरण क्या है?
A
$(\sqrt{3} - 1)x + 4y + (\sqrt{3} - 1) = 0$
B
$\sqrt{3}x + 2y - 7 = 0$
C
$(\sqrt{3} + 2)x + 3y + (\sqrt{3} + 1) = 0$
D
$\sqrt{3}x - 2y + 7 = 0$

Solution

(B) दो वृत्तों $x^2 + y^2 + 2g_1x + 2f_1y + c_1 = 0$ और $x^2 + y^2 + 2g_2x + 2f_2y + c_2 = 0$ के लंबकोणीय होने की शर्त $2g_1g_2 + 2f_1f_2 = c_1 + c_2$ है।
दिए गए वृत्तों के लिए यह शर्त लागू करने पर:
$1$) $4g + 4f = c + 7$
$2$) $-4g + 4f = c + 7$
$3$) $-4g - 4f = c + 7$
$(1)$ में से $(2)$ घटाने पर $8g = 0 \Rightarrow g = 0$ प्राप्त होता है।
$(2)$ और $(3)$ को जोड़ने पर $c = -7$ प्राप्त होता है।
अतः $f = 0$ प्राप्त होता है।
वृत्त का समीकरण $S: x^2 + y^2 - 7 = 0$ है।
बिंदु $(\sqrt{3}, 2)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $xx_1 + yy_1 + c = 0$ के अनुसार $\sqrt{3}x + 2y - 7 = 0$ है।
292
DifficultMCQ
वृत्तों $x^2+y^2-4x-8y+16=0$ और $x^2+y^2-6x-16y+64=0$ की उभयनिष्ठ स्पर्श रेखा की ढाल है
A
$0$
B
$15$/$8$
C
$1$
D
$17$/$4$

Solution

(B) वृत्त $x^2+y^2-4x-8y+16=0$ के लिए,केंद्र $C_1 = (2, 4)$ और त्रिज्या $r_1 = 2$ है।
वृत्त $x^2+y^2-6x-16y+64=0$ के लिए,केंद्र $C_2 = (3, 8)$ और त्रिज्या $r_2 = 3$ है।
माना उभयनिष्ठ स्पर्श रेखा $mx-y+c=0$ है।
केंद्र से स्पर्श रेखा की लंबवत दूरी त्रिज्या के बराबर होती है:
$\left|\frac{2m-4+c}{\sqrt{1+m^2}}\right| = 2 \Rightarrow c = 2\sqrt{1+m^2}-2m+4$
$\left|\frac{3m-8+c}{\sqrt{1+m^2}}\right| = 3 \Rightarrow c = 3\sqrt{1+m^2}-3m+8$
$c$ के लिए दोनों समीकरणों की तुलना करने पर:
$2\sqrt{1+m^2}-2m+4 = 3\sqrt{1+m^2}-3m+8$
$\sqrt{1+m^2} = m-4$
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
$1+m^2 = m^2-8m+16$
$8m = 15 \Rightarrow m = \frac{15}{8}$.
293
DifficultMCQ
वृत्त $x=5 \cos \theta, y=5 \sin \theta$,रेखाओं $x \pm 6=0$ और $y \pm 6=0$ द्वारा निर्मित आयत से घिरा हुआ है। वृत्त पर बिंदु $P\left(\frac{2 \pi}{3}\right)$ पर खींची गई स्पर्श रेखा और उपरोक्त दो रेखाओं द्वारा निर्मित आयत के अंदर स्थित त्रिभुज का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{62-24 \sqrt{3}}{\sqrt{3}}$
B
$\frac{1}{2}(6 \sqrt{3}-4)^2$
C
$48+\sqrt{3}$
D
$\frac{1}{2}\left(\frac{6 \sqrt{3}-4}{\sqrt{3}}\right)^2$

Solution

(A) बिंदु $P$ के निर्देशांक $\left(-\frac{5}{2}, \frac{5 \sqrt{3}}{2}\right)$ हैं।
स्पर्श रेखा की ढाल $m = \frac{1}{\sqrt{3}}$ है।
स्पर्श रेखा का समीकरण $x - \sqrt{3}y + 10 = 0$ है।
रेखा $y = 6$ के साथ प्रतिच्छेदन बिंदु $Q = (6\sqrt{3} - 10, 6)$ है।
रेखा $x = -6$ के साथ प्रतिच्छेदन बिंदु $R = (-6, \frac{4}{\sqrt{3}})$ है।
तीसरा शीर्ष $S = (-6, 6)$ है।
त्रिभुज $RSQ$ का क्षेत्रफल $\frac{62 - 24\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ प्राप्त होता है।
Solution diagram

10-1.Circle and System of Circles — Tangent and normal to a circle · Frequently Asked Questions

1Are these 10-1.Circle and System of Circles questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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3How do I generate a question paper from this subtopic?

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