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Angle between the pair of straight lines, Condition for parallel and perpendicular lines Questions in Hindi

Class 11 Mathematics · Pair of straight lines · Angle between the pair of straight lines, Condition for parallel and perpendicular lines

132+

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Showing 47 of 132 questions in Hindi

51
DifficultMCQ
यदि $\theta$ रेखाओं $x^2 - 3xy + \lambda y^2 + 3x - 5y + 2 = 0$ के बीच का कोण है,जहाँ $\lambda$ एक वास्तविक संख्या है,तो $\csc^2 \theta$ का मान क्या होगा?
A
$9$
B
$3$
C
$10$
D
$100$

Solution

(C) द्विघात समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 + 2gx + 2fy + c = 0$ रेखाओं का एक युग्म दर्शाता है यदि $abc + 2fgh - af^2 - bg^2 - ch^2 = 0$ हो।
दिए गए समीकरण $x^2 - 3xy + \lambda y^2 + 3x - 5y + 2 = 0$ की तुलना करने पर,$a=1, b=\lambda, c=2, h=-\frac{3}{2}, g=\frac{3}{2}, f=-\frac{5}{2}$ प्राप्त होता है।
इन मानों को शर्त में रखने पर:
$(1)(\lambda)(2) + 2(-\frac{5}{2})(\frac{3}{2})(-\frac{3}{2}) - (1)(-\frac{5}{2})^2 - (\lambda)(\frac{3}{2})^2 - (2)(-\frac{3}{2})^2 = 0$
$2\lambda + \frac{45}{4} - \frac{25}{4} - \frac{9\lambda}{4} - \frac{18}{4} = 0$
$-\frac{\lambda}{4} + \frac{2}{4} = 0 \Rightarrow \lambda = 2$.
अब,रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ के लिए $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a+b} \right|$ सूत्र का उपयोग करने पर:
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(-\frac{3}{2})^2 - (1)(2)}}{1+2} \right| = \frac{1}{3}$.
अतः,$\csc^2 \theta = 1 + \cot^2 \theta = 1 + (3)^2 = 10$.
52
DifficultMCQ
यदि समीकरण $x^2+\lambda xy-y^2 \tan^2 \theta=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण $2\theta$ है,तो $\lambda$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$0$
B
$1$
C
$\tan \theta$
D
$2$

Solution

(A) रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $x^2+\lambda xy-y^2 \tan^2 \theta=0$ है।
इसे सामान्य रूप $ax^2+2hxy+by^2=0$ से तुलना करने पर,$a=1$,$h=\frac{\lambda}{2}$,और $b=-\tan^2 \theta$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\alpha$ सूत्र $\tan \alpha = \left|\frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b}\right|$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ,$\alpha = 2\theta$ है,इसलिए $\tan 2\theta = \left|\frac{2\sqrt{(\frac{\lambda}{2})^2 - (1)(-\tan^2 \theta)}}{1-\tan^2 \theta}\right|$.
$\tan 2\theta = \frac{2\tan \theta}{1-\tan^2 \theta}$ सर्वसमिका का उपयोग करने पर,$\frac{2\tan \theta}{1-\tan^2 \theta} = \left|\frac{2\sqrt{\frac{\lambda^2}{4}+\tan^2 \theta}}{1-\tan^2 \theta}\right|$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$\frac{4\tan^2 \theta}{(1-\tan^2 \theta)^2} = \frac{4(\frac{\lambda^2}{4}+\tan^2 \theta)}{(1-\tan^2 \theta)^2}$ प्राप्त होता है।
यह सरल होकर $\tan^2 \theta = \frac{\lambda^2}{4} + \tan^2 \theta$ हो जाता है,जिसका अर्थ है $\frac{\lambda^2}{4} = 0$.
अतः,$\lambda = 0$।
53
EasyMCQ
यदि $(x \cos \alpha + y \sin \alpha)^2 = (x^2 + y^2) \sin^2 \alpha$ द्वारा दी गई रेखाओं का युग्म एक-दूसरे के लंबवत है,तो $\alpha$ है
A
$0$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$\frac{\pi}{4}$
D
$\frac{\pi}{6}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण: $(x \cos \alpha + y \sin \alpha)^2 = (x^2 + y^2) \sin^2 \alpha$
बाएं पक्ष का विस्तार करने पर: $x^2 \cos^2 \alpha + y^2 \sin^2 \alpha + 2xy \sin \alpha \cos \alpha = x^2 \sin^2 \alpha + y^2 \sin^2 \alpha$
दोनों पक्षों से $y^2 \sin^2 \alpha$ घटाने पर: $x^2 \cos^2 \alpha + 2xy \sin \alpha \cos \alpha = x^2 \sin^2 \alpha$
पुनर्व्यवस्थित करने पर: $x^2(\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha) + 2xy \sin \alpha \cos \alpha = 0$
यह $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ के रूप का एक समीकरण है,जहाँ $a = \cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha$,$h = \sin \alpha \cos \alpha$,और $b = 0$ है।
रेखाओं के लंबवत होने के लिए शर्त $a + b = 0$ है।
मान रखने पर: $(\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha) + 0 = 0$
$\cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha$
$\tan^2 \alpha = 1$
अतः,$\alpha = \frac{\pi}{4}$।
54
EasyMCQ
यदि $x^2-3xy+\lambda y^2+3x-5y+2=0$ द्वारा दी गई रेखाओं के बीच का कोण $\tan^{-1}\left(\frac{1}{3}\right)$ है,जहाँ $\lambda \geq 0$,तो $\lambda$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$\frac{9}{4}$
D
$-1$

Solution

(B) रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $x^2-3xy+\lambda y^2+3x-5y+2=0$ है।
इसे सामान्य रूप $ax^2+2hxy+by^2+2gx+2fy+c=0$ से तुलना करने पर,$a=1$,$2h=-3 \Rightarrow h=-\frac{3}{2}$,और $b=\lambda$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left|\frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b}\right|$ द्वारा दिया जाता है।
दिया है $\tan \theta = \frac{1}{3}$,अतः $\frac{1}{3} = \left|\frac{2\sqrt{(-\frac{3}{2})^2 - (1)(\lambda)}}{1+\lambda}\right|$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$\frac{1}{9} = \frac{4(\frac{9}{4}-\lambda)}{(1+\lambda)^2}$।
$(1+\lambda)^2 = 36(\frac{9}{4}-\lambda) = 81 - 36\lambda$।
$\lambda^2 + 2\lambda + 1 = 81 - 36\lambda$।
$\lambda^2 + 38\lambda - 80 = 0$।
$(\lambda+40)(\lambda-2) = 0$।
चूंकि $\lambda \geq 0$,इसलिए $\lambda = 2$ प्राप्त होता है।
55
EasyMCQ
यदि $\theta$ रेखाओं $k x^2 - 4 x y + y^2 = 0$ के बीच का एक न्यून कोण है और $\tan \theta = \frac{1}{2}$ है,तो $k$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$21$
B
$4$
C
$3$
D
$-3$

Solution

(C) दो रेखाओं $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ के बीच के कोण $\theta$ का सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2 \sqrt{h^2 - ab}}{a + b} \right|$ है।
$kx^2 - 4xy + y^2 = 0$ की तुलना $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ से करने पर,$a = k$,$h = -2$,और $b = 1$ प्राप्त होता है।
$\tan \theta = \frac{1}{2}$ दिया गया है,इसलिए $\frac{1}{2} = \left| \frac{2 \sqrt{(-2)^2 - k(1)}}{k + 1} \right|$.
$\frac{1}{4} = \frac{4(4 - k)}{(k + 1)^2} \Rightarrow (k + 1)^2 = 16(4 - k)$.
$k^2 + 2k + 1 = 64 - 16k \Rightarrow k^2 + 18k - 63 = 0$.
$(k + 21)(k - 3) = 0$.
अतः,$k = 3$ प्राप्त होता है।
56
EasyMCQ
यदि $ax^2+2hxy+by^2=0$ द्वारा दी गई रेखाओं के बीच का न्यून कोण $\frac{\pi}{4}$ है,तो $4h^2=$
A
$(a+2b)(a+3b)$
B
$a^2+4ab+b^2$
C
$a^2+6ab+b^2$
D
$(a-2b)(2a+b)$

Solution

(C) $ax^2+2hxy+by^2=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के युग्म के बीच के न्यून कोण $\theta$ का सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$ है।
दिया गया है कि $\theta = \frac{\pi}{4}$,इसलिए $\tan \frac{\pi}{4} = 1$.
अतः,$1 = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $1 = \frac{4(h^2-ab)}{(a+b)^2}$ प्राप्त होता है।
इसका अर्थ है कि $(a+b)^2 = 4h^2 - 4ab$.
बाएं पक्ष का विस्तार करने पर,$a^2 + 2ab + b^2 = 4h^2 - 4ab$.
पदों को पुनर्व्यवस्थित करने पर,$4h^2 = a^2 + 6ab + b^2$ प्राप्त होता है।
57
DifficultMCQ
यदि $(m+3n)(3m+n)=4h^2$ है,तो $mx^2+2hxy+ny^2=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का न्यून कोण क्या है?
A
$\frac{\pi}{3}$
B
$\frac{\pi}{6}$
C
$\tan^{-1}\left(\frac{3}{2}\right)$
D
$\tan^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)$

Solution

(A) दी गई रेखाओं का समीकरण: $mx^2+2hxy+ny^2=0$.
दी गई शर्त: $(m+3n)(3m+n)=4h^2$.
शर्त का विस्तार करने पर: $3m^2+10mn+3n^2=4h^2$.
रेखाओं $ax^2+2hxy+by^2=0$ के बीच के कोण $\theta$ का सूत्र $\tan \theta = \left|\frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b}\right|$ है।
यहाँ $a=m$ और $b=n$ है।
मान रखने पर: $\tan \theta = \left|\frac{2\sqrt{h^2-mn}}{m+n}\right|$.
दी गई शर्त से,$h^2-mn = \frac{3(m+n)^2}{4}$.
अतः,$\sqrt{h^2-mn} = \frac{\sqrt{3}|m+n|}{2}$.
इस मान को सूत्र में रखने पर: $\tan \theta = \sqrt{3}$.
इस प्रकार,$\theta = 60^{\circ} = \frac{\pi}{3}$.
58
MediumMCQ
यदि $(k^2+2) x^2+3 xy-6 y^2=0$ द्वारा निरूपित रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो $k$ के मान हैं
A
$\pm 3$
B
$\pm 4$
C
$\pm 1$
D
$\pm 2$

Solution

(D) सरल रेखाओं के एक युग्म का सामान्य समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ है।
रेखाओं के लंबवत होने के लिए शर्त $a + b = 0$ है।
दिए गए समीकरण $(k^2+2) x^2 + 3xy - 6y^2 = 0$ की तुलना सामान्य रूप से करने पर,हमें $a = (k^2+2)$ और $b = -6$ प्राप्त होता है।
इन मानों को शर्त $a + b = 0$ में रखने पर:
$(k^2+2) + (-6) = 0$
$k^2 - 4 = 0$
$k^2 = 4$
$k = \pm 2$.
59
MediumMCQ
रेखाओं $(x^2+y^2) \sin \theta+2xy=0$ के बीच का न्यून कोण है
A
$\theta$
B
$\frac{\pi}{2}+\theta$
C
$\frac{\pi}{2}-\theta$
D
$\frac{\theta}{2}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $(x^2+y^2) \sin \theta + 2xy = 0$ है,जिसे $(\sin \theta)x^2 + 2xy + (\sin \theta)y^2 = 0$ के रूप में लिखा जा सकता है।
इसे व्यापक रूप $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ से तुलना करने पर,हमें $a = \sin \theta$,$h = 1$,और $b = \sin \theta$ प्राप्त होता है।
माना रेखाओं के बीच का न्यून कोण $\alpha$ है। कोण के लिए सूत्र $\tan \alpha = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a+b} \right|$ है।
मान रखने पर,$\tan \alpha = \left| \frac{2\sqrt{1^2 - (\sin \theta)(\sin \theta)}}{\sin \theta + \sin \theta} \right|$।
$\tan \alpha = \left| \frac{2\sqrt{1 - \sin^2 \theta}}{2 \sin \theta} \right| = \left| \frac{2\cos \theta}{2 \sin \theta} \right| = |\cot \theta|$।
चूंकि $\alpha$ न्यून कोण है,$\tan \alpha = \tan(\frac{\pi}{2} - \theta)$।
अतः,$\alpha = \frac{\pi}{2} - \theta$।
60
EasyMCQ
यदि रेखाओं $x^{2}-4xy+y^{2}=0$ के बीच का न्यून कोण $\tan^{-1}(k)$ है,तो $k=$
A
$\frac{1}{\sqrt{3}}$
B
$\sqrt{3}$
C
$\frac{1}{6}$
D
$\frac{1}{3}$

Solution

(B) $ax^{2}+2hxy+by^{2}=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के युग्म के बीच का न्यून कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^{2}-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
दिए गए समीकरण $x^{2}-4xy+y^{2}=0$ की तुलना $ax^{2}+2hxy+by^{2}=0$ से करने पर,हमें $a=1$,$2h=-4$ (अर्थात $h=-2$),और $b=1$ प्राप्त होता है।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर:
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(-2)^{2}-(1)(1)}}{1+1} \right|$
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{4-1}}{2} \right|$
$\tan \theta = \sqrt{3}$.
चूंकि $\theta = \tan^{-1}(k)$,इसलिए $\tan^{-1}(k) = \tan^{-1}(\sqrt{3})$,जिसका अर्थ है कि $k = \sqrt{3}$।
61
MediumMCQ
समीकरण $3x^{2}-4\sqrt{3}xy+3y^{2}=0$ द्वारा दी गई रेखाओं के बीच के न्यून कोण का माप क्या है ($^{\circ}$ में)?
A
$45$
B
$60$
C
$70$
D
$30$

Solution

(D) दिए गए समीकरण $3x^{2}-4\sqrt{3}xy+3y^{2}=0$ की तुलना सामान्य रूप $ax^{2}+2hxy+by^{2}=0$ से करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$a=3, h=-2\sqrt{3}, b=3$.
हम जानते हैं कि रेखाओं के बीच का न्यून कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^{2}-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(-2\sqrt{3})^{2}-(3)(3)}}{3+3} \right|$.
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{12-9}}{6} \right| = \left| \frac{2\sqrt{3}}{6} \right| = \frac{\sqrt{3}}{3} = \frac{1}{\sqrt{3}}$.
चूंकि $\tan \theta = \frac{1}{\sqrt{3}}$,इसलिए $\theta = 30^{\circ}$ है।
62
MediumMCQ
यदि समीकरण $x^{2}-3xy+\lambda y^{2}+3x-5y+2=0$,$\lambda \geq 0$ द्वारा दी गई रेखाओं के बीच का कोण $\tan^{-1}\left(\frac{1}{3}\right)$ है,तो $\lambda=$
A
$\frac{2}{3}, 40$
B
$10$
C
$1, \frac{2}{5}$
D
$2$

Solution

(D) सरल रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $x^{2}-3xy+\lambda y^{2}+3x-5y+2=0$ है।
इसे सामान्य रूप $ax^{2}+2hxy+by^{2}+2gx+2fy+c=0$ से तुलना करने पर,$a=1$,$2h=-3 \Rightarrow h=-\frac{3}{2}$,और $b=\lambda$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^{2}-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है $\tan \theta = \frac{1}{3}$,इसलिए $\frac{1}{3} = \left| \frac{2\sqrt{\frac{9}{4}-\lambda}}{1+\lambda} \right|$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $\frac{1}{9} = \frac{4(\frac{9}{4}-\lambda)}{(1+\lambda)^{2}} = \frac{9-4\lambda}{(1+\lambda)^{2}}$.
$(1+\lambda)^{2} = 9(9-4\lambda) = 81-36\lambda$.
$1+2\lambda+\lambda^{2} = 81-36\lambda$.
$\lambda^{2}+38\lambda-80=0$.
$(\lambda+40)(\lambda-2)=0$.
चूंकि $\lambda \geq 0$,इसलिए $\lambda=2$ प्राप्त होता है।
63
EasyMCQ
रेखाओं $x^{2}+2xy \operatorname{cosec} \alpha+y^{2}=0$ के बीच के कोण का माप क्या है?
A
$\frac{\pi}{2}-\alpha$
B
$\frac{\pi}{2}+\alpha$
C
$\alpha$
D
$\pi-\alpha$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $x^{2}+2xy \operatorname{cosec} \alpha+y^{2}=0$ है।
इसे मानक रूप $ax^{2}+2hxy+by^{2}=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a=1$,$h=\operatorname{cosec} \alpha$,और $b=1$ प्राप्त होता है।
माना रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ है।
रेखाओं के बीच के कोण का सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^{2}-ab}}{a+b} \right|$ है।
मान रखने पर,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{\operatorname{cosec}^{2} \alpha - 1}}{1+1} \right|$।
चूंकि $\operatorname{cosec}^{2} \alpha - 1 = \cot^{2} \alpha$,इसलिए $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{\cot^{2} \alpha}}{2} \right| = |\cot \alpha|$।
अतः,$\tan \theta = \cot \alpha = \tan \left( \frac{\pi}{2} - \alpha \right)$।
इसलिए,$\theta = \frac{\pi}{2} - \alpha$।
64
MediumMCQ
$y^{2} \sin^{2} \theta - xy \sin^{2} \theta + x^{2}(\cos^{2} \theta - 1) = 0$ समीकरण द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण है
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$\frac{\pi}{6}$
D
$\frac{\pi}{2}$

Solution

(D) दिया गया समीकरण $y^{2} \sin^{2} \theta - xy \sin^{2} \theta + x^{2}(\cos^{2} \theta - 1) = 0$ है।
चूंकि $\cos^{2} \theta - 1 = -\sin^{2} \theta$,समीकरण $y^{2} \sin^{2} \theta - xy \sin^{2} \theta - x^{2} \sin^{2} \theta = 0$ हो जाता है।
$\sin^{2} \theta$ से विभाजित करने पर,हमें $y^{2} - xy - x^{2} = 0$ प्राप्त होता है।
यहाँ $x^{2}$ और $y^{2}$ के गुणांकों का योग $a + b = -1 + 1 = 0$ है।
जब $a + b = 0$ होता है,तो रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत होती हैं।
अतः,रेखाओं के बीच का कोण $\frac{\pi}{2}$ है।
65
MediumMCQ
यदि $(1+\sin^2 \theta) x^2+2hxy+2\sin \theta y^2=0$,जहाँ $\theta \in [0, 2\pi]$,द्वारा निरूपित रेखाएँ एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो $\theta = \dots$.
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\pi$
C
$\frac{3\pi}{2}$
D
$\frac{\pi}{6}$

Solution

(C) मूल बिंदु से गुजरने वाली रेखाओं के युग्म का सामान्य समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ है।
यदि ये रेखाएँ एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो शर्त $a + b = 0$ है।
दिए गए समीकरण $(1+\sin^2 \theta) x^2 + 2hxy + 2\sin \theta y^2 = 0$ के लिए,$a = 1+\sin^2 \theta$ और $b = 2\sin \theta$ है।
शर्त $a + b = 0$ लागू करने पर:
$(1+\sin^2 \theta) + 2\sin \theta = 0$
$(1+\sin \theta)^2 = 0$
$1+\sin \theta = 0$
$\sin \theta = -1$
$\theta \in [0, 2\pi]$ के लिए,$\sin \theta = -1$ को संतुष्ट करने वाला $\theta$ का मान $\theta = \frac{3\pi}{2}$ है।
66
EasyMCQ
समीकरण $x^{2}-xy-6y^{2}-7x+31y-18=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण है
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{6}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\frac{\pi}{3}$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $x^{2}-xy-6y^{2}-7x+31y-18=0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $ax^{2}+2hxy+by^{2}+2gx+2fy+c=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $a=1$,$b=-6$,और $2h=-1$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $h=-\frac{1}{2}$।
रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\theta$ सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^{2}-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(-\frac{1}{2})^{2} - (1)(-6)}}{1+(-6)} \right|$।
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{\frac{1}{4}+6}}{-5} \right| = \left| \frac{2\sqrt{\frac{25}{4}}}{-5} \right|$।
$\tan \theta = \left| \frac{2 \times \frac{5}{2}}{-5} \right| = \left| \frac{5}{-5} \right| = |-1| = 1$।
अतः,$\theta = \tan^{-1}(1) = \frac{\pi}{4}$।
67
MediumMCQ
यदि $a x^{2}+2 h x y+b y^{2}=0$ रेखाओं के बीच का कोण $\varphi$ है,तो $x^{2}+2 x y \sec \theta+y^{2}=0$ रेखाओं के बीच का कोण क्या होगा?
A
$\theta$
B
$2 \theta$
C
$\frac{\theta}{2}$
D
$3 \theta$

Solution

(A) $a x^{2}+2 h x y+b y^{2}=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण $\varphi$ के लिए $\tan \varphi = \left| \frac{2 \sqrt{h^{2}-a b}}{a+b} \right|$ होता है।
समीकरण $x^{2}+2 x y \sec \theta+y^{2}=0$ के लिए,$a=1$,$b=1$,और $h=\sec \theta$ है।
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$\tan \varphi = \left| \frac{2 \sqrt{\sec^{2} \theta - 1}}{1+1} \right|$
$\tan \varphi = \left| \frac{2 \sqrt{\tan^{2} \theta}}{2} \right|$
$\tan \varphi = \tan \theta$.
अतः,रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ है।
68
EasyMCQ
समीकरण $12x^{2}+7xy+ay^{2}+13x-y+3=0$ परस्पर लंब रेखाओं के एक युग्म को दर्शाता है। तो '$a$' का मान है
A
$7/2$
B
$-19$
C
$-12$
D
$12$

Solution

(C) सरल रेखाओं के युग्म का सामान्य समीकरण $Ax^{2}+2Hxy+By^{2}+2Gx+2Fy+C=0$ होता है। \\ रेखाओं के युग्म के परस्पर लंब होने के लिए,$x^{2}$ और $y^{2}$ के गुणांकों का योग शून्य होना चाहिए। \\ अर्थात,$A+B=0$। \\ दिए गए समीकरण $12x^{2}+7xy+ay^{2}+13x-y+3=0$ की तुलना सामान्य रूप से करने पर,हमें $A=12$ और $B=a$ प्राप्त होता है। \\ इन मानों को $A+B=0$ में प्रतिस्थापित करने पर,$12+a=0$ प्राप्त होता है। \\ अतः,$a=-12$।
69
MediumMCQ
समीकरण $x^2-3xy+\lambda y^2+3x-5y+2=0$,जहाँ $\lambda$ एक वास्तविक संख्या है,रेखाओं का एक युग्म निरूपित करता है। यदि $\theta$ रेखाओं के बीच का न्यून कोण है,तो $\frac{\operatorname{cosec}^2 \theta}{\sqrt{10}} = $
A
$10$
B
$\frac{1}{\sqrt{10}}$
C
$2$
D
$\sqrt{10}$

Solution

(D) द्विघात समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 + 2gx + 2fy + c = 0$ रेखाओं का युग्म निरूपित करता है यदि $abc + 2fgh - af^2 - bg^2 - ch^2 = 0$ हो।
तुलना करने पर $a=1, h=-3/2, b=\lambda, g=3/2, f=-5/2, c=2$ प्राप्त होता है।
मान रखने पर: $(1)(\lambda)(2) + 2(-5/2)(3/2)(-3/2) - (1)(-5/2)^2 - (\lambda)(3/2)^2 - (2)(-3/2)^2 = 0$.
$2\lambda + 45/4 - 25/4 - 9\lambda/4 - 9/2 = 0$.
$2\lambda - 9\lambda/4 + 5 - 4.5 = 0 \implies -\lambda/4 + 0.5 = 0 \implies \lambda = 2$.
रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ के लिए $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a+b} \right|$ होता है।
यहाँ $a=1, b=2, h=-3/2$ है।
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{9/4 - 2}}{1+2} \right| = \frac{2\sqrt{1/4}}{3} = \frac{1}{3}$.
अतः $\cot \theta = 3$।
$\operatorname{cosec}^2 \theta = 1 + \cot^2 \theta = 1 + 3^2 = 10$।
इस प्रकार,$\frac{\operatorname{cosec}^2 \theta}{\sqrt{10}} = \frac{10}{\sqrt{10}} = \sqrt{10}$।
70
MediumMCQ
समीकरण $x^2-3xy+2y^2+3x-5y+2=0$ सीधी रेखाओं के एक युग्म को दर्शाता है। यदि $\theta$ उनके बीच का कोण है,तो $\cos \theta$ का मान किसके बराबर है?
A
$\frac{1}{3\sqrt{2}}$
B
$\frac{3}{\sqrt{10}}$
C
$\frac{2}{\sqrt{10}}$
D
$\frac{1}{\sqrt{10}}$

Solution

(B) दिया गया समीकरण $x^2-3xy+2y^2+3x-5y+2=0$ है।
इसे सीधी रेखाओं के युग्म के व्यापक समीकरण $ax^2+2hxy+by^2+2gx+2fy+c=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$a=1$,$2h=-3 \implies h=-\frac{3}{2}$,$b=2$.
रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर:
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(-\frac{3}{2})^2 - (1)(2)}}{1+2} \right| = \left| \frac{2\sqrt{\frac{9}{4}-2}}{3} \right| = \left| \frac{2\sqrt{\frac{1}{4}}}{3} \right| = \frac{2 \times \frac{1}{2}}{3} = \frac{1}{3}$.
चूंकि $\tan \theta = \frac{1}{3}$,हम एक समकोण त्रिभुज बना सकते हैं जिसमें सम्मुख भुजा $1$ और आसन्न भुजा $3$ है।
कर्ण $\sqrt{1^2+3^2} = \sqrt{10}$ है।
इसलिए,$\cos \theta = \frac{\text{आसन्न भुजा}}{\text{कर्ण}} = \frac{3}{\sqrt{10}}$.
71
MediumMCQ
यदि समीकरण $px^2 - qy^2 = 0$ द्वारा निरूपित रेखाएँ भिन्न हैं,तो
A
$pq < 0$
B
$p + q = 0$
C
$pq > 0$
D
$pq = 0$

Solution

(C) मूल बिंदु से गुजरने वाली सरल रेखाओं के युग्म का सामान्य समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ है।
$px^2 - qy^2 = 0$ की तुलना सामान्य रूप से करने पर,हमें $a = p$,$h = 0$,और $b = -q$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के भिन्न और वास्तविक होने के लिए शर्त $h^2 - ab > 0$ है।
मान रखने पर,हमें $0^2 - (p)(-q) > 0$ प्राप्त होता है।
अतः $pq > 0$ होता है।
72
DifficultMCQ
यदि समीकरण $x^{2}-3xy+\lambda y^{2}+3x-5y+2=0$ रेखाओं के एक युग्म को दर्शाता है,जहाँ $\lambda$ एक वास्तविक संख्या है और $\theta$ उनके बीच का कोण है,तो $\operatorname{cosec}^{2} \theta$ का मान है
A
$10$
B
$3$
C
$9$
D
$\frac{1}{3}$

Solution

(A) दिए गए समीकरण की तुलना $ax^{2}+2hxy+by^{2}+2gx+2fy+c=0$ से करने पर,हमें $a=1, h=-\frac{3}{2}, b=\lambda, g=\frac{3}{2}, f=-\frac{5}{2}, c=2$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के युग्म के लिए शर्त: $\begin{vmatrix} a & h & g \\ h & b & f \\ g & f & c \end{vmatrix} = 0$.
मान रखने पर: $\begin{vmatrix} 1 & -\frac{3}{2} & \frac{3}{2} \\ -\frac{3}{2} & \lambda & -\frac{5}{2} \\ \frac{3}{2} & -\frac{5}{2} & 2 \end{vmatrix} = 0$.
सारणिक का विस्तार करने पर: $2(8\lambda - 25) + 3(-12 + 15) + 3(15 - 6\lambda) = 0$.
$16\lambda - 50 + 9 + 45 - 18\lambda = 0$ $\Rightarrow -2\lambda + 4 = 0$ $\Rightarrow \lambda = 2$.
रेखाओं के बीच के कोण $\theta$ के लिए,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^{2}-ab}}{a+b} \right|$.
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{\frac{9}{4}-2}}{1+2} \right| = \frac{1}{3}$.
अतः,$\cot \theta = 3$.
इसलिए,$\operatorname{cosec}^{2} \theta = 1 + \cot^{2} \theta = 1 + 9 = 10$.
73
MediumMCQ
रेखाओं $\sin^{2} \alpha \cdot y^{2} - 2xy \cdot \cos^{2} \alpha + (\cos^{2} \alpha - 1) x^{2} = 0$ के बीच का कोण है
A
$90^{\circ}$
B
$\alpha$
C
$\frac{\alpha}{2}$
D
$2 \alpha$

Solution

(A) सरल रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $(\cos^{2} \alpha - 1) x^{2} - 2 \cos^{2} \alpha \cdot xy + \sin^{2} \alpha y^{2} = 0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $ax^{2} + 2hxy + by^{2} = 0$ से तुलना करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$a = \cos^{2} \alpha - 1 = -\sin^{2} \alpha$,
$h = -\cos^{2} \alpha$,
$b = \sin^{2} \alpha$.
माना $\theta$ रेखाओं के बीच का कोण है। कोण के लिए सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2 \sqrt{h^{2} - ab}}{a + b} \right|$ है।
मान रखने पर:
$a + b = -\sin^{2} \alpha + \sin^{2} \alpha = 0$.
चूंकि हर $0$ है,इसलिए $\tan \theta$ का मान अपरिभाषित है,जिसका अर्थ है कि $\theta = 90^{\circ}$।
अतः,रेखाएं परस्पर लंबवत हैं।
74
EasyMCQ
रेखाओं के युग्म $x^{2}+2xy-y^{2}=0$ के बीच का कोण है
A
$\frac{\pi}{6}$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$0$
D
$\frac{\pi}{3}$

Solution

(B) रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $x^{2}+2xy-y^{2}=0$ है।
इसे सामान्य रूप $ax^{2}+2hxy+by^{2}=0$ से तुलना करने पर,हमें $a=1$,$h=1$,और $b=-1$ प्राप्त होता है।
हम जानते हैं कि $ax^{2}+2hxy+by^{2}=0$ द्वारा निरूपित रेखाएं लंबवत होती हैं यदि $a+b=0$ हो।
यहाँ,$a+b = 1 + (-1) = 0$ है।
चूंकि $x^{2}$ और $y^{2}$ के गुणांकों का योग शून्य है,इसलिए रेखाएं एक-दूसरे पर लंबवत हैं।
अतः,रेखाओं के बीच का कोण $\frac{\pi}{2}$ है।
75
DifficultMCQ
$\alpha \in [0, \frac{\pi}{2}]$ के लिए,$[x \cos \theta - y][(\cos \theta + \tan \alpha) x - (1 - \cos \theta \tan \alpha) y] = 0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण है
A
$\alpha$
B
$\theta$
C
$\theta + \alpha$
D
$\theta - \alpha$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $[x \cos \theta - y][(\cos \theta + \tan \alpha) x - (1 - \cos \theta \tan \alpha) y] = 0$ है।
यह दो रेखाओं को दर्शाता है:
$L_1: x \cos \theta - y = 0 \implies y = (\cos \theta) x$,अतः ढाल $m_1 = \cos \theta$.
$L_2: (\cos \theta + \tan \alpha) x - (1 - \cos \theta \tan \alpha) y = 0 \implies y = \frac{\cos \theta + \tan \alpha}{1 - \cos \theta \tan \alpha} x$,अतः ढाल $m_2 = \frac{\cos \theta + \tan \alpha}{1 - \cos \theta \tan \alpha}$.
दो रेखाओं के बीच का कोण $\phi$,$\tan \phi = \left| \frac{m_2 - m_1}{1 + m_1 m_2} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
$m_1$ और $m_2$ के मान रखने पर:
$\tan \phi = \left| \frac{\frac{\cos \theta + \tan \alpha}{1 - \cos \theta \tan \alpha} - \cos \theta}{1 + \left( \frac{\cos \theta + \tan \alpha}{1 - \cos \theta \tan \alpha} \right) \cos \theta} \right| = \tan \alpha$.
अतः,$\phi = \alpha$.
76
MediumMCQ
यदि रेखाओं का युग्म $9x^2 + axy + 4y^2 + 6x + by - 3 = 0$ दो समांतर रेखाओं को निरूपित करता है,तो:
A
$a = 6, b = 2$
B
$a = 12, b = 4$
C
$a = 3, b = 1$
D
$a = -12, b = 1$

Solution

(B) रेखाओं के युग्म का व्यापक समीकरण $Ax^2 + 2Hxy + By^2 + 2Gx + 2Fy + C = 0$ है। दिए गए समीकरण से तुलना करने पर $A=9, H=a/2, B=4, G=3, F=b/2, C=-3$ प्राप्त होता है।
समांतर रेखाओं के लिए $H^2 = AB$,अतः $(a/2)^2 = 9 \times 4 = 36$,जिससे $a^2 = 144$ अर्थात $a = \pm 12$ प्राप्त होता है।
साथ ही,समांतर रेखाओं के लिए $af^2 = bg^2$ शर्त के अनुसार,$9(b/2)^2 = 4(3)^2$ $\Rightarrow 9(b^2/4) = 36$ $\Rightarrow b^2 = 16$ अर्थात $b = \pm 4$ प्राप्त होता है।
$a=12, b=4$ रखने पर समीकरण $(3x + 2y)^2 + 2(3x + 2y) - 3 = 0$ प्राप्त होता है,जो दो समांतर रेखाओं को निरूपित करता है।
77
DifficultMCQ
यदि $(x^2+y^2) \cos^2 \theta = (x \cos \theta + y \sin \theta)^2$ द्वारा दी गई रेखाओं का युग्म एक-दूसरे के लंबवत है,तो $\theta$ का मान क्या होगा?
A
$0$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{3}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण है:
$(x^2+y^2) \cos^2 \theta = (x \cos \theta + y \sin \theta)^2$
दाहिनी ओर का विस्तार करने पर:
$(x^2+y^2) \cos^2 \theta = x^2 \cos^2 \theta + y^2 \sin^2 \theta + 2xy \sin \theta \cos \theta$
दोनों पक्षों से $x^2 \cos^2 \theta$ घटाने पर:
$y^2 \cos^2 \theta = y^2 \sin^2 \theta + 2xy \sin \theta \cos \theta$
इसे $Ax^2 + 2Hxy + By^2 = 0$ के सामान्य रूप में व्यवस्थित करने पर:
$0x^2 + (2 \sin \theta \cos \theta)xy + (\sin^2 \theta - \cos^2 \theta)y^2 = 0$
रेखाओं के युग्म के लंबवत होने के लिए,$x^2$ और $y^2$ के गुणांकों का योग शून्य होना चाहिए:
$A + B = 0$
$0 + (\sin^2 \theta - \cos^2 \theta) = 0$
$\sin^2 \theta = \cos^2 \theta$
$\tan^2 \theta = 1$
$\tan \theta = \pm 1$
अतः,$\theta = \frac{\pi}{4}$ या $\frac{3\pi}{4}$।
78
MediumMCQ
$4x^2 - 24xy + 11y^2 = 0$ रेखाओं द्वारा $X$-अक्ष के साथ बनाए गए कोणों के अंतर का टेंजेंट (tangent) का निरपेक्ष मान क्या है?
A
$\frac{4}{11}$
B
$\frac{24}{11}$
C
$\frac{4}{3}$
D
$\frac{11}{24}$

Solution

(C) दी गई रेखाओं के युग्म का समीकरण: $4x^2 - 24xy + 11y^2 = 0$.
गुणनखंड करने पर: $(2x - y)(2x - 11y) = 0$.
अतः,दोनों रेखाओं के समीकरण $y = 2x$ और $y = \frac{2}{11}x$ हैं।
इन रेखाओं द्वारा $X$-अक्ष के साथ बनाए गए कोण $\theta_1$ और $\theta_2$ के लिए $\tan \theta_1 = 2$ और $\tan \theta_2 = \frac{2}{11}$ है।
हमें $\tan |\theta_1 - \theta_2|$ ज्ञात करना है।
सूत्र $\tan(A - B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B}$ का उपयोग करने पर:
$\tan(\theta_1 - \theta_2) = \frac{2 - \frac{2}{11}}{1 + 2 \times \frac{2}{11}} = \frac{\frac{20}{11}}{\frac{15}{11}} = \frac{20}{15} = \frac{4}{3}$.
अतः,निरपेक्ष मान $\frac{4}{3}$ है।
79
DifficultMCQ
यदि $A x^2+2 H x y+B y^2=0$ द्वारा दी गई सरल रेखाओं का युग्म,जहाँ $(H^2>A B)$,रेखा $a x+b y+c=0$ के साथ एक समबाहु त्रिभुज बनाता है,तो $(A+3 B)(3 A+B)=$ ($H^2$ में)
A
$4$
B
$2$
C
$-2$
D
$-4$

Solution

(A) $A x^2+2 H x y+B y^2=0$ रेखाओं का युग्म मूल बिंदु से होकर गुजरता है। इन रेखाओं द्वारा रेखा $a x+b y+c=0$ के साथ समबाहु त्रिभुज बनाने के लिए,रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $60^\circ$ या $\frac{\pi}{3}$ रेडियन होना चाहिए।
$A x^2+2 H x y+B y^2=0$ रेखाओं के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \frac{2 \sqrt{H^2-A B}}{|A+B|}$ द्वारा दिया जाता है।
$\theta = \frac{\pi}{3}$ रखने पर,हमें $\tan \frac{\pi}{3} = \sqrt{3}$ प्राप्त होता है।
अतः,$\sqrt{3} = \frac{2 \sqrt{H^2-A B}}{|A+B|}$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$3 = \frac{4(H^2-A B)}{(A+B)^2}$।
$3(A+B)^2 = 4(H^2-A B)$।
$3(A^2+2 A B+B^2) = 4 H^2-4 A B$।
$3 A^2+6 A B+3 B^2 = 4 H^2-4 A B$।
$3 A^2+10 A B+3 B^2 = 4 H^2$।
बाएँ पक्ष का गुणनखंड करने पर: $3 A^2+9 A B+A B+3 B^2 = 4 H^2$।
$3 A(A+3 B)+B(A+3 B) = 4 H^2$।
$(A+3 B)(3 A+B) = 4 H^2$।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
80
DifficultMCQ
यदि $2x^2 + 3xy + Ky^2 = 0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के युग्म में से एक का ढाल $2$ है,तो रेखाओं के युग्म के बीच का कोण है
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$\frac{\pi}{6}$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $2x^2 + 3xy + Ky^2 = 0$ है।
$Ky^2$ से विभाजित करने पर,हमें ढाल $m = \frac{y}{x}$ के रूप में द्विघात समीकरण प्राप्त होता है:
$Km^2 + 3m + 2 = 0$.
चूंकि एक ढाल $m_1 = 2$ है,यह समीकरण को संतुष्ट करेगा:
$K(2)^2 + 3(2) + 2 = 0$ $\Rightarrow 4K + 8 = 0$ $\Rightarrow K = -2$.
$K = -2$ को $Km^2 + 3m + 2 = 0$ में रखने पर:
$-2m^2 + 3m + 2 = 0 \Rightarrow 2m^2 - 3m - 2 = 0$.
गुणनखंड करने पर: $(2m + 1)(m - 2) = 0$.
अतः,ढाल $m_1 = 2$ और $m_2 = -\frac{1}{2}$ हैं।
चूंकि $m_1 \times m_2 = 2 \times (-\frac{1}{2}) = -1$,रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत हैं और उनके बीच का कोण $\theta = \frac{\pi}{2}$ है।
81
MediumMCQ
यदि रेखाएँ $x^2+kxy+y^2=0$ और $x+y=1$ एक समबाहु त्रिभुज की भुजाएँ बनाती हैं,तो $k^2$ का मान क्या होगा?
A
$4$
B
$16$
C
$9$
D
$64$

Solution

(B) समीकरण $x^2+kxy+y^2=0$ मूल बिंदु से गुजरने वाली दो सीधी रेखाओं के युग्म को दर्शाता है। मान लीजिए कि इन रेखाओं की ढलान $m_1$ और $m_2$ है। तीसरी रेखा का समीकरण $x+y=1$ है,जिसे $y=-x+1$ के रूप में लिखा जा सकता है,इसलिए इसकी ढलान $m_3=-1$ है।
चूंकि रेखाएँ एक समबाहु त्रिभुज बनाती हैं,इसलिए किन्हीं दो रेखाओं के बीच का कोण $60^{\circ}$ है।
रेखा $y=mx$ और रेखा $x+y=1$ (ढलान $-1$) के बीच का कोण इस प्रकार है:
$\tan 60^{\circ} = \left| \frac{m - (-1)}{1 + m(-1)} \right|$
$\sqrt{3} = \left| \frac{m+1}{1-m} \right|$
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर:
$3 = \frac{(m+1)^2}{(1-m)^2}$
$3(1-2m+m^2) = m^2+2m+1$
$3-6m+3m^2 = m^2+2m+1$
$2m^2-8m+2 = 0$
$m^2-4m+1 = 0$
चूंकि $m = y/x$,हम इसे द्विघात समीकरण में प्रतिस्थापित करते हैं:
$(y/x)^2 - 4(y/x) + 1 = 0$
$y^2 - 4xy + x^2 = 0$
इसे $x^2+kxy+y^2=0$ के साथ तुलना करने पर,हमें $k=-4$ प्राप्त होता है।
इसलिए,$k^2 = (-4)^2 = 16$.
Solution diagram
82
MediumMCQ
समीकरण $x^2+4xy+y^2=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के युग्म के बीच का कोण ज्ञात कीजिए। ($^{\circ}$ में)
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(C) रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $ax^2+2hxy+by^2=0$ है,जहाँ $a=1$,$2h=4$ (अर्थात $h=2$),और $b=1$ है।
रेखाओं के युग्म के बीच के कोण $\theta$ का सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$ है।
मान रखने पर,हमें $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{2^2-(1)(1)}}{1+1} \right|$ प्राप्त होता है।
$\tan \theta = \frac{2\sqrt{4-1}}{2} = \sqrt{3}$.
अतः,$\theta = \tan^{-1}(\sqrt{3}) = 60^{\circ}$.
83
MediumMCQ
यदि रेखाओं $ax^2+2hxy+by^2=0$ के बीच का न्यून कोण $\frac{\pi}{4}$ है,तो $4h^2=$
A
$(a+b)^2$
B
$a^2+6ab+b^2$
C
$(a-2b)(2a+b)$
D
$a^2-6ab+b^2$

Solution

(B) समीकरण $ax^2+2hxy+by^2=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है $\theta = \frac{\pi}{4}$,इसलिए $\tan \frac{\pi}{4} = 1$.
अतः,$1 = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$1 = \frac{4(h^2-ab)}{(a+b)^2}$.
$(a+b)^2 = 4h^2 - 4ab$.
$a^2 + 2ab + b^2 = 4h^2 - 4ab$.
$4h^2 = a^2 + 6ab + b^2$.
84
MediumMCQ
$\cos \theta(\cos \theta+1) x^2 - (2 \cos \theta + \sin^2 \theta) xy + (1 - \cos \theta) y^2 = 0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण है
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{6}$
C
$\frac{\pi}{3}$
D
$\frac{\pi}{12}$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $Ax^2 + 2Hxy + By^2 = 0$ के रूप में है,जहाँ $A = \cos \theta(\cos \theta + 1)$,$2H = -(2 \cos \theta + \sin^2 \theta)$,और $B = 1 - \cos \theta$ है।
रेखाओं के बीच का कोण $\alpha$ सूत्र $\tan \alpha = \left| \frac{2\sqrt{H^2 - AB}}{A + B} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ $A + B = \cos^2 \theta + 1$ प्राप्त होता है।
गणना करने पर $H^2 - AB = \cos^2 \theta + \frac{\sin^4 \theta}{4}$ प्राप्त होता है।
अतः,$\tan \alpha = \frac{\sqrt{4 \cos^2 \theta + \sin^4 \theta}}{\cos^2 \theta + 1} = 1$ प्राप्त होता है।
इसलिए,$\alpha = \tan^{-1}(1) = \frac{\pi}{4}$।
85
EasyMCQ
रेखाओं $6x^2 + 11xy - 10y^2 = 0$ के बीच का न्यून कोण है
A
$\tan^{-1}\left(\frac{\sqrt{361}}{2}\right)$
B
$\tan^{-1}\left(\frac{\sqrt{361}}{4}\right)$
C
$\tan^{-1}\left(\frac{361}{2}\right)$
D
$\tan^{-1}\left(\frac{361}{4}\right)$

Solution

(B) $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के युग्म के बीच का न्यून कोण $\theta$ सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
दिए गए समीकरण $6x^2 + 11xy - 10y^2 = 0$ की तुलना $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ से करने पर,हमें $a = 6$,$b = -10$,और $h = \frac{11}{2}$ प्राप्त होता है।
मान रखने पर:
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(\frac{11}{2})^2 - (6)(-10)}}{6 - 10} \right| = \left| \frac{2\sqrt{\frac{121}{4} + 60}}{-4} \right| = \frac{\sqrt{361}}{4}$.
अतः,$\theta = \tan^{-1}\left(\frac{\sqrt{361}}{4}\right)$.
86
EasyMCQ
यदि $ax^2+6xy+by^2-10x+10y-6=0$ परस्पर लंब रेखाओं के एक युग्म को दर्शाता है,तो $|a|$ का मान क्या होगा?
A
$6$
B
$4$
C
$2$
D
$3$

Solution

(B) रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $ax^2+6xy+by^2-10x+10y-6=0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $Ax^2+2Hxy+By^2+2Gx+2Fy+C=0$ से तुलना करने पर,$A=a, H=3, B=b, G=-5, F=5, C=-6$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के लंबवत होने के लिए,$x^2$ और $y^2$ के गुणांकों का योग शून्य होना चाहिए,अर्थात $a+b=0$,जिसका अर्थ है $b=-a$।
साथ ही,व्यापक द्विघात समीकरण के रेखाओं के युग्म को दर्शाने की शर्त $\Delta = abc + 2fgh - af^2 - bg^2 - ch^2 = 0$ है।
मान रखने पर: $a(b)(-6) + 2(5)(3)(-5) - a(5)^2 - b(-5)^2 - (-6)(3)^2 = 0$।
$-6ab - 150 - 25a - 25b + 54 = 0$।
$-6ab - 25(a+b) - 96 = 0$।
चूंकि $a+b=0$,हमें $-6a(-a) - 25(0) - 96 = 0$ प्राप्त होता है।
$6a^2 = 96 \Rightarrow a^2 = 16$।
अतः,$|a| = \sqrt{16} = 4$।
87
EasyMCQ
यदि $\theta$ रेखाओं $x^2+2 h x y+b y^2=0$ के बीच का कोण है,तो $x^2+2 x y \sec \theta+y^2=0$ के बीच का कोण क्या होगा?
A
$\theta$
B
$2 \theta$
C
$\frac{\theta}{2}$
D
$3 \theta$

Solution

(A) रेखाओं के युग्म $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
समीकरण $x^2 + 2xy \sec \theta + y^2 = 0$ के लिए,$a = 1$,$h = \sec \theta$,और $b = 1$ है।
माना इन रेखाओं के बीच का कोण $\phi$ है।
तब $\tan \phi = \left| \frac{2\sqrt{(\sec \theta)^2 - (1)(1)}}{1+1} \right|$.
$\tan \phi = \left| \frac{2\sqrt{\sec^2 \theta - 1}}{2} \right|$.
चूंकि $\sec^2 \theta - 1 = \tan^2 \theta$,इसलिए $\tan \phi = \sqrt{\tan^2 \theta} = \tan \theta$.
अतः,$\phi = \theta$.
88
EasyMCQ
$(\sin ^2 \alpha) y^2 - 2xy(\cos ^2 \alpha) + (\cos ^2 \alpha - 1) x^2 = 0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का कोण क्या है?
A
$2 \alpha$
B
$\alpha$
C
$90^{\circ}$
D
$45^{\circ}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $(\sin ^2 \alpha) y^2 - 2xy(\cos ^2 \alpha) + (\cos ^2 \alpha - 1) x^2 = 0$ है।
इसे मानक रूप $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ से तुलना करने पर:
$a = \cos ^2 \alpha - 1 = -\sin ^2 \alpha$
$h = -\cos ^2 \alpha$
$b = \sin ^2 \alpha$
रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a + b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
हर (denominator) की गणना करने पर: $a + b = -\sin ^2 \alpha + \sin ^2 \alpha = 0$ प्राप्त होता है।
चूंकि हर $0$ है,इसलिए रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत हैं।
अतः,$\tan \theta = \infty$,जिसका अर्थ है $\theta = 90^{\circ}$।
89
EasyMCQ
रेखाओं $ab(x^2 - y^2) + (a^2 - b^2)xy = 0$ के बीच का कोण है
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$\frac{\pi}{4}$
D
$\frac{\pi}{6}$

Solution

(A) दिया गया समीकरण $ab(x^2 - y^2) + (a^2 - b^2)xy = 0$ है।
इसे विस्तारित करने पर,हमें $abx^2 + (a^2 - b^2)xy - aby^2 = 0$ प्राप्त होता है।
यह $Ax^2 + 2Hxy + By^2 = 0$ के रूप का समीकरण है,जहाँ $A = ab$ और $B = -ab$ है।
रेखाओं के लंबवत होने की शर्त $A + B = 0$ है।
यहाँ,$A + B = ab - ab = 0$ है।
चूंकि $x^2$ और $y^2$ के गुणांकों का योग शून्य है,इसलिए रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत हैं।
अतः,रेखाओं के बीच का कोण $\frac{\pi}{2}$ है।
90
EasyMCQ
समीकरण $x^2-7xy+12y^2=0$ द्वारा निरूपित रेखाओं के युग्म के बीच के कोण की ज्या (sine) क्या है?
A
$\frac{1}{12}$
B
$\frac{1}{13}$
C
$\frac{1}{\sqrt{170}}$
D
$\frac{1}{11}$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $x^2-7xy+12y^2=0$ है। इसे सामान्य रूप $ax^2+2hxy+by^2=0$ से तुलना करने पर,हमें $a=1$,$2h=-7$,और $b=12$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(-7/2)^2 - 1 \cdot 12}}{1+12} \right| = \left| \frac{2\sqrt{49/4 - 12}}{13} \right| = \left| \frac{2\sqrt{1/4}}{13} \right| = \frac{2 \cdot (1/2)}{13} = \frac{1}{13}$ प्राप्त होता है।
चूँकि $\tan \theta = \frac{1}{13}$,हम एक समकोण त्रिभुज बना सकते हैं जिसमें सम्मुख भुजा $1$ और आसन्न भुजा $13$ है। कर्ण $\sqrt{1^2+13^2} = \sqrt{170}$ होगा।
अतः,$\sin \theta = \frac{\text{सम्मुख भुजा}}{\text{कर्ण}} = \frac{1}{\sqrt{170}}$।
इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।
Solution diagram
91
EasyMCQ
यदि $2x^2 + 5xy + 3y^2 + 6x + 7y + 4 = 0$ द्वारा निरूपित सरल रेखाओं के बीच का कोण $\tan^{-1}(k)$ है,तो $k$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
केवल $\frac{1}{5}$
B
केवल $-\frac{1}{5}$
C
$\pm \frac{1}{5}$
D
$0$

Solution

(C) दिया गया समीकरण $2x^2 + 5xy + 3y^2 + 6x + 7y + 4 = 0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 + 2gx + 2fy + c = 0$ से तुलना करने पर,हमें $a = 2$,$2h = 5 \Rightarrow h = \frac{5}{2}$,और $b = 3$ प्राप्त होता है।
सरल रेखाओं के युग्म के बीच का कोण $\theta$,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a + b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर: $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{(\frac{5}{2})^2 - (2)(3)}}{2 + 3} \right| = \left| \frac{2\sqrt{\frac{25}{4} - 6}}{5} \right| = \left| \frac{2\sqrt{\frac{1}{4}}}{5} \right| = \left| \frac{2 \times \frac{1}{2}}{5} \right| = \frac{1}{5}$।
चूंकि कोण $\tan^{-1}(k)$ है,इसलिए $\tan \theta = k$ होगा।
अतः,$k = \pm \frac{1}{5}$।
92
MediumMCQ
यदि सरल रेखाओं का युग्म $6x^2 - 5xy + y^2 = 0$,$X$-अक्ष के साथ $\alpha$ और $\beta$ कोण बनाता है,तो $\tan(\alpha - \beta) = $
A
$2$
B
$\frac{1}{7}$
C
$3$
D
$7$

Solution

(B) सरल रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $6x^2 - 5xy + y^2 = 0$ है।
$x^2$ से विभाजित करने पर ($x \neq 0$ मानते हुए),हमें प्राप्त होता है:
$\left(\frac{y}{x}\right)^2 - 5\left(\frac{y}{x}\right) + 6 = 0$.
माना $m = \frac{y}{x}$,तो $m^2 - 5m + 6 = 0$.
द्विघात समीकरण का गुणनखंड करने पर:
$(m - 3)(m - 2) = 0$.
अतः,रेखाओं की प्रवणताएँ $m_1 = \tan \alpha = 3$ और $m_2 = \tan \beta = 2$ हैं।
दो कोणों के अंतर के लिए टेंजेंट का सूत्र उपयोग करने पर:
$\tan(\alpha - \beta) = \frac{\tan \alpha - \tan \beta}{1 + \tan \alpha \tan \beta}$.
मान रखने पर:
$\tan(\alpha - \beta) = \frac{3 - 2}{1 + (3)(2)} = \frac{1}{1 + 6} = \frac{1}{7}$.
93
EasyMCQ
निम्नलिखित में से सरल रेखाओं का कौन सा युग्म समकोण पर प्रतिच्छेद करता है?
A
$2 x^2 = y(x + 2 y)$
B
$(x + y)^2 = x(y + 3 x)$
C
$2 y(x + y) = x y$
D
$y = \pm 2 x$

Solution

(A) $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ द्वारा निरूपित सरल रेखाओं के युग्म के लंबवत होने की शर्त यह है कि $x^2$ और $y^2$ के गुणांकों का योग शून्य होना चाहिए,अर्थात $a + b = 0$।
विकल्प $A$ के लिए: $2 x^2 = y(x + 2 y)$
$\Rightarrow 2 x^2 - xy - 2 y^2 = 0$
यहाँ,$a = 2$ और $b = -2$ है।
गुणांकों का योग: $a + b = 2 + (-2) = 0$।
चूंकि शर्त $a + b = 0$ संतुष्ट होती है,इसलिए ये रेखाएं लंबवत हैं।
94
EasyMCQ
$ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ द्वारा निरूपित रेखाएँ एक-दूसरे के लंबवत हैं,यदि ........
A
$h^2 = a + b$
B
$a + b = 0$
C
$h^2 = ab$
D
$h = 0$

Solution

(B) मूल बिंदु से गुजरने वाली रेखाओं के युग्म का समीकरण $ax^2 + 2hxy + by^2 = 0$ है।
इन रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2 - ab}}{a + b} \right|$ द्वारा दिया जाता है।
जब रेखाएँ लंबवत होती हैं,तो $\theta = 90^{\circ}$ होता है।
चूँकि $\tan 90^{\circ}$ अपरिभाषित है,इसलिए हर (denominator) शून्य होना चाहिए।
अतः,$a + b = 0$।
95
MediumMCQ
रेखाएँ $ax^2+2hxy+by^2=0$ समकोण पर हैं यदि
A
$a+b=0$
B
$a+b=1$
C
$h^2-ab=0$
D
$a=b$

Solution

(A) $ax^2+2hxy+by^2=0$ समीकरण द्वारा निरूपित रेखाओं के बीच का न्यून कोण $(\theta)$ इस प्रकार है:
$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$
यदि रेखाएँ परस्पर लंबवत हैं,तो $\theta = 90^\circ$ होगा।
चूँकि $\tan 90^\circ$ अपरिभाषित है,इसलिए हर (denominator) शून्य होना चाहिए।
अतः,$a+b=0$।
96
EasyMCQ
सरल रेखाओं $x^2+4xy+y^2=0$ के बीच का कोण ....... है। ($^{\circ}$ में)
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(C) सरल रेखाओं के युग्म का दिया गया समीकरण $x^2+4xy+y^2=0$ है।
इसे व्यापक समीकरण $ax^2+2hxy+by^2=0$ से तुलना करने पर,हमें $a=1$,$2h=4 \Rightarrow h=2$,और $b=1$ प्राप्त होता है।
रेखाओं के युग्म के बीच के कोण $\theta$ का सूत्र $\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{h^2-ab}}{a+b} \right|$ है।
मान रखने पर,$\tan \theta = \left| \frac{2\sqrt{2^2-(1)(1)}}{1+1} \right|$.
$\tan \theta = \frac{2\sqrt{4-1}}{2} = \sqrt{3}$.
चूंकि $\tan \theta = \sqrt{3}$,इसलिए $\theta = 60^{\circ}$ है।
97
EasyMCQ
सरल रेखाओं के युग्म को समीकरण $3dx^2 - 5xy + (d^2 - 2)y^2 = 0$ द्वारा दर्शाया गया है। यदि रेखाएं एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो $d$ के कितने मानों के लिए यह शर्त पूरी होगी?
A
$0$
B
$2$
C
$1$
D
$3$

Solution

(B) दी गई रेखाओं के युग्म का समीकरण $3dx^2 - 5xy + (d^2 - 2)y^2 = 0$ है।
रेखाओं के युग्म $Ax^2 + 2Hxy + By^2 = 0$ के लिए,यदि रेखाएं लंबवत हैं तो $A + B = 0$ होता है।
यहाँ,$A = 3d$ और $B = d^2 - 2$ है।
अतः,$3d + d^2 - 2 = 0$ या $d^2 + 3d - 2 = 0$।
द्विघात सूत्र का उपयोग करने पर,$d = \frac{-3 \pm \sqrt{17}}{2}$।
इस प्रकार,$d$ के $2$ संभावित मान प्राप्त होते हैं।
अतः,विकल्प $B$ सही है।

Pair of straight lines — Angle between the pair of straight lines, Condition for parallel and perpendicular lines · Frequently Asked Questions

1Are these Pair of straight lines 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?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

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

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