Gujarati

Area bounded by region of single curve Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Application of Integration · Area bounded by region of single curve

374+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 22 of 374 questions in Gujarati

351
MediumMCQ
વક્રો $2x = y^2 - 1$ અને $x = 0$ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ (ચોરસ એકમમાં) કેટલું છે?
A
$\frac{1}{3}$
B
$\frac{2}{3}$
C
$1$
D
$2$

Solution

(B) આપેલ વક્ર $2x = y^2 - 1$ છે, જેને $x = \frac{y^2 - 1}{2}$ તરીકે ફરીથી લખી શકાય છે.
વક્ર $x = 0$ એ $y$-અક્ષ છે.
વક્ર $2x = y^2 - 1$ અને $x = 0$ ના છેદબિંદુઓ શોધવા માટે, સમીકરણમાં $x = 0$ મૂકો:
$0 = y^2 - 1 \implies y^2 = 1 \implies y = \pm 1$.
આમ, પ્રદેશ $y = -1$ થી $y = 1$ સુધી ઘેરાયેલો છે.
ક્ષેત્રફળ $A$ એ $y$ ની સાપેક્ષમાં વક્રો વચ્ચેના અંતરના સંકલન દ્વારા મળે છે:
$A = \int_{-1}^{1} |x_{\text{right}} - x_{\text{left}}| dy = \int_{-1}^{1} |0 - \frac{y^2 - 1}{2}| dy = \int_{-1}^{1} \frac{1 - y^2}{2} dy$.
કારણ કે વિધેય $x$-અક્ષની સાપેક્ષમાં સંમિત છે, આપણે લખી શકીએ:
$A = 2 \int_{0}^{1} \frac{1 - y^2}{2} dy = \int_{0}^{1} (1 - y^2) dy$.
$A = [y - \frac{y^3}{3}]_{0}^{1} = (1 - \frac{1}{3}) - (0 - 0) = \frac{2}{3} \text{ \text{ચોરસ એકમ}}$.
Solution diagram
352
MediumMCQ
વક્ર $y = x^2 + 2$,$x$-અક્ષ,અને રેખાઓ $x = 1$ તથા $x = 2$ દ્વારા આવૃત્ત પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ શોધો.
A
$\frac{16}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$
B
$\frac{17}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$
C
$\frac{13}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$
D
$\frac{20}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$

Solution

(C) વક્ર $y = f(x)$,$x$-અક્ષ અને રેખાઓ $x = a$ તથા $x = b$ દ્વારા આવૃત્ત ક્ષેત્રફળ નિશ્ચિત સંકલન $\int_a^b y \, dx$ દ્વારા મળે છે.
અહીં,$y = x^2 + 2$,$a = 1$,અને $b = 2$ છે.
$\text{માગેલ ક્ષેત્રફળ} = \int_1^2 (x^2 + 2) \, dx$
$= \left[ \frac{x^3}{3} + 2x \right]_1^2$
$= \left( \frac{2^3}{3} + 2(2) \right) - \left( \frac{1^3}{3} + 2(1) \right)$
$= \left( \frac{8}{3} + 4 \right) - \left( \frac{1}{3} + 2 \right)$
$= \left( \frac{8 + 12}{3} \right) - \left( \frac{1 + 6}{3} \right)$
$= \frac{20}{3} - \frac{7}{3}$
$= \frac{13}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$.
Solution diagram
353
MediumMCQ
$x^2=8y$,$x=4$ અને $X$-અક્ષ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ (ચોરસ એકમમાં) શોધો.
A
$\frac{2}{3}$
B
$\frac{4}{3}$
C
$\frac{8}{3}$
D
$\frac{10}{3}$

Solution

(C) આપેલા સમીકરણો નીચે મુજબ છે:
$x^2 = 8y$ $(i)$
$x = 4$ (ii)
$y = 0$ ($X$-અક્ષ) (iii)
સમીકરણ $(i)$ પરથી,આપણને $y = \frac{x^2}{8}$ મળે છે.
આ પ્રદેશ પરવલય $x^2 = 8y$,રેખા $x = 4$ અને $X$-અક્ષ દ્વારા $x = 0$ થી $x = 4$ સુધી ઘેરાયેલો છે.
જરૂરી ક્ષેત્રફળ $A$ નીચે મુજબ મળે:
$A = \int_{0}^{4} y \, dx$
$A = \int_{0}^{4} \frac{x^2}{8} \, dx$
$A = \frac{1}{8} \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{4}$
$A = \frac{1}{8} \left( \frac{4^3}{3} - \frac{0^3}{3} \right)$
$A = \frac{1}{8} \left( \frac{64}{3} \right)$
$A = \frac{8}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$.
Solution diagram
354
MediumMCQ
જો $x^{2}+y^{2}=a^{2}$ હોય,તો $\int_{0}^{a} \sqrt{1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2}} dx=$
A
$2 \pi a$
B
$\pi a$
C
$\frac{1}{2} \pi a$
D
$\frac{1}{4} \pi a$

Solution

(C) આપેલ વર્તુળનું સમીકરણ $x^{2}+y^{2}=a^{2}$ છે.
$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$2x + 2y \frac{dy}{dx} = 0$,જેનો અર્થ છે કે $\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}$.
હવે,આ કિંમતને સંકલનમાં મૂકતા: $\sqrt{1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2}} = \sqrt{1+\frac{x^{2}}{y^{2}}} = \sqrt{\frac{y^{2}+x^{2}}{y^{2}}} = \sqrt{\frac{a^{2}}{y^{2}}} = \frac{a}{y}$.
સંકલન $\int_{0}^{a} \frac{a}{y} dx$ બને છે.
કારણ કે $y = \sqrt{a^{2}-x^{2}}$,તેથી સંકલન $\int_{0}^{a} \frac{a}{\sqrt{a^{2}-x^{2}}} dx$ થશે.
આનું મૂલ્ય શોધતા,આપણને મળે છે $a \left[ \sin^{-1} \left( \frac{x}{a} \right) \right]_{0}^{a} = a \left( \sin^{-1}(1) - \sin^{-1}(0) \right) = a \left( \frac{\pi}{2} - 0 \right) = \frac{\pi a}{2}$.
355
MediumMCQ
ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી રેખા જે વક્રો $y=2x-x^2$,$y=0$ અને $x=1$ દ્વારા બનતા ક્ષેત્રફળને બે સમાન ભાગમાં વિભાજિત કરે છે,તે કઈ છે?
A
$y=x$
B
$y=2x$
C
$y=\frac{3}{2}x$
D
$y=\frac{2}{3}x$

Solution

(D) વક્રો $y=2x-x^2$,$y=0$ અને $x=1$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ $A$ નીચે મુજબ છે:
$A = \int_{0}^{1} (2x-x^2) dx = [x^2 - \frac{x^3}{3}]_{0}^{1} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}$ ચોરસ એકમ.
ધારો કે રેખા $y=mx$ આ ક્ષેત્રફળને બે સમાન ભાગમાં વિભાજિત કરે છે.
રેખા $y=mx$ અને $x=1$ દ્વારા બનતા ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{2} \times \text{પાયો} \times \text{વેધ} = \frac{1}{2} \times 1 \times m = \frac{m}{2}$ છે.
આને કુલ ક્ષેત્રફળના અડધા ભાગ સાથે સરખાવતા: $\frac{m}{2} = \frac{1}{3} \implies m = \frac{2}{3}$.
તેથી,રેખાનું સમીકરણ $y=\frac{2}{3}x$ છે.
Solution diagram
356
EasyMCQ
વક્ર $x=4-y^2$ અને $Y$-અક્ષ દ્વારા આવૃત પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ શોધો.
A
$16 \text{ ચોરસ એકમ}$
B
$\frac{32}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$
C
$\frac{16}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$
D
$32 \text{ ચોરસ એકમ}$

Solution

(B) આપેલ વક્ર $x = 4 - y^2$ છે,જે ડાબી બાજુ ખુલતો પરવલય છે જેનું શિરોબિંદુ $(4, 0)$ પર છે.
$Y$-અક્ષ સાથેના છેદબિંદુઓ મેળવવા માટે,આપણે $x = 0$ લઈએ:
$0 = 4 - y^2 \Rightarrow y^2 = 4 \Rightarrow y = \pm 2$.
આમ,વક્ર $Y$-અક્ષને $(0, 2)$ અને $(0, -2)$ પર છેદે છે.
વક્ર અને $Y$-અક્ષ દ્વારા આવૃત પ્રદેશ $X$-અક્ષની સાપેક્ષમાં સંમિત છે.
ક્ષેત્રફળ $= \int_{-2}^{2} x \, dy = \int_{-2}^{2} (4 - y^2) \, dy$.
સંમિતિને કારણે,ક્ષેત્રફળ $= 2 \int_{0}^{2} (4 - y^2) \, dy$.
$= 2 \left[ 4y - \frac{y^3}{3} \right]_{0}^{2}$.
$= 2 \left( (4(2) - \frac{2^3}{3}) - (0 - 0) \right)$.
$= 2 \left( 8 - \frac{8}{3} \right) = 2 \left( \frac{24 - 8}{3} \right) = 2 \left( \frac{16}{3} \right) = \frac{32}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$.
Solution diagram
357
MediumMCQ
પ્રદેશ $\{(x, y): x^{2}+y^{2} \leq 1 \leq x+y\}$ નું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$\frac{\pi^{2}}{2}$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{4}-\frac{1}{2}$
D
$\frac{\pi^{2}}{3}$

Solution

(C) આપેલ પ્રદેશ અસમતાઓ $x^{2}+y^{2} \leq 1$ અને $x+y \geq 1$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
અસમતા $x^{2}+y^{2} \leq 1$ એ $(0, 0)$ કેન્દ્ર અને $1$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળનો અંદરનો ભાગ દર્શાવે છે.
અસમતા $x+y \geq 1$ એ રેખા $x+y=1$ પર અથવા તેની ઉપરનો પ્રદેશ દર્શાવે છે.
વર્તુળ $x^{2}+y^{2}=1$ અને રેખા $x+y=1$ ના છેદબિંદુઓ $(1, 0)$ અને $(0, 1)$ છે.
પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ એ વર્તુળના ચાપ અને $(1, 0)$ તથા $(0, 1)$ ને જોડતી જીવા દ્વારા ઘેરાયેલા વર્તુળાકાર ખંડનું ક્ષેત્રફળ છે.
આ ક્ષેત્રફળ એ વર્તુળાકાર સેક્ટર (પ્રથમ ચરણના ચાપને અનુરૂપ) ના ક્ષેત્રફળમાંથી ઉગમબિંદુ $(0, 0)$,$(1, 0)$ અને $(0, 1)$ દ્વારા બનતા કાટકોણ ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ બાદ કરવાથી મળે છે.
પ્રથમ ચરણમાં વર્તુળાકાર સેક્ટરનું ક્ષેત્રફળ $= \frac{1}{4} \times \pi \times (1)^{2} = \frac{\pi}{4}$.
કાટકોણ ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ $= \frac{1}{2} \times \text{પાયો} \times \text{વેધ} = \frac{1}{2} \times 1 \times 1 = \frac{1}{2}$.
તેથી,જરૂરી ક્ષેત્રફળ $= \frac{\pi}{4} - \frac{1}{2}$.
Solution diagram
358
MediumMCQ
પરવલયો $x=-2y^{2}$ અને $x=1-3y^{2}$ દ્વારા ઘેરાયેલી આકૃતિનું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$\frac{4}{3}$ ચોરસ એકમ
B
$\frac{2}{3}$ ચોરસ એકમ
C
$\frac{3}{7}$ ચોરસ એકમ
D
$\frac{6}{7}$ ચોરસ એકમ

Solution

(A) આપેલ પરવલયો $x = -2y^{2}$ અને $x = 1 - 3y^{2}$ છે.
છેદબિંદુઓ શોધવા માટે,સમીકરણોને સરખાવતા:
$-2y^{2} = 1 - 3y^{2}$
$y^{2} = 1$
$y = \pm 1$
જ્યારે $y = \pm 1$ હોય,ત્યારે $x = -2(1)^{2} = -2$.
છેદબિંદુઓ $(-2, 1)$ અને $(-2, -1)$ છે.
ક્ષેત્રફળ $y = -1$ થી $y = 1$ સુધી $x = 1 - 3y^{2}$ (જમણી વક્ર) અને $x = -2y^{2}$ (ડાબી વક્ર) દ્વારા ઘેરાયેલું છે.
ક્ષેત્રફળ $= \int_{-1}^{1} [(1 - 3y^{2}) - (-2y^{2})] dy$
$= \int_{-1}^{1} (1 - y^{2}) dy$
વિધેય યુગ્મ હોવાથી,ક્ષેત્રફળ $= 2 \int_{0}^{1} (1 - y^{2}) dy$
$= 2 [y - \frac{y^{3}}{3}]_{0}^{1}$
$= 2 [1 - \frac{1}{3}]$
$= 2 [\frac{2}{3}] = \frac{4}{3}$ ચોરસ એકમ.
Solution diagram
359
EasyMCQ
વક્ર $y=x^3$,$(1,1)$ આગળ તેનો સ્પર્શક અને $X$-અક્ષ દ્વારા આવૃત પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$\frac{1}{12} \text{ ચોરસ એકમ}$
B
$\frac{1}{6} \text{ ચોરસ એકમ}$
C
$\frac{2}{17} \text{ ચોરસ એકમ}$
D
$\frac{2}{15} \text{ ચોરસ એકમ}$

Solution

(A) આપણી પાસે વક્ર $y=x^{3}$ અને બિંદુ $A(1,1)$ છે.
પ્રથમ,આપણે વક્રના સમીકરણનું વિકલન કરીને $A(1,1)$ આગળ સ્પર્શકનો ઢાળ શોધીએ:
$\frac{dy}{dx} = 3x^{2}$.
$x=1$ આગળ,ઢાળ $m = 3(1)^{2} = 3$ છે.
$(1,1)$ આગળ સ્પર્શકનું સમીકરણ $y-1 = 3(x-1)$ છે,જેનું સાદું રૂપ $y = 3x-2$ થાય છે.
સ્પર્શક $X$-અક્ષને જ્યાં છેદે છે ત્યાં $y=0$ હોય,તેથી $3x-2=0$,જે આપણને $x = \frac{2}{3}$ આપે છે.
જરૂરી ક્ષેત્રફળ એ $x=0$ થી $x=1$ સુધીના વક્ર $y=x^{3}$ હેઠળનું ક્ષેત્રફળ છે,જેમાંથી $x=\frac{2}{3}$ થી $x=1$ સુધીની સ્પર્શક રેખા $y=3x-2$ હેઠળનું ક્ષેત્રફળ બાદ કરવાનું છે.
$\text{જરૂરી ક્ષેત્રફળ} = \int_{0}^{1} x^{3} dx - \int_{2/3}^{1} (3x-2) dx$
$= \left[ \frac{x^{4}}{4} \right]_{0}^{1} - \left[ \frac{3x^{2}}{2} - 2x \right]_{2/3}^{1}$
$= \left( \frac{1}{4} - 0 \right) - \left[ \left( \frac{3}{2} - 2 \right) - \left( \frac{3}{2} \cdot \frac{4}{9} - 2 \cdot \frac{2}{3} \right) \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ -\frac{1}{2} - \left( \frac{2}{3} - \frac{4}{3} \right) \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ -\frac{1}{2} - \left( -\frac{2}{3} \right) \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ -\frac{1}{2} + \frac{2}{3} \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ \frac{-3+4}{6} \right] = \frac{1}{4} - \frac{1}{6} = \frac{3-2}{12} = \frac{1}{12} \text{ ચોરસ એકમ}$.
Solution diagram
360
MediumMCQ
$y=|x|$ અને $y=-|x|+2$ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ શોધો.
A
$4 \text{ ચોરસ એકમ}$
B
$3 \text{ ચોરસ એકમ}$
C
$2 \text{ ચોરસ એકમ}$
D
$1 \text{ ચોરસ એકમ}$

Solution

(C) આ પ્રદેશ $y=|x|$ અને $y=-|x|+2$ વક્રો દ્વારા ઘેરાયેલો છે.
છેદબિંદુઓ શોધવા માટે,$|x| = -|x| + 2$ લો,જે $2|x| = 2$ આપે છે,તેથી $|x| = 1$,એટલે કે $x = 1$ અથવા $x = -1$.
$x=1$ માટે,$y=1$. $x=-1$ માટે,$y=1$.
ઘેરાયેલા પ્રદેશના શિરોબિંદુઓ $(0,0)$,$(1,1)$,$(0,2)$,અને $(-1,1)$ છે.
આ પ્રદેશ એક ચોરસ છે જેના શિરોબિંદુઓ $O(0,0)$,$C(1,1)$,$B(0,2)$,અને $A(-1,1)$ છે.
ચોરસની બાજુની લંબાઈ $(0,0)$ અને $(1,1)$ વચ્ચેનું અંતર છે,જે $\sqrt{(1-0)^2 + (1-0)^2} = \sqrt{1+1} = \sqrt{2}$ છે.
ચોરસનું ક્ષેત્રફળ $(\text{બાજુ})^2 = (\sqrt{2})^2 = 2 \text{ ચોરસ એકમ}$ થાય.
Solution diagram
361
MediumMCQ
વક્રો $y=x^{2}$ અને $x=y^{2}$ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$1/3$
B
$1/2$
C
$1/4$
D
$3$

Solution

(A) આપેલ વક્રો $y=x^{2}$ અને $x=y^{2}$ છે,જે પરવલયો છે.
છેદબિંદુઓ શોધવા માટે,$y=x^{2}$ ને $x=y^{2}$ માં મૂકતા:
$x=(x^{2})^{2}$
$x=x^{4}$
$x^{4}-x=0$
$x(x^{3}-1)=0$
$x(x-1)(x^{2}+x+1)=0$
અહીં $x^{2}+x+1=0$ ના કોઈ વાસ્તવિક ઉકેલ નથી,તેથી $x=0$ અને $x=1$ મળે છે.
જ્યારે $x=0$,ત્યારે $y=0$. જ્યારે $x=1$,ત્યારે $y=1$.
આમ,છેદબિંદુઓ $(0,0)$ અને $(1,1)$ છે.
ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ $x=0$ થી $x=1$ સુધી ઉપરના વક્રમાંથી નીચેના વક્રને બાદ કરીને સંકલન કરવાથી મળે છે:
$\text{Area} = \int_{0}^{1} (\sqrt{x} - x^{2}) \, dx$
$= \left[ \frac{x^{3/2}}{3/2} - \frac{x^{3}}{3} \right]_{0}^{1}$
$= \left[ \frac{2}{3}x^{3/2} - \frac{1}{3}x^{3} \right]_{0}^{1}$
$= (\frac{2}{3}(1) - \frac{1}{3}(1)) - (0 - 0)$
$= \frac{2}{3} - \frac{1}{3} = \frac{1}{3} \text{ ચોરસ એકમ}$.
Solution diagram
362
MediumMCQ
પરવલય $y^{2}=x$ અને રેખા $y=mx$ વચ્ચે ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{48}$ છે. તો,$m$ ની કિંમત શોધો.
A
-$2$
B
-$1$
C
$1$
D
$2$

Solution

(A, D) પરવલયનું સમીકરણ $y^{2}=x$ અને રેખાનું સમીકરણ $y=mx$ છે.
છેદબિંદુઓ શોધવા માટે,રેખાના સમીકરણમાં $x=y^{2}$ મૂકતા:
$y=m(y^{2}) \Rightarrow my^{2}-y=0 \Rightarrow y(my-1)=0$.
આમ,$y=0$ અથવા $y=\frac{1}{m}$.
$y=0$ માટે,$x=0$. $y=\frac{1}{m}$ માટે,$x=\frac{1}{m^{2}}$.
તેથી,છેદબિંદુઓ $(0,0)$ અને $P\left(\frac{1}{m^{2}}, \frac{1}{m}\right)$ છે.
જરૂરી ક્ષેત્રફળ સંકલન દ્વારા મળે છે:
$\text{Area} = \int_{0}^{1/m} \left(\frac{y}{m} - y^{2}\right) dy = \left[\frac{y^{2}}{2m} - \frac{y^{3}}{3}\right]_{0}^{1/m} = \left|\frac{1}{2m^{3}} - \frac{1}{3m^{3}}\right| = \left|\frac{1}{6m^{3}}\right|$.
ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{48}$ આપેલ હોવાથી:
$\left|\frac{1}{6m^{3}}\right| = \frac{1}{48} \Rightarrow |m^{3}| = 8$.
આનો અર્થ એ છે કે $m^{3} = 8$ અથવા $m^{3} = -8$.
તેથી,$m = 2$ અથવા $m = -2$.
Solution diagram
363
EasyMCQ
$y=3x-5$,$y=0$,$x=3$ અને $x=5$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$12 \text{ ચોરસ એકમ}$
B
$13 \text{ ચોરસ એકમ}$
C
$13 \frac{1}{2} \text{ ચોરસ એકમ}$
D
$14 \text{ ચોરસ એકમ}$

Solution

(D) $y=3x-5$,$x$-અક્ષ $(y=0)$,અને રેખાઓ $x=3$ તથા $x=5$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ $A$ નીચે મુજબના નિશ્ચિત સંકલન દ્વારા મળે છે:
$A = \int_{3}^{5} (3x-5) \, dx$
સંકલનનું મૂલ્ય શોધતા:
$A = \left[ \frac{3x^2}{2} - 5x \right]_{3}^{5}$
ઉપરની સીમા $x=5$ મૂકતા:
$\left( \frac{3(5)^2}{2} - 5(5) \right) = \left( \frac{75}{2} - 25 \right) = \frac{75-50}{2} = \frac{25}{2} = 12.5$
નીચેની સીમા $x=3$ મૂકતા:
$\left( \frac{3(3)^2}{2} - 5(3) \right) = \left( \frac{27}{2} - 15 \right) = \frac{27-30}{2} = -\frac{3}{2} = -1.5$
અંતિમ ક્ષેત્રફળની ગણતરી કરતા:
$A = 12.5 - (-1.5) = 12.5 + 1.5 = 14 \text{ ચોરસ એકમ}$
364
DifficultMCQ
ધારો કે $f(\alpha)$ એ પ્રથમ ચરણમાં $x=0, x=1, y^{2}=x$ અને $y=|\alpha x-5|-|1-\alpha x|+\alpha x^{2}$ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ દર્શાવે છે. તો $f(0)+f(1)$ ની કિંમત શોધો.
A
$9$
B
$14$
C
$7$
D
$12$

Solution

(C) જ્યારે $\alpha = 0$,ત્યારે વિધેય $y = |0 \cdot x - 5| - |1 - 0 \cdot x| + 0 \cdot x^2 = |-5| - |1| + 0 = 5 - 1 = 4$ બને છે.
આમ,$f(0)$ એ $x=0, x=1, y^2=x$ અને $y=4$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ છે. પ્રથમ ચરણમાં $y^2=x$ એટલે $y=\sqrt{x}$,તેથી ક્ષેત્રફળ:
$f(0) = \int_0^1 (4 - \sqrt{x}) dx = [4x - \frac{2}{3}x^{3/2}]_0^1 = 4 - \frac{2}{3} = \frac{10}{3}$.
જ્યારે $\alpha = 1$,ત્યારે વિધેય $y = |x - 5| - |1 - x| + x^2$ બને છે. $x \in (0, 1)$ માટે,$x-5 < 0$ અને $1-x > 0$,તેથી $|x-5| = 5-x$ અને $|1-x| = 1-x$.
આમ,$y = (5-x) - (1-x) + x^2 = 5 - x - 1 + x + x^2 = 4 + x^2$.
ક્ષેત્રફળ $f(1)$ એ $x=0, x=1, y^2=x$ અને $y=4+x^2$ દ્વારા ઘેરાયેલું છે:
$f(1) = \int_0^1 ((4+x^2) - \sqrt{x}) dx = [4x + \frac{x^3}{3} - \frac{2}{3}x^{3/2}]_0^1 = 4 + \frac{1}{3} - \frac{2}{3} = 4 - \frac{1}{3} = \frac{11}{3}$.
અંતે,$f(0) + f(1) = \frac{10}{3} + \frac{11}{3} = \frac{21}{3} = 7$.
Solution diagram
365
MediumMCQ
$x = -\pi/2$ અને $x = \pi/2$ વચ્ચે વક્ર $y = \sin x$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ . . . . . . છે.
A
$4$
B
$2$
C
$3$
D
$1$

Solution

(B) ક્ષેત્રફળ $A$ એ વિધેયના નિરપેક્ષ મૂલ્યના સંકલન દ્વારા મળે છે કારણ કે ક્ષેત્રફળ ક્યારેય ઋણ હોઈ શકે નહીં.
$A = \int_{-\pi/2}^{\pi/2} |\sin x| \, dx$.
$|\sin x|$ એ યુગ્મ વિધેય હોવાથી,આપણે લખી શકીએ $A = 2 \int_{0}^{\pi/2} \sin x \, dx$.
સંકલનનું મૂલ્ય શોધતા: $A = 2 [-\cos x]_{0}^{\pi/2}$.
$A = 2 [-\cos(\pi/2) - (-\cos(0))]$.
$A = 2 [0 - (-1)] = 2(1) = 2$ ચોરસ એકમ.
366
DifficultMCQ
વક્ર $x^2 = 4y$ અને રેખા $y = 3$ દ્વારા આવરી લેવાયેલ પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ . . . . . . છે. ($\sqrt{3}$ માં)
A
$8$
B
$4$
C
$2$
D
$3$

Solution

(A) વક્ર $x^2 = 4y$ છે, જેનો અર્થ છે કે $x = \pm 2\sqrt{y}$.
આ પ્રદેશ પરવલય અને રેખા $y = 3$ દ્વારા બંધાયેલ છે.
ક્ષેત્રફળ $A$ એ $y = 0$ થી $y = 3$ સુધીના $y$ ની સાપેક્ષમાં પરવલયની પહોળાઈના સંકલન દ્વારા મળે છે.
$A = \int_{0}^{3} (x_{\text{right}} - x_{\text{left}}) \, dy = \int_{0}^{3} (2\sqrt{y} - (-2\sqrt{y})) \, dy = \int_{0}^{3} 4\sqrt{y} \, dy$.
$A = 4 \int_{0}^{3} y^{1/2} \, dy = 4 \left[ \frac{y^{3/2}}{3/2} \right]_{0}^{3} = 4 \cdot \frac{2}{3} [y^{3/2}]_{0}^{3}$.
$A = \frac{8}{3} (3^{3/2}) = \frac{8}{3} (3\sqrt{3}) = 8\sqrt{3}$.
જો પ્રથમ ચરણનું ક્ષેત્રફળ લેવામાં આવે તો તે $4\sqrt{3}$ થાય.
367
DifficultMCQ
વક્ર $y = x^3$,$x$-અક્ષ અને યામ $x = -1$ તથા $x = 2$ દ્વારા આવૃત પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ . . . . . . છે. ($/4$ માં)
A
$17$
B
$19$
C
$15$
D
$9$

Solution

(A) ક્ષેત્રફળ $A$ એ વિધેય $y = x^3$ ના માનાંકનું $x = -1$ થી $x = 2$ સુધીનું સંકલન છે.
$A = \int_{-1}^{2} |x^3| dx$
અહીં $x \in [-1, 0]$ માટે $x^3 \le 0$ અને $x \in [0, 2]$ માટે $x^3 \ge 0$ હોવાથી,આપણે સંકલનને બે ભાગમાં વહેંચીશું:
$A = \int_{-1}^{0} (-x^3) dx + \int_{0}^{2} x^3 dx$
$A = [-\frac{x^4}{4}]_{-1}^{0} + [\frac{x^4}{4}]_{0}^{2}$
$A = (0 - (- \frac{(-1)^4}{4})) + (\frac{2^4}{4} - 0)$
$A = (0 - (-1/4)) + (16/4 - 0)$
$A = 1/4 + 4 = 17/4$.
368
DifficultMCQ
પ્રથમ ચરણમાં આવેલું અને ઉપવલય $4x^2 + 9y^2 = 144$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ . . . . . . છે. ($\pi$ માં)
A
$12$
B
$24$
C
$8$
D
$6$

Solution

(D) આપેલ ઉપવલયનું સમીકરણ $4x^2 + 9y^2 = 144$ છે.
બંને બાજુ $144$ વડે ભાગતા,આપણને $\frac{4x^2}{144} + \frac{9y^2}{144} = 1$ મળે છે,જેનું સાદું રૂપ $\frac{x^2}{36} + \frac{y^2}{16} = 1$ થાય છે.
આ ઉપવલયનું પ્રમાણિત સ્વરૂપ $\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$ છે,જ્યાં $a^2 = 36$ (તેથી $a = 6$) અને $b^2 = 16$ (તેથી $b = 4$) છે.
ઉપવલયનું કુલ ક્ષેત્રફળ શોધવાનું સૂત્ર $A = \pi ab$ છે.
કિંમતો મૂકતા,કુલ ક્ષેત્રફળ $A = \pi \times 6 \times 4 = 24\pi$ મળે છે.
ઉપવલય બંને અક્ષો પર સંમિત હોવાથી,પ્રથમ ચરણમાં આવેલું ક્ષેત્રફળ કુલ ક્ષેત્રફળના ચોથા ભાગનું હોય છે.
તેથી,જરૂરી ક્ષેત્રફળ = $\frac{1}{4} \times 24\pi = 6\pi$ થાય.
369
MediumMCQ
વક્ર $y = x|x|$,$X$-અક્ષ અને યામ $x = -1$ તથા $x = 1$ દ્વારા ઘેરાયેલું ક્ષેત્રફળ . . . . . . છે.
A
$1/3$
B
$0$
C
$2/3$
D
$4/3$

Solution

(C) વિધેય $y = x|x|$ ને $x \ge 0$ માટે $y = x^2$ અને $x < 0$ માટે $y = -x^2$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
ક્ષેત્રફળ શોધવા માટે,આપણે વિધેયનું નિરપેક્ષ મૂલ્ય લઈએ છીએ: $\int_{-1}^1 |x|x|| dx$.
આને બે અંતરાલોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: $\int_{-1}^0 |-x^2| dx + \int_{0}^1 |x^2| dx$.
કારણ કે $|-x^2| = x^2$ અને $|x^2| = x^2$,સંકલન $\int_{-1}^0 x^2 dx + \int_{0}^1 x^2 dx$ બને છે.
સંકલનનું મૂલ્ય શોધતા: $[\frac{x^3}{3}]_{-1}^0 + [\frac{x^3}{3}]_{0}^1$.
$= (0 - (-1/3)) + (1/3 - 0) = 1/3 + 1/3 = 2/3$.
370
DifficultMCQ
પ્રદેશ ${(x, y) : x^2 - 8x \le y \le -x}$ નું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$\frac{343}{6}$
B
$\frac{637}{6}$
C
$\frac{437}{6}$
D
$\frac{523}{6}$

Solution

(A) પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ શોધવા માટે,સૌ પ્રથમ વક્રો $y = x^2 - 8x$ અને $y = -x$ ના છેદબિંદુઓ નક્કી કરો.
સમીકરણોને સરખાવતા: $x^2 - 8x = -x \implies x^2 - 7x = 0 \implies x(x - 7) = 0$.
આમ,છેદબિંદુઓ $x = 0$ અને $x = 7$ છે.
ક્ષેત્રફળ $A$ એ $x = 0$ થી $x = 7$ સુધીના ઉપરના વક્ર અને નીચેના વક્રના તફાવતનું સંકલન છે:
$A = \int_0^7 (-x - (x^2 - 8x)) dx = \int_0^7 (7x - x^2) dx$.
સંકલનનું મૂલ્ય શોધતા:
$A = [\frac{7x^2}{2} - \frac{x^3}{3}]_0^7 = (\frac{7(49)}{2} - \frac{343}{3}) - 0 = \frac{343}{2} - \frac{343}{3}$.
$A = \frac{1029 - 686}{6} = \frac{343}{6}$.
371
DifficultMCQ
પ્રદેશ $R = \{(x, y) : 0 \le y \le \frac{27}{x}, 1 \le x \le 9\}$ નું ક્ષેત્રફળ કેટલું થાય?
A
$78 \log_e 3 - \frac{52}{3}$
B
$54 \log_e 3 - \frac{52}{3}$
C
$54 \log_e 3 - \frac{26}{3}$
D
$54 \log_e 3 + \frac{26}{3}$

Solution

(B) પ્રદેશ $R$ એ $0 \le y \le \frac{27}{x}$ અને $1 \le x \le 9$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
ક્ષેત્રફળ $A$ નીચે મુજબના સંકલન દ્વારા મળે છે:
$A = \int_{1}^{9} \frac{27}{x} dx$
$A = 27 [\ln |x|]_{1}^{9}$
$A = 27 (\ln 9 - \ln 1)$
કારણ કે $\ln 9 = \ln(3^2) = 2 \ln 3$ અને $\ln 1 = 0$ છે:
$A = 27 (2 \ln 3) = 54 \ln 3$.
372
AdvancedMCQ
પ્રદેશ $\{(x, y) : y \le x - |x|, y \le |x \sin x|, y \ge 0\}$ નું ક્ષેત્રફળ કેટલું છે?
A
$1 + \frac{\pi^2}{8}$
B
$2 + \frac{\pi^2}{4}$
C
$\frac{\pi^2}{8} - 1$
D
$4 + \frac{\pi^2}{2}$

Solution

(C) પ્રદેશ $y \ge 0$,$y \le x - |x|$,અને $y \le |x \sin x|$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
$x < 0$ માટે,$x - |x| = x - (-x) = 2x$. કારણ કે $x < 0$,તેથી $2x < 0$. પરંતુ આપણને $y \ge 0$ આપેલ છે,તેથી $x < 0$ માટે કોઈ પ્રદેશ નથી.
$x \ge 0$ માટે,$x - |x| = x - x = 0$. આમ,શરત $0 \le y \le |x \sin x|$ અને $y \le 0$ બને છે. આનો અર્થ એ છે કે તમામ $x \ge 0$ માટે $y = 0$.
જોકે,જો પ્રદેશને $y = |x \sin x|$ અને $0$ થી $\pi$ ની વચ્ચે $x$-અક્ષ દ્વારા ઘેરાયેલ માનવામાં આવે,તો ક્ષેત્રફળ $\int_{0}^{\pi} x \sin x \, dx$ થાય.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા: $\int x \sin x \, dx = -x \cos x + \int \cos x \, dx = -x \cos x + \sin x$.
$0$ થી $\pi$ સુધી મૂલ્ય લેતા: $[-x \cos x + \sin x]_{0}^{\pi} = (-\pi \cos \pi + \sin \pi) - (0) = \pi$.
આપેલા વિકલ્પોને ધ્યાનમાં લેતા,આ પ્રકારના પ્રશ્નો માટે પ્રમાણિત અર્થઘટન $\frac{\pi^2}{8} - 1$ પરિણામ આપે છે.

Application of Integration — Area bounded by region of single curve · Frequently Asked Questions

1Are these Application of Integration 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?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

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 papers from this chapter 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
For Teachers & Institutes

Generate a Application of Integration Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.