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Area bounded by region of single curve Questions in Hindi

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

374+

Questions

Hindi

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100%

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Showing 22 of 374 questions in Hindi

351
MediumMCQ
वक्रों $2x = y^2 - 1$ और $x = 0$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल (वर्ग इकाई में) क्या है?
A
$\frac{1}{3}$
B
$\frac{2}{3}$
C
$1$
D
$2$

Solution

(B) दिया गया वक्र $2x = y^2 - 1$ है, जिसे $x = \frac{y^2 - 1}{2}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
वक्र $x = 0$ $y$-अक्ष है।
वक्र $2x = y^2 - 1$ और $x = 0$ के प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करने के लिए, समीकरण में $x = 0$ रखें:
$0 = y^2 - 1 \implies y^2 = 1 \implies y = \pm 1$.
अतः, क्षेत्र $y = -1$ से $y = 1$ तक परिबद्ध है।
क्षेत्रफल $A$ $y$ के सापेक्ष वक्रों के बीच की दूरी के समाकलन द्वारा दिया जाता है:
$A = \int_{-1}^{1} |x_{\text{right}} - x_{\text{left}}| dy = \int_{-1}^{1} |0 - \frac{y^2 - 1}{2}| dy = \int_{-1}^{1} \frac{1 - y^2}{2} dy$.
चूंकि फलन $x$-अक्ष के सापेक्ष सममित है, हम लिख सकते हैं:
$A = 2 \int_{0}^{1} \frac{1 - y^2}{2} dy = \int_{0}^{1} (1 - y^2) dy$.
$A = [y - \frac{y^3}{3}]_{0}^{1} = (1 - \frac{1}{3}) - (0 - 0) = \frac{2}{3} \text{ \text{वर्ग इकाई}}$.
Solution diagram
352
MediumMCQ
वक्र $y = x^2 + 2$,$x$-अक्ष,और रेखाओं $x = 1$ तथा $x = 2$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{16}{3} \text{ वर्ग इकाई}$
B
$\frac{17}{3} \text{ वर्ग इकाई}$
C
$\frac{13}{3} \text{ वर्ग इकाई}$
D
$\frac{20}{3} \text{ वर्ग इकाई}$

Solution

(C) वक्र $y = f(x)$,$x$-अक्ष और रेखाओं $x = a$ तथा $x = b$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्रफल निश्चित समाकलन $\int_a^b y \, dx$ द्वारा प्राप्त होता है।
यहाँ,$y = x^2 + 2$,$a = 1$,और $b = 2$ है।
$\text{अभीष्ट क्षेत्रफल} = \int_1^2 (x^2 + 2) \, dx$
$= \left[ \frac{x^3}{3} + 2x \right]_1^2$
$= \left( \frac{2^3}{3} + 2(2) \right) - \left( \frac{1^3}{3} + 2(1) \right)$
$= \left( \frac{8}{3} + 4 \right) - \left( \frac{1}{3} + 2 \right)$
$= \left( \frac{8 + 12}{3} \right) - \left( \frac{1 + 6}{3} \right)$
$= \frac{20}{3} - \frac{7}{3}$
$= \frac{13}{3} \text{ वर्ग इकाई}$.
Solution diagram
353
MediumMCQ
$x^2=8y$,$x=4$ और $X$-अक्ष द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल (वर्ग इकाइयों में) है:
A
$\frac{2}{3}$
B
$\frac{4}{3}$
C
$\frac{8}{3}$
D
$\frac{10}{3}$

Solution

(C) दिए गए समीकरण हैं:
$x^2 = 8y$ $(i)$
$x = 4$ (ii)
$y = 0$ ($X$-अक्ष) (iii)
समीकरण $(i)$ से,हमें $y = \frac{x^2}{8}$ प्राप्त होता है।
यह क्षेत्र परवलय $x^2 = 8y$,रेखा $x = 4$ और $X$-अक्ष द्वारा $x = 0$ से $x = 4$ तक परिबद्ध है।
अभीष्ट क्षेत्रफल $A$ इस प्रकार है:
$A = \int_{0}^{4} y \, dx$
$A = \int_{0}^{4} \frac{x^2}{8} \, dx$
$A = \frac{1}{8} \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{4}$
$A = \frac{1}{8} \left( \frac{4^3}{3} - \frac{0^3}{3} \right)$
$A = \frac{1}{8} \left( \frac{64}{3} \right)$
$A = \frac{8}{3} \text{ वर्ग इकाई}$.
Solution diagram
354
MediumMCQ
यदि $x^{2}+y^{2}=a^{2}$ है,तो $\int_{0}^{a} \sqrt{1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2}} dx=$
A
$2 \pi a$
B
$\pi a$
C
$\frac{1}{2} \pi a$
D
$\frac{1}{4} \pi a$

Solution

(C) वृत्त का दिया गया समीकरण $x^{2}+y^{2}=a^{2}$ है।
$x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,$2x + 2y \frac{dy}{dx} = 0$,जिसका अर्थ है $\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}$।
अब,इसे समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर: $\sqrt{1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2}} = \sqrt{1+\frac{x^{2}}{y^{2}}} = \sqrt{\frac{y^{2}+x^{2}}{y^{2}}} = \sqrt{\frac{a^{2}}{y^{2}}} = \frac{a}{y}$।
समाकलन $\int_{0}^{a} \frac{a}{y} dx$ हो जाता है।
चूंकि $y = \sqrt{a^{2}-x^{2}}$,इसलिए समाकलन $\int_{0}^{a} \frac{a}{\sqrt{a^{2}-x^{2}}} dx$ है।
इसका मान ज्ञात करने पर,हमें प्राप्त होता है $a \left[ \sin^{-1} \left( \frac{x}{a} \right) \right]_{0}^{a} = a \left( \sin^{-1}(1) - \sin^{-1}(0) \right) = a \left( \frac{\pi}{2} - 0 \right) = \frac{\pi a}{2}$।
355
MediumMCQ
मूल बिंदु से गुजरने वाली वह सरल रेखा जो वक्रों $y=2x-x^2$,$y=0$ और $x=1$ द्वारा निर्मित क्षेत्रफल को दो बराबर भागों में विभाजित करती है,वह है
A
$y=x$
B
$y=2x$
C
$y=\frac{3}{2}x$
D
$y=\frac{2}{3}x$

Solution

(D) वक्रों $y=2x-x^2$,$y=0$ और $x=1$ द्वारा घिरा क्षेत्रफल $A$ इस प्रकार है:
$A = \int_{0}^{1} (2x-x^2) dx = [x^2 - \frac{x^3}{3}]_{0}^{1} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}$ वर्ग इकाई।
माना रेखा $y=mx$ इस क्षेत्रफल को दो बराबर भागों में विभाजित करती है।
रेखा $y=mx$ और $x=1$ द्वारा निर्मित त्रिभुज का क्षेत्रफल $\frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times 1 \times m = \frac{m}{2}$ है।
इसे कुल क्षेत्रफल के आधे के बराबर रखने पर: $\frac{m}{2} = \frac{1}{3} \implies m = \frac{2}{3}$।
अतः,रेखा का समीकरण $y=\frac{2}{3}x$ है।
Solution diagram
356
EasyMCQ
वक्र $x=4-y^2$ और $Y$-अक्ष द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल है
A
$16 \text{ वर्ग इकाई}$
B
$\frac{32}{3} \text{ वर्ग इकाई}$
C
$\frac{16}{3} \text{ वर्ग इकाई}$
D
$32 \text{ वर्ग इकाई}$

Solution

(B) दिया गया वक्र $x = 4 - y^2$ है,जो बाईं ओर खुलने वाला एक परवलय है जिसका शीर्ष $(4, 0)$ पर है।
$Y$-अक्ष के साथ प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करने के लिए,हम $x = 0$ रखते हैं:
$0 = 4 - y^2 \Rightarrow y^2 = 4 \Rightarrow y = \pm 2$.
अतः,वक्र $Y$-अक्ष को $(0, 2)$ और $(0, -2)$ पर काटता है।
वक्र और $Y$-अक्ष द्वारा परिबद्ध क्षेत्र $X$-अक्ष के सापेक्ष सममित है।
क्षेत्रफल $= \int_{-2}^{2} x \, dy = \int_{-2}^{2} (4 - y^2) \, dy$.
सममिति के कारण,क्षेत्रफल $= 2 \int_{0}^{2} (4 - y^2) \, dy$.
$= 2 \left[ 4y - \frac{y^3}{3} \right]_{0}^{2}$.
$= 2 \left( (4(2) - \frac{2^3}{3}) - (0 - 0) \right)$.
$= 2 \left( 8 - \frac{8}{3} \right) = 2 \left( \frac{24 - 8}{3} \right) = 2 \left( \frac{16}{3} \right) = \frac{32}{3} \text{ वर्ग इकाई}$.
Solution diagram
357
MediumMCQ
क्षेत्र $\{(x, y): x^{2}+y^{2} \leq 1 \leq x+y\}$ का क्षेत्रफल है
A
$\frac{\pi^{2}}{2}$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{4}-\frac{1}{2}$
D
$\frac{\pi^{2}}{3}$

Solution

(C) दिया गया क्षेत्र असमिकाओं $x^{2}+y^{2} \leq 1$ और $x+y \geq 1$ द्वारा परिभाषित है।
असमिका $x^{2}+y^{2} \leq 1$ केंद्र $(0, 0)$ और त्रिज्या $1$ वाले वृत्त के आंतरिक भाग को दर्शाती है।
असमिका $x+y \geq 1$ रेखा $x+y=1$ पर या उसके ऊपर के क्षेत्र को दर्शाती है।
वृत्त $x^{2}+y^{2}=1$ और रेखा $x+y=1$ के प्रतिच्छेदन बिंदु $(1, 0)$ और $(0, 1)$ हैं।
क्षेत्र का क्षेत्रफल वृत्त के चाप और $(1, 0)$ तथा $(0, 1)$ को जोड़ने वाली जीवा द्वारा परिबद्ध वृत्तीय खंड का क्षेत्रफल है।
यह क्षेत्रफल वृत्तीय सेक्टर (प्रथम चतुर्थांश के चाप के संगत) के क्षेत्रफल में से मूल बिंदु $(0, 0)$,$(1, 0)$ और $(0, 1)$ द्वारा निर्मित समकोण त्रिभुज के क्षेत्रफल को घटाने पर प्राप्त होता है।
प्रथम चतुर्थांश में वृत्तीय सेक्टर का क्षेत्रफल $= \frac{1}{4} \times \pi \times (1)^{2} = \frac{\pi}{4}$।
समकोण त्रिभुज का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times 1 \times 1 = \frac{1}{2}$।
अतः,अभीष्ट क्षेत्रफल $= \frac{\pi}{4} - \frac{1}{2}$।
Solution diagram
358
MediumMCQ
परवलयों $x=-2y^{2}$ और $x=1-3y^{2}$ द्वारा परिबद्ध आकृति का क्षेत्रफल क्या है?
A
$\frac{4}{3}$ वर्ग इकाई
B
$\frac{2}{3}$ वर्ग इकाई
C
$\frac{3}{7}$ वर्ग इकाई
D
$\frac{6}{7}$ वर्ग इकाई

Solution

(A) दिए गए परवलय $x = -2y^{2}$ और $x = 1 - 3y^{2}$ हैं।
प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करने के लिए,समीकरणों को बराबर रखने पर:
$-2y^{2} = 1 - 3y^{2}$
$y^{2} = 1$
$y = \pm 1$
जब $y = \pm 1$ है,तब $x = -2(1)^{2} = -2$ है।
प्रतिच्छेदन बिंदु $(-2, 1)$ और $(-2, -1)$ हैं।
क्षेत्रफल $y = -1$ से $y = 1$ तक $x = 1 - 3y^{2}$ (दायां वक्र) और $x = -2y^{2}$ (बायां वक्र) द्वारा परिबद्ध है।
क्षेत्रफल $= \int_{-1}^{1} [(1 - 3y^{2}) - (-2y^{2})] dy$
$= \int_{-1}^{1} (1 - y^{2}) dy$
चूंकि फलन सम है,क्षेत्रफल $= 2 \int_{0}^{1} (1 - y^{2}) dy$
$= 2 [y - \frac{y^{3}}{3}]_{0}^{1}$
$= 2 [1 - \frac{1}{3}]$
$= 2 [\frac{2}{3}] = \frac{4}{3}$ वर्ग इकाई।
Solution diagram
359
EasyMCQ
वक्र $y=x^3$,$(1,1)$ पर इसकी स्पर्श रेखा और $X$-अक्ष द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल क्या है?
A
$\frac{1}{12} \text{ वर्ग इकाई}$
B
$\frac{1}{6} \text{ वर्ग इकाई}$
C
$\frac{2}{17} \text{ वर्ग इकाई}$
D
$\frac{2}{15} \text{ वर्ग इकाई}$

Solution

(A) हमारे पास वक्र $y=x^{3}$ और बिंदु $A(1,1)$ है।
सबसे पहले,हम वक्र के समीकरण का अवकलन करके $A(1,1)$ पर स्पर्श रेखा की ढाल ज्ञात करते हैं:
$\frac{dy}{dx} = 3x^{2}$.
$x=1$ पर,ढाल $m = 3(1)^{2} = 3$ है।
$(1,1)$ पर स्पर्श रेखा का समीकरण $y-1 = 3(x-1)$ है,जिसे सरल करने पर $y = 3x-2$ प्राप्त होता है।
स्पर्श रेखा $X$-अक्ष को जहाँ काटती है वहाँ $y=0$ होता है,इसलिए $3x-2=0$,जिससे $x = \frac{2}{3}$ प्राप्त होता है।
आवश्यक क्षेत्रफल $x=0$ से $x=1$ तक वक्र $y=x^{3}$ के नीचे का क्षेत्रफल है,जिसमें से $x=\frac{2}{3}$ से $x=1$ तक स्पर्श रेखा $y=3x-2$ के नीचे का क्षेत्रफल घटाना है।
$\text{आवश्यक क्षेत्रफल} = \int_{0}^{1} x^{3} dx - \int_{2/3}^{1} (3x-2) dx$
$= \left[ \frac{x^{4}}{4} \right]_{0}^{1} - \left[ \frac{3x^{2}}{2} - 2x \right]_{2/3}^{1}$
$= \left( \frac{1}{4} - 0 \right) - \left[ \left( \frac{3}{2} - 2 \right) - \left( \frac{3}{2} \cdot \frac{4}{9} - 2 \cdot \frac{2}{3} \right) \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ -\frac{1}{2} - \left( \frac{2}{3} - \frac{4}{3} \right) \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ -\frac{1}{2} - \left( -\frac{2}{3} \right) \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ -\frac{1}{2} + \frac{2}{3} \right]$
$= \frac{1}{4} - \left[ \frac{-3+4}{6} \right] = \frac{1}{4} - \frac{1}{6} = \frac{3-2}{12} = \frac{1}{12} \text{ वर्ग इकाई}$.
Solution diagram
360
MediumMCQ
$y=|x|$ और $y=-|x|+2$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
A
$4 \text{ वर्ग इकाई}$
B
$3 \text{ वर्ग इकाई}$
C
$2 \text{ वर्ग इकाई}$
D
$1 \text{ वर्ग इकाई}$

Solution

(C) यह क्षेत्र वक्रों $y=|x|$ और $y=-|x|+2$ द्वारा परिबद्ध है।
प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करने के लिए,$|x| = -|x| + 2$ रखें,जिससे $2|x| = 2$ प्राप्त होता है,अतः $|x| = 1$,जिसका अर्थ है $x = 1$ या $x = -1$।
$x=1$ के लिए,$y=1$ है। $x=-1$ के लिए,$y=1$ है।
परिबद्ध क्षेत्र के शीर्ष $(0,0)$,$(1,1)$,$(0,2)$,और $(-1,1)$ हैं।
यह क्षेत्र एक वर्ग है जिसके शीर्ष $O(0,0)$,$C(1,1)$,$B(0,2)$,और $A(-1,1)$ हैं।
वर्ग की भुजा की लंबाई $(0,0)$ और $(1,1)$ के बीच की दूरी है,जो $\sqrt{(1-0)^2 + (1-0)^2} = \sqrt{1+1} = \sqrt{2}$ है।
वर्ग का क्षेत्रफल $(\text{भुजा})^2 = (\sqrt{2})^2 = 2 \text{ वर्ग इकाई}$ है।
Solution diagram
361
MediumMCQ
वक्रों $y=x^{2}$ और $x=y^{2}$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल है
A
$1/3$
B
$1/2$
C
$1/4$
D
$3$

Solution

(A) दिए गए वक्र $y=x^{2}$ और $x=y^{2}$ हैं,जो परवलय हैं।
प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करने के लिए,$y=x^{2}$ को $x=y^{2}$ में प्रतिस्थापित करने पर:
$x=(x^{2})^{2}$
$x=x^{4}$
$x^{4}-x=0$
$x(x^{3}-1)=0$
$x(x-1)(x^{2}+x+1)=0$
चूंकि $x^{2}+x+1=0$ का कोई वास्तविक मूल नहीं है,इसलिए $x=0$ और $x=1$ प्राप्त होते हैं।
जब $x=0$,तब $y=0$। जब $x=1$,तब $y=1$।
अतः,प्रतिच्छेदन बिंदु $(0,0)$ और $(1,1)$ हैं।
परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल $x=0$ से $x=1$ तक ऊपरी वक्र में से निचले वक्र को घटाकर समाकलन करने पर प्राप्त होता है:
$\text{Area} = \int_{0}^{1} (\sqrt{x} - x^{2}) \, dx$
$= \left[ \frac{x^{3/2}}{3/2} - \frac{x^{3}}{3} \right]_{0}^{1}$
$= \left[ \frac{2}{3}x^{3/2} - \frac{1}{3}x^{3} \right]_{0}^{1}$
$= (\frac{2}{3}(1) - \frac{1}{3}(1)) - (0 - 0)$
$= \frac{2}{3} - \frac{1}{3} = \frac{1}{3} \text{ वर्ग इकाई}$.
Solution diagram
362
MediumMCQ
परवलय $y^{2}=x$ और रेखा $y=mx$ के बीच घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल $\frac{1}{48}$ है। तो,$m$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
-$2$
B
-$1$
C
$1$
D
$2$

Solution

(A, D) परवलय का समीकरण $y^{2}=x$ है और रेखा का समीकरण $y=mx$ है।
प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करने के लिए,रेखा के समीकरण में $x=y^{2}$ प्रतिस्थापित करें:
$y=m(y^{2}) \Rightarrow my^{2}-y=0 \Rightarrow y(my-1)=0$.
अतः,$y=0$ या $y=\frac{1}{m}$.
$y=0$ के लिए,$x=0$. $y=\frac{1}{m}$ के लिए,$x=\frac{1}{m^{2}}$.
इसलिए,प्रतिच्छेदन बिंदु $(0,0)$ और $P\left(\frac{1}{m^{2}}, \frac{1}{m}\right)$ हैं।
आवश्यक क्षेत्रफल समाकलन द्वारा प्राप्त होता है:
$\text{Area} = \int_{0}^{1/m} \left(\frac{y}{m} - y^{2}\right) dy = \left[\frac{y^{2}}{2m} - \frac{y^{3}}{3}\right]_{0}^{1/m} = \left|\frac{1}{2m^{3}} - \frac{1}{3m^{3}}\right| = \left|\frac{1}{6m^{3}}\right|$.
चूंकि क्षेत्रफल $\frac{1}{48}$ दिया गया है:
$\left|\frac{1}{6m^{3}}\right| = \frac{1}{48} \Rightarrow |m^{3}| = 8$.
इसका अर्थ है कि $m^{3} = 8$ या $m^{3} = -8$.
अतः,$m = 2$ या $m = -2$.
Solution diagram
363
EasyMCQ
$y=3x-5$,$y=0$,$x=3$ और $x=5$ द्वारा घिरा हुआ क्षेत्रफल क्या है?
A
$12 \text{ वर्ग इकाई}$
B
$13 \text{ वर्ग इकाई}$
C
$13 \frac{1}{2} \text{ वर्ग इकाई}$
D
$14 \text{ वर्ग इकाई}$

Solution

(D) $y=3x-5$,$x$-अक्ष $(y=0)$,और रेखाओं $x=3$ तथा $x=5$ द्वारा घिरा हुआ क्षेत्रफल $A$ निम्नलिखित निश्चित समाकलन द्वारा प्राप्त होता है:
$A = \int_{3}^{5} (3x-5) \, dx$
समाकलन का मूल्यांकन करने पर:
$A = \left[ \frac{3x^2}{2} - 5x \right]_{3}^{5}$
ऊपरी सीमा $x=5$ रखने पर:
$\left( \frac{3(5)^2}{2} - 5(5) \right) = \left( \frac{75}{2} - 25 \right) = \frac{75-50}{2} = \frac{25}{2} = 12.5$
निचली सीमा $x=3$ रखने पर:
$\left( \frac{3(3)^2}{2} - 5(3) \right) = \left( \frac{27}{2} - 15 \right) = \frac{27-30}{2} = -\frac{3}{2} = -1.5$
अंतिम क्षेत्रफल की गणना करने पर:
$A = 12.5 - (-1.5) = 12.5 + 1.5 = 14 \text{ वर्ग इकाई}$
364
DifficultMCQ
मान लीजिए $f(\alpha)$ प्रथम चतुर्थांश में $x=0, x=1, y^{2}=x$ और $y=|\alpha x-5|-|1-\alpha x|+\alpha x^{2}$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल दर्शाता है। तो $f(0)+f(1)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$9$
B
$14$
C
$7$
D
$12$

Solution

(C) जब $\alpha = 0$,तो फलन $y = |0 \cdot x - 5| - |1 - 0 \cdot x| + 0 \cdot x^2 = |-5| - |1| + 0 = 5 - 1 = 4$ हो जाता है।
अतः,$f(0)$ वह क्षेत्रफल है जो $x=0, x=1, y^2=x$ और $y=4$ द्वारा परिबद्ध है। प्रथम चतुर्थांश में $y^2=x$ का अर्थ है $y=\sqrt{x}$,इसलिए क्षेत्रफल:
$f(0) = \int_0^1 (4 - \sqrt{x}) dx = [4x - \frac{2}{3}x^{3/2}]_0^1 = 4 - \frac{2}{3} = \frac{10}{3}$.
जब $\alpha = 1$,तो फलन $y = |x - 5| - |1 - x| + x^2$ हो जाता है। $x \in (0, 1)$ के लिए,$x-5 < 0$ और $1-x > 0$,इसलिए $|x-5| = 5-x$ और $|1-x| = 1-x$ होगा।
अतः,$y = (5-x) - (1-x) + x^2 = 5 - x - 1 + x + x^2 = 4 + x^2$.
क्षेत्रफल $f(1)$ जो $x=0, x=1, y^2=x$ और $y=4+x^2$ द्वारा परिबद्ध है:
$f(1) = \int_0^1 ((4+x^2) - \sqrt{x}) dx = [4x + \frac{x^3}{3} - \frac{2}{3}x^{3/2}]_0^1 = 4 + \frac{1}{3} - \frac{2}{3} = 4 - \frac{1}{3} = \frac{11}{3}$.
अंत में,$f(0) + f(1) = \frac{10}{3} + \frac{11}{3} = \frac{21}{3} = 7$.
Solution diagram
365
MediumMCQ
$x = -\pi/2$ और $x = \pi/2$ के बीच वक्र $y = \sin x$ द्वारा घिरा हुआ क्षेत्रफल . . . . . . है।
A
$4$
B
$2$
C
$3$
D
$1$

Solution

(B) क्षेत्रफल $A$ फलन के निरपेक्ष मान के समाकलन द्वारा प्राप्त किया जाता है क्योंकि क्षेत्रफल कभी ऋणात्मक नहीं हो सकता।
$A = \int_{-\pi/2}^{\pi/2} |\sin x| \, dx$.
चूंकि $|\sin x|$ एक सम फलन है,हम लिख सकते हैं $A = 2 \int_{0}^{\pi/2} \sin x \, dx$.
समाकलन का मान ज्ञात करने पर: $A = 2 [-\cos x]_{0}^{\pi/2}$.
$A = 2 [-\cos(\pi/2) - (-\cos(0))]$.
$A = 2 [0 - (-1)] = 2(1) = 2$ वर्ग इकाई।
366
DifficultMCQ
वक्र $x^2 = 4y$ और रेखा $y = 3$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्र का क्षेत्रफल . . . . . . है। ($\sqrt{3}$ में)
A
$8$
B
$4$
C
$2$
D
$3$

Solution

(A) वक्र $x^2 = 4y$ है, जिसका अर्थ है $x = \pm 2\sqrt{y}$।
यह क्षेत्र परवलय और रेखा $y = 3$ द्वारा परिबद्ध है।
क्षेत्रफल $A$ को $y = 0$ से $y = 3$ तक $y$ के सापेक्ष परवलय की चौड़ाई के समाकलन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
$A = \int_{0}^{3} (x_{\text{right}} - x_{\text{left}}) \, dy = \int_{0}^{3} (2\sqrt{y} - (-2\sqrt{y})) \, dy = \int_{0}^{3} 4\sqrt{y} \, dy$.
$A = 4 \int_{0}^{3} y^{1/2} \, dy = 4 \left[ \frac{y^{3/2}}{3/2} \right]_{0}^{3} = 4 \cdot \frac{2}{3} [y^{3/2}]_{0}^{3}$.
$A = \frac{8}{3} (3^{3/2}) = \frac{8}{3} (3\sqrt{3}) = 8\sqrt{3}$.
यदि प्रथम चतुर्थांश का क्षेत्रफल लिया जाए तो यह $4\sqrt{3}$ होगा।
367
DifficultMCQ
वक्र $y = x^3$,$x$-अक्ष और कोटियों $x = -1$ तथा $x = 2$ से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल . . . . . . है। ($/4$ में)
A
$17$
B
$19$
C
$15$
D
$9$

Solution

(A) क्षेत्रफल $A$,फलन $y = x^3$ के निरपेक्ष मान का $x = -1$ से $x = 2$ तक का समाकलन है।
$A = \int_{-1}^{2} |x^3| dx$
चूंकि $x \in [-1, 0]$ के लिए $x^3 \le 0$ और $x \in [0, 2]$ के लिए $x^3 \ge 0$ है,इसलिए हम समाकलन को दो भागों में विभाजित करते हैं:
$A = \int_{-1}^{0} (-x^3) dx + \int_{0}^{2} x^3 dx$
$A = [-\frac{x^4}{4}]_{-1}^{0} + [\frac{x^4}{4}]_{0}^{2}$
$A = (0 - (- \frac{(-1)^4}{4})) + (\frac{2^4}{4} - 0)$
$A = (0 - (-1/4)) + (16/4 - 0)$
$A = 1/4 + 4 = 17/4$.
368
DifficultMCQ
प्रथम चतुर्थांश में स्थित और दीर्घवृत्त $4x^2 + 9y^2 = 144$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्रफल . . . . . . है। ($\pi$ में)
A
$12$
B
$24$
C
$8$
D
$6$

Solution

(D) दीर्घवृत्त का दिया गया समीकरण $4x^2 + 9y^2 = 144$ है।
दोनों पक्षों को $144$ से विभाजित करने पर,हमें $\frac{4x^2}{144} + \frac{9y^2}{144} = 1$ प्राप्त होता है,जो सरल होकर $\frac{x^2}{36} + \frac{y^2}{16} = 1$ हो जाता है।
यह दीर्घवृत्त का मानक रूप $\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$ है,जहाँ $a^2 = 36$ (अर्थात $a = 6$) और $b^2 = 16$ (अर्थात $b = 4$) है।
दीर्घवृत्त का कुल क्षेत्रफल $A = \pi ab$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,कुल क्षेत्रफल $A = \pi \times 6 \times 4 = 24\pi$ है।
चूँकि दीर्घवृत्त दोनों अक्षों के सापेक्ष सममित है,प्रथम चतुर्थांश में क्षेत्रफल कुल क्षेत्रफल का एक-चौथाई होता है।
अतः,अभीष्ट क्षेत्रफल = $\frac{1}{4} \times 24\pi = 6\pi$ है।
369
MediumMCQ
वक्र $y = x|x|$,$X$-अक्ष और कोटियों $x = -1$ तथा $x = 1$ द्वारा परिबद्ध क्षेत्रफल . . . . . . है।
A
$1/3$
B
$0$
C
$2/3$
D
$4/3$

Solution

(C) फलन $y = x|x|$ को $x \ge 0$ के लिए $y = x^2$ और $x < 0$ के लिए $y = -x^2$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
क्षेत्रफल की गणना करने के लिए,हम फलन का निरपेक्ष मान लेते हैं: $\int_{-1}^1 |x|x|| dx$.
इसे दो अंतरालों में विभाजित किया जा सकता है: $\int_{-1}^0 |-x^2| dx + \int_{0}^1 |x^2| dx$.
चूंकि $|-x^2| = x^2$ और $|x^2| = x^2$,समाकलन $\int_{-1}^0 x^2 dx + \int_{0}^1 x^2 dx$ हो जाता है।
समाकलन का मूल्यांकन करने पर: $[\frac{x^3}{3}]_{-1}^0 + [\frac{x^3}{3}]_{0}^1$.
$= (0 - (-1/3)) + (1/3 - 0) = 1/3 + 1/3 = 2/3$.
370
DifficultMCQ
क्षेत्र ${(x, y) : x^2 - 8x \le y \le -x}$ का क्षेत्रफल क्या है?
A
$\frac{343}{6}$
B
$\frac{637}{6}$
C
$\frac{437}{6}$
D
$\frac{523}{6}$

Solution

(A) क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करने के लिए,सबसे पहले वक्रों $y = x^2 - 8x$ और $y = -x$ के प्रतिच्छेदन बिंदु निर्धारित करें।
समीकरणों को बराबर रखने पर: $x^2 - 8x = -x \implies x^2 - 7x = 0 \implies x(x - 7) = 0$।
अतः,प्रतिच्छेदन बिंदु $x = 0$ और $x = 7$ हैं।
क्षेत्रफल $A$,$x = 0$ से $x = 7$ तक ऊपरी वक्र और निचले वक्र के अंतर का समाकलन है:
$A = \int_0^7 (-x - (x^2 - 8x)) dx = \int_0^7 (7x - x^2) dx$।
समाकलन का मान ज्ञात करने पर:
$A = [\frac{7x^2}{2} - \frac{x^3}{3}]_0^7 = (\frac{7(49)}{2} - \frac{343}{3}) - 0 = \frac{343}{2} - \frac{343}{3}$।
$A = \frac{1029 - 686}{6} = \frac{343}{6}$।
371
DifficultMCQ
क्षेत्र $R = \{(x, y) : 0 \le y \le \frac{27}{x}, 1 \le x \le 9\}$ का क्षेत्रफल क्या है?
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) क्षेत्र $R$ को $0 \le y \le \frac{27}{x}$ और $1 \le x \le 9$ द्वारा परिभाषित किया गया है।
क्षेत्रफल $A$ निम्नलिखित समाकलन द्वारा प्राप्त होता है:
$A = \int_{1}^{9} \frac{27}{x} dx$
$A = 27 [\ln |x|]_{1}^{9}$
$A = 27 (\ln 9 - \ln 1)$
चूंकि $\ln 9 = \ln(3^2) = 2 \ln 3$ और $\ln 1 = 0$ है:
$A = 27 (2 \ln 3) = 54 \ln 3$.
372
AdvancedMCQ
क्षेत्र $\{(x, y) : y \le x - |x|, y \le |x \sin x|, y \ge 0\}$ का क्षेत्रफल क्या है?
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) क्षेत्र को $y \ge 0$,$y \le x - |x|$,और $y \le |x \sin x|$ द्वारा परिभाषित किया गया है।
$x < 0$ के लिए,$x - |x| = x - (-x) = 2x$। चूँकि $x < 0$,इसलिए $2x < 0$। लेकिन हमें $y \ge 0$ दिया गया है,इसलिए $x < 0$ के लिए कोई क्षेत्र नहीं है।
$x \ge 0$ के लिए,$x - |x| = x - x = 0$। इस प्रकार,शर्त $0 \le y \le |x \sin x|$ और $y \le 0$ हो जाती है। इसका अर्थ है कि सभी $x \ge 0$ के लिए $y = 0$ है।
हालाँकि,यदि क्षेत्र को $y = |x \sin x|$ और $0$ से $\pi$ के बीच $x$-अक्ष द्वारा घिरा हुआ माना जाए,तो क्षेत्रफल $\int_{0}^{\pi} x \sin x \, dx$ होगा।
खंडशः समाकलन (integration by parts) का उपयोग करते हुए: $\int x \sin x \, dx = -x \cos x + \int \cos x \, dx = -x \cos x + \sin x$।
$0$ से $\pi$ तक मान रखने पर: $[-x \cos x + \sin x]_{0}^{\pi} = (-\pi \cos \pi + \sin \pi) - (0) = \pi$।
दिए गए विकल्पों को देखते हुए,इस प्रकार के प्रश्नों के लिए मानक व्याख्या $\frac{\pi^2}{8} - 1$ परिणाम देती है।

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?

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

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