Gujarati

Mix Examples - Quadrilaterals Questions in Gujarati

Class 9 Mathematics · Quadrilaterals · Mix Examples - Quadrilaterals

127+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 127 questions in Gujarati

51
Difficult
એક સમદ્વિબાજુ કાટકોણ ત્રિકોણમાં એક ચોરસ એવી રીતે અંતર્ગત છે કે જેથી ચોરસ અને ત્રિકોણનો એક ખૂણો સામાન્ય હોય. સાબિત કરો કે સામાન્ય ખૂણાના શિરોબિંદુની સામેનું ચોરસનું શિરોબિંદુ કર્ણને દુભાગે છે.

Solution

(N/A) $ABC$ એ $AB = BC$ વાળો એક સમદ્વિબાજુ કાટકોણ ત્રિકોણ છે. ત્રિકોણ $ABC$ માં એક ચોરસ $BFED$ એવી રીતે અંતર્ગત છે કે $\angle B$ સામાન્ય છે અને $\angle B = 90^{\circ}$ છે.
$\triangle ADE$ અને $\triangle EFC$ માં,આપણી પાસે છે:
$DE = EF$ (ચોરસની બાજુઓ સમાન હોય છે) ... $(1)$
$\angle 1 + \angle 2 = 180^{\circ}$ (રેખિક જોડના ખૂણાઓનો પૂર્વધારણા)
કારણ કે $\angle 1 = 90^{\circ}$ (ચોરસનો ખૂણો),તેથી $\angle 2 = 180^{\circ} - 90^{\circ} = 90^{\circ}$.
તે જ રીતે,$\angle 4 = 90^{\circ}$.
તેથી,$\angle 2 = \angle 4 = 90^{\circ}$ ... $(2)$
કારણ કે $AB = BC$ (આપેલ છે),તેથી $\angle A = \angle C$ ... $(3)$ (સમાન બાજુઓની સામેના ખૂણાઓ સમાન હોય છે).
$(1)$,$(2)$ અને $(3)$ પરથી,$AAS$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,$\triangle ADE \cong \triangle EFC$.
આમ,$CPCT$ દ્વારા $AE = EC$,જેનો અર્થ છે કે $E$ એ કર્ણ $AC$ ને દુભાગે છે.
Solution diagram
52
DifficultMCQ
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$AB = 10 \, cm$ અને $AD = 6 \, cm$ છે. $\angle A$ નો દ્વિભાજક $DC$ ને $E$ માં મળે છે. $AE$ અને $BC$ ને લંબાવતા તે $F$ માં મળે છે. $CF$ ની લંબાઈ શોધો ( $cm$ માં).
A
$10$
B
$6$
C
$16$
D
$4$

Solution

(D) $ABCD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે,જેમાં $AB = 10 \, cm$ અને $AD = 6 \, cm$ છે. $\angle A$ નો દ્વિભાજક $DC$ ને $E$ માં મળે છે. $AE$ અને $BC$ ને લંબાવતા તે $F$ માં મળે છે.
કારણ કે $AE$ એ $\angle A$ નો દ્વિભાજક છે,તેથી $\angle BAE = \angle EAD \quad \dots(1)$.
કારણ કે $AD \parallel BC$ અને $AF$ એ છેદિકા છે,તેથી $\angle EAD = \angle EFB$ (યુગ્મકોણ) $\dots(2)$.
$(1)$ અને $(2)$ પરથી,$\angle BAE = \angle EFB$.
$\triangle ABF$ માં,કારણ કે $\angle BAE = \angle EFB$,તેથી આ ખૂણાઓની સામેની બાજુઓ સમાન હોય,એટલે કે $BF = AB$.
આપેલ છે કે $AB = 10 \, cm$,તેથી $BF = 10 \, cm$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $BF = BC + CF$. કારણ કે $BC = AD = 6 \, cm$ (સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓ સમાન હોય છે),
$10 \, cm = 6 \, cm + CF$.
$CF = 10 \, cm - 6 \, cm = 4 \, cm$.
Solution diagram
53
Difficult
$P, Q, R$ અને $S$ એ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે,જેમાં $AC = BD$ છે. સાબિત કરો કે $PQRS$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.

Solution

(N/A) એક ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $AC = BD$ છે અને $P, Q, R$ અને $S$ એ અનુક્રમે ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
સાબિત કરવાનું છે: $PQRS$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
સાબિતી: $\Delta ABC$ માં,$P$ અને $Q$ એ અનુક્રમે $AB$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. એટલે કે,$PQ$ એ $AB$ અને $BC$ બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડે છે.
$\therefore PQ \parallel AC$ $... (1)$
અને $PQ = \frac{1}{2} AC$ $... (2)$ [મધ્યબિંદુ પ્રમેય]
$\Delta ADC$ માં,$R$ અને $S$ એ અનુક્રમે $CD$ અને $AD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
$\therefore SR \parallel AC$ $... (3)$
અને $SR = \frac{1}{2} AC$ $... (4)$ [મધ્યબિંદુ પ્રમેય]
$(1)$ અને $(3)$ પરથી,આપણને મળે છે $PQ \parallel SR$.
$(2)$ અને $(4)$ પરથી,આપણને મળે છે $PQ = RS$.
કારણ કે $PQ \parallel SR$ અને $PQ = RS$,તેથી $PQRS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$\Delta DAB$ માં,$SP$ એ $DA$ અને $AB$ બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડે છે.
$\therefore SP = \frac{1}{2} BD$ $... (5)$ [મધ્યબિંદુ પ્રમેય]
આપેલ છે $AC = BD$ $... (6)$
સમીકરણો $(2), (5)$ અને $(6)$ પરથી,આપણને મળે છે $SP = PQ$.
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $PQRS$ ની પાસપાસેની બાજુઓ સમાન હોવાથી $(SP = PQ)$,$PQRS$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
આમ,સાબિત થાય છે.
Solution diagram
54
Difficult
$P, Q, R$ અને $S$ એ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે,જ્યાં $AC \perp BD$ છે. સાબિત કરો કે $PQRS$ એક લંબચોરસ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $AC \perp BD$ છે અને $P, Q, R$ અને $S$ એ અનુક્રમે ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
સાબિત કરવાનું છે: $PQRS$ એક લંબચોરસ છે.
સાબિતી: $\Delta ABC$ માં,$P$ અને $Q$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $AB$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC \dots(1)$
$\Delta ADC$ માં,$R$ અને $S$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $CD$ અને $AD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$SR \parallel AC$ અને $SR = \frac{1}{2} AC \dots(2)$
$(1)$ અને $(2)$ પરથી,$PQ \parallel SR$ અને $PQ = SR$.
ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓની એક જોડ સમાન અને સમાંતર હોવાથી,$PQRS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
ધારો કે $AC$ અને $BD$ એકબીજાને $O$ માં છેદે છે. ધારો કે $PQ$ એ $BD$ ને $E$ માં અને $PS$ એ $AC$ ને $G$ માં છેદે છે.
$PQ \parallel AC$ હોવાથી,$PE \parallel OG$.
$PS \parallel BD$ હોવાથી,$PG \parallel OE$.
આમ,$PGOE$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$AC \perp BD$ હોવાથી,$\angle EOG = 90^{\circ}$.
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણમાં,સામસામેના ખૂણા સમાન હોય છે,તેથી $\angle GPE = \angle EOG = 90^{\circ}$.
$PQRS$ એક એવો સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે જેનો એક ખૂણો $90^{\circ}$ છે,તેથી $PQRS$ એક લંબચોરસ છે.
Solution diagram
55
Medium
$P, Q, R$ અને $S$ એ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે,જેમાં $AC = BD$ અને $AC \perp BD$ છે. સાબિત કરો કે $PQRS$ એક ચોરસ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $AC = BD$ અને $AC \perp BD$ છે. $P, Q, R$ અને $S$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
સાબિત કરવાનું છે: $PQRS$ એક ચોરસ છે.
સાબિતી:
$1$. $\triangle ABC$ માં,$P$ અને $Q$ એ અનુક્રમે $AB$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC$.
$2$. તેવી જ રીતે,$\triangle ADC$ માં,$S$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AD$ અને $CD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. તેથી,$SR \parallel AC$ અને $SR = \frac{1}{2} AC$.
$3$. $PQ = SR$ અને $PQ \parallel SR$ હોવાથી,$PQRS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$4$. $\triangle ABD$ માં,$P$ અને $S$ એ અનુક્રમે $AB$ અને $AD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. તેથી,$PS = \frac{1}{2} BD$.
$5$. $AC = BD$ (આપેલ છે) હોવાથી,આપણને મળે છે $PQ = \frac{1}{2} AC = \frac{1}{2} BD = PS$. આમ,$PQ = PS$.
$6$. $PQRS$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે અને તેની પાસપાસેની બાજુઓ સમાન $(PQ = PS)$ હોવાથી,તે સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$7$. $AC \perp BD$ અને $PQ \parallel AC$ તથા $PS \parallel BD$ હોવાથી,$PQ \perp PS$ થાય. તેથી,$\angle SPQ = 90^{\circ}$.
$8$. જે સમબાજુ ચતુષ્કોણનો એક ખૂણો $90^{\circ}$ હોય,તે ચોરસ હોય છે. તેથી,$PQRS$ એક ચોરસ છે.
Solution diagram
56
Medium
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણનો એક વિકર્ણ તેના એક ખૂણાને દુભાગે છે. સાબિત કરો કે તે સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.

Solution

(N/A) $ABCD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે અને વિકર્ણ $AC$ એ $\angle A$ ને દુભાગે છે. આપણે સાબિત કરવાનું છે કે $ABCD$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$\angle 1 = \angle 2$ $\dots(1)$ [$\because AC$ એ $\angle A$ ને દુભાગે છે]
$\angle 2 = \angle 4$ $\dots(2)$ [યુગ્મકોણ,કારણ કે $AB \parallel DC$]
$(1)$ અને $(2)$ પરથી,આપણને મળે છે:
$\angle 1 = \angle 4$
હવે,$\triangle ABC$ માં,આપણી પાસે છે:
$\angle 1 = \angle 4$ [ઉપર સાબિત કર્યા મુજબ]
$BC = AB$ [$\because$ સમાન ખૂણાઓની સામેની બાજુઓ સમાન હોય છે]
વળી,$AB = DC$ અને $AD = BC$ [$\because$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓ સમાન હોય છે]
તેથી,$AB = BC = CD = AD$.
આમ,સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની બધી બાજુઓ સમાન હોવાથી,તે એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
Solution diagram
57
Difficult
$P$ અને $Q$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની સામસામેની બાજુઓ $AB$ અને $CD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. $AQ$ એ $DP$ ને $S$ માં છેદે છે અને $BQ$ એ $CP$ ને $R$ માં છેદે છે. સાબિત કરો કે $PRQS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $P$ અને $Q$ અનુક્રમે બાજુઓ $AB$ અને $CD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. $AQ$ એ $DP$ ને $S$ માં છેદે છે અને $BQ$ એ $CP$ ને $R$ માં છેદે છે.
સાબિત કરવાનું છે: $PRQS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
સાબિતી: $ABCD$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ હોવાથી,$DC \parallel AB$ અને $DC = AB$ થાય.
$P$ એ $AB$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $Q$ એ $CD$ નું મધ્યબિંદુ છે,તેથી $AP = \frac{1}{2} AB$ અને $QC = \frac{1}{2} CD$ થાય.
$AB = CD$ હોવાથી,$AP = QC$ થાય.
વળી,$AB \parallel DC$ હોવાથી $AP \parallel QC$ થાય.
ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓની એક જોડ ($AP$ અને $QC$) સમાન અને સમાંતર હોવાથી,$APCQ$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
તેથી,$AQ \parallel PC$,જેનો અર્થ છે કે $SQ \parallel PR$.
તે જ રીતે,આપણે સાબિત કરી શકીએ કે $APQD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે ($AP \parallel DQ$ અને $AP = DQ$ હોવાથી),જેનો અર્થ છે કે $AQ \parallel DP$. તેમજ,$PBCQ$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે ($PB \parallel QC$ અને $PB = QC$ હોવાથી),જેનો અર્થ છે કે $BQ \parallel CP$.
ચતુષ્કોણ $PRQS$ માં,$SQ \parallel PR$ ($AQ \parallel PC$ પરથી) અને $SP \parallel QR$ ($DP \parallel BQ$ પરથી) છે.
બંને સામસામેની બાજુઓની જોડ સમાંતર હોવાથી,$PRQS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
Solution diagram
58
Difficult
$ABCD$ એક ચતુષ્કોણ છે જેમાં $AB \parallel DC$ અને $AD = BC$ છે. સાબિત કરો કે $\angle A = \angle B$ અને $\angle C = \angle D$.
Question diagram

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $AB \parallel CD$ અને $AD = BC$ છે.
સાબિત કરવાનું છે: $\angle A = \angle B$ અને $\angle C = \angle D$.
રચના: $DP \perp AB$ અને $CQ \perp AB$ દોરો.
સાબિતી: $\triangle APD$ અને $\triangle BQC$ માં,આપણી પાસે છે:
$\angle 1 = \angle 2 = 90^{\circ}$ (રચના મુજબ)
$AD = BC$ (આપેલ છે)
$DP = CQ$ (સમાંતર રેખાઓ વચ્ચેનું અંતર સમાન હોય છે)
$RHS$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,આપણી પાસે છે:
$\triangle APD \cong \triangle BQC$ ($CPCT$ દ્વારા)
$\therefore \angle A = \angle B$
હવે,કારણ કે $DC \parallel AB$:
$\angle A + \angle D = 180^{\circ}$ (ક્રમિક અંતઃકોણોનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે)
$\angle B + \angle C = 180^{\circ}$ (ક્રમિક અંતઃકોણોનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે)
જેથી $\angle A = \angle B$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$180^{\circ} - \angle A = 180^{\circ} - \angle B$
$\Rightarrow \angle D = \angle C$
આમ,સાબિત થાય છે.
Solution diagram
59
Difficult
આકૃતિમાં,$AB \parallel DE$,$AB = DE$,$AC \parallel DF$ અને $AC = DF$ છે. સાબિત કરો કે $BC \parallel EF$ અને $BC = EF$.
Question diagram

Solution

(N/A) આપેલ છે: $AB \parallel DE$,$AB = DE$,$AC \parallel DF$ અને $AC = DF$.
સાબિત કરવાનું છે: $BC \parallel EF$ અને $BC = EF$.
સાબિતી:
$1$. ચતુષ્કોણ $ACFD$ માં,આપણને $AC \parallel DF$ અને $AC = DF$ આપેલ છે. જો ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓની એક જોડ સમાન અને સમાંતર હોય,તો તે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે. તેથી,$ACFD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
તેથી,$AD \parallel CF$ અને $AD = CF$ (સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓ સમાન અને સમાંતર હોય છે).
$2$. ચતુષ્કોણ $ABED$ માં,આપણને $AB \parallel DE$ અને $AB = DE$ આપેલ છે. તેથી,$ABED$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
તેથી,$AD \parallel BE$ અને $AD = BE$ (સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓ સમાન અને સમાંતર હોય છે).
$3$. ઉપરના પરિણામો પરથી,આપણી પાસે $CF \parallel AD$ અને $BE \parallel AD$ છે. આ સૂચવે છે કે $CF \parallel BE$.
વળી,$CF = AD$ અને $BE = AD$. આ સૂચવે છે કે $CF = BE$.
$4$. ચતુષ્કોણ $BCFE$ માં,આપણી પાસે $CF \parallel BE$ અને $CF = BE$ છે. તેથી,$BCFE$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
તેથી,$BC \parallel EF$ અને $BC = EF$ (સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓ સમાન અને સમાંતર હોય છે).
આમ,સાબિત થાય છે.
60
Difficult
$E$ એ $\triangle ABC$ ની મધ્યગા $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $BE$ ને લંબાવતા તે $AC$ ને $F$ માં મળે છે. સાબિત કરો કે $AF = \frac{1}{3} AC$.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક $\triangle ABC$ જેમાં $AD$ મધ્યગા છે,$E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $BE$ ને લંબાવતા તે $AC$ ને $F$ માં મળે છે.
સાબિત કરવાનું છે: $AF = \frac{1}{3} AC$.
રચના: $DG \parallel BF$ દોરો જે $AC$ ને $G$ માં છેદે છે.
સાબિતી: $\triangle ADG$ માં,$E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $EF \parallel DG$ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$AF = FG$ .....$(1)$.
$\triangle FBC$ માં,$D$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $DG \parallel BF$ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$FG = GC$ .....$(2)$.
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ પરથી,આપણને મળે છે:
$AF = FG = GC$ .....$(3)$.
કારણ કે $AC = AF + FG + GC$,સમીકરણ $(3)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$AC = AF + AF + AF = 3AF$.
તેથી,$AF = \frac{1}{3} AC$.
આમ,સાબિત થાય છે.
Solution diagram
61
Difficult
સાબિત કરો કે ચોરસની ક્રમિક બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડવાથી બનતો ચતુષ્કોણ પણ ચોરસ જ હોય છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક ચોરસ $ABCD$ જેમાં $P, Q, R, S$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $AB, BC, CD, DA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. $PQ, QR, RS$ અને $SP$ ને જોડવામાં આવ્યા છે.
સાબિત કરવાનું છે: $PQRS$ એક ચોરસ છે.
રચના: $AC$ અને $BD$ ને જોડો.
સાબિતી: $\triangle ABC$ માં,$P$ અને $Q$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $AB$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
તેથી,$PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC$ (મધ્યબિંદુ પ્રમેય) ... $(1)$
$\triangle ADC$ માં,$R$ અને $S$ એ અનુક્રમે $CD$ અને $AD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
તેથી,$RS \parallel AC$ અને $RS = \frac{1}{2} AC$ (મધ્યબિંદુ પ્રમેય) ... $(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ પરથી,આપણને મળે છે $PQ \parallel RS$ અને $PQ = RS$.
આમ,ચતુષ્કોણ $PQRS$ માં સામસામેની બાજુઓની એક જોડ સમાન અને સમાંતર છે. તેથી,$PQRS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
ચોરસ $ABCD$ હોવાથી,$AB = BC = CD = DA$.
વળી,$PB = BQ = QC = CR = RD = DS = SA = AP = \frac{1}{2} AB$.
$\triangle PBQ$ અને $\triangle QCR$ માં,$PB = QC$,$BQ = CR$,અને $\angle PBQ = \angle QCR = 90^{\circ}$.
$SAS$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,$\triangle PBQ \cong \triangle QCR$.
તેથી,$PQ = QR$ $(CPCT)$.
$PQRS$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે અને તેની પાસપાસેની બાજુઓ સમાન હોવાથી,$PQRS$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
હવે,ચોરસ $ABCD$ ના વિકર્ણોને ધ્યાનમાં લો. $AC \perp BD$ અને $AC = BD$.
$PQ \parallel AC$ અને $QR \parallel BD$ હોવાથી,અને $AC \perp BD$ હોવાથી,તે સાબિત થાય છે કે $PQ \perp QR$.
આમ,$PQRS$ એ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે જેનો એક ખૂણો $90^{\circ}$ છે.
તેથી,$PQRS$ એક ચોરસ છે.
Solution diagram
62
Difficult
$E$ અને $F$ એ સમલંબ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની સમાંતર ન હોય તેવી બાજુઓ $AD$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. સાબિત કરો કે $EF \parallel AB$ અને $EF = \frac{1}{2}(AB + CD)$.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક સમલંબ ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $E$ અને $F$ એ સમાંતર ન હોય તેવી બાજુઓ $AD$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
સાબિત કરવાનું છે: $EF \parallel AB$ અને $EF = \frac{1}{2}(AB + CD)$.
રચના: $DF$ ને જોડો અને તેને લંબાવીને $AB$ ને $G$ બિંદુમાં છેદે તેમ કરો.
સાબિતી: $\Delta CFD$ અને $\Delta BFG$ માં:
$DC \parallel AG$ (કારણ કે $DC \parallel AB$)
$\angle DCF = \angle GBF$ [યુગ્મકોણ]
$CF = BF$ [આપેલ છે,$F$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે]
$\angle CFD = \angle BFG$ [અભિકોણ]
તેથી,$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,$\Delta CFD \cong \Delta BFG$.
તેથી,$CD = BG$ અને $DF = FG$ [$CPCT$].
હવે,$\Delta ADG$ માં,$E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $F$ એ $DG$ નું મધ્યબિંદુ છે (કારણ કે $DF = FG$).
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$EF \parallel AG$ અને $EF = \frac{1}{2}AG$.
કારણ કે $AG = AB + BG$ અને $BG = CD$,તેથી $AG = AB + CD$.
આમ,$EF \parallel AB$ અને $EF = \frac{1}{2}(AB + CD)$.
આમ,સાબિત થાય છે.
Solution diagram
63
Difficult
સાબિત કરો કે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણના ખૂણાઓના દ્વિભાજકો દ્વારા બનતો ચતુષ્કોણ લંબચોરસ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં ખૂણા $\angle A, \angle B, \angle C, \angle D$ ના દ્વિભાજકો બિંદુઓ $P, Q, R, S$ પર છેદે છે અને ચતુષ્કોણ $PQRS$ બનાવે છે.
સાબિત કરવાનું છે: $PQRS$ એક લંબચોરસ છે.
સાબિતી: $ABCD$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ હોવાથી,$AB \parallel DC$ થાય.
$AB \parallel DC$ અને છેદિકા $AD$ તેમને અનુક્રમે $A$ અને $D$ માં છેદે છે,તેથી ક્રમિક અંતઃકોણોનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય.
તેથી,$\angle A + \angle D = 180^{\circ}$.
$2$ વડે ભાગતા,આપણને $\frac{1}{2} \angle A + \frac{1}{2} \angle D = 90^{\circ}$ મળે.
$AS$ અને $DS$ એ અનુક્રમે $\angle A$ અને $\angle D$ ના દ્વિભાજકો હોવાથી,$\angle DAS + \angle ADS = 90^{\circ} \quad \dots(1)$.
$\triangle DAS$ માં,ત્રિકોણના ખૂણાઓના સરવાળાના ગુણધર્મ મુજબ,$\angle DAS + \angle ADS + \angle ASD = 180^{\circ}$.
આમાં $(1)$ ની કિંમત મૂકતા,$90^{\circ} + \angle ASD = 180^{\circ}$,જેનો અર્થ છે કે $\angle ASD = 90^{\circ}$.
$\angle PSR$ અને $\angle ASD$ અભિકોણો હોવાથી,$\angle PSR = \angle ASD = 90^{\circ}$.
તે જ રીતે,આપણે સાબિત કરી શકીએ કે $\angle SRQ = 90^{\circ}$,$\angle RQP = 90^{\circ}$ અને $\angle SPQ = 90^{\circ}$.
ચતુષ્કોણ $PQRS$ ના બધા ખૂણા $90^{\circ}$ હોવાથી,$PQRS$ એક લંબચોરસ છે.
Solution diagram
64
Medium
$P$ અને $Q$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની સામસામેની બાજુઓ $AD$ અને $BC$ પરના બિંદુઓ છે,જેથી $PQ$ તેના વિકર્ણો $AC$ અને $BD$ ના છેદબિંદુ $O$ માંથી પસાર થાય છે. સાબિત કરો કે $PQ$ નું $O$ આગળ દુભાગન થાય છે.

Solution

(N/A) $ABCD$ એ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે. તેના વિકર્ણો $AC$ અને $BD$ એકબીજાને $O$ માં દુભાગે છે. $PQ$ તેના વિકર્ણો $AC$ અને $BD$ ના છેદબિંદુ $O$ માંથી પસાર થાય છે.
$\triangle AOP$ અને $\triangle COQ$ માં,આપણી પાસે છે:
$\angle 3 = \angle 4$ [યુગ્મકોણ,કારણ કે $AD \parallel BC$]
$OA = OC$ [સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણના વિકર્ણો એકબીજાને દુભાગે છે]
$\angle 1 = \angle 2$ [અભિકોણ]
તેથી,$\triangle AOP \cong \triangle COQ$ [$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ]
તેથી,$OP = OQ$ [$CPCT$]
આમ,$PQ$ નું $O$ આગળ દુભાગન થાય છે.
Solution diagram
65
Difficult
$ABCD$ એક લંબચોરસ છે જેમાં વિકર્ણ $BD$ એ $\angle B$ ને દુભાગે છે. સાબિત કરો કે $ABCD$ એક ચોરસ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક લંબચોરસ $ABCD$ જેમાં વિકર્ણ $BD$ એ $\angle B$ ને દુભાગે છે.
સાબિત કરવાનું છે: $ABCD$ એક ચોરસ છે.
સાબિતી: $DC \parallel AB$ [કારણ કે લંબચોરસની સામસામેની બાજુઓ સમાંતર હોય છે].
$\Rightarrow \angle 4 = \angle 1$ ... $(1)$ [યુગ્મકોણ].
તે જ રીતે,$\angle 3 = \angle 2$ ... $(2)$ [યુગ્મકોણ].
અને $\angle 1 = \angle 2$ ... $(3)$ [આપેલ છે,કારણ કે $BD$ એ $\angle B$ ને દુભાગે છે].
સમીકરણ $(1)$,$(2)$ અને $(3)$ પરથી,આપણને મળે છે $\angle 3 = \angle 4$.
$\triangle ABD$ અને $\triangle CBD$ માં,આપણી પાસે છે:
$\angle 1 = \angle 2$ [આપેલ છે]
$BD = BD$ [સામાન્ય બાજુ]
$\angle 3 = \angle 4$ [ઉપર સાબિત કર્યા મુજબ]
તેથી,$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,$\triangle ABD \cong \triangle CBD$.
તેથી,$AB = BC$ [એકરૂપ ત્રિકોણના અનુરૂપ ભાગો].
જેમ કે $ABCD$ એક લંબચોરસ છે અને તેની પાસપાસેની બાજુઓ સમાન છે,તેથી $ABCD$ એક ચોરસ છે.
આમ,સાબિત થાય છે.
Solution diagram
66
Difficult
$D, E$ અને $F$ એ ત્રિકોણ $ABC$ ની બાજુઓ $AB, BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. સાબિત કરો કે આ મધ્યબિંદુઓ $D, E$ અને $F$ ને જોડવાથી,ત્રિકોણ $ABC$ ચાર એકરૂપ ત્રિકોણોમાં વિભાજિત થાય છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક $\triangle ABC$ અને $\triangle DEF$ જે $\triangle ABC$ ની બાજુઓ $AB, BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ $D, E$ અને $F$ ને જોડીને બનાવવામાં આવ્યો છે.
સાબિત કરવાનું છે: $\triangle ADF \cong \triangle DBE \cong \triangle ECF \cong \triangle DEF$
સાબિતી: $D$ અને $F$ એ અનુક્રમે $AB$ અને $AC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$DF \parallel BC$ અને $DF = \frac{1}{2} BC = BE = EC$.
તે જ રીતે,$DE \parallel AC$ અને $DE = \frac{1}{2} AC = AF = FC$.
વળી,$EF \parallel AB$ અને $EF = \frac{1}{2} AB = AD = DB$.
ચતુષ્કોણ $ADFE$ માં,$AD \parallel EF$ અને $AF \parallel DE$,તેથી તે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે. આમ,$\triangle ADF \cong \triangle FED$ (વિકર્ણ $DF$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણને બે એકરૂપ ત્રિકોણોમાં વિભાજિત કરે છે).
તે જ રીતે,$BDEF$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે,તેથી $\triangle DBE \cong \triangle FED$.
અને $CEFD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે,તેથી $\triangle ECF \cong \triangle FED$.
તેથી,$\triangle ADF \cong \triangle DBE \cong \triangle ECF \cong \triangle DEF$.
આમ,ત્રિકોણ $ABC$ ચાર એકરૂપ ત્રિકોણોમાં વિભાજિત થાય છે.
Solution diagram
67
Difficult
સાબિત કરો કે સમલંબ ચતુષ્કોણની સમાંતર ન હોય તેવી બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ સમલંબ ચતુષ્કોણની સમાંતર બાજુઓને સમાંતર હોય છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: એક સમલંબ ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં $AB \parallel DC$ છે,અને $E$ તથા $F$ એ અનુક્રમે અસમાંતર બાજુઓ $AD$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
સાબિત કરવાનું છે: $EF \parallel AB$ અને $EF \parallel DC$.
રચના: $DF$ ને જોડો અને તેને લંબાવીને $AB$ ને લંબાવતા મળતા બિંદુ $G$ માં છેદાવો.
સાબિતી: $\Delta DCF$ અને $\Delta GBF$ માં:
$\angle 1 = \angle 2$ [યુગ્મકોણ,કારણ કે $DC \parallel BG$]
$\angle 3 = \angle 4$ [અભિકોણ]
$CF = BF$ [આપેલ છે,કારણ કે $F$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે]
$AAS$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,$\Delta DCF \cong \Delta GBF$.
તેથી,$DF = GF$ અને $DC = GB$ [$CPCT$ દ્વારા].
$\Delta DAG$ માં,$E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $F$ એ $DG$ નું મધ્યબિંદુ છે (કારણ કે $DF = GF$).
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર હોય છે.
તેથી,$EF \parallel AG$.
કારણ કે $AG$ એ $AB$ રેખાનો જ ભાગ છે,તેથી $EF \parallel AB$.
વળી,$AB \parallel DC$ અને $EF \parallel AB$ હોવાથી,$EF \parallel DC$ સાબિત થાય છે.
આમ,$EF \parallel AB \parallel DC$.
Solution diagram
68
Difficult
$ABCD$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની બાજુ $CD$ નું મધ્યબિંદુ $P$ છે. $C$ માંથી પસાર થતી અને $PA$ ને સમાંતર રેખા $AB$ ને $Q$ માં અને $DA$ ને લંબાવતા $R$ માં છેદે છે. સાબિત કરો કે $DA = AR$ અને $CQ = QR$.

Solution

(N/A) $ABCD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે. $P$ એ $CD$ નું મધ્યબિંદુ છે. $C$ માંથી પસાર થતી અને $PA$ ને સમાંતર રેખા $AB$ ને $Q$ માં અને $DA$ ને લંબાવતા $R$ માં છેદે છે.
$\Delta DCR$ માં,$P$ એ $CD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $AP \parallel CR$ છે (કારણ કે $AP \parallel CQ$ અને $Q$ એ $CR$ પર આવેલું છે).
તેથી,મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$A$ એ $DR$ નું મધ્યબિંદુ છે,જેનો અર્થ છે કે $DA = AR$.
હવે,$\Delta ARQ$ અને $\Delta BCQ$ ને ધ્યાનમાં લો:
$1$. $AR = BC$ (કારણ કે ઉપર સાબિત કર્યા મુજબ $AD = AR$ છે,અને સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની સામસામેની બાજુઓ હોવાથી $AD = BC$ છે).
$2$. $\angle 1 = \angle 2$ (અભિકોણો).
$3$. $\angle 3 = \angle 4$ (યુગ્મકોણો,કારણ કે $AB \parallel DC$ અને $RC$ એ છેદિકા છે).
તેથી,$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ $\Delta ARQ \cong \Delta BCQ$ થાય છે.
આમ,$CPCT$ (એકરૂપ ત્રિકોણના અનુરૂપ અંગો) મુજબ $CQ = QR$ થાય છે.
આમ,$DA = AR$ અને $CQ = QR$ સાબિત થાય છે.
Solution diagram
69
Medium
સાબિત કરો કે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણનો વિકર્ણ તેને બે એકરૂપ ત્રિકોણોમાં વિભાજિત કરે છે.
Question diagram

Solution

(N/A) આપેલ છે: સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$.
સાબિત કરવાનું છે: સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ નો વિકર્ણ,ધારો કે $AC$,તેને બે એકરૂપ ત્રિકોણો $ABC$ અને $CDA$ માં વિભાજિત કરે છે. એટલે કે,$\Delta ABC \cong \Delta CDA$.
રચના: $AC$ ને જોડો.
સાબિતી:
કારણ કે $ABCD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે,
તેથી $AB \parallel CD$ અને $AD \parallel BC$.
હવે,$AD \parallel BC$ અને છેદિકા $AC$ તેમને અનુક્રમે $A$ અને $C$ માં છેદે છે.
તેથી,$\angle DAC = \angle BCA$ (યુગ્મકોણ)........$(1)$
ફરીથી,$AB \parallel DC$ અને છેદિકા $AC$ તેમને અનુક્રમે $A$ અને $C$ માં છેદે છે.
તેથી,$\angle BAC = \angle DCA$ (યુગ્મકોણ)........$(2)$
હવે,$\Delta ABC$ અને $\Delta CDA$ માં,આપણી પાસે છે:
$\angle BCA = \angle DAC$ [$(1)$ પરથી]
$AC = CA$ (સામાન્ય બાજુ)
$\angle BAC = \angle DCA$ [$(2)$ પરથી]
તેથી,$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,આપણને મળે છે:
$\Delta ABC \cong \Delta CDA$.
70
Difficult
સાબિત કરો કે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણમાં,કોઈપણ બે ક્રમિક ખૂણાઓના દ્વિભાજકો કાટખૂણે છેદે છે.
Question diagram

Solution

(N/A) આપેલ છે : એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ જેમાં ક્રમિક ખૂણાઓ $A$ અને $B$ ના દ્વિભાજકો $P$ માં છેદે છે.
સાબિત કરવાનું છે : $\angle APB = 90^{\circ}$.
સાબિતી : $ABCD$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ હોવાથી,$AD \parallel BC$ છે.
હવે,$AD \parallel BC$ અને છેદિકા $AB$ તેમને છેદે છે. તેથી,$\angle A + \angle B = 180^{\circ}$ (ક્રમિક અંતઃકોણોનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે).
$2$ વડે ભાગતા,આપણને મળે $\frac{1}{2} \angle A + \frac{1}{2} \angle B = 90^{\circ}$.
$AP$ એ $\angle A$ નો દ્વિભાજક છે અને $BP$ એ $\angle B$ નો દ્વિભાજક હોવાથી,$\angle PAB + \angle PBA = 90^{\circ}$ થાય.
$\Delta APB$ માં,ખૂણાઓનો સરવાળો $180^{\circ}$ છે:
$\angle PAB + \angle APB + \angle PBA = 180^{\circ}$.
કિંમત મૂકતા,$90^{\circ} + \angle APB = 180^{\circ}$.
તેથી,$\angle APB = 180^{\circ} - 90^{\circ} = 90^{\circ}$.
71
Medium
ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$\angle A : \angle B : \angle C : \angle D = 4 : 5 : 4 : 5$ છે. ચતુષ્કોણના દરેક ખૂણાનું માપ શોધો અને $ABCD$ કયા પ્રકારનો ચતુષ્કોણ છે તે જણાવો.

Solution

(A) ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,તેના અંતઃકોણોનો સરવાળો $360^{\circ}$ થાય છે.
આપેલ ગુણોત્તર $\angle A : \angle B : \angle C : \angle D = 4 : 5 : 4 : 5$ છે.
ધારો કે ખૂણાઓ $4x, 5x, 4x$ અને $5x$ છે.
ખૂણાઓનો સરવાળો: $4x + 5x + 4x + 5x = 360^{\circ}$.
$18x = 360^{\circ}$,જેથી $x = 20^{\circ}$ મળે.
તેથી,ખૂણાઓ નીચે મુજબ છે:
$\angle A = 4 \times 20^{\circ} = 80^{\circ}$
$\angle B = 5 \times 20^{\circ} = 100^{\circ}$
$\angle C = 4 \times 20^{\circ} = 80^{\circ}$
$\angle D = 5 \times 20^{\circ} = 100^{\circ}$
અહીં $\angle A = \angle C$ અને $\angle B = \angle D$ હોવાથી,સામસામેના ખૂણાઓની બંને જોડ સમાન છે.
તેથી,$ABCD$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
72
Medium
ચતુષ્કોણ $PQRS$ માં,$\angle P$ અને $\angle Q$ ના દ્વિભાજકો $M$ માં છેદે છે. સાબિત કરો કે $\angle S + \angle R = 2 \angle PMQ$.

Solution

(N/A) ચતુષ્કોણ $PQRS$ માં,બધા અંતઃકોણોનો સરવાળો $360^{\circ}$ થાય છે.
તેથી,$\angle P + \angle Q + \angle R + \angle S = 360^{\circ}$.
$\triangle PMQ$ માં,ખૂણાઓનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે.
આમ,$\angle PMQ + \angle MPQ + \angle MQP = 180^{\circ}$.
$PM$ અને $QM$ દ્વિભાજકો હોવાથી,$\angle MPQ = \frac{1}{2} \angle P$ અને $\angle MQP = \frac{1}{2} \angle Q$ થાય.
આ કિંમતોને ત્રિકોણના સમીકરણમાં મૂકતા: $\angle PMQ + \frac{1}{2} \angle P + \frac{1}{2} \angle Q = 180^{\circ}$.
$2$ વડે ગુણતા,આપણને $2 \angle PMQ + \angle P + \angle Q = 360^{\circ}$ મળે છે.
ચતુષ્કોણના સરવાળા પરથી,$\angle P + \angle Q = 360^{\circ} - (\angle R + \angle S)$.
આ કિંમતને સમીકરણમાં મૂકતા: $2 \angle PMQ + 360^{\circ} - (\angle R + \angle S) = 360^{\circ}$.
સાદુરૂપ આપતા,આપણને $2 \angle PMQ = \angle R + \angle S$ મળે છે.
73
Medium
સાબિત કરો કે ચોરસના વિકર્ણો સમાન હોય છે અને એકબીજાને કાટખૂણે દુભાગે છે.

Solution

(N/A) ધારો કે $ABCD$ એક ચોરસ છે. આપણે સાબિત કરવું છે કે $AC = BD$,$OA = OC$,$OB = OD$ અને $\angle AOB = 90^{\circ}$.
$1$. વિકર્ણો સમાન છે તે સાબિત કરવા માટે: $\triangle ABC$ અને $\triangle BAD$ લો. આ ત્રિકોણોમાં,$AB = BA$ (સામાન્ય બાજુ),$BC = AD$ (ચોરસની બાજુઓ),અને $\angle ABC = \angle BAD = 90^{\circ}$. $SAS$ એકરૂપતા દ્વારા,$\triangle ABC \cong \triangle BAD$. તેથી,$AC = BD$ $(CPCT)$.
$2$. વિકર્ણો એકબીજાને દુભાગે છે તે સાબિત કરવા માટે: $\triangle OAB$ અને $\triangle OCD$ લો. અહીં,$\angle OAB = \angle OCD$ (યુગ્મકોણ),$\angle OBA = \angle ODC$ (યુગ્મકોણ),અને $AB = CD$ (ચોરસની બાજુઓ). $ASA$ એકરૂપતા દ્વારા,$\triangle OAB \cong \triangle OCD$. તેથી,$OA = OC$ અને $OB = OD$ $(CPCT)$.
$3$. વિકર્ણો કાટખૂણે છેદે છે તે સાબિત કરવા માટે: $\triangle OAB$ અને $\triangle OCB$ લો. અહીં,$OA = OC$ (ઉપર સાબિત કર્યું),$AB = CB$ (ચોરસની બાજુઓ),અને $OB = OB$ (સામાન્ય બાજુ). $SSS$ એકરૂપતા દ્વારા,$\triangle OAB \cong \triangle OCB$. તેથી,$\angle AOB = \angle COB$ $(CPCT)$. કારણ કે $\angle AOB + \angle COB = 180^{\circ}$ (રૈખિક જોડના ખૂણા),$2 \angle AOB = 180^{\circ}$,જેનો અર્થ છે કે $\angle AOB = 90^{\circ}$.
74
Medium
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $PQRS$ માં,$\angle P$ નો દ્વિભાજક $RS$ ને $M$ માં છેદે છે અને $\angle R$ નો દ્વિભાજક $PQ$ ને $N$ માં છેદે છે. સાબિત કરો કે $PNRM$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.

Solution

(N/A) $1$. સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $PQRS$ માં,$\angle P = \angle R$ (સામસામેના ખૂણા સમાન હોય છે) અને $PQ \parallel RS$ છે.
$2$. ધારો કે $\angle P$ નો દ્વિભાજક $PM$ છે અને $\angle R$ નો દ્વિભાજક $RN$ છે.
$3$. $PM$ એ $\angle P$ નો દ્વિભાજક હોવાથી,$\angle SPM = \angle RPM = \frac{1}{2} \angle P$ થાય.
$4$. $RN$ એ $\angle R$ નો દ્વિભાજક હોવાથી,$\angle QRN = \angle PRN = \frac{1}{2} \angle R$ થાય.
$5$. $\angle P = \angle R$ હોવાથી,$\frac{1}{2} \angle P = \frac{1}{2} \angle R$ થાય,તેથી $\angle RPM = \angle PRN$ મળે.
$6$. આ રેખાઓ $PM$ અને $RN$ માટે છેદિકા $PR$ દ્વારા બનતા યુગ્મકોણ છે. તેથી,$PM \parallel RN$ થાય.
$7$. વળી,$PQ \parallel RS$ હોવાથી $PN \parallel RM$ થાય (કારણ કે $N$ એ $PQ$ પર છે અને $M$ એ $RS$ પર છે).
$8$. સામસામેની બંને બાજુઓની જોડ સમાંતર હોવાથી ($PM \parallel RN$ અને $PN \parallel RM$),$PNRM$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
75
Medium
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $PQRS$ માં,વિકર્ણ $PR$ એ $\angle P$ ને દુભાગે છે. સાબિત કરો કે વિકર્ણ $PR$ એ $\angle R$ ને પણ દુભાગે છે અને $PQRS$ એ સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: $PQRS$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે જેમાં વિકર્ણ $PR$ એ $\angle P$ ને દુભાગે છે,એટલે કે $\angle SPR = \angle QPR$.
પગલું $1$: $PQRS$ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ હોવાથી,$PS \parallel QR$ અને $PQ \parallel SR$ થાય.
પગલું $2$: $PS \parallel QR$ અને $PR$ છેદિકા હોવાથી,$\angle SPR = \angle PRQ$ (યુગ્મકોણ).
પગલું $3$: $PQ \parallel SR$ અને $PR$ છેદિકા હોવાથી,$\angle QPR = \angle PRS$ (યુગ્મકોણ).
પગલું $4$: $\angle SPR = \angle QPR$ આપેલ હોવાથી,$\angle PRQ = \angle PRS$ થાય. આમ,$PR$ એ $\angle R$ ને દુભાગે છે.
પગલું $5$: $\triangle PQR$ અને $\triangle PSR$ માં,$\angle QPR = \angle SPR$ અને $\angle PRQ = \angle PRS$ છે. $PR = PR$ (સામાન્ય બાજુ) હોવાથી,$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ બંને ત્રિકોણ એકરૂપ છે.
પગલું $6$: $CPCT$ મુજબ,$PQ = PS$ થાય. સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણની પાસપાસેની બાજુઓ સમાન હોવાથી,$PQRS$ એ સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
76
Medium
બે સમાંતર રેખાઓને એક છેદિકા છેદે છે. સાબિત કરો કે અંતઃકોણોના દ્વિભાજકો દ્વારા બનતો ચતુષ્કોણ લંબચોરસ છે.

Solution

(N/A) ધારો કે બે સમાંતર રેખાઓ $l$ અને $m$ છે,અને $n$ એ છેદિકા છે જે તેમને અનુક્રમે $A$ અને $B$ બિંદુઓમાં છેદે છે.
ધારો કે બનતા અંતઃકોણો $\angle PAB$,$\angle QAB$,$\angle RBA$ અને $\angle SBA$ છે.
આ ચાર અંતઃકોણોના દ્વિભાજકો એક ચતુષ્કોણ $EFGH$ બનાવે છે.
કારણ કે $l \parallel m$,ક્રમિક અંતઃકોણોનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે,એટલે કે $\angle PAB + \angle RBA = 180^{\circ}$.
$2$ વડે ભાગતા,આપણને $\frac{1}{2}\angle PAB + \frac{1}{2}\angle RBA = 90^{\circ}$ મળે છે.
$\triangle EAB$ માં,$\angle EAB + \angle EBA = 90^{\circ}$,જે સૂચવે છે કે $\angle AEB = 90^{\circ}$.
તે જ રીતે,ચતુષ્કોણ $EFGH$ ના અન્ય તમામ ખૂણાઓ પણ $90^{\circ}$ સાબિત કરી શકાય છે.
બધા અંતઃકોણો $90^{\circ}$ હોવાથી,ચતુષ્કોણ $EFGH$ એક લંબચોરસ છે.
77
Medium
ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,ખૂણાઓનો ગુણોત્તર $\angle A : \angle B : \angle C : \angle D = 2 : 4 : 5 : 7$ છે. ચતુષ્કોણના દરેક ખૂણાનું માપ શોધો અને ચતુષ્કોણ $ABCD$ નો પ્રકાર જણાવો.

Solution

(A) ધારો કે ચતુષ્કોણના ખૂણાઓ $2x, 4x, 5x$ અને $7x$ અંશ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે ચતુષ્કોણના અંદરના ખૂણાઓનો સરવાળો $360^{\circ}$ થાય છે.
તેથી,$2x + 4x + 5x + 7x = 360^{\circ}$.
$18x = 360^{\circ}$.
$x = 20^{\circ}$.
હવે,દરેક ખૂણાની ગણતરી કરતા:
$\angle A = 2 \times 20^{\circ} = 40^{\circ}$.
$\angle B = 4 \times 20^{\circ} = 80^{\circ}$.
$\angle C = 5 \times 20^{\circ} = 100^{\circ}$.
$\angle D = 7 \times 20^{\circ} = 140^{\circ}$.
અહીં $\angle B + \angle C = 80^{\circ} + 100^{\circ} = 180^{\circ}$ હોવાથી,બાજુ $BC$ પરના અંતઃકોણો પૂરક છે,જે સૂચવે છે કે $AB \parallel CD$. જે ચતુષ્કોણમાં બાજુઓની એક જોડ સમાંતર હોય તેને સમલંબ ચતુષ્કોણ કહેવાય છે.
78
MediumMCQ
ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$\angle A : \angle B : \angle C : \angle D = 1 : 4 : 2 : 2$ છે. ચતુષ્કોણના દરેક ખૂણાનું માપ શોધો.
A
$\angle A = 40^{\circ}, \angle B = 160^{\circ}, \angle C = 80^{\circ}, \angle D = 80^{\circ}$
B
$\angle A = 50^{\circ}, \angle B = 150^{\circ}, \angle C = 80^{\circ}, \angle D = 80^{\circ}$
C
$\angle A = 30^{\circ}, \angle B = 170^{\circ}, \angle C = 80^{\circ}, \angle D = 80^{\circ}$
D
$\angle A = 40^{\circ}, \angle B = 150^{\circ}, \angle C = 90^{\circ}, \angle D = 80^{\circ}$

Solution

(A) ધારો કે ચતુષ્કોણના ખૂણાઓ અનુક્રમે $x, 4x, 2x$ અને $2x$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે ચતુષ્કોણના ચારેય ખૂણાઓનો સરવાળો $360^{\circ}$ થાય છે.
તેથી,$x + 4x + 2x + 2x = 360^{\circ}$.
$9x = 360^{\circ}$.
$x = 360^{\circ} / 9 = 40^{\circ}$.
હવે,દરેક ખૂણાની ગણતરી કરતા:
$\angle A = x = 40^{\circ}$.
$\angle B = 4x = 4 \times 40^{\circ} = 160^{\circ}$.
$\angle C = 2x = 2 \times 40^{\circ} = 80^{\circ}$.
$\angle D = 2x = 2 \times 40^{\circ} = 80^{\circ}$.
આમ,ખૂણાઓ $40^{\circ}, 160^{\circ}, 80^{\circ}$ અને $80^{\circ}$ છે.
79
MediumMCQ
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$\angle A = \angle B + 50^{\circ}$ હોય,તો ચતુષ્કોણ $ABCD$ ના દરેક ખૂણાનું માપ શોધો.
A
$\angle A = 115^{\circ}, \angle B = 65^{\circ}, \angle C = 115^{\circ}, \angle D = 65^{\circ}$
B
$\angle A = 105^{\circ}, \angle B = 75^{\circ}, \angle C = 105^{\circ}, \angle D = 75^{\circ}$
C
$\angle A = 125^{\circ}, \angle B = 55^{\circ}, \angle C = 125^{\circ}, \angle D = 55^{\circ}$
D
$\angle A = 110^{\circ}, \angle B = 70^{\circ}, \angle C = 110^{\circ}, \angle D = 70^{\circ}$

Solution

(A) સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણમાં,પાસપાસેના ખૂણાઓ પૂરક હોય છે,તેથી $\angle A + \angle B = 180^{\circ}$.
આપેલ છે કે $\angle A = \angle B + 50^{\circ}$.
પ્રથમ સમીકરણમાં $\angle A$ ની કિંમત મૂકતા: $(\angle B + 50^{\circ}) + \angle B = 180^{\circ}$.
$2 \angle B + 50^{\circ} = 180^{\circ}$.
$2 \angle B = 130^{\circ}$,જેથી $\angle B = 65^{\circ}$ મળે.
ત્યારબાદ,$\angle A = 65^{\circ} + 50^{\circ} = 115^{\circ}$.
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણમાં સામસામેના ખૂણા સમાન હોવાથી,$\angle C = \angle A = 115^{\circ}$ અને $\angle D = \angle B = 65^{\circ}$.
આમ,ખૂણાઓ $\angle A = 115^{\circ}, \angle B = 65^{\circ}, \angle C = 115^{\circ}, \angle D = 65^{\circ}$ છે.
80
MediumMCQ
$ABCD$ એક સમલંબ ચતુષ્કોણ છે જેમાં $AB || CD$ છે. જો $\angle A = y + 60^{\circ}$,$\angle B = x + 60^{\circ}$,$\angle C = 3x - 40^{\circ}$ અને $\angle D = 3y - 80^{\circ}$ હોય,તો $ABCD$ ના દરેક ખૂણાનું માપ શોધો.
A
$\angle A = 110^{\circ}, \angle B = 100^{\circ}, \angle C = 80^{\circ}, \angle D = 70^{\circ}$
B
$\angle A = 100^{\circ}, \angle B = 110^{\circ}, \angle C = 70^{\circ}, \angle D = 80^{\circ}$
C
$\angle A = 120^{\circ}, \angle B = 90^{\circ}, \angle C = 90^{\circ}, \angle D = 60^{\circ}$
D
$\angle A = 115^{\circ}, \angle B = 105^{\circ}, \angle C = 75^{\circ}, \angle D = 65^{\circ}$

Solution

(A) સમલંબ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં જ્યાં $AB || CD$ છે,સમાંતર રેખાઓ વચ્ચેના ક્રમિક અંતઃકોણોનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે.
તેથી,$\angle A + \angle D = 180^{\circ}$ અને $\angle B + \angle C = 180^{\circ}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$(y + 60^{\circ}) + (3y - 80^{\circ}) = 180^{\circ} \implies 4y - 20^{\circ} = 180^{\circ} \implies 4y = 200^{\circ} \implies y = 50^{\circ}$.
$(x + 60^{\circ}) + (3x - 40^{\circ}) = 180^{\circ} \implies 4x + 20^{\circ} = 180^{\circ} \implies 4x = 160^{\circ} \implies x = 40^{\circ}$.
હવે,ખૂણાઓની ગણતરી કરતા:
$\angle A = 50^{\circ} + 60^{\circ} = 110^{\circ}$.
$\angle B = 40^{\circ} + 60^{\circ} = 100^{\circ}$.
$\angle C = 3(40^{\circ}) - 40^{\circ} = 120^{\circ} - 40^{\circ} = 80^{\circ}$.
$\angle D = 3(50^{\circ}) - 80^{\circ} = 150^{\circ} - 80^{\circ} = 70^{\circ}$.
81
Medium
$\Delta ABC$ માં,બિંદુઓ $M$ અને $N$ અનુક્રમે બાજુઓ $AB$ અને $AC$ પર આવેલા છે,જેથી $AM = \frac{1}{4} AB$ અને $AN = \frac{1}{4} AC$ થાય. સાબિત કરો કે $MN = \frac{1}{4} BC$.
Question diagram

Solution

(N/A) ધારો કે $\Delta ABC$ માં $P$ અને $Q$ એ અનુક્રમે $AB$ અને $AC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. $PQ$ દોરો.
$\Delta ABC$ માં,$P$ એ $AB$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $Q$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે. મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$PQ \parallel BC$ અને $PQ = \frac{1}{2} BC$ થાય.
હવે,$AP = \frac{1}{2} AB$ અને $AM = \frac{1}{4} AB$ છે.
તેથી,$AM = \frac{1}{2} AP$ થાય.
તે જ રીતે,$AQ = \frac{1}{2} AC$ અને $AN = \frac{1}{4} AC$ છે.
તેથી,$AN = \frac{1}{2} AQ$ થાય.
આમ,$\Delta APQ$ માં,$M$ એ $AP$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $N$ એ $AQ$ નું મધ્યબિંદુ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$MN \parallel PQ$ અને $MN = \frac{1}{2} PQ$ થાય.
$MN$ ના સમીકરણમાં $PQ = \frac{1}{2} BC$ મૂકતા:
$MN = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{2} BC \right) = \frac{1}{4} BC$.
આમ,$MN = \frac{1}{4} BC$ સાબિત થાય છે.
82
MediumMCQ
$\Delta ABC$ માં,$P$,$Q$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AB$,$BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. જો $AB = 8 \text{ cm}$,$BC = 6.6 \text{ cm}$ અને $CA = 5.4 \text{ cm}$ હોય,તો $\Delta PQR$ ની પરિમિતિ $\text{cm}$ માં શોધો. ($.0$ માં)
A
$5$
B
$10$
C
$20$
D
$30$

Solution

(B) $\triangle ABC$ માં,$P$,$Q$ અને $R$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $AB$,$BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર હોય છે અને તેની લંબાઈ ત્રીજી બાજુ કરતાં અડધી હોય છે.
તેથી,$PQ = \frac{1}{2} AC = \frac{1}{2} \times 5.4 \text{ cm} = 2.7 \text{ cm}$.
તે જ રીતે,$QR = \frac{1}{2} AB = \frac{1}{2} \times 8 \text{ cm} = 4 \text{ cm}$.
અને,$RP = \frac{1}{2} BC = \frac{1}{2} \times 6.6 \text{ cm} = 3.3 \text{ cm}$.
$\triangle PQR$ ની પરિમિતિ $= PQ + QR + RP$.
પરિમિતિ $= 2.7 \text{ cm} + 4 \text{ cm} + 3.3 \text{ cm} = 10 \text{ cm}$.
83
Medium
$\Delta ABC$ માં,$AD$ મધ્યગા છે અને $E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે. $BE$ ને લંબાવતા તે $AC$ ને $F$ માં છેદે છે. સાબિત કરો કે $AF = \frac{1}{3} AC$.

Solution

(A) રચના: $BF$ ને સમાંતર રેખા $DG$ દોરો જેથી $G$ એ $AC$ પર આવેલું હોય.
$\Delta ADG$ માં,$E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $EG \parallel DF$ (કારણ કે $EG \parallel BF$),તેથી મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$G$ એ $AF$ નું મધ્યબિંદુ છે. આમ,$AG = GF$ ... $(1)$.
$\Delta CBF$ માં,$D$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $DG \parallel BF$,તેથી મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$G$ એ $FC$ નું મધ્યબિંદુ છે. આમ,$GF = FC$ ... $(2)$.
$(1)$ અને $(2)$ પરથી,$AG = GF = FC$ મળે છે.
$AC = AG + GF + FC$ હોવાથી,$AC = 3AG$ લખી શકાય.
તેથી,$AG = \frac{1}{3} AC$.
$AF = AG + GF = 2AG$ હોવાથી,$AF = \frac{2}{3} AC$ થાય.
84
Medium
સાબિત કરો કે સમલંબ ચતુષ્કોણના વિકર્ણોના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ સમલંબ ચતુષ્કોણની સમાંતર બાજુઓને સમાંતર હોય છે અને તે સમાંતર બાજુઓની લંબાઈના તફાવતથી અડધો હોય છે.

Solution

(N/A) ધારો કે $ABCD$ એક સમલંબ ચતુષ્કોણ છે જેમાં $AB \parallel DC$ છે. ધારો કે $P$ અને $Q$ એ અનુક્રમે વિકર્ણો $AC$ અને $BD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
$1$. $AQ$ ને જોડો અને તેને લંબાવીને $DC$ ને બિંદુ $E$ માં છેદવા દો.
$2$. $\triangle ABQ$ અને $\triangle EDQ$ માં:
- $\angle ABQ = \angle EDQ$ (યુગ્મકોણ,કારણ કે $AB \parallel DE$)
- $BQ = DQ$ ($Q$ એ $BD$ નું મધ્યબિંદુ છે)
- $\angle AQB = \angle EQD$ (અભિકોણ)
$ASA$ એકરૂપતાની શરત મુજબ,$\triangle ABQ \cong \triangle EDQ$.
$3$. તેથી,$AQ = EQ$ અને $AB = DE$ ($CPCT$ દ્વારા).
$4$. $\triangle ACE$ માં,$P$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $Q$ એ $AE$ નું મધ્યબિંદુ છે (કારણ કે $AQ = EQ$).
$5$. મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$PQ \parallel CE$ અને $PQ = \frac{1}{2} CE$.
$6$. કારણ કે $CE = DC - DE = DC - AB$,તેથી $PQ = \frac{1}{2} (DC - AB)$.
$7$. આમ,$PQ$ એ સમાંતર બાજુઓ $AB$ અને $DC$ ને સમાંતર છે અને તેની લંબાઈ સમાંતર બાજુઓની લંબાઈના તફાવતથી અડધી છે.
85
Medium
સમલંબ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$AB \parallel CD$ અને $E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે. $E$ માંથી પસાર થતી અને $AB$ ને સમાંતર રેખા $BC$ ને $F$ માં છેદે છે. સાબિત કરો કે $F$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $EF = \frac{1}{2}(AB + CD)$ છે.

Solution

(A) $1$. $AC$ ને જોડો. ધારો કે $AC$ એ $EF$ ને બિંદુ $G$ માં છેદે છે.
$2$. $\triangle ADC$ માં,$E$ એ $AD$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $EG \parallel DC$ છે (કારણ કે $EF \parallel AB$ અને $AB \parallel CD$). મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$G$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે. તેથી,$EG = \frac{1}{2}CD$.
$3$. $\triangle ABC$ માં,$G$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $GF \parallel AB$ છે. મધ્યબિંદુ પ્રમેયના પ્રતિપ પ્રમેય મુજબ,$F$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે. તેથી,$GF = \frac{1}{2}AB$.
$4$. બંને રેખાખંડોનો સરવાળો કરતા: $EF = EG + GF = \frac{1}{2}CD + \frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}(AB + CD)$.
$5$. આમ,$F$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $EF = \frac{1}{2}(AB + CD)$ સાબિત થાય છે.
86
Medium
$\Delta ABC$ માં,$P, Q$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AB, BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. સાબિત કરો કે $PBQR, PQCR$ અને $PQRA$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.

Solution

(N/A) આપેલ છે: $P, Q$ અને $R$ એ $\Delta ABC$ ની બાજુઓ $AB, BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર અને તેનાથી અડધો હોય છે.
$1$. $PBQR$ માટે: $R$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $P$ એ $AB$ નું મધ્યબિંદુ છે,તેથી $PR \parallel BC$ અને $PR = \frac{1}{2} BC = BQ$. તેમજ $PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC = RC$. $PR \parallel BQ$ અને $PQ \parallel RB$ હોવાથી,$PBQR$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$2$. $PQCR$ માટે: $P$ એ $AB$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $Q$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે,તેથી $PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC = RC$. તેમજ $QR \parallel AB$ અને $QR = \frac{1}{2} AB = PC$. $PQ \parallel RC$ અને $QR \parallel PC$ હોવાથી,$PQCR$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$3$. $PQRA$ માટે: $Q$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $R$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે,તેથી $QR \parallel AB$ અને $QR = \frac{1}{2} AB = AP$. તેમજ $PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC = AR$. $QR \parallel AP$ અને $PQ \parallel AR$ હોવાથી,$PQRA$ એ સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
87
Medium
$ABCD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે અને $P$ તથા $Q$ એ વિકર્ણ $AC$ પરના એવા બિંદુઓ છે કે જેથી $AP = PQ = QC$ થાય. સાબિત કરો કે $BQ \parallel DP$ અને $BD$ એ $PQ$ ને દુભાગે છે.

Solution

(N/A) $1$. $\triangle ABP$ અને $\triangle CDQ$ માં:
$AB = CD$ (સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની સામસામેની બાજુઓ સમાન હોય છે).
$\angle BAP = \angle DCQ$ (યુગ્મકોણ, કારણ કે $AB \parallel CD$ અને $AC$ છેદિકા છે).
$AP = CQ$ (આપેલ છે).
$SAS$ એકરૂપતાની શરત મુજબ, $\triangle ABP \cong \triangle CDQ$.
તેથી, $BP = DQ$ અને $\angle ABP = \angle CDQ$.
$2$. $\triangle ADP$ અને $\triangle CBQ$ માં:
$AD = CB$ (સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ ની સામસામેની બાજુઓ સમાન હોય છે).
$\angle DAP = \angle BCQ$ (યુગ્મકોણ, કારણ કે $AD \parallel BC$ અને $AC$ છેદિકા છે).
$AP = CQ$ (આપેલ છે).
$SAS$ એકરૂપતાની શરત મુજબ, $\triangle ADP \cong \triangle CBQ$.
તેથી, $DP = BQ$ અને $\angle ADP = \angle CBQ$.
$3$. $BP = DQ$ અને $DP = BQ$ હોવાથી, ચતુષ્કોણ $PBQD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે (સામસામેની બાજુઓ સમાન છે).
તેથી, $BQ \parallel DP$.
$4$. સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $PBQD$ માં, વિકર્ણો $BD$ અને $PQ$ એકબીજાને દુભાગે છે. તેથી, $BD$ એ $PQ$ ને દુભાગે છે.
88
MediumMCQ
$\Delta XYZ$ માં,$A, B$ અને $C$ એ અનુક્રમે $XY, YZ$ અને $XZ$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. જો $AB = 5.2\, cm$,$BC = 4.3\, cm$ અને $AC = 6.5\, cm$ હોય,તો $\Delta XYZ$ ની પરિમિતિ $cm$ માં શોધો.
A
$18$
B
$25$
C
$50$
D
$32$

Solution

(D) મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર હોય છે અને તેની લંબાઈ ત્રીજી બાજુ કરતા અડધી હોય છે.
આપેલ છે કે $A, B$ અને $C$ એ અનુક્રમે $XY, YZ$ અને $XZ$ ના મધ્યબિંદુઓ છે:
$AB = \frac{1}{2} XZ \implies XZ = 2 \times 5.2\, cm = 10.4\, cm$
$BC = \frac{1}{2} XY \implies XY = 2 \times 4.3\, cm = 8.6\, cm$
$AC = \frac{1}{2} YZ \implies YZ = 2 \times 6.5\, cm = 13.0\, cm$
$\Delta XYZ$ ની પરિમિતિ $= XY + YZ + XZ = 8.6\, cm + 13.0\, cm + 10.4\, cm = 32.0\, cm$.
89
MediumMCQ
$\Delta ABC$ માં,$P$,$Q$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AB$,$BC$ અને $AC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. જો $AB = 8 \text{ cm}$,$BC = 9 \text{ cm}$ અને $AC = 10.6 \text{ cm}$ હોય,તો $\Delta PQR$ ની પરિમિતિ $\text{cm}$ માં શોધો.
A
$13.8$
B
$15$
C
$19$
D
$22$

Solution

(A) મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર હોય છે અને તેની લંબાઈ ત્રીજી બાજુ કરતા અડધી હોય છે.
$\Delta ABC$ માં,$P$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AB$ અને $AC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે,તેથી $PR = \frac{1}{2} BC = \frac{9}{2} = 4.5 \text{ cm}$.
તે જ રીતે,$PQ = \frac{1}{2} AC = \frac{10.6}{2} = 5.3 \text{ cm}$.
અને $QR = \frac{1}{2} AB = \frac{8}{2} = 4 \text{ cm}$.
$\Delta PQR$ ની પરિમિતિ $= PQ + QR + PR = 5.3 + 4 + 4.5 = 13.8 \text{ cm}$.
90
MediumMCQ
$\Delta ABC$ માં, $P$, $Q$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AB$, $BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. જો $AB = 8.2 \text{ cm}$, $BC = 6.4 \text{ cm}$ અને $CA = 7.5 \text{ cm}$ હોય, તો ચતુષ્કોણ $PBQR$ ની પરિમિતિ શોધો. ($\text{ cm}$ માં)
A
$23.2$
B
$14.6$
C
$13.8$
D
$32$

Solution

(B) આપેલ છે કે $P$, $Q$ અને $R$ એ અનુક્રમે $AB$, $BC$ અને $CA$ ના મધ્યબિંદુઓ છે.
મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ, ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર અને તેની લંબાઈથી અડધો હોય છે.
$\Delta ABC$ માં, $R$ એ $AC$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $Q$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે. તેથી, $RQ = \frac{1}{2} AB = \frac{8.2}{2} = 4.1 \text{ cm}$.
તે જ રીતે, $P$ એ $AB$ નું મધ્યબિંદુ છે અને $Q$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ છે. તેથી, $PQ = \frac{1}{2} AC = \frac{7.5}{2} = 3.75 \text{ cm}$.
$P$ એ $AB$ નું મધ્યબિંદુ હોવાથી, $PB = \frac{1}{2} AB = \frac{8.2}{2} = 4.1 \text{ cm}$.
$Q$ એ $BC$ નું મધ્યબિંદુ હોવાથી, $BQ = \frac{1}{2} BC = \frac{6.4}{2} = 3.2 \text{ cm}$.
ચતુષ્કોણ $PBQR$ ની બાજુઓ $PB$, $BQ$, $QR$ અને $RP$ છે.
પરિમિતિ $= PB + BQ + QR + RP$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $RP = \frac{1}{2} BC = 3.2 \text{ cm}$.
પરિમિતિ $= 4.1 + 3.2 + 4.1 + 3.2 = 14.6 \text{ cm}$.
91
MediumMCQ
$\Delta PQR$ માં,$X, Y$ અને $Z$ અનુક્રમે $PQ, QR$ અને $RP$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. જો $PQ = 7.2 \, cm$,$PR = 8.4 \, cm$ અને $XZ = 3.8 \, cm$ હોય,તો $\Delta PQR$ અને $\Delta XYZ$ ની પરિમિતિ શોધો.
A
Perimeter of $\Delta PQR = 23.2 \, cm$,Perimeter of $\Delta XYZ = 11.6 \, cm$
B
Perimeter of $\Delta PQR = 22.2 \, cm$,Perimeter of $\Delta XYZ = 11.1 \, cm$
C
Perimeter of $\Delta PQR = 24.2 \, cm$,Perimeter of $\Delta XYZ = 12.1 \, cm$
D
Perimeter of $\Delta PQR = 23.2 \, cm$,Perimeter of $\Delta XYZ = 12.6 \, cm$

Solution

(A) $1$. મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર અને તેની લંબાઈથી અડધો હોય છે.
$2$. આપેલ છે કે $X$ અને $Z$ એ $PQ$ અને $PR$ ના મધ્યબિંદુઓ છે,તેથી $XZ = \frac{1}{2} QR$. આમ,$QR = 2 \times XZ = 2 \times 3.8 \, cm = 7.6 \, cm$.
$3$. $\Delta PQR$ ની પરિમિતિ = $PQ + QR + PR = 7.2 \, cm + 7.6 \, cm + 8.4 \, cm = 23.2 \, cm$.
$4$. $X, Y, Z$ મધ્યબિંદુઓ હોવાથી,$\Delta XYZ$ ની બાજુઓ $\Delta PQR$ ની બાજુઓ કરતા અડધી હોય છે ($XY = \frac{1}{2} PR = 4.2 \, cm$,$YZ = \frac{1}{2} PQ = 3.6 \, cm$,$XZ = 3.8 \, cm$).
$5$. $\Delta XYZ$ ની પરિમિતિ = $\frac{1}{2} \times (\Delta PQR \text{ ની પરિમિતિ}) = \frac{1}{2} \times 23.2 \, cm = 11.6 \, cm$.
92
MediumMCQ
$\Delta ABC$ માં,$P$ અને $Q$ અનુક્રમે $AB$ અને $AC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. જો $PQ + BC = 8.4 \, cm$ અને $AB + AC = 20.5 \, cm$ હોય,તો $\Delta ABC$ ની પરિમિતિ $cm$ માં શોધો.
A
$110$
B
$60$
C
$35.5$
D
$26.1$

Solution

(D) મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,ત્રિકોણની બે બાજુઓના મધ્યબિંદુઓને જોડતો રેખાખંડ ત્રીજી બાજુને સમાંતર હોય છે અને તેની લંબાઈ ત્રીજી બાજુ કરતા અડધી હોય છે.
તેથી,$PQ = \frac{1}{2} BC$,જેનો અર્થ છે કે $BC = 2PQ$.
આપેલ છે કે $PQ + BC = 8.4 \, cm$.
$BC = 2PQ$ મૂકતા,આપણને $PQ + 2PQ = 8.4 \, cm$ મળે છે,તેથી $3PQ = 8.4 \, cm$,જેનો અર્થ છે કે $PQ = 2.8 \, cm$.
ત્યારબાદ,$BC = 2 \times 2.8 = 5.6 \, cm$.
આપણને $AB + AC = 20.5 \, cm$ આપેલ છે.
$\Delta ABC$ ની પરિમિતિ $= AB + AC + BC$.
પરિમિતિ $= 20.5 + 5.6 = 26.1 \, cm$.
93
MediumMCQ
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$\angle A$ ગુરુકોણ છે અને $AM \perp BC$ તથા $AN \perp CD$ છે. જો $\angle MAN = 60^{\circ}$ હોય,તો ચતુષ્કોણ $ABCD$ ના દરેક ખૂણા શોધો.
A
$120^{\circ}, 60^{\circ}, 120^{\circ}, 60^{\circ}$
B
$135^{\circ}, 45^{\circ}, 135^{\circ}, 45^{\circ}$
C
$150^{\circ}, 30^{\circ}, 150^{\circ}, 30^{\circ}$
D
$100^{\circ}, 80^{\circ}, 100^{\circ}, 80^{\circ}$

Solution

(A) ચતુષ્કોણ $AMCN$ માં,ખૂણાઓનો સરવાળો $360^{\circ}$ થાય છે.
આપેલ છે કે $AM \perp BC$ અને $AN \perp CD$,તેથી $\angle AMC = 90^{\circ}$ અને $\angle ANC = 90^{\circ}$ થાય.
ચતુષ્કોણ $AMCN$ માં,$\angle MCN + \angle AMC + \angle ANC + \angle MAN = 360^{\circ}$.
$\angle C + 90^{\circ} + 90^{\circ} + 60^{\circ} = 360^{\circ}$.
$\angle C + 240^{\circ} = 360^{\circ}$,તેથી $\angle C = 120^{\circ}$.
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણમાં,સામસામેના ખૂણા સમાન હોય છે,તેથી $\angle A = \angle C = 120^{\circ}$.
પાસપાસેના ખૂણા પૂરક હોય છે,તેથી $\angle B = 180^{\circ} - 120^{\circ} = 60^{\circ}$ અને $\angle D = 180^{\circ} - 120^{\circ} = 60^{\circ}$.
આમ,ખૂણાઓ $120^{\circ}, 60^{\circ}, 120^{\circ}, 60^{\circ}$ છે.
94
Medium
ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$AC = BD$ અને $AC \perp BD$ છે. જો $P, Q, R$ અને $S$ એ અનુક્રમે બાજુઓ $AB, BC, CD$ અને $DA$ ના મધ્યબિંદુઓ હોય,તો સાબિત કરો કે $PQRS$ એક ચોરસ છે.

Solution

(N/A) $1$. $\triangle ABC$ માં,$P$ અને $Q$ એ $AB$ અને $BC$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$PQ \parallel AC$ અને $PQ = \frac{1}{2} AC$.
$2$. $\triangle ADC$ માં,$S$ અને $R$ એ $AD$ અને $CD$ ના મધ્યબિંદુઓ છે. મધ્યબિંદુ પ્રમેય મુજબ,$SR \parallel AC$ અને $SR = \frac{1}{2} AC$.
$3$. આમ,$PQ \parallel SR$ અને $PQ = SR$. સામસામેની બાજુઓની એક જોડ સમાન અને સમાંતર હોવાથી,$PQRS$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$4$. તેવી જ રીતે,$\triangle ABD$ માં,$PS \parallel BD$ અને $PS = \frac{1}{2} BD$. $\triangle BCD$ માં,$QR \parallel BD$ અને $QR = \frac{1}{2} BD$.
$5$. $AC = BD$ (આપેલ છે),તેથી $\frac{1}{2} AC = \frac{1}{2} BD$,જેનો અર્થ છે કે $PQ = SR = PS = QR$. આમ,$PQRS$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે.
$6$. $AC \perp BD$ હોવાથી,અને $PQ \parallel AC$ તથા $PS \parallel BD$ હોવાથી,$PQ \perp PS$ થાય. તેથી,$\angle QPS = 90^{\circ}$.
$7$. જે સમબાજુ ચતુષ્કોણનો એક ખૂણો $90^{\circ}$ હોય,તે ચોરસ હોય છે. તેથી,$PQRS$ એક ચોરસ છે.
95
EasyMCQ
નીચેના દરેક વિધાનો સાચા છે કે ખોટા તે જણાવો:
$(1)$ $ABCD$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે. જો $AB = 12 \, \text{cm}$ હોય, તો $ABCD$ ની પરિમિતિ $48 \, \text{cm}$ થાય.
$(2)$ $PQRS$ એક ચોરસ છે. જો $PR = 8 \, \text{cm}$ હોય, તો $PQRS$ ની પરિમિતિ $32 \, \text{cm}$ થાય.
A
True,True
B
True,False
C
False,True
D
False,False

Solution

(B) $(1)$ સાચું: સમબાજુ ચતુષ્કોણમાં બધી બાજુઓ સમાન હોય છે. પરિમિતિ $= 4 \times \text{બાજુ} = 4 \times 12 \, \text{cm} = 48 \, \text{cm}$.
$(2)$ ખોટું: ચોરસ $PQRS$ માં, વિકર્ણ $PR = s\sqrt{2}$ થાય, જ્યાં $s$ એ બાજુની લંબાઈ છે. આપેલ છે કે $PR = 8 \, \text{cm}$, તેથી $s\sqrt{2} = 8 \implies s = 8 / \sqrt{2} = 4\sqrt{2} \, \text{cm}$. પરિમિતિ $4s = 4 \times 4\sqrt{2} = 16\sqrt{2} \, \text{cm}$ થાય, જે $32 \, \text{cm}$ નથી.
96
Medium
નીચેના દરેક વિધાનો સાચા છે કે ખોટા તે જણાવો:
$(1)$ $ABCD$ એક સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ છે. જો $AB = 12 \text{ cm}$ અને $BC = 5 \text{ cm}$ હોય,તો $AC = 13 \text{ cm}$ થાય.
$(2)$ $ABCD$ એક સમલંબ ચતુષ્કોણ છે. જો $AB \parallel CD$ અને $AB = 10 \text{ cm}$ હોય,તો $CD = 10 \text{ cm}$ થાય.

Solution

(A) $(1)$ ખોટું. સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,બાજુઓ $AB$ અને $BC$ પાસપાસેની બાજુઓ છે. વિકર્ણ $AC$ એ ત્રિકોણ $ABC$ બનાવે છે. ત્રિકોણની અસમતાના પ્રમેય મુજબ,કોઈપણ બે બાજુઓનો સરવાળો ત્રીજી બાજુ કરતા વધારે હોવો જોઈએ. અહીં,$AB + BC = 12 + 5 = 17 \text{ cm}$,જે $AC = 13 \text{ cm}$ કરતા વધારે છે. જોકે,$ABCD$ લંબચોરસ જ હોય તેવી કોઈ શરત નથી. જો તે લંબચોરસ હોત,તો $AC = \sqrt{12^2 + 5^2} = 13 \text{ cm}$ થાત. પરંતુ તે માત્ર સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ હોવાથી,ખૂણા $\angle B$ ના માપ મુજબ $AC$ નું મૂલ્ય બદલાઈ શકે છે. તેથી,આ વિધાન હંમેશા સાચું નથી.
$(2)$ ખોટું. સમલંબ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં જ્યાં $AB \parallel CD$ હોય,ત્યાં સમાંતર બાજુઓ (પાયા) સમાન હોવા જરૂરી નથી. જો સમાંતર બાજુઓ સમાન હોય,તો તે સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ બની જાય,માત્ર સમલંબ ચતુષ્કોણ જ રહે તે જરૂરી નથી.
97
EasyMCQ
નીચેનું વિધાન ખરું છે કે ખોટું તે જણાવો:
સમબાજુ ચતુષ્કોણના વિકર્ણો એકબીજાને કાટખૂણે દુભાગે છે.
A
ખરું
B
ખોટું

Solution

(A) આ વિધાન ખરું છે.
વ્યાખ્યા મુજબ,સમબાજુ ચતુષ્કોણ એ એવો ચતુષ્કોણ છે જેમાં ચારેય બાજુઓ સમાન લંબાઈની હોય છે.
સમબાજુ ચતુષ્કોણનો એક મુખ્ય ગુણધર્મ એ છે કે તેના વિકર્ણો એકબીજાના લંબદ્વિભાજક હોય છે.
આનો અર્થ એ છે કે વિકર્ણો $90^{\circ}$ ના ખૂણે એકબીજાને છેદે છે અને એકબીજાના બે સમાન ભાગ કરે છે.
98
EasyMCQ
સમબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$\angle B = 80^{\circ}$ હોય,તો $\angle ADB = \ldots$ ($^{\circ}$ માં)
A
$30$
B
$80$
C
$50$
D
$40$

Solution

(D) સમબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,બધી બાજુઓ સમાન હોય છે,તેથી $AB = AD$.
$AB = AD$ હોવાથી,$\triangle ABD$ એ સમદ્વિબાજુ ત્રિકોણ છે.
સમબાજુ ચતુષ્કોણમાં,પાસપાસેના ખૂણાઓ પૂરક હોય છે,તેથી $\angle A + \angle B = 180^{\circ}$.
આપેલ છે કે $\angle B = 80^{\circ}$,તેથી $\angle A = 180^{\circ} - 80^{\circ} = 100^{\circ}$.
$\triangle ABD$ માં,ખૂણાઓનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે,તેથી $\angle A + \angle ADB + \angle ABD = 180^{\circ}$.
$AB = AD$ હોવાથી,પાયાના ખૂણાઓ સમાન હોય છે: $\angle ADB = \angle ABD$.
તેથી,$100^{\circ} + 2(\angle ADB) = 180^{\circ}$.
$2(\angle ADB) = 80^{\circ}$.
$\angle ADB = 40^{\circ}$.
99
MediumMCQ
સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,$\angle A = 5x - 40^{\circ}$ અને $\angle C = 3x + 10^{\circ}$ હોય,તો $x = \ldots$
A
$30$
B
$52$
C
$25$
D
$50$

Solution

(C) સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણમાં,સામસામેના ખૂણાઓ સમાન હોય છે.
તેથી,$\angle A = \angle C$.
આપેલ છે કે $\angle A = 5x - 40^{\circ}$ અને $\angle C = 3x + 10^{\circ}$.
બંને પદોને સરખાવતા: $5x - 40 = 3x + 10$.
બંને બાજુથી $3x$ બાદ કરતા: $2x - 40 = 10$.
બંને બાજુ $40$ ઉમેરતા: $2x = 50$.
$2$ વડે ભાગતા: $x = 25$.
100
EasyMCQ
સમબાજુ ચતુષ્કોણ $ABCD$ માં,જો $AB = 13 \text{ cm}$ હોય,તો $ABCD$ ની પરિમિતિ $= \ldots \ldots \ldots \text{ cm}$.
A
$110$
B
$7.5$
C
$10.4$
D
$52$

Solution

(D) સમબાજુ ચતુષ્કોણ એ એવો ચતુષ્કોણ છે જેમાં ચારેય બાજુઓની લંબાઈ સમાન હોય છે.
આપેલ છે કે $ABCD$ એક સમબાજુ ચતુષ્કોણ છે,તેથી બધી બાજુઓ સમાન છે,એટલે કે $AB = BC = CD = DA = 13 \text{ cm}$.
સમબાજુ ચતુષ્કોણની પરિમિતિ શોધવાનું સૂત્ર: $\text{પરિમિતિ} = 4 \times \text{બાજુની લંબાઈ}$.
આપેલ કિંમત મૂકતા: $\text{પરિમિતિ} = 4 \times 13 \text{ cm} = 52 \text{ cm}$.
તેથી,$ABCD$ ની પરિમિતિ $52 \text{ cm}$ છે.

Quadrilaterals — Mix Examples - Quadrilaterals · Frequently Asked Questions

1Are these Quadrilaterals 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 Quadrilaterals 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.