18. क्षेत्रमिति

नोट्स

समलम्ब (Trapezium)

परिभाषा: समलम्ब एक चतुर्भुज है जिसमें केवल एक जोड़ी भुजाएँ समान्तर होती हैं, जिन्हें आधार कहते हैं।

गुणधर्म:
- एक जोड़ी भुजाएँ समान्तर होती हैं।
- गैर-समान्तर भुजाएँ पक्ष कहलाती हैं।
- समलम्ब के कोणों का योग \( 360^\circ \) होता है।

क्षेत्रफल का सूत्र:
क्षेत्रफल \( = \frac{1}{2} \times (\text{प्रथम आधार} + \text{द्वितीय आधार}) \times \text{ऊँचाई} \)
या \( A = \frac{1}{2} \times (a + b) \times h \), जहाँ \( a, b \) आधार हैं और \( h \) ऊँचाई है।

विशेष स्थिति:
- दोनों आधार और ऊँचाई दी होने पर सूत्र का उपयोग।
- यदि ऊँचाई दी न हो, तो समलम्ब को त्रिभुजों में बाँटकर क्षेत्रफल निकाला जा सकता है।

वास्तविक जीवन उदाहरण:
- खेत की आकृति।
- पुल का डिज़ाइन।
- टेबल की सतह।

आसान भाषा में: समलम्ब का क्षेत्रफल निकालने के लिए दोनों आधारों का योग करें, उसे आधा करें और ऊँचाई से गुणा करें।

वृत्त (Circle)

परिभाषा: वृत्त एक समतल आकृति है जिसमें एक निश्चित बिंदु (केंद्र) से सभी बिंदुओं की दूरी समान होती है, जिसे त्रिज्या कहते हैं।

घटक:
- त्रिज्या (\( r \)): केंद्र से वृत्त की परिधि तक की दूरी।
- व्यास (\( d \)): वृत्त के केंद्र से होकर गुजरने वाली रेखा, \( d = 2r \।
- परिधि: वृत्त की सीमा।

परिधि और व्यास का संबंध:
- \( \pi \) (पाई) एक गणितीय स्थिरांक है, लगभग \( 3.14 \)।
- परिधि \( C = 2\pi r \) या \( C = \pi d \)।

क्षेत्रफल:
- वृत्त: \( A = \pi r^2 \)
- अर्धवृत्त: \( A = \frac{1}{2} \pi r^2 \)
- चतुर्थांश वृत्त: \( A = \frac{1}{4} \pi r^2 \)

वास्तविक जीवन उदाहरण:
- गोल मैदान।
- साइकिल का पहिया।
- घड़ी की सतह।

आसान भाषा में: वृत्त की परिधि उसकी लंबाई और क्षेत्रफल उसका क्षेत्र बताता है।

लम्ब वृत्तीय बेलन (Right Circular Cylinder)

परिभाषा: लम्ब वृत्तीय बेलन एक त्रिविमीय आकृति है जिसके दो समान्तर वृत्ताकार आधार होते हैं, जो एक वक्र पृष्ठ द्वारा जुड़े होते हैं।

घटक:
- त्रिज्या (\( r \)): आधार की त्रिज्या।
- ऊँचाई (\( h \)): आधारों के बीच की दूरी।
- वक्र पृष्ठ क्षेत्रफल (CSA): \( 2\pi r h \)
- सम्पूर्ण पृष्ठ क्षेत्रफल (TSA): \( 2\pi r (r + h) \)

आयतन:
आयतन \( = \pi r^2 h \)

वास्तविक जीवन उदाहरण:
- पानी की टंकी।
- पाइप।
- ड्रम।

आसान भाषा में: बेलन का आयतन बताता है कि उसमें कितना सामान आ सकता है, और पृष्ठ क्षेत्रफल उसकी सतह को मापता है।

लम्ब वृत्तीय शंकु (Right Circular Cone)

परिभाषा: लम्ब वृत्तीय शंकु एक त्रिविमीय आकृति है जिसमें एक वृत्ताकार आधार और एक शीर्ष होता है।

घटक:
- त्रिज्या (\( r \)): आधार की त्रिज्या।
- ऊँचाई (\( h \)): आधार से शीर्ष तक की लंबवत दूरी।
- तिरछी ऊँचाई (\( l \)): आधार के किनारे से शीर्ष तक की दूरी, \( l = \sqrt{r^2 + h^2} \।
- वक्र पृष्ठ क्षेत्रफल (CSA): \( \pi r l \)
- सम्पूर्ण पृष्ठ क्षेत्रफल (TSA): \( \pi r (l + r) \)

आयतन:
आयतन \( = \frac{1}{3} \pi r^2 h \)

वास्तविक जीवन उदाहरण:
- आइसक्रीम कोन।
- टॉवर।
- तम्बू।

आसान भाषा में: शंकु का आयतन उसमें कितना सामान आ सकता है, और पृष्ठ क्षेत्रफल उसकी सतह को मापता है।

शब्द समस्याएँ

निम्नलिखित शब्द समस्याएँ क्षेत्रमिति से संबंधित हैं:

  1. एक समलम्ब के आधार \( 20 \) सेमी और \( 12 \) सेमी हैं, और ऊँचाई \( 8 \) सेमी है। इसका क्षेत्रफल निकालें।
  2. एक वृत्त की त्रिज्या \( 14 \) सेमी है। इसकी परिधि निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  3. एक बेलन की त्रिज्या \( 7 \) सेमी और ऊँचाई \( 10 \) सेमी है। इसका आयतन निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  4. एक शंकु की त्रिज्या \( 6 \) सेमी और ऊँचाई \( 8 \) सेमी है। इसका आयतन निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  5. एक समलम्ब का क्षेत्रफल \( 60 \) वर्ग सेमी है, आधार \( 15 \) सेमी और \( 5 \) सेमी हैं। ऊँचाई निकालें।
  6. एक अर्धवृत्त की त्रिज्या \( 7 \) सेमी है। इसका क्षेत्रफल निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  7. एक बेलन का CSA \( 880 \) वर्ग सेमी और त्रिज्या \( 14 \) सेमी है। ऊँचाई निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  8. एक शंकु का TSA \( 282.86 \) वर्ग सेमी, त्रिज्या \( 5 \) सेमी, और तिरछी ऊँचाई \( 13 \) सेमी है। ऊँचाई निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  9. एक वृत्त का क्षेत्रफल \( 616 \) वर्ग सेमी है। इसकी त्रिज्या निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।
  10. एक बेलन का आयतन \( 1232 \) घन सेमी और ऊँचाई \( 8 \) सेमी है। त्रिज्या निकालें (\( \pi = \frac{22}{7} \))।

महत्वपूर्ण बिंदु

  • समलम्ब: एक जोड़ी समान्तर भुजाएँ, क्षेत्रफल \( = \frac{1}{2} \times (a + b) \times h \)।
  • वृत्त: परिधि \( = 2\pi r \), क्षेत्रफल \( = \pi r^2 \)।
  • बेलन: आयतन \( = \pi r^2 h \), TSA \( = 2\pi r (r + h) \)।
  • शंकु: आयतन \( = \frac{1}{3} \pi r^2 h \), TSA \( = \pi r (l + r) \)।
  • वास्तविक जीवन: खेत, पहिया, टंकी, आइसक्रीम कोन।

बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)