Exercise 22.1
Question 1
वक्र y=x2 ,रेखाओ x=1, x=2 तथा x-अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल
ज्ञात कीजिए।
[Find the area bounded by the curve y=x2 ,
lines x=1, x=2 and x-axis]
Sol :
ar(ABCDA)=\int_{1}^{2}ydx
=\int_{1}^{2}x^2dx
=\left[\frac{x^3}{3}\right]_{1}^{2}
=\frac{2^3}{3}-\frac{1^3}{3}
=\frac{8}{3}-\frac{1}{3}
=\frac{7}{3}
वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 2
वक्र y=x4 ,रेखाओ x=1, x=5 एवं x-अक्ष से घिरे का क्षेत्रफल
ज्ञात कीजिए।
[Find the area bounded by the curve y=x4 ,
lines x=1, x=5 and x-axis]
Sol :
ar(ABCDA)=\int_{1}^{5}x^4dx
=\left[\frac{x^5}{5}\right]_{1}^5
=\frac{5^5}{5}-\frac{1^5}{5}
=625-0.2
=624.8 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 3
रेखा y=x, x-अक्ष तथा कोटियों x=-1 और x=2 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात
कीजिए।
[Find the area bounded by the line y=x, the x-axis and the
ordinates x=-1 and x=2]
Sol :
छायांकित भाग का
क्षेत्रफल=ar(ΔOAB)+ar(ΔCOD)
=-\int_{-1}^{0}xdx+\int_{0}^{2}xdx
=-\left[\frac{x^2}{2}\right]_{-1}^{0}+\left[\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{2}
=-\left[\frac{0^2}{2}-\frac{(-1)^2}{2}\right]+\left[\frac{2^2}{2}-\frac{0}{2}\right]
=\frac{1}{2}+2
=\frac{1+4}{2}=\frac{5}{2}
वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 4
रेखा y=3x+2, x-अक्ष एवं कोटियो x=-1 एंव x=1 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात
कीजिए।
[Find the area of the region bounded by the line y=3x+2, the
x-axis and the ordinates x=-1 and x=1]
Sol :
ar(ABCDA)=\int_{-1}^{1}(3x+2)dx
=\left[\frac{3x^2}{2}+2x\right]_{-1}^{1}
=\left[\frac{3(1)^2}{2}+2(1)\right]-\left[\frac{3(-1)^2}{2}+2(-1)\right]
=\frac{3}{2}+2-\frac{3}{2}+2
=4
वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 5
समाकलन का प्रयोग कर 2y=5x+7, x-अक्ष एंव रेखाओ x=2 तथा x=8 से घिरे
क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
ar(ABCDA)=\int_{2}^{8}(\frac{5}{2}x+\frac{7}{2})dx
=\left[\frac{5}{4}x^2+\frac{7}{2}x\right]_{2}^{8}
=\left[\frac{5}{4}(8)^2+\frac{7}{2}(8)\right]-\left[\frac{5}{4}(2)^2+\frac{7}{2}(2)\right]
=\left[\frac{5}{4}(64)+28\right]-\left[\frac{5}{4}(4)+7\right]
=[80+28]-12
=108-12=96 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 9
परवलय y2=4ax, इसका अक्ष तथा दो कोटियो x=a एवं x=2a से घिरे क्षेत्र
का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
y2=4ax
y=2\sqrt{a}x^\frac{1}{2}
ar(ABCDA)=\int_{a}^{2a}2\sqrt{a}.x^{\frac{1}{2}}dx
=2\sqrt{a}\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]^{2a}
=\frac{4}{a}\sqrt{a}\left[x^{\frac{3}{2}}\right]_{a}^{2a}
=\frac{4}{3}\sqrt{a}\left[(2a)^{\frac{3}{2}}-a^{\frac{3}{2}}\right]
=\frac{4}{3}\sqrt{a}\left[2\sqrt{2}.a^{\frac{3}{2}}-a^{\frac{3}{2}}\right]
=\frac{4}{3}a^2(2\sqrt{2}-1) वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 10
वक्र y2=x सरल रेखाओ x=1, x=4 तथा x-अक्ष से घिरे क्षेत्र का
क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
ar(ABCDA)=\int_{1}^{4}x^{\frac{1}{2}}dx
=\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]^{4}
=\frac{2}{3}(4)^{\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}(1)^{\frac{3}{2}}
=\frac{2}{3}(2)^{2\times
\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}
=\frac{16}{3}-\frac{2}{3}
=\frac{14}{3}
वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 11
वक्र y2=4x तथा सरल रेखा x=3 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
[Find the area of the region bounded by the curve y2=4x and the line x=3]
Sol :
y2=4x ⇒y=2x^{\frac{1}{2}}
छायांकित भाग का क्षेत्रफल =2×ar(OABO)
2\int_{0}^{3}2x^{\frac{1}{2}}
=4\int_{0}^{3}x^{\frac{1}{2}}dx
=4\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^3
=4\left[\frac{2}{3}(3)^{\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}(0)^{\frac{3}{2}}\right]
=4\left[\frac{2}{3}\times 3\sqrt{3}-0\right]
=8√3
[Diagram to be added]
Question 12
प्रथम चतुर्थाश मे y2=4x ,x=1 तथा x-अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
y2=4x ⇒y=2√x=2x^{\frac{1}{2}}
ar(ABCDA)=\int_{1}^{4}2x^{\frac{1}{2}}dx
=2\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{1}^{4}
=2\left[\frac{2}{3}(4)^{\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}(1)^{\frac{3}{2}}\right]
=2\left[\frac{16}{3}-\frac{2}{3}\right]
=2\times \frac{14}{3}
=\frac{28}{3} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 14
परवलय x2=y, y-अक्ष तथा रेखा y=1 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
x=√y ⇒x=y^{\frac{1}{2}}
ar(OABO)=\int_{0}^{1}y^{\frac{1}{2}}dy
=\left[\frac{2}{3}y^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{1}
=\frac{2}{3}(1)^{\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}(0)^{\frac{3}{2}}
=\frac{2}{3} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 15
प्रथम चतुर्थाश मे x2=4x, y=2, y=4 तथा y-अक्ष से घिरे क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
x2=4y ⇒x=√4y ⇒x=2y^{\frac{1}{2}}
ar(ABCDA)=\int_{2}^{4}2y^{\frac{1}{2}}dy
=2\int_{2}^{4}y^{\frac{1}{2}}dy
=2\left[\frac{2}{3}y^{\frac{3}{2}}\right]_{2}^{4}
=\frac{4}{3}\left[y^{\frac{3}{2}}\right]_{2}^{4}
=\frac{4}{3}\left[(4)^{\frac{3}{2}}-(2)^{\frac{3}{2}}\right]
=\frac{4}{3}\left[2^{2\times \frac{3}{2}-2\sqrt{2}}\right]
=\frac{4}{8}\left[8-2\sqrt{2}\right]
=\frac{8}{3}\left[4-\sqrt{2}\right] वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 16
परवलय y2=4ax और उसके नभिलंब से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
[Find the area bounded by the parabola y2=4ax and its latus rectum]
Sol :
y2=4ax ⇒y=2\sqrt{a}x^{\frac{1}{2}}
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=2×ar(OABO)
=2\times \int_{0}^{a}2\sqrt{a}x^{\frac{1}{2}}dx
=4\sqrt{a}\int_{0}^{a}x^{\frac{1}{2}}dx
=4\sqrt{a}\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{a}
=\frac{8}{3}a^{\frac{1}{2}}\left[x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{a}
=\frac{8}{3}a^{\frac{1}{2}}\left(a^{\frac{3}{2}-0^{\frac{3}{2}}}\right)
=\frac{8}{3}a^2 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 17
समाकलन का उपयोग करते हुए परवलर y2=16x तथा रेखा x=4 का मध्यवर्ती क्षेत्र का क्षेत्रपल ज्ञात करे।
Sol :
y2=16x ⇒y=4√x ⇒y=4x^{\frac{1}{2}}
छायांकित भाग का क्षेत्रफल
=2×ar(OABO)
=2\times \int_{0}^{4}4x^{x\frac{1}{2}}dx
=8\int_{0}^{4}x^{\frac{1}{2}}dx
=8\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{4}
=\frac{16}{3}\left[x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{4}
=\frac{16}{3}\left[(4)^{\frac{3}{2}}-0^{\frac{3}{2}}\right]
=\frac{16}{3}(2)^{2\times \frac{3}{2}}
=\frac{128}{3} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 19
वक्र y2=4ax, रेखा y=2a तथा y-अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
[Find the area bounded by the curve y2=4ax,the line y=2a and y-axis ]
Sol :
x=\frac{1}{4a}y^2
ar(OABO)=\frac{1}{4a}\int_{0}^{2a}y^2 dy
=\frac{1}{4a}\left[\frac{y^3}{3}\right]_{0}^{2a}
=\frac{1}{4a}\left[\frac{(2a)^3}{3}-\frac{0^3}{3}\right]
=\frac{1}{4a}\left[\frac{8a^3}{3}\right]
=\frac{2}{3}a^2 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 20
वक्रो x=y2 तथा x=4 के बीच का क्षेत्रफल रेखा x=a द्वारा दो बराबर भागो मे विभाजित होता है, तो a का मान ज्ञात करे।
Sol :
y2=x ⇒y=x^{\frac{1}{2}}
ar(OCDO)=ar(ABDCA)
\int_{0}^{a}x^{\frac{1}{2}}dx
=\int_{a}^{4}x^{\frac{1}{2}}dx
\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{a}
=\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{a}^{4}
=\frac{2}{3}(a)^{\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}(0)^{\frac{3}{2}}
=\frac{2}{3}(4)^{\frac{3}{2}}-\frac{2}{3}(a)^{\frac{3}{2}}
a^{\frac{2}{3}}=\frac{2}{3}\times 8 \times \frac{3}{4}
a^{\frac{3}{2}}=4
a=(4)^{\frac{2}{3}}
a=[(4)^2]^{\frac{1}{3}}
a=(16)^{\frac{1}{3}}
[Diagram to be added]
Question 21
निम्नलिखित दीर्घवृत्तो से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
[Find the area of the region bounded by the following ellipses]
(i) \frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{9}=1
Sol :
\frac{x^2}{2^2}+\frac{y^2}{3^2}=1
\frac{y^2}{3^2}=1-\frac{x^2}{2^2}
\frac{y^2}{3^2}=\frac{2^2-x^2}{2^2}
y^2=\frac{3^2}{2^2}(2^2-x^2)
y=\sqrt{\frac{3^2}{2^2}(2^2-x^2)}
=\frac{3}{2}\sqrt{2^2-x^2}
दीर्घवृत्त से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल=4×ar(OABO)
=4\times \int_{0}^{2}\frac{3}{2}\sqrt{2^2-x^2}dx
=6\int_{0}^{2}\sqrt{2^2-x^2}
=6\left[\frac{x}{2}\sqrt{2^2-x^2}+\frac{2^2}{2}\sin^{-1}\frac{x}{2}\right]_{0}^{2}
=6\left[\left(0+2\times \frac{\pi}{2}\right)-(0+0)\right]
=6π वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
(ii) \frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1
Sol :
[Diagram to be added]
Question 22
वक्र \frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{9}=1 के आलेख का चित्र खीचे तथा वक्र के नीचे और x-अक्ष के ऊपर के क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
\frac{x^2}{2^2}+\frac{y^2}{3^2}=1
\frac{y^2}{3^2}=1-\frac{x^2}{2^2}
\frac{y^2}{3^2}=\frac{2^2-x^2}{2^2}
y^2=\frac{3^2}{2^2}(2^2-x^2)
y=\sqrt{\frac{3^2}{2^2}(2^2-x^2)}
=\frac{3}{2}\sqrt{2^2-x^2}
घायांकित भाग का क्षेत्रफल=2×ar(OABO)
=2\times \int_{0}^{2}\frac{3}{2}\sqrt{2^2-x^2}dx
[Diagram to be added]
Question 23
समाकलन का उपयोग कर ΔABC का क्षेत्रफल निकाले जिसके शीर्ष A(2,3),B(4,7) तथा C(6,2) है।
Sol :
भाग ΔABC के प्रत्येक शीर्ष से x-अक्ष पर लंब AP, BQ तथा CR खिचा है।
दो बिंदुओ (x1,y1) तथा (x2,y2) से होकर जानेवाली रेखा का समीकरण
y-y_1=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}(x-x_1)
रेखा AB का समीकरण
y-3=\frac{7-3}{4-2}(x-2)
y-3=\frac{4}{2}(x-2)
y-3=2x-4
y=2x-1
रेखा BC का समीकरण
y-7=\frac{2-7}{6-4}(x-4)
y-7=\frac{-5}{2}(x-4)
y=\frac{-5}{2}x+10+7
y=17-\frac{5}{2}x
रेखा AC का समीकरण
y-3=\frac{2-3}{6-2}(x-2)
y=3=\frac{-1}{4}(x-2)
y-3=\frac{-1}{4}x+\frac{1}{2}
y=\frac{7}{2}-\frac{1}{4}x
ΔABC का क्षेत्रफल=ar(ABQP)+ar(BCRQ)-ar(ACRP)
=\int_{2}^{4}(2x-1)dx+\int_{4}^{6}\left(17-\frac{5}{2}x\right)dx-\int_{2}^{6}\left(\frac{7}{2}-\frac{1}{4}x\right)dx
=\left[x^2-x\right]_{2}^{4}+\left[17x-\frac{5}{4}x\right]_{4}^{6}-\left[\frac{7}{2}x-\frac{1}{8}x^2\right]_{2}^{6}
=12-2+(102-45)-(68-20)-\left[\left(21-\frac{9}{2}\right)-\left(7-\frac{1}{2}\right)\right]
=10+57-48-\left[21-\frac{9}{20}-7+\frac{1}{2}\right]
=10+9-14+4
=23-14
=9 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 25
(i) समाकलन विधि का उपयोग करते हुए, रेखाओ 2x+y=4, 3x-2y=6 एवं x-3y+5=0 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
माना तीनो रेखाओ के आपस मे प्रतिच्छेद करने से ΔABC बना है।
A का निर्देशांक (2,0)
B का निर्देशांक (4,3)
C का निर्देशांक (1,2)
ΔABC का क्षेत्रफल=ar(PQBC)-ar(ΔPAC)-ar(ΔAQB)
=\int_{1}^{4}\left(\frac{1}{3}x+\frac{5}{3}\right)dx-\int_{1}^{2}(4-2x)dx-\int_{2}^{4}\left(\frac{3}{2}x-3\right)dx
=\left[\frac{x^2}{6}+\frac{5}{3}x\right]_{1}^{4}-\left[4x-x^2\right]_{1}^{2}-\left[\frac{3}{4}x^2-3x\right]_{2}^{4}
=\left(\frac{8}{3}+\frac{20}{3}\right)-\left(\frac{1}{6}+\frac{5}{3}\right)-[4-3]-[0-(-3)]
=\frac{8}{3}+\frac{20}{3}-\frac{1}{6}-\frac{5}{3}-1-3
=\frac{23}{3}-\frac{1}{6}-4
=\frac{46-1-24}{6}
=\frac{46-25}{6}=\frac{21}{6}=\frac{7}{2} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 26
प्रथम चतुर्थांश मे वृत 4x2+9y2=36 तथा निर्देशांक अक्षो से क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
4x2+9y2=36
दोनो तरफ 36 से भाग देने पर
\frac{4x^2}{36}+\frac{9y^2}{36}=\frac{36}{36}
\frac{x^2}{3^2}+\frac{y^2}{2^2}=1
y=\frac{2}{3}\sqrt{3^2-x^2}
ar(OABO)=\frac{2}{3}\int_{0}^{3}\sqrt{3^2-x^2}dx
=\frac{2}{3}\left[\frac{x}{2}\sqrt{3^2-x^2}+\frac{3^2}{2}\sin^{-1}\frac{x}{3}\right]_{0}^{3}
=\frac{2}{3}\left[\frac{9}{2}\times \frac{\pi}{2}-0\right]
=\frac{2}{3}\times \frac{9\pi}{4} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 27
सरल रेखा x=\frac{a}{2} द्वारा विभाजित वृत x2+y2=a2 के भागो मे से छोटे भाग का क्षेफफल निकाले।
Sol :
वृत का समीकरण
x2+y2=a2
y=\sqrt{a^2-x^2}
ABCA का क्षेत्रफल =\int_{\frac{a}{2}}^{a}\sqrt{a^2-x^2}dx
=\left[\frac{x}{2}\sqrt{a^2-x^2}+\frac{a^2}{2}\sin^{-1}\frac{x}{a}\right]_{\frac{a}{2}}^{a}
=\frac{a^2}{2}\times \frac{\pi}{2}-\left(\frac{a}{4}\times \frac{\sqrt{3}a}{2}+\frac{a^2}{2}\times \frac{\pi}{6}\right)
=\frac{a^2 \pi}{4}-\frac{\sqrt{3}}{8}a^2-\frac{a^2}{12}\pi
=\frac{3a^2\pi-a^2 \pi}{12}-\frac{\sqrt{3}}{8}a^2
=\frac{2a^2\pi}{12}-\frac{\sqrt{3}}{8}a^2
=\frac{a^2}{2}\left(\frac{\pi}{3}-\frac{\sqrt{3}}{4}\right)
छोटे भाग का क्षेत्रफल=2×ar(ABCA)
=2\times \frac{a^2}{2}\left(\frac{\pi}{3}-\frac{\sqrt{3}}{4}\right) वर्ग इकाई
=a^2\left(\frac{\pi}{3}-\frac{\sqrt{3}}{4}\right) वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 28
सरल रेखा x=\frac{a}{\sqrt{2}} द्वारा विभाजित वृत x2+y2=a2 के भागो मे से छोटे भाग का क्षेत्रफल निकाले।
Sol :
[Diagram to be added]
Question 29
सरल रेखा y=2x, x=0 तथा y=2 से बने त्रिभुज का क्षेत्रफल समाकलन द्वारा निकाले।
[Find the area of the triangle formed by the straight lines y=2x, x=0 and y=2 by integration]
Sol :
ΔOAC का क्षेत्रफल =\frac{1}{2}\int_{0}^{2}ydy
=\frac{1}{2}\left[\frac{y^2}{2}\right]_{0}^{2}
=\frac{1}{2}(2-0)=1 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 30
x-अक्ष और वक्र y=sin x के बीच x=0 से x=π तक के क्षेत्र का क्षेत्रफल निकाले।
Sol :
OABO का क्षेत्रफल=\int_{0}^{\pi} \sin xdx
=\left[-\cos x\right]_{0}^{\pi}
=-cos π-(-cos 0)
=-(-1)-(-1)
=1+1=2 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 31
x-अक्ष और वक्र y=cos x के बीच x=0 से x=2π तक के क्षेत्र का क्षेत्रफल निकाले।
[Find the area between x-axis and the curve y=cos x from x=0 and x=2π]
Sol :
छायांकित भाग का क्षेत्रफल
=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\cos xdx-\int_{\frac{\pi}{2}}^{\frac{3\pi}{2}}\cos xdx+\int_{\frac{3\pi}{2}}^{2\pi}\cos xdx
=\left[\sin x \right]_{0}^{\frac{\pi}{2}}-\left[\sin x\right]_{\frac{\pi}{2}}^{\frac{3\pi}{2}}+\left[\sin x\right]_{\frac{3\pi}{2}}^{2\pi}
=1-0-(-1-1)+(0+1)
=1+2+1=4 वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 32
y=2\sqrt{1-x^2} , x∈[0,1] का रफ आलेख खीचे तथा वक्र और x-अक्ष के बीचका क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
OABO का क्षेत्रफल
=2\int_{0}^{1}\sqrt{1^2-x^2}dx
=2\left[\frac{x}{2}\sqrt{1^2-x^2}+\frac{1^2}{2}\sin ^{-1}\frac{x}{1}\right]_{0}^{1}
=2\left[\frac{1}{2}\times \frac{\pi}{2}-0\right]
=2\times \frac{\pi}{4}=\frac{\pi}{2} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 33
वक्र y=x|x| , x-अक्ष एवं कोटियो x=-1 तथा x=1 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
y=x|x| =\left\{\begin{array}-x^2,& \text{if }x<0\\x^2,&\text{if } x\geq 0\end{array}\right.
छायांकित भाग का क्षेत्रफल
=-\int_{-1}^{0}(-x^2)dx+\int_{0}^{1}x^2dx
=\left[\frac{x^3}{3}\right]_{-1}^{0}+\left[\frac{x^3}{3}\right]_{0}^{1}
=0-\left(\frac{-1}{3}\right)+\frac{1}{3}-0
=\frac{1}{3}+\frac{1}{3}=\frac{2}{3} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 34
वक्र y=4x-x2, x-अक्ष तथा कोटियो x=1 तथा x=3 के बीच घिरे का क्षेत्रफल निकाले।
Sol :
Question 35
परवलय y2=x , रेखा y+x=2 तथा x-अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे ।
Sol :
y2=x रेखा y+x=2 or x=2y
y2=2-y
y2+y-2=0
y2+2y-y-2=0
y(y+2)-1(y+2)=0
(y+2)(y-1)=0
y=-2,1
∵y=1 ⇒x=1
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=ar(OCBO)+ar(ACBA)
=\int_{0}^{1}x^{\frac{1}{2}}dx+\int_{1}^{2}(2-x)dx
=\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{1}+\left[2x-\frac{x^2}{2}\right]_{1}^{2}
=\frac{2}{3}-0+2-\frac{3}{2}
=\frac{4+12-9}{6}=\frac{7}{6} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 36
वक्रो y=x2+2, y=x, x=0 एवं x=3 से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
y=x2+2..(i) ,y=x..(ii)
समीकरण (i) तथा (ii) से,
x2+2=x
x=\frac{-(-1)\pm \sqrt{(-1)^2-4\times 1\times 2}}{2\times 1}
x=\frac{1\pm \sqrt{-7}}{2}\notin R
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=ar(OADEO)-ar(OAC)
\int_{0}^{3}(x^2+2)dx-\int_{0}^{3}xdx
=\left[\frac{x^2}{3}+2x\right]_{0}^{3}-\left[\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{3}
=9+6-0-\frac{9}{2}+0
=15-\frac{9}{2}=\frac{30-9}{2}=\frac{21}{2} वर्ग इकाई
[Diagram to be added]
Question 37
परवलय x2=y ,रेखा y=x+2 एवं x-अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
x2=y..(i) ,y=x+2..(ii)
समीकरण (i) तथा (ii) से ,
x2=x+2
x2-x-2=0
x2-2x+x-2=0
x(x-2)+1(x-2)=0
(x-2)(x+1)=0
x=-1,2
[Diagram to be added]
x=-1,y=1
x=2,y=4
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=ar(ABCDA)-ar(AOBCOD)
=\int_{-1}^{2}(x+2)dx-\int_{-1}^{2}x^2dx
=\left[\frac{x^2}{2}+2x\right]_{-1}^{2}-\left[\frac{x^3}{3}\right]_{-1}^{2}
=\left(6+\frac{3}{2}\right)-\left(\frac{8}{3}+\frac{1}{3}\right)
=6+\frac{3}{2}-3
=3+\frac{3}{2}
=\frac{6+3}{2}=\frac{9}{2} वर्ग इकाई
Question 38
परवलय y=x2 तथा y=|x| से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
CASE-I
y=x2 तथा y=x
∴x2=x
x(x-1)=0
x=0,1
[Diagram to be added]
ODAO का क्षेत्रफल=ar(OCAO)-ar(OCADO)
=\int_{0}^{1}xdx-\int_{0}^{1}x^2dx
=\left[\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{1}-\left[\frac{x^3}{3}\right]_{0}^{1}
=\frac{1}{2}-\frac{1}{3}=\frac{3-2}{6}
=\frac{1}{6} वर्ग इकाई
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=2×(ODAO) का क्षेत्रफल
=2\times \frac{1}{6}
=\frac{1}{3} वर्ग इकाई
Question 39
वक्र \frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1 तथा सरल रेखा \frac{x}{4}+\frac{y}{3}=1 से घिरे लघु क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1 तथा रेखा का समीकरण
\frac{x}{4}+\frac{y}{3}=1
\frac{3x+4y}{12}=1
3x+4y=12
[Diagram to be added]
वक्र का समीकरण
=\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1
y=\frac{3}{4}\sqrt{4^2-x^2}
रेखा का समीकरण
3x+4y=12
4y=12-3x
y=3-\frac{3}{4}x या y=\frac{3}{4}(4-x)
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=ar(OADBO)-ar(OABO)
=\frac{3}{4}\int_{0}^{4}\sqrt{4^2-x^2}dx-\frac{3}{4}\int_{0}^{4}(4-x)dx
=\frac{3}{4}\left[\frac{x}{2}\sqrt{4^2-x^2}+\frac{4^2}{x}\sin^{-1}\frac{x}{4}\right]_{0}^{4}-\frac{3}{4}\left[4x-\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{4}
=\frac{3}{4}\left[8\times \frac{\pi}{2}-0\right]-\frac{3}{4}[8-0]
=\frac{3}{4}(4\pi)-\frac{3}{4}(8)
=3π-6
=3(π-2) वर्ग इकाई
Question 40
दीर्घवृत \frac{x^2}{9}+\frac{y^2}{4}=1 एवं \frac{x}{3}+\frac{y}{2}=1 से घिरे लघु क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
दीर्घवृत \frac{x^2}{9}+\frac{y^2}{4}=1
\frac{x^2}{3^2}+\frac{y^2}{2^2}=1
y=\frac{2}{3}\sqrt{3^2-x^2}
रेखा का समीकरण \frac{x}{3}+\frac{y}{2}=1
\frac{2x+3y}{6}=1
2x+3y=6
y=\frac{2}{3}(3-x)
[Diagram to be added]
छायांकित भाग का क्षेत्रफल=ar(OABCO)-ar(ΔOAC)
=\frac{2}{3}\int_{0}^{3}\sqrt{3^2-x^2}dx-\frac{2}{3}\int_{0}^{3}(3-x)dx
=\frac{2}{3}\left[\frac{x}{2}\sqrt{3^2-x^2}+\frac{3^2}{2}\sin^{-1}\frac{x}{3}\right]_{0}^{3}-\frac{2}{3}\left[3x-\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{3}
=\frac{2}{3}\left[\frac{9}{2}\times \frac{\pi}{2}-0\right]-\frac{2}{3}\left[9-\frac{9}{2}-0\right]
=\frac{2}{3}\left(\frac{9\pi}{4}\right)-\frac{2}{3}\left(\frac{9}{2}\right)
=\frac{3\pi}{2}-3
=\frac{3\pi-6}{2}=\frac{3}{2}(\pi-2) वर्ग इकाई
Question 41
परवलय y2=4x के उस भाग का क्षेत्रफल ज्ञात करे जो रेखा y=x से कटता है।
Sol :
y2=4x..(i), y=x..(ii)
समीकरण (i) तथा (ii) से,
x2=4x
x2-4x=0
x(x-4)=0
x=0,4
[Diagram to be added]
=2\int_{0}^{4}x^{\frac{1}{2}}dx-\int_{0}^{4}xdx
=2\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{4}-\left[\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{4}
=2\left[\frac{2}{3}(4)^{\frac{3}{2}}-0\right]-\left[\frac{4^2}{2}-0\right]
=2\left[\frac{2}{3}\times (2)^{2\times \frac{3}{2}}\right]-\frac{16}{2}
=2\times \frac{2}{3}\times 8-8
=\frac{32}{3}-8
=\frac{32-24}{3}=\frac{8}{3} वर्ग इकाई
Question 42
वक्रो y=x तथा y2=4x के बीच के क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
y=x..(i) ,y=x2..(ii)
समीकरण (i) तथा (ii) से,
x2=x
x2-x=0
x(x-1)=0
x=0,1
[Diagram to be added]
=\left[\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{1}-\left[\frac{x^3}{3}\right]_{0}^{1}
=\left(\frac{1}{2}-0\right)-\left(\frac{1}{3}-0\right)
=\frac{1}{2}-\frac{1}{3}
=\frac{3-2}{6}=\frac{1}{6} वर्ग इकाई
Question 43
वृत x2+y2=25 तथा सरल रेखा x+y=5 के मध्यवर्ती क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
वृत ः x2+y2=25
x2+y2=52
y=\sqrt{5^2-x^2}
सरल रेखा
x+y=5
y=5-x
[Diagram to be added]
=ar(OABCO)-ar(ΔOAC)
=\int_{0}^{5}\sqrt{5^2-x^2}dx-\int_{0}^{5}(5-x)dx
=\left[\frac{x}{2}\sqrt{5^2-x^2}+\frac{5^2}{2}\sin^{-1}\frac{x}{5}\right]_{0}^{5}-\left[5x-\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{5}
=\frac{25}{2}\times \frac{\pi}{2}-0-\left[25-\frac{25}{2}-0\right]
=\frac{25}{4}\pi-\frac{25}{2}
=\frac{25\pi-50}{4}=\frac{25}{4}(\pi-2) वर्ग इकाई
Question 44
y2=4ax तथा x2=y के मध्यवर्ती क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात करे।
Sol :
y2=4ax..(i) तथा x2=y..(ii)
(x2)2=4ax (समीकरण (ii) से)
x4-4ax=0
x(x3-4a)=0
x=0, (4a)^{\frac{1}{3}}
[Diagram to be added]
=2\sqrt{a}\int_{0}^{(4a)^{\frac{1}{3}}}-\int_{0}^{(4a)^{\frac{1}{3}}}
=2\sqrt{a}\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{(4a)^{\frac{1}{3}}}-\left[\frac{x^3}{3}\right]_{0}^{(4a)^{\frac{1}{3}}}
=2\sqrt{a}\left[\frac{2}{3}(4a)^{\frac{1}{3}\times \frac{3}{2}}-0\right]-\left[\frac{(4a)^{\frac{1}{3}\times 3}}{3}-0\right]
=\frac{4}{3}\sqrt{a}\times \sqrt{4a}-\frac{4a}{3}
=\frac{8}{3}a-\frac{4a}{3}
=\frac{4a}{3} वर्ग इकाई
Question 45
वक्रो y=4x2 तथा y2=2x से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल निकाले।
Sol :
वक्रः y=4x2..(i) तथा y2=2x..(ii)
y=4x2 समीकरण (ii) मे रखने पर,
(4x2)2=2x
16x4=2x
x^3=\frac{2}{16}
x^3=\left(\frac{1}{2}\right)^3
x=\frac{1}{2}
समीकरण (i) से , y=4x2
y=4\left(\frac{1}{2}\right)^2
y=1
[Diagram to be added]
=\sqrt{2}\int_{0}^{\frac{1}{2}}x^{\frac{1}{2}}dx
=\sqrt{2}\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{\frac{1}{2}}-4\left[\frac{x^3}{3}\right]_{0}^{\frac{1}{2}}
=\sqrt{2}\left[\frac{2}{3}\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{3}{2}}-0\right]-4\left[\dfrac{\left(\frac{1}{2}\right)^3}{3}-0\right]
=\sqrt{2}\times \frac{2}{3}\times \frac{1}{2\sqrt{2}}-4\times \frac{1}{24}
=\frac{1}{3}-\frac{1}{6}=\frac{2-1}{6}=\frac{1}{6} वर्ग इकाई
Question 46
प्रथम चतुर्थाश मे वृत x2+y2=32 ,रेखा y=x एवं x-अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
वृत का समीकरण
x2+y2=(4√2)2
y=\sqrt{(4\sqrt{2})^2-x^2}
∵y=x रेखा का समीकरण
∴x2+x2=32
2x2=32
x2=16
x=±4
x=4 पर,y=4 ;
x=-4, y=-4
[Diagram to be added]
=\int_{0}^{4}xdx+\int_{4}^{4\sqrt{2}}\sqrt{(4\sqrt{2})^2-x^2}dx
=\left[\frac{x^2}{2}\right]_{0}^{4}+\left[\frac{x}{2}\sqrt{(4\sqrt{2})^2-x^2}+\frac{(4\sqrt{2})}{2}\sin^{-1}\frac{x}{4\sqrt{2}}\right]_{4}^{4\sqrt{2}}
=\frac{4^2}{2}-\frac{0^2}{2}+16\times \frac{\pi}{2}-\left(2\times 4+16\times \frac{\pi}{4}\right)
=8+8π-8-4π
=4π वर्ग इकाई
Question 47
वृत 4x2+4y2=9 का क्षेत्रफल ज्ञात करे जो परवलय y2=4x के अंदर है।
Sol :
वृत का समीकरण
4x2+4y2=9...(i)
x^2+y^2=\left(\frac{3}{2}\right)^2
y=\sqrt{\left(\frac{3}{2}\right)^2-x^2}
परवलय का समीकरण y2=4x
∴4x2+4(4x)=9 (समीकरण (i) से)
4x2+16x-9=0
4x2+18x-2x-9=0
2x(2x+9)-1(2x+9)=0
(2x+9)(2x-1)=0
x=\frac{-9}{2},\frac{1}{2}
[Diagram to be added]
x=-\frac{9}{2} पर,
y^2=4\left(-\frac{5}{2}\right)
y=\sqrt{-18}\notin R
x=\frac{1}{2}पर,
y^2=4\left(\frac{1}{2}\right)
y=±√2
ar(OABO)=ar(OCBO)+ar(CABC)
=2\int_{0}^{\frac{1}{2}}x^{\frac{1}{2}}dx+\int_{\frac{1}{2}}^{\frac{3}{2}}\sqrt{\left(\frac{3}{2}\right)^2-x^2}dx
=2\left[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\right]_{0}^{\frac{1}{2}}+\left[\frac{x}{2}\sqrt{\left(\frac{3}{2}\right)^2-x^2}+\dfrac{\left(\frac{3}{2}\right)^2}{2}\sin^{-1}\dfrac{x}{\frac{3}{2}}\right]_{\frac{1}{2}}^{\frac{3}{2}}
=2\left[\frac{2}{3}\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{3}{2}}-0\right]+\left[\frac{9}{8}\times \frac{\pi}{2}-\left(\frac{1}{4}\sqrt{2}+\frac{9}{8}\sin^{-1}\frac{1}{3}\right)\right]
=\frac{4}{3}\times \frac{1}{2\sqrt{2}}+\frac{9\pi}{16}-\frac{\sqrt{2}}{4}-\frac{9}{8}\sin^{-1}\frac{1}{3}
=\frac{\sqrt{2}}{3}-\frac{\sqrt{2}}{4}+\frac{9}{8}\left(\frac{\pi}{2}-\sin^{-1}\frac{1}{3}\right)
=\frac{4\sqrt{2}-3\sqrt{2}}{12}+\frac{9}{8}\left(\frac{\pi}{2}-\sin^{-1}\frac{1}{3}\right)
=\frac{\sqrt{2}}{12}+\frac{9}{8}\left(\frac{\pi}{2}-\sin^{-1}\frac{1}{3}\right)
वृत्त तथा परवलय द्वारा घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल
=2×ar(OABO)
=2\left[\frac{\sqrt{2}}{12}+\frac{9}{8}\left(\frac{\pi}{2}-\sin^{-1}\frac{1}{3}\right)\right]
=\frac{\sqrt{2}}{6}+\frac{9}{4}\left(\frac{\pi}{2}-sin^{-1}\frac{1}{3}\right)
वर्ग इकाई
Question 48
पहले वृत्त का समीकरण x2+y2+=4 एवं (x+2)2+y2=4 के मध्यवर्ती क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Sol :
पहले वृत्त का समीकरण
x2+y2+=22 ⇒y2=22-x2..(i)
y=\sqrt{2^2-y^2}
दूसरे वृत्त का समीकरण
(x-2)2+y2=22
y2=22-(x-2)2..(ii)y=\sqrt{2^2-(x-2)^2}
समीकरण (i) तथा (ii) से,
[Diagram to be added]
Question 49
x | 5 | 6 | 7 |
y | 0 | 1 | 2 |
x | 4 | 3 | 2 |
y | 1 | 2 | 3 |
[Diagram to be added]
=\int_{0}^{1}|x-5|dx=-\int_{0}^{1}(x-5)dx
Question 50
x | 2 | 1 | 0 |
y | 2 | 3 | 4 |
x | 3 | 4 | 5 | 6 |
y | 7 | 14 | 23 | 34 |
[Diagram to be added]
Question 51
[Diagram to be added]
Question 52
[Diagram to be added]
x=0,y=0
=\frac{1}{2}-0-\frac{1}{3}+0
Question 53
[Diagram to be added]
Question 54
[Diagram to be added]
Diagram please
ReplyDeleteDiagram please
ReplyDeleteAadha ques to banaya hua bhi nahi rahata hai
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