कक्षा 10 गणित अध्याय 8 त्रिकोणमिति का परिचय – नोट्स, प्रश्न उत्तर व MCQ टेस्ट
कक्षा 10 गणित अध्याय 8 त्रिकोणमिति का परिचय – नोट्स, प्रश्न उत्तर व MCQ टेस्ट
Class 10 Maths Chapter 8 Introduction to Trigonometry Notes, Questions With Answers & 50 MCQ Test (CBSE / Bihar Board)
📜 परिचय (Introduction)
त्रिकोणमिति (Trigonometry) गणित की वह शाखा है जो समकोण त्रिभुज (Right Angle Triangle) की भुजाओं और कोणों के बीच के रिश्ते का अध्ययन करती है।
- Tri (त्रि): तीन
- Gon (कोण): भुजा/कोण
- Metron (मिति): माप
यानी "तीन भुजाओं की माप"। इसका उपयोग खगोल विज्ञान, नेविगेशन और ऊँचाई मापने में होता है।
1. समकोण त्रिभुज की पहचान
त्रिकोणमिति में सबसे पहले हमें लंब, आधार और कर्ण को पहचानना आना चाहिए। यह 'कोण' (θ) पर निर्भर करता है।
⚠️ महत्वपूर्ण नियम:
1. कर्ण (K): 90° के ठीक सामने वाली भुजा (सबसे लंबी)।
2. लंब (L): जिस कोण (θ) की बात हो रही है, उसके ठीक सामने वाली भुजा।
3. आधार (A): जिस भुजा पर कोण (θ) बना है।
1. कर्ण (K): 90° के ठीक सामने वाली भुजा (सबसे लंबी)।
2. लंब (L): जिस कोण (θ) की बात हो रही है, उसके ठीक सामने वाली भुजा।
3. आधार (A): जिस भुजा पर कोण (θ) बना है।
2. त्रिकोणमितीय अनुपात (Trigonometric Ratios)
कुल 6 अनुपात होते हैं। इन्हें याद रखने का सबसे प्रसिद्ध हिंदी मंत्र है:
"लाल / कक्का" (LAL / KKA)
| L / K | A / K | L / A |
| sin θ | cos θ | tan θ |
(यहाँ L=लंब, A=आधार, K=कर्ण)
| अनुपात | सूत्र (हिंदी) | व्युत्क्रम (Reciprocal) |
|---|---|---|
| sin θ | लंब / कर्ण (L/K) | 1 / cosec θ |
| cos θ | आधार / कर्ण (A/K) | 1 / sec θ |
| tan θ | लंब / आधार (L/A) | 1 / cot θ |
विशेष सूत्र: tan θ = sin θ / cos θ
3. त्रिकोणमितीय सारणी (Table)
0°, 30°, 45°, 60° और 90° के मान याद रखना बहुत जरूरी है।
| ∠A | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° |
|---|---|---|---|---|---|
| sin A | 0 | 1/2 | 1/√2 | √3/2 | 1 |
| cos A | 1 | √3/2 | 1/√2 | 1/2 | 0 |
| tan A | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | ND* |
*ND = Not Defined (अपरिभाषित)
4. सर्वसमिकाएँ (Identities)
- 1. sin² θ + cos² θ = 1
- 2. 1 + tan² θ = sec² θ
- 3. 1 + cot² θ = cosec² θ
5. उदाहरण (Example)
प्रश्न: यदि tan A = 4/3 है, तो sin A का मान ज्ञात करें।
हल:
1. tan A = लंब / आधार = 4/3
मानो लंब (L) = 4k, आधार (A) = 3k
2. पाइथागोरस प्रमेय से कर्ण (K) निकालें:
K² = L² + A²
K² = (4)² + (3)² = 16 + 9 = 25
K = √25 = 5
3. sin A = लंब / कर्ण
sin A = 4 / 5
उत्तर: 4/5
हल:
1. tan A = लंब / आधार = 4/3
मानो लंब (L) = 4k, आधार (A) = 3k
2. पाइथागोरस प्रमेय से कर्ण (K) निकालें:
K² = L² + A²
K² = (4)² + (3)² = 16 + 9 = 25
K = √25 = 5
3. sin A = लंब / कर्ण
sin A = 4 / 5
उत्तर: 4/5
📝 परीक्षा सारांश (Exam Summary)
- 🔑 तीन सर्वसमिकाएँ (Identities): इन्हें कंठस्थ कर लें, 4 नंबर का सिद्ध करने वाला सवाल यहीं से आता है:
1. sin²θ + cos²θ = 1
2. 1 + tan²θ = sec²θ
3. 1 + cot²θ = cosec²θ - 📊 मान सारणी (Table Values): sin 30°, tan 45°, cos 60° के मान रटने की बजाय टेबल बनाने की ट्रिक सीखें। परीक्षा शुरू होते ही रफ पेज पर टेबल बना लें।
- 🔄 सिद्ध करने वाले प्रश्न (Proving): जब कुछ समझ न आए, तो पूरे सवाल को sin और cos में बदल दें (जैसे tanθ = sinθ/cosθ)। 90% सवाल इससे हल हो जाते हैं।
- ⚠️ LHS = RHS: सिद्ध करने वाले सवालों में हमेशा बाएं पक्ष (LHS) से शुरू करें और दाएं पक्ष (RHS) तक पहुँचें। यदि अटक जाएँ, तो दोनों पक्षों को अलग-अलग हल करके एक समान मान पर ला दें।
"sin²θ + cos²θ = 1 सबसे महत्वपूर्ण सूत्र है। सिद्ध करने वाले प्रश्नों में अंतिम उत्तर तक पहुँचने के लिए बीजगणित के सूत्र (a+b)² आदि भी याद रखें।"
📋 पाठ-आधारित महत्वपूर्ण प्रश्न (Self Test)
(नीचे दिए गए प्रश्नों को हल करें और अपनी तैयारी जांचें)
Q1. (लघु) यदि sin A = 3/4 है, तो cos A और tan A का मान ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. sin A = लंब / कर्ण = 3 / 4
यहाँ लंब = 3 और कर्ण = 4 है。
हमें आधार (Base) निकालना है。
2. पाइथागोरस प्रमेय से:
(कर्ण)² = (लंब)² + (आधार)²
(4)² = (3)² + (आधार)²
16 = 9 + (आधार)²
16 - 9 = (आधार)²
7 = (आधार)²
आधार = √7
3. अब मान निकालते हैं:
cos A = आधार / कर्ण = √7 / 4
tan A = लंब / आधार = 3 / √7
निष्कर्ष:
अतः cos A = √7/4 और tan A = 3/√7
1. sin A = लंब / कर्ण = 3 / 4
यहाँ लंब = 3 और कर्ण = 4 है。
हमें आधार (Base) निकालना है。
2. पाइथागोरस प्रमेय से:
(कर्ण)² = (लंब)² + (आधार)²
(4)² = (3)² + (आधार)²
16 = 9 + (आधार)²
16 - 9 = (आधार)²
7 = (आधार)²
आधार = √7
3. अब मान निकालते हैं:
cos A = आधार / कर्ण = √7 / 4
tan A = लंब / आधार = 3 / √7
निष्कर्ष:
अतः cos A = √7/4 और tan A = 3/√7
Q2. (लघु) मान निकालिए: 2 tan² 45° + cos² 30° - sin² 60°
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. हमें इन कोणों के मान याद होने चाहिए:
tan 45° = 1
cos 30° = √3/2
sin 60° = √3/2
2. प्रश्न में मान रखने पर:
= 2(1)² + (√3/2)² - (√3/2)²
= 2(1) + 3/4 - 3/4
3. यहाँ +3/4 और -3/4 आपस में कट कर 0 हो जाएंगे。
= 2 + 0
= 2
निष्कर्ष:
अतः उत्तर 2 है।
1. हमें इन कोणों के मान याद होने चाहिए:
tan 45° = 1
cos 30° = √3/2
sin 60° = √3/2
2. प्रश्न में मान रखने पर:
= 2(1)² + (√3/2)² - (√3/2)²
= 2(1) + 3/4 - 3/4
3. यहाँ +3/4 और -3/4 आपस में कट कर 0 हो जाएंगे。
= 2 + 0
= 2
निष्कर्ष:
अतः उत्तर 2 है।
Q3. (लघु) यदि tan 2A = cot (A - 18°) है, जहाँ 2A एक न्यूनकोण (Acute angle) है, तो A का मान ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. हम जानते हैं कि tan θ = cot (90° - θ) होता है。
इसलिए tan 2A को हम cot (90° - 2A) लिख सकते हैं。
2. समीकरण में रखने पर:
cot (90° - 2A) = cot (A - 18°)
3. दोनों तरफ cot है, तो कोणों की तुलना कर सकते हैं:
90° - 2A = A - 18°
4. A को एक तरफ ले जाएं:
90° + 18° = A + 2A
108° = 3A
A = 108° / 3
A = 36°
निष्कर्ष:
अतः A का मान 36° है。
1. हम जानते हैं कि tan θ = cot (90° - θ) होता है。
इसलिए tan 2A को हम cot (90° - 2A) लिख सकते हैं。
2. समीकरण में रखने पर:
cot (90° - 2A) = cot (A - 18°)
3. दोनों तरफ cot है, तो कोणों की तुलना कर सकते हैं:
90° - 2A = A - 18°
4. A को एक तरफ ले जाएं:
90° + 18° = A + 2A
108° = 3A
A = 108° / 3
A = 36°
निष्कर्ष:
अतः A का मान 36° है。
Q4. (लघु) सिद्ध कीजिए: (sin A + cos A)² + (sin A - cos A)² = 2
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. बायाँ पक्ष (LHS) = (sin A + cos A)² + (sin A - cos A)²
2. (a+b)² और (a-b)² का सूत्र लगाने पर:
= [sin² A + cos² A + 2 sin A cos A] + [sin² A + cos² A - 2 sin A cos A]
3. +2 sin A cos A और -2 sin A cos A कट जाएंगे。
बचा क्या?
= (sin² A + cos² A) + (sin² A + cos² A)
4. हम जानते हैं कि sin² A + cos² A = 1 होता है。
= 1 + 1
= 2
= RHS (दायाँ पक्ष)
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ।
1. बायाँ पक्ष (LHS) = (sin A + cos A)² + (sin A - cos A)²
2. (a+b)² और (a-b)² का सूत्र लगाने पर:
= [sin² A + cos² A + 2 sin A cos A] + [sin² A + cos² A - 2 sin A cos A]
3. +2 sin A cos A और -2 sin A cos A कट जाएंगे。
बचा क्या?
= (sin² A + cos² A) + (sin² A + cos² A)
4. हम जानते हैं कि sin² A + cos² A = 1 होता है。
= 1 + 1
= 2
= RHS (दायाँ पक्ष)
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ।
Q5. (लघु) यदि sec θ = 13/12 है, तो अन्य सभी त्रिकोणमितीय अनुपात ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. sec θ = कर्ण / आधार = 13 / 12
कर्ण = 13, आधार = 12
लंब = √[(13)² - (12)²] = √[169 - 144] = √25 = 5
2. अब बाकी अनुपात:
sin θ = लंब / कर्ण = 5/13
cos θ = आधार / कर्ण = 12/13
tan θ = लंब / आधार = 5/12
cot θ = आधार / लंब = 12/5
cosec θ = कर्ण / लंब = 13/5
निष्कर्ष:
ये रहे सभी अनुपात।
1. sec θ = कर्ण / आधार = 13 / 12
कर्ण = 13, आधार = 12
लंब = √[(13)² - (12)²] = √[169 - 144] = √25 = 5
2. अब बाकी अनुपात:
sin θ = लंब / कर्ण = 5/13
cos θ = आधार / कर्ण = 12/13
tan θ = लंब / आधार = 5/12
cot θ = आधार / लंब = 12/5
cosec θ = कर्ण / लंब = 13/5
निष्कर्ष:
ये रहे सभी अनुपात।
Q6. (लघु) मान निकालिए: sin 18° / cos 72°
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. ऐसे सवालों में किसी एक को बदलना होता है。
sin 18° को हम लिख सकते हैं: sin (90° - 72°)
2. और सूत्र होता है: sin (90° - θ) = cos θ
तो, sin (90° - 72°) = cos 72°
3. अब सवाल में मान रखते हैं:
cos 72° / cos 72°
दोनों कट जाएंगे。
= 1
निष्कर्ष:
अतः मान 1 है。
1. ऐसे सवालों में किसी एक को बदलना होता है。
sin 18° को हम लिख सकते हैं: sin (90° - 72°)
2. और सूत्र होता है: sin (90° - θ) = cos θ
तो, sin (90° - 72°) = cos 72°
3. अब सवाल में मान रखते हैं:
cos 72° / cos 72°
दोनों कट जाएंगे。
= 1
निष्कर्ष:
अतः मान 1 है。
Q7. (लघु) सिद्ध कीजिए: cot A - cos A / cot A + cos A = (cosec A - 1) / (cosec A + 1)
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. LHS = (cot A - cos A) / (cot A + cos A)
cot A को cos A / sin A लिखते हैं。
2. = (cos A/sin A - cos A) / (cos A/sin A + cos A)
3. ऊपर और नीचे से cos A कॉमन (Common) ले लो:
= cos A [1/sin A - 1] / cos A [1/sin A + 1]
4. cos A से cos A कट गया。
बचा: (1/sin A - 1) / (1/sin A + 1)
5. और हम जानते हैं 1/sin A = cosec A होता है。
= (cosec A - 1) / (cosec A + 1)
= RHS
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ。
1. LHS = (cot A - cos A) / (cot A + cos A)
cot A को cos A / sin A लिखते हैं。
2. = (cos A/sin A - cos A) / (cos A/sin A + cos A)
3. ऊपर और नीचे से cos A कॉमन (Common) ले लो:
= cos A [1/sin A - 1] / cos A [1/sin A + 1]
4. cos A से cos A कट गया。
बचा: (1/sin A - 1) / (1/sin A + 1)
5. और हम जानते हैं 1/sin A = cosec A होता है。
= (cosec A - 1) / (cosec A + 1)
= RHS
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ。
Q8. (दीर्घ) सिद्ध कीजिए: √(1 + sin A / 1 - sin A) = sec A + tan A
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. LHS = √(1 + sin A / 1 - sin A)
2. अंश और हर में (1 + sin A) से गुणा करने पर (परिमेयकरण):
= √[ (1 + sin A)(1 + sin A) / (1 - sin A)(1 + sin A) ]
= √[ (1 + sin A)² / (1² - sin² A) ]
3. हम जानते हैं 1 - sin² A = cos² A होता है。
= √[ (1 + sin A)² / cos² A ]
4. अब रूट और स्क्वायर एक-दूसरे को हटा देंगे:
= (1 + sin A) / cos A
5. इसे अलग-अलग कर लो:
= 1/cos A + sin A/cos A
= sec A + tan A
= RHS
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ。
1. LHS = √(1 + sin A / 1 - sin A)
2. अंश और हर में (1 + sin A) से गुणा करने पर (परिमेयकरण):
= √[ (1 + sin A)(1 + sin A) / (1 - sin A)(1 + sin A) ]
= √[ (1 + sin A)² / (1² - sin² A) ]
3. हम जानते हैं 1 - sin² A = cos² A होता है。
= √[ (1 + sin A)² / cos² A ]
4. अब रूट और स्क्वायर एक-दूसरे को हटा देंगे:
= (1 + sin A) / cos A
5. इसे अलग-अलग कर लो:
= 1/cos A + sin A/cos A
= sec A + tan A
= RHS
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ。
Q9. (दीर्घ) यदि tan (A + B) = √3 और tan (A - B) = 1/√3 है; जहाँ 0° < A + B ≤ 90°; A > B, तो A और B का मान ज्ञात कीजिए।
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. tan (A + B) = √3
हम जानते हैं tan 60° = √3 होता है。
इसलिए, A + B = 60° ... (समीकरण 1)
2. tan (A - B) = 1/√3
हम जानते हैं tan 30° = 1/√3 होता है。
इसलिए, A - B = 30° ... (समीकरण 2)
3. समीकरण (1) और (2) को जोड़ने पर:
(A + B) + (A - B) = 60° + 30°
2A = 90°
A = 45°
4. A का मान समीकरण (1) में रखने पर:
45° + B = 60°
B = 60° - 45°
B = 15°
निष्कर्ष:
अतः A = 45° और B = 15° है。
1. tan (A + B) = √3
हम जानते हैं tan 60° = √3 होता है。
इसलिए, A + B = 60° ... (समीकरण 1)
2. tan (A - B) = 1/√3
हम जानते हैं tan 30° = 1/√3 होता है。
इसलिए, A - B = 30° ... (समीकरण 2)
3. समीकरण (1) और (2) को जोड़ने पर:
(A + B) + (A - B) = 60° + 30°
2A = 90°
A = 45°
4. A का मान समीकरण (1) में रखने पर:
45° + B = 60°
B = 60° - 45°
B = 15°
निष्कर्ष:
अतः A = 45° और B = 15° है。
Q10. (दीर्घ) सिद्ध कीजिए: (sin A + cosec A)² + (cos A + sec A)² = 7 + tan² A + cot² A
👁️
उत्तर देखें
हल (कदम-दर-कदम):
1. LHS = (sin A + cosec A)² + (cos A + sec A)²
2. (a+b)² का सूत्र लगाकर खोलने पर:
= (sin² A + cosec² A + 2 sin A cosec A) + (cos² A + sec² A + 2 cos A sec A)
3. हम जानते हैं कि sin A × cosec A = 1 और cos A × sec A = 1 होता है。
= sin² A + cosec² A + 2(1) + cos² A + sec² A + 2(1)
4. अब sin² A और cos² A को एक साथ लाओ (इनका जोड़ 1 होता है):
= (sin² A + cos² A) + cosec² A + sec² A + 2 + 2
= 1 + cosec² A + sec² A + 4
= 5 + cosec² A + sec² A
5. हमें उत्तर tan और cot में चाहिए। सूत्र बदलो:
cosec² A = 1 + cot² A
sec² A = 1 + tan² A
6. = 5 + (1 + cot² A) + (1 + tan² A)
= 5 + 1 + 1 + tan² A + cot² A
= 7 + tan² A + cot² A
= RHS
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ。
1. LHS = (sin A + cosec A)² + (cos A + sec A)²
2. (a+b)² का सूत्र लगाकर खोलने पर:
= (sin² A + cosec² A + 2 sin A cosec A) + (cos² A + sec² A + 2 cos A sec A)
3. हम जानते हैं कि sin A × cosec A = 1 और cos A × sec A = 1 होता है。
= sin² A + cosec² A + 2(1) + cos² A + sec² A + 2(1)
4. अब sin² A और cos² A को एक साथ लाओ (इनका जोड़ 1 होता है):
= (sin² A + cos² A) + cosec² A + sec² A + 2 + 2
= 1 + cosec² A + sec² A + 4
= 5 + cosec² A + sec² A
5. हमें उत्तर tan और cot में चाहिए। सूत्र बदलो:
cosec² A = 1 + cot² A
sec² A = 1 + tan² A
6. = 5 + (1 + cot² A) + (1 + tan² A)
= 5 + 1 + 1 + tan² A + cot² A
= 7 + tan² A + cot² A
= RHS
निष्कर्ष:
सिद्ध हुआ。
📘 यह MCQ टेस्ट बोर्ड परीक्षा पैटर्न पर आधारित है।
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