कक्षा 10 गणित अध्याय 9 त्रिकोणमिति के कुछ अनुप्रयोग – नोट्स, प्रश्न उत्तर व MCQ टेस्ट
कक्षा 10 गणित अध्याय 9 त्रिकोणमिति के कुछ अनुप्रयोग – नोट्स, प्रश्न उत्तर व MCQ टेस्ट
Class 10 Maths Chapter 9 Some Applications of Trigonometry Notes, Questions With Answers & 50 MCQ Test (CBSE / Bihar Board)
📜 परिचय (Introduction)
इस अध्याय को 'ऊँचाई और दूरी' (Height and Distance) भी कहा जाता है। इसमें हम त्रिकोणमिति का उपयोग करके उन वस्तुओं की ऊँचाई या दूरी मापते हैं जिन्हें फीते से मापना मुश्किल है, जैसे पर्वत, टावर, या उड़ता हुआ हवाई जहाज।
1. महत्वपूर्ण शब्दावली (Key Terms)
1. दृष्टि रेखा (Line of Sight): प्रेक्षक की आँख से वस्तु को मिलाने वाली सीधी रेखा।
2. उन्नयन कोण (Angle of Elevation): "नीचे से ऊपर" देखने पर बनने वाला कोण। (जैसे पतंग देखना)
3. अवनमन कोण (Angle of Depression): "ऊपर से नीचे" देखने पर बनने वाला कोण। (जैसे छत से सड़क देखना)
नोट: एकांतर कोण नियम से, अवनमन कोण हमेशा उन्नयन कोण के बराबर होता है। (α = θ)
2. महत्वपूर्ण सूत्र (Formula Box)
लाल / कक्का (LAL / KKA) नियम
| sin θ | लंब / कर्ण (L/K) | कब लगाएँ? जब डोरी/सीढ़ी (K) निकालनी हो। |
| tan θ | लंब / आधार (L/A) | कब लगाएँ? जब ऊँचाई (L) या दूरी (A) निकालनी हो। |
tan 30° = 1/√3 | tan 45° = 1 | tan 60° = √3
3. अवधारणा 1: ऊँचाई ज्ञात करना (Using tan θ)
जब हमें आधार (दूरी) दी गई हो और ऊँचाई निकालनी हो, तो हम tan θ का उपयोग करते हैं।
एक मीनार के आधार से 30 मीटर दूर स्थित बिंदु से मीनार की चोटी का उन्नयन कोण 30° है। मीनार की ऊँचाई ज्ञात करें।
हल:
1. दिया है: आधार (A) = 30 m, कोण (θ) = 30°
2. निकालना है: ऊँचाई (L)
3. सूत्र: tan θ = L / A
tan 30° = L / 30
1/√3 = L / 30
L = 30 / √3
(परिमेयकरण: √3 से गुणा और भाग)
L = (30√3) / 3 = 10√3 मीटर
4. अवधारणा 2: तिर्यक लंबाई ज्ञात करना (Using sin θ)
जब पतंग की डोरी या दीवार पर लगी सीढ़ी की लंबाई निकालनी हो, तो कर्ण (K) शामिल होता है, इसलिए sin θ लगता है।
एक पतंग जमीन से 60 मीटर की ऊँचाई पर है। डोरी जमीन से 60° का कोण बनाती है। डोरी की लंबाई क्या है?
हल:
1. दिया है: लंब (L) = 60 m, कोण = 60°
2. निकालना है: कर्ण (K)
3. सूत्र: sin θ = L / K
sin 60° = 60 / K
√3/2 = 60 / K
K√3 = 120
K = 120 / √3 = 40√3 मीटर
5. अवधारणा 3: दो त्रिभुज वाले प्रश्न
कभी-कभी एक ही चित्र में दो त्रिभुज बनते हैं। ऐसे में दोनों त्रिभुजों में 'tan θ' लगाकर समीकरण हल करें।
एक भवन के शिखर से एक टॉवर के शिखर और पाद (foot) के अवनमन कोण क्रमशः 30° और 45° हैं। यदि भवन की ऊँचाई 7 मीटर है, तो टॉवर की ऊँचाई निकालें।
संकेत (Hint):
पहले 45° वाले त्रिभुज से आधार निकालें (tan 45° = 1 होता है, तो लंब = आधार)।
फिर उस आधार का मान दूसरे त्रिभुज (30°) में रखकर हल करें।
📝 परीक्षा सारांश (Exam Summary)
- 🖼️ चित्र सबसे महत्वपूर्ण: इस अध्याय में सही चित्र (Diagram) बनाने का 1 नंबर अलग से मिलता है। प्रश्न पढ़ते ही रफ चित्र बनाएं। अवनमन कोण (Angle of Depression) को हमेशा क्षैतिज रेखा के साथ दिखाएं, फिर एकांतर कोण से उसे नीचे लाएं।
- 📐 tanθ का प्रयोग: 95% सवालों में tanθ (लंब/आधार) ही लगता है। केवल 'पतंग की डोरी' या 'सीढ़ी' वाले सवालों में sinθ या cosθ लगता है।
- √3 का मान: यदि प्रश्न में न दिया हो, तो √3 का मान 1.732 प्रयोग करें, या उत्तर में √3 को वैसे ही छोड़ दें (जब तक कि प्रश्न में दशमलव में मान न पूछा हो)।
- 🚗 दो कोण वाले प्रश्न: जब एक ही मीनार को दो अलग-अलग बिंदुओं से देखा जाए (जैसे 30° और 60°), तो हमेशा दो त्रिभुज बनेंगे। दोनों में tanθ लगाकर समीकरण हल करें।
(नीचे दिए गए प्रश्नों को हल करें और अपनी तैयारी जांचें)
1. हमें खंभे की ऊँचाई (लंब) निकालनी है।
डोर की लंबाई (कर्ण) = 20 मीटर।
कोण = 30°
2. लंब और कर्ण का रिश्ता sin θ में होता है।
sin 30° = लंब / कर्ण
1/2 = खंभे की ऊँचाई / 20
3. तिरछा गुणा (Cross multiply) करें:
2 × खंभे की ऊँचाई = 20
खंभे की ऊँचाई = 20 / 2
खंभे की ऊँचाई = 10 मीटर
निष्कर्ष:
अतः खंभे की ऊँचाई 10 मीटर है।
1. माना मीनार की ऊँचाई = h
छाया की लंबाई भी = h (क्योंकि दोनों बराबर हैं)
2. tan θ = लंब / आधार
tan θ = ऊँचाई / छाया
tan θ = h / h
tan θ = 1
3. हम जानते हैं कि tan 45° का मान 1 होता है।
इसलिए θ = 45°
निष्कर्ष:
अतः सूर्य का उन्नयन कोण 45° है।
1. आधार (दूरी) = 30 मीटर
कोण = 30°
ऊँचाई (लंब) = ?
2. tan 30° = लंब / आधार
1/√3 = ऊँचाई / 30
3. ऊँचाई = 30 / √3
4. नीचे से रूट हटाने के लिए √3 से ऊपर-नीचे गुणा करें:
= (30√3) / 3
= 10√3 मीटर
निष्कर्ष:
अतः मीनार की ऊँचाई 10√3 मीटर है।
1. ऊँचाई (लंब) = 60 मीटर
डोरी की लंबाई (कर्ण) = ?
कोण = 60°
2. sin 60° = लंब / कर्ण
√3 / 2 = 60 / डोरी
3. तिरछा गुणा करें:
√3 × डोरी = 120
डोरी = 120 / √3
4. परिमेयकरण (Rationalization) करें:
= (120√3) / 3
= 40√3 मीटर
निष्कर्ष:
अतः डोरी की लंबाई 40√3 मीटर है।
1. लंब (खंभा) = 6 मीटर
आधार (छाया) = 2√3 मीटर
2. tan θ = लंब / आधार
tan θ = 6 / 2√3
tan θ = 3 / √3
3. 3 को हम (√3 × √3) लिख सकते हैं。
tan θ = (√3 × √3) / √3
tan θ = √3
4. हम जानते हैं tan 60° = √3 होता है。
अतः कोण = 60°
1. अवनमन कोण = उन्नयन कोण = 30° (एकांतर कोण नियम से)।
लंब (ऊँचाई) = 50 मीटर
आधार (दूरी) = ?
2. tan 30° = लंब / आधार
1 / √3 = 50 / दूरी
3. तिरछा गुणा करें:
दूरी = 50√3 मीटर
निष्कर्ष:
अतः कार 50√3 मीटर दूर है。
1. पेड़ दो भागों में है: खड़ा भाग (लंब) और टूटा हुआ भाग (कर्ण)।
आधार = 8 मीटर, कोण = 30°
2. खड़ा भाग (P) निकालने के लिए:
tan 30° = P / 8
1/√3 = P / 8 ⇒ P = 8/√3
3. टूटा हुआ भाग (H) निकालने के लिए:
cos 30° = आधार / H
√3/2 = 8 / H
H√3 = 16 ⇒ H = 16/√3
4. कुल ऊँचाई = P + H
= 8/√3 + 16/√3
= 24/√3
5. रूट हटाने के लिए:
= (24√3) / 3
= 8√3 मीटर
निष्कर्ष:
अतः पेड़ की कुल ऊँचाई 8√3 मीटर थी。
1. भवन की ऊँचाई = 7 मीटर。
सबसे पहले, अवनमन कोण 45° की मदद से आधार (भवन और टावर के बीच की दूरी) निकालते हैं。
2. त्रिभुज 1 (नीचे वाला):
tan 45° = लंब / आधार
1 = 7 / आधार
आधार = 7 मीटर
3. अब ऊपर वाला त्रिभुज देखिए (टावर का ऊपरी हिस्सा h मान लेते हैं):
टावर भवन से 7 मीटर दूर है, तो ऊपर वाले त्रिभुज का आधार भी 7 होगा。
कोण = 60°
4. tan 60° = h / 7
√3 = h / 7
h = 7√3
5. टावर की कुल ऊँचाई = नीचे का 7 + ऊपर का 7√3
= 7(1 + √3) मीटर
निष्कर्ष:
अतः टावर की ऊँचाई 7(1 + √3) मीटर है。
1. माना पेडेस्टल की ऊँचाई = h
मूर्ति की ऊँचाई = 1.6
कुल ऊँचाई = h + 1.6
आधार = x
2. छोटे त्रिभुज (पेडेस्टल) के लिए:
tan 45° = h / x
1 = h / x ⇒ x = h (समीकरण 1)
3. बड़े त्रिभुज (पूरी मूर्ति) के लिए:
tan 60° = (h + 1.6) / x
√3 = (h + 1.6) / h (क्योंकि x = h है)
h√3 = h + 1.6
h√3 - h = 1.6
h(√3 - 1) = 1.6
h = 1.6 / (√3 - 1)
4. परिमेयकरण करने पर:
h = 1.6(√3 + 1) / (3 - 1)
h = 1.6(√3 + 1) / 2
h = 0.8(√3 + 1) मीटर
निष्कर्ष:
अतः पेडेस्टल की ऊँचाई 0.8(√3 + 1) मीटर है。
1. माना मीनार की ऊँचाई = h
कार पहले बिंदु A पर थी, फिर B पर आई。
2. बिंदु B (पास वाला, 60° कोण):
tan 60° = h / BC
√3 = h / BC ⇒ h = BC√3 (समीकरण 1)
3. बिंदु A (दूर वाला, 30° कोण):
tan 30° = h / (AB + BC)
1/√3 = h / AC
h = AC / √3
4. दोनों h बराबर हैं, तो:
BC√3 = AC / √3
3BC = AC
यानी पूरी दूरी (AC), पास वाली दूरी (BC) की 3 गुना है。
इसका मतलब AB दूरी = 2BC है (क्योंकि AC = AB + BC)。
5. AB दूरी तय करने में लगा समय = 6 सेकंड
2BC दूरी तय करने में लगा समय = 6 सेकंड
तो BC दूरी तय करने में लगेगा = 6 / 2 = 3 सेकंड
निष्कर्ष:
अतः कार को मीनार तक पहुँचने में 3 सेकंड और लगेंगे。
📊 Test Result
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