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CBSE · कक्षा 10 · गणित

निर्देशांक ज्यामिति 7.2 : दूरी सूत्र

5 अवधारणाएँ · उत्तर सहित 40 अभ्यास प्रश्न · पढ़ना मुफ़्त

यह पाठ इन भाषाओं में भी: मराठी · English

दो बिंदुओं के बीच की दूरी

रोज़मर्रा के जीवन से

ग्रिड मानचित्र पर पुस्तकालय और स्टेशन के बीच की सीधी दूरी निकालने के लिए समकोण त्रिभुज बनाकर पायथागोरस लगाते हैं।

सरल परिभाषा

दूरी सूत्र A(x₁, y₁) और B(x₂, y₂) के बीच की दूरी देता है : d = √[(x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²]। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर अंतर समकोण त्रिभुज की दो भुजाएँ हैं।

सूत्र : d = √[(x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²]

1234567891012345xyA(2, 1)B(6, 4)43d = 5

आकृति में : A(2, 1) और B(6, 4) : अंतर 4 और 3, अतः d = √(16 + 9) = 5।

Live आकृति

दो बिंदुओं के बीच की दूरी

ऐप में इस आकृति को हाथ से हिलाकर देख सकते हैं।

ऐप में खोलें

नियम 1 : सूत्र लगाएँ — x में से x और y में से y घटाएँ, वर्ग करें, जोड़ें, वर्गमूल लें।

  • आसान : A(2, 1), B(6, 4) : d = √(16 + 9) = 5।
  • मध्यम : (−1, 2) और (4, 14) : d = √(25 + 144) = 13।
  • परीक्षा-प्रकार : (3, −2) और (−1, 1) : d = √(16 + 9) = 5।

नियम 2 : समान x या समान y — एक निर्देशांक समान हो तो दूसरा बस घटाएँ।

  • आसान : (2, 5) और (2, 9) : d = 9 − 5 = 4।
  • मध्यम : (−3, 1) और (4, 1) : d = 4 − (−3) = 7।
  • परीक्षा-प्रकार : दूरी कभी ऋण नहीं होती।
याद रखें

बिंदुओं का क्रम मायने नहीं रखता, क्योंकि अंतरों का वर्ग होता है।

सामान्य गलती

वर्गमूल भूल जाना या कोष्ठक में घटाने की जगह जोड़ना।

याद रखने की युक्ति

"x का अंतर, y का अंतर, वर्ग, योग, वर्गमूल।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1बिंदुओं (−1, 2) और (−1, 13) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
  2. 2बिंदुओं (−9, 1) और (−5, −9) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
  3. 3बिंदुओं (−2, 2) और (4, 2) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
मध्यम
  1. 4बिंदुओं (6, 4) और (18, 4) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
  2. 5बिंदुओं (9, 6) और (−9, 7) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
  3. 6ग्रिड पर बने मानचित्र में (1 इकाई = 1 km) मंदिर (4, 4) पर और बाज़ार (10, 12) पर है। उनके बीच की सीधी दूरी (km में) ज्ञात कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 7बिंदुओं (−2, 5) और (10, 10) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
  2. 8बिंदुओं (−2, 1) और (−8, −7) के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 111
  2. 22√29
  3. 36
  4. 412
  5. 55√13
  6. 610
  7. 713
  8. 810

मूल बिंदु से दूरी

रोज़मर्रा के जीवन से

(3, 4) पर घर का (0, 0) पर केंद्र से दूरी सीधी 5 ब्लॉक है, 3 + 4 = 7 नहीं।

सरल परिभाषा

P(x, y) की मूल बिंदु O(0, 0) से दूरी d = √(x² + y²)। अक्ष पर स्थित बिंदु के लिए दूरी चिह्न रहित संख्या है : (0, y) के लिए |y| और (x, 0) के लिए |x|।

सूत्र : d = √(x² + y²)

1234567891012345xyP(3, 4)O5d = √(x² + y²)

आकृति में : P(3, 4) : d = √(9 + 16) = 5, 3-4-5 त्रिभुज का कर्ण।

नियम 1 : कोई भी बिंदु — दोनों निर्देशांकों का वर्ग करें, जोड़ें, वर्गमूल लें; चिह्न हट जाते हैं।

  • आसान : (3, 4) : d = 5।
  • मध्यम : (−5, 12) : d = √(25 + 144) = 13।
  • परीक्षा-प्रकार : (8, −15) : d = √(64 + 225) = 17।

नियम 2 : अक्षों पर बिंदु — एक निर्देशांक 0 होता है, इसलिए वर्ग का वर्गमूल बिना चिह्न वही संख्या।

  • आसान : (0, −7) : d = 7।
  • मध्यम : (9, 0) : d = 9।
  • परीक्षा-प्रकार : (0, 0) की स्वयं से दूरी 0।
याद रखें

मूल बिंदु दूरी सूत्र का दूसरा बिंदु (0, 0) ही है।

सामान्य गलती

वर्गों के योग का वर्गमूल लेने की जगह निर्देशांक जोड़ना (3 + 4)।

याद रखने की युक्ति

"वर्ग, योग, वर्गमूल : O से पायथागोरस।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1बिंदु (7, −6) की मूल बिंदु से दूरी ज्ञात कीजिए।
  2. 2बिंदु (7, −1) की मूल बिंदु से दूरी ज्ञात कीजिए।
  3. 3बिंदु (−6, −8) की मूल बिंदु से दूरी ज्ञात कीजिए।
मध्यम
  1. 4बिंदु (7, 5) की मूल बिंदु से दूरी ज्ञात कीजिए।
  2. 5बिंदु (5, 2) की मूल बिंदु से दूरी ज्ञात कीजिए।
  3. 6बिंदु (−4, −3) की मूल बिंदु से दूरी कितनी है?
चुनौतीपूर्ण
  1. 7बिंदु (−15, 8) की मूल बिंदु से दूरी कितनी है?
  2. 8बिंदु (−12, y), जहाँ y > 0 है, मूल बिंदु से 15 इकाई दूर है। y ज्ञात कीजिए।
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1√85
  2. 25√2
  3. 310
  4. 4√74
  5. 5√29
  6. 65
  7. 717
  8. 89

त्रिभुज, संरेखता और अक्ष पर बिंदु

रोज़मर्रा के जीवन से

तीन बस स्टॉप एक ही सीधी सड़क पर तभी होते हैं जब दो छोटे अंतरों का योग पूरे अंतर के बराबर हो।

सरल परिभाषा

दूरी सूत्र से तीनों भुजाओं की लंबाई निकालें। दो छोटी लंबाइयों का योग सबसे बड़ी के बराबर हो तो बिंदु संरेख हैं। नहीं तो भुजाओं की तुलना करें : दो समान यानी समद्विबाहु, और a² + b² = c² यानी समकोण। अक्ष पर स्थित बिंदु का एक निर्देशांक 0 होता है।

find3 sidesadd2 shorter= longestcollineara²+b²=c²right angle

आकृति में : A(1, 1), B(3, 3), C(5, 5) : AB + BC = 2√2 + 2√2 = 4√2 = AC, अतः संरेख।

नियम 1 : त्रिभुज का प्रकार — AB, BC, CA निकालकर तुलना करें; फिर पायथागोरस जाँचें।

  • आसान : A(0, 0), B(6, 0), C(3, 4) : AC = BC = 5 : समद्विबाहु।
  • मध्यम : A(1, 1), B(4, 1), C(1, 5) : 3² + 4² = 5² : समकोण।
  • परीक्षा-प्रकार : A(1, 1), B(3, 3), C(5, 5) : संरेख, त्रिभुज नहीं।

नियम 2 : अक्ष पर बिंदु — (x, 0) या (0, y) लें और दोनों दूरियाँ बराबर रखें।

  • आसान : x-अक्ष पर (2, −5) और (−2, 9) से समान दूरी पर : (−7, 0)।
  • मध्यम : y-अक्ष पर (6, 5) और (−4, 3) से समान दूरी पर : (0, 9)।
  • परीक्षा-प्रकार : जाँच : (−7, 0) के लिए दोनों दूरियाँ √106।
याद रखें

अंत तक वर्गमूल से बचने के लिए दूरियों के वर्ग की तुलना करें।

सामान्य गलती

मूलों को दशमलव में गोल करके जोड़ना; संरेखता जाँचते समय मूल सटीक (जैसे 2√2) रखें।

याद रखने की युक्ति

"छोटी जोड़ छोटी = बड़ी : एक ही सीधी रेखा।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1एक त्रिभुज के शीर्ष H(0, 4), V(3, 9) और S(−2, 10) हैं। क्या HV = HS है?
  2. 2एक त्रिभुज के शीर्ष Y(−5, 4), P(0, 8) और G(0, 0) हैं। क्या YP = YG है?
  3. 3एक त्रिभुज के शीर्ष X(1, −6), Q(3, −4) और A(2, −7) हैं। क्या XQ = XA है?
मध्यम
  1. 4क्या बिंदु (0, −2), (1, 0) और (3, 2) संरेख हैं?
  2. 5क्या बिंदु (0, −6), (5, 3) और (2, −1) संरेख हैं?
  3. 6x-अक्ष पर वह बिंदु ज्ञात कीजिए जो (2, 2) और (7, 7) से समान दूरी पर है।
चुनौतीपूर्ण
  1. 7y-अक्ष पर वह बिंदु ज्ञात कीजिए जो (−5, −6) और (1, 6) से समान दूरी पर है।
  2. 8x-अक्ष पर वह बिंदु ज्ञात कीजिए जो (−3, 3) और (−5, 5) से समान दूरी पर है।
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1नहीं
  2. 2हाँ
  3. 3नहीं
  4. 4नहीं
  5. 5नहीं
  6. 6(9, 0)
  7. 7(0, −1)
  8. 8(−8, 0)

अज्ञात निर्देशांक ज्ञात करना

रोज़मर्रा के जीवन से

खंभे का एक निर्देशांक अज्ञात हो पर दूसरे खंभे से दूरी ज्ञात हो तो सूत्र समीकरण बन जाता है।

सरल परिभाषा

दी गई दूरी सूत्र में रखें, मूल हटाने के लिए दोनों ओर वर्ग करें और अज्ञात हल करें। समान दूरी वाले बिंदु के लिए दोनों दूरियों के वर्ग बराबर रखें। हर उत्तर जाँचें।

putdistancesquareboth sidessolvecheck

आकृति में : (2, −3) और (10, y) की दूरी 10 : 64 + (y + 3)² = 100, अतः y = 3 या −9।

नियम 1 : दी गई दूरी — दोनों ओर वर्ग करें, हल करें, दोनों मूल मान्य हों तो दोनों रखें।

  • आसान : (2, −3) और (10, y), दूरी 10 : y = 3 या −9।
  • मध्यम : P(x, 2) और Q(9, 8), दूरी 10 : x = 1 या 17।
  • परीक्षा-प्रकार : दोनों मान सही बिंदु देते हैं, इसलिए दो उत्तर।

नियम 2 : समदूरस्थ बिंदु — PA² = PB² रखें; अज्ञात के वर्ग कट जाते हैं।

  • आसान : (7, 1) और (3, 5) से समान दूरी पर (x, y) : x − y = 2।
  • मध्यम : जाँच : (4, 2) दोनों बिंदुओं से √10।
  • परीक्षा-प्रकार : यह शर्त एक रेखा, यानी लंब-समद्विभाजक है।
याद रखें

दोनों ओर अऋण होने से वर्ग करना यहाँ सुरक्षित है।

सामान्य गलती

(y + 3)² को y² + 9 लिखकर बीच का पद खो देना।

याद रखने की युक्ति

"वर्ग, पूरा विस्तार, द्विघात हल करें।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1बिंदुओं (k, −8) और (8, −8) के बीच की दूरी 9 है। यदि k < 8 हो तो k ज्ञात कीजिए।
  2. 2बिंदुओं (k, −6) और (−3, −6) के बीच की दूरी 9 है। यदि k > −3 हो तो k ज्ञात कीजिए।
  3. 3बिंदुओं (−4, y) और (−16, 6) के बीच की दूरी 20 है। y का मान/मान ज्ञात कीजिए।
मध्यम
  1. 4बिंदुओं (−7, y) और (5, 5) के बीच की दूरी 15 है। y का मान/मान ज्ञात कीजिए।
  2. 5बिंदुओं (0, y) और (12, 2) के बीच की दूरी 13 है। y का मान/मान ज्ञात कीजिए।
  3. 6बिंदु P(x, −5), A(2, 6) और B(1, −5) से समान दूरी पर है। x ज्ञात कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 7बिंदु P(x, −3), A(5, −2) और B(1, 0) से समान दूरी पर है। x ज्ञात कीजिए।
  2. 8बिंदु P(x, 1), A(4, 2) और B(0, −4) से समान दूरी पर है। x ज्ञात कीजिए।
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 1−1
  2. 26
  3. 3−10 या 22
  4. 4−4 या 14
  5. 5−3 या 7
  6. 662
  7. 72
  8. 8−1

चतुर्भुज और वृत्त

रोज़मर्रा के जीवन से

सर्वेक्षक कोनों के बीच की दूरियाँ नापकर ही तय करते हैं कि भूखंड वर्ग, समचतुर्भुज या वृत्त है।

सरल परिभाषा

चारों भुजाएँ और दोनों विकर्ण निकालें : भुजाएँ समान + विकर्ण समान = वर्ग; भुजाएँ समान, विकर्ण असमान = समचतुर्भुज; सम्मुख भुजाएँ समान = समांतर चतुर्भुज। बिंदु वृत्त पर होता है यदि केंद्र से दूरी त्रिज्या के बराबर हो, भीतर यदि कम, बाहर यदि अधिक।

4 sidesequal?diagonalsequal?oppositesides equal?type

आकृति में : A(0, 0), B(4, 3), C(8, 0), D(4, −3) : सभी भुजाएँ 5, विकर्ण 8 और 6, अतः समचतुर्भुज।

नियम 1 : चतुर्भुज पहचानें — पहले भुजाओं की, फिर विकर्णों की तुलना करें।

  • आसान : A(0, 0), B(4, 0), C(4, 4), D(0, 4) : भुजाएँ 4, विकर्ण 4√2 : वर्ग।
  • मध्यम : A(0, 0), B(4, 3), C(8, 0), D(4, −3) : समचतुर्भुज।
  • परीक्षा-प्रकार : A(0, 0), B(5, 1), C(7, 4), D(2, 3) : सम्मुख भुजाएँ √26 और √13 : समांतर चतुर्भुज।

नियम 2 : बिंदु और वृत्त — केंद्र से दूरी की त्रिज्या से तुलना करें।

  • आसान : केंद्र (0, 0), त्रिज्या 5 : (3, 4) वृत्त पर।
  • मध्यम : वही वृत्त : (4, 4) बाहर (√32 > 5); (2, 1) भीतर (√5 < 5)।
  • परीक्षा-प्रकार : केंद्र (2, −3), त्रिज्या 5 : (5, 1) और (6, −6) वृत्त पर।
याद रखें

वर्ग को समान भुजाएँ और समान विकर्ण दोनों चाहिए; केवल समान भुजाएँ समचतुर्भुज देती हैं।

सामान्य गलती

विकर्ण जाँचे बिना केवल चारों भुजाएँ समान होने से वर्ग कहना।

याद रखने की युक्ति

"पहले भुजाएँ, फिर विकर्ण, फिर नाम।"

अभ्यास के प्रश्न

आसान
  1. 1एक वृत्त का केंद्र (8, −6) है और वह बिंदु (16, −6) से होकर जाता है। इसकी त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
  2. 2एक वृत्त का केंद्र (−8, −1) है और वह बिंदु (−22, −1) से होकर जाता है। इसकी त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
  3. 3एक वृत्त का केंद्र (7, 1) है और वह बिंदु (−7, 1) से होकर जाता है। इसकी त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
मध्यम
  1. 4एक वृत्त का केंद्र (6, 3) है और वह बिंदु (6, −4) से होकर जाता है। इसकी त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
  2. 5केंद्र (−5, −2) वाला एक वृत्त बिंदु (5, 0) से होकर जाता है। इसकी त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
  3. 6केंद्र (−4, −7) वाला एक वृत्त बिंदु (−7, 5) से होकर जाता है। इसकी त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
चुनौतीपूर्ण
  1. 7एक वृत्त का केंद्र O(5, −2) और त्रिज्या 9 इकाई है। बिंदु P(11, 6) कहाँ स्थित है?
  2. 8A(−4, −2), B(−8, 2), C(−12, −2) और D(−8, −6) चतुर्भुज ABCD के क्रम से लिए गए शीर्ष हैं। ABCD क्या है?
उत्तर देखें (पहले खुद हल करें)
  1. 18
  2. 214
  3. 314
  4. 47
  5. 52√26
  6. 63√17
  7. 7वृत्त के बाहर
  8. 8वर्ग