$r$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોલકમાં અંતર્ગત મહત્તમ ઘનફળ ધરાવતા લંબવૃત્તીય શંકુની ઊંચાઈ $\frac{4r}{3}$ છે તેમ સાબિત કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ધારો કે ગોલકની ત્રિજ્યા $r$ છે. શંકુની પાયાની ત્રિજ્યા $R$ અને ઊંચાઈ $h$ છે. ગોલકનું કેન્દ્ર $B$ છે. શંકુનું શિરોબિંદુ $A$ છે અને પાયાની ત્રિજ્યા $CD$ છે. $\triangle BCD$ માં,પાયથાગોરસના પ્રમેય મુજબ,$BC^2 + CD^2 = BD^2$. અહીં $BD = r$ અને $CD = R$ હોવાથી,$BC = \sqrt{r^2 - R^2}$ મળે. શંકુની ઊંચાઈ $h = AB + BC = r + \sqrt{r^2 - R^2}$ થાય.
શંકુનું ઘનફળ $V = \frac{1}{3} \pi R^2 h = \frac{1}{3} \pi R^2 (r + \sqrt{r^2 - R^2}) = \frac{1}{3} \pi R^2 r + \frac{1}{3} \pi R^2 \sqrt{r^2 - R^2}$ છે.
$V$ ને મહત્તમ કરવા માટે,$R$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા:
$\frac{dV}{dR} = \frac{1}{3} \pi [2Rr + 2R\sqrt{r^2 - R^2} + R^2 \cdot \frac{-2R}{2\sqrt{r^2 - R^2}}] = \frac{1}{3} \pi [2Rr + \frac{2R(r^2 - R^2) - R^3}{\sqrt{r^2 - R^2}}] = \frac{1}{3} \pi [2Rr + \frac{2Rr^2 - 3R^3}{\sqrt{r^2 - R^2}}]$.
$\frac{dV}{dR} = 0$ લેતા,$2Rr\sqrt{r^2 - R^2} = 3R^3 - 2Rr^2$ મળે. $R$ વડે ભાગતા $(R \neq 0)$:
$2r\sqrt{r^2 - R^2} = 3R^2 - 2r^2$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $4r^2(r^2 - R^2) = (3R^2 - 2r^2)^2 = 9R^4 - 12R^2r^2 + 4r^4$.
$4r^4 - 4r^2R^2 = 9R^4 - 12R^2r^2 + 4r^4$.
$9R^4 - 8R^2r^2 = 0 \Rightarrow R^2(9R^2 - 8r^2) = 0$.
$R \neq 0$ હોવાથી,$R^2 = \frac{8r^2}{9}$.
ઊંચાઈના સૂત્રમાં $R^2$ ની કિંમત મૂકતા:
$h = r + \sqrt{r^2 - \frac{8r^2}{9}} = r + \sqrt{\frac{r^2}{9}} = r + \frac{r}{3} = \frac{4r}{3}$.
આમ,મહત્તમ ઘનફળ ધરાવતા શંકુની ઊંચાઈ $\frac{4r}{3}$ છે.

Explore More

Similar Questions

$22 \; m$ લંબાઈના તારને બે ટુકડાઓમાં કાપવાનો છે. એક ટુકડામાંથી ચોરસ અને બીજા ટુકડામાંથી સમબાજુ ત્રિકોણ બનાવવામાં આવે છે. તો,ચોરસ અને સમબાજુ ત્રિકોણનું સંયુક્ત ક્ષેત્રફળ ન્યૂનતમ થાય તે માટે સમબાજુ ત્રિકોણની બાજુની લંબાઈ કેટલી હશે?

ગોળામાં અંતર્ગત મહત્તમ ઘનફળ ધરાવતા શંકુની ઊંચાઈ અને ગોળાની ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

Difficult
View Solution

$a$ ની ધન કિંમત શોધો જેના માટે સમાનતા $2 \alpha + \beta = 8$ સાચી છે,જ્યાં $\alpha$ અને $\beta$ એ વિધેય $f(x) = 2 x^3 - 9 a x^2 + 12 a^2 x + 1$ ના અનુક્રમે મહત્તમ અને ન્યૂનતમ બિંદુઓ છે.

એક કાટકોણ ત્રિકોણના કર્ણ અને એક બાજુની લંબાઈનો સરવાળો અચળ છે. જો તેમની વચ્ચેનો ખૂણો કેટલો હોય તો ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ મહત્તમ થશે?

ધારો કે $f(x) = \int\limits_0^x \frac{\cos t}{t} dt, x > 0$. તો $f(x)$ પાસે:

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo