**निम्नलिखित दो (02) प्रश्नों के लिए :** एक इमारत के शीर्ष से hh ऊँचाई वाले एक टावर के शीर्ष और तल के अवनमन कोण क्रमशः α\alpha और β\beta हैं। मान लीजिए कि इमारत की ऊँचाई HH है तथा इमारत और टावर के बीच की सपाट दूरी DD है। 1. H2+D2H^2 + D^2 किसके बराबर है?

Answer: h2cos⁡2αsin⁡2(β−α)\frac{h^2 \cos^2 \alpha}{\sin^2(\beta - \alpha)} (अथवा h2sec⁡2β(tan⁡β−tan⁡α)2\frac{h^2 \sec^2 \beta}{(\tan \beta - \tan \alpha)^2} )

Step-by-step solution

Step 1: समकोण त्रिभुजों से संबंध स्थापित करना

मान लीजिए कि इमारत AB=HAB = H है तथा टावर CD=hCD = h है, जहाँ BB और DD जमीन पर हैं। इमारत के शीर्ष AA से टावर के तल DD का अवनमन कोण β\beta है, इसलिए △ABD\triangle ABD में tan⁡β=ABBD=HD\tan \beta = \frac{AB}{BD} = \frac{H}{D} होगा। टावर के शीर्ष CC से क्षैतिज रेखा खींचने पर समकोण त्रिभुज बनता है जहाँ लंब H−hH - h और आधार DD है, अतः tan⁡α=H−hD\tan \alpha = \frac{H - h}{D} मिलता है।

Step 2: दूरी DD का मान α\alpha और β\beta के पदों में ज्ञात करना

पहले संबंध से H=Dtan⁡βH = D \tan \beta और दूसरे संबंध से H−h=Dtan⁡αH - h = D \tan \alpha मिलता है। पहले समीकरण में से दूसरे समीकरण को घटाने पर h=D(tan⁡β−tan⁡α)h = D(\tan \beta - \tan \alpha) प्राप्त होता है, जिससे D=htan⁡β−tan⁡αD = \frac{h}{\tan \beta - \tan \alpha} निकलता है।

Step 3: ऊँचाई HH का मान ज्ञात करना

DD के इस मान को H=Dtan⁡βH = D \tan \beta में प्रतिस्थापित करने पर, इमारत की कुल ऊँचाई H=htan⁡βtan⁡β−tan⁡αH = \frac{h \tan \beta}{\tan \beta - \tan \alpha} प्राप्त होती है।

Step 4: H2+D2H^2 + D^2 का मान ज्ञात करना

त्रिकोणमितीय सर्वसमिका 1+tan⁡2β=sec⁡2β1 + \tan^2 \beta = \sec^2 \beta का प्रयोग करते हुए, H2+D2=D2tan⁡2β+D2=D2(1+tan⁡2β)=D2sec⁡2βH^2 + D^2 = D^2 \tan^2 \beta + D^2 = D^2(1 + \tan^2 \beta) = D^2 \sec^2 \beta होता है। DD का मान रखने पर यह h2sec⁡2β(tan⁡β−tan⁡α)2\frac{h^2 \sec^2 \beta}{(\tan \beta - \tan \alpha)^2} बन जाता है। इसे ज्या और कोज्या में बदलने पर tan⁡β−tan⁡α=sin⁡(β−α)cos⁡βcos⁡α\tan \beta - \tan \alpha = \frac{\sin(\beta - \alpha)}{\cos \beta \cos \alpha} होता है, जिससे व्यंजक h2cos⁡2β⋅sin⁡2(β−α)cos⁡2βcos⁡2α=h2cos⁡2αsin⁡2(β−α)\frac{h^2}{\cos^2 \beta \cdot \frac{\sin^2(\beta - \alpha)}{\cos^2 \beta \cos^2 \alpha}} = \frac{h^2 \cos^2 \alpha}{\sin^2(\beta - \alpha)} प्राप्त होता है।

Solve your own maths question free →