केंद्र O वाले वृत्त पर बाह्य बिंदु T से दो स्पर्श रेखाएँ TP तथा TQ खींची गई हैं। सिद्ध कीजिए कि ∠PTQ=2∠OPQ\angle PTQ = 2 \angle OPQ है। [आकृति आवश्यक: केंद्र O वाला वृत्त, बाह्य बिंदु T, बिंदु P और Q पर स्पर्श करती स्पर्श रेखाएँ TP और TQ।]

Answer: यह सिद्ध हो गया है कि ∠PTQ=2∠OPQ\angle PTQ = 2 \angle OPQ है।

Step-by-step solution

Step 1: दी गई जानकारी

हमें दिया गया है कि TP और TQ, केंद्र O वाले एक वृत्त की स्पर्श रेखाएँ हैं जिन्हें एक बाह्य बिंदु T से खींचा गया है। P और Q स्पर्श बिंदु हैं।

Step 2: स्पर्श रेखा की संपत्ति

एक बाह्य बिंदु से एक वृत्त पर खींची गई स्पर्श रेखाओं की लंबाई बराबर होती है। इसलिए, TP = TQ। यह त्रिभुज TPQ को एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाता है।

Step 3: समद्विबाहु त्रिभुज TPQ में कोण

त्रिभुज TPQ एक समद्विबाहु त्रिभुज है क्योंकि TP = TQ। इसलिए, आधार कोण बराबर होंगे, अर्थात ∠TPQ=∠TQP\angle TPQ = \angle TQP । त्रिभुज के कोणों का योग 180∘180^\circ होता है, इसलिए ∠TPQ=12(180∘−∠PTQ)\angle TPQ = \frac{1}{2} (180^\circ - \angle PTQ) ।

Step 4: स्पर्श बिंदु पर त्रिज्या की संपत्ति

त्रिज्या स्पर्श बिंदु पर स्पर्श रेखा के लंबवत होती है। इसलिए, त्रिज्या OP स्पर्श रेखा TP पर लंबवत है, जिसका अर्थ है कि ∠OPT=90∘\angle OPT = 90^\circ ।

Step 5: कोणों के बीच संबंध

हम ∠OPQ\angle OPQ को ∠OPT\angle OPT और ∠TPQ\angle TPQ के अंतर के रूप में लिख सकते हैं। दूसरे शब्दों में, ∠OPQ=90∘−∠TPQ\angle OPQ = 90^\circ - \angle TPQ ।

Step 6: मानों को प्रतिस्थापित करें

पिछले चरण से ∠TPQ\angle TPQ के मान को समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हमें यह अभिव्यक्ति मिलती है। यह हमें ∠OPQ\angle OPQ और ∠PTQ\angle PTQ के बीच संबंध स्थापित करने में मदद करेगा।

Step 7: समीकरण को सरल करें

कोष्ठकों को खोलने और पदों को सरल करने पर, 90∘−90∘90^\circ - 90^\circ आपस में कट जाते हैं, जिससे ∠OPQ=12∠PTQ\angle OPQ = \frac{1}{2} \angle PTQ प्राप्त होता है।

Step 8: अंतिम परिणाम

समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करने पर, हमें ∠PTQ=2∠OPQ\angle PTQ = 2 \angle OPQ प्राप्त होता है, जो कि सिद्ध करने के लिए आवश्यक परिणाम है।

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