कक्षा ९ गणित अध्याय 6 पाठ्य प्रश्न के लिए एनसीईआरटी समाधान

अद्यतन2026-09-08

प्र1.
क्या सभी आकार के वृत्तों (चित्र 6.5) के लिए परिधि (C) और व्यास (D) का अनुपात समान होता है? आपका क्या विचार है?
उत्तर

हाँ, यह अनुपात प्रत्येक वृत्त के लिए समान होता है — इसी कारण π नामक अचर का अस्तित्व है।

ऐसा क्यों होता है: कोई भी दो वृत्त समरूप होते हैं — छोटे वृत्त को k = (बड़ी त्रिज्या)/(छोटी त्रिज्या) गुणक से बड़ा कीजिए और वह ठीक बड़ा वृत्त बन जाएगा। k गुणक का आवर्धन आकृति की प्रत्येक लंबाई को k से गुणा करता है — व्यास को भी और परिधि को भी। अतः

C₂/D₂ = (kC₁)/(kD₁) = C₁/D₁

k कट जाता है। इसलिए यह अनुपात वृत्त के आकार पर निर्भर नहीं कर सकता।

यही तर्क प्रत्येक वर्ग के लिए 4 : 1 और प्रत्येक समबाहु त्रिभुज के लिए 3 : 1 देता है। अंतर केवल इतना है कि वर्ग में आप भुजाएँ गिनकर उत्तर देख सकते हैं; वृत्त में नहीं देख सकते, और अनुपात का मान खोजना पड़ता है।

प्र2.
C/D अनुपात का मान क्या है? आप इस अनुपात का आकलन कैसे करेंगे?
उत्तर

मान π = 3.14159265… है — ऐसी संख्या जिसका दशमलव प्रसार न कभी समाप्त होता है और न कभी दोहराता है। इसका आकलन दो ईमानदार विधियों से हो सकता है — मापन से, या ज्यामितीय तर्क से।

  • मापन द्वारा। किसी बेलन पर धागा कई बार लपेटिए, खोलकर कुल लंबाई मापिए और (लपेटों की संख्या × व्यास) से भाग दीजिए। एक बार के स्थान पर 20 बार लपेटने से आपकी मापन-त्रुटि 20 गुना घट जाती है — पुस्तक के घरेलू प्रयोग में 20 लपेट इसीलिए हैं।
  • शुद्ध ज्यामिति द्वारा। वृत्त को दो बहुभुजों के मध्य समाविष्ट कीजिए। 1 त्रिज्या वाले वृत्त के अंतर्गत बने नियमित षट्भुज का परिमाप 6 होता है और वृत्त उससे लंबा है, अतः π = C/D > 6/2 = 3। परिगत षट्भुज से ऊपरी सीमा मिलती है। आर्किमिडीज ने इसे 96-भुजा वाले बहुभुजों तक ले जाकर 3 1071 < π < 3 17 सिद्ध किया।
क्या आप जानते हैं? जू चोंगजी (480 सामान्य संवत) ने 24,576 भुजाओं वाले बहुभुज से 355/113 ≈ 3.1415929 प्राप्त किया, जो 800 वर्षों से भी अधिक समय तक विश्व का सर्वोत्तम मान बना रहा।
प्र3.
आप C/D अनुपात का आकलन करने के लिए अपने घर पर एक सरल मापन कर सकते हैं। एक धागे की रील (कॉटन रील) लीजिए, जिस पर पतला धागा लिपटा हुआ हो। रील के व्यास D को यथासंभव सटीकता से माप लीजिए। पतले धागे को खोलिए और तत्पश्चात धागे को रील के चारों ओर 20 बार कसकर लपेटिए। इसे पुनः खोलिए और इसकी लंबाई L को मापिए तथा L/20D की गणना कीजिए। यह वही अनुपात है जिसे हम ज्ञात करना चाहते हैं। सटीकता के लिए, धागा बहुत पतला होना चाहिए। कृपया यह प्रयोग कीजिए! क्या आपको 3 और 4 के मध्य का अनुपात प्राप्त होता है? क्या आपको 3.1 और 3.2 के मध्य का अनुपात प्राप्त होता है?
उत्तर

मान 3 और 4 के मध्य आना चाहिए, और थोड़ी सावधानी से 3.1 और 3.2 के मध्य।

L = 20 × (परिधि) = 20 × πD
∴ L / (20D) = π
ऐसा क्यों होता है: धागे के बीस लपेट एक-दूसरे के साथ-साथ लगते हैं और प्रत्येक की लंबाई एक परिधि के बराबर है। 20 से भाग देने पर एक परिधि मिलती है, फिर D से भाग देने पर C/D अनुपात। एक के स्थान पर 20 लपेट लेने का कारण त्रुटि-नियंत्रण है — यदि आपके पैमाने का पाठ्यांक 1 मिलीमीटर गलत है, तो वह त्रुटि बीस परिधियों में बँट जाती है और π में त्रुटि बीस गुना कम हो जाती है।
संकेत: मोटा धागा रील की त्रिज्या से कुछ बड़ी त्रिज्या पर लिपटता है और यह मोटाई 20 लपेटों में जुड़ती जाती है — इसीलिए पुस्तक धागे को बहुत पतला रखने पर बल देती है। यदि आपका उत्तर 3.2 से स्पष्ट अधिक आए तो दोष गणित का नहीं, धागे का समझिए।
प्र4.
शुद्ध ज्यामिति का उपयोग करके भी C/D अनुपात का आकलन संभव है, अर्थात बिना किसी मापन के भी! क्या आप कल्पना कर सकते हैं कि कैसे?
उत्तर

हाँ — वृत्त को ऐसे बहुभुजों के मध्य समाविष्ट करके, जिनके परिमाप ठीक-ठीक निकाले जा सकें।

1 त्रिज्या वाला वृत्त लीजिए, अतः D = 2 और C = 2π। इसके अंतर्गत नियमित षट्भुज बनाइए। केंद्र को दो आसन्न शीर्षों से मिलाने पर बने त्रिभुज की दो भुजाएँ 1 हैं और उनके मध्य कोण 360°/6 = 60° है; अतः त्रिभुज समबाहु है और षट्भुज की प्रत्येक भुजा 1 है।

अंतर्गत षट्भुज का परिमाप = 6 × 1 = 6
वृत्त इससे लंबा है, अतः 2π > 6
π > 3

अब परिगत नियमित षट्भुज बनाइए (प्रत्येक भुजा वृत्त को स्पर्श करती है)। आधी भुजा, स्पर्श-बिंदु तक की त्रिज्या और शीर्ष तक की रेखा मिलकर 30° कोण वाला समकोण त्रिभुज बनाते हैं, और बौधायन-पाइथागोरस प्रमेय से आधी भुजा = 1/√3 है। अतः प्रत्येक भुजा 2/√3 है और

परिगत षट्भुज का परिमाप = 6 × 2/√3 = 12/√3 = 4√3
वृत्त इससे छोटा है, अतः 2π < 4√3
π < 2√3 ≈ 3.46
ऐसा क्यों होता है: जो उत्तल बंद वक्र किसी दूसरे उत्तल बंद वक्र के भीतर होता है, वह उससे छोटा होता है। अंतर्गत षट्भुज वृत्त के भीतर है और वृत्त परिगत षट्भुज के भीतर, अतः तीनों परिमाप बढ़ते क्रम में हैं। भुजाओं की संख्या दोगुनी करते जाने पर दोनों सीमाएँ कसती जाती हैं — यही आर्किमिडीज की विधि है, जिससे 96 भुजाओं पर उन्होंने π को 3.1408 और 3.1429 के मध्य समाविष्ट कर दिया।
क्या यह उपयोगी रहा? त्रुटि बताएँ