प्रथम चतुर्थांश में वृत्त $x^{2 }+ y^{2 }= 32,$ रेखा $y = x,$ एवं $x-$अक्ष से घिरे क्षेत्र का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
example-4
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दिए हुए समीकरण हैं:
$y = x ...(i)$
और $x^{2 }+ y^{2 }= 32 ...(ii)$
समीकरण $(i)$ तथा $(ii)$ को हल करने पर हम पाते हैं कि दिया हुआ वृत्त एवं दी हुई रेखा एक दूसरे को प्रथम चतुर्थांश में $B(4, 4)$ पर मिलते हैं आकृति। $x-$अक्ष के ऊपर $BM$ लम्ब खींचिए।
इसलिए, अभीष्ट क्षेत्रफल $=$ क्षेत्र $\text{OBMO}$ का क्षेत्रफल $+$ क्षेत्र $\text{BMAB}$ का क्षेत्रफल
अब, क्षेत्र $\text{OBMO}$ का क्षेत्रफल
$=\int_{0}^{4} y d x=\int_{0}^{4} x d x=\frac{1}{2}\left[x^{2}\right]_{0}^{4}=8 ...(iii)$
पुनः क्षेत्र $\text{BMAB}$ का क्षेत्रफल
$=\int_{4}^{4 \sqrt{2}} y d x=\int_{4}^{4 \sqrt{2}} \sqrt{32-x^{2}} d x$
$=\left[\frac{1}{2} x \sqrt{32-x^{2}}+\frac{1}{2} \times 32 \times \sin ^{-1} \frac{x}{4 \sqrt{2}}\right]_{4}^{4 \sqrt{2}}$
$=\left(\frac{1}{2} 4 \sqrt{2} \times 0+\frac{1}{2} \times 32 \times \sin ^{-1} 1\right)-\left(\frac{4}{2} \sqrt{32-16}+\frac{1}{2} \times 32 \times \sin ^{-1} \frac{1}{\sqrt{2}}\right)$
$=8 \pi-(8+4 \pi)=4 \pi-8 ...(iv)$
समीकरण $(iii)$ एवं $(iv)$ का योगफल ज्ञात करने पर हम अभीष्ट क्षेत्रफल $A = 4\pi$ पाते हैं।
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