Practicing the Intermediate 2nd Year Maths 2B Textbook Solutions Chapter 7 నిశ్చిత సమాకలనులు Exercise 7(d) will help students to clear their doubts quickly.
AP Inter 2nd Year Maths 2B Solutions Chapter 7 నిశ్చిత సమాకలనులు Exercise 7(d)
అభ్యాసం – 7 (డి)
I. క్రింద ఇచ్చిన వక్రాలతో ఆవృతమైన ప్రదేశం వైశాల్యం కనుక్కోండి.
    
ప్రశ్న 1.
 y = cos x, y = 1 – \(\frac{2 \mathbf{x}}{\pi}\) (Mar. ’05)
 సాధన:
 దత్త వక్రాల సమీకరణాలు
 y = cos x —- (1)
 y = 1 – \(\frac{2 x}{\pi}\) — (2)
 (1), (2) ల నుండి y ను తొలగించగా
 cos x = 1 – \(\frac{2 x}{\pi}\)
 అయితే x = \(\frac{\pi}{2}\), cos x = cos \(\frac{\pi}{2}\) = 0
 1 – \(\frac{2}{\pi}\) . x = 1 – \(\frac{2}{\pi}\) . \(\frac{\pi}{2}\) = 1 – 1 = 0
 అయితే x = 0, cos x = cos 0 = 1
 1 – \(\frac{2 x}{\pi}\) = 1 – 0 = 1
 ∴ ఖండన బిందువులు A(0, 1), B(\(\frac{\pi}{2}\), 0)
 
ప్రశ్న 2.
 y = cos x, y = sin 2x, x = 0, x = \(\frac{\pi}{2}\).
 సాధన:
 
 కావలసిన వైశాల్యము
 
    

ప్రశ్న 3.
 y = x3 + 3, y = 0, x = -1, x = 2 (Mar. 05)
 సాధన:
 PABQ వైశాల్యము
 
    
ప్రశ్న 4.
 y = ex, y = x, x = 0, x = 1
 సాధన:
 
ప్రశ్న 5.
 y = sin x, y = cos x, x = 0, x = \(\frac{\pi}{2}\)
 సాధన:
 
 కావలసిన వైశాల్యము
 
ప్రశ్న 6.
 x = 4 – y2, x = 0
 సాధన:
 x = 4 – y2 పరావలయం, x – అక్షాన్ని A (4, 0) వద్ద y – అక్షాన్ని P (0, 2) మరియు Q (0, – 2) వద్ద ఖండిస్తుంది. పరావలయం x-అక్షం దృష్ట్యా సౌష్టవము
 
 కావలసిన వైశాల్యము = 2 వైశాల్యం OAP
 = 2\(\int_0^2\)(4 – y2) dy
 = 2\(\left(4 y-\frac{y^3}{3}\right)_0^2\)
 = 2\(\left(8-\frac{8}{3}\right)\)
 = 2.\(\frac{16}{3}\) = \(\frac{32}{3\) చ|| యూనిట్లు,
ప్రశ్న 7.
 |x| + |y| = 1 వక్రంతో ఆవృత్తమైన వైశాల్య౦ కనుక్కోండి.
 సాధన:
 
II.
ప్రశ్న 1.
 x = 2 – 5y – 3y2, x = 0.
 సాధన:
 దత్త సమీకరణాలను సాధించగా
 2 – 5y – 3y2 = 0
 3y2 + 5y – 2 = 0
 (y + 2) (3y – 1) = 0 y = -2 or \(\frac{1}{3}\)
 

ప్రశ్న 2.
 x2 = 4y, x = 2, y = 0
 సాధన:
 
ప్రశ్న 3.
 y2 = 3x, x = 3.
 సాధన:
 
 పరావలయం X – అక్షం దృష్ట్యా సౌష్ఠవము
 కావలసిన వైశాల్యము = \(2 \int_0^3 \sqrt{3} \cdot \sqrt{x} d x\)
 = \(\left(2 \sqrt{3} \cdot \frac{x^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}}\right)_0^3\)
 = \(\frac{4 \sqrt{3}}{3}\).(3\(\sqrt{3}\) – 0)
 = 12 చ|| యూనిట్లు
ప్రశ్న 4.
 y = x2, y = 2x.
 సాధన:
 దత్త సమీకరణాలు
 y = x2 —– (1)
 y = 2x —– (2)
 
 y ను తొలగించగా x2 = 2x
 x2 – 2x = 0
 x(x – 2) = 0
 x = 0 or x = 2
 y = 0, or y = 4
 ఖండన బిందువులు O(0, 0), A(2, 4)
 కావలసిన వైశాల్యము = \(\int_0^2\left(2 x-x^2\right) d x\)
 = \(\left(x^2-\frac{x^3}{3}\right)_0^2\) = 4 – \(\frac{8}{3}\)
 = \(\frac{4}{3}\) చ॥ యూనిట్లు.
ప్రశ్న 5.
 y sin 2x, y = \(\sqrt{3}\) sin x, x = 0, x = \(\frac{\pi}{6}\)
 సాధన:
 దత్త సమీకరణాలు y = sin 2x —– (1)
 y = \(\sqrt{3}\) sin x —- (2)
 sin 2x = \(\sqrt{3}\) sinx
 2 sin x cos x = \(\sqrt{3}\) sin x
 sin x = 0 లేదా 2 cos x = \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)
 x = 0 cos x = \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) ⇒ x = \(\frac{\pi}{6}\)
 
ప్రశ్న 6.
 y = x2, y = x3.
 సాధన:
 దత్త సమీకరణాలు y = x2 —– (1)
 y = x3 —- (2)
 
ప్రశ్న 7.
 y = 4x – x2, y = 5 – 2x [T.S. Mar. 16]
 సాధన:
 
 y = 4x – x2 —- (1)
 y = 5 – 2x —– (2)
 y = -([x – 2]2) + 4
 y – 4 = -(x – 2)2
 (i), (ii) లను సాధించగా
 4x – x2 = 5 – 2x
 x2 – 6x + 5 = 0
 (x – 5) (x – 1) = 0
 x = 1, 5
 కావలసిన వైశాల్యం = \(\int_1^5\)(4x – x2 – 5 + 2x) dx
 = \(\int_1^5\) (6x – x2 – 5) dx
 

ప్రశ్న 8.
 X – అక్షం, y = 1 + \(\frac{8}{x^2}\) వక్రభాగం, x = 2, x = 4 రేఖలతో పరిబద్ధమైన వైశాల్యం కనుక్కోండి.
 సాధన:
 దత్త సమీకరణాలు y = 1 + \(\frac{8}{x^2}\)
 
ప్రశ్న 9.
 పరావలయాలు y2 = 4x, x2 = 4y లతో పరిబద్ధమైన ప్రదేశం వైశాల్యం కనుక్కోండి.
 సాధన:
 వక్రాల సమీకరణాలు
 y2 = 4x —- (1)
 x2 = 4y —– (2)
 \(\left(\frac{x^2}{4}\right)^2\) = 4x
 \(\frac{x^4}{16}\) = 4x
 x4 = 64 ⇒ x4 = 0 లేదా x3 = 64, x = 4
 
ప్రశ్న 10.
 వక్రం y = lnx, X – అక్షం, సరళరేఖ x = e లతో పరిబద్ధమైన వైశాల్యం కనుక్కోండి.
 సాధన:
 వక్రం సమీకరణము y = lnx
 x = 1 ⇒ y = 0
 వక్రం y = lnx
 X – అక్షాన్ని c(1, 0) వద్ద ఖండిస్తుంది.
 
III.
ప్రశ్న 1.
 y = x2 + 1, y = 2x – 2, x = -1, x = 2. వక్రాల మధ్య వైశాల్యం ఎంత ?
 సాధన:
 దత్త సమీకరణాలు
 y = x2 + 1 —– (1)
 y = 2x – 2 —- (2)
 
 దత్త రేఖల మధ్య వైశాల్యము
 

ప్రశ్న 2.
 y2 = 4x, y2 = 4(4 – x) వక్రాల మధ్య వైశాల్యం ఎంత ? (May ’11)
 సాధన:
 వక్రాల సమీకరణాలు y2 = 4x —- (1)
 y2 = 4(4 – x) —- (2)
 y ను తొలగించగా
 4x = 4 (4 – x)
 2x = 4 ⇒ x = 2
 (1) లో ప్రతిక్షేపించగా y2 = 8
 y = ±2\(\sqrt{2}\)
 
 ఖండన బిందువులు
 A(2, 2\(\sqrt{2}\)), B(2, -2\(\sqrt{2}\))
 కావలసిన వైశాల్యం X- అక్షం దృష్ట్యా సౌష్ఠవము
 OACB వైశాల్యము
 
ప్రశ్న 3.
 y = 2 – x2, y = x2 వక్రాల మధ్య వైశాల్యం ఎంత ?
 సాధన:
 
 y = 2 – x2 —- (1)
 y = x2 —- (2)
 x2 = -(y – 2)
 (2) నుండి
 2 – x2 = x2
 2 = 2x2 లేదా x2 = 1
 x = ±1
 రెండు వక్రాల మధ్య వైశాల్యము
 
ప్రశ్న 4.
 y2 = 12(x + 3), y2 = 20 (5 – x) వక్రాల మధ్య ఆవృతమైన వైశాల్యం 64\(\sqrt{\frac{5}{3}}\) అని చూపండి.
 సాధన:
 వక్రాల సమీకరణాలు
 y2 = 12 (x + 3) —- (1)
 y2 = 20(5 – x) —- (2)
 y ను తొలగించగా
 12(x + 3) = 20(5 – x)
 3x + 9 = 25 – 5x
 8x = 16
 x = 2
 y2 = 12(2 + 3) = 60
 y = \(\sqrt{60}\) = ±2\(\sqrt{15}\)
 
 ఖండన బిందువులు (2, 2\(\sqrt{15}\)) B’ (+2, -2\(\sqrt{15}\))
 కావలసిన వైశాల్యము X – అక్షం దృష్ట్యా సౌష్ఠవము.
 వైశాల్యము ABCB’
 
 
ప్రశ్న 5.
 {(x, y), x2 – x – 1 ≤ y ≤ -1} ప్రదేశం వైశాల్య౦ కనుక్కోండి.
 సాధన:
 

ప్రశ్న 6.
 x2 + y2 = 8 వృత్తం 2y = x2 పరావలయంతో రెండు భాగాలుగా విభజించబడింది. ఈ రెండు భాగాల వైశాల్యాలు కనుక్కోండి.
 సాధన:
 వక్ర సమీకరణాలు
 x2 + y2 = 8 —- (1)
 2y = x2 —– (2)
 (1), (2) ల మధ్య y ని తొలగించగా
 
 x2 = t
 4t + t2 = 32
 t2 + 4t – 32 = 0
 (t + 8) (t − 4) = 0
 t = -8 (అసాధ్య౦) x2 = 4 ⇒ x = ±2
 
 వక్రం Y- అక్షం దృష్ట్యా సౌష్ఠవము
 మొత్తము వైశాల్యము
 A = 2A1 = 2(\(\frac{2}{3}\) + π) = \(\frac{4}{3}\) + 2π చ|| యూనిట్లు.
 మిగిలిన వైశాల్యం = 8π – (\(\frac{4}{3}\) + 2π)
 = (6π – \(\frac{4}{3}\)) చ|| యూనిట్లు.
ప్రశ్న 7.
 \(\frac{x^2}{a^2}\) + \(\frac{\mathbf{y}^2}{\mathbf{b}^2}\) = 1 (దీర్ఘవృత్తం) తో పరిబద్ధమైన ప్రదేశం
 వైశాల్యం π ab అని చూపండి. దీని నుంచి x2 + y2 = a2 వృత్తం వైశాల్యం రాబట్టండి. (May ’05)
 సాధన:
 
 x మరియు y అక్షాల యొక్క దీర్ఘవృత్త వైశాల్యము
 = 4 వైశాల్య౦ CAB
 = 4 . \(\frac{\pi}{4} a b\)
 దీర్ఘవృత్త వైశాల్యము \(\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}\) = 1
 y = \(\frac{b}{a} \sqrt{a^2-x^2}\)
 CAB = \(\frac{b}{a} \int_0^a \sqrt{a^2-x^2} d x\)
 
 x2 + y2 = a2 వృత్త వైశాల్యము వస్తుంది.
 వృత్త వైశాల్యము = πа(a) = πа2 చ|| యూనిట్లు.
ప్రశ్న 8.
 y sin πx, y = x2 – x, x = 2 వక్రాలతో అన్నతమైన ప్రదేశం వైశాల్యం కనుకోండి.
 సాధన:
 కావలసిన వైశాల్యము
 
ప్రశ్న 9.
 OA = 3, OB = b అయినప్పుడు \(\frac{x^2}{a^2}\) + \(\frac{y^2}{b^2}\) = 1 దీర్ఘవృత్తం ధన పాదం AOB అనుకుందాం. అప్పుడు దీర్ఘవృత్తం జ్యా AB కి, చాపం A, B కి మధ్య పరి బద్ధమైన వైశాల్యం \(\frac{(\pi-2) a b}{4}\) అని చూపండి.
 సాధన:
 OA = a, OB = b అనుకొనుము
 AP సమీకరణము \(\frac{x}{a}\) + \(\frac{y}{b}\) = 1
 \(\frac{y}{b}\) = 1 – \(\frac{x}{a}\)
 
 

ప్రశ్న 10.
 x = 0, x = 4, y = 4, y = 0 రేఖలతో పరిబద్ధమైన చతురస్ర వైశాల్యాన్ని వక్రాలు y2 = 4x, x2 = 4y మూడు సమాన భాగాలుగా విభజిస్తాయని చూపండి.
 సాధన:
 
 దత్త సమీకరణాలు y2 = 4x —– (1)
 x2 = 4y —– (2)
 ఖండన బిందువులు O(0, 0), A(4, 4)
 
 (1) వైశాల్యం = (2) వైశాల్యం = (3) వైశాల్యం