முக்கோணவியல் (பத்தாம் வகுப்பு கணிதவியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்திற்கான, பாடநூலில் இல்லாத 15 கூடுதல் வினாக்கள் — ஒவ்வொன்றிலும் சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
\(\tan^2 \theta - \sec^2 \theta\)-வின் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(1\)சரி
- B. (ஆ) \(-1\)
- C. (இ) \(0\)
- D. (ஈ) \(\sec^2 \theta\)
விளக்கம். முக்கோணவியல் முற்றொருமை \(1 + \tan^2 \theta = \sec^2 \theta\) என்பதாகும். இதிலிருந்து, \(\tan^2 \theta - \sec^2 \theta = -1\) எனப் பெறுகிறோம்.
Q2
\(\sin \theta = \frac{3}{5}\) மற்றும் \(\theta\) ஒரு குறுங்கோணம் எனில், \(\cos \theta\)-வின் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(\frac{4}{5}\)
- B. (ஆ) \(\frac{5}{4}\)சரி
- C. (இ) \(\frac{3}{4}\)
- D. (ஈ) \(\frac{4}{3}\)
விளக்கம். \(\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1\) என்பதால், \(\cos^2 \theta = 1 - \sin^2 \theta = 1 - (\frac{3}{5})^2 = 1 - \frac{9}{25} = \frac{16}{25}\) ஆகும். \(\theta\) குறுங்கோணம் என்பதால், \(\cos \theta = \frac{4}{5}\) ஆகும்.
Q3
\((\sec^2 \theta - 1)(\cot^2 \theta)\)-வின் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(\tan^2 \theta\)சரி
- B. (ஆ) \(\cot^2 \theta\)
- C. (இ) \(1\)
- D. (ஈ) \(-1\)
விளக்கம். \(\sec^2 \theta - 1 = \tan^2 \theta\) மற்றும் \(\tan^2 \theta \cdot \cot^2 \theta = 1\) என்பதால், இதன் மதிப்பு \(1\) ஆகும்.
Q4
\(\tan \theta + \cot \theta = 2\) எனில், \(\tan^2 \theta + \cot^2 \theta\)-வின் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(4\)சரி
- B. (ஆ) \(2\)
- C. (இ) \(0\)
- D. (ஈ) \(1\)
விளக்கம். \(\tan \theta + \cot \theta = 2\) என்பதை இருபுறமும் வர்க்கப்படுத்த, \((\tan \theta + \cot \theta)^2 = 4 \implies \tan^2 \theta + \cot^2 \theta + 2\tan \theta\cot \theta = 4\) எனப் பெறுகிறோம். \(\tan \theta\cot \theta = 1\) என்பதால், \(\tan^2 \theta + \cot^2 \theta + 2 = 4 \implies \tan^2 \theta + \cot^2 \theta = 2\) ஆகும்.
Q5
தரையில் உள்ள ஒரு புள்ளியிலிருந்து \(30\text{ மீ}\) உயரமுள்ள ஒரு கட்டிடத்தின் உச்சியின் ஏற்றக்கோணம் \(45^\circ\) எனில், கட்டிடத்தின் அடிக்கும் அந்தப் புள்ளிக்கும் இடைப்பட்ட தொலைவு என்ன?
- A. (அ) \(30\text{ மீ}\)
- B. (ஆ) \(30\sqrt{3}\text{ மீ}\)சரி
- C. (இ) \(15\sqrt{2}\text{ மீ}\)
- D. (ஈ) \(15\text{ மீ}\)
விளக்கம். கட்டிடத்தின் அடிக்கும் புள்ளிக்கும் இடைப்பட்ட தொலைவு \(x\) என்க. கட்டிடத்தின் உயரம் \(h = 30\text{ மீ}\). \(\tan 45^\circ = \frac{h}{x} \implies 1 = \frac{30}{x} \implies x = 30\text{ மீ}\) ஆகும்.
Q6
\((\sin \theta + \cos \theta)^2 + (\sin \theta - \cos \theta)^2\)-ஐச் சுருக்கக் கிடைக்கும் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(1\)சரி
- B. (ஆ) \(2\)
- C. (இ) \(4\sin \theta\cos \theta\)
- D. (ஈ) \(0\)
விளக்கம். \((\sin \theta + \cos \theta)^2 + (\sin \theta - \cos \theta)^2 = (\sin^2 \theta + \cos^2 \theta + 2\sin \theta\cos \theta) + (\sin^2 \theta + \cos^2 \theta - 2\sin \theta\cos \theta) = 2(\sin^2 \theta + \cos^2 \theta) = 2(1) = 2\) ஆகும்.
Q7
\(15\text{ மீ}\) நீளமுள்ள ஒரு ஏணி ஒரு செங்குத்தான சுவரில் சாய்ந்து வைக்கப்பட்டுள்ளது. ஏணி தரைக்கு மேலே அமைக்கும் கோணம் \(30^\circ\) எனில், ஏணி சுவரைத் தொடும் புள்ளியின் உயரம் என்ன?
- A. (அ) \(7.5\text{ மீ}\)சரி
- B. (ஆ) \(15\sqrt{3}\text{ மீ}\)
- C. (இ) \(7.5\sqrt{3}\text{ மீ}\)
- D. (ஈ) \(10\text{ மீ}\)
விளக்கம். சுவரில் ஏணி தொடும் உயரம் \(h\) என்க. ஏணியின் நீளம் (கர்ணம்) = \(15\text{ மீ}\). தரைக்கும் ஏணிக்கும் இடைப்பட்ட கோணம் \(30^\circ\). எனவே, \(\sin 30^\circ = \frac{h}{15} \implies \frac{1}{2} = \frac{h}{15} \implies h = 7.5\text{ மீ}\) ஆகும்.
Q8
\(\sqrt{\frac{1 - \cos \theta}{1 + \cos \theta}}\)-ன் மதிப்பு எதற்குச் சமம்?
- A. (அ) \(\csc \theta - \cot \theta\)சரி
- B. (ஆ) \(\csc \theta + \cot \theta\)
- C. (இ) \(\sec \theta - \tan \theta\)
- D. (ஈ) \(\sec \theta + \tan \theta\)
விளக்கம். தொகுதி மற்றும் பகுதியை \((1 - \cos \theta)\)-ஆல் பெருக்க, \(\sqrt{\frac{(1 - \cos \theta)^2}{1 - \cos^2 \theta}} = \sqrt{\frac{(1 - \cos \theta)^2}{\sin^2 \theta}} = \frac{1 - \cos \theta}{\sin \theta} = \frac{1}{\sin \theta} - \frac{\cos \theta}{\sin \theta} = \csc \theta - \cot \theta\) ஆகும்.
Q9
\(20\text{ மீ}\) உயரமுள்ள ஒரு கலங்கரை விளக்கத்தின் உச்சியிலிருந்து ஒரு கப்பலின் இறக்கக்கோணம் \(30^\circ\) எனில், கலங்கரை விளக்கத்தின் அடியிலிருந்து கப்பல் எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளது?
- A. (அ) \(20\sqrt{3}\text{ மீ}\)
- B. (ஆ) \(\frac{20}{\sqrt{3}}\text{ மீ}\)
- C. (இ) \(40\text{ மீ}\)சரி
- D. (ஈ) \(10\text{ மீ}\)
விளக்கம். கப்பல் கலங்கரை விளக்கத்திலிருந்து \(d\) தொலைவில் உள்ளது என்க. \(\tan 30^\circ = \frac{20}{d} \implies \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{20}{d} \implies d = 20\sqrt{3}\text{ மீ}\) ஆகும்.
Q10
\(\cos^4 \theta - \sin^4 \theta\)-ன் மதிப்பு பின்வருவனவற்றில் எதற்குச் சமம்?
- A. (அ) \(1\)சரி
- B. (ஆ) \(1 - 2\sin^2 \theta\)
- C. (இ) \(1 - 2\cos^2 \theta\)
- D. (ஈ) \(2\sin^2 \theta - 1\)
விளக்கம். \(\cos^4 \theta - \sin^4 \theta = (\cos^2 \theta - \sin^2 \theta)(\cos^2 \theta + \sin^2 \theta)\) ஆகும். \(\cos^2 \theta + \sin^2 \theta = 1\) என்பதால், இதன் மதிப்பு \(\cos^2 \theta - \sin^2 \theta = (1 - \sin^2 \theta) - \sin^2 \theta = 1 - 2\sin^2 \theta\) ஆகும்.
Q11
ஒரு விமானம் புவிப்பரப்பிற்கு இணையாக \(1500\text{ மீ}\) உயரத்தில் பறக்கிறது. தரையில் உள்ள ஒரு புள்ளியிலிருந்து விமானத்தின் ஏற்றக்கோணம் \(60^\circ\)-லிருந்து \(30^\circ\) ஆக மாறுகிறது எனில், இந்த நேரத்தில் விமானம் கடந்த கிடைமட்டத் தொலைவு என்ன?
- A. (அ) \(1000\sqrt{3}\text{ மீ}\)சரி
- B. (ஆ) \(1500\sqrt{3}\text{ மீ}\)
- C. (இ) \(500\sqrt{3}\text{ மீ}\)
- D. (ஈ) \(3000\text{ மீ}\)
விளக்கம். முதல் நிலையில் விமானத்தின் கிடைமட்டத் தொலைவு \(x_1\) என்க. \(\tan 60^\circ = \frac{1500}{x_1} \implies \sqrt{3} = \frac{1500}{x_1} \implies x_1 = \frac{1500}{\sqrt{3}} = 500\sqrt{3}\text{ மீ}\). இரண்டாம் நிலையில் கிடைமட்டத் தொலைவு \(x_2\) என்க. \(\tan 30^\circ = \frac{1500}{x_2} \implies \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{1500}{x_2} \implies x_2 = 1500\sqrt{3}\text{ மீ}\). விமானம் கடந்த தொலைவு \(x_2 - x_1 = 1500\sqrt{3} - 500\sqrt{3} = 1000\sqrt{3}\text{ மீ}\) ஆகும்.
Q12
\(\tan \theta = \frac{1}{\sqrt{3}}\) எனில், \(\frac{\csc^2 \theta - \sec^2 \theta}{\csc^2 \theta + \sec^2 \theta}\)-ன் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(\frac{1}{2}\)சரி
- B. (ஆ) \(\frac{3}{4}\)
- C. (இ) \(\frac{1}{3}\)
- D. (ஈ) \(\frac{2}{3}\)
விளக்கம். \(\tan \theta = \frac{1}{\sqrt{3}} \implies \theta = 30^\circ\). எனவே, \(\csc 30^\circ = 2 \implies \csc^2 30^\circ = 4\). மேலும், \(\sec 30^\circ = \frac{2}{\sqrt{3}} \implies \sec^2 30^\circ = \frac{4}{3}\). எனவே மதிப்பு \(\frac{4 - \frac{4}{3}}{4 + \frac{4}{3}} = \frac{\frac{8}{3}}{\frac{16}{3}} = \frac{8}{16} = \frac{1}{2}\) ஆகும்.
Q13
\(\sin(90^\circ - \theta)\csc \theta + \cos(90^\circ - \theta)\sec \theta\)-ன் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(\cot \theta + \tan \theta\)சரி
- B. (ஆ) \(1\)
- C. (இ) \(2\)
- D. (ஈ) \(0\)
விளக்கம். \(\sin(90^\circ - \theta) = \cos \theta\) மற்றும் \(\cos(90^\circ - \theta) = \sin \theta\). எனவே, சமன்பாடு \(\cos \theta\csc \theta + \sin \theta\sec \theta = \cos \theta \cdot \frac{1}{\sin \theta} + \sin \theta \cdot \frac{1}{\cos \theta} = \cot \theta + \tan \theta\) ஆகும்.
Q14
\(15\text{ மீ}\) உயரமுள்ள ஒரு கட்டிடத்தின் உச்சியிலிருந்து ஒரு மின்சாரக் கோபுர உச்சியின் ஏற்றக்கோணம் \(60^\circ\) மற்றும் அதன் அடியின் இறக்கக்கோணம் \(30^\circ\) எனில், மின்சாரக் கோபுரத்தின் உயரம் என்ன?
- A. (அ) \(45\text{ மீ}\)சரி
- B. (ஆ) \(60\text{ மீ}\)
- C. (இ) \(30\text{ மீ}\)
- D. (ஈ) \(15\sqrt{3}\text{ மீ}\)
விளக்கம். கட்டிடத்திற்கும் கோபுரத்திற்கும் இடையே உள்ள கிடைமட்டத் தொலைவு \(d\) என்க. அடியின் இறக்கக்கோணம் \(30^\circ\) என்பதால், \(\tan 30^\circ = \frac{15}{d} \implies \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{15}{d} \implies d = 15\sqrt{3}\text{ மீ}\) ஆகும். கோபுரத்தின் உச்சிக்கு மேல் உள்ள உயரம் \(h'\) எனில், \(\tan 60^\circ = \frac{h'}{d} \implies \sqrt{3} = \frac{h'}{15\sqrt{3}} \implies h' = 45\text{ மீ}\) ஆகும். எனவே கோபுரத்தின் மொத்த உயரம் \(45 + 15 = 60\text{ மீ}\) ஆகும்.
Q15
\(\sec \theta + \tan \theta = p\) எனில், \(\sin \theta\)-வின் மதிப்பு என்ன?
- A. (அ) \(\frac{p^2 - 1}{p^2 + 1}\)சரி
- B. (ஆ) \(\frac{p^2 + 1}{p^2 - 1}\)
- C. (இ) \(\frac{2p}{p^2 + 1}\)
- D. (ஈ) \(\frac{2p}{p^2 - 1}\)
விளக்கம். நாம் அறிந்தது, \(\sec^2 \theta - \tan^2 \theta = 1 \implies (\sec \theta - \tan \theta)(\sec \theta + \tan \theta) = 1\) என்பதாகும். எனவே, \(\sec \theta - \tan \theta = \frac{1}{p}\) ஆகும். இவ்விரு சமன்பாடுகளையும் கூட்ட, \(2\sec \theta = p + \frac{1}{p} = \frac{p^2 + 1}{p} \implies \sec \theta = \frac{p^2 + 1}{2p}\) ஆகும். எனவே, \(\cos \theta = \frac{2p}{p^2 + 1}\). கழிக்கும்போது, \(2\tan \theta = p - \frac{1}{p} = \frac{p^2 - 1}{p} \implies \tan \theta = \frac{p^2 - 1}{2p}\) ஆகும். எனவே, \(\sin \theta = \tan \theta \cdot \cos \theta=\frac{p^2 - 1}{2p} \cdot \frac{2p}{p^2 + 1} = \frac{p^2 - 1}{p^2 + 1}\) ஆகும்.