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ज्यामिति की मूल बातें: 2D आकृतियाँ, 3D ठोस, जाल और पैमाना

ज्यामिति आकार, माप और स्थिति का गणित है। 2D (समतल) आकृति में सिर्फ़ लंबाई और चौड़ाई होती है: त्रिभुज, वर्ग, षट्भुज, वृत्त। 3D (ठोस) आकृति में गहराई भी होती है: घन, प्रिज़्म, पिरामिड, बेलन। ठोस के फलक (सपाट सतह), किनारे (जहाँ दो फलक मिलते हैं) और शीर्ष (कोने) होते हैं। जाल (net) एक सपाट पैटर्न है जो मोड़ने पर ठोस बनता है। एक जैसा आकार और एक जैसा माप हो तो आकृतियाँ सर्वांगसम हैं; आकार वही पर माप अलग हो तो समरूप। टेसेलेशन में आकृतियाँ फ़र्श को बिना खाली जगह ढक देती हैं। पैमाना आरेखण असली चीज़ को एक तय गुणक से छोटा या बड़ा दिखाता है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. ये समतल आकृतियाँ देखो। सीधी भुजाएँ गिनो: त्रिभुज 3, वर्ग 4, षट्भुज 6। वृत्त में कोई सीधी भुजा नहीं।
  2. अब आकृतियों में गहराई आ गई। ये ठोस बन गईं। घन के 6 फलक, 12 किनारे और 8 लाल कोने हैं, जिन्हें शीर्ष कहते हैं।
  3. यहाँ 6 वर्ग सपाट रखे हैं। इस सपाट पैटर्न को जाल कहते हैं। इसे मुड़ते देखो। यह बंद होकर घन बन जाता है।
  4. नीला और हरा त्रिभुज आकार और माप में एक जैसे हैं: सर्वांगसम। नारंगी का आकार वही है पर 2 गुना बड़ा: समरूप।
  5. षट्भुज टाइलें फ़र्श को बिना खाली जगह ढकती हैं। हर बिंदु पर तीन कोने मिलते हैं: 120° + 120° + 120° = 360°।
  6. अब तुम्हारी बारी। कोई ठोस चुनो और पैमाने का स्लाइडर खिसकाओ। देखो लंबाई, क्षेत्रफल और आयतन कैसे बढ़ते हैं।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

क्या शीर्ष और किनारा एक ही हैं?

नहीं। किनारा रेखा है; शीर्ष वह बिंदु है जहाँ किनारे मिलते हैं। चरण 2 में घन के 8 शीर्ष लाल दिखते हैं।

सपाट जाल ठोस कैसे बनता है?

हर वर्ग अपने साझा किनारे (कब्ज़े) पर मुड़ता है, जब तक फलक मिल न जाएँ। चरण 3 में जाल मुड़ते देखो।

क्या सर्वांगसम आकृतियाँ समरूप भी होती हैं?

हाँ। सर्वांगसम, समरूप का वह ख़ास रूप है जिसमें पैमाना गुणक 1 है। चरण 4 में नीला और हरा देखो।

षट्भुज टाइलों में खाली जगह क्यों नहीं बचती?

तीन 120° के कोने मिलकर पूरा 360° घुमाव भर देते हैं। चरण 5 में मिलने का बिंदु देखो।

आयतन लंबाई से इतनी तेज़ी से क्यों बढ़ता है?

आयतन में तीन लंबाइयाँ गुणा होती हैं, इसलिए k तीन बार गुणा होता है। चरण 6 में स्लाइडर खिसकाकर आयतन पढ़ो।

2D आकृतियाँ: समतल आकृतियाँ

2D आकृति सपाट होती है। इसमें लंबाई और चौड़ाई है, गहराई नहीं।

बहुभुज (polygon) सीधी भुजाओं से बनी बंद आकृति है। नाम भुजाओं की संख्या से: त्रिभुज (3), चतुर्भुज (4), पंचभुज (5), षट्भुज (6), अष्टभुज (8)।

सम बहुभुज में सारी भुजाएँ बराबर और सारे कोण बराबर होते हैं। वर्ग एक सम चतुर्भुज है।

n भुजाओं वाले बहुभुज के अंदर के कोणों का योग (n − 2) × 180° होता है। त्रिभुज: 180°, चतुर्भुज: 360°, षट्भुज: 720°। इसलिए सम षट्भुज का हर कोण 720° ÷ 6 = 120°।

वृत्त बहुभुज नहीं है। इसमें केंद्र, त्रिज्या और गोल किनारा होता है।

3D ठोस: फलक, किनारे और शीर्ष

3D आकृति (ठोस) में लंबाई, चौड़ाई और गहराई तीनों होते हैं।

प्रिज़्म का आकार शुरू से अंत तक एक जैसा रहता है, दोनों सिरे बराबर। पिरामिड का एक आधार होता है और त्रिभुजाकार फलक ऊपर एक बिंदु पर मिलते हैं। बेलन, शंकु और गोले में घुमावदार सतह होती है।

सपाट फलकों वाले, बिना छेद के हर ठोस के लिए ऑयलर का नियम: F + V − E = 2। घन: 6 + 8 − 12 = 2।

ठोस को कागज़ पर दिखाना

ठोस को जाल (खुला पैटर्न), दृश्य (सामने, बगल, ऊपर से) या बिंदुदार (आइसोमेट्रिक) कागज़ पर 3D चित्र से दिखा सकते हैं। घन के 11 अलग-अलग जाल होते हैं।

सर्वांगसम और समरूप आकृतियाँ

सर्वांगसम आकृतियाँ हूबहू नक़ल होती हैं: आकार भी वही, माप भी वही। एक को खिसकाकर, घुमाकर या पलटकर दूसरी पर ठीक बैठा सकते हैं।

समरूप आकृतियों का आकार वही होता है, माप अलग हो सकता है। सारे कोण बराबर रहते हैं और हर लंबाई एक ही पैमाना गुणक (scale factor) k से गुणा होती है।

पाइथागोरस का नियम समकोण त्रिभुज की भुजाओं को जोड़ता है: a² + b² = c²। 3-4-5 और 6-8-10 त्रिभुज समरूप हैं (k = 2), और दोनों इस नियम को मानते हैं।

टेसेलेशन और रूपांतरण

टेसेलेशन आकृतियों का ऐसा पैटर्न है जो सतह को बिना खाली जगह और बिना एक-दूसरे पर चढ़े ढक दे।

यह तभी बनता है जब हर बिंदु पर मिलने वाले कोणों का योग ठीक 360° हो। वर्ग: 4 × 90°। समबाहु त्रिभुज: 6 × 60°। सम षट्भुज: 3 × 120°। सम पंचभुज (108°) अकेले नहीं बिछ सकता, क्योंकि 360 ÷ 108 पूरी संख्या नहीं है।

टाइलों को रूपांतरण से हिलाते हैं: स्थानांतरण (खिसकाना), घूर्णन (घुमाना) और परावर्तन (पलटना)। इनसे आकृतियाँ सर्वांगसम ही रहती हैं।

पैमाना आरेखण और मॉडल

पैमाना 1 : 100 का मतलब है कागज़ पर 1 cm असल में 100 cm (1 m) के बराबर है।

असली लंबाई = चित्र की लंबाई × 100। चित्र की लंबाई = असली लंबाई ÷ 100।

जब हर लंबाई k से गुणा हो: क्षेत्रफल k² से और आयतन k³ से गुणा होता है। घन की भुजा दोगुनी करो तो पेंट 4 गुना लगेगा और पानी 8 गुना आएगा।

घर पर करके देखो

गत्ते पर घन का क्रॉस वाला जाल बनाओ (5 cm के छह वर्ग)। काटो, मोड़ो और टेप लगाओ। फलक, किनारे और शीर्ष गिनो, फिर F + V − E जाँचो। फिर अपने फ़र्श या फ़ुटपाथ को देखो: कौन-सी आकृतियाँ टेसेलेट हो रही हैं? एक टाइल नापो और हिसाब लगाओ कि 2 m × 2 m में कितनी टाइलें लगेंगी।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. त्रिभुज प्रिज़्म के कितने फलक, किनारे और शीर्ष हैं? ऑयलर का नियम जाँचो।

फलक: 2 त्रिभुज + 3 आयत = 5। किनारे: 3 + 3 + 3 = 9। शीर्ष: 3 + 3 = 6। जाँच: 5 + 6 − 9 = 2 ✓

2. सम अष्टभुज का हर कोण निकालो।

योग = (8 − 2) × 180° = 1080°। हर कोण = 1080° ÷ 8 = 135°।

3. क्या सम अष्टभुज अकेले फ़र्श ढक सकते हैं?

हर कोण 135° है। 360 ÷ 135 = 2.67, पूरी संख्या नहीं। इसलिए नहीं। (अष्टभुज और छोटे वर्ग मिलकर ढक सकते हैं: 135 + 135 + 90 = 360।)

4. 1 : 50 के नक़्शे पर कमरा 8 cm × 6 cm है। असली माप और फ़र्श का क्षेत्रफल?

8 × 50 = 400 cm = 4 m। 6 × 50 = 300 cm = 3 m। क्षेत्रफल = 4 × 3 = 12 m²।

5. त्रिभुज A की भुजाएँ 5, 12, 13 cm हैं। समरूप त्रिभुज B की सबसे छोटी भुजा 15 cm है। बाकी भुजाएँ?

k = 15 ÷ 5 = 3। भुजाएँ: 12 × 3 = 36 cm, 13 × 3 = 39 cm।

6. एक खिलौना कार k = 1/20 पैमाने पर बनी है। असली कार की छत का क्षेत्रफल 4 m² है। मॉडल की छत का क्षेत्रफल?

क्षेत्रफल k² = 1/400 से बदलता है। 4 m² ÷ 400 = 0.01 m² = 100 cm²।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. घन के कितने शीर्ष होते हैं?
2. कौन-सी आकृति 3D है?
3. आकार और माप दोनों एक जैसे हों तो आकृतियाँ…
4. कौन-सी सम आकृति अकेले फ़र्श नहीं ढक सकती?
5. 1 : 100 के नक़्शे पर 5 cm का मतलब…

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

2D और 3D आकृतियों में क्या अंतर है?

2D आकृतियाँ सपाट होती हैं, सिर्फ़ लंबाई और चौड़ाई। 3D में गहराई भी होती है, इसलिए उनके फलक, किनारे और शीर्ष होते हैं।

ठोस के लिए ऑयलर का सूत्र क्या है?

सपाट फलकों वाले, बिना छेद के ठोस के लिए: फलक + शीर्ष − किनारे = 2।

पैमाना 1 : 100 का क्या मतलब है?

चित्र पर हर 1 इकाई असल में उसी इकाई की 100 के बराबर है, यानी 1 cm = 1 m।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

कनाडा (ओंटारियो)Grade 8E. Spatial Sense
कनाडा (ओंटारियो)Grade 9E. Geometry and Measurement
कनाडा (ओंटारियो)Grade 10Measurement and Geometry
कनाडा (ओंटारियो)Grade 11C. Geometry and Trigonometry
स्पेन2º ESOSpatial sense
स्पेन3º ESOSpatial sense
स्पेन4º ESOSpatial sense
स्पेन4º ESOSpatial sense

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