एक वृत्त में एक जीवाAB खींचिए। जीवा वृत्तीय क्षेत्र को दो भागों में बाँट देती है, जिनमें से प्रत्येक को वृत्तखंड कहते हैं। छोटा भाग (जीवा द्वारा केंद्र से दूर काटा गया) लघु वृत्तखंड है; बड़ा भाग दीर्घ वृत्तखंड है। त्रिज्यखंडों की तरह ही, जब तक अन्यथा न कहा जाए, "वृत्तखंड" का अर्थ लघु वृत्तखंड होता है।
अंतर पर ध्यान दीजिए: एक त्रिज्यखंड दो त्रिज्याओं और एक चाप से घिरा होता है; एक वृत्तखंड एक जीवा और एक चाप से घिरा होता है।
वृत्तखंड का क्षेत्रफल = त्रिज्यखंड − त्रिभुज
यह मुख्य विचार है। लघु वृत्तखंड APB और त्रिभुज OAB मिलकर त्रिज्यखंड OAPB बनाते हैं। इसलिए वृत्तखंड वह है जो त्रिज्यखंड में से त्रिभुज हटाने पर बचता है:
वृत्तखंडकाक्षेत्रफल=त्रिज्यखंडकाक्षेत्रफल−त्रिभुजकाक्षेत्रफलOAB=360θπr2−(क्षेत्रफल△OAB).
त्रिभुज OAB की दो भुजाएँ त्रिज्या r के बराबर हैं और उनके बीच कोण θ है, इसलिए इसके क्षेत्रफल का एक संक्षिप्त सूत्र है
क्षेत्रफल△OAB=21r2sinθ.
मुख्य बिंदु: वृत्तखंड = त्रिज्यखंड − त्रिभुज। त्रिज्यखंड 360θπr2 से और त्रिभुज 21r2sinθ से प्राप्त कीजिए (या O से AB पर लंब डालकर)।
तीन मानक कोण
अधिकांश बोर्ड प्रश्नों में θ=90∘, 60∘ या 120∘ आते हैं। इन आकृतियों को सीखिए:
θ=90∘: त्रिभुज समकोण होता है, क्षेत्रफल =21r2। वृत्तखंड =4πr2−2r2=r2(4π−21)।
θ=60∘: त्रिभुज समबाहु होता है, क्षेत्रफल =43r2। वृत्तखंड =r2(6π−43)।
θ=120∘: त्रिभुज का क्षेत्रफल =21r2sin120∘=43r2। वृत्तखंड =r2(3π−43)।
दीर्घ वृत्तखंड (और दीर्घ त्रिज्यखंड)
दीर्घ भाग के लिए आपको शायद ही किसी नए सूत्र की आवश्यकता होती है — बस पूरे वृत्त में से लघु भाग घटा दीजिए:
दीर्घवृत्तखंड=πr2−लघुवृत्तखंड,दीर्घत्रिज्यखंड=πr2−लघुत्रिज्यखंड.
मुख्य बिंदु: पूरा वृत्त − लघु भाग = दीर्घ भाग। यह प्रतिवर्ती कोण के साथ पुनः गणना करने से तेज़ और सुरक्षित है।
हल किए गए उदाहरण
उदाहरण 1: 90∘ पर वृत्तखंड
10 सेमी त्रिज्या वाले एक वृत्त की एक जीवा केंद्र पर समकोण अंतरित करती है। संगत लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। (π=3.14)
हल:
त्रिज्यखंड =36090πr2=41×3.14×100=78.5 सेमी2।
त्रिभुज OAB (समकोण) =21×10×10=50 सेमी2।
वृत्तखंड =78.5−50=28.5 सेमी2।
अंतिम उत्तर: 28.5 सेमी2।
सारांश:90∘ पर त्रिभुज एक साधारण समकोण त्रिभुज होता है, क्षेत्रफल 21r2।
उदाहरण 2: 120∘ पर वृत्तखंड
21 सेमी त्रिज्या वाले एक वृत्त की एक जीवा केंद्र पर 120∘ का कोण अंतरित करती है। संगत लघु वृत्तखंड का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। (π=722,3=1.73)