১. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
বামপক্ষ $=\left|\begin{matrix}y z & z x & x y \\ \frac{1}{x} & \frac{1}{y} & \frac{1}{z} \\ P & Q & R\end{matrix}\right|$
$=\left|\begin{matrix}\frac{x y z}{x} & \frac{x y z}{y} & \frac{x y z}{z} \\ \frac{1}{x} & \frac{1}{y} & \frac{1}{z} \\ p & Q & R\end{matrix}\right|$
$=x y z\left|\begin{matrix}\frac{1}{x} & \frac{1}{y} & \frac{1}{z} \\ \frac{1}{x} & \frac{1}{y} & \frac{1}{z} \\ P & Q & R\end{matrix}\right|$
$=x y z \times 0 $
$[\because$ প্রথম দুইটি সারি একই]
= 0 = ডানপক্ষ
$\therefore\left|\begin{matrix}\mathrm{yz} & \mathrm{zx} & \mathrm{xy} \\ \frac{1}{\mathrm{x}} & \frac{1}{\mathrm{y}} & \frac{1}{\mathrm{z}} \\ \mathrm{P} & \mathrm{Q} & \mathrm{R}\end{matrix}\right|=0$. (দেখানো হলো)
এখানে $xyz\ne0$, যাতে মূল নির্ণায়কের ভগ্নাংশগুলি সংজ্ঞায়িত
দেওয়া আছে, $A=\left[\begin{matrix}x y & y z & z x \\ x^2 & y^2 & z^2 \\ x & y & z\end{matrix}\right]$
$\therefore |A| =\left|\begin{matrix}x y & y z & z x \\ x^2 & y^2 & z^2 \\ x & y & z\end{matrix}\right|$
$=x y z\left|\begin{matrix}y & z & x \\ x & y & z \\ 1 & 1 & 1\end{matrix}\right| $
$=x y z\left|\begin{matrix}y-x & z-x & x \\ x-z & y-z & z \\ 1-1 & 1-1 & 1\end{matrix}\right|$
$\left[\begin{matrix}\because c_1^{\prime}=c_1-c_3 \\ c_2^{\prime}=c_2-c_3\end{matrix}\right] $
$=x y z\left|\begin{matrix}y-x & z-x & x \\ x-z & y-z & z \\ 0 & 0 & 1\end{matrix}\right|$
$=x y z\left|\begin{matrix}y-x & z-x \\ x-z & y-z\end{matrix}\right|$
$=x y z\{(y-x)(y-z)-(x-z)(z-x)\} $
$=x y z\left(y^2-y z-x y+z x-z x+x^2+z^2-z x\right) $
$=x y z\left(x^2+y^2+z^2-x y-y z-z x\right) $
$=x y z \times \frac{1}{2}\left(2 x^2+2 y^2+2 z^2-2 x y-2 y z-2 z x\right) $
$=\frac{1}{2} x y z\left(x^2-2 x y+y^2+y^2-2 y z+z^2+z^2-2 z x+x^2\right) $
$=\frac{1}{2} x y z\left\{(x-y)^2+(y-z)^2+(z-x)^2\right\} $
$|A|=0 $ এবং $ x y z \neq 0 $ হলে, $(x-y)^2+(y-z)^2+(z-x)^2=0$
কতগুলো বর্গরাশির যোগফল শূন্য হলে, তাদের প্রত্যেকটি রাশির মান আলাদা আলাদাভাবে শূন্য হয়.
$\therefore(x-y)^2=0 $
বা, $x-y=0 $
বা, $ x=y$
এবং $(\mathrm{y}-\mathrm{z})^2=0$
বা, $y-z=0$
বা, $y=z$
এবং $(z-x)^2=0$
বা, $\mathrm{z}-\mathrm{x}=0$
বা, $z=x$
$\therefore x=y=z$. (দেখানো হলো)
বর্গের যোগফল যুক্তিতে $x,y,z$ বাস্তব সংখ্যা ধরা হয়েছে
দেওয়া আছে, $A=\left[\begin{matrix}x y & y z & z x \\ x^2 & y^2 & z^2 \\ x & y & z\end{matrix}\right]$
$\mathrm{x}=\mathrm{y}=\mathrm{z}=1$ হলে, $A=\left[\begin{matrix}1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1\end{matrix}\right]$
$\therefore A+2 I_3 $
$=\left[\begin{matrix}1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1\end{matrix}\right]+2\left[\begin{matrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1\end{matrix}\right]+\left[\begin{matrix}2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2\end{matrix}\right]$
$=\left[\begin{matrix}3 & 1 & 1 \\ 1 & 3 & 1 \\ 1 & 1 & 3\end{matrix}\right]=B$ (ধরি)
$\therefore |B| =\left|\begin{matrix}3 & 1 & 1 \\ 1 & 3 & 1 \\ 1 & 1 & 3\end{matrix}\right| $
$=3(9-1)-1(3-1)+1(1-3)$
$=24-2-2=20 \neq 0$
$\therefore \mathbf{B}^{-1}$ নির্ণয়যোগ্য.
Adj $B=\left[\begin{matrix}B_{11} & B_{12} & B_{13} \\ B_{21} & B_{22} & B_{23} \\ B_{31} & B_{32} & B_{33}\end{matrix}\right]^{\mathrm{T}}$
B এর সহগসমূহ,
$B_{11}=\left|\begin{matrix}3 & 1 \\ 1 & 3\end{matrix}\right|=9-1=8 . $
$B_{12}=-\left|\begin{matrix}1 & 1 \\ 1 & 3\end{matrix}\right|=-(3-1)=-2$
$B_{13}=\left|\begin{matrix}1 & 3 \\ 1 & 1\end{matrix}\right|=1-3=-2$
$B_{21}=-\left|\begin{matrix}1 & 1 \\ 1 & 3\end{matrix}\right|=-(3-1)=-2$
$B_{22}=\left|\begin{matrix}3 & 1 \\ 1 & 3\end{matrix}\right|=9-1=8$
$B_{23}=-\left|\begin{matrix}3 & 1 \\ 1 & 1\end{matrix}\right|=-(3-1)=-2$
$B_{31}=\left|\begin{matrix}1 & 1 \\ 3 & 1\end{matrix}\right|=1-3=-2$
$\mathrm{B}_{32}=-\left|\begin{matrix}3 & 1 \\ 1 & 1\end{matrix}\right|=-(3-1)=-2 $
$ \mathrm{~B}_{33}=\left|\begin{matrix}3 & 1 \\ 1 & 3\end{matrix}\right|=9-1=8$
$Adj \mathrm{B}=\left[\begin{matrix}8 & -2 & -2 \\ -2 & 8 & -2 \\ -2 & -2 & 8\end{matrix}\right]^{\mathrm{T}}$
$=\left[\begin{matrix}8 & -2 & -2 \\ -2 & 8 & -2 \\ -2 & -2 & 8\end{matrix}\right] $
$ \therefore\left(\mathrm{A}+2 \mathrm{I}_3\right)^{-1}=\mathrm{B}^{-1}$
$=\frac{1}{|B|} \operatorname{Adj} B=\frac{1}{20}\left[\begin{matrix}8 & -2 & -2 \\ -2 & 8 & -2 \\ -2 & -2 & 8\end{matrix}\right]$
$=\left[\begin{matrix}\frac{8}{20} & \frac{-2}{20} & \frac{-2}{20} \\ \frac{-2}{20} & \frac{8}{20} & \frac{-2}{20} \\ \frac{-2}{20} & \frac{-2}{20} & \frac{8}{20}\end{matrix}\right]$
$=\left[\begin{matrix}\frac{2}{5} & -\frac{1}{10} & -\frac{1}{10} \\ -\frac{1}{10} & \frac{2}{5} & -\frac{1}{10} \\ -\frac{1}{10} & -\frac{1}{10} & \frac{2}{5}\end{matrix}\right]$
নির্ণেয় $\left(A+2 I_3\right)^{-1}=\left[\begin{matrix}\frac{2}{5} & -\frac{1}{10} & -\frac{1}{10} \\ -\frac{1}{10} & \frac{2}{5} & -\frac{1}{10} \\ -\frac{1}{10} & -\frac{1}{10} & \frac{2}{5}\end{matrix}\right]$.
২. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দেওয়া আছে, AB রেখার সমীকরণ,
$2 x+y+2=0$ ............ (i)
বা, $2 x+y=-2$
বা, $\frac{x}{-1}+\frac{y}{-2}=1$
$\therefore A B$ রেখা $y$-অক্ষকে $B(0,-2)$ বিন্দুতে ছেদ করে.
$\mathrm{B}(0,-2), \mathrm{D}(8,2)$
$AD || XOX'$ বলে, A বিন্দুর কোটি $= D$ বিন্দুর কোটি $=2$
$A(-2,2),B(0,-2),C(6,-4),D(8,2)$ এবং $AC,BD$-এর ছেদবিন্দু $P$. $AP:PC=m:n$
ধরি, A বিন্দুর স্থানাঙ্ক $(a, 2)$
আবার, (i) নং রেখাটি $A(a, 2)$ বিন্দুগামী
$\therefore 2 a+2+2=0 $
বা, $ 2 a=-4 $
$ \therefore a=-2 $
$\therefore $ A বিন্দুর স্থানাঙ্ক $(-2,2)$
$\therefore \mathrm{A}(-2,2), \mathrm{C}(6,-4)$
ধরি, AC রেখাংশকে BD রেখা P বিন্দুতে $m : n$ অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে.
$\therefore P $ বিন্দুর স্থানাঙ্ক $=\left(\frac{6 m-2 n}{m+n}, \frac{-4 m+2 n}{m+n}\right)$
এখন, B, P ও D একই সরলরেখায় অবস্থিত বলে,
PB এর ঢাল $=\mathrm{BD}$ এর ঢাল
বা, $\frac{\frac{-4 m+2 n}{m+n}+2}{\frac{6 m-2 n}{m+n}-0}=\frac{2+2}{8-0}$
বা, $\frac{-4 m+2 n+2 m+2 n}{6 m-2 n}=\frac{1}{2}$
বা, $\frac{-2 m+4 n}{6 m-2 n}=\frac{1}{2}$
বা, $6 m-2 n=-4 m+8 n$
বা, $10 \mathrm{~m}=10 \mathrm{n}$
বা, $\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{n}}=\frac{1}{1}$
$\therefore \mathrm{m}: \mathrm{n}=1: 1$
$\therefore A C$ রেখাংশকে BD সরলরেখা $1: 1$ অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে.
৩. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দেওয়া আছে, $\mathrm{x}=\mathrm{t}$
$ y=3 t+1$
বা, $y=3 x+1$ ........... (1)
ধরি, (1)নং রেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ,
$y-3 x+k=0$
(2)নং রেখাটি $(1,3)$ বিন্দুগামী, সুতরাং $3-3+\mathrm{k}=0$
$\therefore \mathrm{k}=0$
$k$ এর মান (2) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই, $y-3 x=0$
$\therefore$ নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ : $\mathrm{y}-3 \mathrm{x}=0$.
৪. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দেওয়া আছে,
$r=8 \cos \theta-6 \sin \theta$
বা, $r^2=8 r \cos \theta-6 r \sin \theta$
বা, $x^2+y^2=8 x-6 y$
$\left[x=r \cos \theta, y=r \sin \theta\right.$ এবং $\left.x^2+y^2=r^2\right]$
বা, $x^2+y^2-2.4 . x+2.3 . y+0=0$ '
$\therefore $ বৃত্তটির ব্যাসার্ধ,$ \mathrm{r} =\sqrt{\mathrm{g}^2+f^2-\mathrm{c}} $
$=\sqrt{(-4)^2+3^2-0} $
$=\sqrt{16+9-0}=5$ একক
নির্ণেয় ব্যাসার্ধ 5 একক.
৫. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দৃশ্যকল্প-১ : $4 \cos ^3 \mathrm{~A}-\cos \theta=3 \cos \mathrm{~A}$
দৃশ্যকল্প-২ : $\cot \mathrm{A}+\cot \mathrm{B}+\cot \mathrm{C}$ $=\cot \mathrm{A} \cot \mathrm{B} \cot \mathrm{C}$.
৬. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
আমরা জানি, $\tan 45^{\circ}=1$
বা, $\tan \left(22^{\circ}+23^{\circ}\right)=1$
বা, $\frac{\tan 22^{\circ}+\tan 23^{\circ}}{1-\tan 22^{\circ} \tan 23^{\circ}}=1$
$\left[\because \tan (\mathrm{~A}+\mathrm{B})=\frac{\tan \mathrm{A}+\tan \mathrm{B}}{1-\tan \mathrm{A} \cdot \tan \mathrm{B}}\right]$
বা, $\tan 22^{\circ}+\tan 23^{\circ}$
$=1-\tan 22^{\circ} \tan 23^{\circ}$
$\therefore \tan 22^{\circ}+\tan 23^{\circ}$
$=1-\tan 22^{\circ} \tan 23^{\circ}$. (দেখানো হলো)
ত্রিভূজে $P+Q+R=\pi$. প্রদত্ত সমতা থেকে $\sin P-\sin Q=\cos Q-\cos P,$ অর্থাৎ $2\sin\frac{P-Q}{2}\left(\cos\frac{P+Q}{2}-\sin\frac{P+Q}{2}\right)=0.$ প্রথম গুণক শূন্য হলে, $-\pi
৭. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দৃশ্যকল্প-১ : $\mathrm{m} \cot ^{-1} \mathrm{x}=\cot ^{-1} \mathrm{y}$
দৃশ্যকল্প-২ : $f(\mathrm{x})=\mathrm{x}-\mathrm{x}^2-\mathrm{x}^3$.
দেওয়া আছে, $f(\mathbf{x})=\mathbf{x}^2$
$\therefore f(x+h)=(x+h)^2 $
এখন, $ \lim _{h \rightarrow 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h} $
$=\lim _{h \rightarrow 0} \frac{(x+h)^2-x^2}{h}$
$=\lim _{h \rightarrow 0} \frac{x^2+2 h x+h^2-x^2}{h} $
$=\lim _{h \rightarrow 0} \frac{2 h x+h^2}{h} $
$=\lim _{h \rightarrow 0} \frac{h(2 x+h)}{h} $
$=\lim _{h \rightarrow 0} 2 x+h=2 x+0=2 x$
নির্ণেয় মান: $2x$
৮. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
ধরি, $\cos x=z$
বা, $-\sin x d x=d z$
$\int \tan x d x =\int \frac{\sin x}{\cos x} d x $
$=\int-\frac{d z}{z} $
$=-\ln |z|+c $
$=\ln \left|z^{-1}\right|+c $
$=\ln \left|\frac{1}{z}\right|+c$
$=\ln \left|\frac{1}{\cos x}\right|+c=\ln |\sec x|+c$
$\therefore \int \tan x d x=\ln |\sec x|+c$ (দেখানো হলো)
দেওয়া আছে, $f(\mathrm{x})=\mathrm{x}+1$ এবং $\mathrm{g}(\mathrm{x})=\mathrm{e}^{\mathrm{x}}$
এখন, $\int \frac{f(x-1) g(x)}{\{f(x)\}^2} d x$
$=\int \frac{x e^x}{(x+1)^2} d x $
$=\int e^x\left[\frac{x+1-1}{(x+1)^2}\right] d x $
$=\int e^x\left[\frac{x+1}{(x+1)^2}-\frac{1}{(x+1)^2}\right] d x $
$=\int e^x\left[\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\right] d x $
$=\int e^x\left[\frac{1}{x+1}+\frac{d}{d x}\left(\frac{1}{x+1}\right)\right] d x $
$=\frac{e^x}{x+1}+c$
$\left[\because \int e^x\left(f(x)+f^{\prime}(x)\right) d x=e^x f(x)+c\right] $
$\therefore \int \frac{f(x-1) g(x)}{\{f(x)\}^2} d x=\frac{e^x}{x+1}+c$
নির্ণেয় যোগজফল : $\frac{e^x}{x+1}+c$