১. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
$\left[\begin{matrix}m+4 & 6 \\ 4 & m+2\end{matrix}\right]$
ম্যাট্রিক্সটি ব্যতিক্রমী হলে,
$\left|\begin{matrix}m+4 & 6 \\ 4 & m+2\end{matrix}\right|=0$
বা, $(m+4)(m+2)-4 \times 6=0$
বা, $m^2+2 m+4 m+8-24=0$
বা, $m^2+6 m-16=0$
বা, $m^2+8 m-2 m-16=0$
বা, $m(m+8)-2(m+8)=0$
বা, $(m+8)(m-2)=0$
হয়, $m+8=0$
বা, $m=-8$
অথবা, $m-2=0$
বা, $m=2$
$\therefore \quad m=-8,2$
নির্ণেয় মান : $m=-8,2$.
দেওয়া আছে,
$A=\left[\begin{matrix}a+b & b+c & (a+b) x+(b+c) y \\ b & c & b x+c y \\ a x+b y & b x+c y & 0\end{matrix}\right]$
এবং $ f(x)=2 x^2-5 x+6 $
$\therefore f(A)=2 A^2-5 A+6 I$; যেখানে, $\mathrm{I}=\left[\begin{matrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{matrix}\right]$
$x = y = a = b = 1$ এবং $c = 2$ হলে,
$A =\left[\begin{matrix}1+1 & 1+2 & (1+1) \cdot 1+(1+2) \cdot 1 \\ 1 & 2 & 1 \cdot 1+2 \cdot 1 \\ 1 \cdot 1+1 \cdot 1 & 1 \cdot 1+2 \cdot 1 & 0\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}2 & 3 & 5 \\ 1 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 0\end{matrix}\right]$
এখন, $\mathrm{A}^2=\mathrm{A} . \mathrm{A}$
$=\left[\begin{matrix}2 & 3 & 5 \\ 1 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 0\end{matrix}\right]\left[\begin{matrix}2 & 3 & 5 \\ 1 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 0\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}4+3+10 & 6+6+15 & 10+9+0 \\ 2+2+6 & 3+4+9 & 5+6+0 \\ 4+3+0 & 6+6+0 & 10+9+0\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}17 & 27 & 19 \\ 10 & 16 & 11 \\ 7 & 12 & 19\end{matrix}\right]$
$ \therefore f(\mathrm{~A}) =2\left[\begin{matrix}17 & 27 & 19 \\ 10 & 16 & 11 \\ 7 & 12 & 19\end{matrix}\right]-5\left[\begin{matrix}2 & 3 & 5 \\ 1 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 0\end{matrix}\right]+6\left[\begin{matrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}34 & 54 & 38 \\ 20 & 32 & 22 \\ 14 & 24 & 38\end{matrix}\right]-\left[\begin{matrix}10 & 15 & 25 \\ 5 & 10 & 15 \\ 10 & 15 & 0\end{matrix}\right]+\left[\begin{matrix}6 & 0 & 0 \\ 0 & 6 & 0 \\ 0 & 0 & 6\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}34-10+6 & 54-15+0 & 38-25+0 \\ 20-5+0 & 32-10+6 & 22-15+0 \\ 14-10+0 & 24-15+0 & 38-0+6\end{matrix}\right] $
$=\left[\begin{matrix}30 & 39 & 13 \\ 15 & 28 & 7 \\ 4 & 9 & 44\end{matrix}\right]$
নির্ণেয় $f(\mathrm{~A})=\left[\begin{matrix}30 & 39 & 13 \\ 15 & 28 & 7 \\ 4 & 9 & 44\end{matrix}\right]$.
২. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
৩. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
$x$ অক্ষের ধনাত্মক দিকের সাথে উৎপন্ন কোণ
$=\cos ^{-1} \frac{1}{2}=\cos ^{-1} \cos 60^{\circ}=60^{\circ}$
আমরা জানি, মূলবিন্দুগামী রেখার সমীকরণ,
$y=m x$
বা, $\mathrm{y}=\tan 60^{\circ} \mathrm{x}$
বা, $y=\sqrt{3} x$
নির্ণেয় সমীকরণ, $y=\sqrt{3} x$.
$A(8,6)$, $B(-7,-2)$ এবং $P(1,1)$; $D$ হলো $P$ থেকে $AB$-তে অঙ্কিত লম্বের পাদবিন্দু
এখানে, $A(8, 6)$ ও $B(- 7, - 2)$ দুইটি বিন্দু.
AB রেখার ঢাল $=\frac{6+2}{8+7}=\frac{8}{15}$
AB রেখার সমীকরণ,
$(y-6)=\frac{8}{15}(x-8)$
বা, $15 y-90=8 x-64$
বা, $8 x-15 y+26=0$ .......... (i)
$\mathrm{PD} \perp \mathrm{AB}$,
PD রেখার ঢাল $=\frac{-1}{\frac{8}{15}}=\frac{-15}{8}$
PD রেখার সমীকরণ, $y-1=\frac{-15}{8}(x-1)$
বা, $8 y-8=-15 x+15$
বা, $15 x+8 y-23=0$ ......... (ii)
(i) নং ও (ii) নং রেখার ছেদবিন্দুই হবে নির্ণেয় পাদবিন্দুর স্থানাঙ্ক.
(i) নং কে 8 দ্বারা ও (ii) নং কে 15 দ্বারা গুণ করে যোগ করি,
$64 x-120 y+208=0$
$225 x+120 y-345=0$
('+' করে) $289x \quad -137=0$
বা,$x=\frac{137}{289}$
$x$ এর মান (ii) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই,
$15 \times \frac{137}{289}+8 y-23=0$
বা, $8 y=23-\frac{15 \times 137}{289}$
বা, $y=\frac{574}{289}$
$\therefore$ পাদবিন্দুর স্থানাঙ্ক $D \left(\frac{137}{289}, \frac{574}{289}\right) $
$\therefore \mathrm{PD} =\sqrt{\left(1-\frac{137}{289}\right)^2+\left(1-\frac{574}{289}\right)^2} $
$=\sqrt{\left(\frac{152}{289}\right)^2+\left(\frac{-285}{289}\right)^2}=\frac{19}{17}$ একক
$ \therefore \quad \mathrm{PD} =\frac{19}{17} $ একক. (দেখানো হলো)
৪. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দুটি বৃত্তের কেন্দ্র $C_1=(-3,-1)$ ও $C_2=(-4,-1/2)$; ব্যাসার্ধ যথাক্রমে $2$ ও $5/2$. বৃত্তদ্বয় $A,B$-তে ছেদ করে; $AB$ সাধারণ জ্যা
এখানে, $\mathrm{C}_1$ ও $\mathrm{C}_2$ বৃত্তের কেন্দ্র।
দেওয়া আছে, $\mathrm{C}_1(-3,-1)$, ব্যাসার্ধ, $\mathrm{r}_1=2$
ধরি, $m$ ঢালবিশিষ্ট এবং $(-1,3)$ বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ; যা অঙ্কিত বৃত্তের স্পর্শক.
$y-3=m(x+1)$
বা, $y-m x-m-3=0$ ......... (1)
প্রশ্নমতে,
$\left|\frac{-1+3 m-m-3}{\sqrt{1+m^2}}\right|=2$
বা, $\left|\frac{2 m-4}{\sqrt{1+m^2}}\right|=2$
বা, $\frac{4 m^2-16 m+16}{m^2+1}=4$ [উভয়পক্ষকে বর্গ করে]
বা, $4 m^2-16 m+16=4 m^2+4$
বা, $-16 m+16=4$
বা, $16-4=16 \mathrm{~m}$ বা, $\mathrm{m}=\frac{12}{16}$
$\therefore m=\frac{3}{4}$
তির্যক স্পর্শক অক্ষদ্বয়কে $D=(-5,0)$ ও $E=(0,15/4)$-এ ছেদ করে; $O$ মূলবিন্দু
m এর মান (1)নং এ বসিয়ে পাই,
$y-3=\frac{3}{4}(x+1)$
বা, $4 y-12=3 x+3$
বা, $4 y-3 x=3+12$
বা, $-3 x+4 y=15$
বা, $\frac{x}{-\frac{15}{3}}+\frac{y}{\frac{15}{4}}=1$ ........ (2)
স্পর্শকটি অক্ষদ্বয়কে $D(-5,0), B\left(0, \frac{15}{4}\right)$ বিন্দুতে ছেদ করে.
$\therefore \mathrm{O}(0,0), \mathrm{E}\left(0, \frac{15}{4}\right)$ এবং $\mathrm{D}(-5,0)$ বিন্দু দ্বারা গঠিত
$\triangle \mathrm{DEO}$ এর ক্ষেত্রফল $=\frac{1}{2} \times \mathrm{DO} \times \mathrm{OE}$ বর্গ একক
$=\frac{1}{2} \times 5 \times \frac{15}{4}$ বর্গ একক $=\frac{75}{8}$ বর্গ একক
নির্ণেয় ক্ষেত্রফল $\frac{75}{8}$ বর্গ একক.
আরেকটি স্পর্শক $x=-1$; এটি $Y$-অক্ষের সমান্তরাল, তাই অক্ষদ্বয়ের সঙ্গে সসীম ত্রিভুজ গঠন করে না. চাওয়া ক্ষেত্রফল তির্যক স্পর্শকের জন্য
$\mathrm{C}_1(-3,-1)$ কেন্দ্র এবং 2 ব্যাসার্ধবিশিষ্ট বৃত্তের সমীকরণ,
$(x+3)^2+(y+1)^2=4$
বা, $x^2+6 x+9+y^2+2 y+1=4$
বা, $x^2+y^2+6 x+2 y+6=0$
আরার, $\mathrm{C}_2\left(-4,-\frac{1}{2}\right)$ কেন্দ্র এবং $\frac{5}{2}$ ব্যাসার্ধবিশিষ্ট বৃত্তের সমীকরণ,
$(x+4)^2+\left(y+\frac{1}{2}\right)^2=\frac{25}{4}$
বা, $x^2+8 x+16+y^2+y+\frac{1}{4}=\frac{25}{4}$
বা, $x^2+y^2+8 x+y+16+\frac{1}{4}-\frac{25}{4}=0$
বা, $x^2+y^2+8 x+y+\frac{64+1-25}{4}=0$
বা, $x^2+y^2+8 x+y+\frac{40}{4}=0$
$\therefore x^2+y^2+8 x+y+10=0$ ......... (2)
বৃত্তদ্বয়ের সাধারণ জ্যা AB এর সমীকরণ,
$x^2+y^2+6 x+2 y+6-x^2-y^2-8 x-y-10=0$
বা, $-2 x+y-4=0$
$\therefore 2 x-y+4=0$ ......... (3)
AB কে ব্যাস ধরে বৃত্তের সমীকরণ,
$x^2+y^2+6 x+2 y+6+k(2 x-y+4)=0$ ......... (4)
বা, $x^2+y^2+2(k+3) x+\frac{2(2-k) y}{2}+6+4 k=0$
$\therefore$ বৃত্তটির কেন্দ্র $(-\mathrm{g},-f)=\left(-\mathrm{k}-3, \frac{\mathrm{k}-2}{2}\right)$ যা AB রেখার উপর অবস্থিত.
$\therefore 2(-k-3)-\left(\frac{k-2}{2}\right)+4=0$
বা, $-2 k-6-\left(\frac{k-2}{2}\right)+4=0$
বা, $-2 k-2-\frac{k-2}{2}=0$
বা, $-4 k-4-k+2=0$
বা, $-5 \mathrm{k}-2=0$
বা, $5 \mathrm{k}=-2$
$\therefore \mathrm{k}=-\frac{2}{5}$
k-এর মান (4)নং এ বসিয়ে পাই,
$x^2+y^2+6 x+2 y+6-\frac{2}{5}(2 x-y+4)=0 $
বা, $ 5 x^2+5 y^2+30 x+10 y+30-4 x+2 y-8=0$
$ \therefore 5 x^2+5 y^2+26 x+12 y+22=0$
নির্ণেয় বৃত্তের সমীকরণ, $ 5 x^2+5 y^2+26 x+12 y+22=0 .$
৫. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
দেওয়া আছে, $\mathrm{A}=45^{\circ}, \mathrm{B}=30^{\circ}$
এবং বাহু, $\mathrm{C}=\sqrt{3}+1$ সে.মি.
$\therefore \angle \mathrm{ACB} =180^{\circ}-(\angle \mathrm{B}+\angle \mathrm{A}) $
$ =180^{\circ}-\left(30^{\circ}+45^{\circ}\right) $
$ =180^{\circ}-75^{\circ}=105^{\circ}$
ত্রিভুজ $ABC$-তে $\angle B=30^\circ$, $BC=a$, $CA=b$, $AB=c$
$\Delta \mathrm{ABC}-$ এ সাইন সূত্র প্রয়োগ করে পাই,
$ \frac{\mathrm{a}}{\sin \mathrm{~A}}=\frac{\mathrm{b}}{\sin \mathrm{~B}}=\frac{\mathrm{C}}{\sin \mathrm{C}} $
বা, $ \frac{\mathrm{a}}{\sin 45^{\circ}}=\frac{\mathrm{b}}{\sin 30^{\circ}}=\frac{\sqrt{3}+1}{\sin 105^{\circ}} \ldots \ldots \text { (i) } $
এখন, $ \sin 105^{\circ}=\sin \left(60^{\circ}+45^{\circ}\right)$
$=\sin 60^{\circ} \cos 45^{\circ}+\sin 45^{\circ} \cos 60^{\circ} $
$[\because \sin (A+B)=\sin A \cos B+\cos A \sin B] $
$ =\frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}}+\frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \frac{1}{2}=\frac{\sqrt{3}+1}{2 \sqrt{2}}$
(i) নং হতে পাই,
$\frac{a}{\sin 45^{\circ}}=\frac{b}{\sin 30^{\circ}}=\frac{\sqrt{3}+1}{\frac{\sqrt{3}+1}{2 \sqrt{2}}}$
বা, $\frac{\mathrm{a}}{\frac{1}{\sqrt{2}}}=\frac{\mathrm{b}}{\frac{1}{2}}=\frac{\sqrt{3}+1}{\frac{\sqrt{3}+1}{2 \sqrt{2}}}$
বা, $\sqrt{2} a=2 b=\frac{\sqrt{3}+1}{1} \times \frac{2 \sqrt{2}}{\sqrt{3}+1}$
বা, $ \sqrt{2} a=2 b=2 \sqrt{2}$
$ \therefore \sqrt{2} a=2 \sqrt{2} $
বা, $a=2$
এবং $2 b=2 \sqrt{2} $
$ \therefore b=\sqrt{2}$
$\therefore \triangle \mathrm{ABC} $ এর ক্ষেত্রফল $ =\frac{1}{2} \mathrm{ac} \sin \mathrm{~B} $ বর্গ একক
$ =\frac{1}{2} \times 2(\sqrt{3}+1) \times \sin 30^{\circ} $ বর্গ একক
$ =(\sqrt{3}+1) \times \frac{1}{2} $ বর্গ একক
$ =\frac{\sqrt{3}+1}{2} $ বর্গ একক $=\frac{1+\sqrt{3}}{2}$ বর্গ একক
নির্ণেয় ক্ষেত্রফল : $\frac{1+\sqrt{3}}{2}$ বর্গ একক.
৬. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও।
আমরা জানি, $\tan 45^{\circ}=1$
বা, $\tan \left(33^{\circ}+12^{\circ}\right)=1$
বা, $\frac{\tan 33^{\circ}+\tan 12^{\circ}}{1-\tan 33^{\circ} \tan 12^{\circ}}=1$
$\left[\because \tan (\mathrm{~A}+\mathrm{B})=\frac{\tan \mathrm{A}+\tan \mathrm{B}}{1-\tan \mathrm{A} \cdot \tan \mathrm{B}}\right]$
বা, $\tan 33^{\circ}+\tan 12^{\circ}=1-\tan 33^{\circ} \cdot \tan 12^{\circ}$
$\therefore \tan 33^{\circ}+\tan 12^{\circ}+\tan 33^{\circ} \tan 12^{\circ}=1$ (প্রমাণিত)
ত্রিভুজ $ABC$-তে $BC=a$, $CA=b$, $AB=c$
দেওয়া আছে,
$(a+b+c)(b+c-a)=3 b c$
বা, $\{(b+c)+a\}\{(b+c)-a\}=3 b c$
বা, $(b+c)^2-a^2=3 b c$
বা, $b^2+2 b c+c^2-a^2=3 b c$
বা, $b^2+c^2-a^2=3 b c-2 b c$,
বা, $b^2+c^2-a^2=b c$
বা, $\frac{b^2+c^2-a^2}{2 b c}=\frac{b c}{2 b c}$
বা, $\cos \mathrm{A}=\frac{1}{2}=\cos 60^{\circ}$
$\therefore \mathrm{A}=60^{\circ}$
আমরা জানি, ত্রিভুজের সাইন সূত্রানুসারে,
$\therefore \frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2 R $
$ \therefore a=2 R \sin A, b=2 R \sin B, $ $c=2 R \sin C$
এখন, $\frac{b+c}{2 a}=\frac{2 R \sin B+2 R \sin C}{2 \cdot 2 R \sin A}$ $=\frac{\sin B+\sin C}{2 \sin A}=\frac{2 \sin \frac{B+C}{2} \cos \frac{B-C}{2}}{2 \cdot 2 \sin \frac{A}{2} \cos \frac{A}{2}} $
$=\frac{\sin \left(\frac{\pi-A}{2}\right) \cos \frac{B-C}{2}}{2 \sin \frac{A}{2} \cos \frac{A}{2}}$ $[\because A+B+C=\pi]$
$= \frac{\cos \frac{A}{2} \cos \frac{B-C}{2}}{2 \sin \frac{A}{2} \cos \frac{A}{2}}$
$ = \frac{\cos \frac{B-C}{2}}{2 \sin 30^{\circ}}\left[\because A=60^{\circ}\right] $
বা, $ \frac{b+c}{2 a}= \cos \frac{B-C}{2} $
$\therefore \frac{b+c}{a}= 2 \cos \frac{B-C}{2} $ (দেখানো হলো)