১. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দৃশ্যকল্প-১ : $z=-2-2 \sqrt{3} i$ একটি জটিল রাশি .
দৃশ্যকল্প-২ : $z_1=1-i x ; z_2=a-i b ; a, b, x \in R ; i=\sqrt{-1}$.
দুঃখিত, কোনো সমাধান এখনও প্রদান করা হয়নি।
২. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দেওয়া আছে, $3 \mathrm{x}^2-\mathrm{mx}+25=0$ $.....(1)$
ধরি, $(i)$ নং সমীকরণের একটি মূল $\alpha$
$\therefore$ অপর মূলটি $3 \alpha$
এখন, $\alpha+3 \alpha=-\frac{-m}{3}$
বা, $4 \alpha=\frac{m}{3}$
বা, $\alpha=\frac{\mathrm{m}}{12}$ $.....(2)$
এবং $\alpha \cdot 3 \alpha=\frac{25}{3}$
বা, $\alpha^2=\frac{25}{9}$
$\therefore \alpha= \pm \frac{5}{3}$ $.....(3)$
$(2)$ নং ও $(3)$ নং সমীকরণ হতে পাই, $\frac{m}{12}= \pm \frac{5}{3}$
বা, $m= \pm \frac{5 \times 12}{3}$
$\therefore \mathrm{m}= \pm 20$
$\therefore \mathrm{m}$ এর মান : $\pm 20$.
৩. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দেওয়া আছে,
দ্বিঘাত সমীকরণের একটি মূল $\alpha = 3+2 i$
যেহেতু বাস্তব সহগবিশিষ্ট দ্বিঘাত সমীকরণের জটিল মূলগুলো অনুবন্ধী যুগল (Conjugate pair) হিসেবে থাকে,
$\therefore$ অপর মূলটি হবে, $\beta = 3-2 i$
মূলদ্বয়ের যোগফল $= \alpha + \beta = (3+2i) + (3-2i) = 6$
মূলদ্বয়ের গুণফল $= \alpha \beta = (3+2i)(3-2i) = 3^2 - (2i)^2 = 9 - 4i^2 = 9 - 4(-1) = 13 \quad [\because i^2 = -1]$
আমরা জানি,
নির্ণেয় দ্বিঘাত সমীকরণ:
$x^2 - (\text{মূলদ্বয়ের যোগফল})x + (\text{মূলদ্বয়ের গুণফল}) = 0$
$\therefore x^2 - 6x + 13 = 0$
নির্ণেয় সমীকরণ: $x^2 - 6x + 13 = 0$
দুঃখিত, কোনো সমাধান এখনও প্রদান করা হয়নি।
দেওয়া আছে,
$x=p \omega^2+q+r \omega$
$y=p \omega+q+r \omega^2$
এবং $x^3+y^3=0$
এখন, $x^3+y^3=0$
$\Rightarrow (x+y)(x^2-xy+y^2)=0$
$\Rightarrow (x+y)\{x^2+(\omega+\omega^2)xy+y^2\omega^3\}=0 \quad [\because 1+\omega+\omega^2=0 \Rightarrow -1 = \omega+\omega^2 \text{ এবং } \omega^3=1]$
$\Rightarrow (x+y)(x^2+\omega xy+\omega^2 xy+y^2\omega^3)=0$
$\Rightarrow (x+y)\{x(x+\omega y)+\omega^2 y(x+\omega y)\}=0$
$\Rightarrow (x+y)(x+\omega y)(x+\omega^2 y)=0$
এখান থেকে তিনটি শর্ত পাওয়া যায়.
হয়, $x+y=0$
$\Rightarrow (p \omega^2+q+r \omega) + (p \omega+q+r \omega^2) = 0$
$\Rightarrow p(\omega+\omega^2) + 2q + r(\omega+\omega^2) = 0$
$\Rightarrow p(-1) + 2q + r(-1) = 0 \quad [\because \omega+\omega^2=-1]$
$\Rightarrow -p + 2q - r = 0$
$\therefore 2q = p+r$
অথবা, $x+\omega y=0$
$\Rightarrow (p \omega^2+q+r \omega) + \omega(p \omega+q+r \omega^2) = 0$
$\Rightarrow p \omega^2+q+r \omega + p \omega^2+q \omega+r \omega^3 = 0$
$\Rightarrow 2p \omega^2 + q(1+\omega) + r(\omega+1) = 0 \quad [\because \omega^3=1]$
$\Rightarrow 2p \omega^2 + q(-\omega^2) + r(-\omega^2) = 0 \quad [\because 1+\omega=-\omega^2]$
$\Rightarrow \omega^2(2p - q - r) = 0$
$\Rightarrow 2p - q - r = 0 \quad [\because \omega \neq 0]$
$\therefore 2p = q+r$
অথবা, $x+\omega^2 y=0$
$\Rightarrow (p \omega^2+q+r \omega) + \omega^2(p \omega+q+r \omega^2) = 0$
$\Rightarrow p \omega^2+q+r \omega + p \omega^3+q \omega^2+r \omega^4 = 0$
$\Rightarrow p \omega^2+q+r \omega + p(1)+q \omega^2+r \omega = 0 \quad [\because \omega^3=1, \omega^4=\omega]$
$\Rightarrow p(1+\omega^2) + q(1+\omega^2) + 2r \omega = 0$
$\Rightarrow p(-\omega) + q(-\omega) + 2r \omega = 0 \quad [\because 1+\omega^2=-\omega]$
$\Rightarrow \omega(-p - q + 2r) = 0$
$\Rightarrow 2r - p - q = 0 \quad [\because \omega \neq 0]$
$\therefore 2r = p+q$
অতএব, $2 p=q+r$ অথবা $2 q=r+p$ অথবা $2 r=p+q$ (প্রমাণিত)
৪. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দুঃখিত, কোনো সমাধান এখনও প্রদান করা হয়নি।
দেওয়া আছে, $f(\theta)=\cos \theta$
এখন, $4 f(\theta) f(2 \theta) f(3 \theta)=1$, যখন $0^{\circ}<\theta<\pi$
বা. $4 \cos \theta \cos 2 \theta \cos 3 \theta=1$
বা, $(2 \cos \theta \cos 3 \theta)(2 \cos 2 \theta)=1$
বা, $(\cos 4 \theta+\cos 2 \theta)(2 \cos 2 \theta)=1$
বা, $2 \cos 4 \theta \cos 2 \theta+2 \cos ^2 2 \theta-1=0$
বা. $2 \cos 4 \theta \cos 2 \theta+\cos 4 \theta=0$
বা, $\cos 4 \theta(2 \cos 2 \theta+1)=0$
হয়, $\cos 4 \theta=0$
বা, $4 \theta=(2 n+1) \frac{\pi}{2}$,
যেখানে $\mathrm{n} \in \mathbb{Z}$
$\therefore \quad \theta=(2 n+1) \frac{\pi}{8}$
অথবা, $2 \cos 2 \theta+1=0$
বা, $2 \cos 2 \theta=-1$
বা, $\cos 2 \theta=-\frac{1}{2}=\cos \frac{2 \pi}{3}$
বা, $2 \theta=2 \mathrm{n} \pi \pm \frac{2 \pi}{3}$, যেখানে $\mathrm{n} \in \mathbb{Z}$
$\therefore \theta=n \pi \pm \frac{\pi}{3}$
$n = 0$ হলে, $\theta=\frac{\pi}{8}, \frac{\pi}{3}, \frac{-\pi}{3}$
$n = 1$হলে, $\theta=\frac{3 \pi}{8}, \frac{4 \pi}{3}, \frac{2 \pi}{3}$
$n = -1$হলে, $\theta=-\frac{\pi}{8},-\frac{2 \pi}{3},-\frac{4 \pi}{3}$
$n = 2$ হলে, $\theta=\frac{5 \pi}{8}, \frac{7 \pi}{3}, \frac{5 \pi}{3}$
$n = 3$ হলে, $\theta=\frac{7 \pi}{8}, \frac{10 \pi}{3}, \frac{8 \pi}{3}$
$n = 4$ হলে, $\theta=\frac{9 \pi}{8}, \frac{13 \pi}{3}, \frac{11 \pi}{3}$
$0<\theta<\pi$ ব্যবধিতে $x=\frac{\pi}{8}, \frac{\pi}{3}, \frac{3 \pi}{8}, \frac{5 \pi}{8}, \frac{2 \pi}{3}, \frac{7 \pi}{8}$
নির্ণেয় সমাধান : $\theta=\frac{\pi}{8}, \frac{\pi}{3}, \frac{3 \pi}{8}, \frac{5 \pi}{8}, \frac{2 \pi}{3}, \frac{7 \pi}{8}$.
৫. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দৃশ্যকল্প-১:
পরাবৃত্তের শীর্ষের লেবেল $A(-2,2)$ এবং উপকেন্দ্রের লেবেল $S(-6,-6)$. নিয়ামক $MM\prime$ এবং নিয়ামকের পাদবিন্দু $Z$ দেখানো. রেখাচিত্রে অক্ষ অনুভূমিক আঁকা হলেও প্রদত্ত স্থানাঙ্কদ্বয় তা সমর্থন করে না; সমীকরণ নির্ণয়ে স্পষ্ট স্থানাঙ্ক ব্যবহার করতে হবে.
দৃশ্যকল্প -২ : $5 x^2+15 x-10 y-4=0$.
দেওয়া আছে, পরাবৃত্তের সমীকরণ, $\mathrm{x}^2=1-2 \mathrm{y}$
বা, $x^2=-2 y+1$
বা, $x^2=-2\left(y-\frac{1}{2}\right)$
বা, $x^2=-4 \cdot \frac{2}{4}\left(y-\frac{1}{2}\right)$
বা, $x^2=-4 \cdot \frac{1}{2}\left(y-\frac{1}{2}\right)$
বা, $X^2=-4 . a Y$
একে পরাবৃত্তের সাধারণ সমীকরণ $x^2=-4 a y$ এর সাথে তুলনা করে পাই,
উপকেন্দ্র $(0,-a)$
$X=0$
অর্থাৎ, $x=0$
এবং $\mathbf{Y}=-\mathbf{a}$
বা, $y-\frac{1}{2}=-\frac{1}{2}$
বা, $y=-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}=0$
$\therefore \mathrm{y}=\mathbf{0}$
$\therefore \quad$ উপকেন্দ্র $(0,0)$
নির্ণেয় উপকেন্দ্রের স্থানাঙ্ক $(0,0)$.
দেওয়া আছে, $5 x^2+15 x-10 y-4=0$
বা, $5\left(x^2+3 x\right)=10\left(y+\frac{2}{5}\right)$
বা, $x^2+2 \cdot x \cdot \frac{3}{2}+\left(\frac{3}{2}\right)^2-\left(\frac{3}{2}\right)^2=2\left(y+\frac{2}{5}\right)$
বা, $\left(x+\frac{3}{2}\right)^2=2 y+\frac{4}{5}+\frac{9}{4}$
বা, $\left(x+\frac{3}{2}\right)^2=2 y+\frac{61}{20}$
বা, $\left(x+\frac{3}{2}\right)^2=4\left(\frac{1}{2}\right)\left(y+\frac{61}{40}\right)$
বা, $X^2=4 a Y$
যেখানে, $X=x+\frac{3}{2}, Y=y+\frac{61}{40}$ এবং $a=\frac{1}{2}$
শীর্ষবিন্দু $(0,0)$ অর্থাৎ , $X=0$
বা, $x+\frac{3}{2}=0$
$\therefore \quad x=-\frac{3}{2}$
এবং $\mathrm{Y}=0$
বা, $y+\frac{61}{40}=0$
$\therefore \quad y=-\frac{61}{40}$
$\therefore$ শীর্ষবিন্দু $\left(-\frac{3}{2},-\frac{61}{40}\right)$
উপকেন্দ্র $(0, a)$ অর্থাৎ, $X=0$
বা, $x+\frac{3}{2}=0$
$\therefore \quad x=-\frac{3}{2}$
এবং $Y=a$
বা, $y+\frac{61}{40}=\frac{1}{2}$
বা, $y=\frac{1}{2}-\frac{61}{40}=\frac{-41}{40}$
উপকেন্দ্র, $S\left(-\frac{3}{2},-\frac{41}{40}\right)$
দিকাক্ষের সমীকরণ, $Y=-a$
বা, $y+\frac{61}{40}=-\frac{1}{2}$
বা, $y+\frac{61}{40}+\frac{1}{2}=0$
বা, $y+\frac{81}{40}=0$
$\therefore \quad 40 y+81=0$
উপকেন্দ্রিক লম্বের সমীকরণ, $\mathrm{Y}=\mathrm{a}$
বা, $y+\frac{61}{40}=\frac{1}{2}$
বা, $y+\frac{61}{40}-\frac{1}{2}=0$
বা, $y+\frac{41}{40}=0$
$\therefore \quad 40 y+41=0$
নির্ণেয় পরাবৃত্তটির শীর্ষবিন্দু $\left(-\frac{3}{2},-\frac{61}{40}\right)$, উপকেন্দ্র $\left(-\frac{3}{2},-\frac{41}{40}\right)$, দিকাক্ষের সমীকরণ $40 \mathrm{y}+81=0$ এবং উপকেন্দ্রিক লম্বের সমীকরণ $40 y+41=0$
৬. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
সমীকরণ $x=7$.
দৃশ্যকল্প-২: $f(\mathrm{x}, \mathrm{y})=4 \mathrm{x}^2-9 \mathrm{y}^2-16 \mathrm{x}+18 \mathrm{y}-29$.
বা, $\frac{x^2}{16}-\frac{y^2}{25}=1$.
বা, $\frac{x^2}{4^2}-\frac{y^2}{5^2}=1$, সমীকরণটিকে $\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$ এর সাথে তুলনা করে পাই,
$\therefore \quad a=4$ এবং $b=5$
$\therefore \quad$ উৎকেন্দ্রিকতা, $\mathrm{e}=\sqrt{1+\frac{\mathrm{b}^2}{\mathrm{a}^2}}=\sqrt{1+\frac{25}{16}}=\frac{\sqrt{41}}{4}$
$\therefore \quad$ উপকেন্দ্র $( \pm \mathrm{ae}, 0)=\left( \pm 4 . \frac{\sqrt{41}}{4}, 0\right)=( \pm \sqrt{41}, 0)$
নির্ণেয় উপকেন্দ্রের স্থানাঙ্ক $( \pm \sqrt{41}, 0)$.
দেওয়া আছে, কণিকের উপকেন্দ্র $S(3,-1)$
দিকাক্ষের সমীকরণ, $x=7$ বা, $x-7=0$
এবং উৎকেন্দ্রিকতা, $\mathrm{e}=\frac{1}{\sqrt{5}}<1$
$\therefore \quad$ কণিকটি একটি উপবৃত্ত.
ধরি, উপবৃত্তের উপরম্থ $P(x, y)$ একটি বিন্দু.
$\therefore \quad$ উপবৃত্তের সংজ্ঞানুসারে পাই, $\mathrm{SP}=$ $e.PM$
বা, $\quad \mathrm{SP}^2=\mathrm{e}^2 \mathrm{PM}^2$
বা, $(x-3)^2+(y+1)^2=\frac{1}{5}\left|\frac{x-7}{\sqrt{1^2+0^2}}\right|^2$
বা, $x^2-6 x+9+y^2+2 y+1=\frac{1}{5}\left(x^2-14 x+49\right)$
বা, $5 x^2-30 x+45+5 y^2+10 y+5=x^2-14 x+49$
বা, $4 x^2+5 y^2-16 x+10 y+1=0$
নির্ণেয় কণিকটির সমীকরণ, $4 x^2+5 y^2-16 x+10 y+1=0$.
এখন, $f(\mathbf{x}, \mathbf{y})=0$
বা, $4 x^2-9 y^2-16 x+18 y-29=0$
বা, $4\left(x^2-4 x\right)-9\left(y^2-2 y\right)-29=0$
বা, $4\left(x^2-2 . x .2+2^2-2^2\right)-9\left(y^2-2 . y .1+1^2-1^2\right)-29=0$
বা, $4(x-2)^2-16-9(y-1)^2+9-29=0$
বা, $4(x-2)^2-9(y-1)^2=36$
বা, $\frac{(x-2)^2}{9}-\frac{(y-1)^2}{4}=1$
বা, $\frac{(x-2)^2}{3^2}-\frac{(y-1)^2}{2^2}=1$
$\therefore$ ইহা একটি অধিবৃত্ত.
$\therefore \quad$ অধিবৃত্তটির অসীমতটের সমীকরণ, $\mathrm{y}-1= \pm \frac{2}{3}(\mathrm{x}-2)$
বা, $3 y-3= \pm(2 x-4)$
' + ' চিহ্ন নিয়ে, $3 \mathrm{y}-3=2 \mathrm{x}-4$
বা, $2 x-3 y-1=0$
'-' চিহ্ন নিয়ে, $3 y-3=-2 x+4$
বা, $2 x+3 y-7=0$
নির্ণেয় অসীমতটের সমীকরণ, $2 x-3 y-1=0,2 x+3 y-7=0$.
৭. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দৃশ্যকল্প-১:
$DEF$ ত্রিভুজের অন্তঃকেন্দ্র $I$. $I$ থেকে $D,E,F$ বরাবর যথাক্রমে $P,Q,R$ বল ক্রিয়াশীল.
দৃশ্যকল্প-২:
একই অনুভূমিক রেখায় $A,D,C,C\prime,B$ ক্রমান্বয়ে অবস্থিত. প্রথমে $A$-তে $P$ ও $B$-তে $Q$ ঊর্ধ্বমুখী; লব্ধি $C$-তে. $P$ বলকে $D$-তে সরালে লব্ধি $C\prime$-তে সরে. $AD=x$, $CC\prime=d$.
$A,D,C,C\prime,B$ একই রেখায়. $A$-তে $P$, $B$-তে $Q$ বলের লব্ধি $C$-তে; $P$-কে $AD=x$ সরালে লব্ধি $CC\prime=d$ সরে. সব বল ঊর্ধ্বমুখী.
এখানে, A ও B বিন্দুতে ক্রিয়াশীল P ও Q বলদ্বয়ের লব্ধি R; যা C বিন্দুতে ক্রিয়াশীল .
এক্ষেত্রে, $\mathrm{P} \cdot \mathrm{AC}=\mathrm{Q} \cdot \mathrm{BC}$
বা, $\frac{A C}{B C}=\frac{Q}{P}$
বা, $\frac{\mathrm{AC}+\mathrm{BC}}{\mathrm{BC}}=\frac{\mathrm{Q}+\mathrm{P}}{\mathrm{P}}$ [যোজন করে]
বা, $\frac{\mathrm{AB}}{\mathrm{BC}}=\frac{\mathrm{P}+\mathrm{Q}}{\mathrm{P}}$
বা, $(P+Q) \cdot B C=P \cdot A B$
$\therefore \quad B C=\frac{P}{P+Q} A B$
পরবর্তীতে P বলকে A বিন্দু হতে AD = x দূরত্বে D বিন্দুতে সরালে এর লব্ধি R ; যা C বিন্দু হতে $\mathrm{CC}^{\prime}=\mathrm{d}$ দূরত্বে $\mathrm{C}^{\prime}$ বিন্দুতে ক্রিয়া করে.
এক্ষেত্রে, $\mathrm{P} \cdot \mathrm{C}^{\prime} \mathrm{D}=\mathrm{Q} \cdot \mathrm{BC}^{\prime}$
বা, $\frac{C^{\prime} D}{B C^{\prime}}=\frac{Q}{P}$
বা, $\frac{\mathrm{C}^{\prime} \mathrm{D}+\mathrm{BC}^{\prime}}{\mathrm{BC}^{\prime}}=\frac{\mathrm{Q}+\mathrm{P}}{\mathrm{P}}$ [যোজন করে]
বা, $\frac{\mathrm{BD}}{\mathrm{BC}^{\prime}}=\frac{\mathrm{P}+\mathrm{Q}}{\mathrm{P}}$
বা, $(P+Q) B C^{\prime}=P \cdot B D$
$\therefore \quad \mathrm{BC}^{\prime}=\frac{\mathrm{P}}{\mathrm{P}+\mathrm{Q}} \mathrm{BD}$
এখন, $\mathrm{d}=\mathrm{CC}^{\prime}=\mathrm{BC}-\mathrm{BC}^{\prime}$
$\begin{aligned} & =\frac{P}{P+Q} A B-\frac{P}{P+Q} B D \\ & =\frac{P}{P+Q}(A B-B D) \\ & =\frac{P x}{P+Q}[\because A B-B D=A D=x]\end{aligned}$
$\therefore \quad d=\frac{P x}{P+Q}$. (প্রমাণিত)
৮. উদ্দীপকটি পড়ে প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও.
দৃশ্যকল্প-১: 60 মিটার উচ্চ স্তম্ভের শীর্ষ হতে আনুভূমিকের সাথে 30° কোণে 100 m/sec আদিবেগে একটি বস্তু নিক্ষিপ্ত হলো.
দৃশ্যকল্প-২ : একজন মোটর সাইকেল আরোহী 15 মিটার দূরে একজন অশ্বারোহীকে দেখতে পেয়ে স্থিরাবস্থা হতে 5 m/sec² ত্বরণে অশ্বারোহীর পশ্চাতে মোটর সাইকেল চালাতে লাগল. অশ্বারোহী 12.5 m/sec সমবেগে যাচ্ছিল.
এখানে,
আদিবেগ, $\mathbf{u}=0$
ত্বরণ, $\mathrm{a}=7 \mathrm{~ms}^{-2}$
আমরা জানি, t-তম সময়ে অতিক্রান্ত দূরত্ব,
$\mathrm{s}_{\mathrm{t}}=\mathrm{u}+\frac{1}{2} \mathrm{a} \cdot(2 \mathrm{t}-1)$
$\therefore \quad$ ৩য় সেকেন্ডে অতিক্রান্ত দূরত্ব
$s_3=0+\frac{1}{2} \times 7 \times(2 \times 3-1)=17.5 \mathrm{~m}$
$\therefore \quad$ কণাটি তৃতীয় সেকেন্ডে 17.5 m দূবত্ব অতিক্রম করবে.
মোটর সাইকেল আরোহী ও অশ্বারোহীর মধ্যবর্তী দূরত্ব 15 মিটার. মনে করি, এ সময় পরে অশ্বারোহীর আদি অবস্থান থেকে x মিটার দূরে মোটর সাইকেল আরোহী অশ্বারোহীকে ধরতে পারবে.
মোটরসাইকেল আরোহীর প্রাথমিক অবস্থান থেকে অশ্বারোহী $15$ মিটার সামনে; অশ্বারোহীর আদি অবস্থান থেকে মিলনস্থান $x$ মিটার সামনে.
অশ্বারোহীর জন্য : $s = vt$ বা, $x = 12.5 t$ ........$(i)$
মোটর সাইকেল আরোহীর জন্য :
$s=u t+\frac{1}{2} a t^2$
বা, $15+x=0 . t+\frac{1}{2} \times 5 \times t^2$
বা, $15+12.5 \mathrm{t}=\frac{5}{2} \mathrm{t}^2$
[$(i)$ নং হতে $x$ এর মান বসিয়ে]
বা, $5 t^2-25 t-30=0$
বা, $t^2-5 t-6=0$
বা, $t^2-6 t+t-6=0$
বা, $t(t-6)+1(t-6)=0$
বা, $(\mathrm{t}-6)(\mathrm{t}+1)=0$
হয়, $t-6=0$
$\therefore \quad t=6$
অথবা, $t+1=0$
বা, $\mathrm{t}=-1$ কিন্তু ইহা গ্রহণযোগ্য নয়. কারণ সময় কখনও ঋণাত্মক হয় না.
$(i)$ নং সমীকরণে, $t=6$ বসিয়ে পাই, $x=12.5 \times 6=75 \mathrm{~m}$ মোট্র সাইকেল আরোহীর মোট দূরত্ব $=15+x=(15+75) m=90 \mathrm{~m}$ অতএব; মোটরসাইকেল আরোহী $90 m$ দূরে অশ্বারোহীকে ধরতে পারবে.