ধরি,
$f(x)=x³+2x²-5x-6$
x = 2 বসিয়ে পাই,
f(2) = 8 + 8 − 10 − 6
= 0
তাই (x − 2) একটি উৎপাদক
ভাগ করে পাই,
$x³+2x²-5x-6$
$=(x-2)(x²+4x+3)$
$=(x-2)(x+1)(x+3)$
অতএব উৎপাদকে বিশ্লেষিত রাশি $(x-2)(x+1)(x+3)$
$P(x)=x³+3x²-10x-24$
উৎপাদকে বিশ্লেষণ করে পাই,
$P(x)=(x-3)(x+2)(x+4)$
লব ও হরের ঘাত সমান, তাই প্রথমে ভাগ করে পাই,
$\frac{3x³}{P(x)}=3+\frac{-9x²+30x+72}{(x-3)(x+2)(x+4)}$
ধরি,
$\frac{-9x²+30x+72}{(x-3)(x+2)(x+4)}=\frac{A}{x-3}+\frac{B}{x+2}+\frac{C}{x+4}$
x = 3, −2 এবং −4 বসিয়ে যথাক্রমে পাই,
$A=\frac{81}{35}$
$B=\frac{12}{5}$
$C=-\frac{96}{7}$
অতএব,
$\frac{3x³}{P(x)}=3+\frac{81}{35(x-3)}+\frac{12}{5(x+2)}-\frac{96}{7(x+4)}$
p, q, r অশূন্য ধরে,
$x=\frac{1}{p},\ y=\frac{1}{q},\ z=\frac{1}{r}$
তাহলে,
A = x³ + y³ + z³ − 3xyz
পরিচিত সূত্র অনুযায়ী,
$x³+y³+z³-3xyz$
$=(x+y+z)(x²+y²+z²-xy-yz-zx)$
A = 0 হলে,
x + y + z = 0
অথবা
x = y = z
যদি x = y = z হয়, তবে
$\frac{1}{p}=\frac{1}{q}=\frac{1}{r}$
অতএব p = q = r
আবার x + y + z = 0 হলে,
$\frac{1}{p}+\frac{1}{q}+\frac{1}{r}=0$
$\frac{qr+rp+pq}{pqr}=0$
অতএব pq + qr + rp = 0
সুতরাং p = q = r অথবা pq + qr + rp = 0
(iii) $1 + (3x-5)^{-1} + (3x-5)^{-2} + (3x-5)^{-3} + \ldots$
দেওয়া আছে,
প্রথম পদ $a=\frac{1}{2}$
এবং অসীমতক সমষ্টি $S_\infty=\frac{1}{3}$
গুণোত্তর ধারার সূত্র অনুযায়ী,
$S_\infty=\frac{a}{1-r}$
তাই,
$\frac{1}{3}=\frac{\frac{1}{2}}{1-r}$
1 − r = 3/2
$r=1-\frac{3}{2}$
$=-\frac{1}{2}$
অতএব সাধারণ অনুপাত $-\frac{1}{2}$
ধারাটি,
30 + 330 + 3330 + ⋯
k-তম পদ,
$T_k=30+300+3000+\cdots+3\times10^k$
$=\frac{10}{3}(10^k-1)$
তাই n সংখ্যক পদের যোগফল,
$S_n=\sum_{k=1}^{n}\frac{10}{3}(10^k-1)$
$=\frac{10}{3}\left(\sum_{k=1}^{n}10^k-n\right)$
এখন,
$\sum_{k=1}^{n}10^k=\frac{10(10^n-1)}{9}$
অতএব,
$S_n=\frac{10}{3}\left\{\frac{10(10^n-1)}{9}-n\right\}$
$=\frac{100(10^n-1)-90n}{27}$
ধারাটি,
$1+(3x-5)^{-1}+(3x-5)^{-2}+\cdots$
এখানে প্রথম পদ a = 1 এবং সাধারণ অনুপাত,
$r=\frac{1}{3x-5}$
অসীমতক সমষ্টি থাকার শর্ত,
$\left|\frac{1}{3x-5}\right|<1$
$|3x-5|>1$
অতএব x > 2 অথবা $x<\frac{4}{3}$
এখন,
$S_\infty=\frac{1}{1-\frac{1}{3x-5}}$
$=\frac{3x-5}{3x-6}$
$=\frac{3x-5}{3(x-2)}$
অতএব x > 2 অথবা $x<\frac{4}{3}$ হলে অসীমতক সমষ্টি $\frac{3x-5}{3(x-2)}$
(ii) $a^\frac{1}{x} = b^\frac{1}{y} = c^\frac{1}{z}$ এবং $abc = 1$।
ধরি,
$x^a=y^b=z^c=t$
তাহলে,
$x=t^{\frac{1}{a}},\ y=t^{\frac{1}{b}},\ z=t^{\frac{1}{c}}$
দেওয়া আছে,
y² = xz
তাই,
$t^{\frac{2}{b}}=t^{\frac{1}{a}+\frac{1}{c}}$
যদি t > 0 এবং t ≠ 1 হয়, তবে ঘাত তুলনা করে পাই,
$\frac{2}{b}=\frac{1}{a}+\frac{1}{c}$
অতএব $\frac{1}{a}+\frac{1}{c}=\frac{2}{b}$
তবে প্রশ্নে t ≠ 1 শর্তটি নেই
t = 1 হলে x = y = z = 1 নিয়ে যেকোনো অশূন্য a, b, c-এর জন্য প্রদত্ত সমীকরণগুলো সত্য, কিন্তু দাবিকৃত সম্পর্কটি অবশ্যই সত্য হয় না
অতএব t ≠ 1 শর্ত ছাড়া দাবিটি সর্বদা প্রমাণযোগ্য নয়
উদ্দীপকের লগারিদমগুলোকে যথাক্রমে $\log_p(qr)$, $\log_q(pr)$ ও $\log_r(pq)$ হিসেবে বিবেচনা করি
তাহলে,
m + 3 = logₚ(qr) + 1
$=\log_p(qr)+\log_p p$
$=\log_p(pqr)$
একইভাবে,
$n+4=\log_q(pqr)$
এবং
$k+5=\log_r(pqr)$
তাই,
$(m+3)^{-1}+(n+4)^{-1}+(k+5)^{-1}$
$=\frac{1}{\log_p(pqr)}+\frac{1}{\log_q(pqr)}+\frac{1}{\log_r(pqr)}$
ভিত্তি পরিবর্তনের সূত্র অনুযায়ী,
$=\log_{pqr}p+\log_{pqr}q+\log_{pqr}r$
$=\log_{pqr}(pqr)$
= 1
অতএব প্রমাণিত
ধরি,
$a^{\frac{1}{x}}=b^{\frac{1}{y}}=c^{\frac{1}{z}}=t$
তাহলে,
a = tˣ, b = tʸ এবং c = tᶻ
আবার abc = 1
তাই,
$t^{x+y+z}=1$
t ≠ 1 হলে x + y + z = 0
এখন ধরি,
A = aˣ, B = aʸ এবং C = aᶻ
তাহলে ABC = 1
প্রথম পদ,
$\frac{1}{a^y+a^{-z}+1}$
$=\frac{1}{B+AB+1}$
কারণ $a^{-z}=a^{x+y}=AB$
দ্বিতীয় পদ,
$\frac{1}{a^z+a^{-x}+1}$
$=\frac{1}{C+BC+1}$
লব ও হরকে AB দ্বারা গুণ করে পাই,
$=\frac{AB}{1+B+AB}$
তৃতীয় পদ,
$\frac{1}{a^x+a^{-y}+1}$
$=\frac{1}{A+AC+1}$
লব ও হরকে B দ্বারা গুণ করে পাই,
$=\frac{B}{1+B+AB}$
অতএব প্রদত্ত যোগফল,
$=\frac{1+AB+B}{1+B+AB}$
= 1
t = 1 হলেও a = b = c = 1 এবং প্রতিটি পদ 1/3 হওয়ায় যোগফল 1
অতএব প্রমাণিত
P বিন্দুর স্থানাঙ্ক (−3, 4) এবং রেখার ঢাল −4
বিন্দু-ঢাল সূত্র অনুযায়ী,
y − 4 = −4(x + 3)
y − 4 = −4x − 12
অতএব রেখার সমীকরণ,
4x + y + 8 = 0
P(−3, 4), Q(−5, −6), R(3, −6) এবং S(5, 4)
PQ রেখার ঢাল,
$m_{PQ}=\frac{-6-4}{-5-(-3)}$
$=\frac{-10}{-2}$
= 5
RS রেখার ঢাল,
$m_{RS}=\frac{4-(-6)}{5-3}$
$=\frac{10}{2}$
= 5
অতএব PQ ∥ RS
আবার Q ও R-এর y-স্থানাঙ্ক সমান এবং P ও S-এর y-স্থানাঙ্ক সমান
তাই QR ∥ PS
চতুর্ভুজটির উভয় জোড়া বিপরীত বাহু পরস্পর সমান্তরাল
অতএব PQRS একটি সামান্তরিক
Q(−5, −6) ও S(5, 4) বিন্দুদ্বয়ের সংযোজক রেখার ঢাল,
$m_{QS}=\frac{4-(-6)}{5-(-5)}$
$=\frac{10}{10}$
= 1
Q বিন্দু ব্যবহার করে রেখার সমীকরণ,
y + 6 = 1(x + 5)
y = x − 1
রেখাটি y-অক্ষকে A বিন্দুতে ছেদ করে, তাই x = 0
y = −1
অতএব A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (0, −1)
(3, 4) ও (−3, 6) বিন্দুদ্বয়ের সংযোজক রেখার ঢাল,
$m=\frac{6-4}{-3-3}$
$=\frac{2}{-6}$
$=-\frac{1}{3}$
রেখাটি x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সাথে θ কোণ উৎপন্ন করলে,
tan θ = m
$=-\frac{1}{3}$
রেখার ঢাল ঋণাত্মক এবং 0 < θ < π
তাই θ দ্বিতীয় চতুর্ভাগের কোণ
অতএব θ একটি স্থূলকোণ
P, Q, R ও S বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে $\vec{p},\vec{q},\vec{r},\vec{s}$ ধরি
X, Y, Z ও M যথাক্রমে PQ, QR, RS ও SP-এর মধ্যবিন্দু
তাই,
$\vec{x}=\frac{\vec{p}+\vec{q}}{2}$
$\vec{y}=\frac{\vec{q}+\vec{r}}{2}$
$\vec{z}=\frac{\vec{r}+\vec{s}}{2}$
$\vec{m}=\frac{\vec{s}+\vec{p}}{2}$
এখন,
$\vec{XY}=\vec{y}-\vec{x}$
$=\frac{\vec{r}-\vec{p}}{2}$
এবং
$\vec{MZ}=\vec{z}-\vec{m}$
$=\frac{\vec{r}-\vec{p}}{2}$
তাই $\vec{XY}=\vec{MZ}$
একইভাবে,
$\vec{YZ}=\frac{\vec{s}-\vec{q}}{2}$
এবং
$\vec{XM}=\frac{\vec{s}-\vec{q}}{2}$
তাই $\vec{YZ}=\vec{XM}$
অতএব XYZM-এর উভয় জোড়া বিপরীত বাহু সমান ও সমান্তরাল
সুতরাং XYZM একটি সামান্তরিক
P, Q, R ও S বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে $\vec{p},\vec{q},\vec{r},\vec{s}$ ধরি
D ও E যথাক্রমে PQ ও SR বাহুর মধ্যবিন্দু
তাই,
$\vec{d}=\frac{\vec{p}+\vec{q}}{2}$
এবং
$\vec{e}=\frac{\vec{s}+\vec{r}}{2}$
অতএব,
$\vec{DE}=\vec{e}-\vec{d}$
$=\frac{1}{2}\{(\vec{s}-\vec{p})+(\vec{r}-\vec{q})\}$
$=\frac{1}{2}(\vec{PS}+\vec{QR})$
দেওয়া আছে PS ∥ QR
তাই $\vec{PS}$ ও $\vec{QR}$ সমান্তরাল
অতএব $\vec{DE}$-ও তাদের সমান্তরাল
সুতরাং DE ∥ PS ∥ QR
এবং,
$DE=\frac{1}{2}(PS+QR)$
প্রশ্নে DE ∥ PS ∥ SR লেখা হয়েছে, কিন্তু উদ্দীপক অনুযায়ী সঠিক সম্পর্ক DE ∥ PS ∥ QR
(ii) $P = \sec\theta$ এবং $Q = \tan\theta$।
সেক্যান্ট একটি জোড় ফাংশন, তাই
$\sec\left(-\frac{31\pi}{6}\right)=\sec\frac{31\pi}{6}$
$=\sec\left(4\pi+\frac{7\pi}{6}\right)$
$=\sec\frac{7\pi}{6}$
$=\frac{1}{-\frac{\sqrt{3}}{2}}$
$=-\frac{2}{\sqrt{3}}$
$=-\frac{2\sqrt{3}}{3}$
দেওয়া আছে,
$A=\frac{\pi}{9}$
$B=\frac{7\pi}{18}=\frac{\pi}{2}-A$
$C=\frac{10\pi}{9}=\pi+A$
$D=\frac{11\pi}{18}=\pi-B$
তাই,
sin²B = cos²A
sin²C = sin²A
এবং
sin²D = sin²B = cos²A
অতএব,
sin²A + sin²B + sin²C + sin²D
= sin²A + cos²A + sin²A + cos²A
= 1 + 1
= 2
অতএব প্রমাণিত
দেওয়া আছে,
P = sec θ এবং Q = tan θ
তাই,
P² + Q² = 7
sec²θ + tan²θ = 7
$\sec²\theta=1+\tan²\theta$ বসিয়ে পাই,
1 + 2tan²θ = 7
2tan²θ = 6
tan²θ = 3
tan θ = ±√3
যেহেতু 0 < θ < 2π, তাই
$\theta=\frac{\pi}{3},\frac{2\pi}{3},\frac{4\pi}{3},\frac{5\pi}{3}$
(ii) একটি ঝুড়িতে 15টি লাল, 17টি কালো এবং 20টি সাদা মার্বেল আছে।
একটি নিরপেক্ষ ছক্কার নমুনাক্ষেত্র,
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
একই সঙ্গে জোড় ও মৌলিক সংখ্যা শুধু 2
অনুকূল ঘটনা,
A = {2}
তাই,
$P(A)=\frac{1}{6}$
ঝুড়িতে মোট মার্বেলের সংখ্যা,
15 + 17 + 20 = 52
চারটি মার্বেলই সাদা হওয়ার সম্ভাবনা,
$P(W)=\frac{20}{52}\times\frac{19}{51}\times\frac{18}{50}\times\frac{17}{49}$
$=\frac{57}{3185}$
অতএব সবগুলো মার্বেল সাদা না হওয়ার সম্ভাবনা,
$=1-P(W)$
$=1-\frac{57}{3185}$
$=\frac{3128}{3185}$
তিনবার মুদ্রা নিক্ষেপের নমুনাক্ষেত্র,
S = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT}
তাই n(S) = 8
অনধিক 2H অর্থাৎ সর্বোচ্চ দুটি H পাওয়ার ঘটনা,
A = {HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT}
তাই,
$P(A)=\frac{7}{8}$
কমপক্ষে 2T পাওয়ার ঘটনা,
B = {HTT, THT, TTH, TTT}
তাই,
$P(B)=\frac{4}{8}$
$=\frac{1}{2}$
অতএব probability tree অনুযায়ী সম্ভাবনাদ্বয়ের পার্থক্য,
$P(A)-P(B)$
$=\frac{7}{8}-\frac{4}{8}$
$=\frac{3}{8}$
ধরি,
$f(x)=2x³+7x²+ax+2$
যেহেতু (x + 2) একটি উৎপাদক, তাই উৎপাদক উপপাদ্য অনুযায়ী,
f(−2) = 0
$2(-2)³+7(-2)²+a(-2)+2=0$
−16 + 28 − 2a + 2 = 0
14 − 2a = 0
2a = 14
অতএব a = 7
ধারাটি,
$1+\frac{1}{3}+\frac{1}{9}+\frac{1}{27}+\cdots$
এখানে প্রথম পদ a = 1 এবং সাধারণ অনুপাত
$r=\frac{1}{3}$
যেহেতু $|r|<1$, তাই অসীমতক সমষ্টি আছে
$S_\infty=\frac{a}{1-r}$
$=\frac{1}{1-\frac{1}{3}}$
$=\frac{1}{\frac{2}{3}}$
$=\frac{3}{2}$
দেওয়া আছে,
2cos²θ = 1 + 2sin²θ
$\cos²\theta=1-\sin²\theta$ বসিয়ে পাই,
2(1 − sin²θ) = 1 + 2sin²θ
2 − 2sin²θ = 1 + 2sin²θ
4sin²θ = 1
$\sin²\theta=\frac{1}{4}$
$0<\theta<\frac{\pi}{2}$ হওয়ায় sin θ ধনাত্মক
$\sin\theta=\frac{1}{2}$
অতএব $\theta=\frac{\pi}{6}$
লগারিদম সংজ্ঞায়িত হওয়ার জন্য x > 0 এবং y > 0 ধরি
দেওয়া আছে,
x² + y² = 14xy
উভয় পাশে 2xy যোগ করে পাই,
x² + 2xy + y² = 16xy
(x + y)² = 16xy
x + y = 4√xy
কারণ x + y > 0
তাই,
$\frac{x+y}{4}=\sqrt{xy}$
উভয় পাশে লগ নিয়ে পাই,
$\log\left(\frac{x+y}{4}\right)=\log\sqrt{xy}$
$=\log(xy)^{\frac{1}{2}}$
$=\frac{1}{2}\log(xy)$
$=\frac{1}{2}(\log x+\log y)$
অতএব প্রমাণিত
$\left(x²+\frac{2}{x²}\right)^6$-এর সাধারণ পদ,
$T_{r+1}=\binom{6}{r}(x²)^{6-r}\left(\frac{2}{x²}\right)^r$
$=\binom{6}{r}2^r x^{12-4r}$
x-বর্জিত পদের জন্য,
12 − 4r = 0
=> r = 3
অতএব x-বর্জিত পদটি চতুর্থ পদ
$T_4=\binom{6}{3}2³$
$=20\times8$
= 160
অতএব x-বর্জিত পদের মান 160
A(−2, −5) ও B(3, 0) বিন্দুদ্বয়ের সংযোজক রেখার ঢাল,
$m_{AB}=\frac{0-(-5)}{3-(-2)}$
$=\frac{5}{5}$
= 1
B(3, 0) ও C(7, m) বিন্দুদ্বয়ের সংযোজক রেখার ঢাল,
$m_{BC}=\frac{m-0}{7-3}$
$=\frac{m}{4}$
বিন্দু তিনটি সমরেখ হওয়ায়,
$m_{AB}=m_{BC}$
$1=\frac{m}{4}$
অতএব m = 4
মোট টিকেটের সংখ্যা = 40
1 থেকে 40-এর মধ্যে 5 দ্বারা বিভাজ্য সংখ্যাগুলো,
5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40
অনুকূল টিকেটের সংখ্যা = 8
অতএব নির্ণেয় সম্ভাবনা,
$=\frac{8}{40}$
$=\frac{1}{5}$