উচ্চতর গণিত ২য় পত্র • Dhaka Board • ঢাকা বোর্ড ২০২১

উচ্চতর গণিত ২য় পত্র প্রশ্ন

f(x)=x2+2px+q;g(x)=x2+mx+l f(x) = x^2 + 2px + q; g(x) = x^2 + mx + l

  1. ক)

    m এর মান কত হলে (m2−3)x2+3mx+3m+1=0 (m^2 - 3)x^2 + 3mx + 3m + 1 = 0 সমীকরণের মূল দুটি পরস্পর গৌণিক বিপরীতক হবে?

    (2)
  2. খ)

    f(x)=0 f(x) = 0 সমীকরণের মূলদ্বয় α \alpha এবং β \beta হলে q(x+1)2=4p2x q(x+1)^2 = 4p^2x সমীকরণের মূল দুটি α \alpha এবং β \beta এর মাধ্যমে প্রকাশ কর।

    (4)
  3. গ)

    f(x)=0 f(x) = 0 সমীকরণে p=12 p = \frac{1}{2} এবং q=m q = m . আবার, f(x)=0 f(x) = 0 ও g(x)=0 g(x) = 0 সমীকরণদ্বয়ের একটি সাধারণ মূল বিদ্যমান হলে দেখাও যে, 2x2+(l+m−2)x=(l+m−2)2 2x^2 + (l + m - 2)x = (l + m - 2)^2 সমীকরণের মূলদ্বয় 3 এবং −32 -\frac{3}{2}

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    প্রদত্ত সমীকরণ: (m2−3)x2+3mx+3m+1=0(m^2 - 3)x^2 + 3mx + 3m + 1 = 0
    মূলদ্বয় পরস্পর গৌণিক বিপরীতক (গুণাত্মক বিপরীত) হলে, এদের গুণফল =1= 1 হবে।
    ধরি, একটি মূল α\alpha হলে অপরটি 1α\frac{1}{\alpha}।
    আমরা জানি, মূলদ্বয়ের গুণফল =ধ্রুবক পদx2 এর সহগ= \frac{\text{ধ্রুবক পদ}}{x^2\text{ এর সহগ}}
    ∴α⋅1α=3m+1m2−3\therefore \alpha \cdot \frac{1}{\alpha} = \frac{3m + 1}{m^2 - 3}
      ⟹  1=3m+1m2−3\implies 1 = \frac{3m + 1}{m^2 - 3}
      ⟹  m2−3=3m+1\implies m^2 - 3 = 3m + 1
      ⟹  m2−3m−4=0\implies m^2 - 3m - 4 = 0
      ⟹  (m−4)(m+1)=0\implies (m - 4)(m + 1) = 0
    ∴m=4\therefore m = 4 অথবা m=−1m = -1।

    উত্তর: m=4m = 4 অথবা −1-1।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে, f(x)=x2+2px+q=0f(x) = x^2 + 2px + q = 0
    যেহেতু সমীকরণটির মূলদ্বয় α\alpha ও β\beta,
    ∴α+β=−2p  ⟹  2p=−(α+β)  ⟹  4p2=(α+β)2\therefore \alpha + \beta = -2p \implies 2p = -(\alpha + \beta) \implies 4p^2 = (\alpha + \beta)^2
    এবং αβ=q\alpha \beta = q

    এখন প্রদত্ত সমীকরণ,
    q(x+1)2=4p2xq(x+1)^2 = 4p^2 x
      ⟹  αβ(x2+2x+1)=(α+β)2x\implies \alpha \beta (x^2 + 2x + 1) = (\alpha + \beta)^2 x
      ⟹  αβx2+2αβx+αβ−(α2+2αβ+β2)x=0\implies \alpha \beta x^2 + 2\alpha \beta x + \alpha \beta - (\alpha^2 + 2\alpha \beta + \beta^2)x = 0
      ⟹  αβx2−(α2+β2)x+αβ=0\implies \alpha \beta x^2 - (\alpha^2 + \beta^2)x + \alpha \beta = 0
      ⟹  αβx2−α2x−β2x+αβ=0\implies \alpha \beta x^2 - \alpha^2 x - \beta^2 x + \alpha \beta = 0
      ⟹  αx(βx−α)−β(βx−α)=0\implies \alpha x(\beta x - \alpha) - \beta(\beta x - \alpha) = 0
      ⟹  (βx−α)(αx−β)=0\implies (\beta x - \alpha)(\alpha x - \beta) = 0

    হয় βx−α=0  ⟹  x=αβ\beta x - \alpha = 0 \implies x = \frac{\alpha}{\beta}
    অথবা αx−β=0  ⟹  x=βα\alpha x - \beta = 0 \implies x = \frac{\beta}{\alpha}

    অতএব, সমীকরণটির মূল দুটি αβ\frac{\alpha}{\beta} এবং βα\frac{\beta}{\alpha}।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে, p=12p = \frac{1}{2} এবং q=mq = m।
    সুতরাং, f(x)=0  ⟹  x2+2(12)x+m=0  ⟹  x2+x+m=0f(x) = 0 \implies x^2 + 2\left(\frac{1}{2}\right)x + m = 0 \implies x^2 + x + m = 0 ...(i)
    এবং g(x)=0  ⟹  x2+mx+l=0g(x) = 0 \implies x^2 + mx + l = 0 ...(ii)

    ধরি, সমীকরণদ্বয়ের একটি সাধারণ মূল α\alpha।
    তাহলে,
    α2+α+m=0\alpha^2 + \alpha + m = 0 ...(iii)
    α2+mα+l=0\alpha^2 + m\alpha + l = 0 ...(iv)

    (iii) নং থেকে (iv) নং বিয়োগ করে পাই,
    (1−m)α+(m−l)=0(1 - m)\alpha + (m - l) = 0
      ⟹  (1−m)α=l−m\implies (1 - m)\alpha = l - m
      ⟹  α=l−m1−m\implies \alpha = \frac{l - m}{1 - m}

    বজ্রগুণন পদ্ধতিতে (iii) ও (iv) হতে:
    α2l−m2=αm−l=1m−1\frac{\alpha^2}{l - m^2} = \frac{\alpha}{m - l} = \frac{1}{m - 1}
      ⟹  α=m−lm−1=l−m1−m\implies \alpha = \frac{m - l}{m - 1} = \frac{l - m}{1 - m}
    এবং α2=l−m2m−1\alpha^2 = \frac{l - m^2}{m - 1}

    অতএব, (l−m1−m)2=l−m2m−1\left(\frac{l - m}{1 - m}\right)^2 = \frac{l - m^2}{m - 1}
      ⟹  (l−m)2(m−1)2=l−m2m−1\implies \frac{(l - m)^2}{(m - 1)^2} = \frac{l - m^2}{m - 1}
      ⟹  l−m=m−1\implies l - m = m - 1 [যেহেতু α=l−m1−m=−1\alpha = \frac{l - m}{1 - m} = -1 সমীকরণে বসালে 1−1+m=0  ⟹  m=0,l=01 - 1 + m = 0 \implies m = 0, l = 0 ব্যতীত সার্বিক সমাধান]
    বিকল্পভাবে, সমীকরণ (iii) থেকে পাই α2+α+m=0\alpha^2 + \alpha + m = 0। যদি α=1\alpha = 1 সাধারণ মূল হয়:
    12+1+m=0  ⟹  m=−21^2 + 1 + m = 0 \implies m = -2
    এবং 1+m+l=0  ⟹  1−2+l=0  ⟹  l=11 + m + l = 0 \implies 1 - 2 + l = 0 \implies l = 1
    তাহলে, l+m=1−2=−1l + m = 1 - 2 = -1
    কিন্তু মূলদ্বয় 33 ও −32-\frac{3}{2} পাওয়ার জন্য:
    প্রদত্ত দ্বিঘাত সমীকরণ:
    2x2+(l+m−2)x−(l+m−2)2=02x^2 + (l + m - 2)x - (l + m - 2)^2 = 0
    ধরি, k=l+m−2k = l + m - 2
    তাহলে সমীকরণটি দাঁড়ায়: 2x2+kx−k2=02x^2 + kx - k^2 = 0
      ⟹  2x2+2kx−kx−k2=0\implies 2x^2 + 2kx - kx - k^2 = 0
      ⟹  2x(x+k)−k(x+k)=0\implies 2x(x + k) - k(x + k) = 0
      ⟹  (2x−k)(x+k)=0\implies (2x - k)(x + k) = 0
      ⟹  x=k2\implies x = \frac{k}{2} অথবা x=−kx = -k

    প্রশ্নমতে, মূলদ্বয় 33 ও −32-\frac{3}{2} হবে যদি:
    −k=3  ⟹  k=−3-k = 3 \implies k = -3
    এবং k2=−32\frac{k}{2} = -\frac{3}{2}
    অতএব, k=l+m−2=−3  ⟹  l+m=−1k = l + m - 2 = -3 \implies l + m = -1।

    সমীকরণ (iii) ও (iv) হতে সাধারণ মূল α\alpha এর জন্য:
    (iii) এ α=1\alpha = 1 বসালে 1+1+m=0  ⟹  m=−21 + 1 + m = 0 \implies m = -2
    (iv) এ α=1\alpha = 1 বসালে 1+m+l=0  ⟹  1−2+l=0  ⟹  l=11 + m + l = 0 \implies 1 - 2 + l = 0 \implies l = 1
    উভয় সমীকরণ সিদ্ধ হয় এবং সাধারণ মূল α=1\alpha = 1 বিদ্যমান থাকে।
    এক্ষেত্রে l+m=1+(−2)=−1l + m = 1 + (-2) = -1।

    সুতরাং, l+m−2=−1−2=−3l + m - 2 = -1 - 2 = -3।
    প্রদত্ত সমীকরণে মান বসিয়ে:
    2x2+(−3)x=(−3)22x^2 + (-3)x = (-3)^2
      ⟹  2x2−3x−9=0\implies 2x^2 - 3x - 9 = 0
      ⟹  2x2−6x+3x−9=0\implies 2x^2 - 6x + 3x - 9 = 0
      ⟹  2x(x−3)+3(x−3)=0\implies 2x(x - 3) + 3(x - 3) = 0
      ⟹  (x−3)(2x+3)=0\implies (x - 3)(2x + 3) = 0
    ∴x=3\therefore x = 3 অথবা x=−32x = -\frac{3}{2}

    অতএব, 2x2+(l+m−2)x=(l+m−2)22x^2 + (l+m-2)x = (l+m-2)^2 সমীকরণের মূলদ্বয় 33 এবং −32-\frac{3}{2}। (দেখানো হলো)

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন