উচ্চতর গণিত ২য় পত্র • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০২৩

উচ্চতর গণিত ২য় পত্র প্রশ্ন

A=sin⁡−123,B=cos⁡−134,C=tan⁡−115A = \sin^{-1} \frac{2}{3}, B = \cos^{-1} \frac{3}{4}, C = \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{5}} এবং f(x)=sin⁡xf(x) = \sin x.

  1. ক)

    প্রমাণ কর যে, cos⁡−1x=2cos⁡−11+x2\cos^{-1} x = 2 \cos^{-1} \sqrt{\frac{1 + x}{2}}

    (2)
  2. খ)

    প্রমাণ কর যে, A−12B+C=tan⁡−1(35−17+5)A - \frac{1}{2} B + C = \tan^{-1} \left( \frac{\sqrt{35} - 1}{\sqrt{7} + \sqrt{5}} \right)

    (4)
  3. গ)

    উদ্দীপকের আলোকে f(x)+f(2x)+f(3x)=0f(x) + f(2x) + f(3x) = 0 সমীকরণটি সমাধান কর, যখন 0≤x≤π0 \leq x \leq \pi.

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ধরি, cos⁡−1x=θ\cos^{-1} x = \theta   ⟹  x=cos⁡θ\implies x = \cos \theta
    আমরা জানি, 1+cos⁡θ=2cos⁡2θ21 + \cos \theta = 2 \cos^2 \frac{\theta}{2}
      ⟹  1+x=2cos⁡2θ2\implies 1 + x = 2 \cos^2 \frac{\theta}{2}
      ⟹  cos⁡2θ2=1+x2\implies \cos^2 \frac{\theta}{2} = \frac{1 + x}{2}
      ⟹  cos⁡θ2=1+x2\implies \cos \frac{\theta}{2} = \sqrt{\frac{1 + x}{2}}
      ⟹  θ2=cos⁡−11+x2\implies \frac{\theta}{2} = \cos^{-1} \sqrt{\frac{1 + x}{2}}
      ⟹  θ=2cos⁡−11+x2\implies \theta = 2 \cos^{-1} \sqrt{\frac{1 + x}{2}}
    ∴cos⁡−1x=2cos⁡−11+x2\therefore \cos^{-1} x = 2 \cos^{-1} \sqrt{\frac{1 + x}{2}} (প্রমাণিত)।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    A=sin⁡−123A = \sin^{-1} \frac{2}{3}
    B=cos⁡−134B = \cos^{-1} \frac{3}{4}
    C=tan⁡−115C = \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{5}}

    এখন, 12B=12cos⁡−134\frac{1}{2} B = \frac{1}{2} \cos^{-1} \frac{3}{4}
    ধরি, 12cos⁡−134=θ  ⟹  cos⁡2θ=34\frac{1}{2} \cos^{-1} \frac{3}{4} = \theta \implies \cos 2\theta = \frac{3}{4}
    আমরা জানি, tan⁡2θ=1−cos⁡2θ1+cos⁡2θ=1−341+34=1/47/4=17\tan^2 \theta = \frac{1 - \cos 2\theta}{1 + \cos 2\theta} = \frac{1 - \frac{3}{4}}{1 + \frac{3}{4}} = \frac{1/4}{7/4} = \frac{1}{7}
      ⟹  tan⁡θ=17\implies \tan \theta = \frac{1}{\sqrt{7}}
      ⟹  θ=tan⁡−117\implies \theta = \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}
    ∴12B=tan⁡−117\therefore \frac{1}{2} B = \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}

    আবার, A=sin⁡−123=tan⁡−1(232−22)=tan⁡−125A = \sin^{-1} \frac{2}{3} = \tan^{-1} \left( \frac{2}{\sqrt{3^2 - 2^2}} \right) = \tan^{-1} \frac{2}{\sqrt{5}}

    বামপক্ষ =A−12B+C=(A+C)−12B= A - \frac{1}{2} B + C = \left( A + C \right) - \frac{1}{2} B
    =tan⁡−125+tan⁡−115−tan⁡−117= \tan^{-1} \frac{2}{\sqrt{5}} + \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{5}} - \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}
    =tan⁡−1(25+151−25⋅15)−tan⁡−117= \tan^{-1} \left( \frac{\frac{2}{\sqrt{5}} + \frac{1}{\sqrt{5}}}{1 - \frac{2}{\sqrt{5}} \cdot \frac{1}{\sqrt{5}}} \right) - \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}
    =tan⁡−1(351−25)−tan⁡−117= \tan^{-1} \left( \frac{\frac{3}{\sqrt{5}}}{1 - \frac{2}{5}} \right) - \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}
    =tan⁡−1(3/53/5)−tan⁡−117= \tan^{-1} \left( \frac{3/\sqrt{5}}{3/5} \right) - \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}
    =tan⁡−1(5)−tan⁡−117= \tan^{-1} (\sqrt{5}) - \tan^{-1} \frac{1}{\sqrt{7}}
    =tan⁡−1(5−171+5⋅17)= \tan^{-1} \left( \frac{\sqrt{5} - \frac{1}{\sqrt{7}}}{1 + \sqrt{5} \cdot \frac{1}{\sqrt{7}}} \right)
    =tan⁡−1(35−177+57)= \tan^{-1} \left( \frac{\frac{\sqrt{35} - 1}{\sqrt{7}}}{\frac{\sqrt{7} + \sqrt{5}}{\sqrt{7}}} \right)
    =tan⁡−1(35−17+5)== \tan^{-1} \left( \frac{\sqrt{35} - 1}{\sqrt{7} + \sqrt{5}} \right) = ডানপক্ষ (প্রমাণিত)।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে, f(x)=sin⁡xf(x) = \sin x
    প্রদত্ত সমীকরণ: f(x)+f(2x)+f(3x)=0f(x) + f(2x) + f(3x) = 0
      ⟹  sin⁡x+sin⁡2x+sin⁡3x=0\implies \sin x + \sin 2x + \sin 3x = 0
      ⟹  (sin⁡3x+sin⁡x)+sin⁡2x=0\implies (\sin 3x + \sin x) + \sin 2x = 0
      ⟹  2sin⁡(3x+x2)cos⁡(3x−x2)+sin⁡2x=0\implies 2 \sin \left(\frac{3x + x}{2}\right) \cos \left(\frac{3x - x}{2}\right) + \sin 2x = 0
      ⟹  2sin⁡2xcos⁡x+sin⁡2x=0\implies 2 \sin 2x \cos x + \sin 2x = 0
      ⟹  sin⁡2x(2cos⁡x+1)=0\implies \sin 2x (2 \cos x + 1) = 0

    হয়, sin⁡2x=0\sin 2x = 0
      ⟹  2x=nπ\implies 2x = n\pi (যেখানে n∈Zn \in \mathbb{Z})
      ⟹  x=nπ2\implies x = \frac{n\pi}{2}

    যেহেতু ব্যবধি 0≤x≤π0 \leq x \leq \pi:
    n=0  ⟹  x=0n = 0 \implies x = 0
    n=1  ⟹  x=π2n = 1 \implies x = \frac{\pi}{2}
    n=2  ⟹  x=πn = 2 \implies x = \pi

    অথবা, 2cos⁡x+1=02 \cos x + 1 = 0
      ⟹  cos⁡x=−12=cos⁡(π−π3)=cos⁡2π3\implies \cos x = -\frac{1}{2} = \cos \left(\pi - \frac{\pi}{3}\right) = \cos \frac{2\pi}{3}
      ⟹  x=2nπ±2π3\implies x = 2n\pi \pm \frac{2\pi}{3} (যেখানে n∈Zn \in \mathbb{Z})

    উক্ত ব্যবধিতে 0≤x≤π0 \leq x \leq \pi:
    n=0  ⟹  x=2π3n = 0 \implies x = \frac{2\pi}{3}

    অতএব, নির্ণেয় সমাধান: x=0,π2,2π3,πx = 0, \frac{\pi}{2}, \frac{2\pi}{3}, \pi।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন