গণিত • MIST • মিলিটারি ইনস্টিটিউট অব সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ভর্তি পরীক্ষা ২০২৩-২০২৪

গণিত প্রশ্ন

17.

The line 3x + ky - 1 = 0 touches the circle x² + y² - 8x - 2y + 4 = 0, find the value of k.

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

Given the equation of the circle:
x2+y2−8x−2y+4=0x^2 + y^2 - 8x - 2y + 4 = 0

Comparing with the standard circle equation x2+y2+2gx+2fy+c=0x^2 + y^2 + 2gx + 2fy + c = 0:
Center, (h,kc)=(4,1)(h, k_c) = (4, 1)
Radius, r=42+12−4=13r = \sqrt{4^2 + 1^2 - 4} = \sqrt{13}

The given line is:
3x+ky−1=03x + ky - 1 = 0

Since the line touches the circle, the perpendicular distance from the center (4,1)(4, 1) to the line is equal to the radius rr:
∣3(4)+k(1)−1∣32+k2=13\frac{|3(4) + k(1) - 1|}{\sqrt{3^2 + k^2}} = \sqrt{13}

⇒∣11+k∣9+k2=13\Rightarrow \frac{|11 + k|}{\sqrt{9 + k^2}} = \sqrt{13}

Squaring both sides:
(11+k)29+k2=13\frac{(11 + k)^2}{9 + k^2} = 13
⇒121+22k+k2=13(9+k2)\Rightarrow 121 + 22k + k^2 = 13(9 + k^2)
⇒121+22k+k2=117+13k2\Rightarrow 121 + 22k + k^2 = 117 + 13k^2
⇒12k2−22k−4=0\Rightarrow 12k^2 - 22k - 4 = 0
⇒6k2−11k−2=0\Rightarrow 6k^2 - 11k - 2 = 0
⇒6k2−12k+k−2=0\Rightarrow 6k^2 - 12k + k - 2 = 0
⇒6k(k−2)+1(k−2)=0\Rightarrow 6k(k - 2) + 1(k - 2) = 0
⇒(k−2)(6k+1)=0\Rightarrow (k - 2)(6k + 1) = 0

∴k=2\therefore k = 2 or k=−16k = -\frac{1}{6}

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন