গণিত • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০২১-২০২২

গণিত প্রশ্ন

14.

সমাধান কর: log⁡4(sin⁡θ−cos⁡2θ)3π\log_4(\sin \theta - \cos 2\theta)^{3\pi}=2{tan⁡−16+tan⁡−175},−2π≤θ≤2π = 2 \left{ \tan^{-1} 6 + \tan^{-1} \frac{7}{5} \right}, -2\pi \leq \theta \leq 2\pi

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

প্রদত্ত সমীকরণ:
log⁡4(sin⁡θ−cos⁡2θ)3π=2{tan⁡−16+tan⁡−175}\log_4(\sin \theta - \cos 2\theta)^{3\pi} = 2 \left\{ \tan^{-1} 6 + \tan^{-1} \frac{7}{5} \right\}

ডানপক্ষ হিসাব করি:
যেহেতু 6>06 > 0, 75>0\frac{7}{5} > 0 এবং 6×75=425>16 \times \frac{7}{5} = \frac{42}{5} > 1,
tan⁡−16+tan⁡−175=π+tan⁡−1(6+751−6×75)\tan^{-1} 6 + \tan^{-1} \frac{7}{5} = \pi + \tan^{-1}\left( \frac{6 + \frac{7}{5}}{1 - 6 \times \frac{7}{5}} \right)
=π+tan⁡−1(375−375)=π+tan⁡−1(−1)=π−π4=3π4= \pi + \tan^{-1}\left( \frac{\frac{37}{5}}{-\frac{37}{5}} \right) = \pi + \tan^{-1}(-1) = \pi - \frac{\pi}{4} = \frac{3\pi}{4}

সুতরাং ডানপক্ষ =2×3π4=3π2= 2 \times \frac{3\pi}{4} = \frac{3\pi}{2}

এখন বামপক্ষ:
log⁡4(sin⁡θ−cos⁡2θ)3π=3πlog⁡4(sin⁡θ−cos⁡2θ)\log_4(\sin \theta - \cos 2\theta)^{3\pi} = 3\pi \log_4(\sin \theta - \cos 2\theta)

অতএব,
3πlog⁡4(sin⁡θ−cos⁡2θ)=3π23\pi \log_4(\sin \theta - \cos 2\theta) = \frac{3\pi}{2}
  ⟹  log⁡4(sin⁡θ−cos⁡2θ)=12\implies \log_4(\sin \theta - \cos 2\theta) = \frac{1}{2}
  ⟹  sin⁡θ−cos⁡2θ=41/2=2\implies \sin \theta - \cos 2\theta = 4^{1/2} = 2
  ⟹  sin⁡θ−(1−2sin⁡2θ)=2\implies \sin \theta - (1 - 2\sin^2 \theta) = 2
  ⟹  2sin⁡2θ+sin⁡θ−3=0\implies 2\sin^2 \theta + \sin \theta - 3 = 0
  ⟹  2sin⁡2θ+3sin⁡θ−2sin⁡θ−3=0\implies 2\sin^2 \theta + 3\sin \theta - 2\sin \theta - 3 = 0
  ⟹  sin⁡θ(2sin⁡θ+3)−1(2sin⁡θ+3)=0\implies \sin \theta (2\sin \theta + 3) - 1(2\sin \theta + 3) = 0
  ⟹  (sin⁡θ−1)(2sin⁡θ+3)=0\implies (\sin \theta - 1)(2\sin \theta + 3) = 0

যেহেতু −1≤sin⁡θ≤1-1 \le \sin \theta \le 1, তাই 2sin⁡θ+3≠02\sin \theta + 3 \neq 0।
∴sin⁡θ−1=0  ⟹  sin⁡θ=1\therefore \sin \theta - 1 = 0 \implies \sin \theta = 1

সীমা: −2π≤θ≤2π-2\pi \le \theta \le 2\pi
sin⁡θ=1\sin \theta = 1 হলে,
θ=π2,π2−2π=−3π2\theta = \frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2} - 2\pi = -\frac{3\pi}{2}

নির্ণেয় সমাধান: θ=−3π2,π2\theta = -\frac{3\pi}{2}, \frac{\pi}{2}

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন