উচ্চতর গণিত ১ম পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০২৫

উচ্চতর গণিত ১ম পত্র প্রশ্ন

P=4−x2 P=4-x^{2} .

  1. ক)

    ∫xe−xdx \int xe^{-x} dx নির্ণয় কর।

    (2)
  2. খ)

    ∫4−PPdx \int \frac{4-P}{P} dx নির্ণয় কর।

    (4)
  3. গ)

    ∫−11(4−P)Pdx \int_{-1}^{1} (4-P)\sqrt{P} dx এর মান নির্ণয় কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ধরি, I=∫xe−xdxI = \int x e^{-x} dx
    Integration by parts সূত্র প্রয়োগ করে পাই,
    I=x∫e−xdx−∫(ddx(x)∫e−xdx)dxI = x \int e^{-x} dx - \int \left( \frac{d}{dx}(x) \int e^{-x} dx \right) dx
    =x(−e−x)−∫(1)(−e−x)dx= x(-e^{-x}) - \int (1)(-e^{-x}) dx
    =−xe−x+∫e−xdx= -x e^{-x} + \int e^{-x} dx
    =−xe−x−e−x+c= -x e^{-x} - e^{-x} + c
    =−(x+1)e−x+c= -(x + 1)e^{-x} + c
    যেখানে cc একটি সমাকলন ধ্রুবক।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে, P=4−x2P = 4 - x^2
    অতএব, 4−P=x24 - P = x^2
    ∫4−PPdx=∫x24−x2dx\int \frac{4-P}{P} dx = \int \frac{x^2}{4 - x^2} dx
    =∫−(4−x2)+44−x2dx= \int \frac{-(4 - x^2) + 4}{4 - x^2} dx
    =∫(−1+44−x2)dx= \int \left( -1 + \frac{4}{4 - x^2} \right) dx
    =−∫dx+4∫122−x2dx= -\int dx + 4 \int \frac{1}{2^2 - x^2} dx
    =−x+4⋅12(2)ln⁡∣2+x2−x∣+c= -x + 4 \cdot \frac{1}{2(2)} \ln\left|\frac{2 + x}{2 - x}\right| + c
    =−x+ln⁡∣2+x2−x∣+c= -x + \ln\left|\frac{2 + x}{2 - x}\right| + c
    যেখানে cc সমাকলন ধ্রুবক।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে, P=4−x2P = 4 - x^2, সুতরাং 4−P=x24 - P = x^2
    আমাদের নির্ণয় করতে হবে:
    I=∫−11(4−P)P dx=∫−11x24−x2 dxI = \int_{-1}^{1} (4-P)\sqrt{P}\, dx = \int_{-1}^{1} x^2 \sqrt{4 - x^2}\, dx
    যেহেতু f(x)=x24−x2f(x) = x^2\sqrt{4-x^2} একটি যুগ্ন (even) ফাংশন [f(−x)=f(x)f(-x) = f(x)],
    I=2∫01x24−x2 dxI = 2 \int_{0}^{1} x^2 \sqrt{4 - x^2}\, dx

    ধরি, x=2sin⁡θ  ⟹  dx=2cos⁡θ dθx = 2\sin\theta \implies dx = 2\cos\theta\, d\theta
    যখন x=0x = 0, তখন θ=0\theta = 0
    যখন x=1x = 1, তখন 2sin⁡θ=1  ⟹  sin⁡θ=12  ⟹  θ=π62\sin\theta = 1 \implies \sin\theta = \frac{1}{2} \implies \theta = \frac{\pi}{6}

    অতএব,
    I=2∫0π/6(4sin⁡2θ)4−4sin⁡2θ⋅(2cos⁡θ dθ)I = 2 \int_{0}^{\pi/6} (4\sin^2\theta) \sqrt{4 - 4\sin^2\theta} \cdot (2\cos\theta\, d\theta)
    =2∫0π/64sin⁡2θ⋅(2cos⁡θ)⋅2cos⁡θ dθ= 2 \int_{0}^{\pi/6} 4\sin^2\theta \cdot (2\cos\theta) \cdot 2\cos\theta\, d\theta
    =16∫0π/6(2sin⁡θcos⁡θ)2dθ=16∫0π/6sin⁡2(2θ)dθ= 16 \int_{0}^{\pi/6} (2\sin\theta\cos\theta)^2 d\theta = 16 \int_{0}^{\pi/6} \sin^2(2\theta) d\theta
    =8∫0π/62sin⁡2(2θ)dθ=8∫0π/6(1−cos⁡4θ)dθ= 8 \int_{0}^{\pi/6} 2\sin^2(2\theta) d\theta = 8 \int_{0}^{\pi/6} (1 - \cos 4\theta) d\theta
    =8[θ−sin⁡4θ4]0π/6= 8 \left[ \theta - \frac{\sin 4\theta}{4} \right]_{0}^{\pi/6}
    =8(π6−sin⁡(2π/3)4)−0= 8 \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\sin(2\pi/3)}{4} \right) - 0
    =8(π6−324)=8(π6−38)=4π3−3= 8 \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{4} \right) = 8 \left( \frac{\pi}{6} - \frac{\sqrt{3}}{8} \right) = \frac{4\pi}{3} - \sqrt{3}

    অতএব, নির্ণেয় মান 4π3−3\frac{4\pi}{3} - \sqrt{3}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন