গণিত • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০২০

গণিত প্রশ্ন

a4−27a2+1=0 a^{4}-27 a^{2}+1=0 এবং x3+1x3=345 x^{3}+\frac{1}{x^{3}}=34 \sqrt{5} , যেখানে a,x>0 a, x>0

  1. ক)

    B={x:x∈Z B=\left{x: x \in \mathbb{Z}\right. এবং x2<4} \left.x^{2}<4\right} সেটটিকে তালিকা পদ্ধতিতে প্রকাশ কর।

    (1)
  2. খ)

    a4−1a4 a^{4}-\frac{1}{a^{4}} এর মান নির্ণয় কর।

    (2)
  3. গ)

    প্রমাণ কর যে, x=2+5 x=2+\sqrt{5}

    (3)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    x2<4x^2 < 4 বা, −2<x<2-2 < x < 2, যেখানে x∈Zx \in Z।

    অতএব, B={−1,0,1}B = \{-1, 0, 1\}।

  2. খ)

    দেওয়া আছে, a4−27a2+1=0a^4 - 27a^2 + 1 = 0

    a2a^2 দিয়ে ভাগ করে পাই, a2−27+1a2=0a^2 - 27 + \dfrac{1}{a^2} = 0

    বা, a2+1a2=27a^2 + \dfrac{1}{a^2} = 27

    এখন (a−1a)2=27−2=25\left(a - \dfrac{1}{a}\right)^2 = 27 - 2 = 25, তাই a−1a=±5a - \dfrac{1}{a} = \pm 5

    আবার (a+1a)2=27+2=29\left(a + \dfrac{1}{a}\right)^2 = 27 + 2 = 29, তাই a+1a=29a + \dfrac{1}{a} = \sqrt{29} (a>0a > 0)

    a4−1a4=(a2+1a2)(a+1a)(a−1a)a^4 - \dfrac{1}{a^4} = \left(a^2 + \dfrac{1}{a^2}\right)\left(a + \dfrac{1}{a}\right)\left(a - \dfrac{1}{a}\right)

    =27×29×(±5)= 27 \times \sqrt{29} \times (\pm 5)

    =±13529= \pm 135\sqrt{29}

    অতএব, মান ±13529\pm 135\sqrt{29} (a>1a > 1 হলে +13529+135\sqrt{29}, 0<a<10 < a < 1 হলে −13529-135\sqrt{29})।

  3. গ)

    প্রশ্নের শেষাংশ অসম্পূর্ণ; এখানে প্রমাণ করা হলো যে x=2+5x = 2 + \sqrt{5} প্রদত্ত শর্ত x3+1x3=345x^3 + \dfrac{1}{x^3} = 34\sqrt{5} সিদ্ধ করে এবং এ শর্ত থেকে xx এর মান 5±2\sqrt{5} \pm 2 পাওয়া যায়।

    ধরি, x+1x=tx + \dfrac{1}{x} = t। তাহলে x3+1x3=t3−3tx^3 + \dfrac{1}{x^3} = t^3 - 3t

    শর্তমতে, t3−3t=345t^3 - 3t = 34\sqrt{5}

    বা, t3−3t−345=0t^3 - 3t - 34\sqrt{5} = 0

    বা, (t−25)(t2+25 t+17)=0(t - 2\sqrt{5})(t^2 + 2\sqrt{5}\,t + 17) = 0

    দ্বিঘাত অংশের নিশ্চায়ক =20−68<0= 20 - 68 < 0, তাই এর কোনো বাস্তব মূল নেই। অতএব, t=25t = 2\sqrt{5}

    অর্থাৎ x+1x=25x + \dfrac{1}{x} = 2\sqrt{5}

    বা, x2−25 x+1=0x^2 - 2\sqrt{5}\,x + 1 = 0

    বা, x=25±20−42=5±2x = \dfrac{2\sqrt{5} \pm \sqrt{20 - 4}}{2} = \sqrt{5} \pm 2

    সুতরাং x=2+5x = 2 + \sqrt{5} (প্রমাণিত); অপর মানটি 5−2\sqrt{5} - 2, যা xx এর অন্যোন্যক।

    যাচাই: x=2+5x = 2 + \sqrt{5} হলে 1x=5−2\dfrac{1}{x} = \sqrt{5} - 2, তাই x+1x=25x + \dfrac{1}{x} = 2\sqrt{5} এবং x3+1x3=(25)3−3⋅25=405−65=345x^3 + \dfrac{1}{x^3} = (2\sqrt{5})^3 - 3 \cdot 2\sqrt{5} = 40\sqrt{5} - 6\sqrt{5} = 34\sqrt{5} ✓।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন