উচ্চতর গণিত ১ম পত্র • Jashore Board • যশোর বোর্ড ২০২৩

উচ্চতর গণিত ১ম পত্র প্রশ্ন

{f(x)=x3−6x2+9x+5f(x)=x^{3}-6 x^{2}+9 x+5}g(x)=x+2g(x)=x+2
h(x)=(1−x)(x2+4)h(x)=(1-x)\left(x^{2}+4\right)

  1. ক)

    ∫xln⁡xdx\int x \ln x d x নির্ণয় কর।

    (1)
  2. খ)

    f(x) ফাংশনটির মান যে সকল ব্যবধিতে বৃদ্ধি বা হ্রাস পায় তা নির্ণয় কর।

    (2)
  3. গ)

    ∫g(x)h(x)dx\int \frac{g(x)}{h(x)} d x নির্ণয় কর।

    (3)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    প্রদত্ত রাশি: ∫xln⁡x dx\int x \ln x \, dx

    ইন্টিগ্রেশন বাই পার্টস (Integration by parts) সূত্র ব্যবহার করে:
    ∫uv dx=u∫v dx−∫(dudx∫v dx)dx\int u v \, dx = u \int v \, dx - \int \left( \frac{du}{dx} \int v \, dx \right) dx

    এখানে, u=ln⁡xu = \ln x এবং v=xv = x ধরে,
    ∫xln⁡x dx=ln⁡x∫x dx−∫(ddx(ln⁡x)∫x dx)dx\int x \ln x \, dx = \ln x \int x \, dx - \int \left( \frac{d}{dx}(\ln x) \int x \, dx \right) dx
    =ln⁡x⋅x22−∫(1x⋅x22)dx= \ln x \cdot \frac{x^2}{2} - \int \left( \frac{1}{x} \cdot \frac{x^2}{2} \right) dx
    =x22ln⁡x−12∫x dx= \frac{x^2}{2} \ln x - \frac{1}{2} \int x \, dx
    =x22ln⁡x−12⋅x22+c= \frac{x^2}{2} \ln x - \frac{1}{2} \cdot \frac{x^2}{2} + c
    =x22ln⁡x−x24+c= \frac{x^2}{2} \ln x - \frac{x^2}{4} + c
    বা, x24(2ln⁡x−1)+c\frac{x^2}{4}(2\ln x - 1) + c
    যেখানে cc একটি সমাকলন ধ্রুবক।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    f(x)=x3−6x2+9x+5f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 5

    xx-এর সাপেক্ষে অন্তরীকরণ করে পাই,
    f′(x)=ddx(x3−6x2+9x+5)f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 6x^2 + 9x + 5)
    =3x2−12x+9= 3x^2 - 12x + 9
    =3(x2−4x+3)= 3(x^2 - 4x + 3)
    =3(x−1)(x−3)= 3(x - 1)(x - 3)

    (i) ফাংশনটি বৃদ্ধি পাওয়ার শর্ত:
    f(x)f(x) বৃদ্ধি পায় যখন f′(x)>0f'(x) > 0
      ⟹  3(x−1)(x−3)>0\implies 3(x - 1)(x - 3) > 0
      ⟹  (x−1)(x−3)>0\implies (x - 1)(x - 3) > 0
      ⟹  x<1\implies x < 1 অথবা x>3x > 3
    অতএব, (−∞,1)(-\infty, 1) এবং (3,∞)(3, \infty) ব্যবধিতে ফাংশনটির মান বৃদ্ধি পায়।

    (ii) ফাংশনটি হ্রাস পাওয়ার শর্ত:
    f(x)f(x) হ্রাস পায় যখন f′(x)<0f'(x) < 0
      ⟹  3(x−1)(x−3)<0\implies 3(x - 1)(x - 3) < 0
      ⟹  1<x<3\implies 1 < x < 3
    অতএব, (1,3)(1, 3) ব্যবধিতে ফাংশনটির মান হ্রাস পায়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    g(x)=x+2g(x) = x + 2
    h(x)=(1−x)(x2+4)h(x) = (1 - x)(x^2 + 4)

    প্রদত্ত সমাকলন,
    I=∫g(x)h(x) dx=∫x+2(1−x)(x2+4) dxI = \int \frac{g(x)}{h(x)} \, dx = \int \frac{x + 2}{(1 - x)(x^2 + 4)} \, dx

    আংশিক ভগ্নাংশে রূপান্তর:
    ধরি, x+2(1−x)(x2+4)=A1−x+Bx+Cx2+4— (1)\frac{x + 2}{(1 - x)(x^2 + 4)} = \frac{A}{1 - x} + \frac{Bx + C}{x^2 + 4} \quad \text{--- (1)}

    উভয়পক্ষকে (1−x)(x2+4)(1 - x)(x^2 + 4) দ্বারা গুণ করে পাই,
    x+2=A(x2+4)+(Bx+C)(1−x)— (2)x + 2 = A(x^2 + 4) + (Bx + C)(1 - x) \quad \text{--- (2)}

    (2) নং সমীকরণে x=1x = 1 বসিয়ে পাই,
    1+2=A(12+4)+01 + 2 = A(1^2 + 4) + 0
      ⟹  3=5A  ⟹  A=35\implies 3 = 5A \implies A = \frac{3}{5}

    (2) নং সমীকরণ থেকে x2x^2-এর সহগ সমীকৃত করে পাই,
    0=A−B  ⟹  B=A=350 = A - B \implies B = A = \frac{3}{5}

    (2) নং সমীকরণ থেকে ধ্রুবক পদ সমীকৃত করে পাই,
    2=4A+C  ⟹  C=2−4(35)=2−125=−252 = 4A + C \implies C = 2 - 4\left(\frac{3}{5}\right) = 2 - \frac{12}{5} = -\frac{2}{5}

    A,B,CA, B, C-এর মান (1) নং এ বসিয়ে পাই,
    x+2(1−x)(x2+4)=3/51−x+35x−25x2+4\frac{x + 2}{(1 - x)(x^2 + 4)} = \frac{3/5}{1 - x} + \frac{\frac{3}{5}x - \frac{2}{5}}{x^2 + 4}

    এখন সমাকলন করে পাই,
    I=∫3/51−x dx+∫35x−25x2+4 dxI = \int \frac{3/5}{1 - x} \, dx + \int \frac{\frac{3}{5}x - \frac{2}{5}}{x^2 + 4} \, dx
    =−35∫−11−x dx+310∫2xx2+4 dx−25∫1x2+22 dx= -\frac{3}{5} \int \frac{-1}{1 - x} \, dx + \frac{3}{10} \int \frac{2x}{x^2 + 4} \, dx - \frac{2}{5} \int \frac{1}{x^2 + 2^2} \, dx
    =−35ln⁡∣1−x∣+310ln⁡(x2+4)−25⋅12tan⁡−1(x2)+c= -\frac{3}{5} \ln |1 - x| + \frac{3}{10} \ln(x^2 + 4) - \frac{2}{5} \cdot \frac{1}{2} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + c
    =−35ln⁡∣1−x∣+310ln⁡(x2+4)−15tan⁡−1(x2)+c= -\frac{3}{5} \ln |1 - x| + \frac{3}{10} \ln(x^2 + 4) - \frac{1}{5} \tan^{-1}\left(\frac{x}{2}\right) + c
    যেখানে cc একটি সমাকলন ধ্রুবক।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন