নবম শ্রেণি গনিত: উৎপাদকে বিশ্লেষণ কষে দেখি 8.5
1. (i) $(a+b)^{2}-5a-5b+6$
সমাধান:
$a+b=x$ ধরে মধ্যপদ বিশ্লেষণ করে সমাধান করা হয়েছে।
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$(a+b)^{2}-5a-5b+6$
$= (a+b)^2 – 5(a+b) + 6$
$= x^2 – 5x + 6$ (যেখানে $x = a+b$)
$= x^2 – 3x – 2x + 6$
$= x(x-3) – 2(x-3)$
$= (x-3)(x-2)$
$= (a+b-3)(a+b-2)$
উত্তর: $(a+b-3)(a+b-2)$।
1. (ii) $(x+1)(x+2)(3x-1)(3x-4)+12$
সমাধান:
পদগুলিকে $(x+1)(3x-1)$ এবং $(x+2)(3x-4)$ রূপে সাজিয়ে মধ্যপদ বিশ্লেষণ করা হয়েছে।
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$(x+1)(x+2)(3x-1)(3x-4)+12$
$= [(x+1)(3x-1)][(x+2)(3x-4)]+12$
$= (3x^2+2x-1)(3x^2+2x-8)+12$
ধরি, $A = 3x^2+2x$
$= (A-1)(A-8) + 12$
$= A^2 – 9A + 8 + 12$
$= A^2 – 9A + 20$
$= A^2 – 5A – 4A + 20$
$= A(A-5) – 4(A-5)$
$= (A-5)(A-4)$
$= (3x^2+2x-5)(3x^2+2x-4)$
$= (3x^2+5x-3x-5)(3x^2+2x-4)$
$= [x(3x+5) – 1(3x+5)](3x^2+2x-4)$
$= (3x+5)(x-1)(3x^2+2x-4)$
উত্তর: $(3x+5)(x-1)(3x^2+2x-4)$।
1. (iii) $x(x^{2}-1)(x+2)-8$
সমাধান:
$(x^2-1)=(x-1)(x+1)$ লিখে, পদগুলিকে $x(x+1)$ এবং $(x-1)(x+2)$ রূপে সাজিয়ে সমাধান করা হয়েছে।
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$x(x^{2}-1)(x+2)-8$
$= x(x-1)(x+1)(x+2)-8$
$= [x(x+1)] [(x-1)(x+2)] – 8$
$= (x^2+x)(x^2+x-2) – 8$
ধরি, $A = x^2+x$
$= A(A-2) – 8$
$= A^2 – 2A – 8$
$= A^2 – 4A + 2A – 8$
$= A(A-4) + 2(A-4)$
$= (A-4)(A+2)$
$= (x^2+x-4)(x^2+x+2)$
উত্তর: $(x^2+x-4)(x^2+x+2)$।
1. (iv) $7(a^{2}+b^{2})^{2}-15(a^{4}-b^{4})+8(a^{2}-b^{2})^{2}$
সমাধান:
$X=a^2+b^2$ এবং $Y=a^2-b^2$ ধরে মধ্যপদ বিশ্লেষণ করে সমাধান করা হয়েছে।
*এখানে $a^4-b^4 = (a^2+b^2)(a^2-b^2) = XY$*
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$7(a^{2}+b^{2})^{2}-15(a^{4}-b^{4})+8(a^{2}-b^{2})^{2}$
$= 7X^2 – 15XY + 8Y^2$
(যেখানে $X=a^2+b^2$, $Y=a^2-b^2$)
$= 7X^2 – 7XY – 8XY + 8Y^2$
$= 7X(X-Y) – 8Y(X-Y)$
$= (7X-8Y)(X-Y)$
$= [7(a^2+b^2) – 8(a^2-b^2)] [(a^2+b^2) – (a^2-b^2)]$
$= [7a^2+7b^2 – 8a^2+8b^2] [a^2+b^2 – a^2+b^2]$
$= (15b^2 – a^2) (2b^2)$
উত্তর: $2b^2(15b^2 – a^2)$।
1. (v) $(x^{2}-1)^{2}+8x(x^{2}+1)+19x^{2}$
সমাধান:
বহুপদী রাশিটিকে সাজিয়ে $(x^2+1/x^2)$ ফর্মে এনে সমাধান করা হয়েছে।
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$ (x^2 – 1)^2 + 8x(x^2 + 1) + 19x^2 $
$ = (x^2 + 1)^2 – 4x^2 + 8x(x^2 + 1) + 19x^2 $
$ = (x^2 + 1)^2 + 8x(x^2 + 1) + 15x^2 $
$ = (x^2 + 1)^2 + (5 + 3)x(x^2 + 1) + 15x^2 $
$ = (x^2 + 1)^2 + 5x(x^2 + 1) + 3x(x^2 + 1) + 15x^2 $
$ = (x^2 + 1)(x^2 + 1 + 5x) + 3x(x^2 + 1 + 5x) $
$ = (x^2 + 1 + 5x)(x^2 + 1 + 3x) $
$ = (x^2 + 5x + 1)(x^2 + 3x + 1) $
উত্তর: $(x^2 + 5x + 1)(x^2 + 3x + 1)$।
1. (vi) $(a-1)x^{2}-x-(a-2)$
সমাধান:
$x=1$ বসিয়ে $0$ আসায় $(x-1)$ একটি উৎপাদক ধরে মধ্যপদ বিশ্লেষণ করে সমাধান করা হয়েছে।
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$(a-1)x^{2}-x-(a-2)$
$= (a-1)x^{2} – {(a-1) – (a – 2)}x – (a-2)$
$= (a-1)x^{2} – (a-1)x + (a – 2)x – (a-2)$
$= (a-1)x(x-1) + (a-2)(x-1)$
$= (x-1) \{ (a-1)x + (a-2) \}$
$= (x-1) (ax – x + a – 2)$
উত্তর: $(x-1) (ax – x + a – 2)$।
1. (vii) $(a-1)x^{2}+a^{2}xy+(a+1)y^{2}$
সমাধান:
$ (a-1)x^2 + a^2xy + (a+1)y^2 $
$ = (a-1)x^2 + [(a^2-1)+1]xy + (a+1)y^2 $
$ = (a-1)x^2 + (a-1)(a+1)xy + xy + (a+1)y^2 $
$ = (a-1)x(x + (a+1)y) + y(x + (a+1)y) $
$ = \{(a-1)x + y\}\{x + (a+1)y\} $
1. (viii) $x^{2}-qx-p^{2}+5pq-6q^{2}$
সমাধান:
$-p^2+5pq-6q^2$ অংশটিকে উৎপাদকে বিশ্লেষণ করে, $x$-এর দ্বিঘাত সমীকরণ রূপে মধ্যপদ বিশ্লেষণ করা হয়েছে।
**উৎপাদকে বিশ্লেষণ:**
$x^{2}-qx-p^{2}+5pq-6q^{2}$
$= x^{2}-qx – (p^{2}-5pq+6q^{2})$
$= x^{2}-qx – (p-3q)(p-2q)$
এখন, $(p-3q) + (2q-p) = -q$
$= x^{2} + ( (p-3q) + (2q-p) )x – (p-3q)(p-2q)$
$= x^{2} + (p-3q)x – (p-2q)x – (p-3q)(p-2q)$
$= x(x+p-3q) – (p-2q)(x+p-3q)$
$= (x+p-3q)(x-p+2q)$
উত্তর: $(x+p-3q)(x-p+2q)$।
1. (ix) $2(a^{2}+\frac{1}{a^{2}})-(a-\frac{1}{a})-7$
সমাধান:
$a-\frac{1}{a}=x$ ধরে দ্বিঘাত সমীকরণ গঠন করে মধ্যপদ বিশ্লেষণ করা হয়েছে।
*এখানে $a^2+\frac{1}{a^2} = (a-\frac{1}{a})^2 + 2 = x^2+2$*
উৎপাদকে বিশ্লেষণ:
$2(a^{2}+\frac{1}{a^{2}})-(a-\frac{1}{a})-7$
$= 2(x^2+2) – x – 7$ (যেখানে $x = a-\frac{1}{a}$)
$= 2x^2 + 4 – x – 7$
$= 2x^2 – x – 3$
$= 2x^2 – 3x + 2x – 3$
$= x(2x-3) + 1(2x-3)$
$= (2x-3)(x+1)$
$= (2(a-\frac{1}{a})-3) ((a-\frac{1}{a})+1)$
$= (2a – \frac{2}{a} – 3) (a – \frac{1}{a} + 1)$
উত্তর: $\left(2a – \frac{2}{a} – 3\right) \left(a – \frac{1}{a} + 1\right)$।
1. (x) $(x^{2}-x)y^{2}+y-(x^{2}+x)$
সমাধান:
**উৎপাদকে বিশ্লেষণ:**
$ (x^2 – x)y^2 + y – (x^2 + x) $
$ = x(x – 1)y^2 + y – x(x + 1) $
$ = x(x – 1)y^2 + \{x^2 – (x + 1)(x – 1)\}y – x(x + 1) $
$ = x(x – 1)y^2 + x^2y – (x + 1)(x – 1)y – x(x + 1) $
$ = xy\{(x – 1)y + x\} – (x + 1)\{(x – 1)y + x\} $
$ = (xy – y + x)(xy – x – 1) $
2. বহু বিকল্পীয় প্রশ্ন (M. C. Q):
2. (i) $a^{2}-b^{2}=11\times9$ এবং a ও b ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যা $(a>b)$ হলে, a ও b-এর মান যথাক্রমে
সমাধান:
$a^{2}-b^{2}= (a-b)(a+b)$
দেওয়া আছে: $(a-b)(a+b) = 11 \times 9$
যেহেতু a ও b ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যা এবং $a>b$, তাই $a+b$ অবশ্যই $a-b$ এর চেয়ে বড় হবে।
ধরি, $a+b=11$ এবং $a-b=9$
যোগ করে পাই: $2a = 20 \implies a=10$
বিয়োগ করে পাই: $2b = 2 \implies b=1$
উত্তর: (c) $a=10,$ $b=1$।
2. (ii) যদি $\frac{a}{b}+\frac{b}{a}=1$ হয়, তাহলে $a^{3}+b^{3}$ -এর মান
সমাধান:
দেওয়া আছে: $\frac{a}{b}+\frac{b}{a}=1$
বা, $\frac{a^2+b^2}{ab}=1$
বা, $a^2+b^2=ab$
বা, $a^2+b^2-ab=0$
এখন, $a^{3}+b^{3}$ এর উৎপাদকের সূত্রটি ব্যবহার করি:
$a^{3}+b^{3} = (a+b)(a^2-ab+b^2)$
$a^{3}+b^{3} = (a+b)(0)$
$a^{3}+b^{3} = 0$
উত্তর: (d) 0।
2. (iii) $25^{3}-75^{3}+50^{3}+3\times25\times75\times50$-এর মান
সমাধান:
$A^3+B^3+C^3-3ABC$ সূত্র ব্যবহার করে সমাধান করা হয়েছে।
এখানে $A=25$, $B=-75$, $C=50$ ধরলে, রাশিটি $A^3+B^3+C^3-3ABC$ রূপে থাকে।
এখন, $A+B+C = 25 + (-75) + 50 = 75 – 75 = 0$
যদি $A+B+C=0$ হয়, তবে $A^3+B^3+C^3 = 3ABC$ হবে।
সুতরাং, $A^3+B^3+C^3-3ABC = 3ABC – 3ABC = 0$
**নোট:** প্রশ্নে দেওয়া রাশিটি হলো $25^{3} + (-75)^{3} + 50^{3} – 3(25)(-75)(50)$.
$25^{3}-75^{3}+50^{3}+3\times25\times75\times50 = 25^{3}+(-75)^{3}+50^{3} – 3(25)(-75)(50)$
যেহেতু $A+B+C = 0$, মান হবে 0।
উত্তর: (b) 0।
2. (iv) $a+b+c=0$ হলে, $\frac{a^{2}}{bc}+\frac{b^{2}}{ca}+\frac{c^{2}}{ab}$ -এর মান
সমাধান:
$\frac{a^{2}}{bc}+\frac{b^{2}}{ca}+\frac{c^{2}}{ab}$ এর ল.সা.গু. হলো $abc$:
$\frac{a^{2}}{bc}+\frac{b^{2}}{ca}+\frac{c^{2}}{ab} = \frac{a^3+b^3+c^3}{abc}$
যদি $a+b+c=0$ হয়, তবে $a^3+b^3+c^3 = 3abc$ হয়।
$\frac{a^3+b^3+c^3}{abc} = \frac{3abc}{abc} = 3$
উত্তর: (d) 3।
2. (v) $x^{2}-px+12=(x-3)(x-a)$ একটি অভেদ হলে, a ও p এর মান যথাক্রমে
সমাধান:
$x^{2}-px+12 = (x-3)(x-a)$
ডান পক্ষকে গুণ করে পাই: $x^2 – ax – 3x + 3a = x^2 – (a+3)x + 3a$
উভয় পক্ষের সহগ তুলনা করে পাই:
1. $x$ এর সহগ: $-p = -(a+3) \implies p = a+3$
2. ধ্রুবক পদ: $12 = 3a \implies a = 4$
$a=4$ মানটি (1)-এ বসিয়ে পাই: $p = 4+3 \implies p=7$
উত্তর: (a) $a=4,$ $p=7$।
3. সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্ন:
3. (i) $\frac{(b^{2}-c^{2})^{3}+(c^{2}-a^{2})^{3}+(a^{2}-b^{2})^{3}}{(b-c)^{3}+(c-a)^{3}+(a-b)^{3}}$ -এর সরলতম মান লিখি।
সমাধান:
আমরা জানি, যদি $X+Y+Z=0$ হয়, তবে $X^3+Y^3+Z^3 = 3XYZ$ হয়।
**লব (Numerator) এর জন্য:**
$X = b^2-c^2$, $Y = c^2-a^2$, $Z = a^2-b^2$
$X+Y+Z = (b^2-c^2)+(c^2-a^2)+(a^2-b^2) = 0$
সুতরাং, লব $= 3(b^2-c^2)(c^2-a^2)(a^2-b^2)$
**হর (Denominator) এর জন্য:**
$X’ = b-c$, $Y’ = c-a$, $Z’ = a-b$
$X’+Y’+Z’ = (b-c)+(c-a)+(a-b) = 0$
সুতরাং, হর $= 3(b-c)(c-a)(a-b)$
সরলতম মান:
$$\frac{3(b^{2}-c^{2})(c^{2}-a^{2})(a^{2}-b^{2})}{3(b-c)(c-a)(a-b)}$$
$$= \frac{(b-c)(b+c) (c-a)(c+a) (a-b)(a+b)}{(b-c)(c-a)(a-b)}$$
$$= (b+c)(c+a)(a+b)$$
উত্তর: $(a+b)(b+c)(c+a)$।
3. (ii) $a^{3}+b^{3}+c^{3}-3abc=0$ এবং $a+b+c\ne0$ হলে, a, b ও c-এর মধ্যে সম্পর্ক লিখি।
সমাধান:
আমরা জানি, $a^{3}+b^{3}+c^{3}-3abc = (a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca)$
দেওয়া আছে: $a^{3}+b^{3}+c^{3}-3abc=0$
সুতরাং, $(a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca) = 0$
যেহেতু দেওয়া আছে $a+b+c\ne0$, তাই অবশ্যই দ্বিতীয় উৎপাদকটি শূন্য হবে:
$a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca = 0$
বা, $2a^2+2b^2+2c^2-2ab-2bc-2ca = 0$
বা, $(a^2-2ab+b^2) + (b^2-2bc+c^2) + (c^2-2ca+a^2) = 0$
বা, $(a-b)^2 + (b-c)^2 + (c-a)^2 = 0$
তিনটি বর্গের সমষ্টি শূন্য হলে, তাদের প্রত্যেকটি শূন্য হবে:
$a-b=0 \implies a=b$
$b-c=0 \implies b=c$
$c-a=0 \implies c=a$
অতএব, $a=b=c$
উত্তর: $a=b=c$।
3. (iii) $a^{2}-b^{2}=224$ এবং a ও b $(a
সমাধান:
$a^{2}-b^{2}=224$
বা, $(a-b)(a+b) = 224$
যেহেতু $a$ ও $b$ উভয়ই ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা এবং $a
1. $a+b$ একটি ঋণাত্মক সংখ্যা (দুটি ঋণাত্মক সংখ্যার যোগফল)।
2. $a-b$ একটি ঋণাত্মক সংখ্যা (কারণ $a$ ছোট এবং $b$ বড়, যেমন $-5 – (-2) = -3$)।
3. $a-b$ অবশ্যই $a+b$ এর চেয়ে ছোট।
ধরি, $a-b = X$ এবং $a+b = Y$, যেখানে $XY = 224$ এবং $X, Y$ উভয়ই ঋণাত্মক।
$224$-এর জোড়া উৎপাদকগুলি: $14 \times 16$, $8 \times 28$, ইত্যাদি।
জোড়াটি $(-14, -16)$ ধরি (যেখানে $a-b < a+b$ হওয়ায় $-16$ হবে ছোট উৎপাদক): $a-b = -16$ $a+b = -14$ যোগ করে পাই: $2a = -30 \implies a = -15$ $a=-15$ বসিয়ে পাই: $-15 + b = -14 \implies b = 1$ (এটি সম্ভব নয়, কারণ $b$ ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা)। জোড়াটি $(-2, -112)$ ধরি: $a-b = -112$ $a+b = -2$ যোগ করে পাই: $2a = -114 \implies a = -57$ $a=-57$ বসিয়ে পাই: $-57 + b = -2 \implies b = 55$ (এটি সম্ভব নয়, কারণ $b$ ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা)। জোড়াটি $(-4, -56)$ ধরি: $a-b = -56$ $a+b = -4$ যোগ করে পাই: $2a = -60 \implies a = -30$ $a=-30$ বসিয়ে পাই: $-30 + b = -4 \implies b = 26$ (এটি সম্ভব নয়, কারণ $b$ ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা)। *সম্ভবত $a$ ও $b$ এর মধ্যে একটি ধনাত্মক হবে। কিন্তু প্রশ্ন অনুযায়ী, উভয়ই ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা।* যদি $a$ ও $b$ উভয়ই ঋণাত্মক হয়, তাহলে $a^2-b^2$ ধনাত্মক হতে গেলে $a^2$ অবশ্যই $b^2$ এর চেয়ে বড় হতে হবে, যা $|a| > |b|$ ইঙ্গিত করে। কিন্তু $a |b|$ এবং $a
জোড়াটি $(-14, -16)$ ধরলে (যেখানে $a-b$ অবশ্যই বড় হতে হবে):
$a-b = -14$
$a+b = -16$
$2a = -30 \implies a=-15$
$-15+b=-16 \implies b=-1$
এখানে, $a=-15$ এবং $b=-1$ হলে, $a
উত্তর: $a=-15, b=-1$।
3. (iv) $3x=a+b+c$ হলে, $(x-a)^{3}+(x-b)^{3}+(x-c)^{3}-3(x-a)(x-b)(x-c)$-এর মান কত লিখি।
সমাধান:
আমরা জানি, $X^3+Y^3+Z^3-3XYZ = (X+Y+Z)(X^2+Y^2+Z^2-XY-YZ-ZX)$
এখানে, $X=x-a$, $Y=x-b$, $Z=x-c$
$X+Y+Z = (x-a) + (x-b) + (x-c)$
$X+Y+Z = 3x – (a+b+c)$
দেওয়া আছে: $3x = a+b+c$
$X+Y+Z = (a+b+c) – (a+b+c) = 0$
যেহেতু $X+Y+Z = 0$, তাই $X^3+Y^3+Z^3-3XYZ$ এর মান হবে $0 \times (\text{দ্বিতীয় উৎপাদক}) = 0$
উত্তর: 0।
3. (v) $2x^{2}+px+6=(2x-a)(x-2)$ একটি অভেদ হলে, a ও p-এর মান কত লিখি।
সমাধান:
$2x^{2}+px+6 = (2x-a)(x-2)$
ডান পক্ষকে গুণ করে পাই: $2x^2 – 4x – ax + 2a = 2x^2 – (4+a)x + 2a$
উভয় পক্ষের সহগ তুলনা করে পাই:
1. $x$ এর সহগ: $p = -(4+a) \implies p = -4-a$
2. ধ্রুবক পদ: $6 = 2a \implies a = 3$
$a=3$ মানটি (1)-এ বসিয়ে পাই: $p = -4-3 \implies p=-7$
উত্তর: $a=3, p=-7$।