১. নিচের কোনটি সরলরেখার সমীকরণ?
[ বিসিএস ৪৫তম ]
এখন, বিকল্পগুলো পরীক্ষা করা যাক:
কঃ $$\frac{x}{y}=\frac{y}{2}$$এই সমীকরণটিকে লেখা যায়$$y^2 = 2x$$। এটি একটি পরাবৃত্তের (parabola) সমীকরণ, সরলরেখার নয়।
খঃ $$x^2 + y = 1$$এই সমীকরণটিকে লেখা যায়$$y = 1 - x^2$$। এটি একটি অধিবৃত্তের (hyperbola) সমীকরণ, সরলরেখার নয়।
গঃ $$\frac{x}{y}=\frac{1}{2}$$এই সমীকরণটিকে লেখা যায়$$2x = y$$অথবা$$2x - y = 0$$। এটি $$ax + by + c = 0$$আকারের, যেখানে$$a = 2$$, $$b = -1$$এবং$$c = 0$$। সুতরাং, এটি একটি সরলরেখার সমীকরণ।
ঘঃ $$x=\frac{1}{y}$$এই সমীকরণটিকে লেখা যায়$$xy = 1$$অথবা$$y = \frac{1}{x}$$। এটি একটি আয়তাকার অধিবৃত্তের (rectangular hyperbola) সমীকরণ, সরলরেখার নয়।
সুতরাং, সঠিক উত্তরটি হলো গঃ $$\frac{x}{y}=\frac{1}{2}$$।
২. একটি দেয়ালঘড়িতে যখন ৩টা বাজে তখন ঘণ্টার কাঁটা যদি পূর্বদিকে থাকে তবে মিনিটের কাঁটা কোন দিকে থাকবে?
[ বিসিএস ৪৪তম ]
যখন একটি দেয়ালঘড়িতে ৩টা বাজে, তখন ঘণ্টার কাঁটাটি সরাসরি ৩-এর দিকে মুখ করে থাকে এবং মিনিটের কাঁটাটি সরাসরি ১২-এর দিকে মুখ করে থাকে।
প্রশ্নে বলা হয়েছে, ঘণ্টার কাঁটা যদি পূর্ব দিকে থাকে। সাধারণত, ঘড়ির উপরের দিক উত্তর, নিচের দিক দক্ষিণ, ডান দিক পূর্ব এবং বাম দিক পশ্চিম দিক নির্দেশ করে।
যেহেতু ঘণ্টার কাঁটা ৩-এর দিকে এবং সেটিকে পূর্ব দিক বলা হচ্ছে, তাহলে ঘড়ির ১২-এর দিকটি হবে পূর্বের ৯০ ডিগ্রি উত্তরে, অর্থাৎ উত্তর দিক।
অতএব, মিনিটের কাঁটাটি ১২-এর দিকে থাকার কারণে সেটি উত্তর দিকে থাকবে।
$$
180^\circ
$$
ধরি, কোণটির মান = $x^\circ$
তাহলে এর সম্পূরক কোণ হবে $180^\circ - x^\circ$
প্রশ্ন অনুযায়ী:
> কোণটির মান = সম্পূরক কোণের অর্ধেক
অর্থাৎ:
$$
x = \frac{1}{2}(180 - x)
$$
$$
x = \frac{180 - x}{2}
$$
$$
2x = 180 - x
$$
$$
2x + x = 180
\Rightarrow 3x = 180
\Rightarrow x = \frac{180}{3} = \boxed{60^\circ}
$$
মনে করি, কোণটির মান $x$ ডিগ্রি।
তাহলে, কোণটির পূরক কোণের মান হবে $(90 - x)$ ডিগ্রি।
প্রশ্নানুসারে, কোণটির মান তার পূরক কোণের মানের অর্ধেকের সমান।
অর্থাৎ, $x = \frac{1}{2} (90 - x)$
এখন এই সমীকরণটি সমাধান করি:
$2x = 90 - x$
$2x + x = 90$
$3x = 90$
$x = \frac{90}{3}$
$x = 30$
সুতরাং, কোণটির মান হলো $30^\circ$।
৫. একটি পঞ্চভুজের সমষ্টি -
[ বিসিএস ৩৪তম ]
কারণ,
১ সমকোণ = $90^\circ$
$540 \div 90 = ৬$
একটি ঘড়ির সম্পূর্ণ বৃত্ত $360^\circ$। ঘড়িতে ১২টি ঘণ্টা থাকায় প্রতিটি ঘণ্টার ঘরের মধ্যবর্তী কোণ হলো:
$360^\circ \div 12 = 30^\circ$
ঠিক ৮টার সময়, মিনিটের কাঁটা ১২-এর ঘরে থাকে এবং ঘণ্টার কাঁটা ৮-এর ঘরে থাকে। ১২ এবং ৮-এর মধ্যে ঘরের পার্থক্য হলো:
$১২ - ৮ = ৪$ টি ঘর।
সুতরাং, কাঁটা দুটির মধ্যবর্তী কোণ হলো:
$৪ \times ৩০^\circ = ১২০^\circ$
সুতরাং, তিনটি অন্তঃস্থ ও তিনটি বহিঃস্থ কোণের মোট সমষ্টি হবে $৩ \times ১৮০° = ৫৪০°$।
এখন, বহিঃস্থ কোণ তিনটির সমষ্টি বের করতে মোট সমষ্টি থেকে অন্তঃস্থ কোণ তিনটির সমষ্টি বাদ দিতে হবে:
$৫৪০° - ১৮০° = ৩৬০°$।
সম্পূরক কোণের সংজ্ঞা অনুযায়ী, দুটি সন্নিহিত কোণের সমষ্টি দুই সমকোণ বা এক সরলকোণ হলে কোণ দুটির একটিকে অপরটির সম্পূরক কোণ বলে।
এখন, ঐ সরল রেখার অর্ধেকের ওপর অঙ্কিত বর্গের ক্ষেত্রফল হবে \( \left(\frac{l}{2}\right)^2 \)।
\[ \left(\frac{l}{2}\right)^2 = \frac{l^2}{4} \] অতএব, প্রথম বর্গটির ক্ষেত্রফল দ্বিতীয় বর্গটির ক্ষেত্রফলের কত গুণ তা বের করতে হলে: \[ \frac{l^2}{\frac{l^2}{4}} = \frac{l^2 \times 4}{l^2} = 4 \] অর্থাৎ, একটি সরল রেখার ওপর অঙ্কিত বর্গ ঐ সরল রেখার অর্ধেকের ওপর অঙ্কিত বর্গের ৪ গুণ।
দুটি সরলরেখা পরস্পর ছেদ করলে বিপ্রতীপ কোণদ্বয় পরস্পর সমান হবে। ∴ ∠AOD=∠BOC এবং ∠AOC=∠BOD
১২. $$x+y$$ এবং $$2x-y+3=0$$ সরলরেখা দুটি কোন বিন্দুতে ছেদ করে?
[ বিসিএস ১৭তম ]
ধরি,
\( x + y = 0 \) (প্রথম সরলরেখা)
\( 2x - y + 3 = 0 \) (দ্বিতীয় সরলরেখা)
প্রথম সমীকরণ থেকে \( y \) এর মান পাই: \[ y = -x \] এখন দ্বিতীয় সমীকরণে \( y \) এর মানটি বসাই: \[ 2x - (-x) + 3 = 0 \] \[ 2x + x + 3 = 0 \] \[ 3x + 3 = 0 \] \[ 3x = -3 \] \[ x = -1 \] এখন, \( x = -1 \) মানটি প্রথম সমীকরণে বসাই: \[ y = -x \] \[ y = -(-1) \] \[ y = 1 \] অতএব, সরলরেখা দুটি \( (-1, 1) \) বিন্দুতে ছেদ করে।
একটি চতুর্ভুজের সব কোণের যোগফল ৩৬০°।
অতএব, \[ 1x + 2x + 2x + 3x = 360° \] \[ 8x = 360° \] \[ x = \frac{360°}{8} = 45° \] বৃহত্তম কোণটি হলো \( 3x \): \[ 3x = 3 \times 45° = 135° \] অতএব, বৃহত্তম কোণের পরিমাণ হলো ১৩৫°।
1. \( y = 3x + 2 \)
2. \( y = -3x + 2 \)
3. \( y = -2 \)
এই রেখাগুলি দ্বারা গঠিত জ্যামিতিক চিত্রটি একটি ত্রিভুজ। নিম্নলিখিত ধাপে এটি ব্যাখ্যা করা যেতে পারে:
১. রেখাগুলির ছেদবিন্দু নির্ণয়:
\( y = 3x + 2 \) এবং \( y = -3x + 2 \) এর ছেদবিন্দু: \[ 3x + 2 = -3x + 2 \\ 6x = 0 \\ x = 0 \\ y = 3(0) + 2 = 2 \] ছেদবিন্দু: \( (0, 2) \)
\( y = 3x + 2 \) এবং \( y = -2 \) এর ছেদবিন্দু: \[ 3x + 2 = -2 \\ 3x = -4 \\ x = -\frac{4}{3} \\ y = -2 \] ছেদবিন্দু: \( \left( -\frac{4}{3}, -2 \right) \)
\( y = -3x + 2 \) এবং \( y = -2 \) এর ছেদবিন্দু: \[ -3x + 2 = -2 \\ -3x = -4 \\ x = \frac{4}{3} \\ y = -2 \] ছেদবিন্দু: \( \left( \frac{4}{3}, -2 \right) \)
২. ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দু:
\( (0, 2) \)
\( \left( -\frac{4}{3}, -2 \right) \)
\( \left( \frac{4}{3}, -2 \right) \)
এই তিনটি বিন্দু দ্বারা গঠিত জ্যামিতিক চিত্রটি একটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ। কারণ, দুটি বাহু (\( y = 3x + 2 \) এবং \( y = -3\)
সুষম বহুভুজের প্রতিটি অন্তঃকোণের পরিমাণ নির্ণয়ের সূত্র হলো: \[ \text{অন্তঃকোণ} = \frac{(n-2) \times 180^\circ}{n} \] এখানে, অন্তঃকোণের পরিমাণ \( 135^\circ \)। \[ 135 = \frac{(n-2) \times 180}{n} \] এখন, \( n \) এর মান বের করার জন্য সমীকরণটি সমাধান করি: \[ 135n = 180n - 360 \] \[ 180n - 135n = 360 \] \[ 45n = 360 \] \[ n = \frac{360}{45} \] \[ n = 8 \] অতএব, সুষম বহুভুজটির বাহুর সংখ্যা ৮।
২. দুই ঘণ্টায় ঘন্টা কাঁটা: \[ ২ \times ৩০ = ৬০ \text{ ডিগ্রি} \] ৩. ১৫ মিনিটে ঘন্টা কাঁটার সরার মান: \[ ১৫ \times ০.৫ = ৭.৫ \text{ ডিগ্রি} \] তাহলে, ২টা ১৫ মিনিটে ঘন্টা কাঁটা: \[ ৬০ + ৭.৫ = ৬৭.৫ \text{ ডিগ্রি} \] ৪. মিনিট কাঁটার অবস্থান নির্ধারণ করি। প্রতি মিনিটে মিনিট কাঁটা ৬ ডিগ্রি (৩৬০ ডিগ্রি ÷ ৬০ মিনিট) সরতে থাকে।
৫. ১৫ মিনিটে মিনিট কাঁটার সরার মান: \[ ১৫ \times ৬ = ৯০ \text{ ডিগ্রি} \] ৬. এখন, ঘন্টা কাঁটা এবং মিনিট কাঁটার মধ্যে কোণ: \[ ৯০ - ৬৭.৫ = ২২.৫ \text{ ডিগ্রি} \] \[ = ২২\frac{১}{২}\text{ ডিগ্রি} \] অতএব, ২টা ১৫ মিনিটের সময় ঘন্টা কাঁটা এবং মিনিট কাঁটার মধ্যে কোণ উৎপন্ন হয় ২২.৫ ডিগ্রি।
১৭. \((x-4)^2+(y+3)^2=100\) বৃত্তের কেন্দ্রীয় স্থানাংক কত?
[ বিসিএস ৩১তম ]
একটি বৃত্তের সাধারণ সমীকরণ হলো $(x-h)^2 + (y-k)^2 = r^2$।
যেখানে, $(h, k)$ হলো বৃত্তের কেন্দ্র এবং $r$ হলো ব্যাসার্ধ।
প্রদত্ত সমীকরণটি হলো $(x-4)^2 + (y+3)^2 = 100$।
এই সমীকরণটিকে আমরা $(x-4)^2 + (y-(-3))^2 = 10^2$ হিসেবে লিখতে পারি।
এই সমীকরণটিকে সাধারণ সমীকরণের সাথে তুলনা করলে আমরা পাই:
$h = 4$
$k = -3$
$r^2 = 100$, সুতরাং $r=10$
সুতরাং, বৃত্তটির কেন্দ্রীয় স্থানাঙ্ক $(h, k) = (4, -3)$ এবং ব্যাসার্ধ $10$।
১৮. \((x-y,~ 3)=(0,~ x+2y)\) হলে \((x, ~y)\) = কত?
[ বিসিএস ৩৩তম ]
\((x-y, 3) = (0, x+2y)\)
এখন দুই পৃষ্ঠার সমান উপাদান তুলনা করে সমাধান করি।
১. প্রথম উপাদান থেকে পাই: \[ x - y = 0 \] তাহলে, \[ x = y \] ২. দ্বিতীয় উপাদান থেকে পাই: \[ 3 = x + 2y \] \(x = y\) হলে, সমীকরণে \(x\)-এর পরিবর্তে \(y\) বসাই: \[ 3 = y + 2y \] \[ 3 = 3y \] \[ y = 1 \] ৩. \(y = 1\) হলে, \(x = y\) থেকে: \[ x = 1 \] চূড়ান্ত উত্তর: \((x, y) = (1, 1)\)
চাকাটি ১ মিনিটে ৯০ বার ঘোরে, অর্থাৎ ৬০ সেকেন্ডে ঘোরে ৯০ বার।
সুতরাং, ১ সেকেন্ডে চাকাটি ঘোরে $\frac{৯০}{৬০} = ১.৫$ বার।
আমরা জানি, একবার পূর্ণ ঘূর্ণনে চাকাটি ৩৬০° ঘোরে।
অতএব, ১ সেকেন্ডে চাকাটির ঘূর্ণন হবে $১.৫ \times ৩৬০° = ৫৪০°$।