offSchoolবেটা

উচ্চতর গণিত · অধ্যায় ১

লকার বণ্টন: এক-এক ও সার্বিক ফাংশন

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

একটি বিদ্যালয়ে ৫ জন শিক্ষার্থীকে (রোল: −২, −১, ০, ১, ২) f(x) = 2x + 1 নিয়ম অনুযায়ী লকার দেওয়া হলো। প্রাথমিকভাবে বরাদ্দকৃত লকারগুলো {−৩, −১, ১, ৩, ৫} বিবেচনা করলে প্রত্যেকে একটি করে আলাদা লকার পায় এবং কোনো লকার খালি থাকে না। কিন্তু লকার রুমে মোট ১১টি লকার রয়েছে, যার নম্বর −৫ থেকে ৫ পর্যন্ত পূর্ণসংখ্যা। সব লকারকে কোডোমেন বিবেচনা করলে ফাংশনটি কি সার্বিক হবে?

লকার রুমের সব লকার (−৫ থেকে ৫) কোডোমেন হলে f(x) = 2x + 1 ফাংশনটি কেমন হবে?

  1. এক-এক কিন্তু সার্বিক নয়: ভিন্ন শিক্ষার্থী ভিন্ন লকার পায়, তবে কিছু লকার খালি থাকে
  2. এক-এক ও সার্বিক: একটি ফাংশন এক-এক হলে তা সবসময় সার্বিকও হয়
  3. সার্বিক: কারণ প্রতিটি লকার নম্বরই কোডোমেনের ভেতরের একটি পূর্ণসংখ্যা

যা বদলাতে পারবে

  • লকার বণ্টনের নিয়ম f(x): f(x) = 2x + 1 (দ্বিগুণ যোগ ১), f(x) = x² (বর্গ), f(x) = |x| (পরমমান), f(x) = x³ (ঘন), f(x) = 3 (ধ্রুবক ৩), f(x) = ⌊x/2⌋ (অর্ধেক)
  • কোডোমেন সেট: বরাদ্দকৃত লকার (রেঞ্জ), সকল লকার (−৫ থেকে ৫)

যা মেপে দেখাবে

  • ব্যবহৃত লকার সংখ্যা (রেঞ্জ)
  • উপলব্ধ মোট লকার (কোডোমেন)
  • এক-এক ফাংশন?
  • সার্বিক ফাংশন?

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • কোডোমেন বদলে 'সকল লকার (−৫ থেকে ৫)' নির্বাচন করে দেখো। ব্যবহৃত লকার (রেঞ্জ) আর মোট লকারের সংখ্যা কি সমান থাকে?
  • তীর চিত্রে হলুদ গোলকগুলো লক্ষ্য করো: কোন কোন লকার খালি পড়ে আছে?

নিজে করে দেখো

  1. লকার রুমের সব লকার (−৫ থেকে ৫) কোডোমেন রেখে এমন ব্যবস্থা করো যা এক-এক হবে কিন্তু সার্বিক হবে না (one-one into)।
    ইঙ্গিত

    কোডোমেনকে 'সকল লকার (−৫ থেকে ৫)' করো এবং f(x) = 2x + 1 নিয়মটি রাখো।

  2. এমন একটি নিয়ম বেছে নাও যাতে একাধিক শিক্ষার্থী একই লকার পায়, কিন্তু বরাদ্দকৃত লকারগুলোর প্রতিটিই পূর্ণ থাকে (সার্বিক কিন্তু এক-এক নয়)।
    ইঙ্গিত

    কোডোমেন 'বরাদ্দকৃত লকার' রেখে বর্গ f(x) = x² বা পরমমান নিয়মটি বেছে নাও। ঋণাত্মক ও ধনাত্মক রোলের আউটপুট কি একই হয়?

  3. লকার রুমের সব লকার (−৫ থেকে ৫) কোডোমেন থাকা অবস্থায় এমন নিয়ম করো যাতে একাধিক শিক্ষার্থী একই লকার পায় এবং খালি লকারও থাকে (এক-একও নয়, সার্বিকও নয়)।
    ইঙ্গিত

    কোডোমেন 'সকল লকার (−৫ থেকে ৫)' রেখে f(x) = x² নির্বাচন করো।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

এক-এক, সার্বিক ও বিপরীত ফাংশন: f: A → B

f(x1)=f(x2)  ⟹  x1=x2,f(A)=Bf(x_1) = f(x_2) \implies x_1 = x_2, \quad f(A) = B

ডোমেনের ভিন্ন ভিন্ন সদস্যের ছবি সবসময় ভিন্ন হলে ফাংশনটি এক-এক (injective)। কোডোমেনের প্রতিটি সদস্য যদি ডোমেনের অন্তত কোনো একটি সদস্যের ছবি হয় (রেঞ্জ = কোডোমেন), তবে ফাংশনটি সার্বিক (surjective)। এখানে f(x) = 2x + 1 ফাংশনটি এক-এক, কারণ প্রত্যেকের লকার আলাদা। কিন্তু রেঞ্জ {−৩, −১, ১, ৩, ৫} মোট ১১টি লকারের সমান নয়; ৬টি লকার খালি থাকে। তাই এটি সার্বিক নয়। কেবল ফাংশনটি এক-এক ও সার্বিক (bijection) হলেই তার বিপরীত ফাংশন বিদ্যমান থাকে।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

একটি ফাংশন এক-এক হলেই সার্বিক হয় না। এক-এক ফাংশনে ভিন্ন ভিন্ন ইনপুটের জন্য আউটপুট ভিন্ন হয়, কিন্তু কোডোমেনের সব উপাদান পূরণ নাও হতে পারে। আবার আউটপুটগুলো পূর্ণসংখ্যা হলেই ফাংশন সার্বিক হয় না: কোডোমেনের প্রতিটি পূর্ণসংখ্যাকেই কোনো না কোনো ইনপুটের আউটপুট হতে হয়।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • কোনো ফাংশন এক-এক হলে তা সবসময় সার্বিকও হয়
  • প্রতিটি আউটপুট কোডোমেনের সদস্য হলেই ফাংশনটি সার্বিক হয়

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • জাতীয় পরিচয়পত্র (NID) নম্বর বণ্টন: প্রতিটি নাগরিকের জন্য একটি অনন্য নম্বর বরাদ্দ করা এক-এক অন্বয়, যা জাল পরিচয় রোধ করে।
  • ডিজিটাল ব্যাংকিং ও বিকাশ লেনদেনে ওটিপি (OTP) ও পিন যাচাই: সঠিক গ্রাহক শনাক্ত করতে বিপরীতযোগ্য এক-এক মিল ব্যবহার করা হয়।

পাঠ্যবইয়ের টপিক