offSchoolবেটা

উচ্চতর গণিত · অধ্যায় ১ · টপিক ১০

বিপরীত ফাংশন অন্বয় ও ফাংশনের লেখচিত্র

পড়ার নোট

বিপরীত ফাংশন

f:A→Bf: A\to B এক-এক সার্বিক হলে BB এর প্রতিটি উপাদান yy ঠিক একটি x∈Ax\in A এর প্রতিবিম্ব। তখন yy কে সেই xx এর সঙ্গে মিলিয়ে BB থেকে AA তে একটি ফাংশন পাওয়া যায়; একে ff এর বিপরীত ফাংশন বলে এবং f−1f^{-1} লেখা হয়। অর্থাৎ y=f(x)y=f(x) হলে x=f−1(y)x=f^{-1}(y)। কোনো অন্বয় RR এর ক্রমজোড়গুলোর উপাদান স্থান বদল করলে বিপরীত অন্বয় R−1R^{-1} পাওয়া যায়।

উদাহরণ: f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=2x+3f(x)=2x+3। y=2x+3y=2x+3 থেকে x=y−32x=\dfrac{y-3}{2}। তাই f−1(x)=x−32f^{-1}(x)=\dfrac{x-3}{2}। যাচাই: f(f−1(x))=2⋅x−32+3=xf\left(f^{-1}(x)\right)=2\cdot\dfrac{x-3}{2}+3=x।

অন্বয় ও ফাংশনের লেখচিত্র

  • y=ax+by=ax+b: এর লেখচিত্র একটি সরলরেখা। যেমন y=2x+1y=2x+1 এর জন্য x=0,1,2x=0, 1, 2 এ y=1,3,5y=1, 3, 5; বিন্দুগুলো যুক্ত করলে সরলরেখা পাওয়া যায়।
  • f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^{2}+bx+c, a≠0a\neq0: এর লেখচিত্র পরাবৃত্ত আকারের বক্ররেখা। যেমন y=x2y=x^{2} এর জন্য x=−2,−1,0,1,2x=-2, -1, 0, 1, 2 এ y=4,1,0,1,4y=4, 1, 0, 1, 4।
  • x2+y2=a2x^{2}+y^{2}=a^{2}, a>0a>0: এর লেখচিত্র মূলবিন্দুকে কেন্দ্র করে aa ব্যাসার্ধের বৃত্ত। যেমন x2+y2=9x^{2}+y^{2}=9 এর ব্যাসার্ধ 33।

শেষেরটি একটি অন্বয়, কিন্তু ফাংশন নয়। কারণ x2+y2=9x^{2}+y^{2}=9 এ x=0x=0 বসালে y=3y=3 এবং y=−3y=-3, অর্থাৎ একটি xx এর দুটি ভিন্ন yy পাওয়া যায়, যা ফাংশনের সংজ্ঞার পরিপন্থী।

লেখচিত্র আঁকতে xx এর কয়েকটি মান নিয়ে সারণি বানাও, ছক কাগজে উপযুক্ত স্কেলে বিন্দুগুলো বসাও এবং সাবলীলভাবে যুক্ত করো।

সাধারণ ভুল হলো f−1(x)f^{-1}(x) কে 1f(x)\dfrac{1}{f(x)} ভাবা। যেমন f(x)=2x+3f(x)=2x+3 হলে f−1(x)=x−32f^{-1}(x)=\dfrac{x-3}{2}, কিন্তু 1f(x)=12x+3\dfrac{1}{f(x)}=\dfrac{1}{2x+3}; দুটি সম্পূর্ণ আলাদা।

মনে রাখো: কেবল এক-এক সার্বিক ফাংশনের বিপরীত ফাংশন থাকে; y=ax+by=ax+b সরলরেখা, y=ax2+bx+cy=ax^{2}+bx+c (a≠0a\neq0) পরাবৃত্ত, আর x2+y2=a2x^{2}+y^{2}=a^{2} (a>0a>0) বৃত্তাকার অন্বয়, যা ফাংশন নয়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • লকার বণ্টন: এক-এক ও সার্বিক ফাংশনচালিয়ে দেখো

    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?

এই টপিকের পার্থক্য

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. f:R∖{2}→R∖{1}f: \mathbb{R} \setminus \{2\} \to \mathbb{R} \setminus \{1\}, যেখানে f(x)=x+3x−2f(x) = \frac{x + 3}{x - 2}। ফাংশনটির বিপরীত ফাংশন (Inverse function) f−1(x)f^{-1}(x) কোনটি?

    1. ক

      f−1(x)=2x+3x−1f^{-1}(x) = \frac{2x + 3}{x - 1}

    2. খ

      f−1(x)=x−2x+3f^{-1}(x) = \frac{x - 2}{x + 3}

    3. গ

      f−1(x)=2x−3x−1f^{-1}(x) = \frac{2x - 3}{x - 1}

    4. ঘ

      f−1(x)=2x+3x+1f^{-1}(x) = \frac{2x + 3}{x + 1}

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) f−1(x)=2x+3x−1f^{-1}(x) = \frac{2x + 3}{x - 1}

    1. ধরি y=f(x)=x+3x−2y = f(x) = \frac{x + 3}{x - 2}, যেখানে বিপরীত ফাংশনের সংজ্ঞানুসারে x=f−1(y)x = f^{-1}(y)।
    y=x+3x−2y = \frac{x + 3}{x - 2}
    1. আড়গুণন করে পাই y(x−2)=x+3  ⟹  xy−2y=x+3y(x - 2) = x + 3 \implies xy - 2y = x + 3।
    2. xx-যুক্ত পদগুলোকে একপাশে নিয়ে পাই xy−x=2y+3  ⟹  x(y−1)=2y+3  ⟹  x=2y+3y−1xy - x = 2y + 3 \implies x(y - 1) = 2y + 3 \implies x = \frac{2y + 3}{y - 1}।
    3. চলক পরিবর্তন করে পাই f−1(x)=2x+3x−1f^{-1}(x) = \frac{2x + 3}{x - 1}।
  2. রাজশাহীতে পদ্মা নদীর তীর ঘেঁষে একটি ব্যাটারিচালিত অটোরিকশা সোজা পথ ধরে চলছে। যাত্রা শুরুর tt সেকেন্ড পর রিকশাটির অতিক্রান্ত দূরত্ব s(t)=3.5t+14s(t) = 3.5t + 14 ফাংশন দ্বারা নির্ধারিত হয়, যেখানে দূরত্বের একক মিটার (m) এবং সময়ের একক সেকেন্ড (s)। রিকশাটি যাত্রা শুরুর কত সেকেন্ড পর ৪৯ মিটার দূরত্ব অতিক্রম করবে?

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ১০ s

    1. অতিক্রান্ত দূরত্ব s(t)=৪৯ ms(t) = ৪৯\text{ m} হলে সমীকরণটি দাঁড়ায় 3.5t+14=493.5t + 14 = 49।
    2. উভয় পক্ষ থেকে ১৪ বিয়োগ করে পাই 3.5t=49−14=353.5t = 49 - 14 = 35।
    3.5t=353.5t = 35
    1. অতএব প্রয়োজনীয় সময় t=353.5=১০ st = \frac{35}{3.5} = ১০\text{ s}।
    t=353.5=10t = \frac{35}{3.5} = 10

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো