offSchoolবেটা

উচ্চতর গণিত · অধ্যায় ৫ · টপিক ৪

দুই চলক একঘাত ও দ্বিঘাত সমীকরণের জোট

পড়ার নোট

দুই চলক xx ও yy সংবলিত দুটি সমীকরণ একসঙ্গে বিবেচনা করলে তাকে সমীকরণ জোট বলে। জোটটি দুটি একঘাত সমীকরণ, একটি একঘাত ও একটি দ্বিঘাত, অথবা দুটি দ্বিঘাত সমীকরণ দিয়ে গঠিত হতে পারে। (x,y)=(a,b)(x, y)=(a, b) জোটের একটি সমাধান হবে, যদি উভয় সমীকরণে xx এর স্থলে aa এবং yy এর স্থলে bb বসালে দুই পক্ষ সমান হয়।

প্রধান পদ্ধতিগুলো:

  • প্রতিস্থাপন: একটি সমীকরণ থেকে একটি চলককে অন্যটির মাধ্যমে প্রকাশ করে অপর সমীকরণে বসানো। একঘাত ও দ্বিঘাত সমীকরণের জোটে এটি সবচেয়ে সহজ।
  • অপনয়ন বা তুলনা: দুটি সমীকরণ যোগ-বিয়োগ করে বা একই রাশির দুটি মান সমান ধরে একটি চলক বাদ দেওয়া।
  • আড়গুণন: দুটি একঘাত সমীকরণের জোটে সরাসরি xx ও yy বের করা।

উদাহরণ: একটি আয়তাকার পুকুরের পরিসীমা 1414 মি. এবং ক্ষেত্রফল 1212 বর্গ মি.। দৈর্ঘ্য xx মি. ও প্রস্থ yy মি. ধরলে 2(x+y)=142(x+y)=14, অর্থাৎ x+y=7x+y=7 এবং xy=12xy=12।

প্রথম সমীকরণ থেকে y=7−xy=7-x। দ্বিতীয়টিতে বসিয়ে x(7−x)=12x(7-x)=12, বা x2−7x+12=0x^{2}-7x+12=0, বা (x−3)(x−4)=0(x-3)(x-4)=0। তাই x=3x=3 হলে y=4y=4, এবং x=4x=4 হলে y=3y=3। সমাধান (3,4)(3, 4) ও (4,3)(4, 3); দৈর্ঘ্য বড়ো ধরলে পুকুরটি 44 মি. লম্বা ও 33 মি. চওড়া। যাচাই: 4+3=74+3=7 এবং 4×3=124\times3=12। দৈর্ঘ্যের SI একক মিটার, ক্ষেত্রফলের বর্গমিটার।

দুটি দ্বিঘাত সমীকরণের জোটে প্রায়ই দুটি সমীকরণ থেকে একই রাশি, যেমন xy+1xy+1, বের করে তুলনা করলে একটি সহজ সম্পর্ক, যেমন y=2xy=2x, পাওয়া যায়; তারপর প্রতিস্থাপন করা হয়।

সাধারণ ভুল হলো শুধু xx এর মান বের করে থেমে যাওয়া, অথবা xx ও yy এর মান ভুল জোড়ায় মিলিয়ে ফেলা। প্রতিটি xx এর জন্য তার নিজস্ব yy বের করে (x,y)(x, y) জোড়া হিসেবে লিখতে হবে।

মনে রাখো: সমীকরণ জোটের সমাধান হলো এমন (x,y)(x, y) জোড়া যা দুটি সমীকরণকেই একসঙ্গে সিদ্ধ করে; দ্বিঘাত জোটে একাধিক জোড়া থাকতে পারে।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • পরাবৃত্তের সাথে সরলরেখার ছেদচালিয়ে দেখো

    একটি পদচারী-সেতুর বাঁকা গার্ডারের নকশায় পরাবৃত্তের সমীকরণ y = x²। প্রকৌশলীরা এর নিচ দিয়ে অনুভূমিকভাবে একটি সোজা পাইপ y = -১ বরাবর স্থাপন করেছেন (m = ০, p = -১), যা গার্ডারটিকে স্পর্শ করে না (০টি ছেদবিন্দু)। পাইপটিকে সোজা অনুভূমিক রেখে উপরে তুলে y = ৪ (p = ৪) বরাবর নিলে সেটি গার্ডারটিকে কয়টি বিন্দুতে ছেদ করবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. লেখচিত্রে y = x² পরাবৃত্ত (parabola) এবং y = 2x + 3 সরলরেখার ছেদবিন্দুদ্বয়ের স্থানাঙ্ক কোনটি?

    1. ক

      (৩, ৯) ও (-১, ১)

    2. খ

      (৩, ৬) ও (-১, -২)

    3. গ

      (-৩, ৯) ও (১, ১)

    4. ঘ

      (৩, ৯) ও (১, ১)

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) (৩, ৯) ও (-১, ১)

    1. ছেদবিন্দুতে উভয় সমীকরণের y-এর মান সমান: x² = 2x + 3।
    x2−2x−3=0x^2 - 2x - 3 = 0
    1. পক্ষান্তর ও উৎপাদকে বিশ্লেষণ করে পাই: (x − 3)(x + 1) = 0, অর্থাৎ x = ৩ বা x = -১।
    (x−3)(x+1)=0  ⟹  x=3, −1(x - 3)(x + 1) = 0 \implies x = 3,\ -1
    1. x = ৩ হলে y = ৩² = ৯, ফলে প্রথম বিন্দুটি (৩, ৯)। x = -১ হলে y = (-১)² = ১, ফলে দ্বিতীয় বিন্দুটি (-১, ১)।
  2. ময়মনসিংহের একজন মৎস্যচাষির একটি আয়তাকার মাছের পুকুর রয়েছে। পুকুরটির পরিসীমা ৫৬ m এবং ক্ষেত্রফল ১৯২ m²। পুকুরটির দৈর্ঘ্য কত মিটার?

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ১৬ m

    1. ধরি, পুকুরটির দৈর্ঘ্য x m এবং প্রস্থ y m (যেখানে x ≥ y)। শর্তমতে, পরিসীমা ২(x + y) = ৫৬ ⇒ x + y = ২৮ বা y = ২৮ − x।
    x+y=28  ⟹  y=28−xx + y = 28 \implies y = 28 - x
    1. ক্ষেত্রফলের শর্তমতে, xy = ১৯২ ⇒ x(২৮ − x) = ১৯২ ⇒ x² − ২৮x + ১৯২ = ০।
    x2−28x+192=0x^2 - 28x + 192 = 0
    1. উৎপাদকে বিশ্লেষণ করে পাই: (x − ১৬)(x − ১২) = ০, সুতরাং x = ১৬ বা x = ১২। যেহেতু দৈর্ঘ্য প্রস্থের চেয়ে বড় বা সমান (x ≥ y), তাই পুকুরটির দৈর্ঘ্য ১৬ m।
  3. একটি আয়তাকার বাগানের পরিসীমা 32 m32\,\mathrm{m} এবং ক্ষেত্রফল 60 m260\,\mathrm{m}^2। বাগানের দৈর্ঘ্য প্রস্থের চেয়ে বেশি হলে প্রস্থ কত?

    1. ক

      4 m4\,\mathrm{m}

    2. খ

      8 m8\,\mathrm{m}

    3. গ

      6 m6\,\mathrm{m}

    4. ঘ

      10 m10\,\mathrm{m}

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    গ) 6 m6\,\mathrm{m}

    1. দৈর্ঘ্য x mx\,\mathrm{m} ও প্রস্থ y my\,\mathrm{m} ধরলে x>y>0x>y>0, x+y=16x+y=16 এবং xy=60xy=60।
    2. x=16−yx=16-y বসিয়ে উৎপাদকে বিশ্লেষণ করলে y=6y=6 অথবা y=10y=10 পাওয়া যায়।
    y(16−y)=60⇒y2−16y+60=(y−6)(y−10)=0y(16-y)=60\Rightarrow y^2-16y+60=(y-6)(y-10)=0
    1. দৈর্ঘ্য প্রস্থের চেয়ে বেশি, তাই প্রস্থ 6 m6\,\mathrm{m} এবং দৈর্ঘ্য 10 m10\,\mathrm{m}।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

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

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো