offSchoolবেটা

উচ্চতর গণিত · অধ্যায় ১০ · টপিক ২

প্যাসকেল ত্রিভুজ গঠন

পড়ার নোট

(1+y)n(1 + y)^n এর দ্বিপদী সহগগুলো n=0,1,2,…n = 0, 1, 2, \ldots এর জন্য সারি করে সাজালে একটি ত্রিভুজ পাওয়া যায়। Blaise Pascal এই কৌশল প্রথম ব্যবহার করেন, তাই একে প্যাসকেলের ত্রিভুজ বলা হয়।

nnসহগ
0011
11111 \quad 1
221211 \quad 2 \quad 1
3313311 \quad 3 \quad 3 \quad 1
44146411 \quad 4 \quad 6 \quad 4 \quad 1
55151010511 \quad 5 \quad 10 \quad 10 \quad 5 \quad 1

ত্রিভুজ গঠনের নিয়ম

  • প্রতিটি সারির বাম ও ডান দিকে 11 থাকে।
  • মাঝের প্রতিটি সংখ্যা তার ঠিক ওপরের দুটি সংখ্যার যোগফল।

n=5n = 5 এর সারি (1,5,10,10,5,11, 5, 10, 10, 5, 1) থেকে n=6n = 6 এর সারি:

1, 1+5, 5+10, 10+10, 10+5, 5+1, 11,\ 1+5,\ 5+10,\ 10+10,\ 10+5,\ 5+1,\ 1 অর্থাৎ 1,6,15,20,15,6,11, 6, 15, 20, 15, 6, 1।

একইভাবে n=7n = 7 এর সারি 1,7,21,35,35,21,7,11, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1 এবং n=8n = 8 এর সারি 1,8,28,56,70,56,28,8,11, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1।

প্রতিটি সারি সামনে থেকে পড়লে যা, পেছন থেকে পড়লেও তা-ই; এতে হিসাব মিলিয়ে দেখা যায়। nn তম সারি (1+y)n(1 + y)^n এর সহগ দেয়, যেমন (1+y)6=1+6y+15y2+20y3+15y4+6y5+y6(1 + y)^6 = 1 + 6y + 15y^2 + 20y^3 + 15y^4 + 6y^5 + y^6।

এই পদ্ধতির দুর্বলতা

nn তম সারি জানতে (n−1)(n - 1) তম সারি জানা লাগে। বড়ো ঘাতের জন্য এটি ধীর, তাই সরাসরি সহগ বের করার সূত্র দরকার হয় (পরের টপিকগুলো)।

উদাহরণ। প্যাসকেলের ত্রিভুজ ব্যবহার করে (1−x)4(1 - x)^4 বিস্তৃত করো।

১. n=4n = 4 এর সারি 1,4,6,4,11, 4, 6, 4, 1। ২. yy এর জায়গায় −x-x বসাই: 1+4(−x)+6(−x)2+4(−x)3+(−x)41 + 4(-x) + 6(-x)^2 + 4(-x)^3 + (-x)^4। ৩. (−x)r=(−1)rxr(-x)^r=(-1)^r x^r; তাই rr বিজোড় হলে xrx^r এর সহগ ঋণাত্মক এবং জোড় হলে ধনাত্মক হয়। ৪. (1−x)4=1−4x+6x2−4x3+x4(1 - x)^4 = 1 - 4x + 6x^2 - 4x^3 + x^4।

আরেকটি উদাহরণ। (1+y)7(1+y)^{7} এর বিস্তৃতিতে y3y^{3} এর সহগ কত? n=7n=7 এর সারি 1,7,21,35,35,21,7,11, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1। প্রথম সংখ্যাটি y0y^{0} এর সহগ, তাই চতুর্থ সংখ্যা 3535 হলো y3y^{3} এর সহগ।

সাধারণ ভুল হলো সারির নম্বর গোনায় গরমিল করা। প্রথম সারি 11 হলো n=0n=0 এর জন্য, তাই 1,4,6,4,11, 4, 6, 4, 1 সারিটি পঞ্চম সারি হলেও এটি n=4n=4 এর সহগ দেয়। একইভাবে কোনো সারিতে yry^{r} এর সহগ হলো (r+1)(r+1) তম সংখ্যা।

মনে রাখো: প্যাসকেলের ত্রিভুজে মাঝের প্রতিটি সংখ্যা ওপরের দুটি সংখ্যার যোগফল, আর nn তম সারি (1+y)n(1 + y)^n এর সহগ দেয়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • প্যাসকেলের ত্রিভুজ ও দ্বিপদী বিস্তৃতিচালিয়ে দেখো

    একটি বিজ্ঞান মেলার প্রবেশতোরণে প্যাসকেলের ত্রিভুজ অনুসরণ করে নকশা করা হচ্ছে। (a + b)⁴ পর্যন্ত সাজিয়ে দেখা গেল পদ সংখ্যা ৫টি এবং ঠিক মাঝের পদের সহগ ৬ (১, ৪, ৬, ৪, ১)। তোরণটির কাঠামো (a + b)⁶ পর্যন্ত সম্প্রসারণ করা হলে এতে মোট কতটি পদ থাকবে এবং ঠিক মাঝের পদটির সহগ কত হবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. প্যাসকেলের ত্রিভুজ (Pascal's triangle) ব্যবহার করে (১−x)৪(১ - x)^৪-এর দ্বিপদী বিস্তৃতিতে x২x^২-এর সহগ (coefficient) কত হবে?

    1. ক

      -৬

    2. খ

      ৬

    3. গ

      ৪

    4. ঘ

      -৪

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) ৬

    1. প্যাসকেলের ত্রিভুজ অনুসারে ঘাত n=৪n = ৪-এর জন্য সহগগুলোর ক্রম হলো: ১, ৪, ৬, ৪, ১।
    1,4,6,4,11, \quad 4, \quad 6, \quad 4, \quad 1
    1. (১−x)৪=১(১)৪+৪(১)৩(−x)+৬(১)২(−x)২+৪(১)(−x)৩+১(−x)৪=১−৪x+৬x২−৪x৩+x৪(১ - x)^৪ = ১(১)^৪ + ৪(১)^৩(-x) + ৬(১)^২(-x)^২ + ৪(১)(-x)^৩ + ১(-x)^৪ = ১ - ৪x + ৬x^২ - ৪x^৩ + x^৪।
    (1−x)4=1−4x+6x2−4x3+x4(1 - x)^4 = 1 - 4x + 6x^2 - 4x^3 + x^4
    1. সুতরাং, বিস্তৃতিতে x২x^২-এর সহগ হলো ৬।
  2. প্যাসকেলের ত্রিভুজ (Pascal's triangle) কীভাবে গঠিত হয় এবং উচ্চ ঘাতের দ্বিপদী বিস্তারে এর সীমাবদ্ধতা কী — ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    প্যাসকেলের ত্রিভুজের প্রতিটি সারির শুরুতে ও শেষে ১ থাকে এবং ভেতরের প্রতিটি পদ তার ঠিক উপরের সারির পাশাপাশি দুটি পদের যোগফলের সমান হয়, যা (a+b)n(a + b)^n-এর বিস্তৃতির সহগ প্রদান করে। তবে ঘাত nn-এর মান অনেক বড় হলে পূর্ববর্তী সবকটি সারি ধারাবাহিকভাবে তৈরি করতে হয় বলে এই পদ্ধতিতে সহগ নির্ণয় অত্যন্ত সময়সাপেক্ষ ও কষ্টসাধ্য হয়। এজন্য উচ্চ ঘাতের ক্ষেত্রে প্যাসকেলের ত্রিভুজের চেয়ে দ্বিপদী সহগ (nr)\binom{n}{r} বা দ্বিপদী উপপাদ্য ব্যবহার করা অধিকতর সুবিধাজনক।

    1. প্যাসকেলের ত্রিভুজের শীর্ষে ১ থাকে এবং পরবর্তী প্রতি সারির দুই প্রান্তে ১ বসে; মাঝের প্রতিটি সংখ্যা উপরের সারির পাশাপাশি দুটি পদের যোগফল (nr)=(n−১r−১)+(n−১r)\binom{n}{r} = \binom{n-১}{r-১} + \binom{n-১}{r} হিসেবে গঠিত হয়।
    (nr)=(n−1r−1)+(n−1r)\binom{n}{r} = \binom{n-1}{r-1} + \binom{n-1}{r}
    1. এই ত্রিভুজের nn-তম সারি (a+b)n(a + b)^n-এর বিস্তৃতির (n+১)(n + ১)টি পদের সহগ নির্দেশ করে।
    2. ঘাত nn বড় হলে (যেমন n=১৫n = ১৫ বা ২০) পূর্ববর্তী সব সারি ধাপে ধাপে তৈরি করা জটিল ও সময়সাপেক্ষ হয়, তাই সরাসরি সহগ বের করতে দ্বিপদী সহগ (nr)\binom{n}{r} বা দ্বিপদী উপপাদ্য ব্যবহৃত হয়।
  3. প্যাসকেলের ত্রিভুজে— i. প্রতিটি সারির প্রথম ও শেষ সংখ্যা 11। ii. প্রান্তের সংখ্যা ছাড়া প্রতিটি সংখ্যা তার ঠিক ওপরের সারির সংলগ্ন দুটি সংখ্যার যোগফল। iii. প্রান্তের সংখ্যা ছাড়া প্রতিটি সংখ্যা তার ঠিক ওপরের সারির সংলগ্ন দুটি সংখ্যার গুণফল। নিচের কোনটি সঠিক?

    1. ক

      i ও ii

    2. খ

      i ও iii

    3. গ

      ii ও iii

    4. ঘ

      i, ii ও iii

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) i ও ii

    1. প্যাসকেলের ত্রিভুজ গঠনের নিয়ম অনুযায়ী প্রতিটি সারির প্রান্তে 11 থাকে এবং ভেতরের সংখ্যাগুলো ওপরের সারির সংলগ্ন দুটি সংখ্যার যোগ করে পাওয়া যায়। তাই i ও ii সঠিক, iii সঠিক নয়।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

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

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো