সমতলে কোনো বিন্দুর সঠিক অবস্থান বলতে হলে পরস্পরকে সমকোণে ছেদ করে এমন দুইটি সরলরেখা থেকে তার দূরত্ব জানা দরকার। এই রেখা দুইটি হলো অক্ষ। XOX' রেখাকে বলে x অক্ষ, YOY' রেখাকে বলে y অক্ষ।
ধরো সমতলে দুইটি বিন্দু P(x₁, y₁) ও Q(x₂, y₂) আছে। P থেকে Q-এর উপর পড়া লম্ব ও PQ নিয়ে একটি সমকোণী ত্রিভুজ পাওয়া যায়। এর অনুভূমিক বাহুর দৈর্ঘ্য x₂ - x₁ এবং উল্লম্ব বাহুর দৈর্ঘ্য y₂ - y₁।
ত্রিভুজক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল বের করার দুইটি পদ্ধতি আছে। আগে দূরত্বের সূত্র দিয়ে তিনটি বাহুর দৈর্ঘ্য a, b, c বের করো। পরিসীমা 2s = a + b + c, অর্থাৎ s হলো পরিসীমার অর্ধেক।
বিন্দুপাতন মানে স্থানাঙ্ক দেখে বিন্দুগুলো কার্তেসীয় তলে বসানো। এভাবে ত্রিভুজ ও চতুর্ভুজ আঁকা যায়, আবার আঁকা ছবি থেকে আকৃতি অনুমান করে হিসাব দিয়ে যাচাই করা যায়।
x ও y-এর একঘাত সমীকরণ সবসময় একটি সরলরেখা। রেখা আঁকতে মাত্র দুইটি বিন্দু দরকার। সবচেয়ে সহজ দুইটি বিন্দু হলো অক্ষ দুটির ছেদবিন্দু। আঁকার ধাপ: সমীকরণকে y = mx + c আকারে লেখো; তখন ঢাল m ও y অক্ষের ছেদক c পাওয়া যায়।
মৌলভীবাজারের শ্রীমঙ্গলে একটি চা বাগানের ড্রোন নজরদারি প্রকল্পের জন্য চারটি পর্যবেক্ষণ টাওয়ারের অবস্থান একটি মানচিত্রের ছক কাগজে চিহ্নিত করা হলো। টাওয়ার চারটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে A(১,১), B(৭,৩), C(৫,৭) এবং D(−১,৫)।
ক
উদ্দীপকের তথ্যের সাহায্যে দেখাও যে, AB ও CD সরলরেখা দুটি পরস্পর সমান্তরাল।
উত্তর দেখাও
দুইটি বিন্দুগামী সরলরেখার ঢাল m=x2−x1y2−y1। A(১,১) ও B(৭,৩) বিন্দুগামী AB রেখার ঢাল m1=৭−১৩−১=৬২=৩১। আবার, C(৫,৭) ও D(−১,৫) বিন্দুগামী CD রেখার ঢাল m2=−১−৫৫−৭=−৬−২=৩১। যেহেতু m1=m2=৩১, অর্থাৎ রেখাদ্বয়ের ঢাল সমান, তাই AB ও CD সরলরেখা দুটি পরস্পর সমান্তরাল।
খ
শীর্ষবিন্দুগুলোর স্থানাঙ্ক ব্যবহার করে ABCD চতুর্ভুজটির ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।
উত্তর দেখাও
বিন্দুগুলোকে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত ক্রমে নিয়ে চতুর্ভুজের ক্ষেত্রফল: ক্ষেত্রফল=২১∣(x1y2+x2y3+x3y4+x4y1)−(y1x2+y2x3+y3x4+y4x1)∣। শীর্ষবিন্দু A(১,১), B(৭,৩), C(৫,৭), D(−১,৫)-এর মান বসিয়ে পাই: ১ম গুণফল সমষ্টি =১×৩+৭×৭+৫×৫+(−১)×১=৩+৪৯+২৫−১=৭৬। ২য় গুণফল সমষ্টি =১×৭+৩×৫+৭×(−১)+৫×১=৭+১৫−৭+৫=২০। অতএব ক্ষেত্রফল =২১∣৭৬−২০∣=২১×৫৬=২৮ বর্গ একক।
গ
বাহুগুলোর দৈর্ঘ্য এবং কর্ণদ্বয়ের দৈর্ঘ্যের সম্পর্ক বিশ্লেষণ করে ABCD চতুর্ভুজটির সঠিক জ্যামিতিক রূপ (সামান্তরিক, রম্বস নাকি আয়তক্ষেত্র) গাণিতিকভাবে নির্ধারণ করো।
উত্তর দেখাও
দূরত্ব সূত্র d=(x2−x1)2+(y2−y1)2 প্রয়োগ করে বাহুগুলোর দৈর্ঘ্য পাই: AB=(৭−১)২+(৩−১)২=৩৬+৪=৪০=২১০ একক। CD=(−১−৫)২+(৫−৭)২=৩৬+৪=৪০=২১০ একক। BC=(৫−৭)২+(৭−৩)২=৪+১৬=২০=২৫ একক। DA=(১−(−১))২+(১−৫)২=৪+১৬=২০=২৫ একক। এখানে বিপরীত বাহুদ্বয় সমান (AB=CD এবং BC=DA), তবে সন্নিহিত বাহুদ্বয় অসমান (AB=BC), তাই এটি রম্বস নয়। এবার কর্ণদ্বয়ের দৈর্ঘ্য: AC=(৫−১)২+(৭−১)২=১৬+৩৬=৫২=২১৩ একক। BD=(−১−৭)২+(৫−৩)২=৬৪+৪=৬৮=২১৭ একক। যেহেতু কর্ণদ্বয় অসমান (AC=BD), তাই এটি আয়তক্ষেত্র নয়। বিপরীত বাহুগুলো সমান ও সমান্তরাল কিন্তু কর্ণদ্বয় অসমান হওয়ায় ABCD একটি সামান্তরিক (parallelogram)।