নবম-দশম শ্রেণি গণিত অনুশীলনী ৩.২

অনুশীলনী ৩.২: বীজগাণিতিক রাশি (ঘন ও ঘন সংবলিত)  

১. সূত্রের সাহায্যে ঘন নির্ণয় করো:

ক) $2x^2 + 3y^2$

সমাধান: $(2x^2 + 3y^2)^3$

$= (2x^2)^3 + 3(2x^2)^2(3y^2) + 3(2x^2)(3y^2)^2 + (3y^2)^3$

$= 8x^6 + 3(4x^4)(3y^2) + 3(2x^2)(9y^4) + 27y^6$

$= 8x^6 + 36x^4y^2 + 54x^2y^4 + 27y^6$

উত্তর: $8x^6 + 36x^4y^2 + 54x^2y^4 + 27y^6$

খ) $7m^2 – 2n$

সমাধান: $(7m^2 – 2n)^3$

$= (7m^2)^3 – 3(7m^2)^2(2n) + 3(7m^2)(2n)^2 – (2n)^3$

$= 343m^6 – 3(49m^4)(2n) + 3(7m^2)(4n^2) – 8n^3$

$= 343m^6 – 294m^4n + 84m^2n^2 – 8n^3$

উত্তর: $343m^6 – 294m^4n + 84m^2n^2 – 8n^3$

গ) $2a – b – 3c$

সমাধান: $(2a – b – 3c)^3$

$= \{(2a – b) – 3c\}^3$

$= (2a – b)^3 – 3(2a – b)^2(3c) + 3(2a – b)(3c)^2 – (3c)^3$$

$= \{(2a)^3 – 3(2a)^2(b) + 3(2a)(b)^2 – b^3\} – 9c(4a^2 – 4ab + b^2) + 3(2a – b)(9c^2) – 27c^3$

$= (8a^3 – 12a^2b + 6ab^2 – b^3) – (36a^2c – 36abc + 9b^2c) + (54ac^2 – 27bc^2) – 27c^3$

$= 8a^3 – b^3 – 27c^3 – 12a^2b + 6ab^2 – 36a^2c – 9b^2c + 54ac^2 – 27bc^2 + 36abc$

উত্তর: $8a^3 – b^3 – 27c^3 – 12a^2b + 6ab^2 – 36a^2c – 9b^2c + 54ac^2 – 27bc^2 + 36abc$

২. সরল করো:

ক) $(7x + 3b)^3 – (5x + 3b)^3 – 6x(7x + 3b)(5x + 3b)$

সমাধান: ধরি, $7x + 3b = m$ এবং $5x + 3b = n$

বিয়োগ করে পাই, $m – n = (7x + 3b) – (5x + 3b) = 2x$

$\implies 6x = 3(2x) = 3(m – n)$

প্রদত্ত রাশি $= m^3 – n^3 – 3(m – n)mn$

$= m^3 – n^3 – 3mn(m – n)$

$= (m – n)^3$

$= (2x)^3$

$= 8x^3$

উত্তর: $8x^3$

খ) $(a + b + c)^3 – (a – b – c)^3 – 6(b + c)\{a^2 – (b + c)^2\}$

সমাধান: ধরি, $a + b + c = x$ এবং $a – b – c = y$

বিয়োগ করে পাই, $x – y = (a + b + c) – (a – b – c) = 2(b + c)$

গুণ করে পাই, $xy = (a + (b + c))(a – (b + c)) = a^2 – (b + c)^2$

এখন, $6(b + c) = 3 \cdot 2(b + c) = 3(x – y)$

প্রদত্ত রাশি $= x^3 – y^3 – 3(x – y)xy$

$= x^3 – y^3 – 3xy(x – y)$

$= (x – y)^3$

$= \{2(b + c)\}^3$

$= 8(b + c)^3$

উত্তর: $8(b + c)^3$

গ) $(m + n)^6 – (m – n)^6 – 12mn(m^2 – n^2)^2$

সমাধান: ধরি, $(m + n)^2 = a$ এবং $(m – n)^2 = b$

বিয়োগ করে পাই, $a – b = (m + n)^2 – (m – n)^2 = 4mn$

গুণ করে পাই, $ab = (m + n)^2(m – n)^2 = \{(m + n)(m – n)\}^2 = (m^2 – n^2)^2$

এখন, $12mn = 3 \cdot (4mn) = 3(a – b)$

প্রদত্ত রাশি $= a^3 – b^3 – 3(a – b)ab$

$= a^3 – b^3 – 3ab(a – b)$

$= (a – b)^3$

$= (4mn)^3$

$= 64m^3n^3$

উত্তর: $64m^3n^3$

ঘ) $(x + y)(x^2 – xy + y^2) + (y + z)(y^2 – yz + z^2) + (z + x)(z^2 – zx + x^2)$

সমাধান:

আমরা জানি, $ a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 – ab + b^2)$

সুতরাং, প্রদত্ত রাশি $= (x^3 + y^3) + (y^3 + z^3) + (z^3 + x^3)$

$= 2x^3 + 2y^3 + 2z^3$

$= 2(x^3 + y^3 + z^3)$

উত্তর: $2(x^3 + y^3 + z^3)$

ঙ) $(2x + 3y – 4z)^3 + (2x – 3y + 4z)^3 + 12x\{4x^2 – (3y – 4z)^2\}$

সমাধান: ধরি, $2x + 3y – 4z = p$ এবং $2x – 3y + 4z = q$

যোগ করে পাই, $p + q = 4x$

গুণ করে পাই, $pq = \{2x + (3y – 4z)\}\{2x – (3y – 4z)\} = (2x)^2 – (3y – 4z)^2 = 4x^2 – (3y – 4z)^2$

এখন, $12x = 3 \cdot (4x) = 3(p + q)$

প্রদত্ত রাশি $= p^3 + q^3 + 3(p + q)pq$

$= p^3 + q^3 + 3pq(p + q)$

$= (p + q)^3$

$= (4x)^3$

$= 64x^3$

উত্তর: $64x^3$

৩. $a – b = 5$ এবং $ab = 36$ হলে, $a^3 – b^3$ এর মান কত?

সমাধান:

আমরা জানি, $a^3 – b^3 = (a – b)^3 + 3ab(a – b)$

$= (5)^3 + 3(36)(5)$

$= 125 + 540$

$= 665$

উত্তর: $665$

৪. যদি $a^3 – b^3 = 513$ এবং $a – b = 3$ হয়, তবে $ab$ এর মান কত?

সমাধান:

আমরা জানি, $a^3 – b^3 = (a – b)^3 + 3ab(a – b)$

$\implies 513 = (3)^3 + 3(ab)(3)$

$\implies 513 = 27 + 9ab$

$\implies 9ab = 513 – 27$

$\implies 9ab = 486$

$\implies ab = \frac{486}{9} = 54$

উত্তর: $54$

৫. $x = 19$ এবং $y = -12$ হলে, $8x^3 + 36x^2y + 54xy^2 + 27y^3$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

দেওয়া আছে, $x = 19$ এবং $y = -12$

প্রদত্ত রাশি $= 8x^3 + 36x^2y + 54xy^2 + 27y^3$

$= (2x)^3 + 3(2x)^2(3y) + 3(2x)(3y)^2 + (3y)^3$

$= (2x + 3y)^3$

$= \{2(19) + 3(-12)\}^3$ [মান বসিয়ে]

$= (38 – 36)^3$

$= (2)^3$

$= 8$

উত্তর: $8$

৬. যদি $a = 15$ হয়, তবে $8a^3 + 60a^2 + 150a + 130$ এর মান কত?

সমাধান: দেওয়া আছে, $a = 15$

প্রদত্ত রাশি $= 8a^3 + 60a^2 + 150a + 130$

$= (2a)^3 + 3(2a)^2(5) + 3(2a)(5)^2 + 5^3 + 5$

$= (2a + 5)^3 + 5$

$= \{2(15) + 5\}^3 + 5$ [$a = 15$ বসিয়ে]

$= (30 + 5)^3 + 5$

$= (35)^3 + 5$

$= 42875 + 5 = 42880$

উত্তর: $42880$

৭. যদি $a + b = m$, $a^2 + b^2 = n$ এবং $a^3 + b^3 = p^3$ হয়, তবে দেখাও যে, $m^3 + 2p^3 = 3mn$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $a + b = m$, $a^2 + b^2 = n$ এবং $a^3 + b^3 = p^3$

বামপক্ষ $= m^3 + 2p^3$

$= (a + b)^3 + 2(a^3 + b^3)$

$= (a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3) + 2a^3 + 2b^3$

$= 3a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + 3b^3$

$= 3(a^3 + a^2b + ab^2 + b^3)$

$= 3\{a^2(a + b) + b^2(a + b)\}$

$= 3(a + b)(a^2 + b^2)$

$= 3mn = \text{ডানপক্ষ}$ (দেখানো হলো)

৮. $a + b = 3$ এবং $ab = 2$ হলে, (ক) $a^2 – ab + b^2$ এবং (খ) $a^3 + b^3$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

(ক)

প্রদত্ত রাশি $= a^2 – ab + b^2$

$= (a + b)^2 – 2ab – ab$

$= (a + b)^2 – 3ab$

$= (3)^2 – 3(2)$

$= 9 – 6$

$= 3$

(খ)

$a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 – ab + b^2)$

$= 3 \times 3$

$= 9$

উত্তর: (ক) $3$, (খ) $9$

৯. $a – b = 5$ এবং $ab = 36$ হলে, (ক) $a^2 + ab + b^2$ এবং (খ) $a^3 – b^3$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

(ক)

প্রদত্ত রাশি $= a^2 + ab + b^2$

$= (a – b)^2 + 2ab + ab$

$= (a – b)^2 + 3ab$

$= (5)^2 + 3(36)$

$= 25 + 108$

$= 133$

(খ)

$a^3 – b^3 = (a – b)(a^2 + ab + b^2)$

$= 5 \times 133 = 665$

উত্তর: (ক) $133$, (খ) $665$

১০. $m + \frac{1}{m} = a$ হলে, $m^3 + \frac{1}{m^3}$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

দেওয়া আছে, $m + \frac{1}{m} = a$

প্রদত্ত রাশি $= m^3 + \frac{1}{m^3}$

$= \left(m + \frac{1}{m}\right)^3 – 3 \cdot m \cdot \frac{1}{m} \left(m + \frac{1}{m}\right)$

$= a^3 – 3a$

উত্তর: $a^3 – 3a$

১১. $x – \frac{1}{x} = p$ হলে, $x^3 – \frac{1}{x^3}$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

দেওয়া আছে, $x – \frac{1}{x} = p$

প্রদত্ত রাশি $= x^3 – \frac{1}{x^3}$

$= \left(x – \frac{1}{x}\right)^3 + 3 \cdot x \cdot \frac{1}{x} \left(x – \frac{1}{x}\right)$

$= p^3 + 3p$

উত্তর: $p^3 + 3p$

১২. যদি $a – \frac{1}{a} = 1$ হয়, তবে দেখাও যে, $a^3 – \frac{1}{a^3} = 4$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $a – \frac{1}{a} = 1$

বামপক্ষ $= a^3 – \frac{1}{a^3}$

$= \left(a – \frac{1}{a}\right)^3 + 3 \cdot a \cdot \frac{1}{a} \left(a – \frac{1}{a}\right)$

$= (1)^3 + 3(1)$

$= 1 + 3 = 4 = \text{ডানপক্ষ}$ (দেখানো হলো)

১৩. যদি $a + b + c = 0$ হয়, তবে দেখাও যে,

ক) $a^3 + b^3 + c^3 = 3abc$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $a + b + c = 0$

বা, $a + b = -c$

বা, $(a + b)^3 = (-c)^3$ [উভয় পক্ষকে ঘন করে]

বা, $ a^3 + b^3 + 3ab(a + b) = -c^3$

বা, $ a^3 + b^3 + 3ab(-c) = -c^3$

বা, $ a^3 + b^3 – 3abc = -c^3$

বা, $ a^3 + b^3 + c^3 = 3abc$ (দেখানো হলো)

খ) $\frac{(b + c)^2}{3bc} + \frac{(c + a)^2}{3ca} + \frac{(a + b)^2}{3ab} = 1$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $a + b + c = 0$

অতএব, $b + c = -a$, $c + a = -b$, $a + b = -c$

(ক) হতে পাই, $a^3 + b^3 + c^3 = 3abc$

বামপক্ষ $= \frac{(-a)^2}{3bc} + \frac{(-b)^2}{3ca} + \frac{(-c)^2}{3ab}$

$= \frac{a^2}{3bc} + \frac{b^2}{3ca} + \frac{c^2}{3ab}$

$= \frac{a^3 + b^3 + c^3}{3abc}$

$= \frac{3abc}{3abc} = 1 = \text{ডানপক্ষ}$ (দেখানো হলো)

১৪. $p – q = r$ হলে, দেখাও যে, $p^3 – q^3 – r^3 = 3pqr$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $p – q = r$

বা, $(p – q)^3 = r^3$ [উভয় পক্ষকে ঘন করে]

বা, $ p^3 – q^3 – 3pq(p – q) = r^3$

বা, $ p^3 – q^3 – 3pqr = r^3$

বা, $ p^3 – q^3 – r^3 = 3pqr$ (দেখানো হলো)

১৫. $2x – \frac{2}{x} = 3$ হলে, দেখাও যে, $8\left(x^3 – \frac{1}{x^3}\right) = 63$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $2\left(x – \frac{1}{x}\right) = 3$

বা, $ x – \frac{1}{x} = \frac{3}{2}$

বামপক্ষ $= 8\left(x^3 – \frac{1}{x^3}\right)$

$= 8 \left\{ \left(x – \frac{1}{x}\right)^3 + 3 \cdot x \cdot \frac{1}{x} \left(x – \frac{1}{x}\right) \right\}$

$= 8 \left\{ \left(\frac{3}{2}\right)^3 + 3 \left(\frac{3}{2}\right) \right\}$

$= 8 \left\{ \frac{27}{8} + \frac{9}{2} \right\}$

$= 8 \times \frac{27 + 36}{8}$

$= 8 \times \frac{63}{8}$

$= 63 = \text{ডানপক্ষ}$ (দেখানো হলো)

১৬. $a = \sqrt{6} + \sqrt{5}$ হলে, $\frac{a^6 – 1}{a^3}$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

দেওয়া আছে, $a = \sqrt{6} + \sqrt{5}$

বা, $\frac{1}{a} = \frac{1}{\sqrt{6} + \sqrt{5}}$

$= \frac{\sqrt{6} – \sqrt{5}}{(\sqrt{6} + \sqrt{5})(\sqrt{6} – \sqrt{5})}$

$= \frac{\sqrt{6} – \sqrt{5}}{6 – 5}$

$= \sqrt{6} – \sqrt{5}$

বিয়োগ করে পাই,

$a – \frac{1}{a} = (\sqrt{6} + \sqrt{5}) – (\sqrt{6} – \sqrt{5}) = 2\sqrt{5}$

প্রদত্ত রাশি $= \frac{a^6 – 1}{a^3} = \frac{a^6}{a^3} – \frac{1}{a^3} = a^3 – \frac{1}{a^3}$

$= \left(a – \frac{1}{a}\right)^3 + 3 \cdot a \cdot \frac{1}{a} \left(a – \frac{1}{a}\right)$

$= (2\sqrt{5})^3 + 3(2\sqrt{5})$

$= 8 \times 5\sqrt{5} + 6\sqrt{5}$

$= 40\sqrt{5} + 6\sqrt{5}$

$= 46\sqrt{5}$

উত্তর: $46\sqrt{5}$

১৭. $x – \frac{1}{x} = \sqrt{3}$ যেখানে $x \neq 0$

ক) প্রমাণ করো যে, $x^2 – \sqrt{3}x = 1$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $x – \frac{1}{x} = \sqrt{3}$

বা, $\frac{x^2 – 1}{x} = \sqrt{3}$

বা, $x^2 – 1 = \sqrt{3}x$

বা, $x^2 – \sqrt{3}x = 1$ (প্রমাণিত)

খ) প্রমাণ করো যে, $23\left(x^2 + \frac{1}{x^2}\right) = 5\left(x^4 + \frac{1}{x^4}\right)$

সমাধান:

দেওয়া আছে, $x – \frac{1}{x} = \sqrt{3}$

  • $x^2 + \frac{1}{x^2} = \left(x – \frac{1}{x}\right)^2 + 2 = (\sqrt{3})^2 + 2 = 3 + 2 = 5$
  • $x^4 + \frac{1}{x^4} = \left(x^2 + \frac{1}{x^2}\right)^2 – 2 = (5)^2 – 2 = 25 – 2 = 23$

এখন,

বামপক্ষ $= 23\left(x^2 + \frac{1}{x^2}\right) = 23 \times 5 = 115$

ডানপক্ষ $= 5\left(x^4 + \frac{1}{x^4}\right) = 5 \times 23 = 115$

অতএব, বামপক্ষ $=$ ডানপক্ষ (প্রমাণিত)

গ) $x^6 + \frac{1}{x^6}$ এর মান নির্ণয় করো।

সমাধান:

(খ) হতে পাই, $x^2 + \frac{1}{x^2} = 5$

প্রদত্ত রাশি $= x^6 + \frac{1}{x^6} = (x^2)^3 + \left(\frac{1}{x^2}\right)^3$

$= \left(x^2 + \frac{1}{x^2}\right)^3 – 3 \cdot x^2 \cdot \frac{1}{x^2} \left(x^2 + \frac{1}{x^2}\right)$

$= (5)^3 – 3(5) = 125 – 15 = 110$

উত্তর: $110$

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *


Math Captcha
2 × = 16