ভেদ (Variation)— কষে দেখি-13 | দশম শ্রেণী (পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ)

Koshe Dekhi 13 – Class 10

গণিত প্রকাশ • দশম শ্রেণি

অধ্যায় ১৩: ভেদ (Variation)

কষে দেখি – ১৩

1 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: A ও B এর সম্পর্কিত মানগুলি নিচে দেওয়া হলো—

A 25 30 45 250
B 10 12 18 100

A ও B এর মধ্যে কোনো ভেদ সম্পর্ক থাকলে তা নির্ণয় করি ও ভেদ ধ্রুবকের মান লিখি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: চলরাশি দুটির অনুপাত নির্ণয়

এখানে প্রদত্ত মানগুলি থেকে পাই—

  • যখন A = 25, B = 10; তখন
    AB = 255 102 = 52
  • যখন A = 30, B = 12; তখন
    AB = 305 122 = 52
  • যখন A = 45, B = 18; তখন
    AB = 455 182 = 52
  • যখন A = 250, B = 100; তখন
    AB = 2505 1002 = 52

ধাপ 2: সম্পর্কের প্রকৃতি নির্ণয়

আমরা দেখছি যে, প্রতি ক্ষেত্রেই AB = 52 (ধ্রুবক)

যেহেতু, চলরাশি দুটির অনুপাত সর্বদা সমান বা ধ্রুবক, তাই A ও B সরল ভেদে (Direct Variation) আছে।

গাণিতিক সম্পর্ক: A ∝ B

ধাপ 3: ভেদ ধ্রুবকের মান নির্ণয়

ধরি, A = kB (যেখানে k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক)।
তাহলে, k = AB

উত্তর:
1. A ও B-এর মধ্যে সরল ভেদ সম্পর্ক আছে।
2. ভেদ ধ্রুবকের মান হলো 52

2 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x ও y দুটি চল এবং তাদের সম্পর্কিত মানগুলি নিচে দেওয়া হলো—

x 18 8 12 6
y 3 274 92 9

x ও y এর মধ্যে কোনো ভেদ সম্পর্ক আছে কিনা বুঝে লিখি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: চলরাশি দুটির গুণফল (xy) নির্ণয়

এখানে প্রদত্ত মানগুলি থেকে x ও y এর গুণফল বের করে পাই—

  • যখন x = 18 এবং y = 3; তখন
    xy = 18 × 3 = 54
  • যখন x = 8 এবং y = 274; তখন
    xy = 82 × 2741 = 2 × 27 = 54
  • যখন x = 12 এবং y = 92; তখন
    xy = 126 × 921 = 6 × 9 = 54
  • যখন x = 6 এবং y = 9; তখন
    xy = 6 × 9 = 54

ধাপ 2: সম্পর্কের প্রকৃতি নির্ণয়

আমরা দেখছি যে, প্রতি ক্ষেত্রেই xy = 54 (একটি ধ্রুবক সংখ্যা)।

যেহেতু, চলরাশি দুটির গুণফল সর্বদা একটি অশূন্য ধ্রুবক (xy = ধ্রুবক), তাই x ও y ব্যস্ত ভেদে (Inverse Variation) আছে।

গাণিতিক সম্পর্ক: x ∝ 1y

3(i) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: বিপিনকাকুর ট্যাক্সি 25 মিনিটে 14 কিমি পথ অতিক্রম করে। একই গতিবেগে ট্যাক্সি চালিয়ে 5 ঘণ্টায় তিনি কতটা পথ যাবেন তা ভেদতত্ত্ব প্রয়োগ করে হিসাব করি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
প্রয়োজনীয় সময় = T
অতিক্রান্ত দূরত্ব = S

যেহেতু, গতিবেগ স্থির রেখে সময় বৃদ্ধি পেলে অতিক্রান্ত দূরত্বও বৃদ্ধি পায় (এবং সময় হ্রাস পেলে দূরত্ব হ্রাস পায়), সুতরাং T ও S সরল ভেদে (Direct Variation) আছে।

অর্থাৎ, S ∝ T

বা, S = kT ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2: ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রদত্ত শর্ত অনুযায়ী, T = 25 মিনিট হলে, S = 14 কিমি।

এখন, (i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

14 = k × 25
বা, k = 1425

ধাপ 3: চূড়ান্ত সমীকরণ গঠন

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

S = 1425T ………… (ii)

ধাপ 4: চূড়ান্ত মান নির্ণয়

এখন সময় দেওয়া আছে, T = 5 ঘণ্টা = (5 × 60) মিনিট = 300 মিনিট

(ii) নং সমীকরণে T-এর মান বসিয়ে পাই—

S = 1425 × 300
বা, S = 14251 × 30012
বা, S = 14 × 12
বা, S = 168

উত্তর: বিপিন কাকু একই গতিবেগে ট্যাক্সি চালিয়ে 5 ঘণ্টায় 168 কিমি পথ যাবেন।

3(ii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: আমাদের স্কুলের প্রথম শ্রেণির 24 জন শিশুর মধ্যে একবাক্স সন্দেশ সমান ভাগে ভাগ করে দিলাম এবং প্রত্যেকে 5টি করে সন্দেশ পেল। যদি শিশুর সংখ্যা 4 জন কম হত, তবে প্রত্যেকে কতগুলি গোটা সন্দেশ পেত তা ভেদতত্ত্ব প্রয়োগ করে হিসাব করি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
শিশুর সংখ্যা = A জন
প্রত্যেকের পাওয়া সন্দেশের সংখ্যা = B টি

যেহেতু মোট সন্দেশের সংখ্যা স্থির রেখে শিশুর সংখ্যা কমালে প্রত্যেকে বেশি সন্দেশ পাবে (এবং বাড়ালে কম পাবে), সুতরাং A ও B ব্যস্ত ভেদে (Inverse Variation) আছে।

অর্থাৎ, A ∝ 1B

বা, A = k × 1B ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2: ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রদত্ত শর্ত অনুযায়ী, A = 24 হলে, B = 5।

এখন, (i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

24 = k × 15
বা, k = 24 × 5
বা, k = 120

ধাপ 3: চূড়ান্ত সমীকরণ ও মান নির্ণয়

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

A = 120B ………… (ii)

এখন শিশুর সংখ্যা 4 জন কম হলে, বর্তমান শিশুর সংখ্যা (A) = 24 – 4 = 20 জন

(ii) নং সমীকরণে A-এর মান বসিয়ে পাই—

20 = 120B
বা, B = 12020
বা, B = 1206 201
বা, B = 6

উত্তর: শিশুর সংখ্যা 4 জন কম হলে প্রত্যেকে 6টি করে গোটা সন্দেশ পেত।

3(iii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: একটি পুকুর কাটতে 50 জন গ্রামবাসীর 18 দিন সময় লেগেছে। পুকুরটি 15 দিনে কাটতে হলে অতিরিক্ত কত জন লোককে কাজ করতে হবে তা ভেদতত্ত্ব প্রয়োগ করে হিসাব করি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
গ্রামবাসীর সংখ্যা = N জন
প্রয়োজনীয় দিনসংখ্যা = D দিন

যেহেতু মোট কাজের পরিমাণ স্থির রেখে, দিনসংখ্যা কমালে বেশি লোক লাগবে (এবং দিনসংখ্যা বাড়ালে কম লোক লাগবে), সুতরাং N ও D ব্যস্ত ভেদে (Inverse Variation) আছে।

অর্থাৎ, N ∝ 1D

বা, N = k × 1D ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2: ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রদত্ত শর্ত অনুযায়ী, N = 50 হলে, D = 18।

এখন, (i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

50 = k × 118
বা, k = 50 × 18
বা, k = 900

ধাপ 3: চূড়ান্ত সমীকরণ ও মান নির্ণয়

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

N = 900D ………… (ii)

এখন, পুকুরটি 15 দিনে কাটতে হলে, D = 15

(ii) নং সমীকরণে D-এর মান বসিয়ে পাই—

N = 90015 বা, N = 90060 151

বা, N = 60

অর্থাৎ 15 দিনে কাজটি শেষ করতে মোট 60 জন লোক লাগবে।

ধাপ 4: অতিরিক্ত লোকসংখ্যা নির্ণয়

আগে থেকে লোক ছিল = 50 জন।
অতিরিক্ত লোক লাগবে = (60 – 50) জন = 10 জন

উত্তর: পুকুরটি 15 দিনে কাটতে হলে অতিরিক্ত 10 জন লোককে কাজ করতে হবে।

4(i) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: y, x এর বর্গমূলের সঙ্গে সরলভেদে আছে এবং y = 9 যখন x = 9; x এর মান নির্ণয় করি যখন y = 6.

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: সম্পর্ক স্থাপন

দেওয়া আছে, y, x এর বর্গমূলের (√x) সঙ্গে সরলভেদে আছে।

অর্থাৎ, y ∝ √x

বা, y = k√x ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2: ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রদত্ত শর্ত অনুযায়ী, x = 9 হলে, y = 9 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

9 = k√9
বা, 9 = k × 3
বা, k = 93

বা, k = 93 31

বা, k = 3

ধাপ 3: চূড়ান্ত সমীকরণ গঠন

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

y = 3√x ………… (ii)

ধাপ 4: x এর মান নির্ণয়

এখন দেওয়া আছে, y = 6।

(ii) নং সমীকরণে y-এর মান বসিয়ে পাই—

6 = 3√x
বা, √x = 63

বা, √x = 62 31

বা, √x = 2

উভয়দিকে বর্গ (Square) করে পাই,

x = 22

বা, x = 4

উত্তর: y = 6 হলে, x এর নির্ণেয় মান হবে 4

4(ii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x, y এর সঙ্গে সরলভেদে এবং z এর সঙ্গে ব্যস্তভেদে আছে। y = 4, z = 5 হলে x = 3 হয়। আবার y = 16, z = 30 হলে, x এর মান হিসাব করে লিখি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: যৌগিক ভেদের উপপাদ্য প্রয়োগ

প্রশ্নানুসারে,

  • x ∝ y , যখন z ধ্রুবক
  • x ∝ 1z , যখন y ধ্রুবক
যৌগিক ভেদের উপপাদ্য (Theorem of Joint Variation) অনুযায়ী,

x ∝ yz , যখন y ও z উভয়ই পরিবর্তনশীল।

সুতরাং, x = k × yz ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2: ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রথম শর্তে দেওয়া আছে, y = 4 এবং z = 5 হলে x = 3 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

3 = k × 45
বা, 4k = 15
বা, k = 154

ধাপ 3: চূড়ান্ত সমীকরণ গঠন

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

x = 15y4z ………… (ii)

ধাপ 4: x এর মান নির্ণয়

দ্বিতীয় শর্তে দেওয়া আছে, যখন y = 16 এবং z = 30।

এখন, (ii) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

x = 15 × 164 × 30

বা, x = 151 × 164 41 × 302 বা, x = 42 21

বা, x = 2

উত্তর: y = 16 এবং z = 30 হলে, x এর নির্ণেয় মান হবে 2

4(iii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x, y এর সঙ্গে সরলভেদে এবং z এর সঙ্গে ব্যস্তভেদে আছে। y = 5 ও z = 9 হলে, x = 16 হয়। x, y ও z এর মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করি এবং y = 6 ও z = 15 হলে, x এর মান হিসাব করে লিখি।

সমাধানের ধাপসমূহ:

ধাপ 1: যৌগিক ভেদের উপপাদ্য প্রয়োগ

প্রশ্নানুসারে,

  • x ∝ y , যখন z ধ্রুবক
  • x ∝ 1z , যখন y ধ্রুবক
যৌগিক ভেদের উপপাদ্য (Theorem of Joint Variation) অনুযায়ী,

x ∝ yz , যখন y ও z উভয়ই পরিবর্তনশীল।

সুতরাং, x = k × yz ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2: ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রথম শর্তে দেওয়া আছে, y = 5 এবং z = 9 হলে x = 16 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

16 = k × 59

বা, k = 1 × 96 × 5 = 930 বা, k = 93 3010

বা, k = 310

ধাপ 3: চলরাশিগুলির মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয়

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

x = 310 × yz

সম্পর্ক: x, y ও z এর মধ্যে সম্পর্কটি হলো, x = 3y10z ………… (ii)

ধাপ 4: x এর মান নির্ণয়

দ্বিতীয় শর্তে দেওয়া আছে, যখন y = 6 এবং z = 15

এখন, (ii) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

x = 3 × 6 10 × 15 বা, x = 18 102 × 151 বা, x = 182 বা, x = 189 21

বা, x = 9

উত্তর: y = 6 এবং z = 15 হলে, x এর নির্ণেয় মান হবে 9

5(i) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x ∝ y হলে, দেখাই যে (x + y) ∝ (x – y)

ধাপ 1 ভেদ সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

দেওয়া আছে, x ∝ y

বা, x = ky ………… (i)

[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক (k ≠ 0)]

ধাপ 2 রাশি দুটির অনুপাত নির্ণয়

আমাদের প্রমাণ করতে হবে যে, (x + y) ও (x – y) সরল ভেদে আছে। এর জন্য আমাদের দেখাতে হবে যে তাদের অনুপাত একটি ধ্রুবক।

এখন, x + yx – y
ধাপ 3 k-এর মান বসিয়ে সরলীকরণ

(i) নং সমীকরণ থেকে x = ky মানটি বসিয়ে পাই—

= ky + y ky – y = y(k + 1) y(k – 1) = y1(k + 1) y1(k – 1) = k + 1k – 1
ধাপ 4 ধ্রুবক প্রমাণ ও সিদ্ধান্ত

যেহেতু k একটি ধ্রুবক, তাই k + 1k – 1 -ও একটি ধ্রুবক হবে।

ধরি, k + 1k – 1 = m (একটি ধ্রুবক)

সুতরাং, x + yx – y = m

বা, (x + y) = m(x – y)

অতএব, (x + y) ∝ (x – y) [প্রমাণিত]

5(ii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: A ∝ 1C এবং C ∝ 1B হলে, দেখাই যে A ∝ B

ধাপ 1 প্রথম ভেদ সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

দেওয়া আছে, A ∝ 1C

বা, A = k1 × 1C বা, C = k1A ………… (i)

[যেখানে, k1 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 2 দ্বিতীয় ভেদ সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

আবার দেওয়া আছে, C ∝ 1B

বা, C = k2 × 1B বা, C = k2B ………… (ii)

[যেখানে, k2 হলো অপর একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

ধাপ 3 সমীকরণ তুলনা ও সরলীকরণ

(i) নং এবং (ii) নং সমীকরণ তুলনা করে (যেহেতু দুটিই C-এর মান) পাই—

k1A = k2B

বজ্রগুণন (Cross-multiplication) করে বা পদগুলো সাজিয়ে পাই—

AB = k1k2
ধাপ 4 ধ্রুবক প্রমাণ ও সিদ্ধান্ত

যেহেতু k1 এবং k2 উভয়ই ধ্রুবক, তাই তাদের অনুপাত k1k2 -ও একটি ধ্রুবক হবে।

ধরি, k1k2 = k (একটি নতুন ধ্রুবক)

সুতরাং, AB = k

বা, A = kB

অতএব, A ∝ B [প্রমাণিত]

5(iii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: a ∝ b, b ∝ 1c এবং c ∝ d হলে, a ও d এর মধ্যে ভেদ সম্পর্ক লিখি।

ধাপ 1 ভেদ সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

দেওয়া আছে,

a ∝ b
বা, a = k1b ………… (i)
[যেখানে, k1 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
b ∝ 1c
বা, b = k2 × 1c ………… (ii)
[যেখানে, k2 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
c ∝ d
বা, c = k3d ………… (iii)
[যেখানে, k3 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 মান বসিয়ে সরলীকরণ

(i) নং সমীকরণ থেকে আমরা পাই,

a = k1b

এখন, (ii) নং সমীকরণ থেকে b-এর মান এখানে বসিয়ে পাই—

a = k1 × k2c

আবার, (iii) নং সমীকরণ থেকে c-এর মান বসিয়ে পাই—

a = k1 × k2k3d
ধাপ 3 ধ্রুবক প্রমাণ ও সিদ্ধান্ত

উপরের সমীকরণটিকে সাজিয়ে লিখলে দাঁড়ায়—

a = k1k2k3 × 1d

যেহেতু k1, k2 এবং k3 সকলেই ধ্রুবক, তাই তাদের মান k1k2k3 -ও একটি ধ্রুবক হবে।

ধরি, k1k2k3 = k (একটি নতুন অশূন্য ধ্রুবক)

সুতরাং, a = k × 1d বা, a ∝ 1d

উত্তর: a এবং d ব্যস্ত ভেদে (Inverse Variation) আছে।

5(iv) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x ∝ y, y ∝ z এবং z ∝ x হলে, ভেদ ধ্রুবক তিনটির মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করি।

ধাপ 1 ভেদ সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

দেওয়া আছে,

x ∝ y
বা, x = k1y ………… (i)
[যেখানে, k1 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
y ∝ z
বা, y = k2z ………… (ii)
[যেখানে, k2 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
z ∝ x
বা, z = k3x ………… (iii)
[যেখানে, k3 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 সমীকরণ তিনটির গুণফল নির্ণয়

(i), (ii) এবং (iii) নং সমীকরণের বামপক্ষ ও ডানপক্ষ পরস্পর গুণ করে পাই—

x × y × z = (k1y) × (k2z) × (k3x) বা, xyz = (k1k2k3)xyz
ধাপ 3 সম্পর্ক নির্ণয়

উভয় দিক থেকে সম্পর্কটি সাজিয়ে লিখলে পাই—

k1k2k3 = xyzxyz বা, k1k2k3 = xyz1 xyz1

বা, k1k2k3 = 1

উত্তর: ভেদ ধ্রুবক তিনটির গুণফল 1 হবে।

6(i) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x + y ∝ x – y হলে, দেখাই যে, x2 + y2 ∝ xy

ধাপ 1 x ও y এর মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয়

দেওয়া আছে, x + y ∝ x – y

বা, x + y = k(x – y)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
বা, x + yx – y = k
যোগভাগ প্রক্রিয়া (Componendo and Dividendo) প্রয়োগ করে পাই:
(x + y) + (x – y)(x + y) – (x – y) = k + 1k – 1 বা, 2x2y = k + 1k – 1 বা, 21x 21y = k + 1k – 1

বা, xy = m
[ধরি, k + 1k – 1 = m, যা একটি নতুন ধ্রুবক]

সুতরাং, x = my ………… (i)

ধাপ 2 প্রমাণ করতে হবে রাশিটির অনুপাত ধ্রুবক

প্রমাণ করতে হবে: x2 + y2 ∝ xy

এর জন্য আমাদের দেখাতে হবে, x2 + y2xy = ধ্রুবক

ধাপ 3 মান বসিয়ে সরলীকরণ

এখন রাশিটিতে (i) নং থেকে x = my বসিয়ে পাই—

x2 + y2xy = (my)2 + y2(my) × y = m2y2 + y2my2 = y2(m2 + 1)my2 = y21(m2 + 1) my21

= m2 + 1m

ধাপ 4 সিদ্ধান্ত গ্রহণ

যেহেতু m একটি ধ্রুবক, তাই m2 + 1m রাশিটিও একটি ধ্রুবক হবে।

সুতরাং, x2 + y2xy = ধ্রুবক বা, x2 + y2 = ধ্রুবক × xy

অতএব, x2 + y2 ∝ xy [প্রমাণিত]

6(ii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x + y ∝ x – y হলে, দেখাই যে, x3 + y3 ∝ x3 – y3

ধাপ 1 সম্পর্ক থেকে অনুপাত নির্ণয়

দেওয়া আছে, x + y ∝ x – y

বা, x + y = k(x – y)
[যেখানে, k একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
বা, x + yx – y = k
ধাপ 2 যোগভাগ প্রক্রিয়া
(x + y) + (x – y)(x + y) – (x – y) = k + 1k – 1 বা, 2x2y = k + 1k – 1 বা, xy = p
[ধরি, k + 1k – 1 = p, যা একটি নতুন ধ্রুবক]
ধাপ 3 ঘন (Cube) প্রয়োগ

উভয়পক্ষে ঘন করে পাই—

x3y3 = p3
ধাপ 4 পুনরায় যোগভাগ ও সিদ্ধান্ত

পুনরায় যোগভাগ প্রক্রিয়া প্রয়োগ করে পাই—

x3 + y3x3 – y3 = p3 + 1p3 – 1

যেহেতু p একটি ধ্রুবক, তাই p3 + 1p3 – 1 -ও একটি ধ্রুবক রাশি।

অতএব, x3 + y3 ∝ x3 – y3 [প্রমাণিত]

6(iii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x + y ∝ x – y হলে, দেখাই যে, (ax + by) ∝ (px + qy) [যেখানে a, b, p, q অশূন্য ধ্রুবক]

ধাপ 1 x ও y এর সম্পর্ক থেকে অনুপাত নির্ণয়

দেওয়া আছে, x + y ∝ x – y

বা, x + yx – y = k
[যেখানে k একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

যোগভাগ প্রক্রিয়া প্রয়োগ করে পাই—

2x2y = k + 1k – 1 বা, xy = m
[ধরি, k + 1k – 1 = m, যা একটি ধ্রুবক]

সুতরাং, x = my

ধাপ 2 প্রমাণিতব্য রাশির অনুপাত নির্ণয়

আমাদের দেখাতে হবে, ax + bypx + qy একটি ধ্রুবক।

এখন, ax + bypx + qy
ধাপ 3 x = my বসিয়ে সরলীকরণ
= a(my) + byp(my) + qy = y(am + b)y(pm + q) = am + bpm + q
ধাপ 4 সিদ্ধান্ত

যেহেতু a, b, p, q এবং m সকলেই ধ্রুবক, তাই তাদের সমন্বয়ে গঠিত am + bpm + q রাশিটিও একটি ধ্রুবক।

অতএব, (ax + by) ∝ (px + qy) [প্রমাণিত]

7(i) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: a2 + b2 ∝ ab হলে, প্রমাণ করি যে, a + b ∝ a – b

ধাপ 1 সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন ও কাটাকুটি

দেওয়া আছে, a2 + b2 ∝ ab

বা, a2 + b2 = k × ab
[যেখানে, k একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

উভয়পক্ষকে 2ab দিয়ে ভাগ করে পাই—

a2 + b22ab = k × ab2 × ab বা, a2 + b22ab = k × ab1 2 × ab1 বা, a2 + b22ab = k2
ধাপ 2 যোগভাগ প্রক্রিয়া (Componendo & Dividendo)

যোগভাগ প্রক্রিয়া প্রয়োগ করে পাই—

a2 + b2 + 2aba2 + b2 – 2ab = k + 2k – 2 বা, (a + b)2(a – b)2 = k + 2k – 2
ধাপ 3 বর্গমূল নির্ণয় ও ধ্রুবক প্রমাণ

উভয়পক্ষে বর্গমূল (Square root) করে পাই—

a + ba – b = k + 2k – 2

যেহেতু k একটি ধ্রুবক, তাই রুটের ভেতরের পুরো রাশিটিও একটি ধ্রুবক।

বা, a + ba – b = m
[ধরি, সম্পূর্ণ বর্গমূল রাশিটি = m, যা একটি নতুন ধ্রুবক]
ধাপ 4 চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত
বা, a + b = m(a – b)

অতএব, a + b ∝ a – b [প্রমাণিত]

MEHENA MATHS

7(ii) নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x3 + y3 ∝ x3 – y3 হলে, প্রমাণ করি যে, x + y ∝ x – y

ধাপ 1 সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

দেওয়া আছে, x3 + y3 ∝ x3 – y3

বা, x3 + y3 = k(x3 – y3)
[যেখানে, k একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
বা, x3 + y3x3 – y3 = k
ধাপ 2 যোগভাগ প্রক্রিয়া (Componendo & Dividendo)

যোগভাগ প্রক্রিয়া প্রয়োগ করে পাই—

(x3 + y3) + (x3 – y3)(x3 + y3) – (x3 – y3) = k + 1k – 1 বা, 2x32y3 = k + 1k – 1 বা, 21x3 21y3 = p3
[ধরি, k + 1k – 1 = p3, যা একটি নতুন ধ্রুবক]
ধাপ 3 ঘনমূল (Cube Root) নির্ণয়
বা, x3y3 = p3

উভয়পক্ষে ঘনমূল করে পাই—

xy = p বা, x = py ………… (i)
ধাপ 4 প্রমাণিতব্য রাশির অনুপাত নির্ণয়

আমাদের দেখাতে হবে, (x + y) এবং (x – y) এর অনুপাত একটি ধ্রুবক।

এখন, x + yx – y

(i) নং থেকে x = py বসিয়ে পাই—

= py + ypy – y = y(p + 1)y(p – 1) = y1(p + 1) y1(p – 1) = p + 1p – 1
ধাপ 5 চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত

যেহেতু p একটি ধ্রুবক, তাই p + 1p – 1 -ও একটি ধ্রুবক।

ধরি, p + 1p – 1 = m (একটি ধ্রুবক)

সুতরাং, x + yx – y = m বা, x + y = m(x – y)

অতএব, x + y ∝ x – y [প্রমাণিত]

MEHENA

8 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: 15 জন কৃষক 5 দিনে 18 বিঘা জমি চাষ করতে পারেন। ভেদতত্ত্ব প্রয়োগ করে হিসাব করি 10 জন কৃষক 12 বিঘা জমি কত দিনে চাষ করতে পারবেন।

ধাপ 1 চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
কৃষকের সংখ্যা = F জন
প্রয়োজনীয় সময় = D দিন
জমির পরিমাণ = L বিঘা

এখন সম্পর্কগুলো বিশ্লেষণ করে পাই—

  • জমির পরিমাণ (L) স্থির থাকলে, কৃষকের সংখ্যা বাড়লে দিন কম লাগবে। অর্থাৎ, D এবং F ব্যস্ত ভেদে আছে। (D ∝ 1F)
  • কৃষকের সংখ্যা (F) স্থির থাকলে, জমির পরিমাণ বাড়লে দিন বেশি লাগবে। অর্থাৎ, D এবং L সরল ভেদে আছে। (D ∝ L)
যৌগিক ভেদের উপপাদ্য অনুযায়ী,

D ∝ LF , যখন L ও F উভয়ই পরিবর্তনশীল।

বা, D = k × LF ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রথম শর্তানুসারে, F = 15, D = 5 এবং L = 18।

(i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

5 = k × 1815 বা, k = 5 × 1518 বা, k = 5 × 155 186 বা, k = 256
ধাপ 3 চূড়ান্ত মান নির্ণয়

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

D = 25L6F ………… (ii)

দ্বিতীয় শর্তানুসারে, F = 10 এবং L = 12 হলে, D এর মান বের করতে হবে।

(ii) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

D = 25 × 126 × 10 বা, D = 255 × 122 61 × 102 বা, D = 5 × 21 21 বা, D = 5

উত্তর: 10 জন কৃষকের 12 বিঘা জমি চাষ করতে 5 দিন সময় লাগবে।

MEHENA

9 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: গোলকের আয়তন তার ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্যের ঘনের সঙ্গে সরলভেদে আছে। 112 মিটার, 2 মিটার এবং 212 মিটার দৈর্ঘ্যের ব্যাসার্ধের তিনটি নিরেট গোলক গলিয়ে একটি নতুন নিরেট গোলক তৈরি করা হলো। গলানোর ফলে আয়তনের কোনো পরিবর্তন না হলে নতুন গোলকটির ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্য কত হবে তা ভেদতত্ত্ব প্রয়োগ করে হিসাব করি।

ধাপ 1 চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
গোলকের আয়তন = V ঘনমিটার
গোলকের ব্যাসার্ধ = R মিটার

প্রশ্নানুসারে সম্পর্কটি হলো—

V ∝ R3

বা, V = kR3 ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 তিনটি গোলকের আয়তন নির্ণয়

দেওয়া আছে তিনটি গোলকের ব্যাসার্ধ (R):
R1 = 112 = 32 মিটার
R2 = 2 মিটার
R3 = 212 = 52 মিটার

এখন, (i) নং সমীকরণ প্রয়োগ করে তিনটি গোলকের আয়তন বের করে পাই—

  • প্রথম গোলকের আয়তন, V1 = k × (32)3 = k × 278 = 27k8 ঘনমিটার
  • দ্বিতীয় গোলকের আয়তন, V2 = k × (2)3 = k × 8 = 8k ঘনমিটার
  • তৃতীয় গোলকের আয়তন, V3 = k × (52)3 = k × 1258 = 125k8 ঘনমিটার
ধাপ 3 নতুন গোলকের আয়তন নির্ণয়

যেহেতু তিনটি গোলক গলিয়ে নতুন গোলক তৈরি করা হয়েছে এবং আয়তনের কোনো পরিবর্তন হয়নি, তাই নতুন গোলকের আয়তন হবে তিনটি গোলকের আয়তনের সমষ্টির সমান।

নতুন গোলকের মোট আয়তন (VT):

VT = V1 + V2 + V3 = 27k8 + 8k + 125k8 = 27k + 64k + 125k8 = 216k8 ঘনমিটার
ধাপ 4 নতুন গোলকের ব্যাসার্ধ নির্ণয় ও কাটাকুটি

ধরি, নতুন গোলকের ব্যাসার্ধ = RN মিটার।

প্রশ্নানুসারে সম্পর্কটি নতুন গোলকের জন্যও প্রযোজ্য—

VT = kRN3

এখন, VT এর মান বসিয়ে পাই—

216k8 = kRN3 বা, 216 × k1 8 = k1RN3 বা, 2168 = RN3 বা, 21627 81 = RN3 বা, 27 = RN3 বা, 33 = RN3

উভয়পক্ষে ঘনমূল (Cube Root) করে পাই—

বা, RN = 3

উত্তর: নতুন গোলকটির ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্য হবে 3 মিটার

MEHENA

10 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: y দুটি চলের সমষ্টির সমান, যার একটি x চলের সঙ্গে সরল ভেদে এবং অন্যটি x চলের সঙ্গে ব্যস্ত ভেদে আছে। x = 1 হলে y = -1 এবং x = 3 হলে y = 5 হয়। x ও y এর মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করি।

ধাপ 1 সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

ধরি, y = a + b

প্রশ্নানুসারে, a চলটি x এর সাথে সরল ভেদে এবং b চলটি x এর সাথে ব্যস্ত ভেদে আছে।

  • a ∝ x ⇒ a = k1x [k1 একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
  • b ∝ 1xb = k2x [k2 একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

সুতরাং, y এর সমীকরণটি হলো:

y = k1x + k2x ………… (i)
ধাপ 2 প্রথম শর্ত প্রয়োগ

দেওয়া আছে, x = 1 হলে y = -1 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মান বসিয়ে পাই—

-1 = k1(1) + k21 বা, k1 + k2 = -1 ………… (ii)
ধাপ 3 দ্বিতীয় শর্ত প্রয়োগ

আবার দেওয়া আছে, x = 3 হলে y = 5 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মান বসিয়ে পাই—

5 = k1(3) + k23 বা, 5 = 3k1 + k23

সমীকরণটিকে 3 দিয়ে গুণ করে পাই—

বা, 15 = 9k1 + k2 বা, 9k1 + k2 = 15 ………… (iii)
ধাপ 4 ধ্রুবক দুটির মান নির্ণয় ও কাটাকুটি

এখন, (iii) নং সমীকরণ থেকে (ii) নং সমীকরণ বিয়োগ করে পাই—

(9k1 + k2) – (k1 + k2) = 15 – (-1) বা, 9k1 + k2 – k1 – k2 = 15 + 1 বা, 8k1 = 16 বা, k1 = 168 বা, k1 = 162 81 বা, k1 = 2

k1 = 2 মানটি (ii) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই—

2 + k2 = -1 বা, k2 = -1 – 2 বা, k2 = -3
ধাপ 5 চূড়ান্ত সম্পর্ক নির্ণয়

এখন k1 এবং k2 এর মান (i) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই—

y = 2x + (-3)x

উত্তর: x ও y এর নির্ণেয় সম্পর্কটি হলো, y = 2x – 3x

MEHENA

11 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: a ∝ b, b ∝ c হলে, দেখাই যে, a3b3 + b3c3 + c3a3 ∝ abc(a3 + b3 + c3)

ধাপ 1 সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

দেওয়া আছে,

b ∝ c
বা, b = k1c ………… (i)
[যেখানে, k1 একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
আবার, a ∝ b
বা, a = k2b ………… (ii)
[যেখানে, k2 একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 a এবং b কে c এর মাধ্যমে প্রকাশ

(ii) নং সমীকরণে b এর মান বসিয়ে পাই—

a = k2(k1c) বা, a = k1k2c ………… (iii)
ধাপ 3 প্রমাণিতব্য রাশির অনুপাত নির্ণয়

আমাদের দেখাতে হবে, a3b3 + b3c3 + c3a3abc(a3 + b3 + c3) = ধ্রুবক

এখন, রাশিটিতে a এবং b এর মান (c এর মাধ্যমে) বসিয়ে পাই—

(k1k2c)3(k1c)3 + (k1c)3c3 + c3(k1k2c)3 (k1k2c)(k1c)c [ (k1k2c)3 + (k1c)3 + c3 ]
ধাপ 4 সরলীকরণ ও কাটাকুটি
= k13k23c3 × k13c3 + k13c3 × c3 + c3 × k13k23c3 k12k2c3 [ k13k23c3 + k13c3 + c3 ] = k16k23c6 + k13c6 + k13k23c6 k12k2c3 × c3 [ k13k23 + k13 + 1 ] = c6 (k16k23 + k13 + k13k23) c6 × k12k2 (k13k23 + k13 + 1) = c61 (k16k23 + k13 + k13k23) c61 × k12k2 (k13k23 + k13 + 1)
ধাপ 5 সিদ্ধান্ত
= k16k23 + k13 + k13k23 k12k2 (k13k23 + k13 + 1)

যেহেতু k1 এবং k2 উভয়েই ধ্রুবক, তাই ওপরের সম্পূর্ণ রাশিটিও একটি ধ্রুবক।

সুতরাং, a3b3 + b3c3 + c3a3abc(a3 + b3 + c3) = ধ্রুবক

অতএব, a3b3 + b3c3 + c3a3 ∝ abc(a3 + b3 + c3) [প্রমাণিত]

MEHENA

12 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: x ডেসিমিটার গভীর একটি কূয়া খনন করার জন্য মোট ব্যয়ের এক অংশ x-এর সঙ্গে সরলভেদে এবং অপর অংশ x2-এর সঙ্গে সরলভেদে পরিবর্তিত হয়। যদি 100 ডেসিমিটার এবং 200 ডেসিমিটার কূয়া খনন করার জন্য যথাক্রমে 5000 টাকা এবং 12000 টাকা ব্যয় হয়, তবে 250 ডেসিমিটার গভীর কূয়া খনন করার জন্য কত ব্যয় হবে হিসাব করে লিখি।

ধাপ 1 সম্পর্ক থেকে সমীকরণ গঠন

ধরি, মোট ব্যয় = y টাকা।

প্রশ্নানুসারে, মোট ব্যয় y দুটি অংশের সমষ্টি। ধরি, y = A + B

  • প্রথম অংশ A, x এর সাথে সরলভেদে আছে: A ∝ x ⇒ A = k1x [k1 একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
  • দ্বিতীয় অংশ B, x2 এর সাথে সরলভেদে আছে: B ∝ x2B = k2x2 [k2 একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

সুতরাং, মোট ব্যয়ের সমীকরণটি হলো:

y = k1x + k2x2 ………… (i)
ধাপ 2 প্রথম শর্ত প্রয়োগ

দেওয়া আছে, x = 100 হলে y = 5000 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মান বসিয়ে পাই—

5000 = k1(100) + k2(100)2 বা, 5000 = 100k1 + 10000k2

উভয়পক্ষকে 100 দিয়ে ভাগ করে পাই—

বা, 50 = k1 + 100k2 ………… (ii)
ধাপ 3 দ্বিতীয় শর্ত প্রয়োগ

আবার দেওয়া আছে, x = 200 হলে y = 12000 হয়।

(i) নং সমীকরণে এই মান বসিয়ে পাই—

12000 = k1(200) + k2(200)2 বা, 12000 = 200k1 + 40000k2

উভয়পক্ষকে 200 দিয়ে ভাগ করে পাই—

বা, 60 = k1 + 200k2 ………… (iii)
ধাপ 4 ধ্রুবক দুটির মান নির্ণয় ও কাটাকুটি

এখন, (iii) নং সমীকরণ থেকে (ii) নং সমীকরণ বিয়োগ করে পাই—

(k1 + 200k2) – (k1 + 100k2) = 60 – 50 বা, 100k2 = 10 বা, k2 = 10100 বা, k2 = 101 10010 বা, k2 = 110

k2 = 110 মানটি (ii) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই—

k1 + 100 × 110 = 50 বা, k1 + 10010 × 1 101 = 50 বা, k1 + 10 = 50 বা, k1 = 50 – 10 বা, k1 = 40
ধাপ 5 চূড়ান্ত ব্যয় নির্ণয়

এখন k1 এবং k2 এর মান (i) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই—

y = 40x + 110x2

আমাদের বের করতে হবে x = 250 হলে y এর মান কত।

y = 40(250) + 110(250)2 বা, y = 10000 + 110 × 62500 বা, y = 10000 + 625006250 101 বা, y = 10000 + 6250 বা, y = 16250

উত্তর: 250 ডেসিমিটার গভীর কূয়া খনন করার জন্য মোট 16250 টাকা ব্যয় হবে।

MEHENA

13 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: চোঙের আয়তন, ভূমির ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্যের বর্গের এবং উচ্চতার সঙ্গে যৌগিক ভেদে আছে। দুটি চোঙের ভূমির ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্যের অনুপাত 2:3 এবং তাদের উচ্চতার অনুপাত 5:4 হলে, ওদের আয়তনের অনুপাত নির্ণয় করি।

ধাপ 1 চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
চোঙের আয়তন = V
ভূমির ব্যাসার্ধ = r
উচ্চতা = h

প্রশ্নানুসারে, আয়তন (V), ব্যাসার্ধের বর্গ (r2) এবং উচ্চতা (h) এর সাথে যৌগিক ভেদে আছে।

অর্থাৎ, V ∝ r2h

বা, V = k r2h ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 অনুপাত থেকে মান ধরে নেওয়া

দেওয়া আছে, দুটি চোঙের ভূমির ব্যাসার্ধের অনুপাত = 2 : 3

ধরি, প্রথম চোঙের ব্যাসার্ধ (r1) = 2x এবং দ্বিতীয় চোঙের ব্যাসার্ধ (r2) = 3x [যেখানে x একটি সাধারণ উৎপাদক]

আবার দেওয়া আছে, তাদের উচ্চতার অনুপাত = 5 : 4

ধরি, প্রথম চোঙের উচ্চতা (h1) = 5y এবং দ্বিতীয় চোঙের উচ্চতা (h2) = 4y [যেখানে y অপর একটি সাধারণ উৎপাদক]

ধাপ 3 আয়তন নির্ণয়

(i) নং সমীকরণ ব্যবহার করে দুটি চোঙের আয়তন বের করি—

  • প্রথম চোঙের আয়তন (V1) = k × (2x)2 × (5y) = k × 4x2 × 5y = 20kx2y
  • দ্বিতীয় চোঙের আয়তন (V2) = k × (3x)2 × (4y) = k × 9x2 × 4y = 36kx2y
ধাপ 4 আয়তনের অনুপাত নির্ণয় ও কাটাকুটি

এখন, তাদের আয়তনের অনুপাত হবে:

V1V2 = 20kx2y36kx2y বা, V1V2 = 20 × kx2y1 36 × kx2y1 বা, V1V2 = 2036 বা, V1V2 = 205 369 বা, V1V2 = 59

উত্তর: চোঙ দুটির আয়তনের অনুপাত হবে 5 : 9

MEHENA

14 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: পাঁচলা গ্রামের কৃষি সমবায় সমিতি একটি ট্রাক্টর ক্রয় করেছে। আগে সমিতির 2400 বিঘা জমি 25 টি লাঙল দিয়ে চাষ করতে 36 দিন সময় লাগত। এখন অর্ধেক জমি কেবল ট্রাক্টরটি দিয়ে 30 দিনে চাষ করা যায়। একটি ট্রাক্টর কয়টি লাঙলের সমান চাষ করে তা ভেদতত্ত্ব প্রয়োগ করে নির্ণয় করি।

ধাপ 1 চলরাশি নির্ধারণ ও সম্পর্ক স্থাপন

ধরি,
জমির পরিমাণ = A বিঘা
লাঙলের সংখ্যা = P টি
প্রয়োজনীয় সময় = D দিন

এখন সম্পর্কগুলো বিশ্লেষণ করে পাই—

  • জমির পরিমাণ (A) স্থির থাকলে, লাঙলের সংখ্যা (P) বাড়লে সময় (D) কম লাগবে। অর্থাৎ, D এবং P ব্যস্ত ভেদে আছে। (D ∝ 1P)
  • লাঙলের সংখ্যা (P) স্থির থাকলে, জমির পরিমাণ (A) বাড়লে সময় (D) বেশি লাগবে। অর্থাৎ, D এবং A সরল ভেদে আছে। (D ∝ A)
যৌগিক ভেদের উপপাদ্য অনুযায়ী,

D ∝ AP , যখন A ও P উভয়ই পরিবর্তনশীল।

বা, D = k × AP ………… (i)
[যেখানে, k হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 ভেদ ধ্রুবকের (k) মান নির্ণয়

প্রথম শর্তানুসারে, A = 2400, P = 25 এবং D = 36।

(i) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

36 = k × 240025 বা, 36 = k × 240096 251 বা, 36 = k × 96 বা, k = 3696 বা, k = 363 968 বা, k = 38
ধাপ 3 ট্রাক্টরের কাজের ক্ষমতা (লাঙলের সাপেক্ষে) নির্ণয়

(i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই—

D = 3A8P ………… (ii)

দ্বিতীয় শর্তানুসারে, অর্ধেক জমি অর্থাৎ A = 24002 = 1200 বিঘা এবং সময় D = 30 দিন। ধরি, ওই কাজ করতে P1 সংখ্যক লাঙল লাগত।

(ii) নং সমীকরণে এই মানগুলো বসিয়ে পাই—

30 = 3 × 12008 × P1 বা, P1 = 3 × 12008 × 30 বা, P1 = 31 × 1200150 8 × 3010 বা, P1 = 1508 = 754

দুঃখিত, এখানে আমার কাটাকুটিতে একটু ভুল হয়েছে। আমি সঠিক হিসাবটি আবার করছি।

ধাপ 4 সঠিক হিসাব ও কাটাকুটি
P1 = 3 × 12008 × 30 বা, P1 = 3 × 120040 8 × 301 বা, P1 = 3 × 408 বা, P1 = 3 × 405 81 বা, P1 = 15

অর্থাৎ, যে কাজটি 1টি ট্রাক্টর 30 দিনে করেছে, সেই একই কাজ করতে 15 টি লাঙল লাগত।

উত্তর: একটি ট্রাক্টর 15 টি লাঙলের সমান চাষ করে।

MEHENA

15 নম্বর প্রশ্নের সমাধান

প্রশ্ন: গোলকের আয়তন তার ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্যের ত্রিঘাতের সঙ্গে সরলভেদে পরিবর্তিত হয় এবং গোলকের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল তার ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্যের বর্গের সঙ্গে সরলভেদে পরিবর্তিত হয়। প্রমাণ করি যে, গোলকের আয়তনের বর্গ তার পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফলের ঘনের সঙ্গে সরলভেদে থাকবে।

ধাপ 1 চলরাশি নির্ধারণ ও সমীকরণ গঠন

ধরি,
গোলকের আয়তন = V
গোলকের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল = S
গোলকের ব্যাসার্ধ = r

প্রশ্নানুসারে,

V ∝ r3
বা, V = k1r3 ………… (i)
[যেখানে, k1 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
আবার, S ∝ r2
বা, S = k2r2 ………… (ii)
[যেখানে, k2 হলো একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]
ধাপ 2 প্রমাণিতব্য রাশির অনুপাত নির্ণয়

আমাদের প্রমাণ করতে হবে যে, আয়তনের বর্গ পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফলের ঘনের সঙ্গে সরলভেদে আছে, অর্থাৎ V2 ∝ S3

এর জন্য আমাদের দেখাতে হবে, V2S3 = একটি ধ্রুবক।

এখন, V2S3
ধাপ 3 মান বসিয়ে সরলীকরণ ও কাটাকুটি

(i) এবং (ii) নং সমীকরণ থেকে V এবং S এর মান বসিয়ে পাই—

= (k1r3)2(k2r2)3 = k12r6k23r6 = k12 r61 k23 r61 = k12k23
ধাপ 4 সিদ্ধান্ত

যেহেতু k1 এবং k2 উভয়েই ধ্রুবক, তাই তাদের সমন্বয়ে গঠিত রাশি k12k23 -ও একটি ধ্রুবক হবে।

ধরি, k12k23 = m (একটি নতুন ধ্রুবক)

সুতরাং, V2S3 = m বা, V2 = mS3

অতএব, V2 ∝ S3 [প্রমাণিত]

অর্থাৎ, গোলকের আয়তনের বর্গ তার পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফলের ঘনের সঙ্গে সরলভেদে থাকবে।

MEHENA

16(A) বহুবিকল্পীয় প্রশ্ন (M.C.Q.) সমাধান

প্রশ্ন (i) x ∝ 1y হলে নিচের কোনটি সঠিক?

সমাধান:

দেওয়া আছে, x ∝ 1y বা, x = k × 1y [যেখানে k একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক] বা, xy = k বা, xy = অশূন্য ধ্রুবক
উত্তর: (d) xy = অশূন্য ধ্রুবক
প্রশ্ন (ii) যদি x ∝ y হয়, তখন নিচের কোনটি সঠিক?

সমাধান:

দেওয়া আছে, x ∝ y বা, x = ky [যেখানে k একটি অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

উভয়পক্ষে বর্গ (Square) করে পাই—

x2 = k2y2

যেহেতু k একটি ধ্রুবক, তাই k2 -ও একটি ধ্রুবক।

সুতরাং, x2 ∝ y2
উত্তর: (d) x2 ∝ y2
প্রশ্ন (iii) x ∝ y এবং y = 8 যখন x = 2; y = 16 হলে x-এর মান কত?

সমাধান:

x ∝ y ⇒ x = ky …… (1)

মান বসিয়ে পাই: 2 = k × 8

বা, k = 28 = 14

(1) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই: x = 14y

এখন, y = 16 হলে:

x = 14 × 16 = 164 / 41 = 4
উত্তর: (b) 4
প্রশ্ন (iv) x ∝ y2 এবং y = 4 যখন x = 8; x = 32 হলে y-এর ধনাত্মক মান কত?

সমাধান:

x ∝ y2x = ky2 …… (1)

মান বসিয়ে পাই: 8 = k × (4)2

বা, 8 = 16k ⇒ k = 816 = 12

(1) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই: x = 12y2

এখন, x = 32 হলে:

32 = 12y2 বা, y2 = 64 ⇒ y = 8 (যেহেতু ধনাত্মক মান চাওয়া হয়েছে)
উত্তর: (b) 8
প্রশ্ন (v) যদি (y – z) ∝ 1x, (z – x) ∝ 1y এবং (x – y) ∝ 1z হয়, তাহলে তিনটি ভেদ ধ্রুবকের সমষ্টি কত?

সমাধান:

ধরি, ভেদ ধ্রুবক তিনটি যথাক্রমে k1, k2 এবং k3

y – z = k1 × 1xk1 = x(y – z) = xy – zx z – x = k2 × 1yk2 = y(z – x) = yz – xy x – y = k3 × 1zk3 = z(x – y) = zx – yz

এখন, তিনটি ভেদ ধ্রুবকের সমষ্টি:

k1 + k2 + k3 = (xy – zx) + (yz – xy) + (zx – yz)

সবগুলো পদ পরস্পর কেটে যাবে (যেমন, +xy এবং -xy)।

অতএব, k1 + k2 + k3 = 0
উত্তর: (a) 0
MEHENA

16(B) নিচের বিবৃতিগুলি সত্য না মিথ্যা লিখি

প্রশ্ন (i) y ∝ 1x হলে, yx = অশূন্য ধ্রুবক

যুক্তি:

y ∝ 1x ⇒ y = k × 1xxy = k (অশূন্য ধ্রুবক)

অর্থাৎ xy = ধ্রুবক হয়, কিন্তু প্রশ্নে বলা আছে yx = ধ্রুবক। তাই বিবৃতিটি সঠিক নয়।

উত্তর: মিথ্যা
প্রশ্ন (ii) x ∝ z এবং y ∝ z হলে, xy ∝ z

যুক্তি:

x ∝ z ⇒ x = k1z y ∝ z ⇒ y = k2z এখন, xy = (k1z)(k2z) = (k1k2)z2

যেহেতু k1k2 ধ্রুবক, তাই xy ∝ z2 হবে। কিন্তু প্রশ্নে দেওয়া আছে xy ∝ z।

উত্তর: মিথ্যা

16(C) শূন্যস্থান পূরণ করি

প্রশ্ন (i) x ∝ 1y এবং y ∝ 1z হলে, x ∝ _______

যুক্তি:

x = k1 × 1y ………… (1) y = k2 × 1z ………… (2)

(1) নং সমীকরণে y-এর মান বসিয়ে পাই:

x = k1k2 / z = k1k2 × z

যেহেতু k1k2 ধ্রুবক, তাই x ∝ z

উত্তর: z
প্রশ্ন (ii) x ∝ y হলে, xn ∝ _______

যুক্তি:

x ∝ y ⇒ x = ky

উভয়পক্ষে n ঘাতে উন্নীত করে পাই:

xn = (ky)n = knyn

যেহেতু k একটি ধ্রুবক, তাই kn -ও একটি ধ্রুবক। সুতরাং xn ∝ yn

উত্তর: yn
প্রশ্ন (iii) x ∝ y এবং x ∝ z হলে, (y + z) ∝ _______

যুক্তি:

x ∝ y ⇒ y ∝ x ⇒ y = k1x x ∝ z ⇒ z ∝ x ⇒ z = k2x

এখন যোগ করে পাই:

y + z = k1x + k2x = x(k1 + k2)

যেহেতু (k1 + k2) ধ্রুবক, তাই (y + z) ∝ x

উত্তর: x
MEHENA

17. সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্ন (S.A.)

প্রশ্ন (i) x ∝ y2 এবং y = 2a যখন x = a; x ও y-এর মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করি।
দেওয়া আছে, x ∝ y2 বা, x = ky2 ………… (1) [k = অশূন্য ভেদ ধ্রুবক]

এখন x = a এবং y = 2a বসিয়ে পাই—

a = k(2a)2 বা, a = k(4a2) বা, k = a4a2 বা, k = a1 4a2a বা, k = 14a

k-এর মান (1) নং সমীকরণে বসিয়ে পাই—

x = 14ay2 বা, y2 = 4ax
নির্ণেয় সম্পর্ক: y2 = 4ax
প্রশ্ন (ii) x ∝ y, y ∝ z এবং z ∝ x হলে, অশূন্য ভেদ ধ্রুবক তিনটির গুণফল নির্ণয় করি।
x ∝ y ⇒ x = k1y …… (1) y ∝ z ⇒ y = k2z …… (2) z ∝ x ⇒ z = k3x …… (3)

সমীকরণ তিনটি গুণ করে পাই—

x × y × z = (k1y) × (k2z) × (k3x) বা, xyz = (k1k2k3)xyz বা, k1k2k3 = xyzxyz বা, k1k2k3 = xyz1 xyz1
ভেদ ধ্রুবক তিনটির গুণফল: 1
প্রশ্ন (iii) x ∝ 1y এবং y ∝ 1z হলে, x, z-এর সঙ্গে সরলভেদে না ব্যস্তভেদে আছে তা নির্ণয় করি।
x ∝ 1y ⇒ x = k1 × 1y …… (1) y ∝ 1z ⇒ y = k2 × 1z …… (2)

(1) নং সমীকরণে y-এর মান বসিয়ে পাই—

x = k1k2 × 1z বা, x = k1k2 × z

যেহেতু k1k2 একটি ধ্রুবক, তাই x ∝ z

উত্তর: x, z-এর সঙ্গে সরলভেদে আছে।
প্রশ্ন (iv) x ∝ yz এবং y ∝ zx হলে, দেখাই যে, z একটি অশূন্য ধ্রুবক।
x ∝ yz ⇒ x = k1yz …… (1) y ∝ zx ⇒ y = k2zx …… (2)

(1) নং সমীকরণে y-এর মান বসিয়ে পাই—

x = k1(k2zx)z বা, x = k1k2z2x বা, x1 = k1k2z2x1 [যেহেতু x ≠ 0] বা, 1 = k1k2z2 বা, z2 = 1k1k2

যেহেতু k1 এবং k2 ধ্রুবক, তাই 1k1k2 -ও একটি ধ্রুবক।

অতএব, z-এর মান নির্দিষ্ট। সুতরাং z একটি অশূন্য ধ্রুবক [প্রমাণিত]
প্রশ্ন (v) যদি b ∝ a3 হয় এবং a-এর বৃদ্ধি হয় 2:3 অনুপাতে, তাহলে b-এর বৃদ্ধি কী অনুপাতে হয় তা নির্ণয় করি।
b ∝ a3b = ka3 [k = ভেদ ধ্রুবক]

দেওয়া আছে, a-এর বৃদ্ধির অনুপাত = 2:3

ধরি, প্রাথমিক অবস্থায় a1 = 2x এবং অন্তিম অবস্থায় a2 = 3x

তাহলে, প্রাথমিক অবস্থায় b-এর মান (b1):

b1 = k(2x)3 = k × 8x3 = 8kx3

অন্তিম অবস্থায় b-এর মান (b2):

b2 = k(3x)3 = k × 27x3 = 27kx3

এখন, b-এর বৃদ্ধির অনুপাত (b1 : b2):

b1b2 = 8kx327kx3 বা, b1b2 = 8 × kx31 27 × kx31 বা, b1 : b2 = 8 : 27
উত্তর: b-এর বৃদ্ধি 8 : 27 অনুপাতে হবে।

Leave a Comment

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

Scroll to Top