উচ্চতর গণিত • অসীম ধারা (Infinite Series)

উচ্চতর গণিত প্রশ্ন

নবম শ্রেণির শিক্ষার্থী রাফি দুটি অনুক্রম লিখল: (i) {un}\{u_n\}, যেখানে un=n2n−1u_n = \dfrac{n}{2n-1} এবং (ii) {vn}\{v_n\}, যেখানে vn=1−(−1)nv_n = 1 - (-1)^n।

  1. ক)

    অনুক্রম কাকে বলে?

    (2)
  2. খ)

    (ii) নং অনুক্রমটির প্রথম ৬টি পদ লিখ এবং ১২তম ও ১৫তম পদ নির্ণয় কর।

    (4)
  3. গ)

    (i) নং অনুক্রমের প্রথম ৪টি পদ লিখ। nn এর মান যথেষ্ট বড় হলে unu_n এর মান 12\dfrac{1}{2} এর কাছাকাছি হয়, এটি দেখাও এবং un−12<11000u_n - \dfrac{1}{2} < \dfrac{1}{1000} হওয়ার জন্য nn এর ক্ষুদ্রতম স্বাভাবিক সংখ্যা মান নির্ণয় কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর যখন কতগুলো রাশি একটি বিশেষ নিয়মে ক্রমান্বয়ে এমনভাবে সাজানো হয় যে প্রত্যেক রাশি তার পূর্বের ও পরের রাশির সাথে কীভাবে সম্পর্কিত তা জানা যায়, তখন এভাবে সাজানো রাশিগুলোর সেটকে অনুক্রম বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর vn=1−(−1)nv_n = 1-(-1)^n হতে, v1=1−(−1)=2v_1 = 1-(-1) = 2, v2=1−1=0v_2 = 1-1 = 0, v3=2v_3 = 2, v4=0v_4 = 0, v5=2v_5 = 2, v6=0v_6 = 0। অর্থাৎ প্রথম ৬টি পদ: 2,0,2,0,2,02, 0, 2, 0, 2, 0। nn জোড় হলে (−1)n=1(-1)^n = 1, তাই vn=0v_n = 0; nn বিজোড় হলে (−1)n=−1(-1)^n = -1, তাই vn=2v_n = 2। সুতরাং ১২তম পদ v12=1−(−1)12=1−1=0v_{12} = 1-(-1)^{12} = 1-1 = \mathbf{0} এবং ১৫তম পদ v15=1−(−1)15=1+1=2v_{15} = 1-(-1)^{15} = 1+1 = \mathbf{2}।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর un=n2n−1u_n = \dfrac{n}{2n-1} হতে u1=1u_1 = 1, u2=23u_2 = \dfrac{2}{3}, u3=35u_3 = \dfrac{3}{5}, u4=47u_4 = \dfrac{4}{7}। অর্থাৎ পদগুলো 1,23,35,47,…1, \dfrac{2}{3}, \dfrac{3}{5}, \dfrac{4}{7}, \dots। এখন un−12=n2n−1−12=2n−(2n−1)2(2n−1)=12(2n−1)u_n - \dfrac{1}{2} = \dfrac{n}{2n-1} - \dfrac{1}{2} = \dfrac{2n-(2n-1)}{2(2n-1)} = \dfrac{1}{2(2n-1)}। nn এর মান যত বাড়ে 2(2n−1)2(2n-1) ততই বড় হয়, ফলে 12(2n−1)\dfrac{1}{2(2n-1)} ক্রমশ 00 এর কাছাকাছি হয়। অতএব unu_n এর প্রান্তীয় মান 12\dfrac{1}{2}। শর্তমতে, 12(2n−1)<11000\dfrac{1}{2(2n-1)} < \dfrac{1}{1000} বা 2(2n−1)>10002(2n-1) > 1000 বা 2n−1>5002n-1 > 500 বা n>250.5n > 250.5। nn স্বাভাবিক সংখ্যা হওয়ায় ক্ষুদ্রতম মান n=251n = \mathbf{251}। যাচাই: n=251n=251 হলে 12×501=11002<11000\dfrac{1}{2 \times 501} = \dfrac{1}{1002} < \dfrac{1}{1000}; n=250n=250 হলে 1998>11000\dfrac{1}{998} > \dfrac{1}{1000}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও