উচ্চতর গণিত ১ম পত্র • ফাংশন ও ফাংশনের লেখচিত্র

উচ্চতর গণিত ১ম পত্র প্রশ্ন

করিম সাহেব ৪০ মিটার দৈর্ঘ্যের তারের বেড়া দিয়ে একটি আয়তাকার সবজি বাগান ঘিরতে চান। বাগানের দৈর্ঘ্য xx মিটার হলে এর ক্ষেত্রফল A(x)=x(20−x)=20x−x2A(x)=x(20-x)=20x-x^{2} বর্গমিটার।

  1. ক)

    দ্বিঘাত ফাংশন কাকে বলে?

    (2)
  2. খ)

    পৃথায়কের সাহায্যে A(x)=20x−x2A(x)=20x-x^{2} ফাংশনটির রেঞ্জ নির্ণয় কর।

    (4)
  3. গ)

    বাগানের ক্ষেত্রফল ৯১ বর্গমিটার হলে এর দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ নির্ণয় কর। বাগানের সম্ভাব্য বৃহত্তম ক্ষেত্রফল কত এবং তখন বাগানের আকৃতি কেমন হবে?

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^{2}+bx+c আকারের ফাংশনকে, যেখানে a,b,ca,b,c বাস্তব ধ্রুবক এবং a≠0a\neq0, দ্বিঘাত ফাংশন বলে। এর লেখচিত্র একটি পরাবৃত্ত।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ধরি y=20x−x2y=20x-x^{2}, তাহলে x2−20x+y=0x^{2}-20x+y=0।
    xx বাস্তব হবে যদি পৃথায়ক ≥0\ge0 হয়, অর্থাৎ (−20)2−4⋅1⋅y≥0(-20)^{2}-4\cdot1\cdot y\ge0।
    বা, 400−4y≥0400-4y\ge0 বা, y≤100y\le100।
    অতএব ফাংশনটির রেঞ্জ RA={y∈R:y≤100}=(−∞,100]R_A=\{y\in\mathbb{R}:y\le100\}=(-\infty,100]।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর A(x)=91A(x)=91 হলে 20x−x2=9120x-x^{2}=91 বা, x2−20x+91=0x^{2}-20x+91=0 বা, (x−7)(x−13)=0(x-7)(x-13)=0, সুতরাং x=7x=7 অথবা x=13x=13।
    x=13x=13 হলে প্রস্থ =20−13=7=20-13=7 মিটার; x=7x=7 হলে প্রস্থ =13=13 মিটার। দৈর্ঘ্য ১৩ মিটার ও প্রস্থ ৭ মিটার (যাচাই: 13×7=9113\times7=91 ✓)।
    এখানে a=−1<0a=-1<0, তাই ফাংশনটির বৃহত্তম মান আছে। A(x)=−(x−10)2+100A(x)=-(x-10)^{2}+100, শীর্ষবিন্দু (10,100)(10,100)।
    বৃহত্তম ক্ষেত্রফল ১০০ বর্গমিটার, যখন x=10x=10 মিটার। তখন প্রস্থ =20−10=10=20-10=10 মিটার, অর্থাৎ দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ সমান। সুতরাং বাগানটি বর্গাকার হলে ক্ষেত্রফল সর্বাধিক হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও