উচ্চতর গণিত • ত্রিকোণমিতি (Trigonometry)

উচ্চতর গণিত প্রশ্ন

কার্টেসীয় সমতলে ঘূর্ণায়মান রশ্মি OPOP আদি অবস্থান OXOX থেকে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরে θ\theta কোণ উৎপন্ন করে। রশ্মিটির ওপর অবস্থিত বিন্দু PP এর স্থানাঙ্ক (−4,−3)(-4, -3)। শ্রেণিকক্ষে গণিত শিক্ষক শিক্ষার্থী রাকিব ও তিথিকে θ\theta এর বিভিন্ন ত্রিকোণমিতিক অনুপাত নির্ণয় করতে বললেন।

  1. ক)

    তৃতীয় চতুর্ভাগে কোন কোন ত্রিকোণমিতিক অনুপাত ধনাত্মক?

    (2)
  2. খ)

    sin⁡θ\sin\theta, cos⁡θ\cos\theta ও cosec θ\text{cosec}\,\theta এর মান নির্ণয় কর এবং চিহ্ন ঋণাত্মক হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা কর।

    (4)
  3. গ)

    sec⁡θ+tan⁡θ\sec\theta + \tan\theta এর মান নির্ণয় কর এবং দেখাও যে, (sec⁡θ+tan⁡θ)(sec⁡θ−tan⁡θ)=1(\sec\theta + \tan\theta)(\sec\theta - \tan\theta) = 1।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর তৃতীয় চতুর্ভাগে কেবল tan⁡θ\tan\theta ও cot⁡θ\cot\theta ধনাত্মক; বাকি চারটি অনুপাত ঋণাত্মক।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর P(−4,−3)P(-4,-3) এর জন্য x=−4x=-4, y=−3y=-3। অতএব r=OP=(−4)2+(−3)2=25=5r=OP=\sqrt{(-4)^2+(-3)^2}=\sqrt{25}=5। তাহলে sin⁡θ=yr=−35\sin\theta=\frac{y}{r}=-\frac{3}{5}, cos⁡θ=xr=−45\cos\theta=\frac{x}{r}=-\frac{4}{5} এবং cosec θ=ry=−53\text{cosec}\,\theta=\frac{r}{y}=-\frac{5}{3}। বিন্দু PP তৃতীয় চতুর্ভাগে অবস্থিত, যেখানে ভুজ xx ও কোটি yy উভয়ই ঋণাত্মক, কিন্তু rr সর্বদা ধনাত্মক। তাই yr\frac{y}{r}, xr\frac{x}{r} ও ry\frac{r}{y} এর মান ঋণাত্মক হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর আগের অংশ থেকে x=−4x=-4, y=−3y=-3, r=5r=5। sec⁡θ=rx=−54\sec\theta=\frac{r}{x}=-\frac{5}{4} এবং tan⁡θ=yx=−3−4=34\tan\theta=\frac{y}{x}=\frac{-3}{-4}=\frac{3}{4}। ∴ sec⁡θ+tan⁡θ=−54+34=−24=−12\therefore\ \sec\theta+\tan\theta=-\frac{5}{4}+\frac{3}{4}=-\frac{2}{4}=-\frac{1}{2}। আবার sec⁡θ−tan⁡θ=−54−34=−84=−2\sec\theta-\tan\theta=-\frac{5}{4}-\frac{3}{4}=-\frac{8}{4}=-2। সুতরাং (sec⁡θ+tan⁡θ)(sec⁡θ−tan⁡θ)=(−12)×(−2)=1(\sec\theta+\tan\theta)(\sec\theta-\tan\theta)=\left(-\frac{1}{2}\right)\times(-2)=1 (দেখানো হলো)। এটি অভেদ sec⁡2θ−tan⁡2θ=1\sec^2\theta-\tan^2\theta=1 এর সাথে সংগতিপূর্ণ।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও