eNoteShare.com
তৃতীয় অধ্যায় : বীজগাণিতিক রাশি : ৯ম/১০ম/SSC এর ১নং প্রশ্নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন
| Article Stats | 📡 Page Views |
|---|---|
|
Reading Effort 2,567 words | 15 mins to read |
Total View 24 |
|
Last Updated 5 days ago |
Today View 0 |
বীজগাণিতিক রাশি
তৃতীয় অধ্যায়
১ $y^4=527-\dfrac{1}{y^4}$ হলে দেখাও যে, $y^3+\dfrac{1}{y^3}=110$
$y^4=527-\dfrac{1}{y^4}$
$\therefore y^4+\dfrac{1}{y^4}=527$
আমরা জানি,
$y^4+\dfrac{1}{y^4}=\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2$
$\therefore \left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2=527$
$\implies \left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2=529$
$\implies \left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2=23^2$
$\therefore y^2+\dfrac{1}{y^2}=23$
আবার,
$\left(y+\dfrac{1}{y}\right)^2=y^2+\dfrac{1}{y^2}+2$
$=23+2$
$=25$
$\therefore y+\dfrac{1}{y}=5$
এখন,
$y^3+\dfrac{1}{y^3}$
$=\left(y+\dfrac{1}{y}\right)^3-3\left(y+\dfrac{1}{y}\right)$
$=5^3-3(5)$
$=125-15$
$=110$
$\therefore y^3+\dfrac{1}{y^3}=110$ (দেখানো হলো)
২ $a+\dfrac{1}{a}=4$ হতে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{a^8-1}{a^4}=112\sqrt{3}$
$a+\dfrac{1}{a}=4$
আমরা জানি,
$\left(a-\dfrac{1}{a}\right)^2=\left(a+\dfrac{1}{a}\right)^2-4$
$=4^2-4$
$=16-4$
$=12$
$\therefore a-\dfrac{1}{a}=2\sqrt{3}$
আবার,
$a^2+\dfrac{1}{a^2}=\left(a+\dfrac{1}{a}\right)^2-2$
$=4^2-2$
$=16-2$
$=14$
এবং,
$a^2-\dfrac{1}{a^2}$
$=\left(a+\dfrac{1}{a}\right)\left(a-\dfrac{1}{a}\right)$
$=4\times2\sqrt{3}$
$=8\sqrt{3}$
এখন,
$\dfrac{a^8-1}{a^4}$
$=a^4-\dfrac{1}{a^4}$
$=\left(a^2+\dfrac{1}{a^2}\right)\left(a^2-\dfrac{1}{a^2}\right)$
$=14\times8\sqrt{3}$
$=112\sqrt{3}$
$\therefore \dfrac{a^8-1}{a^4}=112\sqrt{3}$ (প্রমাণিত)
৩ $m^2-\sqrt{5}\,m+1=0$ হলে প্রমাণ কর যে, $m^5-\dfrac{1}{m^5}=11$
$m^2-\sqrt{5}m+1=0$
$\implies m^2+1=\sqrt{5}m$
উভয়পক্ষকে $m$ দ্বারা ভাগ করলে পাই,
$m+\dfrac{1}{m}=\sqrt{5}$
আমরা জানি,
$\left(m-\dfrac{1}{m}\right)^2=\left(m+\dfrac{1}{m}\right)^2-4$
$=(\sqrt{5})^2-4$
$=5-4$
$=1$
$\therefore m-\dfrac{1}{m}=1$
আবার,
$m^2+\dfrac{1}{m^2}$
$=\left(m+\dfrac{1}{m}\right)^2-2$
$=5-2$
$=3$
এবং,
$m^3-\dfrac{1}{m^3}$
$=\left(m-\dfrac{1}{m}\right)^3+3\left(m-\dfrac{1}{m}\right)$
$=1^3+3(1)$
$=4$
এখন,
$m^5-\dfrac{1}{m^5}$
$=\left(m^3-\dfrac{1}{m^3}\right)\left(m^2+\dfrac{1}{m^2}\right)-\left(m-\dfrac{1}{m}\right)$
$=4\times3-1$
$=12-1$
$=11$
$\therefore m^5-\dfrac{1}{m^5}=11$ (প্রমাণিত)
৪ $p=3+2\sqrt{3}$ হলে $p^4-\dfrac{1}{p^4}$ এর মান নির্ণয় কর।
$p=3+2\sqrt{3}$
$\therefore \dfrac{1}{p}$
$=\dfrac{1}{3+2\sqrt{3}}$
$=\dfrac{3-2\sqrt{3}}{(3+2\sqrt{3})(3-2\sqrt{3})}$
$=\dfrac{3-2\sqrt{3}}{9-12}$
$=\dfrac{2\sqrt{3}-3}{3}$
এখন,
$p+\dfrac{1}{p}$
$=3+2\sqrt{3}+\dfrac{2\sqrt{3}-3}{3}$
$=4\sqrt{3}$
এবং,
$p-\dfrac{1}{p}$
$=3+2\sqrt{3}-\dfrac{2\sqrt{3}-3}{3}$
$=4$
সুতরাং,
$p^2+\dfrac{1}{p^2}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)^2-2$
$=(4\sqrt{3})^2-2$
$=48-2$
$=46$
এবং,
$p^2-\dfrac{1}{p^2}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)\left(p-\dfrac{1}{p}\right)$
$=4\sqrt{3}\times4$
$=16\sqrt{3}$
অতএব,
$p^4-\dfrac{1}{p^4}$
$=\left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)\left(p^2-\dfrac{1}{p^2}\right)$
$=46\times16\sqrt{3}$
$=736\sqrt{3}$
$\therefore p^4-\dfrac{1}{p^4}=736\sqrt{3}$
৫ $p=5+2\sqrt{6}$ হলে প্রমাণ কর যে, $p\sqrt{p}-(p\sqrt{p})^{-1}=22\sqrt{2}$
$p=5+2\sqrt{6}$
লক্ষ্য করি,
$5+2\sqrt{6}=3+2+2\sqrt{3}\sqrt{2}$
$=(\sqrt{3})^2+(\sqrt{2})^2+2\sqrt{3}\sqrt{2}$
$=(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2$
$\therefore \sqrt{p}=\sqrt{3}+\sqrt{2}$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{p}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}$
$=\dfrac{\sqrt{3}-\sqrt{2}}{(\sqrt{3}+\sqrt{2})(\sqrt{3}-\sqrt{2})}$
$=\sqrt{3}-\sqrt{2}$
সুতরাং,
$\sqrt{p}-\dfrac{1}{\sqrt{p}}$
$=(\sqrt{3}+\sqrt{2})-(\sqrt{3}-\sqrt{2})$
$=2\sqrt{2}$
এখন,
$p\sqrt{p}-(p\sqrt{p})^{-1}$
$=(\sqrt{p})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{p})^3}$
$=\left(\sqrt{p}-\dfrac{1}{\sqrt{p}}\right)^3+3\left(\sqrt{p}-\dfrac{1}{\sqrt{p}}\right)$
$=(2\sqrt{2})^3+3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}+6\sqrt{2}$
$=22\sqrt{2}$
$\therefore p\sqrt{p}-(p\sqrt{p})^{-1}=22\sqrt{2}$ (প্রমাণিত)
৬ $p-3=2\sqrt{3}$ হলে $p^5+\dfrac{1}{p^5}$ এর মান নির্ণয় কর।
$p-3=2\sqrt{3}$
$\therefore p=3+2\sqrt{3}$
এখন,
$\dfrac{1}{p}$
$=\dfrac{1}{3+2\sqrt{3}}$
$=\dfrac{3-2\sqrt{3}}{(3+2\sqrt{3})(3-2\sqrt{3})}$
$=\dfrac{3-2\sqrt{3}}{9-12}$
$=\dfrac{2\sqrt{3}-3}{3}$
সুতরাং,
$p+\dfrac{1}{p}$
$=(3+2\sqrt{3})+\dfrac{2\sqrt{3}-3}{3}$
$=4\sqrt{3}$
এখন,
$p^2+\dfrac{1}{p^2}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)^2-2$
$=(4\sqrt{3})^2-2$
$=48-2$
$=46$
আবার,
$p^3+\dfrac{1}{p^3}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)^3-3\left(p+\dfrac{1}{p}\right)$
$=(4\sqrt{3})^3-3(4\sqrt{3})$
$=192\sqrt{3}-12\sqrt{3}$
$=180\sqrt{3}$
অতএব,
$p^5+\dfrac{1}{p^5}$
$=\left(p^3+\dfrac{1}{p^3}\right)\left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)-\left(p+\dfrac{1}{p}\right)$
$=(180\sqrt{3})(46)-4\sqrt{3}$
$=8280\sqrt{3}-4\sqrt{3}$
$=8276\sqrt{3}$
$\therefore p^5+\dfrac{1}{p^5}=8276\sqrt{3}$
৭ $x^2-2x+1=0$ হলে $x^5-\dfrac{1}{x^5}$ এর মান নির্ণয় কর।
$x^2-2x+1=0$
$\implies (x-1)^2=0$
$\implies x-1=0$
$\implies x=1$
এখন প্রদত্ত রাশি,
$x^5-\dfrac{1}{x^5}$
$=1^5-\dfrac{1}{1^5}$
$=1-1$
$=0$
$\therefore x^5-\dfrac{1}{x^5}=0$
৮ $a+b+c=m,\; a^2+b^2+c^2=n,\; a^3+b^3=p^3$ উদ্দীপকের আলোকে যদি $c=0$ হয়, তবে দেখাও যে, $m^3+2p^3=3mn$
$a+b+c=m$
$a^2+b^2+c^2=n$
$a^3+b^3=p^3$
আবার, $c=0$
সুতরাং,
$a+b=m$
$a^2+b^2=n$
$a^3+b^3=p^3$
বামপক্ষ:
$m^3+2p^3$
$=(a+b)^3+2(a^3+b^3)$
$=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3+2a^3+2b^3$
$=3a^3+3a^2b+3ab^2+3b^3$
$=3(a^3+a^2b+ab^2+b^3)$
$=3\{a^2(a+b)+b^2(a+b)\}$
$=3(a+b)(a^2+b^2)$
$=3mn$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore m^3+2p^3=3mn$ (দেখানো হলো)
৯ $x^2+\dfrac{1}{x^2}=10$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{x^8-1}{x^4}=40\sqrt{6}$
$x^2+\dfrac{1}{x^2}=10$
আমরা জানি,
$\left(x^2-\dfrac{1}{x^2}\right)^2=\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)^2-4$
$=10^2-4$
$=100-4$
$=96$
$\therefore x^2-\dfrac{1}{x^2}$
$=\sqrt{96}$
$=\sqrt{16\times6}$
$=4\sqrt{6}$
এখন,
$\dfrac{x^8-1}{x^4}$
$=x^4-\dfrac{1}{x^4}$
$=\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)\left(x^2-\dfrac{1}{x^2}\right)$
$=10\times4\sqrt{6}$
$=40\sqrt{6}$
$\therefore \dfrac{x^8-1}{x^4}=40\sqrt{6}$ (প্রমাণিত)
১০ $x^4-38x^2+1=0$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{x^8-1}{x^4}=456\sqrt{10}$
$x^4-38x^2+1=0$
$\implies x^4+1=38x^2$
উভয়পক্ষকে $x^2$ দ্বারা ভাগ করলে পাই,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}=38$
আমরা জানি,
$\left(x^2-\dfrac{1}{x^2}\right)^2$
$=\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)^2-4$
$=38^2-4$
$=1444-4$
$=1440$
$\therefore x^2-\dfrac{1}{x^2}$
$=\sqrt{1440}$
$=\sqrt{144\times10}$
$=12\sqrt{10}$
এখন,
$\dfrac{x^8-1}{x^4}$
$=x^4-\dfrac{1}{x^4}$
$=\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)\left(x^2-\dfrac{1}{x^2}\right)$
$=38\times12\sqrt{10}$
$=456\sqrt{10}$
$\therefore \dfrac{x^8-1}{x^4}=456\sqrt{10}$ (প্রমাণিত)
১১ $x^2+\dfrac{1}{x^2}=10$ এর $x^5-\dfrac{1}{x^5}$ মান নির্ণয় কর।
$x^2+\dfrac{1}{x^2}=10$
আমরা জানি,
$\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^2=x^2+\dfrac{1}{x^2}-2$
$\therefore \left(x-\dfrac{1}{x}\right)^2=10-2$
$=8$
$\therefore x-\dfrac{1}{x}=2\sqrt{2}$
আবার,
$\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^2=x^2+\dfrac{1}{x^2}+2$
$=10+2$
$=12$
$\therefore x+\dfrac{1}{x}=2\sqrt{3}$
এখন,
$x^2-\dfrac{1}{x^2}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(2\sqrt{3})(2\sqrt{2})$
$=4\sqrt{6}$
এবং,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^3-3\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(2\sqrt{3})^3-3(2\sqrt{3})$
$=24\sqrt{3}-6\sqrt{3}$
$=18\sqrt{3}$
এখন প্রদত্ত রাশি,
$x^5-\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2-\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(18\sqrt{3})(4\sqrt{6})-2\sqrt{2}$
$=72\sqrt{18}-2\sqrt{2}$
$=72(3\sqrt{2})-2\sqrt{2}$
$=216\sqrt{2}-2\sqrt{2}$
$=214\sqrt{2}$
$\therefore x^5-\dfrac{1}{x^5}=214\sqrt{2}$
দ্রষ্টব্য: আপনার প্রদত্ত সমাধানে শেষ ধাপে চিহ্নগত ভুল আছে। সঠিক মান $214\sqrt{2}$।
১২ $x=3+2\sqrt{2}$ হলে প্রমাণ কর যে, $(\sqrt{x})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}=14$
$x=3+2\sqrt{2}$
$=2+2\sqrt{2}+1$
$=(\sqrt{2})^2+2\cdot\sqrt{2}\cdot1+1^2$
$=(\sqrt{2}+1)^2$
$\therefore \sqrt{x}=\sqrt{2}+1$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{2}+1}$
$=\dfrac{\sqrt{2}-1}{(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}-1)}$
$=\sqrt{2}-1$
সুতরাং,
$\sqrt{x}-\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=(\sqrt{2}+1)-(\sqrt{2}-1)$
$=2$
এখন,
$(\sqrt{x})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}$
$=\left(\sqrt{x}-\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)^3+3\left(\sqrt{x}-\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)$
$=2^3+3(2)$
$=8+6$
$=14$
$\therefore (\sqrt{x})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}=14$ (প্রমাণিত)
১৩ $x^2+\dfrac{1}{x^2}=\dfrac{92}{9}$ হলে প্রমাণ কর যে, $27\left(x^3-\dfrac{1}{x^3}\right)=728$
তাই $x^2+\dfrac{1}{x^2}=\dfrac{82}{9}$ ধরে সমাধান করা হলো।
দেওয়া আছে,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}=\dfrac{82}{9}$
আমরা জানি,
$\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^2=x^2+\dfrac{1}{x^2}-2$
$=\dfrac{82}{9}-2$
$=\dfrac{82-18}{9}$
$=\dfrac{64}{9}$
$\therefore x-\dfrac{1}{x}=\dfrac{8}{3}$
এখন,
$27\left(x^3-\dfrac{1}{x^3}\right)$
$=27\left[\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^3+3\left(x-\dfrac{1}{x}\right)\right]$
$=27\left[\left(\dfrac{8}{3}\right)^3+3\left(\dfrac{8}{3}\right)\right]$
$=27\left[\dfrac{512}{27}+8\right]$
$=27\left[\dfrac{512+216}{27}\right]$
$=27\left(\dfrac{728}{27}\right)$
$=728$
$\therefore 27\left(x^3-\dfrac{1}{x^3}\right)=728$ (প্রমাণিত)
১৪ $x^4-10x^2+1=0$ হলে $x^5-\dfrac{1}{x^5}$ এর মান কত?
$x^4-10x^2+1=0$
$\implies x^4+1=10x^2$
উভয়পক্ষকে $x^2$ দ্বারা ভাগ করলে পাই,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}=10$
এখন,
$\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^2=x^2+\dfrac{1}{x^2}-2$
$=10-2$
$=8$
$\therefore x-\dfrac{1}{x}=2\sqrt{2}$
আবার,
$x^3-\dfrac{1}{x^3}$
$=\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^3+3\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(2\sqrt{2})^3+3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}+6\sqrt{2}$
$=22\sqrt{2}$
এখন,
$x^5-\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3-\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(22\sqrt{2})(10)-2\sqrt{2}$
$=220\sqrt{2}-2\sqrt{2}$
$=218\sqrt{2}$
$\therefore x^5-\dfrac{1}{x^5}=218\sqrt{2}$
১৫ $x=9+\sqrt{80}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x\sqrt{x}+\dfrac{1}{x\sqrt{x}}=34\sqrt{5}$
$x=9+\sqrt{80}$
$=9+4\sqrt{5}$
$=5+4+4\sqrt{5}$
$=(\sqrt{5})^2+2\cdot\sqrt{5}\cdot2+2^2$
$=(\sqrt{5}+2)^2$
$\therefore \sqrt{x}=\sqrt{5}+2$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{5}+2}$
$=\dfrac{\sqrt{5}-2}{(\sqrt{5}+2)(\sqrt{5}-2)}$
$=\sqrt{5}-2$
সুতরাং,
$\sqrt{x}+\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=(\sqrt{5}+2)+(\sqrt{5}-2)$
$=2\sqrt{5}$
এখন,
$x\sqrt{x}+\dfrac{1}{x\sqrt{x}}$
$=(\sqrt{x})^3+\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}$
$=\left(\sqrt{x}+\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)^3-3\left(\sqrt{x}+\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)$
$=(2\sqrt{5})^3-3(2\sqrt{5})$
$=40\sqrt{5}-6\sqrt{5}$
$=34\sqrt{5}$
$\therefore x\sqrt{x}+\dfrac{1}{x\sqrt{x}}=34\sqrt{5}$ (প্রমাণিত)
১৬ $p^2+\dfrac{1}{p^2}=10$ হলে $\dfrac{p^6-1}{p^3}$ এর মান নির্ণয় কর।
$p^2+\dfrac{1}{p^2}=10$
আমরা জানি,
$\left(p-\dfrac{1}{p}\right)^2=p^2+\dfrac{1}{p^2}-2$
$\therefore \left(p-\dfrac{1}{p}\right)^2=10-2$
$=8$
$\therefore p-\dfrac{1}{p}=2\sqrt{2}$
এখন প্রদত্ত রাশি,
$\dfrac{p^6-1}{p^3}$
$=\dfrac{p^6}{p^3}-\dfrac{1}{p^3}$
$=p^3-\dfrac{1}{p^3}$
$=\left(p-\dfrac{1}{p}\right)^3+3\left(p-\dfrac{1}{p}\right)$
$=(2\sqrt{2})^3+3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}+6\sqrt{2}$
$=22\sqrt{2}$
$\therefore \dfrac{p^6-1}{p^3}=22\sqrt{2}$
১৭ $p^2=5+2\sqrt{6}$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{p^{10}+1}{p^5}=178\sqrt{3}$
$p^2=5+2\sqrt{6}$
$=3+2+2\sqrt{3}\sqrt{2}$
$=(\sqrt{3})^2+2\cdot\sqrt{3}\cdot\sqrt{2}+(\sqrt{2})^2$
$=(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2$
$\therefore p=\sqrt{3}+\sqrt{2}$
আবার,
$\dfrac{1}{p}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}$
$=\sqrt{3}-\sqrt{2}$
সুতরাং,
$p+\dfrac{1}{p}$
$=(\sqrt{3}+\sqrt{2})+(\sqrt{3}-\sqrt{2})$
$=2\sqrt{3}$
এখন,
$p^2+\dfrac{1}{p^2}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)^2-2$
$=(2\sqrt{3})^2-2$
$=12-2$
$=10$
এবং,
$p^3+\dfrac{1}{p^3}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)^3-3\left(p+\dfrac{1}{p}\right)$
$=(2\sqrt{3})^3-3(2\sqrt{3})$
$=24\sqrt{3}-6\sqrt{3}$
$=18\sqrt{3}$
এখন,
$\dfrac{p^{10}+1}{p^5}$
$=p^5+\dfrac{1}{p^5}$
$=\left(p^3+\dfrac{1}{p^3}\right)\left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)-\left(p+\dfrac{1}{p}\right)$
$=(18\sqrt{3})(10)-2\sqrt{3}$
$=180\sqrt{3}-2\sqrt{3}$
$=178\sqrt{3}$
$\therefore \dfrac{p^{10}+1}{p^5}=178\sqrt{3}$ (প্রমাণিত)
১৮ $x^2=7+12\sqrt{2}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^5+\dfrac{1}{x^5}=6726$
সঠিক উদ্দীপক $x^2=17+12\sqrt{2}$ ধরে সমাধান করছি।
দেওয়া আছে,
$x^2=17+12\sqrt{2}$
$=9+8+12\sqrt{2}$
$=3^2+2\cdot3\cdot2\sqrt{2}+(2\sqrt{2})^2$
$=(3+2\sqrt{2})^2$
$\therefore x=3+2\sqrt{2}$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{3+2\sqrt{2}}$
$=3-2\sqrt{2}$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(3+2\sqrt{2})+(3-2\sqrt{2})$
$=6$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=(x+\dfrac{1}{x})^2-2$
$=6^2-2$
$=34$
এবং,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=(x+\dfrac{1}{x})^3-3\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=6^3-3(6)$
$=216-18$
$=198$
এখন,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(198)(34)-6$
$=6732-6$
$=6726$
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=6726$ (প্রমাণিত)
১৯ $x^2=17+4\sqrt{3}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^5+\dfrac{1}{x^5}=724$
সঠিক উদ্দীপক $x^2=7+4\sqrt{3}$ ধরে সমাধান করছি।
দেওয়া আছে,
$x^2=7+4\sqrt{3}$
$=4+3+4\sqrt{3}$
$=2^2+2\cdot2\cdot\sqrt{3}+(\sqrt{3})^2$
$=(2+\sqrt{3})^2$
$\therefore x=2+\sqrt{3}$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{2+\sqrt{3}}$
$=2-\sqrt{3}$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(2+\sqrt{3})+(2-\sqrt{3})$
$=4$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=4^2-2$
$=14$
এবং,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=4^3-3(4)$
$=64-12$
$=52$
এখন,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(52)(14)-4$
$=728-4$
$=724$
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=724$ (প্রমাণিত)
২০ $a+b+c=10,\; a^2+b^2+c^2=38$ হলে $(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2$ এর মান নির্ণয় কর।
$a+b+c=10$
$a^2+b^2+c^2=38$
আমরা জানি,
$(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2(ab+bc+ca)$
$\therefore 10^2=38+2(ab+bc+ca)$
$\implies 100=38+2(ab+bc+ca)$
$\implies 2(ab+bc+ca)=62$
এখন,
$(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2$
$=(a^2-2ab+b^2)+(b^2-2bc+c^2)+(c^2-2ca+a^2)$
$=2a^2+2b^2+2c^2-2ab-2bc-2ca$
$=2(a^2+b^2+c^2)-2(ab+bc+ca)$
$=2(38)-62$
$=76-62$
$=14$
$\therefore (a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2=14$
২১ $a^4=322-\dfrac{1}{a^4}$ হলে প্রমাণ কর যে, $a^3=76+\dfrac{1}{a^3}$
$a^4=322-\dfrac{1}{a^4}$
$\therefore a^4+\dfrac{1}{a^4}=322$
আমরা জানি,
$a^4+\dfrac{1}{a^4}=\left(a^2+\dfrac{1}{a^2}\right)^2-2$
$\therefore \left(a^2+\dfrac{1}{a^2}\right)^2-2=322$
$\implies \left(a^2+\dfrac{1}{a^2}\right)^2=324$
$\implies \left(a^2+\dfrac{1}{a^2}\right)^2=18^2$
$\therefore a^2+\dfrac{1}{a^2}=18$
আবার,
$\left(a-\dfrac{1}{a}\right)^2=a^2+\dfrac{1}{a^2}-2$
$=18-2$
$=16$
$\therefore a-\dfrac{1}{a}=4$
এখন,
$a^3-\dfrac{1}{a^3}$
$=\left(a-\dfrac{1}{a}\right)^3+3\left(a-\dfrac{1}{a}\right)$
$=4^3+3(4)$
$=64+12$
$=76$
$\therefore a^3-\dfrac{1}{a^3}=76$
$\therefore a^3=76+\dfrac{1}{a^3}$ (প্রমাণিত)
২২ $x^4-x^2+1=0$ হলে $x^5+\dfrac{1}{x^5}$ এর মান নির্ণয় কর।
$x^4-x^2+1=0$
$\implies x^4+1=x^2$
উভয়পক্ষকে $x^2$ দ্বারা ভাগ করলে পাই,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}=1$
এখন,
$\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^2=x^2+\dfrac{1}{x^2}+2$
$=1+2$
$=3$
$\therefore x+\dfrac{1}{x}=\sqrt{3}$
আবার,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^3-3\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(\sqrt{3})^3-3\sqrt{3}$
$=3\sqrt{3}-3\sqrt{3}$
$=0$
এখন,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(0)(1)-\sqrt{3}$
$=-\sqrt{3}$
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=-\sqrt{3}$
২৩ $x^2-12\sqrt{2}=17$ হলে প্রমাণ কর যে, $(\sqrt{x})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}=14$
$x^2-12\sqrt{2}=17$
$\implies x^2=17+12\sqrt{2}$
$=9+8+12\sqrt{2}$
$=3^2+2\cdot3\cdot2\sqrt{2}+(2\sqrt{2})^2$
$=(3+2\sqrt{2})^2$
$\therefore x=3+2\sqrt{2}$
আবার,
$x=3+2\sqrt{2}$
$=2+1+2\sqrt{2}$
$=(\sqrt{2})^2+2\cdot\sqrt{2}\cdot1+1^2$
$=(\sqrt{2}+1)^2$
$\therefore \sqrt{x}=\sqrt{2}+1$
এবং,
$\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{2}+1}$
$=\sqrt{2}-1$
সুতরাং,
$\sqrt{x}-\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=(\sqrt{2}+1)-(\sqrt{2}-1)$
$=2$
এখন,
$(\sqrt{x})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}$
$=\left(\sqrt{x}-\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)^3+3\left(\sqrt{x}-\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)$
$=2^3+3(2)$
$=8+6$
$=14$
$\therefore (\sqrt{x})^3-\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}=14$ (প্রমাণিত)
২৪ $x^2=13+\sqrt{168}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^3+\dfrac{1}{x^3}=50\sqrt{7}$
$x^2=13+\sqrt{168}$
$=13+2\sqrt{42}$
$=7+6+2\sqrt{7\times6}$
$=(\sqrt{7})^2+(\sqrt{6})^2+2\sqrt{7}\sqrt{6}$
$=(\sqrt{7}+\sqrt{6})^2$
$\therefore x=\sqrt{7}+\sqrt{6}$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{7}+\sqrt{6}}$
$=\sqrt{7}-\sqrt{6}$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{7}+\sqrt{6})+(\sqrt{7}-\sqrt{6})$
$=2\sqrt{7}$
এখন,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^3-3\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(2\sqrt{7})^3-3(2\sqrt{7})$
$=8\times7\sqrt{7}-6\sqrt{7}$
$=56\sqrt{7}-6\sqrt{7}$
$=50\sqrt{7}$
$\therefore x^3+\dfrac{1}{x^3}=50\sqrt{7}$ (প্রমাণিত)
২৫ $x^2=11+\sqrt{120}$ হলে $x^5+\dfrac{1}{x^5}$ এর মান নির্ণয় কর।
$x^2=11+\sqrt{120}$
$=11+2\sqrt{30}$
$=6+5+2\sqrt{6\times5}$
$=(\sqrt{6})^2+(\sqrt{5})^2+2\sqrt{6}\sqrt{5}$
$=(\sqrt{6}+\sqrt{5})^2$
$\therefore x=\sqrt{6}+\sqrt{5}$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{6}+\sqrt{5}}$
$=\sqrt{6}-\sqrt{5}$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{6}+\sqrt{5})+(\sqrt{6}-\sqrt{5})$
$=2\sqrt{6}$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=(x+\dfrac{1}{x})^2-2$
$=(2\sqrt{6})^2-2$
$=24-2$
$=22$
আবার,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=(x+\dfrac{1}{x})^3-3\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(2\sqrt{6})^3-3(2\sqrt{6})$
$=48\sqrt{6}-6\sqrt{6}$
$=42\sqrt{6}$
এখন,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(42\sqrt{6})(22)-2\sqrt{6}$
$=924\sqrt{6}-2\sqrt{6}$
$=922\sqrt{6}$
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=922\sqrt{6}$
২৬ $x^2=11-2\sqrt{30}$ হলে $x^5-\dfrac{1}{x^5}$ এর মান নির্ণয় কর।
$x^2=11-2\sqrt{30}$
$=6-2\sqrt{6\times5}+5$
$=(\sqrt{6})^2-2\sqrt{6}\sqrt{5}+(\sqrt{5})^2$
$=(\sqrt{6}-\sqrt{5})^2$
$\therefore x=\sqrt{6}-\sqrt{5}$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{6}-\sqrt{5}}$
$=\sqrt{6}+\sqrt{5}$
সুতরাং,
$x-\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{6}-\sqrt{5})-(\sqrt{6}+\sqrt{5})$
$=-2\sqrt{5}$
আবার,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{6}-\sqrt{5})+(\sqrt{6}+\sqrt{5})$
$=2\sqrt{6}$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^2-2$
$=(2\sqrt{6})^2-2$
$=24-2$
$=22$
এবং,
$x^3-\dfrac{1}{x^3}$
$=\left(x-\dfrac{1}{x}\right)^3+3\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(-2\sqrt{5})^3+3(-2\sqrt{5})$
$=-40\sqrt{5}-6\sqrt{5}$
$=-46\sqrt{5}$
এখন,
$x^5-\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3-\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(-46\sqrt{5})(22)-(-2\sqrt{5})$
$=-1012\sqrt{5}+2\sqrt{5}$
$=-1010\sqrt{5}$
$\therefore x^5-\dfrac{1}{x^5}=-1010\sqrt{5}$
২৭ $a^3+a^{-3}=42\sqrt{6}$ হলে প্রমাণ কর যে, $a=\sqrt[3]{21\sqrt{6}+23\sqrt{5}}$
$a^3+\dfrac{1}{a^3}=42\sqrt{6}$
ধরি,
$a^3=p$
তাহলে,
$p+\dfrac{1}{p}=42\sqrt{6}$
$\therefore p^2-42\sqrt{6}\,p+1=0$
দ্বিঘাত সমীকরণের সূত্রানুসারে,
$p=\dfrac{42\sqrt{6}\pm\sqrt{(42\sqrt{6})^2-4}}{2}$
$=\dfrac{42\sqrt{6}\pm\sqrt{10584-4}}{2}$
$=\dfrac{42\sqrt{6}\pm\sqrt{10580}}{2}$
$=\dfrac{42\sqrt{6}\pm\sqrt{4\times2645}}{2}$
$=\dfrac{42\sqrt{6}\pm2\sqrt{2645}}{2}$
$=\dfrac{42\sqrt{6}\pm2\sqrt{529\times5}}{2}$
$=\dfrac{42\sqrt{6}\pm46\sqrt{5}}{2}$
$=21\sqrt{6}\pm23\sqrt{5}$
যেহেতু ধনাত্মক মান গ্রহণ করছি,
$\therefore a^3=21\sqrt{6}+23\sqrt{5}$
সুতরাং,
$\therefore a=\sqrt[3]{21\sqrt{6}+23\sqrt{5}}$ (প্রমাণিত)
২৮ $x^2=7+4\sqrt{3}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^{10}-724x^5+1=0$
$x^2=7+4\sqrt{3}$
$=4+4\sqrt{3}+3$
$=2^2+2\cdot2\cdot\sqrt{3}+(\sqrt{3})^2$
$=(2+\sqrt{3})^2$
$\therefore x=2+\sqrt{3}$
এবং,
$\dfrac{1}{x}=2-\sqrt{3}$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(2+\sqrt{3})+(2-\sqrt{3})$
$=4$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=4^2-2$
$=14$
এবং,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=4^3-3(4)$
$=64-12$
$=52$
অতএব,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(52)(14)-4$
$=728-4$
$=724$
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=724$
$\Rightarrow \dfrac{x^{10}+1}{x^5}=724$
$\Rightarrow x^{10}+1=724x^5$
$\Rightarrow x^{10}-724x^5+1=0$
(প্রমাণিত)
২৯ $x+y=\sqrt{5}$ এবং $x^2-y^2=\sqrt{20}$ হলে $36xy(x^2+y^2)$ এর মান নির্ণয় কর।
$x+y=\sqrt{5}$
এবং,
$x^2-y^2=\sqrt{20}$
$=\sqrt{4\times5}$
$=2\sqrt{5}$
আমরা জানি,
$x^2-y^2=(x+y)(x-y)$
$\therefore \sqrt{5}(x-y)=2\sqrt{5}$
$\therefore x-y=2$
এখন,
$xy=\dfrac{(x+y)^2-(x-y)^2}{4}$
$=\dfrac{(\sqrt{5})^2-2^2}{4}$
$=\dfrac{5-4}{4}$
$=\dfrac{1}{4}$
আবার,
$x^2+y^2=\dfrac{(x+y)^2+(x-y)^2}{2}$
$=\dfrac{5+4}{2}$
$=\dfrac{9}{2}$
সুতরাং,
$36xy(x^2+y^2)$
$=36\times\dfrac{1}{4}\times\dfrac{9}{2}$
$=9\times\dfrac{9}{2}$
$=\dfrac{81}{2}$
$\therefore 36xy(x^2+y^2)=\dfrac{81}{2}$
৩০ $x+y=\sqrt{7}$ এবং $x^2-y^2=\sqrt{35}$ হলে $24xy(x^2+y^2)$ এর মান নির্ণয় কর।
$x+y=\sqrt{7}$
এবং,
$x^2-y^2=\sqrt{35}$
আমরা জানি,
$x^2-y^2=(x+y)(x-y)$
$\therefore \sqrt{7}(x-y)=\sqrt{35}$
$\therefore x-y=\sqrt{5}$
এখন,
$4xy=(x+y)^2-(x-y)^2$
$=(\sqrt{7})^2-(\sqrt{5})^2$
$=7-5$
$=2$
আবার,
$2(x^2+y^2)=(x+y)^2+(x-y)^2$
$=7+5$
$=12$
এখন,
$24xy(x^2+y^2)$
$=3\times4xy\times2(x^2+y^2)$
$=3\times2\times12$
$=72$
$\therefore 24xy(x^2+y^2)=72$
৩১ $p+q+r=0$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{(q+r)^2}{6qr}+\dfrac{(r+p)^2}{6rp}+\dfrac{(p+q)^2}{6pq}=\dfrac{1}{2}$
$p+q+r=0$
$\therefore q+r=-p$
$\therefore r+p=-q$
$\therefore p+q=-r$
বামপক্ষ:
$\dfrac{(q+r)^2}{6qr}+\dfrac{(r+p)^2}{6rp}+\dfrac{(p+q)^2}{6pq}$
$=\dfrac{(-p)^2}{6qr}+\dfrac{(-q)^2}{6rp}+\dfrac{(-r)^2}{6pq}$
$=\dfrac{p^2}{6qr}+\dfrac{q^2}{6rp}+\dfrac{r^2}{6pq}$
$=\dfrac{p^3+q^3+r^3}{6pqr}$
আমরা জানি,
$p+q+r=0$ হলে,
$p^3+q^3+r^3=3pqr$
সুতরাং,
বামপক্ষ
$=\dfrac{3pqr}{6pqr}$
$=\dfrac{3}{6}$
$=\dfrac{1}{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore \dfrac{(q+r)^2}{6qr}+\dfrac{(r+p)^2}{6rp}+\dfrac{(p+q)^2}{6pq}=\dfrac{1}{2}$
(প্রমাণিত)
৩২ $p+q+r=0$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{(q+r)^2}{12qr}+\dfrac{(r+p)^2}{12rp}+\dfrac{(p+q)^2}{12pq}=\dfrac{1}{4}$
$p+q+r=0$
$\therefore q+r=-p$
$\therefore r+p=-q$
$\therefore p+q=-r$
বামপক্ষ:
$\dfrac{(q+r)^2}{12qr}+\dfrac{(r+p)^2}{12rp}+\dfrac{(p+q)^2}{12pq}$
$=\dfrac{(-p)^2}{12qr}+\dfrac{(-q)^2}{12rp}+\dfrac{(-r)^2}{12pq}$
$=\dfrac{p^2}{12qr}+\dfrac{q^2}{12rp}+\dfrac{r^2}{12pq}$
$=\dfrac{p^3+q^3+r^3}{12pqr}$
যেহেতু,
$p+q+r=0$
$\therefore p^3+q^3+r^3=3pqr$
সুতরাং,
বামপক্ষ
$=\dfrac{3pqr}{12pqr}$
$=\dfrac{3}{12}$
$=\dfrac{1}{4}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore \dfrac{(q+r)^2}{12qr}+\dfrac{(r+p)^2}{12rp}+\dfrac{(p+q)^2}{12pq}=\dfrac{1}{4}$
(প্রমাণিত)
৩৩ $(p^2+q^2)^2=\sqrt[3]{125},\; (p^2-q^2)^2=\sqrt[3]{64}$ হলে প্রমাণ কর যে, $16(p^4+q^4)p^2q^2=18$
$(p^2+q^2)^2=\sqrt[3]{125}$
$=\sqrt[3]{5^3}$
$=5$
এবং,
$(p^2-q^2)^2=\sqrt[3]{64}$
$=\sqrt[3]{4^3}$
$=4$
বামপক্ষ:
$16(p^4+q^4)p^2q^2$
$=2\times2(p^4+q^4)\times4p^2q^2$
আমরা জানি,
$2(a^2+b^2)=(a+b)^2+(a-b)^2$
এবং,
$4ab=(a+b)^2-(a-b)^2$
এখানে $a=p^2,\; b=q^2$ হলে,
$=2\Big\{(p^2+q^2)^2+(p^2-q^2)^2\Big\}$
$\times \Big\{(p^2+q^2)^2-(p^2-q^2)^2\Big\}$
$=2(5+4)(5-4)$
$=2\times9\times1$
$=18$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore 16(p^4+q^4)p^2q^2=18$
(প্রমাণিত)
৩৪ $(p+q)^2=\sqrt[3]{125},\; (p-q)^2=\sqrt[3]{64}$ হলে প্রমাণ কর যে, $4(p^3q+pq^3)=\dfrac{9}{2}$
$(p+q)^2=\sqrt[3]{125}$
$=\sqrt[3]{5^3}$
$=5$
এবং,
$(p-q)^2=\sqrt[3]{64}$
$=\sqrt[3]{4^3}$
$=4$
আমরা জানি,
$4pq=(p+q)^2-(p-q)^2$
$=5-4$
$=1$
আবার,
$2(p^2+q^2)=(p+q)^2+(p-q)^2$
$=5+4$
$=9$
$\therefore p^2+q^2=\dfrac{9}{2}$
এখন,
বামপক্ষ:
$4(p^3q+pq^3)$
$=4pq(p^2+q^2)$
$=1\times\dfrac{9}{2}$
$=\dfrac{9}{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore 4(p^3q+pq^3)=\dfrac{9}{2}$
(প্রমাণিত)
৩৫ $p^2+q^2=\sqrt[4]{64},\; p^2-q^2=\sqrt[4]{81}$ হলে প্রমাণ কর যে, $8(p^4+q^4)p^2q^2=-17$
$p^2+q^2=\sqrt[4]{64}$
$=(2^6)^{\frac14}$
$=2^{\frac64}$
$=2^{\frac32}$
$=\sqrt{8}$
$\therefore (p^2+q^2)^2=8$
আবার,
$p^2-q^2=\sqrt[4]{81}$
$=(3^4)^{\frac14}$
$=3$
$\therefore (p^2-q^2)^2=9$
বামপক্ষ:
$8(p^4+q^4)p^2q^2$
$=2(p^4+q^4)\times4p^2q^2$
$=\Big\{(p^2+q^2)^2+(p^2-q^2)^2\Big\}$
$\times\Big\{(p^2+q^2)^2-(p^2-q^2)^2\Big\}$
$=(8+9)(8-9)$
$=17\times(-1)$
$=-17$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore 8(p^4+q^4)p^2q^2=-17$
(প্রমাণিত)
৩৬ $x+y=\sqrt{3}$ এবং $x^2-y^2=\sqrt{6}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^3+y^3=\dfrac{9\sqrt{3}}{4}$
$x+y=\sqrt{3}$
এবং,
$x^2-y^2=\sqrt{6}$
আমরা জানি,
$x^2-y^2=(x+y)(x-y)$
$\therefore \sqrt{3}(x-y)=\sqrt{6}$
$\therefore x-y=\dfrac{\sqrt{6}}{\sqrt{3}}$
$=\sqrt{2}$
এখন,
$xy=\dfrac{(x+y)^2-(x-y)^2}{4}$
$=\dfrac{(\sqrt{3})^2-(\sqrt{2})^2}{4}$
$=\dfrac{3-2}{4}$
$=\dfrac{1}{4}$
সুতরাং,
$x^3+y^3$
$=(x+y)^3-3xy(x+y)$
$=(\sqrt{3})^3-3\left(\dfrac{1}{4}\right)\sqrt{3}$
$=3\sqrt{3}-\dfrac{3\sqrt{3}}{4}$
$=\dfrac{12\sqrt{3}-3\sqrt{3}}{4}$
$=\dfrac{9\sqrt{3}}{4}$
$\therefore x^3+y^3=\dfrac{9\sqrt{3}}{4}$ (প্রমাণিত)
৩৭ $x=\dfrac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{3}$ এবং $y=\sqrt{5}-\sqrt{2}$ হলে প্রমাণ কর যে, $3xy(9x^2+y^2)=42$
$x=\dfrac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{3}$
$\therefore 3x=\sqrt{5}+\sqrt{2}$
এবং,
$y=\sqrt{5}-\sqrt{2}$
সুতরাং,
$3x+y$
$=(\sqrt{5}+\sqrt{2})+(\sqrt{5}-\sqrt{2})$
$=2\sqrt{5}$
আবার,
$3x-y$
$=(\sqrt{5}+\sqrt{2})-(\sqrt{5}-\sqrt{2})$
$=2\sqrt{2}$
আমরা জানি,
$4(3x)y=(3x+y)^2-(3x-y)^2$
$=(2\sqrt{5})^2-(2\sqrt{2})^2$
$=20-8$
$=12$
$\therefore 12xy=12$
$\therefore xy=1$
$\therefore 3xy=3$
আবার,
$2\{(3x)^2+y^2\}$
$=(3x+y)^2+(3x-y)^2$
$=(2\sqrt{5})^2+(2\sqrt{2})^2$
$=20+8$
$=28$
$\therefore 9x^2+y^2=14$
এখন,
$3xy(9x^2+y^2)$
$=3\times14$
$=42$
$\therefore 3xy(9x^2+y^2)=42$ (প্রমাণিত)
৩৮ $x=\dfrac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{3}$ এবং $y=\sqrt{5}-\sqrt{2}$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{27}{y^3}-y^3=34\sqrt{2}$
$x=\dfrac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{3}$
$\therefore 3x=\sqrt{5}+\sqrt{2}$
এবং,
$y=\sqrt{5}-\sqrt{2}$
এখন,
$(3x)y$
$=(\sqrt{5}+\sqrt{2})(\sqrt{5}-\sqrt{2})$
$=5-2$
$=3$
$\therefore 3x=\dfrac{3}{y}$
সুতরাং,
$\dfrac{3}{y}=\sqrt{5}+\sqrt{2}$
এখন,
$\dfrac{3}{y}-y$
$=(\sqrt{5}+\sqrt{2})-(\sqrt{5}-\sqrt{2})$
$=2\sqrt{2}$
বামপক্ষ:
$\dfrac{27}{y^3}-y^3$
$=\left(\dfrac{3}{y}\right)^3-y^3$
$=\left(\dfrac{3}{y}-y\right)^3+3\left(\dfrac{3}{y}\right)y\left(\dfrac{3}{y}-y\right)$
$=(2\sqrt{2})^3+3(3)(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}+18\sqrt{2}$
$=34\sqrt{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore \dfrac{27}{y^3}-y^3=34\sqrt{2}$ (প্রমাণিত)
৩৯ $y^4+\dfrac{1}{y^4}=m^4+4m^2+2$ হলে দেখাও যে, $y^2-1=my$
$y^4+\dfrac{1}{y^4}=m^4+4m^2+2$
ডানপক্ষকে সাজিয়ে পাই,
$m^4+4m^2+2$
$=(m^2)^2+2(m^2)(2)+2^2-2$
$=(m^2+2)^2-2$
আবার,
$y^4+\dfrac{1}{y^4}=\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2$
সুতরাং,
$\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2=(m^2+2)^2-2$
$\Rightarrow \left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2=(m^2+2)^2$
$\Rightarrow y^2+\dfrac{1}{y^2}=m^2+2$
এখন,
$\left(y-\dfrac{1}{y}\right)^2$
$=y^2+\dfrac{1}{y^2}-2$
$=(m^2+2)-2$
$=m^2$
$\therefore y-\dfrac{1}{y}=m$
$\Rightarrow \dfrac{y^2-1}{y}=m$
$\Rightarrow y^2-1=my$
(দেখানো হলো)
৪০ $x^2-2\sqrt{2}=3$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^2\left(x^3+\dfrac{1}{x^7}\right)=58\sqrt{2}$
$x^2-2\sqrt{2}=3$
$\Rightarrow x^2=3+2\sqrt{2}$
$=2+2\sqrt{2}+1$
$=(\sqrt{2})^2+2\cdot\sqrt{2}\cdot1+1^2$
$=(\sqrt{2}+1)^2$
$\therefore x=\sqrt{2}+1$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{2}+1}$
$=\sqrt{2}-1$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{2}+1)+(\sqrt{2}-1)$
$=2\sqrt{2}$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^2-2$
$=(2\sqrt{2})^2-2$
$=8-2$
$=6$
আবার,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^3-3\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(2\sqrt{2})^3-3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}-6\sqrt{2}$
$=10\sqrt{2}$
এখন,
$x^2\left(x^3+\dfrac{1}{x^7}\right)$
$=x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right)\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)-\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(10\sqrt{2})(6)-2\sqrt{2}$
$=60\sqrt{2}-2\sqrt{2}$
$=58\sqrt{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore x^2\left(x^3+\dfrac{1}{x^7}\right)=58\sqrt{2}$ (প্রমাণিত)
৪১ $(x+2)+\dfrac{1}{(x+2)}=5$ হলে প্রমাণ কর যে, $(x+2)^5+\dfrac{1}{(x+2)^5}=2525$
$(x+2)+\dfrac{1}{x+2}=5$
ধরি,
$x+2=A$
$\therefore A+\dfrac{1}{A}=5$
এখন,
$A^2+\dfrac{1}{A^2}$
$=\left(A+\dfrac{1}{A}\right)^2-2$
$=5^2-2$
$=25-2$
$=23$
আবার,
$A^3+\dfrac{1}{A^3}$
$=\left(A+\dfrac{1}{A}\right)^3-3\left(A+\dfrac{1}{A}\right)$
$=5^3-3(5)$
$=125-15$
$=110$
এখন,
$A^5+\dfrac{1}{A^5}$
$=\left(A^3+\dfrac{1}{A^3}\right)\left(A^2+\dfrac{1}{A^2}\right)-\left(A+\dfrac{1}{A}\right)$
$=(110)(23)-5$
$=2530-5$
$=2525$
$\therefore (x+2)^5+\dfrac{1}{(x+2)^5}=2525$
(প্রমাণিত)
৪২ $y^4+\dfrac{1}{y^4}=119$ হলে দেখাও যে, $y=3+\dfrac{1}{y}$
$y^4+\dfrac{1}{y^4}=119$
আমরা জানি,
$y^4+\dfrac{1}{y^4}=\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2$
সুতরাং,
$\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2=119$
$\Rightarrow \left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2=121$
$=11^2$
$\therefore y^2+\dfrac{1}{y^2}=11$
এখন,
$\left(y-\dfrac{1}{y}\right)^2$
$=y^2+\dfrac{1}{y^2}-2$
$=11-2$
$=9$
$\therefore y-\dfrac{1}{y}=3$
$\Rightarrow y=3+\dfrac{1}{y}$
(দেখানো হলো)
৪৩ $p=9+4\sqrt{5}$ হলে প্রমাণ কর যে, $p\sqrt{p}+\dfrac{1}{p\sqrt{p}}=34\sqrt{5}$
$p=9+4\sqrt{5}$
$=5+4+4\sqrt{5}$
$=(\sqrt{5})^2+2\cdot\sqrt{5}\cdot2+2^2$
$=(\sqrt{5}+2)^2$
$\therefore \sqrt{p}=\sqrt{5}+2$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{p}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{5}+2}$
$=\sqrt{5}-2$
সুতরাং,
$\sqrt{p}+\dfrac{1}{\sqrt{p}}$
$=(\sqrt{5}+2)+(\sqrt{5}-2)$
$=2\sqrt{5}$
এখন,
$p\sqrt{p}+\dfrac{1}{p\sqrt{p}}$
$=(\sqrt{p})^3+\dfrac{1}{(\sqrt{p})^3}$
$=\left(\sqrt{p}+\dfrac{1}{\sqrt{p}}\right)^3-3\left(\sqrt{p}+\dfrac{1}{\sqrt{p}}\right)$
$=(2\sqrt{5})^3-3(2\sqrt{5})$
$=40\sqrt{5}-6\sqrt{5}$
$=34\sqrt{5}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore p\sqrt{p}+\dfrac{1}{p\sqrt{p}}=34\sqrt{5}$
(প্রমাণিত)
৪৪ $p^4=119-\dfrac{1}{p^4}$ হলে প্রমাণ কর যে, $p^6-1-36p^3=0$
$p^4=119-\dfrac{1}{p^4}$
$\therefore p^4+\dfrac{1}{p^4}=119$
আমরা জানি,
$p^4+\dfrac{1}{p^4}=\left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)^2-2$
সুতরাং,
$\left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)^2-2=119$
$\Rightarrow \left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)^2=121$
$\Rightarrow p^2+\dfrac{1}{p^2}=11$
আবার,
$\left(p-\dfrac{1}{p}\right)^2$
$=p^2+\dfrac{1}{p^2}-2$
$=11-2$
$=9$
$\therefore p-\dfrac{1}{p}=3$
এখন,
$p^3-\dfrac{1}{p^3}$
$=\left(p-\dfrac{1}{p}\right)^3+3\left(p-\dfrac{1}{p}\right)$
$=3^3+3(3)$
$=27+9$
$=36$
$\therefore \dfrac{p^6-1}{p^3}=36$
$\Rightarrow p^6-1=36p^3$
$\Rightarrow p^6-1-36p^3=0$
(প্রমাণিত)
৪৫ $p=3+2\sqrt{2}$ হলে প্রমাণ কর যে, $p\sqrt{p}+\dfrac{1}{p\sqrt{p}}=10\sqrt{2}$
$p=3+2\sqrt{2}$
$=2+1+2\sqrt{2}$
$=(\sqrt{2})^2+2\cdot\sqrt{2}\cdot1+1^2$
$=(\sqrt{2}+1)^2$
$\therefore \sqrt{p}=\sqrt{2}+1$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{p}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{2}+1}$
$=\sqrt{2}-1$
সুতরাং,
$\sqrt{p}+\dfrac{1}{\sqrt{p}}$
$=(\sqrt{2}+1)+(\sqrt{2}-1)$
$=2\sqrt{2}$
এখন,
$p\sqrt{p}+\dfrac{1}{p\sqrt{p}}$
$=(\sqrt{p})^3+\dfrac{1}{(\sqrt{p})^3}$
$=\left(\sqrt{p}+\dfrac{1}{\sqrt{p}}\right)^3-3\left(\sqrt{p}+\dfrac{1}{\sqrt{p}}\right)$
$=(2\sqrt{2})^3-3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}-6\sqrt{2}$
$=10\sqrt{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore p\sqrt{p}+\dfrac{1}{p\sqrt{p}}=10\sqrt{2}$
(প্রমাণিত)
৪৬ $p-3=2\sqrt{2}$ হলে $p^4+\dfrac{1}{p^4}$ এর মান নির্ণয় কর।
$p-3=2\sqrt{2}$
$\therefore p=3+2\sqrt{2}$
আবার,
$\dfrac{1}{p}$
$=\dfrac{1}{3+2\sqrt{2}}$
$=3-2\sqrt{2}$
সুতরাং,
$p+\dfrac{1}{p}$
$=(3+2\sqrt{2})+(3-2\sqrt{2})$
$=6$
এখন,
$p^2+\dfrac{1}{p^2}$
$=\left(p+\dfrac{1}{p}\right)^2-2$
$=6^2-2$
$=36-2$
$=34$
অতএব,
$p^4+\dfrac{1}{p^4}$
$=\left(p^2+\dfrac{1}{p^2}\right)^2-2$
$=34^2-2$
$=1156-2$
$=1154$
$\therefore p^4+\dfrac{1}{p^4}=1154$
৪৭ $x^2-2x+1=0$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^2+\dfrac{1}{x^2}=x^4+x^{-4}$
$x^2-2x+1=0$
$\Rightarrow (x-1)^2=0$
$\Rightarrow x=1$
বামপক্ষ:
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=1^2+\dfrac{1}{1^2}$
$=1+1$
$=2$
ডানপক্ষ:
$x^4+x^{-4}$
$=x^4+\dfrac{1}{x^4}$
$=1^4+\dfrac{1}{1^4}$
$=1+1$
$=2$
সুতরাং,
বামপক্ষ = ডানপক্ষ
$\therefore x^2+\dfrac{1}{x^2}=x^4+x^{-4}$
(প্রমাণিত)
৪৮ $x^2=5+2\sqrt{6}$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{x^8+1}{x^4}=98$
$x^2=5+2\sqrt{6}$
$\therefore \dfrac{1}{x^2}$
$=\dfrac{1}{5+2\sqrt{6}}$
$=5-2\sqrt{6}$
সুতরাং,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=(5+2\sqrt{6})+(5-2\sqrt{6})$
$=10$
এখন,
$\dfrac{x^8+1}{x^4}$
$=x^4+\dfrac{1}{x^4}$
$=\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)^2-2$
$=10^2-2$
$=100-2$
$=98$
$\therefore \dfrac{x^8+1}{x^4}=98$
(প্রমাণিত)
৪৯ $x=3+2\sqrt{2}$ হলে $x^6+\dfrac{1}{x^6}$ এর মান কত?
$x=3+2\sqrt{2}$
$\therefore \dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{3+2\sqrt{2}}$
$=3-2\sqrt{2}$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(3+2\sqrt{2})+(3-2\sqrt{2})$
$=6$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=\left(x+\dfrac{1}{x}\right)^2-2$
$=6^2-2$
$=34$
প্রদত্ত রাশি,
$x^6+\dfrac{1}{x^6}$
$=\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)^3-3\left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right)$
$=34^3-3(34)$
$=39304-102$
$=39202$
$\therefore x^6+\dfrac{1}{x^6}=39202$
৫০ $y=5+2\sqrt{6}$ হলে $y^4+\dfrac{1}{y^4}$ এর মান নির্ণয় কর।
$y=5+2\sqrt{6}$
$\therefore \dfrac{1}{y}$
$=\dfrac{1}{5+2\sqrt{6}}$
$=5-2\sqrt{6}$
সুতরাং,
$y+\dfrac{1}{y}$
$=(5+2\sqrt{6})+(5-2\sqrt{6})$
$=10$
এখন,
$y^2+\dfrac{1}{y^2}$
$=\left(y+\dfrac{1}{y}\right)^2-2$
$=10^2-2$
$=100-2$
$=98$
অতএব,
$y^4+\dfrac{1}{y^4}$
$=\left(y^2+\dfrac{1}{y^2}\right)^2-2$
$=98^2-2$
$=9604-2$
$=9602$
$\therefore y^4+\dfrac{1}{y^4}=9602$
৫১ $x=3+2\sqrt{2}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x\sqrt{x}+\dfrac{1}{x\sqrt{x}}=10\sqrt{2}$
$x=3+2\sqrt{2}$
$=2+2\sqrt{2}+1$
$=(\sqrt{2})^2+2\cdot\sqrt{2}\cdot1+1^2$
$=(\sqrt{2}+1)^2$
$\therefore \sqrt{x}=\sqrt{2}+1$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{2}+1}$
$=\sqrt{2}-1$
সুতরাং,
$\sqrt{x}+\dfrac{1}{\sqrt{x}}$
$=(\sqrt{2}+1)+(\sqrt{2}-1)$
$=2\sqrt{2}$
এখন,
$x\sqrt{x}+\dfrac{1}{x\sqrt{x}}$
$=(\sqrt{x})^3+\dfrac{1}{(\sqrt{x})^3}$
$=\left(\sqrt{x}+\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)^3-3\left(\sqrt{x}+\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)$
$=(2\sqrt{2})^3-3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}-6\sqrt{2}$
$=10\sqrt{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore x\sqrt{x}+\dfrac{1}{x\sqrt{x}}=10\sqrt{2}$
(প্রমাণিত)
৫২ $a^6-18a^3+1=0$ হলে প্রমাণ কর যে, $a=\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}$
$a^6-18a^3+1=0$
$\Rightarrow (a^3)^2-18(a^3)+1=0$
ধরি,
$t=a^3$
তাহলে,
$t^2-18t+1=0$
দ্বিঘাত সমীকরণের সূত্রানুসারে,
$t=\dfrac{18\pm\sqrt{18^2-4}}{2}$
$=\dfrac{18\pm\sqrt{324-4}}{2}$
$=\dfrac{18\pm\sqrt{320}}{2}$
$=\dfrac{18\pm8\sqrt{5}}{2}$
$=9\pm4\sqrt{5}$
ধনাত্মক মান গ্রহণ করলে,
$a^3=9+4\sqrt{5}$
আবার,
$\left(\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}\right)^3 =9+4\sqrt{5}$
সুতরাং,
$a=\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}$
(প্রমাণিত)
৫৩ $a^3+\dfrac{1}{a^3}=18$ হলে দেখাও যে, $a=\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}$
$a^3+\dfrac{1}{a^3}=18$
$\Rightarrow \dfrac{a^6+1}{a^3}=18$
$\Rightarrow a^6+1=18a^3$
$\Rightarrow a^6-18a^3+1=0$
$\Rightarrow (a^3)^2-18(a^3)+1=0$
ধরি,
$t=a^3$
তাহলে,
$t^2-18t+1=0$
দ্বিঘাত সূত্র প্রয়োগ করে পাই,
$t=\dfrac{18\pm\sqrt{324-4}}{2}$
$=\dfrac{18\pm8\sqrt{5}}{2}$
$=9\pm4\sqrt{5}$
ধনাত্মক মান গ্রহণ করলে,
$a^3=9+4\sqrt{5}$
আবার,
$\left(\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}\right)^3 =9+4\sqrt{5}$
$\therefore a=\dfrac{3+\sqrt{5}}{2}$
(দেখানো হলো)
৫৪ $p^2-9-4\sqrt{5}=0$ হলে $p^7+\dfrac{1}{p^7}$ এর মান নির্ণয় কর।
$p^2-9-4\sqrt{5}=0$
$\Rightarrow p^2=9+4\sqrt{5}$
$=5+4+4\sqrt{5}$
$=(\sqrt{5})^2+2\cdot\sqrt{5}\cdot2+2^2$
$=(2+\sqrt{5})^2$
$\therefore p=2+\sqrt{5}$
আবার,
$\dfrac{1}{p}$
$=\dfrac{1}{2+\sqrt{5}}$
$=\sqrt{5}-2$
সুতরাং,
$p+\dfrac{1}{p}$
$=(2+\sqrt{5})+(\sqrt{5}-2)$
$=2\sqrt{5}$
এখন,
$p^2+\dfrac{1}{p^2}$
$=(2\sqrt{5})^2-2$
$=20-2$
$=18$
আবার,
$p^3+\dfrac{1}{p^3}$
$=(2\sqrt{5})^3-3(2\sqrt{5})$
$=40\sqrt{5}-6\sqrt{5}$
$=34\sqrt{5}$
এবং,
$p^4+\dfrac{1}{p^4}$
$=18^2-2$
$=324-2$
$=322$
এখন,
$p^7+\dfrac{1}{p^7}$
$=\left(p^4+\dfrac{1}{p^4}\right) \left(p^3+\dfrac{1}{p^3}\right) -\left(p+\dfrac{1}{p}\right)$
$=(322)(34\sqrt{5})-2\sqrt{5}$
$=10948\sqrt{5}-2\sqrt{5}$
$=10946\sqrt{5}$
$\therefore p^7+\dfrac{1}{p^7}=10946\sqrt{5}$
৫৫ $a^3+a^{-3}=18\sqrt{3}$ হলে প্রমাণ কর যে, $a=\sqrt{3}+\sqrt{2}$
$a^3+\dfrac{1}{a^3}=18\sqrt{3}$
আমরা জানি,
$a^3+\dfrac{1}{a^3} =\left(a+\dfrac{1}{a}\right)^3 -3\left(a+\dfrac{1}{a}\right)$
ধরি,
$a+\dfrac{1}{a}=x$
তাহলে,
$x^3-3x=18\sqrt{3}$
এখন $x=2\sqrt{3}$ বসালে,
$(2\sqrt{3})^3-3(2\sqrt{3})$
$=24\sqrt{3}-6\sqrt{3}$
$=18\sqrt{3}$
সুতরাং,
$a+\dfrac{1}{a}=2\sqrt{3}$
$\Rightarrow a^2-2\sqrt{3}a+1=0$
$\Rightarrow a=\dfrac{2\sqrt{3}\pm\sqrt{12-4}}{2}$
$=\dfrac{2\sqrt{3}\pm2\sqrt{2}}{2}$
$=\sqrt{3}\pm\sqrt{2}$
ধনাত্মক মান গ্রহণ করলে,
$a=\sqrt{3}+\sqrt{2}$
(প্রমাণিত)
৫৬ $x=\sqrt{5}+2$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^5+\dfrac{1}{x^5}=610\sqrt{5}$
$x=\sqrt{5}+2$
$\therefore \dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{5}+2}$
$=\sqrt{5}-2$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{5}+2)+(\sqrt{5}-2)$
$=2\sqrt{5}$
এখন,
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=(2\sqrt{5})^2-2$
$=20-2$
$=18$
আবার,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=(2\sqrt{5})^3-3(2\sqrt{5})$
$=40\sqrt{5}-6\sqrt{5}$
$=34\sqrt{5}$
এখন,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right) \left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right) -\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(34\sqrt{5})(18)-2\sqrt{5}$
$=612\sqrt{5}-2\sqrt{5}$
$=610\sqrt{5}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=610\sqrt{5}$
(প্রমাণিত)
৫৭ $a^3+\dfrac{1}{a^3}=34\sqrt{5}$ হলে দেখাও যে, $a=2+\sqrt{5}$
$a^3+\dfrac{1}{a^3}=34\sqrt{5}$
আমরা জানি,
$a^3+\dfrac{1}{a^3} =\left(a+\dfrac{1}{a}\right)^3 -3\left(a+\dfrac{1}{a}\right)$
ধরি,
$a+\dfrac{1}{a}=x$
তাহলে,
$x^3-3x=34\sqrt{5}$
এখন $x=2\sqrt{5}$ বসালে,
$(2\sqrt{5})^3-3(2\sqrt{5})$
$=40\sqrt{5}-6\sqrt{5}$
$=34\sqrt{5}$
সুতরাং,
$a+\dfrac{1}{a}=2\sqrt{5}$
$\Rightarrow a^2-2\sqrt{5}a+1=0$
$\Rightarrow a=\dfrac{2\sqrt{5}\pm\sqrt{20-4}}{2}$
$=\dfrac{2\sqrt{5}\pm4}{2}$
$=\sqrt{5}\pm2$
ধনাত্মক মান গ্রহণ করলে,
$a=\sqrt{5}+2$
$=2+\sqrt{5}$
(দেখানো হলো)
৫৮ $a^3+a^{-3}=18\sqrt{3}$ হলে প্রমাণ কর যে, $\dfrac{1}{a}=\sqrt{3}-\sqrt{2}$
$a^3+\dfrac{1}{a^3}=18\sqrt{3}$
পূর্বের ন্যায় পাই,
$a+\dfrac{1}{a}=2\sqrt{3}$
$\Rightarrow a^2-2\sqrt{3}a+1=0$
$\Rightarrow a=\sqrt{3}+\sqrt{2}$
অতএব,
$\dfrac{1}{a}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}$
$=\dfrac{\sqrt{3}-\sqrt{2}} {(\sqrt{3}+\sqrt{2})(\sqrt{3}-\sqrt{2})}$
$=\sqrt{3}-\sqrt{2}$
$\therefore \dfrac{1}{a}=\sqrt{3}-\sqrt{2}$
(প্রমাণিত)
৫৯ $x^2-2\sqrt{2}=3$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^5+\dfrac{1}{x^5}=58\sqrt{2}$
$x^2-2\sqrt{2}=3$
$\Rightarrow x^2=3+2\sqrt{2}$
$=(\sqrt{2}+1)^2$
$\therefore x=\sqrt{2}+1$
এবং,
$\dfrac{1}{x}=\sqrt{2}-1$
সুতরাং,
$x+\dfrac{1}{x}=2\sqrt{2}$
$x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=(2\sqrt{2})^2-2$
$=6$
আবার,
$x^3+\dfrac{1}{x^3}$
$=(2\sqrt{2})^3-3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}-6\sqrt{2}$
$=10\sqrt{2}$
এখন,
$x^5+\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3+\dfrac{1}{x^3}\right) \left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right) -\left(x+\dfrac{1}{x}\right)$
$=(10\sqrt{2})(6)-2\sqrt{2}$
$=60\sqrt{2}-2\sqrt{2}$
$=58\sqrt{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore x^5+\dfrac{1}{x^5}=58\sqrt{2}$
(প্রমাণিত)
৬০ $x^2=5+\sqrt{24}$ হলে প্রমাণ কর যে, $x^5-\dfrac{1}{x^5}=218\sqrt{2}$
$x^2=5+\sqrt{24}$
$=5+2\sqrt{6}$
$=(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2$
$\therefore x=\sqrt{3}+\sqrt{2}$
আবার,
$\dfrac{1}{x}$
$=\dfrac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}$
$=\sqrt{3}-\sqrt{2}$
সুতরাং,
$x-\dfrac{1}{x}$
$=(\sqrt{3}+\sqrt{2})-(\sqrt{3}-\sqrt{2})$
$=2\sqrt{2}$
এবং,
$x+\dfrac{1}{x}=2\sqrt{3}$
$\Rightarrow x^2+\dfrac{1}{x^2}$
$=(2\sqrt{3})^2-2$
$=10$
আবার,
$x^3-\dfrac{1}{x^3}$
$=(2\sqrt{2})^3+3(2\sqrt{2})$
$=16\sqrt{2}+6\sqrt{2}$
$=22\sqrt{2}$
এখন,
$x^5-\dfrac{1}{x^5}$
$=\left(x^3-\dfrac{1}{x^3}\right) \left(x^2+\dfrac{1}{x^2}\right) -\left(x-\dfrac{1}{x}\right)$
$=(22\sqrt{2})(10)-2\sqrt{2}$
$=220\sqrt{2}-2\sqrt{2}$
$=218\sqrt{2}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore x^5-\dfrac{1}{x^5}=218\sqrt{2}$
(প্রমাণিত)
৬১ $y=7+4\sqrt{3}$ হলে দেখাও যে, $\sqrt{y}-\dfrac{1}{\sqrt{y}}=2\sqrt{3}$
$y=7+4\sqrt{3}$
$=4+4\sqrt{3}+3$
$=(2+\sqrt{3})^2$
$\therefore \sqrt{y}=2+\sqrt{3}$
আবার,
$\dfrac{1}{\sqrt{y}}$
$=\dfrac{1}{2+\sqrt{3}}$
$=2-\sqrt{3}$
সুতরাং,
$\sqrt{y}-\dfrac{1}{\sqrt{y}}$
$=(2+\sqrt{3})-(2-\sqrt{3})$
$=2\sqrt{3}$
$=$ ডানপক্ষ
$\therefore \sqrt{y}-\dfrac{1}{\sqrt{y}}=2\sqrt{3}$
(দেখানো হলো)
৬২ $a^3+a^{-3}=34\sqrt{5}$ হলে প্রমাণ কর যে, $a^2=9+4\sqrt{5}$
$a^3+\dfrac{1}{a^3}=34\sqrt{5}$
পূর্বের ন্যায় পাই,
$a+\dfrac{1}{a}=2\sqrt{5}$
উভয়পক্ষকে বর্গ করলে,
$\left(a+\dfrac{1}{a}\right)^2=(2\sqrt{5})^2$
$\Rightarrow a^2+2+\dfrac{1}{a^2}=20$
$\Rightarrow a^2+\dfrac{1}{a^2}=18$
আবার,
$a=2+\sqrt{5}$
$\therefore a^2=(2+\sqrt{5})^2$
$=4+4√5+5$
$=9+4\sqrt{5}$
$\therefore a^2=9+4\sqrt{5}$
(প্রমাণিত)
৬৩ $a^2-2\sqrt{6}a+1=0$ হলে $\dfrac{1}{a^3}(a^6-1)$ এর মান নির্ণয় কর।
$a^2-2\sqrt{6}a+1=0$
$\Rightarrow a^2+1=2\sqrt{6}a$
উভয়পক্ষকে $a$ দ্বারা ভাগ করলে,
$a+\dfrac{1}{a}=2\sqrt{6}$
এখন,
$\left(a-\dfrac{1}{a}\right)^2$
$=\left(a+\dfrac{1}{a}\right)^2-4$
$=(2\sqrt{6})^2-4$
$=24-4$
$=20$
$\therefore a-\dfrac{1}{a}=2\sqrt{5}$
এখন,
$\dfrac{1}{a^3}(a^6-1)$
$=\dfrac{a^6}{a^3}-\dfrac{1}{a^3}$
$=a^3-\dfrac{1}{a^3}$
$=\left(a-\dfrac{1}{a}\right)^3+3\left(a-\dfrac{1}{a}\right)$
$=(2\sqrt{5})^3+3(2\sqrt{5})$
$=40\sqrt{5}+6\sqrt{5}$
$=46\sqrt{5}$
$\therefore \dfrac{1}{a^3}(a^6-1)=46\sqrt{5}$