Class 9 Math কষে দেখি ২ (Koshe Dekhi 2)
পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদের নবম শ্রেণির গণিত প্রকাশ বইয়ের দ্বিতীয় অধ্যায় ‘সূচকের নিয়মাবলি’-এর কষে দেখি ২ অনুশীলনীর সম্পূর্ণ সমাধান। প্রতিটি অঙ্ক সহজ ও সংক্ষিপ্ত পদ্ধতিতে ধাপে ধাপে সমাধান করা হয়েছে, যাতে ছাত্রছাত্রীরা সহজেই বুঝতে ও খাতায় লিখতে পারে।
কষে দেখি 2 – সম্পূর্ণ সমাধান (সূচকের নিয়মাবলি)
১. মান নির্ণয় করি :
(i) \(\left( \sqrt[5]{8} \right)^{\frac{5}{2}} \times (16)^{-\frac{3}{2}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
প্রথমে আমরা রুটের ভেতরের সংখ্যাগুলিকে সূচকের আকারে লিখব। দেখো, \(\sqrt[5]{8}\) মানে হলো \(8^{\frac{1}{5}}\)। আর ১৬ কে ভাঙলে আমরা পাই \(2^4\)।
$$ = \left( 8^{\frac{1}{5}} \right)^{\frac{5}{2}} \times (2^4)^{-\frac{3}{2}} $$
সূচকের নিয়ম অনুযায়ী, ব্র্যাকেট উঠলে পাওয়ারের ওপর পাওয়ার গুণ হয়ে যায়:
$$ = 8^{\left(\frac{1}{5} \times \frac{5}{2}\right)} \times 2^{\left(4 \times -\frac{3}{2}\right)} $$
$$ = 8^{\frac{1}{2}} \times 2^{-6} $$
এবার ৮ কে ভেঙে \(2^3\) করি:
$$ = (2^3)^{\frac{1}{2}} \times 2^{-6} = 2^{\frac{3}{2}} \times 2^{-6} $$
দুটোরই বেস (base) সমান (২) এবং তারা গুণ আকারে আছে, তাই পাওয়ারগুলো যোগ হবে:
$$ = 2^{\frac{3}{2} – 6} = 2^{\frac{3 – 12}{2}} = 2^{-\frac{9}{2}} $$
উত্তর: \(2^{-\frac{9}{2}}\)
(ii) \(\left[ (125)^{-2} \times (16)^{-\frac{3}{2}} \right]^{-\frac{1}{6}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
ভেতরের সংখ্যাগুলোকে মৌলিক সংখ্যার পাওয়ারে ভাঙি। ১২৫ মানে \(5^3\) আর ১৬ মানে \(2^4\)।
$$ = \left[ (5^3)^{-2} \times (2^4)^{-\frac{3}{2}} \right]^{-\frac{1}{6}} $$
পাওয়ারের সাথে পাওয়ার গুণ করে দিই:
$$ = \left[ 5^{-6} \times 2^{-6} \right]^{-\frac{1}{6}} $$
দেখো, ভেতরের দুটি সংখ্যারই পাওয়ার সমান (\(-6\))। তাই এদের একসাথে গুণ করে পাওয়ারটা বাইরে রাখতে পারি:
$$ = \left[ (5 \times 2)^{-6} \right]^{-\frac{1}{6}} = \left[ 10^{-6} \right]^{-\frac{1}{6}} $$
মাইনাসে মাইনাসে প্লাস হয়ে যায় এবং ৬ কেটে যায়:
$$ = 10^{\left(-6 \times -\frac{1}{6}\right)} = 10^1 = 10 $$
উত্তর: \(10\)
(iii) \(4^{\frac{1}{3}} \times \left[ 2^{\frac{1}{3}} \times 3^{\frac{1}{2}} \right] \div 9^{\frac{1}{4}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
এখানে ৪ এবং ৯ কে ভাঙলে পাব \(2^2\) এবং \(3^2\)।
$$ = (2^2)^{\frac{1}{3}} \times \left[ 2^{\frac{1}{3}} \times 3^{\frac{1}{2}} \right] \div (3^2)^{\frac{1}{4}} $$
$$ = 2^{\frac{2}{3}} \times 2^{\frac{1}{3}} \times 3^{\frac{1}{2}} \div 3^{\frac{2}{4}} $$
\(3^{\frac{2}{4}}\) কাটাকাটি করলে \(3^{\frac{1}{2}}\) হয়। গুণের সময় নিধান এক থাকলে পাওয়ার যোগ হয় এবং ভাগের সময় বিয়োগ হয়:
$$ = 2^{\left(\frac{2}{3} + \frac{1}{3}\right)} \times 3^{\left(\frac{1}{2} – \frac{1}{2}\right)} $$
$$ = 2^{\frac{3}{3}} \times 3^0 $$
যেকোনো সংখ্যার পাওয়ার ০ হলে মান ১ হয়:
$$ = 2^1 \times 1 = 2 $$
উত্তর: \(2\)
২. সরল করি :
(i) \(\left( \frac{8a^3}{27x^{-3}} \right)^{\frac{2}{3}} \times \left( \frac{64a^3}{27x^{-3}} \right)^{-\frac{2}{3}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
ভেতরের সংখ্যাগুলোকে কিউব (cube) বা ঘন আকারে সাজিয়ে নিই। ৮ মানে \(2^3\), ২৭ মানে \(3^3\) এবং ৬৪ মানে \(4^3\)।
$$ = \left( \frac{2^3 a^3}{3^3 x^{-3}} \right)^{\frac{2}{3}} \times \left( \frac{4^3 a^3}{3^3 x^{-3}} \right)^{-\frac{2}{3}} $$
সবগুলোর পাওয়ার ৩ কমন নিয়ে বাইরের পাওয়ারের সাথে গুণ করি:
$$ = \left( \frac{2a}{3x^{-1}} \right)^{3 \times \frac{2}{3}} \times \left( \frac{4a}{3x^{-1}} \right)^{3 \times -\frac{2}{3}} $$
৩ আর ৩ কেটে গেলে থাকে:
$$ = \left( \frac{2ax}{3} \right)^2 \times \left( \frac{4ax}{3} \right)^{-2} $$
মাইনাস পাওয়ার থাকলে ভগ্নাংশ উল্টে যায়:
$$ = \frac{4a^2x^2}{9} \times \left( \frac{3}{4ax} \right)^2 $$
$$ = \frac{4a^2x^2}{9} \times \frac{9}{16a^2x^2} = \frac{1}{4} $$
উত্তর: \(\frac{1}{4}\)
(ii) \(\left\{ (x^{-5})^{\frac{2}{3}} \right\}^{-\frac{3}{10}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
সূচকের নিয়ম অনুযায়ী সবকটা পাওয়ার পর পর গুণ হয়ে যাবে।
$$ = x^{\left(-5 \times \frac{2}{3} \times -\frac{3}{10}\right)} $$
মাইনাসে মাইনাসে প্লাস হবে এবং কাটাকাটি করলে:
$$ = x^{\frac{30}{30}} = x^1 = x $$
উত্তর: \(x\)
(iii) \(\left[ \left\{ (2^{-1})^{-1} \right\}^{-1} \right]^{-1}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
এখানেও আগের অংকের মতোই সব পাওয়ার একসাথে গুণ হবে।
$$ = 2^{(-1 \times -1 \times -1 \times -1)} $$
চারটি মাইনাস গুণ করলে প্লাস হয়ে যায়:
$$ = 2^1 = 2 $$
উত্তর: \(2\)
(iv) \(\sqrt[3]{a^{-2}} \cdot b \times \sqrt[3]{b^{-2}} \cdot c \times \sqrt[3]{c^{-2}} \cdot a\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
রুট তুলে সূচকে লিখলে আমরা পাই \(\frac{1}{3}\)।
$$ = a^{-\frac{2}{3}} \cdot b \times b^{-\frac{2}{3}} \cdot c \times c^{-\frac{2}{3}} \cdot a $$
একই বেসগুলোকে (a, b, c) একসাথে এনে গুণের নিয়মে পাওয়ার যোগ করি:
$$ = a^{\left(1 – \frac{2}{3}\right)} \cdot b^{\left(1 – \frac{2}{3}\right)} \cdot c^{\left(1 – \frac{2}{3}\right)} $$
$$ = a^{\frac{1}{3}} \cdot b^{\frac{1}{3}} \cdot c^{\frac{1}{3}} $$
সবগুলোর পাওয়ার এক, তাই হোল পাওয়ার করা যায়:
$$ = (abc)^{\frac{1}{3}} = \sqrt[3]{abc} $$
উত্তর: \(\sqrt[3]{abc}\)
(v) \(\left( \frac{4^{m+\frac{1}{4}} \times \sqrt{2 \cdot 2^m}}{2 \cdot \sqrt{2^{-m}}} \right)^{\frac{1}{m}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
সবগুলোকে ২-এর বেসে (base) ভাঙতে হবে। ৪ মানে \(2^2\) এবং রুট মানে পাওয়ার \(\frac{1}{2}\)।
$$ = \left( \frac{(2^2)^{m+\frac{1}{4}} \times (2^{1+m})^{\frac{1}{2}}}{2^1 \cdot (2^{-m})^{\frac{1}{2}}} \right)^{\frac{1}{m}} $$
$$ = \left( \frac{2^{2m+\frac{2}{4}} \times 2^{\frac{1+m}{2}}}{2^1 \cdot 2^{-\frac{m}{2}}} \right)^{\frac{1}{m}} $$
ওপরের পাওয়ার যোগ এবং নীচের পাওয়ার বিয়োগ হবে:
$$ = \left( 2^{\left(2m + \frac{1}{2} + \frac{1+m}{2} – 1 – (-\frac{m}{2})\right)} \right)^{\frac{1}{m}} $$
লব ও হরের পাওয়ার সরল করলে:
$$ = \left( 2^{\frac{4m + 1 + 1 + m – 2 + m}{2}} \right)^{\frac{1}{m}} = \left( 2^{\frac{6m}{2}} \right)^{\frac{1}{m}} = (2^{3m})^{\frac{1}{m}} $$
পাওয়ার গুণ হলে \(m\) কেটে যাবে:
$$ = 2^{3m \times \frac{1}{m}} = 2^3 = 8 $$
উত্তর: \(8\)
(vi) \(\frac{9^{-3} \times 16^{\frac{1}{4}}}{6^{-2} \times \left(\frac{1}{27}\right)^{-\frac{4}{3}}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
সব সংখ্যাগুলোকে মৌলিক সংখ্যা ২ এবং ৩-এর বেসে ভেঙে ফেলি। ৯ মানে \(3^2\), ১৬ মানে \(2^4\), ৬ মানে \(2 \times 3\) এবং ২৭ মানে \(3^3\)।
$$ = \frac{(3^2)^{-3} \times (2^4)^{\frac{1}{4}}}{(2 \times 3)^{-2} \times (3^{-3})^{-\frac{4}{3}}} $$
পাওয়ারের সাথে পাওয়ার গুণ করি:
$$ = \frac{3^{-6} \times 2^1}{2^{-2} \times 3^{-2} \times 3^4} $$
নিচের ৩-এর পাওয়ারগুলো আগে যোগ করি: \(-2 + 4 = 2\)।
$$ = \frac{3^{-6} \times 2^1}{2^{-2} \times 3^2} $$
এবার ভাগের নিয়মে নিচের পাওয়ার ওপরে নিয়ে গিয়ে বিয়োগ করি:
$$ = 3^{-6 – 2} \times 2^{1 – (-2)} $$
$$ = 3^{-8} \times 2^3 = \frac{8}{3^8} = \frac{8}{6561} $$
উত্তর: \(\frac{8}{6561}\)
(vii) \(\left( \frac{x^a}{x^b} \right)^{a^2 + ab + b^2} \times \left( \frac{x^b}{x^c} \right)^{b^2 + bc + c^2} \times \left( \frac{x^c}{x^a} \right)^{c^2 + ca + a^2}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
প্রথমে ব্র্যাকেটের ভেতরের ভাগের কাজ করি, ভাগের সময় পাওয়ার বিয়োগ হয়।
$$ = (x^{a-b})^{a^2 + ab + b^2} \times (x^{b-c})^{b^2 + bc + c^2} \times (x^{c-a})^{c^2 + ca + a^2} $$
আমরা জানি, \((a-b)(a^2+ab+b^2) = a^3 – b^3\)। এই সূত্রটি এখানে সরাসরি প্রয়োগ করব:
$$ = x^{a^3 – b^3} \times x^{b^3 – c^3} \times x^{c^3 – a^3} $$
এবার গুণের নিয়মে বেস সমান থাকায় সব পাওয়ার যোগ হয়ে যাবে:
$$ = x^{(a^3 – b^3) + (b^3 – c^3) + (c^3 – a^3)} $$
সবগুলো পাওয়ার কেটে গিয়ে শূন্য হয়ে যাবে:
$$ = x^0 = 1 $$
উত্তর: \(1\)
৩. মানের ঊর্ধ্বক্রমানুসারে সাজাই :
(i) \(5^{\frac{1}{2}}, 10^{\frac{1}{4}}, 6^{\frac{1}{3}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
ছোট থেকে বড় সাজাতে হলে পাওয়ারের হরগুলোর (2, 4, 3) লসাগু বের করতে হবে। লসাগু = ১২। এবার সবাইকে ১২-এর হরে প্রকাশ করি:
\(5^{\frac{1}{2}} = 5^{\frac{6}{12}} = (5^6)^{\frac{1}{12}} = (15625)^{\frac{1}{12}}\)
\(10^{\frac{1}{4}} = 10^{\frac{3}{12}} = (10^3)^{\frac{1}{12}} = (1000)^{\frac{1}{12}}\)
\(6^{\frac{1}{3}} = 6^{\frac{4}{12}} = (6^4)^{\frac{1}{12}} = (1296)^{\frac{1}{12}}\)
ভেতরের সংখ্যাগুলোর মধ্যে তুলনা করলে দেখি: \(1000 < 1296 < 15625\)।
উত্তর (ঊর্ধ্বক্রমানুসারে): \(10^{\frac{1}{4}} < 6^{\frac{1}{3}} < 5^{\frac{1}{2}}\)
(ii) \(3^{\frac{1}{3}}, 2^{\frac{1}{2}}, 8^{\frac{1}{4}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
আগের মতোই পাওয়ারের হরগুলোর (3, 2, 4) লসাগু = ১২।
\(3^{\frac{1}{3}} = 3^{\frac{4}{12}} = (3^4)^{\frac{1}{12}} = (81)^{\frac{1}{12}}\)
\(2^{\frac{1}{2}} = 2^{\frac{6}{12}} = (2^6)^{\frac{1}{12}} = (64)^{\frac{1}{12}}\)
\(8^{\frac{1}{4}} = 8^{\frac{3}{12}} = (8^3)^{\frac{1}{12}} = (512)^{\frac{1}{12}}\)
যেহেতু \(64 < 81 < 512\)।
উত্তর (ঊর্ধ্বক্রমানুসারে): \(2^{\frac{1}{2}} < 3^{\frac{1}{3}} < 8^{\frac{1}{4}}\)
(iii) \(2^{60}, 3^{48}, 4^{36}, 5^{24}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
এখানে পাওয়ারগুলো ভগ্নাংশে নেই, তাই পাওয়ারগুলোর গ.সা.গু (HCF) বের করব। 60, 48, 36 এবং 24 এর গ.সা.গু হলো 12। এবার সব পাওয়ারকে 12 এর গুণিতকে ভাঙব:
\(2^{60} = 2^{5 \times 12} = (2^5)^{12} = 32^{12}\)
\(3^{48} = 3^{4 \times 12} = (3^4)^{12} = 81^{12}\)
\(4^{36} = 4^{3 \times 12} = (4^3)^{12} = 64^{12}\)
\(5^{24} = 5^{2 \times 12} = (5^2)^{12} = 25^{12}\)
ব্র্যাকেটের ভেতরের মানগুলোর তুলনা করলে দেখি: \(25 < 32 < 64 < 81\)।
উত্তর (ঊর্ধ্বক্রমানুসারে): \(5^{24} < 2^{60} < 4^{36} < 3^{48}\)
৪. প্রমাণ করি :
(i) \(\left( \frac{a^q}{a^r} \right)^p \times \left( \frac{a^r}{a^p} \right)^q \times \left( \frac{a^p}{a^q} \right)^r = 1\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
ভাগের সময় পাওয়ার বিয়োগ হয়, এটা আমরা জানি। বামপক্ষ (LHS) ধরে এগোই:
$$ \text{LHS} = (a^{q-r})^p \times (a^{r-p})^q \times (a^{p-q})^r $$
এবার ব্র্যাকেটের বাইরের পাওয়ার ভেতরের সাথে গুণ করে দেব:
$$ = a^{pq – pr} \times a^{rq – pq} \times a^{pr – qr} $$
যেহেতু বেস সবার \(a\), তাই গুণের সময় সব পাওয়ার যোগ হবে:
$$ = a^{(pq – pr + rq – pq + pr – qr)} = a^0 = 1 = \text{RHS} $$
(প্রমাণিত)
(ii) \(\left( \frac{x^m}{x^n} \right)^{m+n} \times \left( \frac{x^n}{x^l} \right)^{n+l} \times \left( \frac{x^l}{x^m} \right)^{l+m} = 1\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
আগেরটার মতোই প্রথমে ভাগের জন্য পাওয়ার বিয়োগ করব।
$$ \text{LHS} = (x^{m-n})^{m+n} \times (x^{n-l})^{n+l} \times (x^{l-m})^{l+m} $$
এখানে দেখো, \((a-b)(a+b) = a^2 – b^2\) সূত্র তৈরি হয়েছে:
$$ = x^{m^2-n^2} \times x^{n^2-l^2} \times x^{l^2-m^2} $$
সব পাওয়ার যোগ করে দিই:
$$ = x^{(m^2 – n^2 + n^2 – l^2 + l^2 – m^2)} = x^0 = 1 = \text{RHS} $$
(প্রমাণিত)
(iii) \(\left( \frac{x^m}{x^n} \right)^{m+n-l} \times \left( \frac{x^n}{x^l} \right)^{n+l-m} \times \left( \frac{x^l}{x^m} \right)^{l+m-n} = 1\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
প্রথমে ভাগের নিয়মে ভেতরের পাওয়ার বিয়োগ করি:
$$ \text{LHS} = (x^{m-n})^{m+n-l} \times (x^{n-l})^{n+l-m} \times (x^{l-m})^{l+m-n} $$
এবার বাইরের পাওয়ারের সাথে গুণ করি এবং সব বেস \(x\) হওয়ায় একসঙ্গে যোগ করে দিই:
$$ = x^{(m-n)(m+n-l) + (n-l)(n+l-m) + (l-m)(l+m-n)} $$
গুণফলগুলো ভেঙে যোগ করলে দেখো সব পদ একে অপরের সাথে কেটে যাবে:
$$ = x^{(m^2-n^2-ml+nl) + (n^2-l^2-nm+lm) + (l^2-m^2-ln+mn)} $$
$$ = x^0 = 1 = \text{RHS} $$
(প্রমাণিত)
(iv) \(\left( a^{\frac{1}{x-y}} \right)^{\frac{1}{x-z}} \times \left( a^{\frac{1}{y-z}} \right)^{\frac{1}{y-x}} \times \left( a^{\frac{1}{z-x}} \right)^{\frac{1}{z-y}} = 1\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
পাওয়ারগুলো পরপর গুণ হয়ে যাবে:
$$ \text{LHS} = a^{\frac{1}{(x-y)(x-z)}} \times a^{\frac{1}{(y-z)(y-x)}} \times a^{\frac{1}{(z-x)(z-y)}} $$
হরের রাশিগুলোকে চক্রাকারে (cyclic order) সাজানোর জন্য মাইনাস কমন নেব:
$$ = a^{-\frac{1}{(x-y)(z-x)}} \times a^{-\frac{1}{(y-z)(x-y)}} \times a^{-\frac{1}{(z-x)(y-z)}} $$
সবগুলো পাওয়ার যোগ করে ল.সা.গু \((x-y)(y-z)(z-x)\) করলে ওপরের লব হবে \(y-z + z-x + x-y = 0\)।
$$ = a^{-\left[ \frac{(y-z) + (z-x) + (x-y)}{(x-y)(y-z)(z-x)} \right]} $$
$$ = a^0 = 1 = \text{RHS} $$
(প্রমাণিত)
৫ থেকে ৮. প্রমাণ করি :
৫. \(x + z = 2y\) এবং \(b^2 = ac\) হলে, দেখাই যে, \(a^{y-z}b^{z-x}c^{x-y} = 1\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
দেওয়া আছে \(b^2 = ac\), তার মানে \(b = (ac)^{\frac{1}{2}}\)। এই মানটা আমরা বসাব।
$$ \text{LHS} = a^{y-z} \cdot \left( (ac)^{\frac{1}{2}} \right)^{z-x} \cdot c^{x-y} $$
$$ = a^{y-z} \cdot a^{\frac{z-x}{2}} \cdot c^{\frac{z-x}{2}} \cdot c^{x-y} $$
\(a\) এবং \(c\)-এর পাওয়ারগুলো আলাদাভাবে যোগ করি:
$$ = a^{\left(y-z + \frac{z-x}{2}\right)} \cdot c^{\left(x-y + \frac{z-x}{2}\right)} $$
লসাগু করে যোগ করলে পাব:
$$ = a^{\frac{2y-2z+z-x}{2}} \cdot c^{\frac{2x-2y+z-x}{2}} = a^{\frac{2y-x-z}{2}} \cdot c^{\frac{x-2y+z}{2}} $$
এবার প্রশ্নে দেওয়া আছে \(2y = x + z\), তাই \(2y – x – z = 0\) এবং \(x + z – 2y = 0\)।
$$ = a^{\frac{0}{2}} \cdot c^{\frac{0}{2}} = a^0 \cdot c^0 = 1 \times 1 = 1 = \text{RHS} $$
(প্রমাণিত)
৬. \(a = xy^{p-1}, b = xy^{q-1}\) এবং \(c = xy^{r-1}\) হলে, দেখাই যে, \(a^{q-r}b^{r-p}c^{p-q} = 1\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
বামপক্ষে a, b, c এর মানগুলো বসিয়ে দিই:
$$ \text{LHS} = (xy^{p-1})^{q-r} \cdot (xy^{q-1})^{r-p} \cdot (xy^{r-1})^{p-q} $$
বাইরের পাওয়ার ভেতরে গুণ করে দিই:
$$ = (x^{q-r} \cdot y^{(p-1)(q-r)}) \cdot (x^{r-p} \cdot y^{(q-1)(r-p)}) \cdot (x^{p-q} \cdot y^{(r-1)(p-q)}) $$
এবার \(x\) এর পাওয়ারগুলো একসাথে এবং \(y\) এর পাওয়ারগুলো একসাথে যোগ করি:
\(x\) এর পাওয়ার: \((q-r) + (r-p) + (p-q) = 0\)
\(y\) এর পাওয়ার: \((pq – pr – q + r) + (qr – pq – r + p) + (pr – qr – p + q) = 0\)
$$ = x^0 \cdot y^0 = 1 \times 1 = 1 = \text{RHS} $$
(প্রমাণিত)
৭. \(x^{\frac{1}{a}} = y^{\frac{1}{b}} = z^{\frac{1}{c}}\) এবং \(xyz = 1\) হলে, দেখাই যে, \(a + b + c = 0\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
ধরি, \(x^{\frac{1}{a}} = y^{\frac{1}{b}} = z^{\frac{1}{c}} = k \ (k \neq 0)\)।
তাহলে, \(x = k^a\), \(y = k^b\) এবং \(z = k^c\)।
দেওয়া আছে, \(xyz = 1\)
$$ k^a \cdot k^b \cdot k^c = 1 $$
$$ k^{a+b+c} = k^0 $$ (যেহেতু যেকোনো কিছুর পাওয়ার ০ হলে মান ১ হয়)
উভয়পক্ষের নিধান (k) সমান হওয়ায় পাওয়ারগুলো সমান হবে:
$$ a + b + c = 0 $$
(প্রমাণিত)
৮. \(a^x = b^y = c^z\) এবং \(abc = 1\) হলে, দেখাই যে, \(xy + yz + zx = 0\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
একইভাবে ধরি, \(a^x = b^y = c^z = k \ (k \neq 0)\)।
তাহলে, \(a = k^{\frac{1}{x}}\), \(b = k^{\frac{1}{y}}\) এবং \(c = k^{\frac{1}{z}}\)।
দেওয়া আছে, \(abc = 1\)
$$ k^{\frac{1}{x}} \cdot k^{\frac{1}{y}} \cdot k^{\frac{1}{z}} = 1 $$
$$ k^{\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}} = k^0 $$
পাওয়ারগুলো তুলনা করে পাই:
$$ \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 0 $$
লসাগু (\(xyz\)) করলে:
$$ \frac{yz + zx + xy}{xyz} = 0 \implies xy + yz + zx = 0 $$
(প্রমাণিত)
৯. সমাধান করি:
(i) \(49^x = 7^3\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
আমাদের দুই দিকের বেস সমান করতে হবে। ৪৯ কে \(7^2\) লিখি।
$$ (7^2)^x = 7^3 \implies 7^{2x} = 7^3 $$
দুই দিকের বেস এক হলে পাওয়ার সমান হয়:
$$ 2x = 3 \implies x = \frac{3}{2} $$
(ii) \(2^{x+2} + 2^{x-1} = 9\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
পাওয়ারগুলোকে ভেঙে নিই।
$$ 2^x \cdot 2^2 + 2^x \cdot 2^{-1} = 9 $$
\(2^x\) কমন নিলে:
$$ 2^x \left(4 + \frac{1}{2}\right) = 9 \implies 2^x \left(\frac{9}{2}\right) = 9 $$
$$ 2^x = 9 \times \frac{2}{9} \implies 2^x = 2^1 \implies x = 1 $$
(iii) \(2^{x+1} + 2^{x+2} = 48\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
একইভাবে পাওয়ার ভেঙে \(2^x\) কমন নিই:
$$ 2^x \cdot 2^1 + 2^x \cdot 2^2 = 48 $$
$$ 2^x (2 + 4) = 48 \implies 2^x \times 6 = 48 $$
$$ 2^x = \frac{48}{6} = 8 $$
৮ মানে হলো \(2^3\):
$$ 2^x = 2^3 \implies x = 3 $$
(iv) \(2^{4x} \cdot 4^{3x-1} = \frac{4^{2x}}{2^{3x}}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
সবগুলোকে ২-এর বেসে নিয়ে আসব। ৪ মানে \(2^2\)।
$$ 2^{4x} \cdot (2^2)^{3x-1} = \frac{(2^2)^{2x}}{2^{3x}} $$
$$ 2^{4x} \cdot 2^{6x-2} = \frac{2^{4x}}{2^{3x}} $$
বামদিকে গুণের জন্য পাওয়ার যোগ এবং ডানদিকে ভাগের জন্য বিয়োগ হবে:
$$ 2^{4x + 6x – 2} = 2^{4x – 3x} $$
$$ 2^{10x – 2} = 2^x $$
বেস সমান তাই পাওয়ার সমান হবে:
$$ 10x – 2 = x \implies 9x = 2 \implies x = \frac{2}{9} $$
(v) \(9 \times 81^x = 27^{2-x}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
সবগুলোকে ৩-এর বেসে ভাঙব। \(9 = 3^2, 81 = 3^4, 27 = 3^3\)।
$$ 3^2 \times (3^4)^x = (3^3)^{2-x} $$
$$ 3^2 \times 3^{4x} = 3^{6-3x} $$
গুণের নিয়মে পাওয়ার যোগ করি:
$$ 3^{2+4x} = 3^{6-3x} $$
পাওয়ার তুলনা করে পাই:
$$ 2 + 4x = 6 – 3x $$
$$ 4x + 3x = 6 – 2 \implies 7x = 4 \implies x = \frac{4}{7} $$
(vi) \(2^{5x+4} + 2^9 = 2^{10}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
\(2^9\) কে ডানদিকে নিয়ে গিয়ে বিয়োগ করব:
$$ 2^{5x+4} = 2^{10} – 2^9 $$
ডানদিক থেকে \(2^9\) কমন নিই:
$$ 2^{5x+4} = 2^9 (2^1 – 1) = 2^9 \times 1 = 2^9 $$
পাওয়ার তুলনা করে পাই:
$$ 5x + 4 = 9 \implies 5x = 5 \implies x = 1 $$
(vii) \(6^{2x+4} = 3^{3x} \cdot 2^{x+8}\)
ব্যাখ্যা ও সমাধান:
৬ কে ভেঙে \(2 \times 3\) করব:
$$ (2 \times 3)^{2x+4} = 3^{3x} \cdot 2^{x+8} $$
$$ 2^{2x+4} \cdot 3^{2x+4} = 3^{3x} \cdot 2^{x+8} $$
২-এর পদগুলোকে একদিকে এবং ৩-এর পদগুলোকে অন্যদিকে নিয়ে যাই:
$$ \frac{2^{2x+4}}{2^{x+8}} = \frac{3^{3x}}{3^{2x+4}} $$
ভাগের নিয়মে পাওয়ার বিয়োগ হবে:
$$ 2^{(2x+4) – (x+8)} = 3^{3x – (2x+4)} $$
$$ 2^{x-4} = 3^{x-4} $$
যেহেতু ২ এবং ৩ পরস্পর মৌলিক সংখ্যা, তাই এদের পাওয়ার তখনই সমান হবে যখন পাওয়ারের মান শূন্য হবে:
$$ x – 4 = 0 \implies x = 4 $$
১০. বহু বিকল্পীয় প্রশ্ন (M.C.Q.):
- (i) \((0.243)^{0.2} \times (10)^{0.6}\) -এর মান:
\( = (\frac{243}{1000})^{\frac{2}{10}} \times 10^{\frac{6}{10}} = (\frac{3^5}{10^3})^{\frac{1}{5}} \times 10^{\frac{3}{5}} = \frac{3^1}{10^{\frac{3}{5}}} \times 10^{\frac{3}{5}} = 3 \)
সঠিক উত্তর: (b) 3 - (ii) \(2^{\frac{1}{2}} \times 2^{-\frac{1}{2}} \times (16)^{\frac{1}{2}}\) -এর মান:
\( = 2^{\frac{1}{2} – \frac{1}{2}} \times \sqrt{16} = 2^0 \times 4 = 1 \times 4 = 4 \)
সঠিক উত্তর: (c) 4 - (iii) \(4^x = 8^3\) হলে, \(x\) -এর মান:
\( (2^2)^x = (2^3)^3 \implies 2^{2x} = 2^9 \implies 2x = 9 \implies x = \frac{9}{2} \)
সঠিক উত্তর: (b) \(\frac{9}{2}\) - (iv) \(20^{-x} = \frac{1}{7}\) হলে, \((20)^{2x}\) -এর মান:
\( \frac{1}{20^x} = \frac{1}{7} \implies 20^x = 7 \)। সুতরাং, \((20)^{2x} = (20^x)^2 = 7^2 = 49 \)
সঠিক উত্তর: (c) 49 - (v) \(4 \times 5^x = 500\) হলে, \(x^x\) -এর মান:
\( 5^x = \frac{500}{4} = 125 \implies 5^x = 5^3 \implies x = 3 \)। তাহলে \(x^x = 3^3 = 27 \)
সঠিক উত্তর: (d) 27
১১. সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্ন:
(i) \((27)^x = (81)^y\) হলে, \(x : y\) কত হয় লিখি।
$$ (3^3)^x = (3^4)^y \implies 3^{3x} = 3^{4y} $$
পাওয়ার তুলনা করে:
$$ 3x = 4y \implies \frac{x}{y} = \frac{4}{3} \implies x : y = 4 : 3 $$
(ii) \((5^5 + 0.01)^2 – (5^5 – 0.01)^2 = 5^x\) হলে, \(x\) -এর মান কত?
বীজগণিতের সূত্র: \((a+b)^2 – (a-b)^2 = 4ab\)।
$$ 4 \times 5^5 \times 0.01 = 5^x $$
$$ 4 \times 5^5 \times \frac{1}{100} = 5^x $$
$$ \frac{5^5}{25} = 5^x \implies \frac{5^5}{5^2} = 5^x \implies 5^{5-2} = 5^x \implies 5^3 = 5^x $$
সুতরাং, \(x = 3\)।
(iii) \(3 \times 27^x = 9^{x+4}\) হলে, \(x\) -এর মান কত?
$$ 3^1 \times (3^3)^x = (3^2)^{x+4} \implies 3^{1+3x} = 3^{2x+8} $$
$$ 1 + 3x = 2x + 8 \implies 3x – 2x = 8 – 1 \implies x = 7 $$
(iv) \(\sqrt[3]{\left( \frac{1}{64} \right)^{\frac{1}{2}}}\) -এর মান কত?
$$ = \left( \left(\frac{1}{64}\right)^{\frac{1}{2}} \right)^{\frac{1}{3}} = \left(\frac{1}{64}\right)^{\frac{1}{6}} = \left( \left(\frac{1}{2}\right)^6 \right)^{\frac{1}{6}} = \frac{1}{2} $$
(v) \(3^{3^3}\) এবং \((3^3)^3\) -এর মধ্যে কোনটি বৃহত্তর?
প্রথম রাশি: \(3^{3^3} = 3^{27}\)
দ্বিতীয় রাশি: \((3^3)^3 = 3^{3 \times 3} = 3^9\)
যেহেতু পাওয়ার ২৭ > ৯, তাই \(3^{3^3}\) বৃহত্তর।
নবম শ্রেণির গণিত সমাধান (কষে দেখি ২)
Class 9 Math Chapter 2-এর ‘কষে দেখি ২’ অনুশীলনীর সম্পূর্ণ সমাধান এখানে দেওয়া হয়েছে। প্রতিটি অঙ্ক সহজ ও সংক্ষিপ্ত পদ্ধতিতে ধাপে ধাপে বুঝিয়ে দেওয়া হয়েছে। এর মাধ্যমে ছাত্রছাত্রীরা সূচকের বিভিন্ন নিয়ম, যেমন যোগ, বিয়োগ, গুণ, ভাগ এবং গাণিতিক প্রমাণ সহজে বুঝতে ও অনুশীলন করতে পারবে।