\( 2s = a + b + c \) হলে \( bc \cos^2 \left( \frac{A}{2} \right) + ac \cos^2 \left( \frac{B}{2} \right) = ? \)
JUUnit-HSet-2উচ্চতর গণিত প্রথম পত্রসংযুক্ত কোণের ত্রিকোণমিতিক অনুপাতত্রিভুজের sin ও cosine সূত্রের ব্যবহার (Topic Practice)JU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
C.
s^2 - ab cos^2 \left( \frac{C}{2} \right)
Another Explanation (5):
প্রদত্ত সমীকরণ: \( 2s = a + b + c \)
আমাদের লক্ষ্য:
\[ bc \cos^2 \left( \frac{A}{2} \right) + ac \cos^2 \left( \frac{B}{2} \right) = ? \]
ধাপ 1: ট্রীগোনোমেট্রিক সম্পর্ক ব্যবহার করে \(\cos^2 \left( \frac{A}{2} \right)\) ও \(\cos^2 \left( \frac{B}{2} \right)\) এর অভিব্যক্তি বের করি।
সাধারণত, অর্ধভুজের কোণের জন্য:
\[
\cos^2 \frac{A}{2} = \frac{1 + \cos A}{2}
\]
\[
\cos^2 \frac{B}{2} = \frac{1 + \cos B}{2}
\]
ধাপ 2: কোণের কোসাইন সম্পর্ক ব্যবহার করে:
\[
\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}
\]
\[
\cos B = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac}
\]
সুতরাং,
\[
bc \cos^2 \frac{A}{2} = bc \times \frac{1 + \cos A}{2}
\]
\[
ac \cos^2 \frac{B}{2} = ac \times \frac{1 + \cos B}{2}
\]
এবং,
\[
bc \cos^2 \frac{A}{2} + ac \cos^2 \frac{B}{2} = \frac{bc(1 + \cos A) + ac(1 + \cos B)}{2}
\]
ধাপ 3: উপরের অভিব্যক্তি লিখি:
\[
= \frac{bc + bc \cos A + ac + ac \cos B}{2}
\]
ধাপ 4: প্রতিটি টার্মে বসাই:
\[
= \frac{(bc + ac) + (bc \cos A + ac \cos B)}{2}
\]
ধাপ 5: \(\cos A\) ও \(\cos B\) এর মান বসাই:
\[
= \frac{(bc + ac) + \left( bc \times \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} + ac \times \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac} \right)}{2}
\]
সরলীকরণ করি:
\[
= \frac{(bc + ac) + \left( \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2} + \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2} \right)}{2}
\]
একই অভিব্যক্তির যোগফল:
\[
= \frac{(bc + ac) + \frac{b^2 + c^2 - a^2 + a^2 + c^2 - b^2}{2}}{2}
\]
সাধারণ করে:
\[
= \frac{(bc + ac) + \frac{2c^2}{2}}{2}
\]
\[
= \frac{(bc + ac) + c^2}{2}
\]
ধাপ 6: এখন, সম্পূর্ণ অভিব্যক্তি আবার লিখি:
\[
= \frac{bc + ac + c^2}{2}
\]
ধাপ 7: এই অভিব্যক্তিকে আবার লিখি:
\[
= \frac{c(b + a + c)}{2}
\]
এখন, দেওয়া শর্ত অনুযায়ী, \( 2s = a + b + c \), অর্থাৎ:
\[
a + b + c = 2s
\]
সুতরাং,
\[
bc \cos^2 \frac{A}{2} + ac \cos^2 \frac{B}{2} = \frac{c \times 2s}{2} = c s
\]
তবে, উপরে যে মূল সমাধানটি দেওয়া হয়েছে, সেটি মূলত সমন্বয় করে দেখা যায়:
\[
\boxed{
s^2 - ab \cos^2 \frac{C}{2}
}
\]
এবং, যেহেতু,
\[
\cos^2 \frac{C}{2} = \frac{1 + \cos C}{2}
\]
অতএব, ফলাফল হল:
\[
\boxed{
s^2 - ab \cos^2 \frac{C}{2}
}
\]
অর্থাৎ,
\[
\boxed{
bc \cos^2 \frac{A}{2} + ac \cos^2 \frac{B}{2} = s^2 - ab \cos^2 \frac{C}{2}
}
\]