\( x^2+4x+2y^2+6y+1=0 \) সমীকরণটি একটি উপবৃত্ত হলে এর উপকেন্দ্রদ্বের মধ্যবর্তী দুরত্ব কত?
JUUnit-HSet-1উচ্চতর গণিত দ্বিতীয় পত্রকণিকউপবৃত্ত - উৎকেন্দ্রিকতা ও উপকেন্দ্র (Topic Practice)JU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
Another Explanation (5): প্রথমে দাওয়াকরণটি বিশ্লেষণ করে দেখি এটি কি একটি উপবৃত্ত বা অন্য কোন আকারের সমীকরণ:
সমীকরণ:
\[
x^2 + 4x + 2y^2 + 6y + 1 = 0
\]
প্রথমে \(x\) ও \(y\) এর জন্য সম্পূর্ণ বর্গ রূপে রূপান্তর করি।
**ধাপ ১: \(x\) এর জন্য:**
\[
x^2 + 4x = (x^2 + 4x + 4) - 4 = (x + 2)^2 - 4
\]
**ধাপ ২: \(y\) এর জন্য:**
\[
2y^2 + 6y = 2(y^2 + 3y)
\]
এখানে, \(y^2 + 3y\) এর জন্য সম্পূর্ণ বর্গ রূপ:
\[
y^2 + 3y = (y^2 + 3y + \frac{9}{4}) - \frac{9}{4} = \left(y + \frac{3}{2}\right)^2 - \frac{9}{4}
\]
অতএব:
\[
2(y^2 + 3y) = 2 \left[\left(y + \frac{3}{2}\right)^2 - \frac{9}{4}\right] = 2 \left(y + \frac{3}{2}\right)^2 - \frac{9}{2}
\]
**সমীকরণে স্থানান্তর:**
\[
(x + 2)^2 - 4 + 2 \left(y + \frac{3}{2}\right)^2 - \frac{9}{2} + 1 = 0
\]
সমষ্টি করি:
\[
(x + 2)^2 + 2 \left(y + \frac{3}{2}\right)^2 = 4 + \frac{9}{2} - 1
\]
\[
(x + 2)^2 + 2 \left(y + \frac{3}{2}\right)^2 = \left(4 - 1\right) + \frac{9}{2} = 3 + \frac{9}{2} = \frac{6}{2} + \frac{9}{2} = \frac{15}{2}
\]
অতএব, সমীকরণটি হয়:
\[
(x + 2)^2 + 2 \left(y + \frac{3}{2}\right)^2 = \frac{15}{2}
\]
উপবৃত্তের সাধারণ রূপ:
\[
\frac{(x + 2)^2}{\frac{15}{2}} + \frac{\left(y + \frac{3}{2}\right)^2}{\frac{15}{4}} = 1
\]
এখানে,
\[
a^2 = \frac{15}{2}, \quad b^2 = \frac{15}{4}
\]
উপবৃত্তের কেন্দ্র:
\[
h = -2, \quad k = -\frac{3}{2}
\]
উপকেন্দ্রের জন্য, উপবৃত্তের ধনুকের কেন্দ্র (foci) নির্ণয় করতে হবে।
**উপবৃত্তের ধনুকের দূরত্ব \(c\):**
\[
c^2 = a^2 - b^2
\]
\[
c^2 = \frac{15}{2} - \frac{15}{4} = \frac{30}{4} - \frac{15}{4} = \frac{15}{4}
\]
অতএব:
\[
c = \sqrt{\frac{15}{4}} = \frac{\sqrt{15}}{2}
\]
ধনুকের কেন্দ্র:
\[
\text{Center} = (h, k) = \left(-2, -\frac{3}{2}\right)
\]
উপকেন্দ্রের অবস্থান:
\[
\text{Foci}: \quad \left(h \pm c, k\right) \quad \text{(x-অক্ষে)} \quad \text{বা} \quad \left(h, k \pm c\right) \quad \text{(y-অক্ষে)}
\]
এখানে, কারণ \(a^2 > b^2\), ধনুকের ধনুকের দূরত্ব \(c\) x-অক্ষে।
অতএব, ধনুকের অবস্থান:
\[
\left(-2 \pm \frac{\sqrt{15}}{2}, -\frac{3}{2}\right)
\]
দুটি ধনুকের মধ্যবর্তী দূরত্ব:
\[
\text{দূরত্ব} = 2c = 2 \times \frac{\sqrt{15}}{2} = \sqrt{15}
\]
**উপকেন্দ্রদ্বের মধ্যবর্তী দুরত্ব:** \(\boxed{\sqrt{15}}\)
**উত্তর:**
\[
\boxed{\sqrt{15}}
\]