\( \sqrt{3x+1(3+x)(5-x)} + 5 \leq 3 \) এর সমাধান সেট কোনটি?
প্রশ্ন: \( \sqrt{3+x} + \sqrt{5-x} \leq 3 \) এর সমাধান সেট কোনটি?
সমাধান:
এখানে, \( \sqrt{3+x} \) এবং \( \sqrt{5-x} \) উভয়ই সংজ্ঞায়িত হতে হবে। এর জন্য, \( 3+x \geq 0 \) এবং \( 5-x \geq 0 \) হতে হবে। অর্থাৎ, \( x \geq -3 \) এবং \( x \leq 5 \) হতে হবে। সুতরাং, \( -3 \leq x \leq 5 \)।
এখন, \( \sqrt{3+x} + \sqrt{5-x} \leq 3 \) উভয় দিকে বর্গ করে পাই, \( (3+x) + 2\sqrt{(3+x)(5-x)} + (5-x) \leq 9 \) \( 8 + 2\sqrt{15 - 3x + 5x - x^2} \leq 9 \) \( 2\sqrt{15 + 2x - x^2} \leq 1 \) \( \sqrt{15 + 2x - x^2} \leq \frac{1}{2} \) আবার উভয় দিকে বর্গ করে পাই, \( 15 + 2x - x^2 \leq \frac{1}{4} \) \( 60 + 8x - 4x^2 \leq 1 \) \( 4x^2 - 8x - 59 \geq 0 \)
এখন, \( 4x^2 - 8x - 59 = 0 \) সমীকরণের মূলগুলো হল: \( x = \frac{-(-8) \pm \sqrt{(-8)^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-59)}}{2 \cdot 4} \) \( x = \frac{8 \pm \sqrt{64 + 944}}{8} \) \( x = \frac{8 \pm \sqrt{1008}}{8} \) \( x = \frac{8 \pm 12\sqrt{7}}{8} \) \( x = \frac{2 \pm 3\sqrt{7}}{2} \) সুতরাং, \( x_1 = \frac{2 - 3\sqrt{7}}{2} \approx -2.96 \) এবং \( x_2 = \frac{2 + 3\sqrt{7}}{2} \approx 4.96 \)
যেহেতু \( 4x^2 - 8x - 59 \geq 0 \), তাই \( x \leq \frac{2 - 3\sqrt{7}}{2} \) অথবা \( x \geq \frac{2 + 3\sqrt{7}}{2} \) অর্থাৎ, \( x \leq -2.96 \) অথবা \( x \geq 4.96 \)
কিন্তু আমাদের প্রথমে ছিল \( -3 \leq x \leq 5 \)। সুতরাং, এই শর্তের সাথে মিলিয়ে পাই, \( -3 \leq x \leq \frac{2 - 3\sqrt{7}}{2} \) অথবা \( \frac{2 + 3\sqrt{7}}{2} \leq x \leq 5 \) অর্থাৎ, \( -3 \leq x \leq -2.96 \) অথবা \( 4.96 \leq x \leq 5 \)
এখন, \( x = -3 \) বসালে, \( \sqrt{3-3} + \sqrt{5-(-3)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \leq 3 \) (সত্য) এবং \( x = 5 \) বসালে, \( \sqrt{3+5} + \sqrt{5-5} = \sqrt{8} \approx 2.83 \leq 3 \) (সত্য) সুতরাং, সমাধান হল \( [-3, \frac{2 - 3\sqrt{7}}{2}] \cup [\frac{2 + 3\sqrt{7}}{2}, 5] \)
যদি প্রশ্নটি এমন হয়: \( \sqrt{3x+1} + \sqrt{(3+x)(5-x)} + 5 \leq 3 \) তাহলে, \( \sqrt{3x+1} + \sqrt{(3+x)(5-x)} \leq -2 \) যেহেতু বর্গমূল কখনো ঋণাত্মক হতে পারে না, তাই এই অসমতার কোনো সমাধান নেই। 🤷♀️ সুতরাং, সমাধান সেট \( \phi \) (ফাঁকা)। 🥳
যদি প্রশ্নটি এমন হয়: \( \sqrt{3+x} + \sqrt{5-x} + 5 \leq 3 \) তাহলে, \( \sqrt{3+x} + \sqrt{5-x} \leq -2 \) যেহেতু বর্গমূল কখনো ঋণাত্মক হতে পারে না, তাই এই অসমতার কোনো সমাধান নেই। 🤷♀️ সুতরাং, সমাধান সেট \( \phi \) (ফাঁকা)। 🥳
সুতরাং, উত্তর: φ 🤩
```