cosec θ + cot θ = √3 হলে θ এর মান কত? (0<θ <2π)
π/3
প্রশ্ন:
cosec θ + cot θ = √3 হলে θ এর মান কত? (0 < θ < 2π)
সমাধান:
প্রথমে, নিম্নলিখিত সম্পর্কগুলো মনে রাখবো:
- cosec θ = \(\frac{1}{\sin θ}\)
- cot θ = \(\frac{\cos θ}{\sin θ}\)
সুতরাং, দেওয়া সমীকরণটি হবে:
\[ \frac{1}{\sin θ} + \frac{\cos θ}{\sin θ} = \sqrt{3} \]
এটি সাধারণ করে লিখলে:
\[ \frac{1 + \cos θ}{\sin θ} = \sqrt{3} \]
উপরে থেকে, আমরা পাই:
\[ 1 + \cos θ = \sqrt{3} \sin θ \]
এখন, এই সমীকরণটি থেকে \(\cos θ\) ও \(\sin θ\) এর সম্পর্ক নির্ণয় করি:
অর্থাৎ,
\[ \sqrt{3} \sin θ - \cos θ = 1 \]
এখন, এই সমীকরণটি একটি রৈখিক সমীকরণে রূপান্তর করি। একে লিখি:
\[ \sqrt{3} \sin θ - \cos θ = 1 \]
পরবর্তী ধাপ:
এটি একটি সাধারণ সমীকরণ যা নিম্নলিখিত আকারে লেখা যায়:
\[ A \sin θ + B \cos θ = C \]
এখানে, A = \(\sqrt{3}\), B = -1, C = 1।
এটি সমাধানের জন্য, আমরা এই সমীকরণটিকে একটি একক ট্রিগোনোমেট্রিক ফাংশনের রূপে রূপান্তর করব।
প্রথমে, find the amplitude \( R \):
\[ R = \sqrt{A^2 + B^2} = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + (-1)^2} = \sqrt{3 + 1} = \sqrt{4} = 2 \]
অতএব, সমীকরণটি লেখা যাবে:
\[ R \left( \sin θ \cos φ + \cos θ \sin φ \right) = C \]
যেখানে, \(\cos φ = \frac{A}{R} = \frac{\sqrt{3}}{2}\), \(\sin φ = \frac{B}{R} = \frac{-1}{2}\)
অর্থাৎ,
\[ 2 \left( \sin θ \cos φ + \cos θ \sin φ \right) = 1 \]
বা,
\[ 2 \sin (θ + φ) = 1 \]
এখন, \(\sin (θ + φ) = \frac{1}{2}\)
এবং, \(\sin α = \frac{1}{2}\) এর সমাধান হলো:
\[ α = \frac{π}{6} + 2nπ \quad \text{বা} \quad α = \frac{5π}{6} + 2nπ \]
অতএব,
\[ θ + φ = \frac{π}{6} + 2nπ \quad \text{বা} \quad θ + φ = \frac{5π}{6} + 2nπ \]
এখন, \(\phi\) নির্ণয় করি:
\(\cos φ = \frac{\sqrt{3}}{2}\), \(\sin φ = \frac{-1}{2}\)
এখন, এই মান অনুযায়ী, \(\phi\) এর মান হবে:
\(\phi = -\frac{π}{6}\) বা \(\phi = \frac{5π}{6}\)
অতএব, দুইটি সম্ভাব্য সমাধান:
1. \[ θ - \frac{π}{6} = \frac{π}{6} + 2nπ \]
2. \[ θ + \frac{5π}{6} = \frac{π}{6} + 2nπ \]
প্রথম সমাধান:
\[ θ = \frac{π}{6} + \frac{π}{6} + 2nπ = \frac{π}{3} + 2nπ \]
দ্বিতীয় সমাধান:
\[ θ = -\frac{5π}{6} + \frac{π}{6} + 2nπ = -\frac{4π}{6} + 2nπ = -\frac{2π}{3} + 2nπ \]
প্রশ্নের শর্ত অনুযায়ী, \(0 < θ < 2π\).
তাহলে, প্রথম সমাধান:
\[ θ = \frac{π}{3} \] (কারণ, এটি এই পরিসরে পড়ে)
অতএব, উত্তর হলো: \(\boxed{\frac{π}{3}}\)