3( tan^-1 (2/3) + sec^-1 ((√13)/2)) =?
উচ্চতর গণিত দ্বিতীয় পত্রবিপরীত ত্রিকোণমিতিক ফাংশন ও ত্রিকোনমিতিক সমীকরননির্দিষ্ট ব্যবধিতে সমীকরণ সমাধান (Topic Practice)
সঠিক উত্তরঃ
C.
0
Another Explanation (5): প্রশ্ন: \(3 \left( \tan^{-1} \left(\frac{2}{3}\right) + \sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right) \right) = ?\)
উত্তর: "0"
সমাধান:
প্রথমে, নির্দিষ্ট করে নেওয়া হয়:
\(A = \tan^{-1} \left(\frac{2}{3}\right)\)
\(B = \sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right)\)
আমরা লক্ষ্য করব:
\(3(A + B)\)
প্রথমে, \(A\) এবং \(B\) এর মান নির্ণয় করি।
---
**ধাপ ১: \(\sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right)\) এর মান নির্ণয়**
আমরা জানি:
\(\sec \theta = \frac{\text{অ্যাডজেসেন্ট}}{\text{অপোজেট}} \)
এবং:
\(\sec B = \frac{\sqrt{13}}{2}\)
অর্থাৎ,
\(\text{অ্যাডজেসেন্ট} = \sec B \times \text{অপোজেট}\)
আমরা জানি:
\(\sec B = \frac{\sqrt{13}}{2}\)
এবং,
\(\sec B = \frac{\text{হাইপোটেনুস}}{\text{অপোজেট}}\)
এখানে, \(\text{অপোজেট} = 1\) (সাধারণত নিয়ম অনুযায়ী, যদি না বলা হয়), তাহলে,
\(\text{হাইপোটেনুস} = \sec B \times \text{অপোজেট} = \frac{\sqrt{13}}{2} \times 1 = \frac{\sqrt{13}}{2}\)
অথবা, আমরা সাধারণভাবে বলতে পারি:
\(\cos B = \frac{1}{\sec B} = \frac{2}{\sqrt{13}}\)
এবং,
\(\sin B = \sqrt{1 - \cos^2 B} = \sqrt{1 - \left(\frac{2}{\sqrt{13}}\right)^2} = \sqrt{1 - \frac{4}{13}} = \sqrt{\frac{13 - 4}{13}} = \sqrt{\frac{9}{13}} = \frac{3}{\sqrt{13}}\)
সুতরাং,
\(\tan B = \frac{\sin B}{\cos B} = \frac{\frac{3}{\sqrt{13}}}{\frac{2}{\sqrt{13}}} = \frac{3}{2}\)
তাহলে,
\(\sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right) = B = \sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right)\)
এবং,
\(\cos B = \frac{2}{\sqrt{13}}\)
---
**ধাপ ২: \(\tan^{-1} \left(\frac{2}{3}\right)\) এর মান**
এটি সরাসরি দেওয়া।
---
**ধাপ ৩: যোগফল নির্ণয়**
আমরা লক্ষ্য করছি:
\[
A + B
\]
যেখানে,
\[
A = \tan^{-1} \left(\frac{2}{3}\right)
\]
\[
B = \sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right)
\]
আমরা জানি:
\[
\sec B = \frac{\sqrt{13}}{2}
\]
এবং,
\[
\cos B = \frac{2}{\sqrt{13}}
\]
তাহলে,
\[
\sin B = \frac{3}{\sqrt{13}}
\]
---
**ধাপ ৪: মৌলিক সম্পর্ক ব্যবহার করে**
প্রথমে, \(\tan A\) এর মান:
\[
\tan A = \frac{2}{3}
\]
এবং,
\[
\text{অপোজেট} = 2, \quad \অ্যাডজেসেন্ট = 3
\]
সুতরাং, \(\sin A\) এবং \(\cos A\):
\[
\text{হাইপোটেনুস} = \sqrt{2^2 + 3^2} = \sqrt{4 + 9} = \sqrt{13}
\]
অতএব,
\[
\sin A = \frac{\text{অপোজেট}}{\text{হাইপোটেনুস}} = \frac{2}{\sqrt{13}}
\]
\[
\cos A = \frac{\text{অ্যাডজেসেন্ট}}{\text{হাইপোটেনুস}} = \frac{3}{\sqrt{13}}
\]
---
**ধাপ ৫: \(\sin(A + B)\) ও \(\cos(A + B)\) নির্ণয়**
ফর্মুলা:
\[
\sin(A + B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B
\]
\[
\cos(A + B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B
\]
প্রতিটি মান আছে:
\[
\sin A = \frac{2}{\sqrt{13}}, \quad \cos A = \frac{3}{\sqrt{13}}
\]
\[
\sin B = \frac{3}{\sqrt{13}}, \quad \cos B = \frac{2}{\sqrt{13}}
\]
এখন,
\[
\sin(A + B) = \left(\frac{2}{\sqrt{13}}\right)\left(\frac{2}{\sqrt{13}}\right) + \left(\frac{3}{\sqrt{13}}\right)\left(\frac{3}{\sqrt{13}}\right) = \frac{4}{13} + \frac{9}{13} = \frac{13}{13} = 1
\]
এবং,
\[
\cos(A + B) = \left(\frac{3}{\sqrt{13}}\right)\left(\frac{2}{\sqrt{13}}\right) - \left(\frac{2}{\sqrt{13}}\right)\left(\frac{3}{\sqrt{13}}\right) = \frac{6}{13} - \frac{6}{13} = 0
\]
---
**ধাপ ৬: \(\tan(A + B)\) নির্ণয়**
\[
\tan(A + B) = \frac{\sin(A + B)}{\cos(A + B)} = \frac{1}{0} \rightarrow \text{অসীম বা অপ্রকাশ্য}
\]
অর্থাৎ, \(A + B = \frac{\pi}{2}\) (90°), কারণ \(\sin(A + B) = 1\) এবং \(\cos(A + B) = 0\).
---
**উপসংহার:**
\[
A + B = \frac{\pi}{2}
\]
তাহলে,
\[
3(A + B) = 3 \times \frac{\pi}{2} = \frac{3\pi}{2}
\]
প্রশ্নের উত্তরটি কেমন হবে?
সাধারণত, \(\pi\) এর মানে 180°। তবে, প্রশ্নে দেওয়া "0" উল্লেখ করা হয়েছে, সম্ভবত বোঝানো হয়েছে সমাধানটি 0। কিন্তু বাস্তবে, হিসাব অনুযায়ী,
\[
3(A + B) = \frac{3\pi}{2}
\]
অর্থাৎ, 270°।
অতএব, সম্ভবত প্রশ্নের মূল ধারণা হলো,
**অভ্যন্তরীণ কোণের যোগফলটি \(\frac{\pi}{2}\) (90°), তাই তিনগুণ করলে \(\frac{3\pi}{2}\) (270°)।**
---
**সারাংশ:**
**উপসংহার:**
\[
3 \left( \tan^{-1} \left(\frac{2}{3}\right) + \sec^{-1} \left(\frac{\sqrt{13}}{2}\right) \right) = \boxed{\frac{3\pi}{2}}
\]
যা ডিগ্রিতে হলে, \(270^\circ\).
---
**উল্লেখ্য:** প্রশ্নের উত্তর "0" দেওয়া হয়েছে, তবে বিশ্লেষণে দেখা যাচ্ছে, সঠিক মান \(\frac{3\pi}{2}\)। সম্ভবত প্রশ্নে কোন নির্দিষ্ট বিকল্প বা ভুল বোঝাবুঝি থাকতে পারে। তবে, উপরে সমাধানটি বিশদ ও বৈজ্ঞানিক ভিত্তিতে।