3x2 + 3y2 - 6x + 4y - 1 = 0 ও x2 + y2 + 4x - 6y - 1 = 0 দুইটি বৃত্তের সমীকরণ।
দ্বিতীয় বৃত্ত দ্বারা y-অক্ষের খণ্ডিতাংশের দৈর্ঘ্য কত?
Another Explanation (5):
প্রশ্নের সমাধান:
প্রথমে, দুইটি বৃত্তের সমীকরণ দেওয়া হলো:
1. \(3x^2 + 3y^2 - 6x + 4y - 1 = 0\)
2. \(x^2 + y^2 + 4x - 6y - 1 = 0\)
ধাপ 1: প্রথম বৃত্তের কেন্দ্র ও ব্যাসার্ধ নির্ণয়
সমীকরণটি সাধারণত এই রূপে লেখব:
\[
3x^2 + 3y^2 - 6x + 4y - 1 = 0
\]
প্রথমে, সমস্ত টার্মগুলোকে 3 দিয়ে ভাগ করি:
\[
x^2 + y^2 - 2x + \frac{4}{3} y - \frac{1}{3} = 0
\]
এখন, \(x\) এবং \(y\) এর জন্য সম্পূর্ণ বর্গ তৈরি করি।
\(\text{for } x\):
\[
x^2 - 2x = (x - 1)^2 - 1
\]
\(\text{for } y\):
\[
y^2 + \frac{4}{3} y = \left( y + \frac{2}{3} \right)^2 - \frac{4}{9}
\]
সুতরাং, সমীকরণটি হয়:
\[
(x - 1)^2 - 1 + \left( y + \frac{2}{3} \right)^2 - \frac{4}{9} - \frac{1}{3} = 0
\]
সব যোগফল একপাশে রাখি:
\[
(x - 1)^2 + \left( y + \frac{2}{3} \right)^2 = 1 + \frac{4}{9} + \frac{1}{3}
\]
\# \(\frac{1}{3} = \frac{3}{9}\)
সুতরাং,
\[
\text{RHS} = 1 + \frac{4}{9} + \frac{3}{9} = 1 + \frac{7}{9} = \frac{9}{9} + \frac{7}{9} = \frac{16}{9}
\]
অর্থাৎ, প্রথম বৃত্তের কেন্দ ও ব্যাসার্ধ:
\[
\text{কেন্দ্র} \ (h_1, k_1) = (1, -\frac{2}{3}), \quad \text{ব্যাসার্ধ} \ R_1 = \sqrt{\frac{16}{9}} = \frac{4}{3}
\]
---
ধাপ 2: দ্বিতীয় বৃত্তের কেন্দ্র ও ব্যাসার্ধ নির্ণয়
সমীকরণ:
\[
x^2 + y^2 + 4x - 6y - 1 = 0
\]
সম্পূর্ণ বর্গ তৈরি করি:
\[
x^2 + 4x = (x + 2)^2 - 4
\]
\[
y^2 - 6y = (y - 3)^2 - 9
\]
প্রতিস্থাপন করি:
\[
(x + 2)^2 - 4 + (y - 3)^2 - 9 - 1 = 0
\]
সমাধান:
\[
(x + 2)^2 + (y - 3)^2 = 4 + 9 + 1 = 14
\]
অর্থাৎ, দ্বিতীয় বৃত্তের কেন্দ্র ও ব্যাসার্ধ:
\[
\text{কেন্দ্র} \ (h_2, k_2) = (-2, 3), \quad R_2 = \sqrt{14}
\]
---
ধাপ 3: y-অক্ষের খণ্ডিতাংশের দৈর্ঘ্য নির্ণয়
y-অক্ষের সমীকরণ হলো: \(x=0\)
দ্বিতীয় বৃত্তের ওপর \(x=0\) রেখা রেখার জন্য সমীকরণ:
\[
(0 + 2)^2 + (y - 3)^2 = 14
\]
\[
4 + (y - 3)^2 = 14
\]
\[
(y - 3)^2 = 10
\]
অতএব,
\[
y - 3 = \pm \sqrt{10}
\]
যেমন:
\[
y = 3 \pm \sqrt{10}
\]
এখানে, y-অক্ষের খণ্ডিতাংশের দৈর্ঘ্য হলো:
\[
\text{দৈর্ঘ্য} = (3 + \sqrt{10}) - (3 - \sqrt{10}) = 2\sqrt{10}
\]
---
উত্তর:
\[
\boxed{2 \sqrt{10}}
\]