Author: TEAM PROSTUTI

  • দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় SEMESTER-2

    দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় SEMESTER-2

    দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় SEMESTER-2

    দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় SEMESTER-2

    UNIT 2
    CHAPTER 2
    SEMESTER-2
    দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয়

    (Determination of the Angle between Two Straight Lines)
    SEMESTER-2
    PART-II

    SEMESTER-2 দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয়

    সংক্ষিপ্ত প্রশ্নাবলি
    প্রতিটি প্রশ্নের মান 2

    দুটি সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয়
    (Determination of the Angle between Two Straight Lines]

    সংক্ষিপ্ত প্রশ্নাবলি

    1. মূলবিন্দু থেকে একটি সরলরেখার ওপর অঙ্কিত লম্বের পাদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k)। দেখাও যে, সরলরেখাটির সমীকরণ হয়, hx + ky = h2 + k2 (h2 + k2 ≠ 0)

    Solution:  (0, 0) ও (h, k) বিন্দু সংযোগকারী সরলরেখার প্রবণতা(m1) = k/h
    ধরি, লম্ব সরলরেখাটির প্রবণতা(m2) = m
    ∵ m1×m2 = -1
    k/h×m = -1
    বা, m = –h/k
    ∴ (h, k) বিন্দুগামী এবং –h/k প্রবণতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y – k = –h/k(x – h)
    বা, ky – k2 = -hx + h2
    বা, hx + ky = h2 + k2 (Proved)

    SEMESTER-2
    সূচিপত্র

    👉 UNIT-1       বীজগণিত

    👉 UNIT-2       স্থানাঙ্ক জ্যামিতি (দ্বিমাত্রিক)

    👉 UNIT-3       পরিসংখ্যানবিদ্যা ও সম্ভাবনা

    • 1. চিত্রের মাধ্যমে রাশিতথ্যের উপস্থাপনা
    • 2. কেন্দ্রীয় প্রবণতার পরিমাপ
    • 3. বিস্তৃতির পরিমাপ
    • 4. সম্ভাবনা তত্ত্ব

    2. 3x – 4y = 25 সরলরেখার ওপর অবস্থিত এবং মূলবিন্দু থেকে নিকটতম বিন্দুটির স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution: মূলবিন্দু থেকে 3x – 4y = 25 সরলরেখার ওপর অবস্থিত লম্ব পাদবিন্দু হবে মূলবিন্দু থেকে নিকটতম বিন্দু।
    ধরি, লম্ব পাদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k)
    (h, k) বিন্দুটি 3x – 4y = 25 সরলরেখার ওপর অবস্থিত।
    ∴ 3h – 4k = 25 . . . (i)
    3x – 4y = 25 সরলরেখার প্রবণতা(m1) = 3/4
    আাবার (0, 0) ও (h, k) বিন্দু সংযোগকারী সরলরেখার প্রবণতা(m2) = k/h
    ∴ m1×m2 = -1
    বা, 3/4×k/h = -1
    বা, k = –4h/3
    (i) নং থেকে পাই,
    3h – 4×(-4h/3) = 25
    বা, 9h + 16h = 25×3
    বা, 25h = 25×3
    বা, h = 3
    ∴ k = –4×3/3 = -4
    বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (3, -4)
    Ans: নিকটতম বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (3, -4)

    3. প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:

    3. (i) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    2x + 3y – 6 = 0; 3x – 2y + 11 = 0

    Solution: 2x + 3y – 6 = 0 সরলরেখার প্রবণতা = –2/3
    এবং 3x – 2y + 11 = 0  সরলরেখার প্রবণতা = 3/2
    সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \left| \frac{\frac{3}{2} + \frac{2}{3}}{1-\frac{3}{2}.\frac{2}{3}} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{\frac{9+4}{6}}{1-1} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{\frac{13}{6}}{0} \right|\\⇒tanθ = ∞ = tan90°\)

    ∴ θ = 90°
    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ 90°

    3. (ii) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    2x – y = 9; x – 3y + 8 = 0

    Solution: 2x – y = 9 সরলরেখার প্রবণতা = 2
    এবং x – 3y + 8 = 0  সরলরেখার প্রবণতা = 1/3
    ধরি, সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \left| \frac{2 – \frac{1}{3}}{1+2×\frac{1}{3}} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{\frac{6-1}{3}}{\frac{3+2}{3}} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{\frac{5}{3}}{\frac{5}{3}} \right|\\⇒tanθ = 1 = tan45°\)

    ∴ θ = 45°
    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ 45°

    3. (iii) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    x – √3y = 3; √3x – y + 1 = 0

    Solution: x – √3y = 3 সরলরেখার প্রবণতা = 1/√3
    এবং √3x – y + 1 = 0  সরলরেখার প্রবণতা = √3
    ধরি, সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \left| \frac{√3 – \frac{1}{√3}}{1+√3×\frac{1}{√3}} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{\frac{3-1}{√3}}{1+1} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{2}{2√3} \right|\\⇒tanθ = \frac{1}{√3} = tan30°\)

    ∴ θ = 30°
    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ 30°

    3. (iv) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    y – (2 + √3)x = 6; y = (2 – √3)x + 9

    Solution: y – (2 + √3)x = 6 সরলরেখার প্রবণতা = 2 + √3
    এবং y = (2 – √3)x + 9 সরলরেখার প্রবণতা = 2 – √3
    ধরি, সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \left| \frac{2 + √3 -(2 – √3)}{1+(2 + √3)(2 – √3)} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{2 + √3 -2 + √3}{1+4 – 3} \right|\\⇒tanθ = \left| \frac{2√3}{2} \right|\\⇒tanθ = √3 = tan60°\)

    ∴ θ = 60°
    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ 60°

    3. (v) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    ax + by + c = 0; bx – ay + c1= 0

    Solution: ax + by + c = 0 সরলরেখার প্রবণতা = –a/b
    এবং bx – ay + c1 = 0 সরলরেখার প্রবণতা = b/a
    ধরি, সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \frac{\frac{b}{a}+\frac{a}{b}}{1+\frac{b}{a}×\frac{-a}{b}}\\⇒ tanθ = \frac{\frac{b}{a}+\frac{a}{b}}{1-1}\\⇒tanθ = \frac{\frac{b}{a}+\frac{a}{b}}{0}\)

    ⇒ tanθ = ∞ = tan90°
    ∴ θ = 90°
    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ 90°

    3. (vi) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    y = 3x + 5 ; 3y = x + 7
    Solution: y = 3x + 5 সরলরেখার প্রবণতা = 3 এবং 3y = x + 7 সরলরেখার প্রবণতা = 1/3
    ধরি, সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \left| \frac{3 -\frac{1}{3}}{1+3.\frac{1}{3}} \right|\\⇒ tanθ = \left| \frac{\frac{9-1}{3}}{2} \right|\\⇒ tanθ = \left| \frac{\frac{8}{3}}{2} \right|\\⇒ tanθ =\frac{4}{3}\\∴ θ = tan^{1}\frac{4}{3}\)

    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ tan-1 4/3

    3. (vii) প্রতিজোড়া সরলরেখার অন্তর্গত কোণ নির্ণয় করো:
    px – qy + r = 0 ; (p + q)y + (q – p)x + r = 0
    Solution: px – qy + r = 0 সরলরেখার প্রবণতা = p/q
    এবং (p + q)y + (q – p)x + r = 0 সরলরেখার প্রবণতা = –(q-p)/p+q = p-q/p+q
    ধরি, সরলরেখাদ্বয়ের অন্তর্গত কোণ θ হলে,

    \(\quad tanθ = \frac{\frac{p}{q}-\frac{p-q}{p+q}}{1+\frac{p}{q}.\frac{p-q}{p+q}}\\⇒tanθ = \frac{p(p+q)-q(p-q)}{q(p+q)+p(p-q)}\\⇒tanθ = \frac{p^2+pq-pq+q^2}{pq+q^2+p^2-pq}\\⇒tanθ = \frac{p^2+q^2}{q^2+p^2}\)

    ⇒ tanθ = 1
    ⇒ tanθ = tan45°
    ∴ θ = 45°
    Ans: সরলরেখার অন্তর্গত কোণ 45°

    4. 3x + 4y – 11 = 0 সরলরেখার
    (ⅰ) সমান্তরাল
    (ii) ওপর লম্ব সরলরেখার প্রবণতা নির্ণয় করো।

    Solution: 3x + 4y – 11 = 0 সরলরেখার প্রবণতা = –3/4
    (i) দুটি সরলরেখার প্রবণতা যথাক্রমে m1 এবং  m2 হলে সমান্তরাল সরলরেখার ক্ষেত্রে,
    m1 = m2 হয়।
    ∴ 3x + 4y – 11 = 0 সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার প্রবণতা –3/4 (Ans)
    (ii) দুটি সরলরেখার প্রবণতা যথাক্রমে m1 এবং  m2 হলে লম্ব সরলরেখার ক্ষেত্রে,
    m1×m2 = -1 হয়।
    ∴ 3x + 4y – 11 = 0 সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার প্রবণতা 4/3 (Ans)

    5. (3, 4) ও (2, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা (a, -2) ও (4, -a) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমান্তরাল; a-এর মান নির্ণয় করো। Solution: (3, 4) ও (2, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা(m1) = -1-4/2-3 = 5
    আবার, (a, -2) ও (4, -a) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা(m2) = -a+2/4-a
    ∵ সরলরেখাদ্বয় সমান্তরাল
    ∴ m1 = m2
    ⇒ 5 = -a+2/4-a
    বা, -a + 2 = 20 – 5a
    বা, 4a = 18
    বা, a = 9/2
    Ans: a-এর মান 9/2

    6. (-2, 5) ও (-4, 3) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা (k, 0) ও (2, 3k) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর লম্ব; k-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: (-2, 5) ও (-4, 3) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা(m1) = 3-5/-4+2 = 1
    আবার (k, 0) ও (2, 3k) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা(m2) = 3k-0/2-k = 3k/2-k
     ∵ সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব।
    ∴ m1×m2 = -1
    বা, 1×3k/2-k = -1
    বা, 3k = -2 + k
    বা, k = -1
    Ans: k-এর মান -1

    7. (2, 3) এবং (3, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর লম্ব এবং (2, 1) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution: (2, 3) এবং (3, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা = -1-3/3-2 = -4
    ∴ লম্ব সরলরেখার প্রবনতা = 1/4
    (2, 1) বিন্দুগামী এবং 1/4 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 1 = 1/4(x – 2)
    বা, 4y – 4 = x – 2
    বা, x – 4y + 2 = 0
    Ans: নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ x – 4y + 2 = 0

    8. (-3, 4) বিন্দুগামী ও 2x – 3y = 5 সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: 2x – 3y = 5 সরলরেখার প্রবনতা 2/3
    প্রদত্ত সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার প্রবনতা 2/3
    সমান্তরাল সরলরেখাটি (-3, 4) বিন্দুগামী।
    ∴ সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 4 = 2/3(x + 3)
    বা, 3y – 12 = 2x + 6
    বা, 2x – 3y + 18 = 0
    Ans: সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ 2x – 3y + 18 = 0

    9. (2, -3) বিন্দু দিয়ে যায় এবং 2x + 3y + 5 = 0 এর সঙ্গে লম্ব হবে এমন সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution: 2x + 3y + 5 = 0 এর সঙ্গে লম্ব সরলরেখার সমীকরণ 3x – 2y + k = 0
    সরলরেখাটি (2, -3) বিন্দুগামী।
    ∴ 3.2 – 2.(-3) + k = 0
    বা, k = -12
    ∴ লম্ব সরলরেখার সমীকরণ:
    3x – 2y – 12 = 0
    বা, 3x – 2y = 12
    Ans: নির্নেয় সরলরেখার সমীকরণ 3x – 2y = 12

    10. (3, -4) বিন্দুগামী এবং (4, 7) ও (-5, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: (4, 7) ও (-5, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা
    = 1-7/-5-4 = -6/-9 = 2/3
    ∴ সমান্তরাল সরলরেখার প্রবনতা 2/3
    (3, -4) বিন্দুগামী এবং 2/3 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y + 4 = 2/3(x – 3)
    বা, 2x – 3y = 18
    Ans: নির্নেয় সরলরেখার সমীকরণ 2x – 3y = 18

    11. 2x – 3y + 5 = 0 ও px + 2y = 6 সরলরেখা দুটি পরস্পর সমান্তরাল হলে, p-এর মান কত হবে?
    Solution: 2x – 3y + 5 = 0 সরলরেখার প্রবনতা = 2/3
    px + 2y = 6 সরলরেখার প্রবনতা = –p/2
    সরলরেখা দুটি পরস্পর সমান্তরাল।
    2/3 = –p/2
    বা, p = –4/3
    Ans: p = –4/3

    12. 5x – 9y – 12 = 0 ও mx + 10y = 2 সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব হলে, m-এর মান কত?
    Solution: 5x – 9y – 12 = 0 সরলরেখার প্রবনতা = 5/9
    mx + 10y = 2 সরলরেখার প্রবনতা = –m/10
    সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব।
    5/9×(-m/10) = -1
    বা, m = 18
    Ans: m = 18

    13. (1, -2), (3, 2) বিন্দু সংযোগকারী সরলরেখা এবং x + 2y – 7 = 0 সরলরেখার অন্তর্বর্তী কোণের পরিমাপ কত?

    Solution: (1, -2), (3, 2) বিন্দু সংযোগকারী সরলরেখার প্রবনতা(m1) = 2+2/3-1 =2
    x + 2y – 7 = 0 সরলরেখার প্রবনতা(m2) = –1/2
    ∴ m1×m2 = 2×-1/2 = -1
    ∴ অন্তর্বর্তী কোণের পরিমাপ 90°
    Ans: অন্তর্বর্তী কোণের পরিমাপ 90°

    14. মূলবিন্দু এবং y – x + 7 = 0 ও y + 2x – 2 = 0 সরলরেখাদ্বয়ের ছেদবিন্দুর সংযোগকারী সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution: y – x + 7 = 0 ও y + 2x – 2 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\frac{x}{2-14} = \frac{y}{7+2}= \frac{1}{2+1}\\⇒\frac{x}{-12} = \frac{y}{9}= \frac{1}{3}\\⇒\frac{x}{-4} = \frac{y}{3}=1\)

    ∴ x = -4, y = 3
    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-4, 3)
    ∴ (0, 0) এবং (-4, 3) সংযোগকারী সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y – 3}{3 – 0}= \frac{x + 4}{-4 – 0}\\⇒\frac{y – 3}{3}= \frac{x + 4}{-4}\)

    ⇒ 3x +12 = -4y + 12
    ⇒ 3x + 4y = 0
    Ans: নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ 3x + 4y = 0

    Click here to visit our Facebook

    বর্ণনামূলক প্রশ্নাবলি প্রতিটি প্রশ্নের মান 3

    1. x + 2y + 3 = 0 ও 3x + 4y + 7 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী এবং y = – 5/8x সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    olution: x + 2y + 3 = 0 ও 3x + 4y + 7 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{14-12} = \frac{y}{9-7}= \frac{1}{4-6}\\⇒\frac{x}{2} = \frac{y}{2}= \frac{1}{-2}\\⇒\frac{x}{-1} = \frac{y}{-1}=1\)

    ∴ x = -1, y = -1
    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-1, -1)
    y = – 5/8x সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার প্রবনতা – 5/8
    (-1, -1) বিন্দুগামী এবং  –5/8 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y + 1 = – 5/8(x + 1)
    বা, 8y + 8 = -5x – 5
    বা, 5x + 8y + 13 = 0
    Ans: সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ 5x + 8y + 13 = 0

    2. মনে করো A(2, 2), B(6, -1) ও C(7, 3) শীর্ষবিন্দুবিশিষ্ট ত্রিভুজের AD একটি মধ্যমা। (1, -1) বিন্দুগামী এবং AD সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: BC বাহুর মধ্যবিন্দু D(6+7/2, -1+3/2) = (13/2, 1)
    AD মধ্যমার সমীকরণ:

    \(\frac{y – 1}{1-2}= \frac{x – \frac{13}{2}}{\frac{13}{2}-2}\\⇒\frac{y – 1}{-1}= \frac{2x – 13}{13-4}\\⇒\frac{y – 1}{-1}= \frac{2x – 13}{9}\)

    ⇒ 9y – 9 = -2x + 13
    বা, 2x + 9y = 23
    2x + 9y = 23 সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ 2x + 9y = k
    2x + 9y = k সরলরেখাটি (1, -1) বিন্দুগামী।
    ∴ 2.1 + 9.(-1) = k
    বা, k = -7
    সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ:
    2x + 9y = -7
    বা, 2x + 9y + 7 = 0
    Ans: সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ 2x + 9y + 7 = 0

    3. 2x – y + 5 = 0 ও 5x + 3y – 4 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী যে সরলরেখাটি x – 3y + 21 = 0 সরলরেখার ওপর লম্ব তার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: 2x – y + 5 = 0 ও 5x + 3y – 4 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{4-15} = \frac{y}{25+8}= \frac{1}{6+5}\\⇒\frac{x}{-11} = \frac{y}{33}= \frac{1}{11}\\⇒\frac{x}{-1} = \frac{y}{3}=1\)

     ∴ x = -1, y = 3
    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-1, 3)
    x – 3y + 21 = 0 সরলরেখার প্রবণতা = 1/3
    ∴ x – 3y + 21 = 0 সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার প্রবণতা = -3
    (-1, 3) বিন্দুগামী ও -3 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
      y – 3 = -3(x + 1)
    বা, 3x + y = 0
    Ans: নির্নেয় সরলরেখার সমীকরণ 3x + y = 0

    4. x – y + 1 = 0 সরলরেখাটির ওপর লম্ব সরলরেখাটি x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে যে কোণ উৎপন্ন করে তার মান নির্ণয় করো।

    Solution: x – y + 1 = 0 সরলরেখার প্রবণতা 1
    ∴ প্রদত্ত সরলরেখার সঙ্গে লম্ব যে-কোনো সরলরেখার প্রবণতা -1
    ধরি, নির্নেয় লম্ব সরলরেখা x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করে।
    ∴ tanθ = -1 = -tan45°
    বা, tanθ = tan(180° – 45)° = tan135°
    বা, θ = 135°
    Ans: উৎপন্ন কোণের মান 135°

    5. (2, -5) বিন্দুগামী ও x – y = 1 সরলরেখার ওপর লম্ব রেখাটি প্রদত্ত সরলরেখাকে কোথায় ছেদ করে তা নির্ণয় করো।
    Solution: x – y = 1 সরলরেখার প্রবনতা = 1
    ∴ প্রদত্ত সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার প্রবনতা = -1
    (2, -5) বিন্দুগামী ও -1 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
      y + 5 = -1(x – 2)
    বা, x + y + 3 = 0
    x – y = 1 ও x + y + 3 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{-3+1} = \frac{y}{-1-3}= \frac{1}{1+1}\\⇒\frac{x}{-2} = \frac{y}{-4}= \frac{1}{2}\\⇒\frac{x}{-1} = \frac{y}{-2}=1\)

    ∴ x = -1, y = -2
    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-1, -2)
    Ans: নির্নেয় ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-1, -2)

    6. দেখাও যে (a cos3θ, a sin3θ) বিন্দুগামী এবং x secθ+ y cosecθ= a সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার সমীকরণ হয় x cosθ- y sinθ= a cos2θ

    Solution: x secθ + y cosecθ = a সরলরেখার প্রবনতা = –secθ/cosecθ = –sinθ/cosθ
    ∴ প্রদত্ত সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার প্রবনতা = cosθ/sinθ 
    (a cos3θ, a sin3θ) বিন্দুগামী ও cosθ/sinθ প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
      y – a sin3θ = cosθ/sinθ(x – a cos3θ)
    বা, xcosθ – acos4θ = ysinθ – asin4θ
    বা, xcosθ – ysinθ = acos4θ – asin4θ
    বা, xcosθ – ysinθ = a(cos4θ – sin4θ)
    বা, xcosθ – ysinθ = a(cos2θ + sin2θ)(cos2θ – sin2θ)
    বা, xcosθ – ysinθ = a(cos2θ – sin2θ) = acos2θ
    ∴ xcosθ – ysinθ = acos2θ(Proved)

    7. (2, -4) এবং (-6, 0) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের লম্ব সমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ নির্ণয় করো। মূলবিন্দু থেকে নির্ণেয় সরলরেখার লম্বদূরত্ব কত?

    Solution: (2, -4) এবং (-6, 0) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের মধ্যবিন্দু (2-6/2, -4+0/2) বা, (-2, -2)
    আবার (2, -4) এবং (-6, 0) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের প্রবনতা
    = 0+4/-6-2 = –1/2
    ∴ নির্নেয় লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের প্রবনতা = 2
    ∴ (2, -4) এবং (-6, 0) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ:
    y + 2 = 2(x + 2)
    বা, y = 2x + 2
    মূলবিন্দু থেকে সমদ্বিখণ্ডকের দূরত্ব

    \(=\frac{\left|2.0 – 1.0 + 2 \right|}{\sqrt{2^2+1^2}}\\=\frac{\left|2 \right|}{\sqrt{5}}=\frac{2 }{\sqrt{5}}\ \)একক

    Ans: লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ y = 2x + 2 এবং
    মূলবিন্দু থেকে সমদ্বিখণ্ডকের দূরত্ব 2/√5 একক

    8. (-2, 7) এবং (8, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ নির্ণয় করো। এই সমদ্বিখণ্ডকের মূলবিন্দু থেকে দূরত্বও নির্ণয় করো।

    Solution: (-2, 7) এবং (8, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের মধ্যবিন্দু (-2+8/2, 7-1/2) বা, (3, 3)
    এবং (-2, 7) এবং (8, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের প্রবনতা = -1-7/8+2 = – 4/5
    ∴ নির্নেয় লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের প্রবনতা = 5/4
    ∴ (-2, 7) এবং (8, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ:
    y – 3 = 5/4(x – 3)
    বা, 5x – 4y = 3
    মূলবিন্দু থেকে সমদ্বিখণ্ডকের দূরত্ব

    \(=\frac{\left| 5.0 – 4.0 – 3 \right|}{\sqrt{5^2+4^2}}\\=\frac{\left|- 3 \right|}{\sqrt{41}}=\frac{3}{\sqrt{41}}\ \)একক

    Ans: লম্ব-সমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ 5x – 4y = 3 এবং
    মূলবিন্দু থেকে সমদ্বিখণ্ডকের দূরত্ব 3/√41 একক

    \(9.\ \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\ \)সরলরেখা 7x + 9y = 3 ও 2y – x + 7 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী এবং 5x – 6y + 15 = 0 সরলরেখার সঙ্গে 90° কোণ করে। a ও b-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: 7x + 9y = 3 ও 2y – x + 7 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{63+6} = \frac{y}{3-49}= \frac{1}{114+9}\\⇒\frac{x}{69} = \frac{y}{-46}= \frac{1}{23}\\⇒\frac{x}{3} = \frac{y}{-2}=1\)

    ∴ x = 3, y = -2
    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (3, -2)

    \(\ \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\ \)সরলরেখা (3, -2) বিন্দুগামী। \(\\∴ \frac{3}{a}-\frac{2}{b}=1\\⇒3b-2a=ab\ \)আবার \(\ \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\ \) সরলরেখার প্রবনতা \(-\frac{b}{a}\)

    এবং 5x – 6y + 15 = 0 সরলরেখার প্রবনতা 5/6
    প্রশ্নানুযায়ী,
    b/a×5/6 = -1
    বা, b = 6a/5
    3b – 2a = ab সমীকরণে b = 6a/5 বসিয়ে পাই,
    3.6a/5 – 2a = a.6a/5
    বা, 18a – 10a  = 6a2
    বা, 8a = 6a2
    বা, 6a = 8 . . . (∵ a ≠ 0)
    বা, a = 4/3
    ∴ b = 6/5.4/3 = 8/5
    Ans: a = 4/3 এবং b = 8/5

    10. 8x – 18y + 31 = 0 সরলরেখাটি P(2, 8) এবং Q(h, k) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশকে লম্বভাবে সমদ্বিখণ্ডিত করে। h, k-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: (2, 8) এবং (h, k) বিন্দু দুটির মধ্যবিন্দু (2+h/2, 8+k/2)
    (2+h/2, 8+k/2) বিন্দুটি 8x – 18y + 31 = 0 সরলরেখার উপর অবস্থিত।
    ∴ 8.2+h/2 – 18.8+k/2 + 31 = 0
    বা, 8 + 4h – 72 – 9k + 31 = 0
    বা, 4h – 9k – 33 = 0 . . . (i)
    8x – 18y + 31 = 0 সরলরেখার প্রবনতা 4/9
    (2, 8) এবং (h, k) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা = k – 8/h – 2
    ∵ 8x – 18y + 31 = 0 সরলরেখা এবং PQ  সরলরেখা পরস্পর লম্ব,
    4/9 × k – 8/h – 2 = -1
    বা, -9h + 18 = 4k – 32
    বা, 9h + 4k – 50 = 0 . . . (ii)
    (i) ও (ii) নং সরলরেখার ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{h}{450+132} = \frac{k}{-297+200}= \frac{1}{16+81}\\⇒\frac{h}{582} = \frac{k}{-97}= \frac{1}{97}\\⇒\frac{h}{6} = \frac{k}{-1}=1\)

    ∴ h = 6, k = -1
    Ans: h, k-এর মান যথাক্রমে 6 এবং -1

    11. 3x – 4y + 8 = 0 সরলরেখার সমান্তরাল দিকে পরিমিত (2, 5) বিন্দুটির 3x + y + 4 = 0 সরলরেখা থেকে দূরত্ব নির্ণয় করো।

    Solution:

    3x-4y+8=0 3x+y+4=0 (2,5)

    3x – 4y + 8 = 0 . . . (i) সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ 3x – 4y + k = 0
    সরলরেখাটি (2, 5) বিন্দুগামী।
    ∴ 3.2 – 4.5 + k = 0
    বা, k = 14
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ: 3x – 4y + 14 = 0 . . . (ii)
    আবার 3x + y + 4 = 0 . . . (iii)
    (ii) ও (iii) নং সরলরেখার ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{-16-14} = \frac{y}{42-12}= \frac{1}{3+12}\\⇒\frac{x}{-30} = \frac{y}{30}= \frac{1}{15}\\⇒\frac{x}{-2} = \frac{y}{2}= 1\)

    ∴ x = -2, y = 2
    (ii) ও (iii)-এর ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-2, 2)
    নির্ণেয় দূরত্ব
    = (2, 5) ও (-2, 2) বিন্দুদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব 

    \(= \sqrt{(2 + 2)2 + (5 – 2)2} = \sqrt{4^2 + 3^2}\\=√25 = 5\) একক

    Ans: নির্ণেয় দূরত্ব 5 একক

    12. x – y = 1 সরলরেখার ওপর (2, -5) ও (6, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের লম্ব অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য নির্ণয় করো।

    Solution:প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণ x – y = 1 . . . (i)
    (2, -5) ও (6, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y + 1}{-1+5} = \frac{x – 6}{6-2}\\⇒\frac{y + 1}{4} = \frac{x – 6}{4}\)

    ⇒ y + 1 = x – 6
    বা, x – y = 7 . . . (ii)
    ∴ (i) ও (ii) নং সরলরেখা পরস্পর সমান্তরাল।
    সুতরাং (2, -5) ও (6, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশের (i) নং সরলরেখার ওপর লম্ব অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য
    = বিন্দু দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব

    \(= \sqrt{(6 – 2)^2 + (-1 + 5)^2} = \sqrt{4^2 + 4^2}\\=√32 = 4√2 \)একক

    Ans: লম্ব অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য 4√2 একক

    13. ABC ত্রিভুজের BC, CA ও AB বাহুর সমীকরণ যথাক্রমে 2x + y + 1 = 0 , 2x + 3y + 1 = 0 ও 3x + 4y + 3 = 0 হলে, A থেকে BC এর ওপর অঙ্কিত লম্বের সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ABC ত্রিভুজের,
    AB বাহু: 3x + 4y + 3 = 0 . . .  (i)
    BC বাহু: 2x + y + 1 = 0 . . .  (ii)
    CA বাহু: 2x + 3y + 1 = 0 . . .  (iii)
    AB ও CA বাহুর ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{4-9} = \frac{y}{6-3}= \frac{1}{9-8}\\⇒\frac{x}{-5} = \frac{y}{3}= 1\)

    ∴ x = -5, y = 3
    A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-5, 3)
    BC -এর ওপর অঙ্কিত লম্বের সমীকরণ x – 2y + k = 0 . . . (iv)
    (iv) নং সমীকরণ (-5, 3) বিন্দুগামী।
    ∴ -5 – 2.3 + k = 0
    বা, k = 11
    BC -এর ওপর অঙ্কিত লম্বের সমীকরণ x – 2y + 11 = 0
    Ans: নির্নেয় সমীকরণ x – 2y + 11 = 0

    14. A(- 2, 7), B(7, 15), C(- 1, – 5) এবং D(h, k) বিন্দুগুলি একটি সামান্তরিকের শীর্ষবিন্দুগুলিকে সূচিত করে এবং BC তার একটি কর্ণ। (h, k) নির্ণয় করো এবং সামান্তরিকের কর্ণ দুটির অন্তর্গত কোণের পরিমাপ নির্ণয় করো।

    Solution: ABCD সামান্তরিকের AD কর্ণের মধ্যবিন্দু = (-2 + h/2, 7 + k/2)
    BC কর্ণের মধ্যবিন্দু = (7 – 1/2, 15 – 5/2) = (3, 5)
    সামান্তরিকের কর্ণদ্বয় পরস্পরকে সমদ্বিখণ্ডিত করে।
    -2 + h/2 = 3  এবং 7 + k/2 = 5
    ⇒ h = 8 এবং k = 3
    ∴ (h, k) = (8, 3) (Ans)
    AD কর্ণের প্রবনতা(m1) = 3 – 7/8 + 2 = – 2/5
    BC কর্ণের প্রবনতা(m2) = 15 + 5/7 + 1 = 5/2
    ∴ m1×m2 = – 2/5×5/2 = -1
    ∴ সামান্তরিকের কর্ণ দুটির অন্তর্গত কোণের পরিমাপ 90° (Ans)

    15. দেখাও যে (1, 4), (3, -2) এবং (-3, 16) স্থানাঙ্কবিশিষ্ট বিন্দু তিনটি একই সরলরেখার ওপর অবস্থিত। বিন্দুগুলি যে সরলরেখার ওপর অবস্থিত তার সমীকরণ লেখো। দেখাও যে এই সরলরেখাটি 2x – 6y + 13 = 0 সরলরেখার ওপর লম্ব।

    Solution: (1, 4) ও (3, -2) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y + 2}{-2 – 4}= \frac{x – 3}{3 – 1}\\⇒\frac{y + 2}{-6}= \frac{x – 3}{2}\\⇒ \frac{y + 2}{-3}= x – 3\)

    বা, y + 2  = -3x + 9
    বা, 3x + y = 7 . . . (i)
    (i) নং সমীকরণের বামপক্ষে (-3, 16) বসিয়ে পাই,
    3.(-3) + 16 = 7
    (-3, 16) বিন্দু দ্বারা (i) নং সমীকরণ সিদ্ধ হয়।
    ∴ (1, 4), (3, -2) এবং (-3, 16) স্থানাঙ্কবিশিষ্ট বিন্দু তিনটি একই সরলরেখার ওপর অবস্থিত। (Proved)
    বিন্দুগুলি যে সরলরেখার ওপর অবস্থিত তার সমীকরণ 3x + y = 7 (Ans)
    3x + y = 7 সরলরেখার প্রবনতা(m1)= -3
    2x – 6y + 13 = 0 সরলরেখার প্রবনতা(m2) = 1/3
    ∴ m1×m2 = -3×1/3 = -1
    ∴ 3x + y = 7 সরলরেখাটি 2x – 6y + 13 = 0 সরলরেখার ওপর লম্ব। (Proved)

    16. একটি সরলরেখা AB, y-অক্ষকে B বিন্দুতে ছেদ করে এবং B বিন্দুতে AB-এর ওপর অঙ্কিত লম্ব সরলরেখা x-অক্ষকে C বিন্দুতে ছেদ করে। AB সরলরেখার সমীকরণ\(\ \frac{x}{3} – \frac{y}{4} = -1 \ \)হলে C বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution:

    Y A B XO    C

    AB সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad\frac{x}{3} – \frac{y}{4} = -1\\⇒\frac{x}{-3} + \frac{y}{4} =-1\\⇒4x-3y-12=0\)

    AB সরলরেখাটি x ও y অক্ষকে যথাক্রমে A(-3, 0) ও B(0, 4) বিন্দুতে ছেদ করে।
    AB-এর ওপর অঙ্কিত লম্ব সরলরেখা হল
    3x + 4y + k = 0   . . . (i)
    (i) নং সরলরেখাটি B(0, 4) বিন্দুগামী।
    ∴ 3.0 + 4.4 + k = 0
    বা, k = -16 
    (i) নং সমীকরণে k = -16 বসিয়ে পাই,

    \(\quad 3x + 4y -16=0\\⇒\frac{3x}{16} + \frac{4y}{16} = 1\\⇒\frac{x}{\frac{16}{3}} + \frac{y}{4} = 1\)B বিন্দুতে AB-এর ওপর অঙ্কিত লম্ব সরলরেখার সমীকরণ \(\ \frac{x}{\frac{16}{3}} + \frac{y}{4} = 1\)

    সরলরেখাটি x অক্ষকে (16/3, 0) বিন্দুতে ছেদ করে।
    ∴ C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (16/3, 0)
    Ans: C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (16/3, 0)

    17. একটি সরলরেখার প্রবণতা 7; এই সরলরেখার সঙ্গে 45° কোণে নত সরলরেখা দুটির প্রবণতা নির্ণয় করো।
    Solution: ধরি, নির্নেয় সরলরেখার প্রবণতা m
    প্রদত্ত সরলরেখার প্রবণতা 7
    প্রশ্নানুযায়ী,
    |m – 7/1 + 7m| = tan45° = 1
    বা, m – 7/1 + 7m = ± 1
    বা, m – 7 = ±(1 + 7m)
    (+) চিহ্ন ধরে,
    m – 7 = 1 + 7m
    ⇒ 6m = – 8
    ⇒ m = – 4/3
    (-) চিহ্ন ধরে,
    m – 7 = -(1 + 7m)
    বা, m – 7 = -1 – 7m
    ⇒ 8m = 6
    ⇒ m = 3/4
    Ans: সরলরেখা দুটির প্রবণতা –4/3 এবং 3/4

    18. 4x – 3y + 7 = 0 সরলরেখার ওপর লম্ব যেসব সরলরেখার মূলবিন্দু থেকে দূরত্ব 3 একক তাদের সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution: 4x – 3y + 7 = 0 সরলরেখার ওপর লম্ব কোনো সরলরেখার সমীকরণ 3x + 4y + k = 0
    মূলবিন্দু থেকে 3x + 4y + k = 0 সরলরেখার দূরত্ব

    \(= \frac{\left| 0 + 0 + k \right|}{\sqrt{4^2+3^2}} = \frac{|k|}{5}\)

    প্রশ্নানুযায়ী,
    |k|/5 = 3
    বা, k = ± 15
    ∴ লম্ব সরলরেখার সমীকরণ:
    3x + 4y ± 15 = 0
    বা, 3x + 4y = ± 15
    Ans: লম্ব সরলরেখার সমীকরণ 3x + 4y = ± 15

    19. মূলবিন্দুগামী যে রেখা (4, 0) এবং (0, 4) বিন্দুদুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর লম্ব, তার সমীকরণ নির্ণয় করো। দেখাও যে সরলরেখাটির সাপেক্ষে (0, 4) বিন্দুটির প্রতিবিম্ব (4, 0)।

    Solution: ধরি, মূলবিন্দুগামী সরলরেখাটির সমীকরণ y = mx . .  [যেখানে m সরলরেখার প্রবনতা]
    (4, 0) এবং (0, 4) বিন্দুদুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা
    = 4-0/0-4 = – 1
    ∵ মূলবিন্দুগামী সরলরেখাটি (4, 0) এবং (0, 4) বিন্দুদুটির সংযোজক সরলরেখার উপর লম্ব।
    ∴ m×-1 = -1
    বা, m = 1
    অতএব মূলবিন্দুগামী সরলরেখাটির সমীকরণ:
    y =1.x
    বা, x – y = 0
    নির্নেয় সমীকরণ x – y = 0 (Ans)
    x – y = 0 সরলরেখার লম্ব সরলরেখার সমীকরণ x + y = k
    এটি (0, 4) বিন্দুগামী।
    ∴ 0 + 4 = k
    বা, k = 4
    ∴ লম্ব সরলরেখার সমীকরণ x + y = 4
    x – y = 0 এবং x + y = 4 সরলরেখাদ্বয়ের ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (2, 2)
    প্রতিবিম্ব বিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k) হলে,
    h+0/2 = 2
    বা, h = 4
    এবং k+4/2 = 2
    বা, k = 0
    ∴ প্রতিবিম্ব বিন্দুর স্থানাঙ্ক (4, 0) (Proved)

    20. y = mx; y = mx + 1; y = nx এবং y = nx + 1 সরলরেখা চারটি দ্বারা উৎপন্ন সামান্তরিকের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।
    Solution:

    y=mx+1 y=mx A  y=nx+1  D B  y=nx  C

    প্রদত্তসরলরেখা চারটির সমীকরণ:
    y = mx . . . .  (i)
    y = nx . . . .  (ii)
    y = mx + 1 . . . .  (iii) এবং
    y = nx + 1 . . . .  (iv)
    স্পষ্টতই (i) ও (iii) এবং (ii) ও (iv) নং সরলরেখা পরস্পর সমান্তরাল সরলরেখা।
    ধরি, ABCD সামান্তরিকের,
    AB বাহু: y = mx
    BC বাহু: y = nx
    CD বাহু: y = mx + 1
    DA বাহু: y = nx + 1
    (i) ও (ii)-এর ছেদবিন্দু(B):
    mx = nx
    বা, x(m – n) = 0
    বা, x = 0
    (i) নং থেকে পাই, y = m.0 = 0
    ∴ B বিন্দুর স্থানাঙ্ক (0, 0)
    (ii) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু(C):
    nx = mx + 1
    বা, x(n – m) = 1
    বা, x = 1/n-m
    (ii) নং থেকে পাই,
    y = n.1/n-m = n/n-m
    ∴ C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1/n-m, n/n-m)
    (i) ও (iv)-এর ছেদবিন্দু(A):
    mx = nx + 1
    বা, x(m – n) = 1
    বা, x = 1/m-n
    (i) নং থেকে পাই,
    y = m.1/m-n = m/m-n
    ∴ A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1/m-n, m/m-n)
    ∴△ABC-এর ক্ষেত্রফল

    \(=\frac{1}{2}\left| \frac{1}{m-n} \left( 0 – \frac{n}{n-m} \right) + 0\left( \frac{n}{n-m} – \frac{m}{m-n} \right) + \frac{1}{n-m}\left( \frac{m}{m-n} – 0 \right) \right| \\=\frac{1}{2}\left| \frac{1}{m-n} \left( – \frac{n}{n-m} \right) + 0 + \frac{1}{n-m}.\frac{m}{m-n} \right|\\=\frac{1}{2}\left| \frac{1}{m-n}.\frac{n}{m-n} – \frac{1}{m-n}.\frac{m}{m-n} \right|\\=\frac{1}{2}\left|\frac{n}{(m-n)^2} – \frac{m}{(m-n)^2} \right| \\= \frac{1}{2}\left|\frac{-(m-n)}{(m-n)^2}\right|\\=\frac{1}{2|m-n|} \)

    ∴ সামান্তরিক ABCD-এর ক্ষেত্রফল
    = 2×△ABC-এর ক্ষেত্রফল
    = 2×1/2|m-n| = 1/|m-n| বর্গএকক
    Ans: সামান্তরিকের ক্ষেত্রফল 1/|m-n| বর্গএকক

    21. মূলবিন্দুগামী দুটি সরলরেখা 2x + 3y = 6 সরলরেখার সঙ্গে একটি সমকোণী সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ উৎপন্ন করে, মূলবিন্দুগামী সরলরেখা দুটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: 2x + 3y = 6 সরলরেখার প্রবনতা = –2/3 ধরি, মূলবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ y = mx . .  [যেখানে m সরলরেখার প্রবনতা]
    মূলবিন্দুগামী সরলরেখা প্রদত্ত সরলরেখার সঙ্গে সমকোণী সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ উৎপন্ন করে।
    ∴ মূলবিন্দুগামী সরলরেখা দুটি প্রদত্ত সরলরেখার সঙ্গে 45° কোণ উৎপন্ন করে।

    \(\quad tan45° = \left| \frac{m + \frac{2}{3}}{1-m.\frac{2}{3}} \right|\\⇒ 1 = \left| \frac{3m + 2}{3 – 2m} \right| \\⇒\frac{3m + 2}{3 – 2m} = ± 1\\⇒(3m + 2)= ±(3 – 2m) \)

    (+) চিহ্ন ধরে,
    3m + 2 = 3 – 2m
    ⇒ 5m = 1
    ⇒ m = 1/5
    (-) চিহ্ন ধরে,
    3m + 2 = -(3 – 2m)
    বা, 3m + 2 = -3 + 2m
    ⇒ m = -5
    m = 1/5 হলে, সরলরেখার সমীকরণ হয়:
         y -0 = 1/5(x – 0)
    বা, y = 1/5x
    বা, x – 5y = 0
     m = -5 হলে সরলরেখার সমীকরণ হয়
         y -0 = -5(x – 0)
    বা, y = -5x
    বা, 5x + y = 0
    Ans: মূলবিন্দুগামী সরলরেখা দুটির সমীকরণ:
    x – 5y = 0 এবং 5x + y = 0

    22. x – 2y + 5 = 0 সরলরেখায় চলমান একটি রশ্মি 3x – 2y + 7 = 0 সরলরেখার উপর প্রতিফলিত হয়। প্রতিফলিত রশ্মির পথের সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: আপতিত রশ্মির সমীকরণ x – 2y + 5 = 0 . . .  (i)
    ∴ আপতিত রশ্মির প্রবনতা = 1/2
    প্রতিফলকের সমীকরণ 3x – 2y + 7 = 0 . . .  (ii)
    ∴ প্রতিফলকের প্রবনতা = 3/2
    ধরি, প্রতিফলিত রশ্মির প্রবনতা m
    আপতিত রশ্মি ও প্রতিফলকের মধ্যবর্ত্তী কোণ = প্রতিফলিত রশ্মি ও প্রতিফলকের মধ্যবর্ত্তী কোণ

    \(⇒ \left| \frac{\frac{1}{2} – \frac{3}{2}}{1 + \frac{1}{2}.\frac{3}{2}} \right| = \left| \frac{m – \frac{3}{2}}{1 + m.\frac{3}{2}} \right| \\⇒ \frac{1}{\frac{7}{4}}=\frac{2m-3}{2+3m}\\⇒\frac{2m-3}{2+3m} = ±\frac{4}{7}\)

    (+) চিহ্ন ধরে,
    7(2m – 3) = 4(2 + 3m)
    ⇒ 14m – 21 = 8 + 12m
    ⇒ 2m = 29
    ⇒ m = 29/2
    (-) চিহ্ন ধরে,
    7(2m – 3) = – 4(2 + 3m)
    ⇒ 14m – 21 = -8 – 12m
    ⇒ 26m = 13
    ⇒ m = 1/2
    m ≠ 1/2
    ∴ m = 29/2
    x – 2y + 5 = 0 এবং 3x – 2y + 7 = 0 সরলরেখার ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{-14+10} = \frac{y}{15-7}= \frac{1}{-2+6}\\⇒\frac{x}{-4} = \frac{y}{8}= \frac{1}{4}\\⇒\frac{x}{-1} = \frac{y}{2}= 1\\∴ x = -1, \ y = 2\)

    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-1, 2)
    (-1, 2) বিন্দুগামী এবং 29/2 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখাটির সমীকরণ:
    y – 2 = 29/2(x + 1)
    বা, 29x – 2y + 33 = 0
    Ans: প্রতিফলিত রশ্মির পথের সমীকরণ:
    29x – 2y + 33 = 0

    23. একটি আলোকরশ্মি (1, 2) বিন্দু থেকে এসে x অক্ষের ওপর অবস্থিত A বিন্দুতে প্রতিফলিত হওয়ার পর (5, 3) বিন্দুগামী হয়। A বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Y P(1,2) Q(5,2) X O     A

    Solution: ধরি, x-অক্ষে অবস্থিত A বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (h, 0) এবং আলোকরশ্মিটি P(1, 2) বিন্দু থেকে এসে প্রতিফলিত হওয়ার পর Q(5, 3) বিন্দুগামী হয়।
    AQ সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করলে,
    tanθ = 3 – 0/5 – h  = 3/5 – h
    AP সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে (π – θ) কোণ উৎপন্ন করে।
     ∴ tan(π – θ) = 2 – 0/1 – h
    বা, -tanθ = 2/1 – h
     ∴ –3/5 – h = 2/1 – h
    বা, -3 + 3h = 10 – 2h
    বা, 5h = 13
    বা, h = 13/5
    Ans: A বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (13/5, 0)

    24. (8, 3) বিন্দুগামী একটি আলোকরশ্মি x অক্ষের ওপর অবস্থিত (14, 0) বিন্দুতে প্রতিফলিত হয়। প্রতিফলিত রশ্মির সমীকরণ নির্ণয় করো

    Solution:
    ধরি, প্রতিফলিত রশ্মির প্রবনতা m
    আপতিত রশ্মির প্রবনতা = 0 – 3/14 – 8 = –3/6 = –1/2
    x-অক্ষের প্রবনতা 0
    x-অক্ষের সঙ্গে আপতিত রশ্মির কোণ = x-অক্ষের সঙ্গে প্রতিফলিত রশ্মির কোণ

    \(⇒\left| \frac{0+\frac{1}{2}}{1-\frac{1}{2}.0} \right|=\left| \frac{m-0}{1+m.0} \right|\\⇒\frac{1}{2}=±m\\⇒m=±\frac{1}{2}\\∴ m = \frac{1}{2} . . . . [∵ m ≠ \frac{1}{2}]\)

    (14, 0) বিন্দুগামী এবং 1/2 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 0 = 1/2(x – 14)
    বা, x – 2y = 14
    Ans: প্রতিফলিত রশ্মির সমীকরণ x – 2y = 14

    25. একটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজের দুটি বাহুর সমীকরণ হয়, 7x – y + 3 = 0 ও x + y – 3 = 0 এবং তার তৃতীয় বাহুটি (1, -10) বিন্দুগামী। তৃতীয় বাহুটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, ABC সমদ্বিবাহু ত্রিভুজের AB ও AC বাহু দুটি সমান।
    AB ও AC বাহুর সমীকরণ যথাক্রমে 7x – y + 3 = 0 ও x + y – 3 = 0
    এখানে AB ও AC বাহুর প্রবনতা যথাক্রমে 7 ও -1
    আরও ধরি তৃতীয় বাহুটির প্রবনতা m
    ∵ AB = AC
    ∴ ∠ABC = ∠ACB
    ⇒ tan∠ABC = tan∠ACB

    \(⇒ \left| \frac{m – 7}{1 + 7m} \right| = \left| \frac{m + 1}{1 – m} \right| \\⇒ \frac{m – 7}{1 + 7m} = ±\frac{m + 1}{1 – m}\) (+) চিহ্ন ধরে, \(\\\quad \frac{m – 7}{1 + 7m} = \frac{m + 1}{1 – m}\)

    ⇒ m – m2 – 7 + 7m = m + 1 + 7m2 + 7m
    ⇒ – m2 – 7 = 1 + 7m2
    ⇒ – 8m2 = 8
    ⇒ m2 = -1
    বা, m = ±√-1
    এটি একটি অবাস্তব সংখ্যা।
    ∴ m ≠ ±√-1

    (-) চিহ্ন ধরে, \(\\\quad \frac{m – 7}{1 + 7m} = -\frac{m + 1}{1 – m}\)

    ⇒ (m – 7)(1 – m) = -(1 + 7m)(m + 1)
    ⇒ m – m2 – 7 + 7m = -m – 1 – 7m2 – 7m
    ⇒ 6m2 + 16m – 6 = 0
    ⇒ 3m2 + 8m – 3 = 0
    ⇒ 3m2 + 9m – m – 3 = 0
    ⇒ 3m(m + 3) – 1(m + 3) = 0
    ⇒ (m + 3)(3m – 1) = 0
    ∴ m = -3, 1/3
    (1, -10) বিন্দুগামী ও -3 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y + 10 = -3(x – 1)
    বা, 3x + y + 7 = 0
    আবার, (1, -10) বিন্দুগামী ও 1/3 প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y + 10 = 1/3(x – 1)
    বা, x – 3y = 31
    Ans: তৃতীয় বাহুটির সমীকরণ:
    3x + y + 7 = 0 অথবা x – 3y = 31

    বর্ণনামূলক প্রশ্নাবলি
    প্রতিটি প্রশ্নের মান 4 

    1. (7, 9) ও (-1, -7) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশ যে বিন্দুতে 3 : 5 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত হয় সেই বিন্দুগামী এবং ওই রেখাংশের ওপর লম্বভাবে অবস্থিত সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো। মূলবিন্দু থেকে নির্ণেয় সরলরেখার দূরত্ব কত?

    Solution: (7, 9) ও (-1, -7) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশ যে বিন্দুতে 3 : 5 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত হয় সেই বিন্দুর স্থানাঙ্ক
    = (7.5+(-1).3/5+3, 9.5+(-7).3/5+3)
    = (35-3/8, 45-21/8) = (4, 3)
    (7, 9) ও (-1, -7) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবনতা
    = -7-9/-1-7 = 2
    ∴ নির্নেয় লম্ব সরলরেখার প্রবনতা = –1/2
    নির্নেয় সরলরেখাটি (4, 3) বিন্দুগামী
    ∴ লম্ব সরলরেখাটির সমীকরণ:
    y – 3 = –1/2(x – 4)
    বা, 2y – 6 = -x + 4
    বা, x + 2y – 10 = 0
    মূলবিন্দু থেকে x + 2y – 10 = 0 সরলরেখার দূরত্ব

    \(= \frac{|0 + 2.0 – 10|}{\sqrt{1^2 + 2^2}}\\= \frac{10}{\sqrt{5}}= 2√5\) একক

    Ans: নির্নেয় লম্ব সরলরেখার সমীকরণ x + 2y – 10 = 0;
    মূলবিন্দু থেকে নির্ণেয় সরলরেখার দূরত্ব 2√5 একক

    2. P, Q, R বিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (-7, 5), (3, 8), (-5, 13) হলে এবং RN রেখা PQ-এর ওপর লম্ব এবং RT রেখা PQ-এর সমান্তরাল হলে RN এবং RT-এর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: P, Q, R বিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (-7, 5), (3, 8), (-5, 13)
    ∴ PQ সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 8/8 – 5  = x – 3/3 + 7
    বা, y – 8/3  = x – 3/10
    বা, 3x – 10y + 71 = 0
    PQ-এর ওপর লম্ব যে কোনো সরলরেখার সমীকরণঃ
    10x + 3y + k = 0
    সরলরেখাটি R(-5, 13) বিন্দুগামী,
    ∴ 10×(-5) + 3×13 + k = 0
    বা, k = 11
    ∴ RN সরলরেখার সমীকরণ:
    10x + 3y + 11 = 0
    আবার PQ-এর সমান্তরাল যে কোনো সরলরেখার সমীকরণঃ 3x – 10y + p = 0 
    সরলরেখাটি R(-5, 13) বিন্দুগামী,
    ∴ 3×(-5) – 10×13 + p = 0
    বা, -15 – 130 + p = 0
    বা, p = 145
    ∴ RT সরলরেখার সমীকরণ 3x – 10y + 145 = 0
    Ans: RN সরলরেখার সমীকরণ 10x + 3y + 11 = 0;
    RT সরলরেখার সমীকরণ 3x – 10y + 145 = 0

    3. A(4, 6) , B(- 1, 3) এবং C(2, – 2) তিনটি প্রদত্ত বিন্দু। নিম্নলিখিতগুলি নির্ণয় করো:
    (i) A থেকে BC-র ওপর লম্বের সমীকরণ।
    (iI) A, B, C থেকে সমদূরবর্তী বিন্দুর স্থানাঙ্ক এবং ওই বিন্দু থেকে A, B, C-এর দূরত্ব।

    (i) Solution: . A, B এবং C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (4, 6), (- 1, 3) এবং (2, – 2)
    ∴ BC সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y + 2}{-2 – 3}= \frac{x – 2}{2 + 1}\\⇒ \frac{y + 2}{-5} = \frac{x – 2}{3}\\⇒ 5x + 3y – 4 = 0\)

    BC-এর ওপর লম্ব যে কোনো সরলরেখার সমীকরণঃ
    3x – 5y + k = 0
    সরলরেখাটি (4, 6) বিন্দুগামী,
    ∴ 3×4 – 5×6 + k = 0
    বা, k = 18
    ∴ A থেকে BC-র ওপর লম্বের সমীকরণঃ
    3x – 5y + 18 = 0
    Ans: A থেকে BC-র ওপর লম্বের সমীকরণ 3x – 5y + 18 = 0

    (ii) Solution: ধরি, A, B, C থেকে সমদূরবর্তী বিন্দু P-এর স্থানাঙ্ক (h, k)
    ∴ AP = BP = CP
    AP = BP
    বা, (AP)2 = (BP)2
    বা, (h – 4)2 + (k – 6)2 = (h + 1)2 + (k – 3)2
    বা, h2 – 8h + 16 + k2 – 12k + 36 = h2 + 2h + 1 + k2 – 6k + 9
    বা, – 10h – 6k + 42 = 0
    বা, 5h + 3k – 21 = 0 . . .  (i)

    আবার, BP = CP
    বা, (BP)2 = (CP)2
    বা, (h + 1)2 + (k – 3)2 = (h – 2)2 + (k + 2)2
    বা, h2 + 2h + 1 + k2 – 6k + 9 = h2 – 4h + 4 + k2 + 4k + 4
    বা, 6h – 10k + 2 = 0 
    বা, 3h – 5k + 1 = 0 . . .  (ii)
    (i) ও (ii)-এর ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{h}{3-105} = \frac{k}{-63-5}= \frac{1}{-25-9}\\⇒\frac{h}{-102} = \frac{k}{-68}= \frac{1}{-34}\\⇒\frac{h}{3} = \frac{k}{2}= 1\)

    ∴ h = 3, k = 2
    ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (3, 2)

    (3, 2) বিন্দু থেকে A, B, C-এর দূরত্ব

    \(=\sqrt{(3+1)^2+(2-3)^2}= \sqrt{17}\)একক

    Ans: A, B, C থেকে সমদূরবর্তী বিন্দুর স্থানাঙ্ক (3, 2) এবং ওই বিন্দু থেকে A, B, C-এর দূরত্ব √17 একক।

    4. (2, 1) বিন্দুগামী ও 2x + 4y = 7 সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো। x -অক্ষ, y-অক্ষ, প্রদত্ত ও নির্ণেয় সরলরেখার দ্বারা উৎপন্ন ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।
    Solution:

    Y B D X O     C A

    2x + 4y = 7 সরলরেখার সমান্তরাল যেকোনো সরলরেখার সমীকরণ 2x + 4y = k
    সরলরেখাটি (2, 1) বিন্দুগামী।
    ∴ 2×2 + 4×1 = k
    বা, k = 8
    নির্নেয় সরলরেখার সমীকরণ:
    2x + 4y = 8
    ⇒ x + 2y = 4
    2x + 4y = 7 সরলরেখার ছেদিতাংশ আকার হলো:

    \(⇒ \frac{x}{\frac{7}{2}} + \frac{y}{\frac{7}{4}} = 1 . . .(i)\)

    (i) নং সরলরেখা x ও y অক্ষকে যথাক্রমে A(7/2, 0) ও B(0, 7/4) বিন্দুতে ছেদ করে।
    ∴ AOB ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল
    = 1/2×7/2×7/4
    = 49/16 বর্গএকক
    x + 2y = 4 সরলরেখার ছেদিতাংশ আকার হলো:

    \(⇒ \frac{x}{4} + \frac{y}{2} = 1 . . . (ii)\)

    (ii) নং সরলরেখা x ও y অক্ষকে যথাক্রমে C(4, 0) ও D(0, 2) বিন্দুতে ছেদ করে।
    ∴ COD ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল
    = 1/2×4×2 = 4 বর্গএকক
    সমান্তরাল সরলরেখার দ্বারা উৎপন্ন ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল
    = △AOB -এর ক্ষেত্রফল – △COD -এর ক্ষেত্রফল
    = 4 – 49/16 = 64-49/16 = 15/16 বর্গএকক
    Ans: সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ:
    x + 2y = 4
    সরলরেখার দ্বারা উৎপন্ন ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল 15/16 বর্গএকক

    5. (2, 7), (-6, 1) এবং (4, -5) বিন্দু তিনটির সংযোগে উৎপন্ন ত্রিভুজের লম্ববিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।
    Solution:

    E A B      D   C

    ধরি,ABC ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দু A, B এবং C-এর স্থানাঙ্ক (2, 7), (-6, 1) এবং (4, -5)
    আরও ধরি, A বিন্দু থেকে BC বাহুর ওপর AD লম্ব এবং B বিন্দু থেকে CA বাহুর ওপর BE লম্ব যা পরস্পরকে O বিন্দুতে ছেদ করেছে।
    সুতরাং ত্রিভুজটির লম্ববিন্দু হবে O(h, k)।
    AC-এর প্রবণতা = -5-7/4-2 = -12/2 = 6
    BC-এর প্রবণতা = -5-1/4+6 = -6/10 = -3/5
    BO-এর প্রবণতা =k-1/h+6
    OD বা AD -এর প্রবণতা = k-7/h-2
    ∴ AD ⊥ BC
    অর্থাৎ k-7/h-2×-3/5 = -1
    বা, -3k + 21 = -5h + 10
    বা, 5h – 3k + 11 = 0 . . .  (i)
    এবং BO ⊥ AC
    অর্থাৎ k-1/h+6×6 = -1
    বা, 6k – 6 = h + 6
    বা, h – 6k + 12 = 0
    বা, h = 6k – 12 . . .  (ii)
    (i) নং সমীকরণে h = 6k – 12 বসিয়ে পাই,
    5(6k – 12) – 3k + 11 = 0
    বা, 27k = 49
    বা, k = 49/27
    ∴ h = 6×49/27 – 12 = 98/9 – 12 = 98-108/9 = –10/9
    O বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-10/9, 49/27)
    Ans: লম্ববিন্দুর স্থানাঙ্ক  (-10/9, 49/27)

    6. একটি ত্রিভুজের দুটি শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (-2, 3) ও (5, -1); যদি ত্রিভুজটির লম্ববিন্দু মূলবিন্দুতে হয়, তবে ত্রিভুজটির তৃতীয় শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, ABC ত্রিভুজের দুটি শীর্ষবিন্দু A(- 2, 3), B(5, – 1) ও লম্ববিন্দু O(0, 0) এবং তৃতীয় শীর্ষবিন্দু C -এর স্থানাঙ্ক (h, k)
    AO -এর প্রবণতা = 3-0/-2-0 = –3/2
    BO -এর প্রবণতা = 0+1/0-5 = –1/5
    AC -এর প্রবণতা = k-3/h+2
    BC -এর প্রবণতা = k+1/h-5
    লম্ববিন্দু মূলবিন্দু।
    ∴ AO ⊥ BC এবং BO ⊥ AC
    অর্থাৎ –3/2×k+1/h-5 = -1
    বা, -3k – 3 = -2h + 10
    বা, 2h – 3k – 13 = 0 . . .  (i)
    এবং –1/5×k-3/h+2 = -1
    বা, -k + 3 = -5h – 10
    বা, 5h – k + 13 = 0
    বা, k = 5h + 13 . . .  (ii)
    (i) নং সমীকরণে k = 5h + 13 বসিয়ে পাই,
    2h – 3(5h + 13) – 13 = 0
    বা, -13h – 52 = 0
    বা, h = – 4
    ∴ k = 5×(-4) + 13 = -7
    C -এর স্থানাঙ্ক (-4, -7)
    Ans: ত্রিভুজটির তৃতীয় শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-4, -7)

    7. একটি সামান্তরিকের দুটি সংলগ্ন বাহুর সমীকরণ 4x + 5y = 0 এবং 7x + 2y = 0 যদি সামান্তরিকটির একটি কর্ণের সমীকরণ 11x + 7y = 9 হয়, তবে অন্য কর্ণটির সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution:

    x-y+5=0 D  7x+2y=0  C A  7x+2y=0  B

    ধরি, ABCD সামান্তরিকের,
    AB: 7x + 2y = 0 . . . (i)
    BC: 4x + 5y = 0 . . . (ii)
    (i) ও (ii) -এর ছেদবিন্দুর(B) স্থানাঙ্ক (0, 0)
    স্পষ্টতই, 11x + 7y = 9 সরলরেখাটি B(0, 0) বিন্দুগামী নয়।
    ∴ AC কর্ণের সমীকরণঃ
    11x + 7y = 9 . . . (iii)
    (i) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু:
    (iii) নং-এ x = –2y/7 বসিয়ে পাই,
    11×(-2y/7) + 7y = 9
    বা, -22y + 49y = 63
    বা, 27y = 63
    বা, y = 7/3
    ∴ x = –2/7×7/3 = –2/3
    (i) ও (iii) -এর ছেদবিন্দুর(A) স্থানাঙ্ক (-2/3, 7/3)
    (ii) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু:
    (iii) নং-এ x = –5y/4 বসিয়ে পাই,
    11×(-5y/4) + 7y = 9
    বা, -55y + 28y = 36
    বা, -27y = 36
    বা, y = 4/3
    ∴ x = –5/4×-4/3 = 5/3
    (ii) ও (iii) -এর ছেদবিন্দু(C) স্থানাঙ্ক = (5/3, –4/3)

    ∴ AC-এর মধ্যবিন্দু \(\left( \frac{-\frac{2}{3}+\frac{5}{3}}{2}, \frac{\frac{7}{3}-\frac{4}{3}}{2} \right) = \left( \frac{1}{2}, \frac{1}{2} \right)\)

    অপর কর্ণ(BD), AC-এর মধ্যবিন্দুগামী।
    ∴ (0, 0) ও (1/2, 1/2) বিন্দুগামী সরলরেখা(BD)-এর সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y-\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}-0}=\frac{x-\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}-0}\\⇒\frac{\frac{2y-1}{2}}{\frac{1}{2}}=\frac{\frac{2x-1}{2}}{\frac{1}{2}}\)

    ⇒ 2y – 1 = 2x – 1
    ⇒ y = x
    ⇒ x – y = 0
    Ans: অন্য কর্ণটির সমীকরণ x – y = 0

    8. 3x + 2y – 6 = 0 -এর সমান্তরাল একটি সরলরেখা x – 2y = 0 এবং y – 2x = 0 সরলরেখা দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল 21 হলে, ওই সরলরেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    3x + 2y – 6 = 0 এর সাথে সমান্তরাল যে কোনো সরলরেখার সমীকরণঃ
    3x + 2y + k = 0 . . . (i)
    অন্য সরলরেখা দুটি হল:
    x – 2y = 0 . . . (ii)
    y – 2x = 0 . . . (iii)
    (i) ও (ii)-এর ছেদবিন্দু:
    (i) নং-এ x = 2y বসিয়ে পাই,
    3.2y + 2y + k = 0
    বা,y = –k/8
    ∴ x = –k/4
    (i) ও (ii)-এর ছেদবিন্দু (-k/4, –k/8)
    (i) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু:
    (i) নং-এ y = 2x বসিয়ে পাই,
    3x + 2.2x + k = 0
    বা, x = –k/7
    ∴ y = –2k/7
    (i) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু (-k/7, –2k/7)
    (ii) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু:
    (ii) নং-এ y = 2x বসিয়ে পাই,
    x – 2.2x = 0
    বা, x = 0
    ∴ y = 0
    (ii) ও (iii)-এর ছেদবিন্দু (0, 0)
    ∴ (0, 0), (-k/4, –k/8) এবং (-k/7, –2k/7) বিন্দু তিনটি দ্বারা গঠিত ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল
    = 1/2[0 + (-k/4)(-2k/7 – 0) + (-k/7)(0(-k/8))]
    = 1/2[ 2k2/28k2/56]
    = 1/2×3k2/56
    প্রশ্নানুযায়ী,
    1/2×3k2/56 = 21
    বা, 3k2 = 21×2×56
    বা, k2 = 7×2×56
    বা, k2 = 7×2×2×4×7
    বা, k = ± 28
    Ans: সরলরেখার সমীকরণঃ
    3x + 2y ± 28 = 0

    9. 3x + 4y – 24 = 0 সরলরেখাটি y-অক্ষকে A বিন্দুতে এবং x-অক্ষকে B বিন্দুতে ছেদ করে; (0, -1) বিন্দুগামী ও x-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখাকে, AB রেখাংশের লম্বসমদ্বিখন্ডক C বিন্দুতে ছেদ করে। প্রমাণ করো যে, ∠ACB = 1 সমকোণ।
    Solution:

    3x+4y-24=0 A B C(0,-1) Y X O
    \(\quad 3x + 4y – 24 = 0\\⇒\frac{x}{8} + \frac{y}{6} = 1\)

    সরলরেখাটি y-অক্ষকে A(0, 6) বিন্দুতে এবং x-অক্ষকে B(8, 0) বিন্দুতে ছেদ করে।
    AB রেখাংশের মধ্যবিন্দু (8+0/2, 0+6/2) বা, (4, 3)
    AB রেখাংশের লম্বসমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ 4x – 3y + k = 0
    এটি (4, 3) বিন্দুগামী।
    ∴ 4.4 – 3.3 + k = 0
    বা, k = -7
    ∴ AB রেখাংশের লম্বসমদ্বিখন্ডকের সমীকরণ 4x – 3y – 7 = 0 . . . (i)
    (0, – 1) বিন্দুগামী ও x-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ:
    y = -1 . . . (ii)
    (i) ও (ii)-এর ছেদবিন্দু(C):
    (ii) নং-এ y = -1 বসিয়ে পাই,
    4x – 3.(-1) – 7 = 0
    বা, 4x = 4
    বা, x = 1
    ∴ C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1, – 1)
    AC -এর প্রবণতা = 6+1/0-1 = -7এবং
    BC -এর প্রবণতা = 0+1/8-1 = 1/7
    ∴ AC -এর প্রবণতা×BC -এর প্রবণতা = -7×1/7 = -1
    ∴ ∠ACB = 90° (প্রমাণিত)

    10. দেখাও যে, x -অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণে নত সরলরেখার সমান্তরাল দিকে পরিমিত (x0, y0) বিন্দু থেকে ax + by + c = 0 সরলরেখার দূরত্ব হয়, \(-\frac{ax_0 + by_0 + c}{acos θ + bsin θ}\)

    Solution: (x0, y0) বিন্দুগামী এবং x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণে নত যে কোনো সরলরেখার সমীকরণঃ

    \(\quad y – y_0 = tan θ(x – x_0) . . . (i)\\⇒\frac{x-x_0}{cos θ}=\frac{y-y_0}{sin θ}= r (let)\\∴ x= x_0 + rcos θ ;\quad y= y_0 + rsin θ\)

    ∴ ( x0 + rcos θ , y0 + rsin θ) বিন্দুটি (i) নং সরলরেখার ওপর অবস্থিত।
    আরও ধরি, (i) নং সরলরেখা এবং ax + by + c = 0 এর ছেদবিন্দু (x0 + rcos θ , y0 + rsin θ)
    ∴ a(x0 + rcos θ) + b(y0 + rsin θ) + c = 0
    বা, arcos θ + brsin θ = – ax0 – by0 – c
    বা, r(acos θ + bsin θ) = – (ax0 + by0 + c)
    বা, r = –ax0 + by0 + c/acos θ + bsin θ
    (x0, y0) এবং (x0 + rcos θ , y0 + rsin θ) এর মধ্যে দূরত্ব

    \( =\sqrt{(x_0+ rcos θ-x_0)^2+(y_0+ rsin θ-y_0)^2}\\=\sqrt{r^2cos^2θ+ r^2sin^2θ}\\=\sqrt{r^2(cos^2θ+ r^2sin^2θ)}\\=\sqrt{r^2}=r\\=-\frac{ax_0 + by_0 + c}{acos θ + bsin}\) Ans: নির্নেয় দূরত্ব = \(-\frac{ax_0 + by_0 + c}{acos θ + bsin}\)

    11. দেখাও যে, (a + b)x + (a – b)y – 2ab = 0, (a – b)x + (a + b)y – 2ab = 0 এবং x + y = 0 রেখা তিনটি দ্বারা গঠিত ত্রিভুজটি সমদ্বিবাহু এবং তার শীর্ষকোণ 2tan-1|a/b|

    Solution: সরলরেখা তিনটির সমীকরণ:
    (a + b)x + (a – b)y – 2ab = 0 . . . (i)
    (a – b)x + (a + b)y – 2ab = 0 . . . (ii) এবং
    x + y = 0 . . . (iii)
    তিনটি সরলরেখার প্রবনতা যথাক্রমে m1= (a + b)/(a – b), m2= (a – b)/(a + b) এবং m3= -1
    (ii) ও (iii) নং সরলরেখার মধ্যবর্ত্তী কোণ θ1 হলে,

    \(\quad tanθ_1 = \left| \frac{\frac{-(a – b)}{a+b}+1}{1+\frac{(a – b)}{a+b}} \right|\\⇒tanθ_1 = \left| \frac{\frac{-a + b+a+b}{a+b}}{\frac{a + b + a – b}{a+b}} \right|\\⇒tanθ_1 = \left| \frac{2b}{2a} \right|\\⇒tanθ_1 = \left| \frac{b}{a} \right|\\⇒θ_1 = tan^{-1}\left| \frac{b}{a} \right|\)

    (i) ও (iii) নং সরলরেখার মধ্যবর্ত্তী কোণ θ2 হলে,

    \(\quad tanθ_2 = \left| \frac{\frac{-(a+ b)}{a-b}+1}{1+\frac{(a + b)}{a-b}} \right|\\⇒tanθ_2 = \left| \frac{\frac{-a – b+a-b}{a-b}}{\frac{a – b + a + b}{a-b}} \right|\\⇒tanθ_2 = \left| \frac{-2b}{2a} \right|\\⇒tanθ_2 = \left| -\frac{b}{a} \right|\\⇒tanθ_2 = \left|\frac{b}{a} \right|\\⇒θ_2 = tan^{-1}\left| \frac{b}{a} \right|\)

    ∴ θ1 = θ2 = tan-1|b/a|
    ∴ ত্রিভুজটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ।
    সমদ্বিবাহু ত্রিভুজের সমান কোন দুটি হল tan-1|b/a|
    ∴ ত্রিভুজের তৃতীয় কোণটি হল
    = π – 2tan-1|b/a|
    = 2(π/2 – tan-1|b/a|)
    = 2cot-1|b/a|
    = 2tan-1|a/b|
    ∴ ত্রিভুজটির শীর্ষকোণ 2tan-1|a/b| (Proved)

    12. (3, 2) বিন্দুগামী এবং x = 2y + 4 সরলরেখার সঙ্গে 45° কোণে নত সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: (3, 2) বিন্দুগামী এবং m প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 2 = m(x – 3) . . . (i)
    x = 2y + 4 সরলরেখার প্রবনতা 1/2

    \(∴ tan45° = \left| \frac{m-\frac{1}{2}}{1+m.\frac{1}{2}} \right|\\⇒1 =\left| \frac{2m-1}{2+m} \right|\\⇒\frac{2m-1}{2+m}=±1\\⇒(2m-1)=±(2+m)\)

    (+) চিহ্ন ধরে পাই,
    2m – 1 = (2 + m)
    বা, m = 3
    ∴ সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 2 = 3(x – 3)
    বা, 3x – y = 7 
    (-) চিহ্ন ধরে পাই,
    2m – 1 = -(2 + m)
    বা, 3m = -1
    বা, m = – 1/3
    ∴ সরলরেখার সমীকরণ:
    y – 2 = –1/3(x – 3)
    বা, 3y – 6 = – x + 3
    বা, x + 3y = 9
    Ans: সরলরেখার সমীকরণ:
    3x – y = 7 এবং x + 3y = 9

    13. মূলবিন্দুগামী এবং x + y + √3(y – x) = a সরলরেখার সঙ্গে 75° কোণ উৎপন্ন করে এমন সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি নির্নেয় সরলরেখার প্রবনতা m
    ∴ m প্রবনতাবিশিষ্ট এবং  মূলবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:
    y = mx . . . (i)
    প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণ:
    x + y + √3(y – x) = a
    বা, (√3 + 1)y – (√3 – 1)x = a . . . (ii)
    (ii) নং সরলরেখার প্রবনতা
    = √3 – 1/√3 + 1
    = (√3 – 1)2/(√3 + 1)(√3-1)
    = 3+1-2√3/3 – 2
    = 2 – √3 = tan 15°
    প্রদত্ত সরলরেখা x অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে 15° কোণ উৎপন্ন করে।
    আবার (i) নং সরলরেখা (ii) নং সরলরেখার সঙ্গে 75° কোণ উৎপন্ন করে।
    ∴ (i) নং সরলরেখা x অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে (15° ± 75°) বা 90° বা -60°কোণ উৎপন্ন করে।
    প্রবনতা m = tan90° = ∞ হলে,
    (i) নং সরলরেখার সমীকরণ হয়
    y = ∞x
    বা, x = 0
    আবার প্রবনতা m = tan(-60°) = -tan60° = -√3 হলে,
    (i) নং সরলরেখার সমীকরণ হয়
    y = -√3x
    বা, √3x + y = 0
    Ans: নির্নেয় সমীকরণঃ
    x = 0 এবং √3x + y = 0

    14. (-2, 5) বিন্দুগামী দুটি সরলরেখার মধ্যে একটি x – y + 5 = 0 সরলরেখার সঙ্গে tan-13/4এবং প্রদত্ত রেখাটি অন্যটির সঙ্গে tan-12/3কোণ উৎপন্ন করে। সরলরেখা দুটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: (-2, 5) বিন্দুগামী এবং m প্রবণতা বিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণঃ
    y – 5 = m(x + 2)
    x – y + 5 = 0 সরলরেখার প্রবণতা 1

    \(∴ tan^{-1}\frac{3}{4} = tan^{-1}\frac{\left| 1 – m \right|}{1 + m}\\⇒\frac{3}{4} = \frac{\left| 1 – m \right|}{1 + m}\\⇒3(1+m)=±4(1-m)\)

    (+) চিহ্ন ধরে পাই,
    3 + 3m = 4 -4m
    বা, m = 1/7
    ∴ সরলরেখার সমীকরণঃ
    y – 5 = 1/7(x + 2)
    বা, x – 7y + 37 = 0
    (-) চিহ্ন ধরে পাই,
    3 + 3m = -(4 – 4m)
    বা, 3 + 3m = -4 + 4m
    বা, m = 7
    ∴ সরলরেখার সমীকরণঃ
    y – 5 = 7(x + 2)
    বা, 7x – y + 19 = 0
    আবার (-2, 5) বিন্দুগামী এবং n প্রবণতা বিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণঃ
    y – 5 = n(x + 2)
    x – y + 5 = 0 সরলরেখার প্রবণতা 1

    \(∴ tan^{-1}\frac{2}{3} = tan^{-1}\frac{\left| 1 – n \right|}{1 + n}\\⇒\frac{2}{3} = \frac{\left| 1 – n \right|}{1 + n}\\⇒2(1+n)=±3(1-n)\)

    (+) চিহ্ন ধরে পাই,
    2(1 + n) = 3(1 – n)
    বা, 2 + 2n = 3 – 3n
    বা, n = 1/5
    ∴ সরলরেখার সমীকরণঃ
    y – 5 = 1/5(x + 2)
    বা, x – 5y + 27 = 0
    (-) চিহ্ন ধরে পাই,
    2(1 + n) = -3(1 – n)
    বা, 2 + 2n = -3 + 3n
    বা, n = 5
    ∴ সরলরেখার সমীকরণঃ
    y – 5 = 5(x + 2)
    বা, 5x – y + 15 = 0
    Ans: সরলরেখা দুটির সমীকরণ:
    7x – y + 19 = 0 অথবা x – 7y + 37 = 0 এবং
    x – 5y + 27 = 0 অথবা 5x – y + 15 = 0

    15. একটি আয়তক্ষেত্রের একটি বাহুর সমীকরণ 4x + 7y + 5 = 0 এবং দুটি শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-3, 1) ও (1, 1); এর অন্য তিন বাহুর সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution:

    A  4x+7y+5=0   B D        C

    ধরি,ABCD আয়তক্ষেত্রের,
    AB বাহুর সমীকরণ: 4x + 7y + 5 = 0
    AB বাহুর প্রবনতা –4/7
    4x + 7y + 5 = 0 সমীকরণটি (-3, 1) দ্বারা সিদ্ধ হয়।
    ∴ AB বাহুটি (-3, 1) বিন্দুগামী।
    ∴ B শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (-3, 1)
    BC বাহুটি AB-এর উপর লম্ব এবং (-3, 1) বিন্দুগামী।
    BC বাহুর প্রবনতা m হলে,
    m×-4/7 = – 1
    বা, m = 7/4
    ∴ BC বাহুর সমীকরণ:
    y – 1 = 7/4(x + 3)
    বা, 7x – 4y + 25 = 0
    CD বাহু AB বাহুর সমান্তরাল।
    ∴ CD বাহুর প্রবনতা –4/7 এবং এটি (1, 1) বিন্দুগামী।
    ∴ CD বাহুর সমীকরণ:
    y – 1 = –4/7(x – 1)
    বা, 4x + 7y – 11 = 0
    DA বাহু BC বাহুর সমান্তরাল।
    ∴ DA বাহুর প্রবনতা 7/4 এবং এটি (1, 1) বিন্দুগামী।
    ∴ CD বাহুর সমীকরণ:
    y – 1 = 7/4(x – 1)
    বা, 7x – 4y – 3 = 0
    Ans: অন্য তিন বাহুর সমীকরণ হলো:
    7x – 4y + 25 = 0;
    4x + 7y – 11 = 0 এবং
    7x – 4y – 3 = 0

    16. 3x – 2y – 1 = 0 সরলরেখার সঙ্গে 45° কোণে নত দিকে (5, 3) বিন্দু থেকে প্রদত্ত সরলরেখার দূরত্ব নির্ণয় করো।

    Solution: প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণঃ
    3x – 2y – 1 = 0 . . . (i)
    ধরি, (i) নং সরলরেখার সঙ্গে 45° কোণে নত দিকে প্রদত্ত বিন্দু A(5, 3) থেকে (i) নং সরলরেখার দূরত্ব AB
    এখন, A(5, 3) থেকে প্রদত্ত সরলরেখার লম্ব দূরত্ব (AC)

    \(=\frac{\left| 3.5 – 2.3 – 1 \right|}{\sqrt{3^2 + 2^2}} = \frac{8}{\sqrt{13}}\)

    আবার ABC সমকোণী ত্রিভুজের ক্ষেত্রে ∠B = 45°
    ∴ sin45° = AC/AB
    বা, AB×1/√2 = 8/√13
    বা, AB = 8√2/√13 = 8√26/√13
    Solution: নির্ণেয় দূরত্ব 8√26/√13 একক

    17. একটি সমবাহু ত্রিভুজের একটি শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (2, 3) এবং তার বিপরীত বাহুর সমীকরণ x + y = 2 ত্রিভুজটির অন্য বাহু দুটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, (2, 3) বিন্দুগামী বাহুর প্রবনতা m
    ∴ (2, 3) বিন্দুগামী বাহুর সমীকরণ y – 3 = m(x – 2)
    x + y = 2 বাহুর প্রবনতা -1
    সমবাহু ত্রিভুজের প্রতিটি কোণ 60°
    ∴ tan60° = |m+1|/1-m
    বা, √3 = |m+1|/1-m
    বা, √3(1 – m) = |m +1|
    বা, √3(1 – m ) = ±(m +1)
    (+) চিহ্ন ধরে,
    √3(1 – m) = (m +1)
    বা, m(√3 + 1) = (√3 – 1)
    বা, m = √3 – 1/√3 + 1
    বা, m = (√3 – 1)2/(√3 + 1)(√3 – 1)
    বা, m = 4 – 2√3/3 – 1
    বা, m = 2 – √3
    (-) চিহ্ন ধরে,
    √3(1 – m) = -(m +1)
    বা, m(√3 – 1) = (√3 + 1)
    বা, m = √3 + 1/√3 – 1
    বা, m = (√3 + 1)2/(√3 – 1)(√3 + 1)
    বা, m = 4 + 2√3/3 – 1
    বা, m = 2 + √3
    ত্রিভুজটির অন্য বাহু দুটির সমীকরণ:
    y – 3 = (2 – √3)(x – 2)
    বা, y – 3 = (2 – √3)x – 4 + 2√3
    বা, (2 – √3)x – y = -3 + 4 – 2√3
    বা, (2 – √3)x – y = 1 – 2√3
    এবং
    y – 3 = (2 + √3)(x – 2)
    বা, y – 3 = (2 + √3)x – 4 – 2√3
    বা, (2 + √3)x – y = -3 + 4 + 2√3
    বা, (2 + √3)x – y = 1 + 2√3
    Ans: ত্রিভুজটির অন্য বাহু দুটির সমীকরণ:
    (2 – √3)x – y = 1 – 2√3 এবং
    (2 + √3)x – y = 1 + 2√3

    18. একটি সমকোণী সমদ্বিবাহু ত্রিভুজের অতিভুজের সমীকরণ x + y + 1 = 0 এবং তার বিপরীত শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (2, 3); ত্রিভুজটির অন্য দুই বাহুর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: সমকোণী সমদ্বিবাহু ত্রিভুজের অতিভুজের সমীকরণ x + y + 1 = 0 এবং তার বিপরীত শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (2, 3);
    ∴ (2, 3) বিন্দুগামী সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব।
    ত্রিভুজটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ।
    ∴ সরলরেখা দুটি অতিভুজের সঙ্গে 45° কোণ উৎপন্ন করে।
    x + y + 1 = 0 সরলরেখার প্রবনতা -1
    ধরি, (2, 3) বিন্দুগামী সরলরেখার প্রবনতা m
    ∴ tan45° = |m+1|/1-m
    বা, 1 = |m+1|/1-m
    বা, 1 – m = |m +1|
    বা, 1 – m = ±(m +1)
    (+) চিহ্ন ধরে,
    1 – m = (m +1)
    বা, -2m = 0
    বা, m = 0
    (-) চিহ্ন ধরে,
    1 – m = -(m +1)
    বা, m = ∞
    m = 0 হলে,
    (2, 3) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ হয়
    y – 3 = 0(x – 2)
    বা, y = 3
    m = ∞ হলে,
    (2, 3) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ
    y – 3 = ∞(x – 2)
    বা, x = 2
    Ans: ত্রিভুজটির অন্য দুই বাহুর সমীকরণ:
    y = 3 এবং x = 2

    19. কোনো আয়তক্ষেত্রের একটি কর্ণের প্রান্ত দুটির স্থানাঙ্ক (6, 1) ও (12, 9) এবং অন্য কর্ণটি x-অক্ষের সমান্তরাল। অন্য কর্ণের প্রান্তবিন্দু দুটির স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।
    Solution:

    D C(12,9) B A(6,1) Y X O

    ধরি, ABCD আয়তক্ষেত্রের AC কর্ণের প্রান্ত দুটির স্থানাঙ্ক (6, 1) ও (12, 9)
    ∴ AC-এর মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (6+12/2, 1+9/2) = (9, 5)
    আবার অন্য কর্ণ BD x-অক্ষের সমান্তরাল।
    BD কর্ণটি (9, 5) বিন্দুগামী।
    অতএব BD কর্ণটির সমীকরণ হবে y = 5
    ধরি, BD কর্ণের প্রান্তবিন্দু দুটির স্থানাঙ্ক (h, 5) এবং (k, 5)
    h+k/2 = 9
    বা, h = 18 – k
    ABCD আয়তক্ষেত্রের,
    BD = AC

    \(∴\sqrt{(h-k)^2}=\sqrt{(12-6)^2+(9-1)^2}\\⇒\sqrt{(18 – k-k)^2} = \sqrt{36+64}\)

    ⇒ (18 – 2k)2 = 100
    ⇒ 4(9 – k)2 = 100
    ⇒ (k – 9)2 = 25
    ⇒ (k – 9) = 5
    ⇒ k  = 9 + 5 = 14
    ∴ h = 18 – 14 = 4
    Ans: অন্য কর্ণের প্রান্তবিন্দু দুটির স্থানাঙ্ক (14, 5), (4, 5)

    20. দেখাও যে, y = 0, y = 2, y – √3x = 0, y + √3x = 6√3 সরলরেখা চারটি একটি বৃত্তস্থ ট্র্যাপিজিয়াম গঠন করে। ট্র্যাপিজিয়ামটির শীর্ষগুলির স্থানাঙ্ক এবং তার ক্ষেত্রফল নির্ণয় করে।

    Solution: ধরি, ABCD চতুর্ভুজের,
    AB বাহুর সমীকরণ y = 0 . . .  (i)
    BC বাহুর সমীকরণ y + √3x = 8√3 . . .  (ii)
    CD বাহুর সমীকরণ y = 2 . . .  (iii) ও 
    DA বাহুর সমীকরণ y – √3x = 0 . . .  (iv)
    এখানে AB এবং CD বাহু সমান্তরাল।
    ∴ ABCD একটি ট্র্যাপিজিয়াম।
    অতএব সরলরেখা চারটি একটি ট্র্যাপিজিয়াম গঠন করে।
    (i) ও (ii) সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:
    (ii) নং-এ y = 0 বসিয়ে পাই,
    0 + √3x = 8√3
    বা, x = 8
    ∴ B বিন্দুর স্থানাঙ্ক (8, 0)
    (ii) ও (iii) সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু: 
    (ii) নং-এ y = 2 বসিয়ে পাই,
    2 + √3x = 8√3
    বা, x = 8 – 2/√3 
    ∴ C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (8 – 2/√3, 2)
    (iii) ও (iv) সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:
    (iv) নং-এ y = 2 বসিয়ে পাই,
    2 – √3x = 0
    বা, x = 2/√3 
    ∴ D বিন্দুর স্থানাঙ্ক ( 2/√3, 2)
    (iv) ও (i) থেকে সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:
    (iv) নং-এ y = 0 বসিয়ে পাই,
    0 – √3x = 0
    বা, x = 0
    ∴ A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (0, 0)
    DA বাহুর প্রবনতা
    = (0-2)/(0-2/√3) = -2/2/√3 = √3
    ∴ tanθ1 = √3 = tan60°
    বা, θ1 = 60°
    আবার BC বাহুর প্রবনতা
    = (2-0)/(8-2/√3-8) = 2/2/√3 = -√3
    ∴ tanθ2 = -√3 = tan120°
    বা, θ2 = 120°
    ∵ ABCD চতুর্ভুজের বিপরীত কোণদ্বয়ের সমষ্টি
    = 60° + 120° = 180°
    ∴ ABCD চতুর্ভুজটি একটি বৃত্তস্থ চতুর্ভুজ।
    ∴ ABCD চতুর্ভুজটি একটি বৃত্তস্থ ট্র্যাপিজিয়াম। (Proved)
    ট্র্যাপিজিয়ামটির শীর্ষগুলির স্থানাঙ্ক হল (0, 0), (8, 0), ( 8 – 2/√3, 2) এবং ( 2/√3, 2) (Ans)
    ABCD বৃত্তস্থ ট্র্যাপিজিয়ামের,
    AB = 8 একক এবং
    CD = (8 – 2/√32/√3) = (8 – 4/√3) একক
    ∴ ABCD বৃত্তস্থ ট্র্যাপিজিয়ামের ক্ষেত্রফল
    = 1/2(8 – 4/√3 + 8)×2
    =(16 – 4/√3)
    = 4(4 – 1/√3)
    = 4/3(12 – √3) বর্গএকক (Ans)

    21. প্রমাণ করো যে, \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b}=1,\frac{x}{b} + \frac{y}{a}=1,\frac{x}{a} + \frac{y}{b}=2\) এবং \(\frac{x}{b} + \frac{y}{a}=2\)সরলরেখা চারটি দ্বারা উৎপন্ন সামান্তরিকের কর্ণ দুটি পরস্পর সমকোণে ছেদ করে।

    Solution: ধরি, AB, BC, CD ও DA বাহুর সমীকরণ যথাক্রমে

    \(\quad \frac{x}{a} + \frac{y}{b}=1,\\\quad \frac{x}{b} + \frac{y}{a}=1,\\\quad \frac{x}{a} + \frac{y}{b}=2,\\ \quad\frac{x}{b} + \frac{y}{a}=2\)

    স্পষ্টত AB ও CD এবং  BC ও DA পরস্পর সমান্তরাল সরলরেখা।
    ∴ ABCD একটি সামান্তরিক।
    ∴ AB ও CD-এর মধ্যে লম্ব দূরত্ব

    \(\quad = \frac{\left| 2-1 \right|}{\sqrt{\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}}}=\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}}}\)

    BC ও DA-এর মধ্যে লম্ব দূরত্ব

    \(\quad = \frac{\left| 2-1 \right|}{\sqrt{\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}}}=\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}}}\)

    ∴ ABCD সামান্তরিকের বিপরীত বাহুদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব সমান।
    ∴ ABCD সামান্তরিক একটি রম্বস। 
    আবার রম্বসের কর্ণদ্বয় পরস্পরকে সমকোণে ছেদ করে।
    ∴ প্রদত্ত সামান্তরিকের কর্ণ দুটি পরস্পর সমকোণে ছেদ করে। (Proved)

    22. ABCD চতুর্ভুজের AB, BC, CD ও DA বাহুর সমীকরণ যথাক্রমে x + 2y = 3, x = 1, x – 3y = 4 ও 5x + y + 12 = 0; AC এবং BD কর্ণ দুটির মধ্যবর্তী কোণ নির্ণয় করো।
    Solution:

    5x+y+12=0 x=1 A  x+2y=3   B D  x-3y=4   C

    ABCD চতুর্ভুজের,
    AB বাহুর সমীকরণ: x + 2y = 3 . . .  (i)
    BC বাহুর সমীকরণ: x = 1 . . .  (ii)
    CD বাহুর সমীকরণ: x – 3y = 4 . . .  (iii) ও 
    DA বাহুর সমীকরণ: 5x + y + 12 = 0 . . .  (iv)
    (i) ও (ii) সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:
    (i) নং-এ x = 1 বসিয়ে পাই,
    1 + 2y = 3
    বা, y = 1
    ∴ B বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1, 1)
    (ii) ও (iii) সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:
    (iii) নং-এ x = 1 বসিয়ে পাই,
    1 – 3y = 4
    বা, y = -1
    ∴ C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1, -1)
    (iii) ও (iv) সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{-36+4} = \frac{y}{-20-12}= \frac{1}{1+15}\\⇒ \frac{x}{-32} = \frac{y}{-32}= \frac{1}{16}\\⇒\frac{x}{-2} = \frac{y}{-2}= 1\)

    ∴ x = -2, y = -2
    D বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-2, -2)
    (iv) ও (i) থেকে সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{-3-24} = \frac{y}{12+15}= \frac{1}{10-1}\\⇒ \frac{x}{-27} = \frac{y}{27}= \frac{1}{9}\\⇒\frac{x}{-3} = \frac{y}{3}= 1\)

    ∴ x = -3, y = 3
    A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-3, 3)
    AC কর্ণের প্রবনতা(m1) = 3+1/-3-1 =‌ -1 এবং
    BD কর্ণের প্রবনতা (m2) = -2-1/-2-1 =‌ 1
    m1×m2 = -1×1 = -1
    ∴ AC এবং BD কর্ণ দুটির মধ্যবর্তী কোণ 90° (Ans)

    23. একটি সরলরেখা L, 5x – y = 1 সরলরেখার ওপর লম্ব। দুটি স্থানাঙ্ক অক্ষ এবং L সরলরেখা দ্বারা উৎপন্ন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল 5 বর্গএকক; L, সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, 5x – y = 1 সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার সমীকরণ:
    x + 5y = k

    \(⇒\frac{x}{k} + \frac{y}{\frac{k}{5}} = 1\)

    ∴ লম্ব সরলরেখাটি অক্ষদ্বয় থেকে যথাক্রমে k এবং k/5 একক ছেদ করে।
    প্রশ্নানুযায়ী,
    1/2. |k×k/5| = 5
    বা, |k2| = 50
    বা, k2 = 50
    ∴ k = ±5√2
    Ans: সরলরেখার সমীকরণ: x + 5y = ±5√2

    24. ABC ত্রিভুজের AB এবং AC বাহু দুটির লম্ব সমদ্বিখণ্ডক দুটির সমীকরণ যথাক্রমে, x – y + 5 = 0 এবং x + 2y = 0; A বিন্দুটি যদি (1, -2) হয়, তবে BC বাহুর সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution:

    x-y+5=0 x+2y=0C B A(1,2)

    AB এবং AC বাহুর লম্ব সমদ্বিখণ্ডক দুটির সমীকরণ যথাক্রমে
    x – y + 5 = 0 . . .  (i)এবং
    x + 2y = 0 . . .  (ii)
    ধরি, B ও C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k) ও (p, q)
    এখানে A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1, -2)
    ∴ AB-এর মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (h + 1/2, k – 2/2)
    ∴ AB-এর প্রবনতা = k + 2/h – 1
    AB-এর লম্ব সমদ্বিখণ্ডকের প্রবনতা 1
    k + 2/h – 1×1 = -1
    বা, k + 2 = – h + 1
    বা, h + k + 1 = 0 . . .  (iii)
    আবার (h + 1/2, k – 2/2) বিন্দুটি (i) নং সরলরেখার উপর অবস্থিত। 
    h + 1/2k – 2/2 + 5 = 0
    বা, h + 1 – k + 2 + 10 = 0
    বা, h – k + 13 = 0 . . .  (iv)
    (iii) + (iv) করে পাই,
    h + k + 1 + h – k + 13 = 0
    বা, 2h = -14
    বা, h = -7
    (iii) থেকে পাই,
    -7 + k + 1 = 0
    বা, k = 6
    ∴ B বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-7, 6)
    পুনরায় AC-এর মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (p + 1/2, q – 2/2)
    ∴ AC-এর প্রবনতা = q + 2/p – 1
    AC-এর লম্ব সমদ্বিখণ্ডকের প্রবনতা –1/2
    q + 2/p – 1×(-1/2) = -1
    বা, q + 2 = 2(p – 1)
    বা, 2p – q – 4 = 0 . . .  (v)
    আবার (p + 1/2, q – 2/2) বিন্দুটি (ii) নং সরলরেখার উপর অবস্থিত। 
    p + 1/2 + 2×q – 2/2 = 0
    বা, p + 1 + 2q – 4 = 0
    বা, p + 2q – 3 = 0 . . .  (vi)
    (v)×2 + (vi) করে পাই,
    2(2p – q – 4) + p + 2q – 3 = 0
    বা, 4p – 2q – 8 + p + 2q – 3 = 0
    বা, 5p – 11 = 0
    বা, p = 11/5
    (v) থেকে পাই,
    11/5 – q – 4 = 0
    বা, q = 22/5 – 4
    বা, q = 2/5
    ∴ C বিন্দুর স্থানাঙ্ক (11/5, 2/5)
    BC বাহুর সমীকরণ:

    \(\frac{y – \frac{2}{5}}{\frac{2}{5} – 6} = \frac{x – \frac{11}{5}}{\frac{11}{5} + 7}\\⇒\frac{5y – 2}{2 – 30} = \frac{5x – 11}{11 + 35}\\⇒\frac{5y – 2}{-28} = \frac{5x – 11}{46}\\⇒\frac{5y – 2}{-14} = \frac{5x – 11}{23}\)

    বা, 115y – 46 = -70x + 154
    বা, 70x + 115y = 200
    বা, 14x + 23y = 40
    Ans: BC বাহুর সমীকরণ: 14x + 23y = 40

    25. একটি আলোকরশ্মি (4, 5) বিন্দু থেকে এসে x-অক্ষের ওপর A বিন্দুতে প্রতিফলিত হয়ে (10, 5) বিন্দুগামী হয়। A বিন্দুর স্থানাঙ্ক এবং প্রতিফলিত রশ্মির সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution:

    C(10,5) B(4,5) Y O X A

    ধরি, আলোকরশ্মি B(4, 5) বিন্দু থেকে এসে x-অক্ষের ওপর A(h, 0) বিন্দুতে প্রতিফলিত হয়ে C(10, 5) বিন্দুগামী হয় এবং প্রতিফলিত রশ্মি(AC) x-অক্ষের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করে।
    ∴ আপতিত রশ্মি(BA) x-অক্ষের সঙ্গে (π – θ) কোণ উৎপন্ন করে।
    আপতিত রশ্মি BA-এর প্রবনতা
    tan(π – θ) = 5 – 0/4 – h
    বা, -tanθ = 5/4 – h
    বা, tanθ = 5/h-4  . . .  (i)
    প্রতিফলিত রশ্মি BC-এর প্রবনতা
    tanθ = 5 – 0/10 – h = 5/10 – h . . .  (ii)
    (i) ও (ii) থেকে পাই, 
    5/h-4 = 5/10 – h
    বা, h – 4 = 10 – h
    বা, h = 7
    ∴ প্রতিফলিত রশ্মি BC-এর সমীকরণ: 
         y – 5/5 – 0 = x – 10/10 – 7
    বা, y – 5/5 = x – 10/3
    বা, 5x – 50 = 3y – 15
    বা, 5x – 3y = 35
    Ans: A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (7,0) এবং
    প্রতিফলিত রশ্মির সমীকরণ: 5x – 3y = 35

  • Straight Line SEMESTER-2 সরলরেখা

    Straight Line SEMESTER-2 সরলরেখা

    Straight Line SEMESTER-2 সরলরেখা

    Straight Line SEMESTER-2 সরলরেখা

    UNIT 2
    CHAPTER 2
    SEMESTER-2
    Straight Line সরলরেখা

    SEMESTER-2 সরলরেখা

    সংক্ষিপ্ত প্রশ্নাবলি
    প্রতিটি প্রশ্নের মান 2

    1. কোনো সরলরেখার প্রবণতা বলতে কী বোঝ?
    Ans: কোনো সরলরেখা x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে যে কোণ করে তার tan-এর মানকে সরলরেখার প্রবণতা (gradient) বা নতিমাত্রা (slope) বলে;
    যদি কোনো সরলরেখা x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করে, তবে তার প্রবণতা হবে m = tanθ

    2. (i) মূলবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণকে এবং
    (ii) x-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণকে x/a + y/b = 1 আকারে প্রকাশ করা যায় কি না যুক্তিসহ বলো।

    (i) Solution: মূলবিন্দুগামী সরলরেখার ক্ষেত্রে c = 0
    ∴ মূলবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ হয়
     y = mx
    বা, mx – y = 0
    mx – y = 0 সরলরেখাকে x/a + y/b = 1 আকারে প্রকাশ করলে,
    y/0 হয় যা অসংজ্ঞাত।
    তাই মূলবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণকে x/a + y/b = 1 আকারে প্রকাশ করা যায় না।

    (ii) Solution: x-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণ

    \(\quad y = b\\⇒ 0.x + y = b\\⇒ \frac{x}{\frac{b}{0}}+ \frac{y}{b} = 1 \)

    y = b সরলরেখাকে x/a + y/b = 1 আকারে প্রকাশ করলে a = b/0 হয় যা অসংজ্ঞাত।
    তাই x-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার সমীকরণকে x/a + y/b = 1 আকারে প্রকাশ করা যায় না।

    SEMESTER-2
    সূচিপত্র

    👉 UNIT-1       বীজগণিত

    👉 UNIT-2       স্থানাঙ্ক জ্যামিতি (দ্বিমাত্রিক)

    👉 UNIT-3       পরিসংখ্যানবিদ্যা ও সম্ভাবনা

    • 1. চিত্রের মাধ্যমে রাশিতথ্যের উপস্থাপনা
    • 2. কেন্দ্রীয় প্রবণতার পরিমাপ
    • 3. বিস্তৃতির পরিমাপ
    • 4. সম্ভাবনা তত্ত্ব

    3. 3x + 4y – 12 = 0 সরলরেখা অক্ষ দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল (বর্গএককে) নির্ণয় করো।
    Solution: প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণের ছেদিতাংশ আকার হল:
    3x + 4y – 12 = 0
    বা, x/4 + y/3 = 1 
    প্রদত্ত সরলরেখাটি x ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে 4 একক ও 3 একক ছেদ করে।
    স্থানাঙ্ক অক্ষদ্বয় ও প্রদত্ত সরলরেখা দ্বারা উৎপন্ন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল
    = 1/2×|4×3| = 6 বর্গএকক।
    Ans: ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল = 6 বর্গএকক

    4. x অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে 45° কোণে নত যে সরলরেখাটি y-অক্ষকে (0, 3) বিন্দুতে ছেদ করে তার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: x অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে 45° কোণে নত সরলরেখার প্রবনতা (m)
    = tan 45°=1
    এবং সরলরেখাটি y অক্ষ থেকে 3 একক ছেদ করে।
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
    y = 1.x + 3
    বা, x – y + 3 = 0
    Ans: নির্নেয় সমীকরণ: x – y + 3 = 0

    5. 2x – 3y + 5 = 0 সরলরেখার নতিমাত্রা এবং y-অক্ষে ছেদিতাংশ নির্ণয় করো।

    Solution: প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণের প্রবনতা-ছেদিতাংশ আকার হল:
    2x – 3y + 5 = 0
    বা, 3y = 2x + 5
    বা, y = 2/3x + 5/3
    Ans: সরলরেখার নতিমাত্রা 2/3
    এবং y-অক্ষে ছেদিতাংশ 5/3 একক

    6. একটি সরলরেখার x -অক্ষের ও y-অক্ষের ওপর ছেদিতাংশ যথাক্রমে (-4) ও 6 একক হলে সরলরেখাটির সমীকরণ কী হবে?

    Solution: ধরি, সরলরেখাটির সমীকরণের ছেদিতাংশ আকার হল:

    \(\quad \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    সরলরেখার x -অক্ষের ও y-অক্ষের ওপর ছেদিতাংশ যথাক্রমে (-4) ও 6 একক
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:

    \(\quad \frac{x}{-4}+\frac{y}{6}=1\)

    বা, 3x – 2y = – 12
    বা, 3x – 2y + 12 = 0
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ 3x – 2y + 12 = 0

    7. 3x + 2y = 8 সরলরেখাটির নতিমাত্রা এবং y-অক্ষের ওপর ছেদিতাংশ কত?

    Solution: প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণের প্রবনতা-ছেদিতাংশ আকার হল:
    3x + 2y = 8
    বা, 2y = -3x + 8
    বা, y = –3/2x + 4
    Ans: সরলরেখাটির নতিমাত্রা –3/2 এবং
    y-অক্ষের ওপর ছেদিতাংশ 4 একক

    8. (3, -√3) ও (√3 , -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার নতিমাত্রা কত?

    Solution: (3, -√3) ও (√3 , -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার নতিমাত্রা
    = -1 + √3/√3 – 3
    = -1 + √3/√3(1 – √3)
    = –(1 – √3)/√3(1 – √3)
    = –1/√3
    Ans: সরলরেখার নতিমাত্রা –1/√3

    9. 3x + 4y + 15 = 0 সরলরেখার মূলবিন্দু থেকে দূরত্ব কত?
    Solution:

    Solution: প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণের অভিলম্ব আকার হল: \(\quad 3x + 4y + 15 = 0\\⇒\frac{3}{\sqrt{3^2+4^2}}.x + \frac{4}{\sqrt{3^2+4^2}}.y + \frac{15}{\sqrt{3^2+4^2}} = 0\\⇒\frac{3}{5}x + \frac{4}{5}y + \frac{15}{5}= 0\\⇒\frac{3}{5}x + \frac{4}{5}y + 3= 0\)Ans: সরলরেখাটির মূলবিন্দু থেকে দূরত্ব 3 একক।

    10. (-3, -4) ও (2, 5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: (-3, -4) ও (2, 5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ
    y + 4/-4 – 5 = x + 3/-3 – 2
    বা, y + 4/-9 = x + 3/-5
    বা, y + 4/9 = x + 3/5
    বা, 9x + 27 = 5y + 20
    বা, 9x – 5y + 7 = 0
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ 9x – 5y + 7 = 0

    11. যে সরলরেখার নতিমাত্রা 1 এবং x-অক্ষের ওপর ছেদিতাংশ (-3) একক সেটি নির্ণয় করো। 

    Solution: প্রদত্ত সরলরেখার নতিমাত্রা 1 এবং সরলরেখাটি (-3, 0) বিন্দুগামী।
    ধরি প্রদত্ত সরলরেখার সমীকরণ y = x + c 
    ∵ সরলরেখাটি (-3, 0) বিন্দুগামী।
      ∴ 0 = -3 + c
    বা, c = 3
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ
         y = x + 3
    বা, x – y + 3 = 0 
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ x – y + 3 = 0

    12. (1, -2) বিন্দুগামী যে সরলরেখাটি x এবং y-অক্ষে সমান ছেদিতাংশ সৃষ্টি করে তার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সরলরেখাটি x এবং y-অক্ষ থেকে a একক ছেদ করে।

    ∴ সরলরেখার সমীকরণ হবে \(\frac{x}{a}+\frac{y}{-a}=1\)

    বা, x + y = a . . .  (i)
    (i) নং সরলরেখা (1, -2) বিন্দুগামী।
      ∴ 1 – 2 = a
    বা, a = – 1
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
      x + y = – 1
    বা, x + y + 1 = 0 
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ x + y + 1 = 0

    13. যে সরলরেখা x এবং y-অক্ষে সমান ছেদিতাংশ সৃষ্টি করে তার প্রবণতা কত হবে?

    Solution: ধরি, সরলরেখাটি x এবং y-অক্ষ থেকে a একক ছেদ করে।
    ∴ নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ হবে

    \(\quad \frac{x}{a}+\frac{y}{a}=1\)

    বা, x + y = a
    বা, y = – x + a
    ∴ প্রবণতা = – 1
    Ans: নির্ণেয় প্রবণতা -1

    14. যে সরলরেখার ঋণাত্মক y-অক্ষের ছেদিতাংশ 2 এবং x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সাথে নতি 30° তার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: সরলরেখার ঋণাত্মক y-অক্ষের ছেদিতাংশ 2 এবং সরলরেখাটি x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সাথে নতি 30°
    ∴ সরলরেখার প্রবনতা (m)
    = tan30° = 1/√3
    এখানে c = -2
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
    y = 1/√3.x – 2
    বা,√3y – x + 2√3 = 0
    Ans: নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ √3y – x + 2√3 = 0

    15. আমরা যদি সরলরেখার সমীকরণ 3x + 3y + 7 = 0 কে x cos α + y sin α = p আকারে লিখি তাহলে p-এর মান কত হবে?

    Solution:
    3x + 3y + 7 = 0

    \(⇒\frac{3}{\sqrt{3^2 + 3^2}}x + \frac{3}{\sqrt{3^2 + 3^2}}y=-\frac{7}{\sqrt{3^2 + 3^2}}\\⇒\frac{3}{3\sqrt{2}}x + \frac{3}{3\sqrt{2}}y=-\frac{7}{3\sqrt{2}}\\⇒\frac{-3}{3\sqrt{2}}x + \frac{-3}{3\sqrt{2}}y=\frac{7}{3\sqrt{2}}\)

    ∴ সমীকরণটিকে  x cos α + y sin α = p আকারে লিখলে হয়

    \(\quad \frac{-3}{3\sqrt{2}}x + \frac{-3}{3\sqrt{2}}y=\frac{7}{3\sqrt{2}}\)

    যেখানে cosα = -3/3√2;  sin α = -3/3√2 এবং p = 7/3√2
    Ans: p = 7/3√2

    16. n-এর মান ঋণাত্মক ধরে lx + my + n = 0 সরলরেখার সমীকরণকে অভিলম্ব আকারে প্রকাশ করো।

    Solution:
    lx + my + n = 0

    \(⇒\frac{l}{\sqrt{l^2 + m^2}}x + \frac{m}{\sqrt{l^2 + m^2}}y+\frac{n}{\sqrt{l^2 + m^2}}=0\\⇒\frac{l}{\sqrt{l^2 + m^2}}x + \frac{m}{\sqrt{l^2 + m^2}}y=-\frac{n}{\sqrt{l^2 + m^2}}\)Ans: প্রদত্ত সমীকরণটির অভিলম্ব আকার: \(\ \frac{l}{\sqrt{l^2 + m^2}}x + \frac{m}{\sqrt{l^2 + m^2}}y=-\frac{n}{\sqrt{l^2 + m^2}}\)

    17. P(x1, y1) ও Q(x2, y2) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করলে দেখাও যে, x2 = x1 + r cos θ, y2 = y1 + r sin θ , যেখানে r = PQ

    Solution: P(x1, y1) ও Q(x2, y2) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করে।

    \(∴ tanθ = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1}\\⇒ \frac{sinθ}{cosθ} = \frac{y_2 – y_1}{x_2 – x_1}\\⇒ \frac{x_2 – x_1}{cosθ} = \frac{y_2 – y_1}{sinθ} = r\\∴\frac{x_2 – x_1}{cosθ} =r\\⇒x_2-x_1=rcosθ\\⇒ x_2 = x_1 + rcosθ\)এবং \(\quad \frac{y_2 – y_1}{sinθ}= r\\⇒ y_2 – y_1 = rsinθ\\⇒ y_2 = y_1 + rsinθ\ (Proved) \)

    18. x cos α + y sin α = p সরলরেখা অক্ষ দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।

    Solution: x cos α + y sin α = p সরলরেখার ছেদিতাংশ আকার হল:

    \(\quad \frac{x}{psec α}+\frac{y}{pcosec α}=1\)

    প্রদত্ত সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে psec α একক ও pcosec α একক ছেদ করে।
    ∴ উৎপন্ন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল
    = 1/2×psec α×pcosec α
    p2/2.cos α.sin α
    = p2/sin 2α
    = p2cosec2α বর্গএকক
    Ans: নির্ণেয় ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল p2cosec2α বর্গএকক

    19. P বিন্দু A(x1, y1) ও B(x2, y) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশকে m : n অনুপাতে বিভক্ত করে। যদি ax + by + c = 0 সরলরেখা P বিন্দুগামী হয়, তবে দেখাও যে,

    \(\quad \frac{m}{n} = – \frac{ax_1 + by_1 + c_1}{ax_2 + by_2 + c_2}\)

    Solution: P বিন্দু A(x1, y1) ও B(x2, y) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশকে m : n অনুপাতে বিভক্ত করে।
    ∴ P বিন্দুর স্থানাঙ্ক (mx2 + nx1/m + n, my2 + ny1/m + n)
    ax + by + c = 0 সরলরেখা P বিন্দুগামী।

    \(∴ a×\frac{mx_2 + nx_1}{m + n} + b×\frac{my_2 + ny_1}{m + n} + c = 0\\⇒ amx_2 + anx_1 + bmy_2 + bny_1 + mc + nc = 0 \\⇒ amx_2 + bmy_2 + mc= -(anx_1 + bny_1 + nc) \\⇒ \frac{m}{n}=-\frac{anx_1 + bny_1 + nc}{amx_2 + bmy_2 + mc}\ (Proved)\)

    20. দেখাও যে, (a, b) ও (c, d) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণকে (x – a)(y – d) = (x – c)(y – b) আকারে প্রকাশ করা যায়।

    Solution:

    (a, b) ও (c, d) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ:\(\quad \frac{y – d}{x – c}= \frac{d – b}{c – a} . . . (i)\\\) (c, d) ও (a, b) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ: \(\quad \frac{y – b}{x – a}= \frac{b-d}{a-c}\\⇒\frac{y – b}{x – a}=\frac{d – b}{c – a} . . . (ii)\)
    (i) ও (ii) থেকে পাই,\(\quad \frac{y – d}{x – c}= \frac{y – b}{x – a}\\⇒ (x – a)(y – d) = (x – c)(y – b) (Proved)\)

    Click here to visit our Facebook

    21. একটি বর্গক্ষেত্রের দুটি বাহু যদি 5x – 2y = 13 এবং 5x – 2y + 16 = 0 সরলরেখাদ্বয়ের অংশে হয়, তাহলে বর্গক্ষেত্রটির ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।

    Solution: সরলরেখাদ্বয়ের সমীকরণ 5x – 2y = 13 এবং 5x – 2y + 16 = 0
    স্পষ্টতই সরলরেখাদ্বয় পরস্পর সমান্তরাল।
    সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্ত্তী দূরত্বই হল বর্গক্ষেত্রটির বাহুর দৈর্ঘ্য।

    সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্ত্তী দূরত্ব\(\\=\frac{|-13 – 16|}{\sqrt{5^2 + 2^2}} = \frac{|-29|}{\sqrt{29}}= \frac{29}{\sqrt{29}}=\sqrt{29}\)একক

    ∴ বর্গক্ষেত্রটির ক্ষেত্রফল
    = (√29)2 = 29 বর্গএকক
    Ans: নির্ণেয় ক্ষেত্রফল 29 বর্গএকক

    22. (2k, -2) এবং (1, -k) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবণতা (-2) হলে k-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: (2k, -2) এবং (1, -k) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার প্রবণতা = -k + 2/ 1- 2k
    প্রশ্নানুযায়ী,
    -k + 2/ 1- 2k = -2
    বা, -2 + 4k = -k + 2
    বা, 5k = 4
    বা, k = 4/5
    Ans: k = 4/5

    23. 7x – 6y = 20 সরলরেখার ওপর এমন একটি বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো যার কোটি ভুজের দ্বিগুণ।

    Solution: ধরি, বিন্দুটি হল (h, 2h)
    (h, 2h)বিন্দুটি 7x – 6y = 20 সরলরেখার উপর অবস্থিত।
    ∴ 7.h – 6.2h = 20
    বা, -5h = 20
    বা, h = -4  
    ∴ বিন্দুটি হল (-4, -8)
    Ans: বিন্দুটির স্থানাঙ্ক  (-4, -8)

    24. 3x + 4y + m = 0 সরলরেখার মূলবিন্দু থেকে লম্বদূরত্ব 2 একক হলে m-এর মান নির্ণয় করো।
    Solution:

    3x + 4y + m = 0 সরলরেখার মূলবিন্দু থেকে লম্বদূরত্ব\(\\=\frac{|3.0 – 4.0 + m|}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = ±\frac{m}{5}\)

    প্রশ্নানুযায়ী,
    ±m/5 = 2
    বা, m = ±10
    Ans: m = ±10

    25. 2x – 5y + 12a = 0 সরলরেখার ওপর (at2, 2at) একটি বিন্দু; এর থেকে সরলরেখার ওপর অবস্থিত দুটি বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution: 2x – 5y + 12a = 0 সরলরেখার ওপর (at2, 2at) অবস্থিত।
    ∴ 2.at2 – 5.2at + 12a = 0
    বা, t2 – 5t + 6 = 0
    বা, t2 – 3t – 2t + 6 = 0
    বা, t(t – 3) – 2(t – 3) = 0
    বা, (t – 2)(t – 3) = 0
    ∴ t = 2, 3
    বিন্দু দুটি হল (a.22, 2a.2) এবং (a.32, 2a.3) বা, (4a, 4a) এবং (9a, 6a)
    Ans: দুটি বিন্দুর স্থানাঙ্ক (4a, 4a) এবং (9a, 6a)

    26. যে সরলরেখার নতি 150° এবং মূলবিন্দু থেকে দূরত্ব 10 একক তার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:  ধরি,সরলরেখার সমীকরণ
    y = mx + c
    বা, mx – y + c = 0
    এখানে নতি
    m = tan150° = tan(180 – 30)°
    ⇒ m = -tan30° = -1/√3

    মূলবিন্দু থেকে mx – y + c = 0 সরলরেখার দূরত্ব =\(\\\frac{|0 – 0 + c|}{\sqrt{m^2 + 1}} = \frac{|c|}{\sqrt{m^2 + 1}}\)প্রশ্নানুযায়ী, \(\frac{|c|}{\sqrt{m^2 + 1}}= 10\\⇒|c| = 10\sqrt{\frac{1}{3} + 1} . . . [m = -\frac{1}{√3}]\\⇒|c| = 10.\sqrt{\frac{4}{3}}\\⇒ c = ±\frac{20}{√3}\)∴ সরলরেখার সমীকরণ: \(\frac{1}{\sqrt{3}}x-y± 20/√3 = 0\\⇒-x – √3y ± 20 = 0\\⇒x + √3y = ± 20\)

    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ x + √3y = ± 20

    27. (4. -6) বিন্দুগামী এবং অক্ষ দুটির ওপর ছেদিতাংশের মান
    (i) পরস্পর সমান ও একই চিহ্নযুক্ত
    (ⅱ) পরস্পর সমান কিন্তু বিপরীত চিহ্নযুক্ত সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    (i) Solution: অক্ষ দুটির ওপর ছেদিতাংশের মান  পরস্পর সমান ও একই চিহ্নযুক্ত।

    ধরি, সরলরেখার সমীকরণ \(\frac{x}{a}+\frac{y}{a}=1\)

    বা, x + y = a
    সরলরেখাটি (4. -6) বিন্দুগামী।
    ∴ 4 – 6 = a
    বা, a = -2
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
    x + y = -2
    বা, x + y + 2 = 0
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ x + y + 2 = 0 

    (ii) Solution: অক্ষ দুটির ওপর ছেদিতাংশের মান  পরস্পর সমান কিন্তু বিপরীত চিহ্নযুক্ত।

    ধরি, সরলরেখার সমীকরণ \(\frac{x}{a}+\frac{y}{-a}=1\)

    বা, x – y = a সরলরেখাটি (4. -6) বিন্দুগামী।
    ∴ 4 + 6 = a
    বা, a = 10
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
    x – y = 10
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ
    x – y = 10

    বর্ণনামূলক প্রশ্নাবলি 
    প্রতিটি প্রশ্নের মান 3

    1. (3, -4) এবং (1, 2) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো এবং তারপর দেখাও যে, (3, -4), (1, 2) এবং (2, -1) বিন্দু তিনটি সমরেখ। 

    Solution: (3, -4) এবং (1, 2) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y – 2}{2+4}=\frac{x – 1}{1-3}\\⇒\frac{y – 2}{6}=\frac{x – 1}{-2}\\⇒\frac{y – 2}{3}=\frac{x – 1}{-1}\)

    বা, -y + 2 = 3x – 3
    বা, 3x + y = 5 . . .  (i)
    (2, -1) বিন্দুটি (i) নং সমীকরণের বামপক্ষে বসিয়ে পাই, 
       3.2 – 1 = 5 
    ∴ (2, -1) বিন্দু দ্বারা (i) নং সমীকরণটি সিদ্ধ হয়।
    অতএব (3, -4), (1, 2) এবং (2, -1) বিন্দু তিনটি সমরেখ। (Proved)

    2. একটি ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক হয় (2, -2), (4, 2) এবং (-1, 3); ত্রিভুজটির (-1, 3) বিন্দুগামী মধ্যমার সমীকরণ নির্ণয় করো। 

    Solution: (2, -2) ও (4, 2) বিন্দুদ্বয়ের মধ্যবিন্দু = (2+4/2, -2+2/2) = (3, 0)
    ∴ (3, 0) ও (-1, 3) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ:
        y – 3/3 – 0  = x + 1/-1 – 3
    বা, y – 3/3  = x + 1/-4
    বা, 3x + 3 = -4y + 12
    বা, 3x + 4y = 9 
    Ans: মধ্যমার সমীকরণ 3x + 4y = 9

    3. মূলবিন্দুগামী একটি সরলরেখা (4, -2) এবং (1,  10) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশকে 2 : 1 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে। সরলরেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:  (4, -2) এবং (1,  10) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশকে যে বিন্দু 2 : 1 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে তার স্থানাঙ্ক
    = (2.1 + 1.4/2 + 1, 2.10 + 1.(-2)/2 + 1)
    = (2, 6) 
    ∴  (2, 6) ও মূলবিন্দুগামী(0, 0) সরলরেখার সমীকরণ:
        y – 0/0 – 6  = x – 0/0 – 2
    বা, y/3  = x/1
    বা, 3x – y = 0
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণ 3x – y = 0

    4. একটি সরলরেখা (3, 5) বিন্দুগামী এবং অক্ষ দুটির মধ্যে রেখাটির ছিন্ন অংশ ওই বিন্দুতে সমদ্বিখন্ডিত হয়। সরলরেখাটির সমীকরণ এবং মূলবিন্দু থেকে তার লম্বদূরত্ব নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সরলরেখাটির সমীকরণ:

    \(\quad \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষকে যথাক্রমে (a, 0) (0, b) বিন্দুতে ছেদ করে।
    (a, 0) (0, b) বিন্দুর মধ্যবিন্দু (a/2, b/2)
    প্রশ্নানুযায়ী,
        a/2 = 3
    বা, a = 6 এবং
    b/2 = 5
       বা, b = 10
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
    x/6 + y/10 = 1
    বা, 5x + 3y = 30 (Ans)
    মূলবিন্দু থেকে সরলরেখাটির লম্বদূরত্ব

    \(= \frac{|5.0 + 3.0 – 30|}{\sqrt{5^2+3^2}}\\=\frac{|-30|}{\sqrt{25+9}}=\frac{30}{34}\)একক (Ans)

    5. একটি সরলরেখা (1, 2) বিন্দুগামী এবং অক্ষ দুটির মধ্যে রেখাটির ছেদিতাংশ ওই বিন্দুতে 3 : 2 অনুপাতে বিভক্ত হয়। সরলরেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সরলরেখাটির সমীকরণ:

    \(\quad \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষকে যথাক্রমে (a, 0), (0, b) বিন্দুতে ছেদ করে।
    অক্ষ দুটির মধ্যে রেখাটির ছেদিতাংশ যে বিন্দুতে 3 : 2 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে তার স্থানাঙ্ক
    = (3.0 + 2.a/3+2, 3.b + 2.0/3+2)
    = (2a/5, 3b/5
    প্রশ্নানুযায়ী,
        2a/5 = 1
    বা, a = 5/2 এবং
    3b/5 = 2
    বা, b = 10/3 
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ: 
         2x/5 + 3y/10 = 1
    বা, 4x + 3y = 10 (Ans)

    6. x cos α+ y sin α= 4 সরলরেখাটির অক্ষ দুটি দিয়ে যে রেখাংশ ছেদিত হয়, সেই রেখাংশের মধ্যবিন্দুর সঞ্চারপথ নির্ণয় করো।
    Solution: x cos α + y sin α = 4 সরলরেখার ছেদিতাংশ আকার হল:

    \(\quad \frac{x}{4sec α}+\frac{y}{4cosec α}=1\)

    প্রদত্ত সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষকে যথাক্রমে (4sec α, 0) (0, 4cosec α) বিন্দুতে ছেদ করে।
    রেখাংশের মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k) হলে,
        h = 4sec α + 0/2 
    বা, h = 2secα
    বা, cos α = 2/h এবং
    k = 0 + 4cosec α/2 
    বা, k = 2sin α 
    বা, sin α = 2/k 
     ∵ sin2 α + cos2 α = 1
    বা, (2/k)2 + (2/h)2 = 1
    বা, 4/k2 + 4/h2 = 1
    বা, 1/k2 + 1/h2 = 1/4
    বা, 1/h2 + 1/k2 = 1/4
    ∴ মধ্যবিন্দুর সঞ্চারপথ 1/x2 + 1/y2 = 1/4 (Ans)

    7. একটি গতিশীল সরলরেখার সব অবস্থানে রেখাটির অক্ষ দুটির ছেদিতাংশ দুটির অন্যোন্যকের সমষ্টি সর্বদা ধ্রুবক। দেখাও যে, রেখাটি একটি স্থিরবিন্দুগামী।

    Solution: ধরি, গতিশীল সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\) . . . (i)

    সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে a একক ও b একক ছেদ করে।
    ∴ অক্ষ দুটির ছেদিতাংশ দুটির অন্যোন্যকের সমষ্টি:

    \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=\frac{1}{k} . . . [k = ধ্রুবক]\\⇒\frac{k}{a}+\frac{k}{b}=k . . . (ii)\)

    (i) ও (ii) নং সমীকরণ তুলনা করে পাই,
     x = y = k
    ∴ (i) নং সরলরেখাটি সর্বদা (k, k) বিন্দুগামী যা একটি স্থিরবিন্দু।
    ∴ রেখাটি একটি স্থিরবিন্দুগামী। (Proved)

    8. একটি গতিশীল সরলরেখা তার সব অবস্থানে অক্ষ দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল 2c2 বর্গএকক। গতিশীল রেখার অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী ছিন্ন অংশের মধ্যবিন্দুর সঞ্চারপথ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, গতিশীল সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\) . . . (i)

    ∴ সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে a একক ও b একক ছেদ করে।
    ∴ অক্ষ দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল 
    = 1/2|a×b|
    প্রশ্নানুযায়ী
         1/2|a×b| = 2c2
    বা, 1/2.a×b = ±2c2 . . .  (ii)
    (i) রেখাংশের মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k) হলে
    h = a+0/2
    বা, a = 2h এবং
    k = 0+b/2
    বা, b = 2k
    (ii) নং থেকে পাই  
        1/2×2h×2k = ±2c2
    বা, hk = ±c2
    Ans: মধ্যবর্তী ছিন্ন অংশের মধ্যবিন্দুর সঞ্চারপথ xy = ± 2c2

    9. P(h, k) ও Q(k, h) বিন্দু যথাক্রমে 6x – y = 1 ও 2x – 5y = 5 সরলরেখার ওপর অবস্থিত; PQ সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো। 

    Solution: P(h, k) ও Q(k, h) বিন্দু যথাক্রমে 6x – y = 1 ও 2x – 5y = 5 সরলরেখার ওপর অবস্থিত।
      ∴ 6h – k = 1
    বা, 6h – k – 1 = 0 . . . (i)
         2k – 5h = 5
    বা, – 5h + 2k – 5 = 0 . . . (ii) 
    (i) ও (ii) নং থেকে পাই,    

    \(\quad \frac{h}{5+2}= \frac{k}{5+30}= \frac{1}{12-5}\\⇒ \frac{h}{7}= \frac{k}{35}= \frac{1}{7}\\⇒\frac{h}{1}= \frac{k}{5}= 1\)

    ∴ h = 1, k = 5
    ∴ P = (1, 5), Q = (5, 1)
    PQ সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y-1}{1-5}= \frac{x-5}{5-1}\\⇒\frac{y-1}{-4}= \frac{x-5}{4}\\⇒\frac{y-1}{1}= \frac{x-5}{1}\)

    বা, y – 1 = – x + 5
    বা, x + y = 6
    Ans: সরলরেখাটির সমীকরণ: x + y = 6

    10. 4x + 3y + k = 0 সরলরেখা স্থানাঙ্ক অক্ষ দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার পরিসীমা 24 একক হলে k এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: 4x + 3y + k = 0 -এর ছেদিতাংশ আকার:

    \(\quad \frac{x}{\frac{-k}{4}}+\frac{y}{\frac{-k}{3}}\)
    A B Y O X

    সরলরেখাটি স্থানাঙ্ক অক্ষদ্বয় থেকে যথাক্রমে -k/4 এবং -k/3 একক ছেদ করে।
    ∴ AOB সমকোনী ত্রিভুজের, 
    OA = k/4  এবং OB = k/3

    \(∴ AB=\sqrt{\frac{k^2}{16}+\frac{k^2}{9}}=\sqrt{\frac{9k^2+16k^2}{144}}=\frac{5k}{12}\)

    ∴△AOB-এর পরিসীমা
         = k/3 + k/4 + 5k/12
         = 4k+3k+5k/12 = 12k/12  = k
    প্রশ্নানুযায়ী,
         k = 24
    Ans: k এর মান 24

    11. ax + by + c = 0 সরলরেখা এমনভাবে গতিশীল যে, তার সব অবস্থানে a + b + c = 0 । দেখাও যে, সরলরেখাটি একটি স্থির বিন্দুগামী এবং ওই বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution: a + b + c = 0
    বা, c = – a – b
    সরলরেখার সমীকরণ:
         ax + by + c = 0
    বা, ax + by – a – b = 0
    বা, a(x – 1) + b(y – 1) = 0 
    স্পষ্টতই সরলরেখাটি (1, 1) বিন্দু দ্বারা সিদ্ধ হয়।
    ∴ সরলরেখাটি (1, 1) বিন্দুগামী।
    Ans: সরলরেখাটি একটি স্থির বিন্দুগামী এবং ওই বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1, 1)

    12. দেখাও যে, (a + 2b) x + (a – 3b) y + b – a = 0 সরলরেখাটি সর্বদাই একটি স্থির বিন্দু দিয়েযায় এবং ওই বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution: সরলরেখার সমীকরণ:
        (a + 2b) x + (a – 3b) y + b – a = 0
    বা, a(x + y – 1)  + b(2x – 3y + 1) = 0 . . .  (i)
    স্পষ্টতই, a ও  b-এর সকল বাস্তব মানের জন্য  (i) নং সরলরেখা x + y – 1 = 0 এবং 2x – 3y + 1 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী হবে।
        x + y – 1 = 0 . . .  (ii) এবং
      2x – 3y + 1 = 0 . . .  (iii)
    (ii) ও (iii) নং থেকে পাই,  

    \(\quad \frac{x}{1-3}= \frac{y}{-2-1}= \frac{1}{-3-2}\\⇒ \frac{x}{-2}= \frac{y}{-3}= \frac{1}{-5}\\⇒\frac{x}{2}= \frac{y}{3}= \frac{1}{5}\\\ ∴ x = \frac{2}{5},\ y = \frac{3}{5}\)

    ∴ সরলরেখাটি (2/5, 3/5) বিন্দুগামী।
    Ans: সরলরেখাটি একটি স্থির বিন্দুগামী এবং ওই বিন্দুর স্থানাঙ্ক (2/5, 3/5)

    13. দেখাও যে, x cos α+ y sin α= p সরলরেখার সমীকরণকে নীচের আকারে লেখা যায়:

    \(\quad \frac{x – pcos α}{-sin α}=\frac{y – psin α}{cos α}=r\)

    Solution: সরলরেখার সমীকরণ  

         x cos α + y sin α = p
    বা, x cos α + y sin α = p(sin2 α + cos2 α)
    বা, x cos α – pcos2 α + y sin α – psin2 α = 0
    বা, cos α(x – pcos α) + sin α(y – psin α) = 0
    বা, cos α(x – pcos α) = – sin α(y – psin α) 

    বা,\(\frac{x – pcos α}{-sin α}=\frac{y – psin α}{cos α}=r \) যেখানে\(r = \frac{\sqrt{(x – pcos α)^2+(y – psin α)^2}}{\sqrt{sin^2⁡ α + cos^2 α}}\\=\sqrt{(x – pcos α)^2+(y – psin α)^2}\)

    14. 4x + 3y = 5cos α এবং 6x – 8y = 5sin α সরলরেখা দুটির মূলবিন্দু থেকে লম্বদূরত্ব যথাক্রমে p1 ও p2 হলে দেখাও যে, p12 + 4p22 = 1

    Solution: মূলবিন্দু থেকে 4x + 3y = 5cos α সরলরেখার লম্বদূরত্ব 

    \(\ p_1=\frac{|4.0 + 3.0 – 5cos α|}{\sqrt{4^2+3^2}}\\=\frac{|-5cos α|}{\sqrt{25}}\\=\frac{5cos α}{5}= cos α\)মূলবিন্দু থেকে 6x – 8y = 5sin α সরলরেখার লম্বদূরত্ব\(p_2=\frac{|6.0 + 8.0 – 5sin α|}{\sqrt{6^2+8^2}}\\=\frac{|5sin α| }{\sqrt{100}}\\=\frac{|5sin α|}{10}= \frac{sin α}{2}\)

    L.H.S. 
      = p12 + 4p22 
      = cos2 α + 4×sin2 α/4
      = cos2 α + sin2 α 
      = 1 = R.H.S.
    ∴ p12 + 4p22 = 1 (Proved)

    15. 3x + y – 5 = 0 এবং x + 5y + 3 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী এবং (3, 2) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো। এই সরলরেখাটি অক্ষ দুটির সঙ্গে যে ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো। 

    Solution: 3x + y – 5 = 0 এবং x + 5y + 3 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু: 

    \(\ \frac{x}{3+25} = \frac{y}{-5-9}= \frac{1}{15-1}\\⇒\frac{x}{28} = \frac{y}{-14}= \frac{1}{14}\)

    ∴ x = 2, y = -1
    ∴ সরলরেখাটির ছেদবিন্দু (2, -1)
    অতএব  (2, -1) ও (3, 2) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\ \frac{y – 2}{2+1} = \frac{x – 3}{3-2}\\⇒\frac{y – 2}{3} = \frac{x – 3}{1}\)

    বা, 3x – 9 = y – 2
    বা, 3x – y = 7 (Ans)
    3x – y = 7 সরলরেখাটির ছেদিতাংশ আকার হল:

    \(\ \frac{x}{\frac{7}{3}} + \frac{y}{-7}=1\)

     সরলরেখাটি x অক্ষ ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে 7/3 একক ও 7 একক ছেদ করে। 
    ∴ উৎপন্ন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল 
    = 1/2×7/3×7
    = 49/6 বর্গএকক(Ans) 

    16. x + y + 4 = 0 এবং 2x + 3y + 10 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী কোনো সরলরেখার সমীকরণ ax + y + 6 = 0 হলে a-র মান কত হবে?

    Solution: x + y + 4 = 0 এবং 2x + 3y + 10 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী কোনো সরলরেখার সমীকরণ:
         x + y + 4 + k(2x + 3y + 10) = 0
    বা, (1 + 2k)x + (1 + 3k)y + (4 + 10k) = 0 . . . (i)
    ax + y + 6 = 0 . . . (ii)
    (i) ও (ii) নং সরলরেখা অভিন্ন।

    \(∴ \frac{1 + 2k}{a} = \frac{1 + 3k}{1}= \frac{4 + 10k}{6}\\∴ \frac{1 + 3k}{1}= \frac{4 + 10k}{6}\)

    বা, 6 + 18k = 4 + 10k
    বা, 8k = -2
    বা, k = –1/4 
    আবার

    \(\ \frac{1 + 2k}{a} = \frac{1 + 3k}{1}\)

    বা, a(1 + 3k) = 1 + 2k
    বা, a(1 – 3.14) = 1 – 2.14
    বা, a(4 – 3) = 4 – 2
    বা, a = 2
    Ans: a-র মান 2

    17. 3x – 4y + 1 = 0 এবং 5x + y – 1 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দগামী যে সরলরেখা অক্ষ দুটি থেকে সমান দৈর্ঘ্যের অংশ ছিন্ন করে তার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: 3x – 4y + 1 = 0 এবং 5x + y – 1 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী কোনো সরলরেখার সমীকরণ:
        3x – 4y + 1 + k(5x + y – 1) = 0
    বা, (3 + 5k)x + (k – 4)y + (1 – k) = 0
    বা, (3 + 5k)x + (k – 4)y = k – 1 

    বা,\( \frac{x}{\frac{k – 1}{3 + 5k}} + \frac{y}{\frac{k – 1}{ k-4}} = 1 . . . (i)\)

    প্রদত্ত সরলরেখা দ্বারা x-অক্ষ ও y-অক্ষ দ্বারা ছিন্ন অংশের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে k – 1/3 + 5k এবং k – 1/k-4
    প্রশ্নানুসারে, 

    \(\left| \frac{k – 1}{3+5k} \right|=\left| \frac{k – 1}{k-4} \right|\\⇒\frac{k – 1}{3+5k} =±\frac{k – 1}{k-4}\)(+) চিহ্ন ধরে,\(\\\ \frac{k – 1}{3+5k} =\frac{k – 1}{k-4}\)

    বা, 3k – 3 + 5k2 – 5k = k2 – k – 4k + 4
    বা, 5k2 – 2k – 3 = k2 – 5k + 4
    বা, 4k2 + 3k – 7 = 0
    বা, 4k2 + 7k – 4k – 7 = 0
    বা, k(4k + 7) – 1(4k + 7) = 0
    বা, (4k + 7)(k – 1) = 0
    ∴ k = –7/4, 1
    k = 1 হলে,
       (3 + 5.1)x + (1 – 4)y = 1 – 1 
    বা, 8x – 3y = 0
    এটি মূলবিন্দুগামী সরলরেখা যা অক্ষ দুটিকে ছিন্ন করে না। 
    ∴ k ≠ 1
    k = –7/4 হলে,
        (3 – 5.7/4)x + (-7/4 – 4)y = –7/4 – 1
    বা, (12 – 35)x + (-7 – 16)y = -7 – 4
    বা, -23x – 23y = -11
    বা, 23x + 23y = 11

    (-) চিহ্ন ধরে,\(\\\ \frac{k – 1}{3+5k} =-\frac{k – 1}{k-4}\)

    বা, k2 – k – 4k + 4 = -3k + 3 – 5k2 + 5k
    বা, k2 – 5k + 4 = -5k2 + 2k + 3
    বা, 6k2 – 7k + 1 = 0
    বা, 6k2 – 6k – k + 1 = 0
    বা, 6k(k – 1) – 1(k – 1) = 0 
    বা, (6k – 1)(k – 1) = 0 
    ∴ k = 1/6, 1
    ∵ k ≠ 1
    ∴ k = 1/6
    k = 1/6 হলে,
        (3 + 5.1/6)x + (1/6 – 4)y = 1/6 – 1
    বা, (18 + 5)x + (1 – 24)y = 1 – 6
    বা, 23x – 23y = -5
    বা, 23x – 23y + 5 = 0
    Ans: সরলরেখার সমীকরণ:
    23x + 23y = 11 অথবা, 
    23x – 23y + 5 = 0

    18. একটি সরলরেখা অক্ষ দুটির ওপর সমান কিন্তু বিপরীত চিহ্নবিশিষ্ট ছেদিতাংশ উৎপন্ন করে এবং x + 3y + 4 = 0 ও 2x – y = 13 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু দিয়ে যায়। সরলরেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: x + 3y + 4 = 0 ও 2x – y = 13 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী কোনো সরলরেখার সমীকরণ:
         x + 3y + 4 + k(2x – y – 13) = 0
    বা, (1 + 2k)x + (3 – k)y + (4 – 13k) = 0
    বা, (1 + 2k)x + (3 – k)y = 13k – 4

    বা,\( \frac{x}{\frac{13k – 4}{1 + 2k}} + \frac{y}{\frac{13k – 4}{3 – k}} = 1 . . . (i)\)

    13k – 4 = 0 হলে সরলরেখাটি মূলবিন্দুগামী হবে যা অক্ষ দুটিকে ছিন্ন করবে না।
    ∴ 13k – 4 ≠ 0
    প্রদত্ত সরলরেখা দ্বারা x-অক্ষ ও y-অক্ষ দ্বারা ছিন্ন অংশের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে 13k – 4/1 + 2k এবং 13k – 4/3-k
    প্রশ্নানুসারে,

    \(\ \frac{13k – 4}{1 + 2k} = – \frac{13k – 4}{3 – k}\\⇒ \frac{1}{1 + 2k} = – \frac{1}{3 – k} . . . [∵ 13k – 4 ≠ 0] \)

    ⇒ 3 – k = -1 -2k
    ⇒ k = -4
    (i) নং সমীকরণকে k = -4 বসিয়ে পাই,

    \( \frac{x}{\frac{13(-4) – 4}{1 + 2(-4)}} + \frac{y}{\frac{13(-4) – 4}{3 – (-4)}} = 1\\⇒\frac{x}{\frac{-56}{-7}} + \frac{y}{\frac{-56}{7}} = 1\\⇒\frac{x}{8} + \frac{y}{-8} = 1\\⇒x-y=8\)

    Ans: সরলরেখাটির সমীকরণ x – y = 8

    19. একটি আলোকরশ্মি P(1, 2) বিন্দু থেকে এসে x-অক্ষে অবস্থিত A বিন্দুতে প্রতিফলিত হয়ে Q(5, 3) বিন্দুগামী হয়। A বিন্দুটির স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো। 

    Solution: A বিন্দুটি x-অক্ষে অবস্থিত।
    ধরি, A বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (h, 0)
    AQ সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করলে, 
    tanθ = 3 – 0/5 – h  = 3/5 – h
    AP সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে (π -θ) কোণ উৎপন্ন করে।
     ∴ tan(π – θ) = 2 – 0/1 – h
    বা, -tanθ = 2/1 – h
     ∴ 3/5 – h = – 2/1 – h
    বা, -3 + 3h = 10 – 2h
    বা, 5h = 13
    বা, h = 13/5
    Ans: A বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (13/5, 0)

    20. 3x + 4y = 4 এবং 2x + 5y + 2 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী যেসব সরলরেখার মূলবিন্দু থেকে লম্বদূরত্ব 2 একক তাদের সমীকরণ নির্ণয় করো। 

    Solution: 3x + 4y = 4 এবং 2x + 5y + 2 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:  

    \(\quad \frac{x}{8+20} = \frac{y}{-8-6}= \frac{1}{15-8}\\⇒\frac{x}{28} = \frac{y}{-14}= \frac{1}{7}\\⇒\frac{x}{4} = \frac{y}{-2}=1 \\∴x=4;\quad y= -2\)

    ধরি, (4, -2) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:
         y + 2 = m(x – 4)
    বা, mx – y – (4m + 2) = 0 . . .  (i)
    মূলবিন্দু থেকে (i) নং সরলরেখার লম্বদূরত্ব

    \(= \frac{|m.0 – 0 – (4m + 2)|}{\sqrt{m^2+1}}\\= \frac{|- (4m + 2)|}{\sqrt{m^2+1}}\)প্রশ্নানুযায়ী,
    \(\quad \frac{|- (4m + 2)|}{\sqrt{m^2+1}}=2\)

    বা, (4m + 2)2 = 4(m2 + 1)
    বা, 16m2 + 16m + 4 = 4m2 + 4
    বা, 12m2 + 16m = 0
    বা, 4m(3m + 4) = 0
    ∴ m = 0, -4/3
    m = 0 হলে সরলরেখাটির সমীকরণ হয়:
        y + 2 = 0.(x – 4)
    বা, y + 2 = 0
    m = -4/3 হলে,
    সরলরেখাটির সমীকরণ হয়:
         y + 2 = –4/3(x – 4)
    বা, 3y + 6 = -4x + 16
    বা, 4x + 3y = 10
    Ans: নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ:
    y + 2 = 0, 4x + 3y = 10

    21. 2y – 3x + 16 = 0 এবং 3x + y = 1 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী এবং (4, 3), (2, – 7) ও (-9, -20) শীর্ষবিন্দুবিশিষ্ঠ ত্রিভুজের ভরকেন্দ্রগামী সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো। 

    Solution: 2y – 3x + 16 = 0 এবং 3x + y = 1 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{-2-16} = \frac{y}{48-3}= \frac{1}{-3-6}\\⇒\frac{x}{-18} = \frac{y}{45}= \frac{1}{-9}\\⇒\frac{x}{2} = \frac{y}{-5}= 1\\∴x=2;\quad y= -5\)

    ∴ ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (2, -5)
    (4, 3), (2, – 7) ও (-9, -20) শীর্ষবিন্দুবিশিষ্ঠ ত্রিভুজের ভরকেন্দ্রের স্থানাঙ্ক
    = (4+2-9/3, 3-7-20/3)
    = (-3/3, -24/3)
    = (-1, -8)
    (2, -5) ও (-1, -8) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:

    \(\quad \frac{y + 8}{-8 + 5} ;= \frac{x + 1}{-1 – 2}\\⇒\frac{y + 8}{-3} = \frac{x + 1}{-3}\)

    বা, y + 8 = x + 1
    বা, x – y = 7
    Ans: নির্ণেয় সরলরেখার সমীকরণ x – y = 7

    22. x – y + 4 = 0, 2x + 3y – 6 = 0,  8x + 7y – 26 = 0 এই সরলরেখাগুলি সমবিন্দু কি না তা পরীক্ষা করো। 

    Solution:  x – y + 4 = 0, 2x + 3y – 6 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\quad \frac{x}{6-12} = \frac{y}{8+6}= \frac{1}{3+2}\\⇒\frac{x}{-6} = \frac{y}{14}= \frac{1}{5}\\∴x=-\frac{6}{5};\quad y= \frac{14}{5}\)

    ∴ ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (– 6/5, 14/5
    8x + 7y – 26 = 0 সমীকরণের বামপক্ষে (– 6/5, 14/5) বসিয়ে পাই,
       8.(– 6/5) + 7.(14/5) – 26
    = – 48 + 98 – 130/5
    = 98 – 178/5
    = –80/5 = -16 ≠ 0
    (– 6/5, 14/5) বিন্দুটি 8x + 7y – 26 = 0 সমীকরণকে সিদ্ধ করে না।
    ∴ সরলরেখাগুলি সমবিন্দু নয়।

    23. a -র মান কত হলে 7x – 11y + 3 = 0, 4x + 3y – 9 = 66 এবং 13x + ay – 48 = 0 সরলরেখা তিনটি একই বিন্দু দিয়ে যাবে।

    Solution: 7x – 11y + 3 = 0, 4x + 3y – 9 = 66 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:  

    \(\frac{x}{99-9} = \frac{y}{12+63}= \frac{1}{21+44}\\⇒\frac{x}{90} = \frac{y}{75}= \frac{1}{65}\\⇒\frac{x}{18} = \frac{y}{15}= \frac{1}{13}\\∴x=\frac{18}{13};\quad y= \frac{15}{13}\)

     ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (18/13, 15/13)  
    সরলরেখা তিনটি একই বিন্দু দিয়ে যাবে যদি (18/13, 15/13) বিন্দু দ্বারা 13x + ay – 48 = 0 সমীকরণটি সিদ্ধ হয়।
    ∴ 13.18/13 + a.15/13 – 48 = 0 
    বা, 234 + 15a – 624 = 0
    বা, 15a = 390
    ∴ a = 26
    Ans: a -র মান 26

    24. a1x + b1y + c =0 , a2x + b2y + c = 0 এবং a3x + b3y + c = 0 (c ≠ 0) সরলরেখা তিনটি সমবিন্দু হলে দেখাও যে (a1 , b1), (a2, b2) এবং (a3, b3) বিন্দু তিনটি সমরেখ।

    Solution: ধরি, a1x + b1y + c =0 , a2x + b2y + c = 0 এবং a3x + b3y + c = 0 (c ≠ 0) সরলরেখা তিনটি (α, β) বিন্দুগামী।
    ∴ a1α + b1β + c = 0 . . .  (i) 
       a2α + b2β + c = 0 . . .  (ii)  
    এবং a3α + b3β + c = 0 . . .  (iii)
    (i), (ii) এবং (iii) থেকে বলা যায়,
     aα + bβ + c = 0 এর তিনটি সমাধান (a1, b1), (a2, b2) এবং (a3, b3)
    ∴ xα + yβ + c = 0  সরলরেখার ওপর (a1, b1), (a2, b2),এবং (a3, b3) বিন্দু তিনটি অবস্থিত।
    অতএব (a1, b1), (a2, b2) এবং (a3, b3)  বিন্দু তিনটি সমরেখ। (Proved)

    25. দেখাও যে (α, β) বিন্দুগামী এবং a1x + b1y + c1 = 0 ও  a2x + b2y + c2 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ হয়,

    \(\frac{a_1x + b_1y + c_1}{a_1α+ b_1β+ c_1}= \frac{a_2x + b_2y + c_2}{a_2α+ b_2β+ c_2}\)

    Solution: a1x + b1y + c1 = 0 ও  a2x + b2y + c2 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:
     a1x + b1y + c1 + k(a2x + b2y + c2) = 0 . . .  (i) 
    ছেদবিন্দুগামী সরলরেখাটি (α, β) বিন্দুগামী।
    ∴ a1α + b1β + c1 + k(a2α + b2β + c2) = 0

    \(⇒k=-\frac{a_1α+ b_1β+ c_1}{a_2α+ b_2β+ c_2}\)

    (i) নং সমীকরণে k-এর মান বসিয়ে পাই,

    \(\quad a_1x + b_1y + c_1 -\frac{a_1α+ b_1β+ c_1}{a_2α+ b_2β+ c_2}(a_2x + b_2y + c_2) = 0\\⇒a_1x + b_1y + c_1 = \frac{a_1α+ b_1β+ c_1}{a_2α+ b_2β+ c_2}(a_2x + b_2y + c_2)\\⇒\frac{a_1x + b_1y + c_1}{a_1α+ b_1β+ c_1} = \frac{a_2x + b_2y + c_2}{a_2α+ b_2β+ c_2}\ (Proved)\)

    26. প্রমাণ করো যে, xcos θ + ysin θ = p সরলরেখার অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী ছিন্ন অংশের সমীকরণ হয়,   p2 (x2 + y2) = 4x2y2 

    Solution:
    xcos θ + ysin θ = p

    ⇒ \(\frac{x}{psec θ}+\frac{y}{pcosec θ}=1\)

    সরলরেখাটি x ও y অক্ষকে যথাক্রমে (psec θ, 0), (0, pcosec θ) বিন্দুতে ছেদ করে।
    অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী ছিন্ন অংশের মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k) হলে,
        h = psec θ+0/2
    বা, 2h = psec θ
    বা, cos θ = p/2h
    এবং k = 0+pcosec θ/2
    বা, 2k = pcosec θ
    বা, sin θ = p/2k
     ∵ sin2 θ + cos2 θ = 1
    বা, p2/4k2 + p2/4h2 = 1
    বা, p2(h2+k2)/4h2k2 = 1
    বা, p2(h2 + k2) = 4h2k2 
    Ans: সরলরেখার অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী ছিন্ন অংশের সমীকরণ হয় p2(x2 + y2) = 4x2y2

    বর্ণনামূলক প্রশ্নাবলি 
    প্রতিটি প্রশ্নের মান 4

    1. (2, 3) বিন্দুগামী কোনো সরলরেখা দ্বারা অক্ষ দুটির ছেদিতাংশের সমষ্টি 10 একক। সরলরেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি,সরলরেখাটি x ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে a ও b একক ছিন্ন করে। 
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ হবেঃ 

    \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    বা, bx + ay = ab
    প্রশ্নানুযায়ী,
        a + b = 10
    বা, b = 10 – a . . . (i)
    সরলরেখাটি (2, 3) বিন্দুগামী,
     ∴ 2b + 3a = ab
    বা, 2b – ab + 3a = 0
    বা, b(2 – a) + 3a = 0
    বা, (10 – a)(2 – a) + 3a = 0 . . . [∵ b = 10 – a]
    বা, 20 – 10a – 2a + a2 + 3a = 0 
    বা, a2 – 9a + 20 = 0
    বা, (a – 5)(a – 4) = 0
    ∴ a = 4, 5
    a = 4 হলে
    b = 10 – 4 = 6
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ হবে:
        6x + 4y = 24
    বা, 3x + 2y = 12
    আবার a = 5 হলে
    b = 10 – 5 = 5
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ হবে: 
        5x + 5y = 25
    বা, x + y = 5
    Ans: নির্ণেয় সমীকরণঃ
      3x + 2y = 12 অথবা x + y = 5

    2. মূলবিন্দুগামী দুটি সরলরেখা 4x + 3y = 12 সরলরেখার অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী অংশকে সমত্রিখণ্ডিত করে। সরলরেখা দুটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: 4x + 3y = 12

    \(⇒\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    ∴ সরলরেখাটি x ও y অক্ষকে যথাক্রমে (3, 0) ও (0, 4) বিন্দুতে ছেদ করে।
    সরলরেখার অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী অংশ যে দুটি বিন্দুতে সমত্রিখণ্ডিত হয় তাদের স্থানাঙ্ক
    = (1.3 + 2.0/1+2, 1.0 + 2.4/1+2) এবং (2.3 + 1.0/1+2, 2.0 + 1.4/1+2)
    = (1, 8/3) এবং (2, 4/3)
    ধরি, মূলবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ y = mx . . . (i)
    (i) নং সরলরেখাটি (1, 8/3) বিন্দুগামী হলে,
     8/3 = m.1
    ⇒ m = 8/3
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
        y = 8/3
    ⇒ 8x – 3y = 0 
    (i) নং সরলরেখাটি (2, 4/3) বিন্দুগামী হলে, 
       4/3 = m.2
    ⇒ m = 2/3
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ:
        y = 2/3
    ⇒ 2x – 3y = 0
    Ans: সরলরেখা দুটির সমীকরণ:
     8x – 3y = 0 এবং 
     2x – 3y = 0

    3. একটি পরিবর্তনশীল সরলরেখা AB, যা x ও y-অক্ষকে যথাক্রমে A ও B বিন্দুতে ছেদ করে, সর্বদাই একটি নির্দিষ্ট বিন্দু (α, β) দিয়ে যায়। যে বিন্দুতে AB রেখাংশ 2 : 1 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত হয়, সেই বিন্দুর সঞ্চারপথ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সরলরেখাটি x ও y অক্ষকে যথাক্রমে A(a, 0) ও B(0, b) বিন্দুতে ছেদ করে।
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ হবেঃ 

    \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    বা, bx + ay = ab  . . . (i)
    সরলরেখাটি অক্ষ দুটির মধ্যবর্তী অংশ যে বিন্দুতে 2 : 1 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত হয় তার স্থানাঙ্ক (h, k) হলে,
        h = 1.a + 2.0/1+2
    বা, h = a /3
    বা, a = 3h
    আবার
    k = 1.0 + 2.b/1+2
    বা, k = 2b/3
    বা, b = 3k/2
    সরলরেখাটি নির্দিষ্ট বিন্দু (α, β) দিয়ে যায়।
     ∴ bα + aβ = ab  . . . [(i) নং থেকে পাই]
    বা, 3k/2.α + 3h.β = 3h.3k/2 . . . [a, b-এর মান বসিয়ে]
    বা, 3αk + 6βh = 9hk
    বা, αk + 2βh = 3hk
    বা, α/h + /k = 3
    Ans: বিন্দুটির সঞ্চারপথের সমীকরণ:
    α/x + /y = 3

    4. (2, 3) বিন্দুগামী একটি সরলরেখা অক্ষ দুটির সঙ্গে 12 বর্গএকক ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট ত্রিভুজ উৎপন্ন করে; রেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি,সরলরেখাটির সমীকরণ:

    \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)যেখানে a ও b যথাক্রমে x ও y অক্ষের উপর ছেদিতাংশ।

     প্রশ্নানুযায়ী,
        1/2ab = 12
    বা, ab = 24 . . . (i)
    সরলরেখাটি (2, 3) বিন্দুগামী,  

    \(∴\ \frac{2}{a}+\frac{3}{b}=1\)

    বা, 2b + 3a = ab
    বা, 2b + 3a = 24
    ⇒ 2ab + 3a2 = 24a
    বা, 3a2 – 24a + 48 = 0
    বা, a2 – 8a + 16 = 0
    ⇒ (a – 4)2 = 0
    বা, (a – 4) = 0
    বা, a = 4
    (i) নং থেকে পাই, 
    4.b = 24
    বা, b = 6 

    Ans: নির্ণেয় সমীকরণঃ\(\frac{x}{4}+\frac{y}{6}=1\\⇒ 3x + 2y = 12\)

    5. একটি সরলরেখা অক্ষ দুটির সঙ্গে যে সমকোণী ত্রিভুজ উৎপন্ন করে তার ক্ষেত্রফল 24 বর্গএকক। সমকোণী ত্রিভুজটির অতিভুজের দৈর্ঘ্য 10 একক হলে সরলরেখাটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি,সরলরেখাটি x ও y অক্ষ থেকে যথাক্রমে a ও b একক ছিন্ন করে।
    ∴ সরলরেখাটির সমীকরণ হবেঃ

    \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\)

    বা, bx + ay = ab
    প্রশ্নানুযায়ী, 
       1/2|ab| = 24
    বা, ab = ±48 . . . (i)
    আবার অতিভুজের দৈর্ঘ্য 10 একক 

    \(∴\sqrt{(a)^2+(b)^2}=10\)

    বা, a2 + b2 = 100
    ∵ ab = ±48 এবং a2 + b2 = 100
    ∴ a = ±8, b = ±6
    অথবা
      a = ±6, b = ±8
    a = ±8, b = ±6 হলে,
    সরলরেখাটির সমীকরণ হয়:
         ±8x ± 6y = ± 48
    বা, ±4x ± 3y = ± 24
    অথবা
    a = ±6, b = ±8 হলে,
         ±6x ± 8y = ± 48
    বা, ±3x ± 4y = ± 24
    Ans: সরলরেখাটির সমীকরণ হবেঃ
       ±4x ± 3y = ± 24,
       ±3x ± 4y = ± 24

    6. একটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজের ভূমির প্রান্তবিন্দু দুটি (2a, 0), (0, a) এবং সমান বাহু দুটির একটির সমীকরণ x = 2a। ত্রিভুজটির অন্য বাহু দুটির সমীকরণ এবং তার ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।

    Solution:
    ধরি, ABC ত্রিভুজের ভূমি BC -এর  C(2a, 0) এবং B(0, a) বিন্দুতে অবস্থিত।
    সমান বাহু দুটির একটির সমীকরণ x = 2a।
    ধরি, A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (2a, k)
    ABC সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ।
    ∴ AC = AB

    \(\sqrt{(2a-2a)^2+(k-0)^2}= \sqrt{(2a-0)^2+(k-a)^2}\)

    ⇒ k2 = 4a2 + k2 – 2ka + a2
    ⇒ 5a2 = 2ak
    ⇒ 5a = 2k
    ⇒ k = 5a/2
    ∴ A বিন্দুর স্থানাঙ্ক (2a, 5a/2)

    AB বাহুর সমীকরণ:\(\ \frac{y – a}{a-\frac{5a}{2}} = \frac{x – 0}{0 – 2a}\\⇒\frac{y – a}{-\frac{3a}{2}} = \frac{x}{- 2a}\\⇒\frac{2y – 2a}{3} = \frac{x – 0}{2}\)

    বা, 3x – 4y + 4a = 0       

    BC বাহুর সমীকরণ:\(\ \frac{y – 0}{0-a}= \frac{x – 2a}{2a – 0}\\⇒\frac{y}{-a}= \frac{x – 2a}{2a} \\⇒ \frac{y}{-1} = \frac{x – 2a}{2}\)

    বা, x + 2y – 2a = 0
    ত্রিভুজটির তিনটি শীর্ষবিন্দু হল A(2a, 0), B(0, a), এবং C(2a, 5a/2)
    ∴ ত্রিভুজটির ক্ষেত্রফল
    = 1/2[2a(a – 5a/2) + 0 + 2a(0 – a)]
    = 1/2[2a×(-3a/2) + 0 + 2a( – a)]
    1/2[a×(-3a) – 2a2]
    = 1/2[-3a2 + 0 – 2a2]
    = – 5a2/2 বর্গএকক
    Ans: অন্য বাহু দুটির সমীকরণ:
    3x – 4y + 4a = 0 এবং 
    x + 2y – 2a = 0
    ত্রিভুজটির ক্ষেত্রফল 5a2/2 বর্গএকক

    7. (4, 5) ও (7, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশ 5x + 4y = 4 সরলরেখা দ্বারা কী অনুপাতে বিভক্ত হয় তা নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, (4, 5) ও (7, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক রেখাংশ P বিন্দু দ্বারা  m : n অনুপাতে বিভক্ত হয়।
    ∴ P বিন্দুর স্থানাঙ্ক 
    =(4n + 7m/m + n, 5n – m/m + n)
    বিন্দুটি 5x + 4y = 4 সরলরেখার উপর অবস্থিত।
    ∴ 5.4n + 7m/m + n + 4.5n – m/m + n = 4
    বা, 5(4n + 7m) + 4(5n – m) = 4(m + n)
    বা, 20n + 35m + 20n – 4m = 4m + 4n
    ⇒ 40n + 31m – 4n – 4m = 0
    বা, 36n + 27m = 0
    বা, 27m = – 36n
    ⇒ 3m = – 4n
    m/n = – 4/3
    Ans: 4 : 3 অনুপাতে বহিঃবিভক্ত হয়।

    8. A(2, 5) ও B(- 3, – 4) দুটি স্থির বিন্দু। P বিন্দু AB রেখাংশকে k : 1 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে। P বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো। যদি k-এর মান পরিবর্তনশীল হয়, তবে প্রাপ্তফল থেকে AB সরলরেখার সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: P বিন্দু AB রেখাংশকে k : 1 অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে।
    ∴ P বিন্দুর স্থানাঙ্ক
    =(-3k + 2/k + 1, -4k + 5/k + 1)
    P বিন্দুর স্থানাঙ্ক (p, q) হলে,
         p = -3k + 2/k + 1
    বা, pk + p = -3k + 2
    বা, k(p + 3) = 2 – p
    ⇒ k = 2 – p/p + 3 . . . (i)
    এবং
         q = -4k + 5/k + 1
    বা, qk + q = -4k + 5
    বা, k(q + 4) = 5 – q
    ⇒ k = 5 – q/q + 4  . . .  (ii)

    (i) ও (ii) থেকে পাই, 
       2 – p/p + 3 = 5 – q/q + 4
    বা, 2q + 8 – pq – 4p = 5p – pq + 15 – 3q
    বা, 5q – 9p = 7
    ⇒ 9p – 5q + 7 = 0
    Ans: P বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-3k + 2/k + 1, -4k + 5/k + 1)
    AB সরলরেখার সমীকরণ:  
    9x – 5y + 7 = 0

    9. A(- 2, – 5) বিন্দুগামী একটি সরলরেখার প্রবণতা 3/4। সরলরেখার ওপর অবস্থিত B বিন্দুর A বিন্দু থেকে দূরত্ব 10 একক হলে, B বিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution: A(- 2, – 5) বিন্দুগামী একটি সরলরেখার প্রবণতা 3/4
    ∴ সরলরেখার সমীকরণ:
      y + 5 = 3/4(x + 2)
    বা, 4y + 20 = 3x + 6
    বা, 3x – 4y – 14 = 0 . . . (i)
    ধরি, B বিন্দুর স্থানাঙ্ক (h, k)
    (i) নং সরলরেখার ওপর B বিন্দু অবস্থিত।
    ∴ 3h – 4k – 14 = 0 . . . (ii)
    আবার,

    \(\sqrt{(h+2)^2+(k+5)^2}= 10\)

    (h + 2)2 +(k + 5)2 = 100
    বা, h2 + 4h + 4 + k2 + 10k + 25 = 100
    বা, h2 + 4h + k2 + 10k = 71 . . . (iii)
    (ii) ও (iii) সমাধান করে পাই,
      h = -10, k = -11
    অথবা  h = 6, k = 1
    Ans: B বিন্দুর স্থানাঙ্ক (-10, -11) অথবা (6, 1)

    10. A(1, 2) বিন্দুগামী একটি সরলরেখা x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্ন করে। যদি এই সরলরেখার সঙ্গে x + y = 4 সরলরেখার ছেদবিন্দুর A থেকে দূরত্ব 1/3√6 একক হয়, তবে θ-র মান নির্ণয় করো।

    Solution: x + y = 4 সরলরেখার উপর যে কোনো বিন্দুর স্থানাঙ্ক (α, 4 – α)
    ধরি, A(1, 2) বিন্দুগামী এবং  x-অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে θ কোণ উৎপন্নকারী সরলরেখা x + y = 4 সরলরেখাকে (α, 4 – α) বিন্দুতে ছেদ করে। 
    প্রশ্নানুযায়ী, 

    \(\sqrt{(α-1)^2+(4-α-2)^2}= \frac{1}{3}√6\\⇒\sqrt{(α-1)^2+(2-α)^2}= \frac{1}{3}√6\)

    ⇒ α2 – 2α + 1 + 4 – 4α + α2 = 1/9.6
    ⇒ 2α2 – 6α + 5 = 2/3
    বা, 6α2 – 18α + 13 = 0

    \(∴ α = \frac{18±\sqrt{(18)^2- 4.6.13}}{2.6}\\\ = \frac{18±\sqrt{324- 312}}{12}\\\ = \frac{18±\sqrt{12}}{12}\\\ = \frac{18±2\sqrt{3}}{12}\\\ = \frac{9±\sqrt{3}}{6}\)

    α = 9+√3/6 হলে,
    4 – α
    = 4 – 9+√3/6 =15-√3/6
    α = 9-√3/6 হলে,
    4 – α
    = 4 – 9-√3/6 =15+√3/6
    ∴ ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক B(9+√3/6, 15-√3/6) অথবা B′(9-√3/6, 15+√3/6)
    AB সরলরেখার প্রবনতা:

    AB সরলরেখার প্রবনতা:\(tanθ = \frac{\frac{15-\sqrt{3}}{6} – 2}{\frac{9+\sqrt{3}}{6} – 1}\\\ =\frac{3-\sqrt{3}}{3+\sqrt{3}} =\frac{\sqrt{3}-1}{\sqrt{3}+1}\\\ =\frac{(\sqrt{3}-1)^2}{(\left(\\\sqrt{3}+1)(\sqrt{3}-1) \right)}\\\ =\frac{4-2\sqrt{3}}{3-1}=2-\sqrt{3}\\∴ tanθ = tan15°\\⇒θ = 15°\)
    AB′ সরলরেখার প্রবনতা:\(tanθ = \frac{\frac{15+\sqrt{3}}{6} – 2}{\frac{9-\sqrt{3}}{6} – 1}\\\ =\frac{3+\sqrt{3}}{3-\sqrt{3}} =\frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}-1}\\\ =\frac{(\sqrt{3}+1)^2}{(\left(\\\sqrt{3}-1)(\sqrt{3}+1) \right)}\\\ =\frac{4+2\sqrt{3}}{3-1}=2+\sqrt{3}\\∴ tanθ = tan75°\\⇒θ = 75°\)

    Ans: θ-র মান 15°, 75°

    11. যেসব সরলরেখা (3, 1) বিন্দুগামী এবং মূলবিন্দু থেকে যাদের লম্বদূরত্ব 1 একক তাদের সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, (3, 1) বিন্দুগামী এবং m প্রবনতাবিশিষ্ট সরলরেখার সমীকরণ:
       y – 1 = m(x – 3)
    বা, mx – y + (1 – 3m) = 0
    প্রশ্নানুযায়ী, 

    \(\ \frac{|m.0-0+1 – 3m|}{m^2 + 1} = 1\\⇒\frac{|1 – 3m|}{m^2 + 1} = 1\)

    ⇒ (1 – 3m)2 = m2 + 1
    ⇒ 1 – 6m + 9m2 = m2 + 1
    বা, 8m2 – 6m = 0
    বা, 2m(4m – 3) = 0
    ∴ m = 0, 3/4
    m = 0 হলে সরলরেখার সমীকরণ:
       y – 1 = 0.(x – 3)
    বা, y – 1 = 0
    m = 3/4 হলে সরলরেখার সমীকরণ:
        y – 1 = 3/4.(x – 3)
    বা, 3x – 9 = 4y – 4
    বা, 3x – 4y – 5 = 0
    Ans: সরলরেখার সমীকরণ:
      y – 1 = 0 এবং 
     3x – 4y – 5 = 0

    12. দেখাও যে, মূলবিন্দু ও (2, 3) বিন্দুর সংযোজক সরলরেখা 5x – 3y – 2 = 0 ও x + y – 10 = 0 সরলরেখা দুটির সঙ্গে সমবিন্দু।Solution: 5x – 3y – 2 = 0 ও x + y – 10 = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:
        x/30+2 = y/-2+50= 1/5+3
    বা, x/32 = y/48= 1/8
    বা, x/4 = y/6= 1
    ∴ x = 4, y = 6
    ∴ ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (4, 6)
    মূলবিন্দু ও (2, 3) বিন্দুর সংযোজক সরলরেখার সমীকরণ:
        y – 3/3 – 0  = x – 2/2 – 0
    বা, 3x – 6 = 2y – 6
    বা, 3x – 2y = 0 . . . (i)
    (i) নং সমীকরণের বামপক্ষে (4, 6) বসিয়ে পাই, 
    3.4 – 2.6 = 12 – 12 = 0
    ∴ (i) নং সমীকরণ (4, 6) দ্বারা সিদ্ধ হয়।
    মূলবিন্দু ও (2, 3) বিন্দুর সংযোজক সরলরেখা প্রদত্ত সরলরেখা দুটির সঙ্গে সমবিন্দু। (Proved)

    13. প্রমাণ করো যে, ax + (b + c)y + d = 0, bx + (c + a)y + d = 0 এবং cx + (a + b)y + d = 0 সরলরেখা তিনটি সমবিন্দু।

    Solution: ax + (b + c)y + d = 0 ও bx + (c + a)y + d = 0 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\frac{x}{(b+c)d-(c+a)d} = \frac{y}{bd-ad} = \frac{1}{a(c+a)-b(b+c)}\\⇒\frac{x}{bd-ad} = \frac{y}{bd-ad} = \frac{1}{ac+a^2-b^2-bc}\\⇒ \frac{x}{d(b-a)} = \frac{y}{bd-ad} = \frac{1}{(a+b)(a-b)+c(a-b)}\\⇒ \frac{x}{-d(a-b)} = \frac{y}{-d(a-b)} = \frac{1}{(a-b)(a+b+c)}\\⇒\frac{x}{-d} = \frac{y}{-d} = \frac{1}{(a+b+c)}\\∴ x = \frac{-d}{a+b+c}\ , y = \frac{-d}{a+b+c}\)∴ ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক \(\left( \frac{-d}{a+b+c}\ , \frac{-d}{a+b+c} \right)\)
    cx + (a + b)y + d = 0 সমীকরণের বামপক্ষে\(\left( \frac{-d}{a+b+c}\ , \frac{-d}{a+b+c} \right)\) বসিয়ে পাই,\(c.\frac{-d}{a+b+c} + (a + b).\frac{-d}{a+b+c} + d \\=\frac{-cd-ad-bd+ad+bd+cd}{a+b+c} =0\)∴ cx + (a + b)y + d = 0 সমীকরণ \(\left( \frac{-d}{a+b+c}\ , \frac{-d}{a+b+c} \right)\) দ্বারা সিদ্ধ হয়।

    ∴ প্রদত্ত সরলরেখা তিনটি সমবিন্দু। (Proved)

    14. xcos α + ysin α = p , xcos β + ysin β = q এবং y = xtan θ সরলরেখা তিনটি একবিন্দুগামী হওয়ার শর্ত নির্ণয় করো।

    Solution: xcos α + ysin α = p ও xcos β + ysin β = q সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দু:

    \(\ \frac{x}{-qsin α + psin β} = \frac{y}{-pcos β + qcos α} = \frac{1}{cos α.sin β – sin α.cos β}\\⇒ \frac{x}{psin β – qsin α} = \frac{y}{qcos α – pcos β} = \frac{1}{sin (β – α)}\\∴ \frac{x}{psin β – qsin α} = \frac{1}{sin (β – α)}\\⇒ x = \frac{psin β – qsin α}{sin (β – α)}\)এবং\(\frac{y}{qcos α – pcos β} = \frac{1}{sin (β – α)}\\⇒ y = \frac{qcos α – pcos β}{sin (β – α)}\)
    ∴ ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক\(\left( \frac{psin β – qsin α}{sin (β – α)},\frac{qcos α – pcos β}{sin (β – α)} \right)\)
    সরলরেখা তিনটি একবিন্দুগামী হবে যদি y = xtan θ সমীকরণটি \(\left( \frac{psin β – qsin α}{sin (β – α)},\frac{qcos α – pcos β}{sin (β – α)} \right)\) বিন্দু দ্বারা সিদ্ধ হয়।\(∴\frac{qcos α – pcos β}{sin (β – α)}=\frac{psin β – qsin α}{sin (β – α)}.tan θ\\⇒\frac{qcos α – pcos β}{sin (β – α)}=\frac{psin β – qsin α}{sin (β – α)}.\frac{sin θ}{cos θ}\)

     ⇒ cosθ(qcosα – pcosβ) = sinθ(psinβ – qsinα)
    ⇒ qcosθcosα – pcosθcosβ = psinθsinβ – qsinθsinα
    ⇒, q(cosθcosα + qsinθsinα) = p(cosθcosβ + sinθsinβ)
    ⇒ qcos(θ – α) = pcos(θ – β)
    Ans: সরলরেখা তিনটি একবিন্দুগামী হবে যদি qcos(θ – α) = pcos(θ – β) হয়।

    15. ab + bc + ca = 0 হলে দেখাও যে,

    \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} = \frac{1}{c},\ \frac{x}{b} + \frac{y}{c} = \frac{1}{a} ও\ \frac{x}{c} + \frac{y}{a} = \frac{1}{b}\) সরলরেখা তিনটি সমবিন্দু।

    Solution:

    \(\ ab + bc + ca = 0\\⇒\frac{ab}{abc} + \frac{bc}{abc} + \frac{ca}{abc} = 0\\⇒\frac{1}{c} + \frac{1}{a} + \frac{1}{b} = 0\\∵\ \frac{x}{a} + \frac{y}{b} = \frac{1}{c}\\⇒\frac{x}{a} + \frac{y}{b} = -\frac{1}{a} – \frac{1}{b} . . . (i)\)আবার \(\ \frac{x}{b} + \frac{y}{c} = \frac{1}{a}\\⇒\frac{x}{b} + \frac{y}{c} = -\frac{1}{b} – \frac{1}{c} . . . (ii)\)এবং\(\ \frac{x}{c} + \frac{y}{a} = \frac{1}{b}\\⇒\frac{x}{c} + \frac{y}{a} = -\frac{1}{c} – \frac{1}{a} . . . (iii)\)

    (i), (ii) এবং (iii) থেকে বলা যায় যে সরলরেখা তিনটি (-1, -1) বিন্দুগামী।
    ∴ প্রদত্ত সরলরেখা তিনটি  সমবিন্দু। (Proved)

    16. px + qy + r = 0 সরলরেখার পরিবর্তনশীল সহগ তিনটি p, q, r-এর মধ্যে pa + qb + rc = 0 সম্বন্ধ থাকলে (যেখানে a, b, c স্থির ধ্রূবক), দেখাও যে পরিবর্তনশীল সরলরেখাটি সর্বদা একটি স্থির বিন্দুগামী।

    Solution: pa + qb + rc = 0

    বা, \(\frac{pa}{c}+\frac{qb}{c}+r=0 . . . (i)\)
    স্পষ্টতই (i) নং থেকে বলা যায় যে প্রদত্ত px + qy + r = 0 সরলরেখাটি \(\left( \frac{a}{c},\frac{b}{c} \right)\) বিন্দু দ্বারা সিদ্ধ হয়। 
    ∴ px + qy + r = 0 সরলরেখাটি \(\left( \frac{a}{c},\frac{b}{c} \right)\)বিন্দুগামী।

    এটি একটি স্থির বিন্দু।
    ∴ পরিবর্তনশীল সরলরেখাটি সর্বদা একটি স্থির বিন্দুগামী।  ( Proved)

    17. প্রমাণ করো যে, \(y = m_1x + c_1 , y = m_2x + c_2\ ও\ x = 0\) দ্বারা উৎপন্ন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল =\(\frac{1}{2}.\frac{(c_1 -c_2)^2}{|m_1- m_2|} \) বর্গএকক হবে।

    Solution: সরলরেখা তিনটির সমীকরণ:
    y = m1x + c1 . . . (i)
    y = m2x + c2 . . . (ii) ও 
    x = 0 . . . (iii)
    (i) – (ii) করে পাই,
    y – y = m1x + c1 – m2x – c2
    বা, (m2 – m1)x = c1 – c

    বা, x = \(\frac{(c_1 -c_2)}{m_2- m_1}\)

    (i) নং থেকে পাই,

    \(y = m_1.\frac{(c_1 -c_2)}{m_2- m_1}+c_1\\⇒ y= \frac{m_1c_1 -m_1c_2+m_2c_1-m_1c_1}{m_2- m_1}\\⇒y= \frac{m_2c_1-m_1c_2}{m_2- m_1}\)∴ (i) ও (ii) নং সরলরেখার ছেদবিন্দুর স্থানাঙ্ক \(\left(\frac{c_1 -c_2}{m_2- m_1}, \frac{m_2c_1-m_1c_2}{m_2- m_1}\right)\)

    y = m1x + c1 এবং y = m2x + c2 সরলরেখা y অক্ষকে যথাক্রমে (0, c1) এবং (0, c2) বিন্দুতে ছেদ করে। 

    ∴ গঠিত ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দু তিনটি \(A(0, c_1), B(0, c_2)\) এবং C\(\left(\frac{c_1 -c_2}{m_2- m_1}, \frac{m_2c_1-m_1c_2}{m_2- m_1}\right)\)

    ত্রিভুজেটির ক্ষেত্রফল

    \(=\frac{1}{2}.\left| \left[ 0+0+\frac{c_1 -c_2}{m_2- m_1}(c_1 -c_2) \right] \right|\\=\frac{1}{2}.\left| \left[\frac{c_1 -c_2}{m_2- m_1}(c_1 -c_2) \right] \right|\\=\frac{1}{2}.\frac{(c_1 -c_2)^2}{|m_2- m_1|}\)বর্গএকক

    18. x/2+ y/3 =1 এবং  x/3 + y/2 =1 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী একটি গতিশীল সরলরেখা x ও y-অক্ষকে যথাক্রমে A ও B বিন্দুতে ছেদ করে। AB রেখাংশের মধ্যবিন্দুর সঞ্চারপথের সমীকরণ নির্ণয় করো। 

    Solution: x/2+ y/3 =1 এবং  x/3 + y/2 =1 সরলরেখা দুটির ছেদবিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ:
       (x/2+ y/3 – 1) + k( x/3 + y/2 -1) = 0
    বা, 3x + 2kx + 2y + 3ky = 6k + 6
    বা, (3 + 2k)x + (2 + 3k)y = 6(k + 1)

    \(⇒ \frac{x}{\frac{6(k + 1)}{3+2k}} + \frac{y}{\frac{6(k + 1)}{2 + 3k}} =1\)
    ∴ A ও B বিন্দুর স্থানাঙ্ক যথাক্রমে \(\left( \frac{6(k + 1)}{3+2k},0 \right),\left( 0,\frac{6(k + 1)}{2 + 3k} \right)\)

    AB রেখাংশের মধ্যবিন্দু (α, β) হলে,
        α = 3(k + 1)/3 + 2k
    বা, 3α + 2kα = 3k + 3
    বা, k(2α – 3) = 3(1 – α)
    ⇒ k = 3(1 – α)/2α – 3 . . . (i) 
         β = 3(k + 1)/2 + 3k
    বা, 2β + 3βk = 3k + 3
    বা, k(3β – 3) = 3 – 2β
    ⇒ k = 3 – 2β/3(β – 1) . . . (ii) 
    (i) ও (ii) থেকে পাই,
         3(1 – α)/2α – 3 = 3 – 2β/3(β – 1)
    বা,  9β – 9 – 9αβ + 9α = 6α – 4αβ – 9 + 6β
    বা, – 5αβ = -3α – 3β 
    ⇒ – 5αβ = -3(α + β) 
    বা, 5αβ = 3(α + β) 
    Ans: AB রেখাংশের মধ্যবিন্দুর সঞ্চারপথের সমীকরণ:
     5xy = 3(x + y)

    19. ABC ত্রিভুজের AB এবং AC বাহুর সমীকরণ যথাক্রমে 3x + 4y + 9 = 0 এবং 4x – 3y + 16 = 0। এর তৃতীয় বাহু D(5, 2) বিন্দু দিয়ে যায়, যেখানে BD : DC = 4 : 5। তৃতীয় বাহুটির সমীকরণ নির্ণয় করো।

    4    5 D C B A

    Solution: AB এবং AC বাহুর সমীকরণ যথাক্রমে 3x + 4y + 9 = 0 এবং 4x – 3y + 16 = 0 
    স্পষ্টতই সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব। 
    AB এবং AC বাহুর প্রবণতা যথাক্রমে -3/4 এবং 4/3
    ধরি BC বাহুর প্রবণতা m 
    AB ও BC বাহুর মধ্যবর্তী কোণ θ হলে, 

    \(tanθ = \left| \frac{m+\frac{3}{4}}{1-m.\frac{3}{4}} \right|\\ = \left| \frac{4m+3}{4-3m} \right| . . . (i)\)

    AC ও BC বাহুর মধ্যবর্তী কোণ 90° – θ

    \(\quad tan(90° – θ) = \left| \frac{m-\frac{4}{3}}{1+m.\frac{4}{3}} \right|\\⇒ cotθ= \left| \frac{3m-4}{3+4m} \right| . . . (ii)\)(i)×(ii) করে পাই,\(\\ tanθ×cotθ = \left| \frac{4m+3}{4-3m}×\frac{3m-4}{3+4m} \right|\\⇒ 1= \left| \frac{4m+3}{4-3m}×\frac{3m-4}{3+4m} \right|\)

    বা, (4 – 3m)×(3 + 4m) = ±(4m + 3)(3m – 4)
    (+) চিহ্ন ধরে,
        (4 – 3m)×(3 + 4m) = (4m + 3)(3m – 4)
    বা, (4 – 3m)×(3 + 4m) = -(4 – 3m)×(3 + 4m)
    বা, 2(4 – 3m)×(3 + 4m) = 0
    ⇒ (4 – 3m)×(3 + 4m) = 0 
    ∴ (4 – 3m) = 0 হলে
    m = 4/3 হয়।
    এটি AC -এর প্রবনতা 
    (3 + 4m) = 0 হলে
    m = -3/4 হয়।
    এটি AB -এর প্রবনতা 
    (-) চিহ্ন ধরে,
     (4 – 3m)×(3 + 4m) = -(4m + 3)(3m – 4)
    বা, (4 – 3m)×(3 + 4m) = (4 – 3m)×(3 + 4m)
    এখান থেকে m-এর কোনো মান পাওয়া যাবে না। 
    ∴ m = ∞ 
    ∴ BC -এর প্রবনতা ∞ 
    অতএব BC সরলরেখাটি y অক্ষের সমান্তরাল। 
    ধরি, BC সরলরেখার সমীকরণ x = k
    সরলরেখাটি D(5, 2) বিন্দুগামী। 
    ∴ 5 = k
    BC সরলরেখার সমীকরণ x = 5 
    Ans: তৃতীয় বাহুটির সমীকরণ x = 5

error: Content is protected !!
Verified by MonsterInsights