Author: TEAM PROSTUTI

  • Sequence and Series Arithmetic Progression SEMESTER-2 সমান্তর প্রগতি

    Sequence and Series Arithmetic Progression SEMESTER-2 সমান্তর প্রগতি

    Sequence and Series Arithmetic Progression SEMESTER-I সমান্তর প্রগতি

    Sequence and Series
    Arithmetic Progression
    SEMESTER-I
    সমান্তর প্রগতি

    Sequence and Series
    Arithmetic Progression SEMESTER-I সমান্তর প্রগতি

    সমান্তর প্রগতি

    1(i). কোনো সমান্তর শ্রেণির 10-তম পদ ‘-15’ এবং 31-তম পদ ‘-57’। শ্রেণিটির প্রথম পদ এবং সাধারণ অন্তর নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
    ∴ t10 = a + 9d = -15 . . . (i)
    এবং t31 = a + 30d = -57 . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই, 
    a + 9d – a – 30d = -15 + 57
    ⇒ – 21d = 42
    ⇒ d = -2
    (i) নং থেকে পাই,
        a + 9(-2) = -15
    ⇒ a = -15 +18
    ⇒ a = 3

    Ans: শ্রেণিটির প্রথম পদ 3 এবং সাধারণ অন্তর -2

    1(ii). কোনো সমান্তর শ্রেণির p-তম পদ q এবং q-তম পদ p হলে দেখাও যে, তার (p + q) তম পদ 0।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
    ∴ tp = a + (p – 1)d = q . . . (i)
    এবং tq = a + (q – 1)d = p . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই, 
    a + (p – 1)d – a – (q – 1)d = q – p
    ⇒(p – 1 – q + 1)d = q – p
    ⇒(p – q)d = -(p -q)
    ∴ d = -1
    (i) নং থেকে পাই,
        a + (p – 1)(-1) = q
    ⇒ a – p + 1 = q
    ⇒ a = q + p – 1
    ∴ tp + q 
    = a + (p + q – 1)d
    == q + p – 1 – (p + q – 1)
    = q + p – 1 – p – q + 1
    = 0
    সমান্তর শ্রেণির (p + q) তম পদ 0। (Proved)

    1(iii). মনে করো, কোনো সমান্তর প্রগতির r-তম পদ Tr ;যদি mTm = nTn হয়, তবে দেখাও যে, Tm + n = 0

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    ∵ mTm = nTn
    ∴ m[a + (m – 1)d] = n[a + (n – 1)d]
    ⇒ ma + (m2 – m)d = na + (n2 – n)d
    ⇒ ma – na + (m2 – m – n2 + n)d = 0
    =⇒(m – n)a + [(m + n)(m – n) -1(m – n)]d = 0
    ⇒ (m – n)a + (m – n)(m + n – 1)d = 0
    ⇒ a + (m + n – 1)d = 0
    ∴ Tm + n
    = a + (m + n – 1)d
    = 0
    ∴ Tm + n = 0 (Proved)

    2. (i) (7, 11, 15, 19, . . . ) সমান্তর প্রগতির কোন্ পদ 111?

    Solution: ধরি, প্রগতিটির n পদ 111
    প্রগতিটির প্রথম পদ 7 এবং সাধারণ অন্তর 4 
    ∴ tn = 7 + (n – 1)4 = 111
    ⇒ (n – 1)4 = 104
    ⇒ n – 1 = 26
    ∴ n = 27
    Ans: সমান্তর প্রগতির 27-তম পদ 111

    6(ii). (2, 9, 16, 23, . . . ) সমান্তর প্রগতির কোনো পদ 600 হতে পারে কি? তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।

    Solution: ধরি, যদি সম্ভব হয় তবে প্রগতিটির n পদ 600
    প্রগতিটির প্রথম পদ 2 এবং সাধারণ অন্তর 7 
    ∴ tn = 2 + (n – 1)7 = 600
    ⇒ (n – 1)7 = 598
    ⇒ 7n – 7 = 598
    =⇒ 7n = 605
    ⇒ n = 605/7 = 863/7
    প্রগতির পদ সংখ্যা ঋণাত্মক হতে পারে না। 
    ∴ n ≠ 863/7
    Ans: সমান্তর প্রগতির কোনো পদ 600 হতে পারে না।

    3(i). নিম্নলিখিত সমান্তর প্রগতির ‘. . .’ চিহ্নিত স্থানগুলি পূরণ করো:
     1 , . . . , . . . , (-50)

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির সাধারণ অন্তর d
    প্রগতিটির প্রথম পদ 1 এবং চতুর্থ  পদ -50
    ∴ t4 = 1 + 3d = -50
    ⇒ 3d = -51
    ⇒ d = -17
    Ans: চিহ্নিত স্থানগুলির পদগুলো হলো -16, -33

    3(ii). নিম্নলিখিত সমান্তর প্রগতির ‘. . .’ চিহ্নিত স্থানগুলি পূরণ করো: . . . , . . . , 19, . . . , . . . , 31

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    ∴ t6 – t3 = 31 – 19
    ⇒ a + 5d – a – 2d = 12
    ⇒ 3d = 12
    ∴ d = 4
    আবার,
    t3 = a + 2d = 19
    ⇒ a + 2.4 = 19
    ⇒ a = 11
    Ans: চিহ্নিত স্থানগুলির পদগুলো হলো 11, 15, 23, 27

    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

    4. a2 + 2a + 2, 3a2 + 6a + 6 এবং 4a2 + 5a + 4 সমান্তর প্রগতিতে আছে, a-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: a2 + 2a + 2, 3a2 + 6a + 6 এবং 4a2 + 5a + 4 সমান্তর প্রগতিতে আছে।
    ∴ (3a2 + 6a + 6) – (a2 + 2a + 2) = (4a2 + 5a + 4) – (3a2 + 6a + 6)
    ⇒ 3a2 + 6a + 6 – a2 – 2a – 2 = 4a2 + 5a + 4 – 3a2 – 6a – 6
    ⇒ 2a2 + 4a + 4 = a2 – a – 2
    বা, 2a2 + 4a + 4 – a2 + a + 2 = 0
    ⇒ a2 + 5a + 6 = 0
    ⇒ a2 + 3a + 2a + 6 = 0
    বা, a(a + 3) + 2(a + 3) = 0
    ⇒ (a + 3)(a + 2) = 0
    ∴ a = -2, -3
    Ans: a-এর মান -2, -3

    5. কোনো সমান্তর প্রগতির n-তম পদ 3n-1। প্রগতিটি নির্ণয় করো।

    Solution: সমান্তর প্রগতির n-তম পদ 3n-1
    ∴ tn = 3n-1
    n-এর স্থলে 1, 2, 3 . . . বসিয়ে পাই, 
    t1 = 3.1 – 1 = 2
    t2 = 3.2 – 1 = 5
    t3 = 3.3 – 1 = 8
    t4 = 3.4 – 1 = 11
    . . . . . . . .
    Ans: প্রগতিটি হল {2, 5, 8, 11,…}

    6(i). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির মধ্যপদ (বা পদ দুটি) এবং যোগফল নির্ণয় করো:
     2 + 5 + 8 + . . . + 152

    Solution: শ্রেণিটির প্রথম পদ 2 এবং সাধারণ অন্তর 3
    ধরি, n তম পদ 152
     ∴ tn = 2 + (n – 1)3 = 152
    বা, (n – 1)3 = 150
    বা, n – 1 = 50
    ⇒ n = 51
    শ্রেণিটির মধ্যপদটি হল 51 + 1/2 বা, 26-তম পদ।
    ∴ t26 = 2 + 25×3 = 77
    শ্রেণিটির যোগফল
    = 51/2(2 + 152)
    = 51/2×154
    == 51× 77 = 3927
    Ans: মধ্যপদটি হল 77
            শ্রেণিটির যোগফল 3927

    6(ii). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির মধ্যপদ (বা পদ দুটি) এবং যোগফল নির্ণয় করো: 1/2 + 1/3 + 1/6 + . . . + (-5/6)

    Solution: শ্রেণিটির প্রথম পদ 1/2 এবং সাধারণ অন্তর = 1/31/2 = –1/6
    ধরি, n তম পদ (-5/6)
     ∴ tn = 1/2 + (n – 1)(-1/6) = (-5/6)
    বা, 3 – (n – 1) = -5
    বা, -n + 1 = -8
    ⇒ -n = -9
    বা, n = 9
    শ্রেণিটির মধ্যপদটি হল 9 + 1/2 বা, 5-তম পদ।
    ∴ t5 = 1/2 + 4×(-1/6)
           = 1/22/3
           = 3 – 4/6 = – 1/6
    শ্রেণিটির যোগফল
    = 9/2(1/25/6 )
    = 9/2×3 – 5/6
    == 9/2×(-2/6)
    = 9/2×(-1/3)
    = –3/2 = -11/2
    Ans: মধ্যপদটি হল – 1/6
            শ্রেণিটির যোগফল -11/2

    6(iii). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির মধ্যপদ (বা পদ দুটি) এবং যোগফল নির্ণয় করো: 2 + 2.4 + 2.8 + . . . + 10.4

    Solution: শ্রেণিটির প্রথম পদ 2 এবং সাধারণ অন্তর 0.4
    ধরি, n তম পদ 10.4
     ∴ tn = 2 + (n – 1)0.4 = 10.4
    বা, (n – 1)0.4 = 8.4
    বা, n – 1 = 21
    ⇒ n = 22
    শ্রেণিটির মধ্যপদ দুটি হল 22/2, (22/2+1) বা, 11-তম এবং 12-তম পদ।
    ∴ t11 = 2 + 10×0.4 = 6
    এবং t12 = 2 + 11×0.4 = 6.4
    শ্রেণিটির যোগফল
    = 22/2(2 + 10.4)
    = 11×12.4 = 136.4
    Ans: মধ্যপদ দুটি হল 6, 6.4
            শ্রেণিটির যোগফল 136.4

    6(iv). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির মধ্যপদ (বা পদ দুটি) এবং যোগফল নির্ণয় করো:
    1 + 5 + 9 + . . . + 101

    Solution: শ্রেণিটির প্রথম পদ 1 এবং সাধারণ অন্তর 4
    ধরি, n তম পদ 101
     ∴ tn = 1 + (n – 1)4 = 101
    বা, (n – 1)4 = 100
    ⇒ n – 1 = 25
    বা, n = 26
    শ্রেণিটির মধ্যপদ দুটি হল 26/2, (26/2 + 1) বা, 13 -তম এবং 14-তম পদ।
    ∴ t13 = 1 + 12.4 = 49
    এবং t14 = 1 + 13.4 = 53
    শ্রেণিটির যোগফল
    = 26/2(1 + 101)
    = 13×102 = 1326
    Ans: মধ্যপদ দুটি হল 49, 53
            শ্রেণিটির যোগফল 1326

    7. একটি সমান্তর শ্রেণির 12-তম পদ (-13) এবং প্রথম চারটি পদের যোগফল 24 হলে, প্রথম 10 টি পদের যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    t12 = a + 11d = -13
    বা, a = -13 – 11d . . . (i)
    এবং
    S4 = 4/2(2a + 3d) = 24
    বা, 2(2a + 3d) = 24
    বা, 2a + 3d = 12
    ⇒ 2(-13 – 11d) + 3d = 12 . . . [(i) নং থেকে]
    ⇒ -26 – 22d + 3d = 12
    বা, – 19d = 38
    বা, d = -2
    (i) নং থেকে পাই,
     a = -13 – 11(-2)
        = -13 + 22 = 9
    ∴ প্রথম 10 টি পদের যোগফল 
    = 10/2{2.9 + 9.(-2)}
    == 5.(18 – 18)
    = 5.0 = 0
    Ans: প্রথম 10 টি পদের যোগফল 0

    8. একটি সমান্তর শ্রেণির 5-তম ও 11-তম পদ দুটি যথাক্রমে 41 ও 20। তার প্রথম পদ কত? এই শ্রেণির প্রথম 11টি পদের যোগফল কত হবে?

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    t5 = a + 4d = 41 . . . (i)
    এবং
    t11 = a + 10d = 20 . . . (ii)
    (ii) – (i) করে পাই, 
        a + 10d – a – 4d = 20 – 41
    বা, 6d = -21
    বা, d = – 21/6
    ⇒ d = –7/2
    (i) নং থেকে পাই, 
         a + 4×(-7/2) = 41
    বা, a – 14  = 41
    বা, a = 55
    ∴ প্রথম 11টি পদের যোগফল 
    S11 = 11/2.{2.55 + 10(-7/2)}
        = 11/2×2(55 – 35/2)
      == 11×110 – 35/2
        = 11×75/2
        = 825/2 = 412 1/2
    Ans: সমান্তর শ্রেণির প্রথম পদ 55
           প্রথম 11টি পদের যোগফল 412 1/2

    9. একটি সমান্তর প্রগতির n-সংখ্যক পদের সমষ্টি n2; সাধারণ অন্তর নির্ণয় করো।

    Solution: সমান্তর প্রগতির n-সংখ্যক পদের সমষ্টি n2
    ∴ Sn = n2
    ∴ tn = S– Sn – 1
       
    = n2 – (n – 1)2
      ⇒ n2 – n2 + 2n + 1
      = 2n + 1
    ∴ সাধারণ অন্তর
    = d = tn – tn – 1
    ⇒ 2n + 1 – [2(n – 1) + 1]
    = 2n + 1 – 2n + 2 – 1
    = 2
    Ans: সাধারণ অন্তর 2

    10. দেখাও যে, {4 + 12 + 20 + 28 + . . . } শ্রেণিটির n সংখ্যক পদের যোগফল একটি যুগ্ম সংখ্যার বর্গ।

    Solution: {4 + 12 + 20 + 28 + . . . } শ্রেণিটির,
    প্রথম পদ 4 এবং সাধারণ অন্তর 8
    ∴ শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদের যোগফল
    = n/2{2.4 + (n – 1)8}
    = n/2×2{4 + (n – 1)4}
    ⇒ n(4 + 4n – 4)
    = n.4n = (2n)2
    ∴ শ্রেণিটির n সংখ্যক পদের যোগফল একটি যুগ্ম সংখ্যার বর্গ।  (Proved)

    11. দেখাও যে, 8 + 16 + 24 + . . .  শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদের যোগফলের সঙ্গে 1 যোগ করলে তা একটি পূর্ণবর্গ সংখ্যা হবে।

    Solution: সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম পদ 8 এবং সাধারণ অন্তর 8
    ∴ শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদের যোগফল
    = n/2{2.8 + (n – 1)8}
    = n/2×2{8 + 4n – 4}
    ⇒ n(4n + 4)
    = 4n2 + 4n
    শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদের যোগফলের সঙ্গে 1 যোগ করলে হয়
    4n2 + 4n + 1
    = (2n + 1)2
    ∴ শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদের সঙ্গে 1 যোগ করলে তা একটি পূর্ণবর্গ সংখ্যা হবে। (Proved)

    12. 1 + 3 + 4 + 8 + 7 + 13 + 10 + 18 + . . .  শ্রেণিটির 23 টি পদ পর্যন্ত যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: 1 + 3 + 4 + 8 + 7 + 13 + 10 + 18 + . . .  শ্রেণিটির 23 টি পদ পর্যন্ত
    = (1 + 4 + 7 + 10 + . . .  শ্রেণিটির 12 টি পদ পর্যন্ত) + (3 + 8 + 13 + 18 + . . .  শ্রেণিটির 11 টি পদ পর্যন্ত)
    = 12/2(2.1 + 11.3) + 11/2(2.3 + 10.5)
    12/2×35 + 11/2×56
    = 210 + 308
    = 518
    Ans: নির্ণেয় যোগফল 518

    বর্ণনামূলক প্রশ্নাবলি                                                   প্রতিটি প্রশ্নের মান 4

    1. কোনো সমান্তর প্রগতির তৃতীয় পদ 1/5 এবং পঞ্চম পদ 1/3 ; দেখাও যে, ওই প্রগতির 15 টি পদের যোগফল ৪।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    ∴ t3 = a + 2d = 1/5 . . . (i)
    এবং
       t5 = a + 4d = 1/3 . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই,
      a + 2d – a – 4d = 1/51/3
    বা, -2d = – 2/15
    বা, d = 1/15
    (i) নং থেকে পাই,
        a + 2×1/15 = 1/5
    বা, a = 1/52/15
    বা, a = 1/15
    ∴ 15 টি পদের যোগফল
    = 15/2(2×1/15 + 14×1/15)
    = 15/2×16/15 = 8
    প্রগতিটির 15 টি পদের যোগফল 8। (Proved)

    2. কোনো শ্রেণির p-সংখ্যক পদের যোগফল 3p2 + 5p দেখাও যে, শ্রেণিটির পদগুলি একটি সমান্তর শ্রেণি গঠন করে।

    Solution: সমান্তর শ্রেণির p-সংখ্যক পদের যোগফল 3p2 + 5p
    ∴ Sp = 3p2 + 5p
    ∴ tp = Sp – Sp – 1
        = 3p2 + 5p – [(3(p – 1)2 + 5(p – 1)]
      = 3p2 + 5p – 3p2 + 6p – 3 – 5p + 5
      ⇒ 6p + 2
    ∴ সাধারণ অন্তর
    = d = tn – tn – 1
    = 6n + 2 – [6(n – 1) + 2]
    ⇒ 6n + 2 – 6n + 6 – 2
    = 6
    সাধারণ অন্তর একটি ধ্রুবক সংখ্যা
    ∴ পদগুলি একটি সমান্তর শ্রেণি গঠন করে।

    3. কোনো সমান্তর শ্রেণির p-সংখ্যক পদের যোগফল 4p2 + 3p হলে, ওই সমান্তর শ্রেণির দ্বাদশ পদটি নির্ণয় করো। 

    Solution: সমান্তর শ্রেণির p-সংখ্যক পদের যোগফল 4p2 + 3p
    ∴ Sp = 4p2 + 3p
    ∴ tp = Sp – Sp – 1
        = 4p2 + 3p – [(4(p – 1)2 + 3(p – 1)]
      = 4p2 + 3p – 4p2 + 8p – 4 – 3p + 3
      ⇒ 8p – 1
    ∴ t12 = 8.12 – 1
          = 96 – 1 = 95
    Ans:
    দ্বাদশ পদটি 95

    4. 51 + 53 + 55 + . . . + tn = 5151 হলে tn এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ 51 এবং সাধারণ অন্তর 2
    ∴ n-তম পদ পর্যন্ত যোগফল
    Sn = n/2[2.51 + (n – 1).2 = 5151
    বা, n(51 + n – 1) = 5151
    বা, n2 + 50n – 5151 = 0
    ⇒ n2 + 101n – 51n – 5151 = 0
    বা, n(n + 101) – 51(n + 101) = 0
    বা, (n + 101)(n – 51) = 0
    ∴ n = -101, 51
    n ≠ -101
    ∴ n = 51
    ∴ t51 = 51 + 50.2
          = 101
    Ans: tn = t51 এর মান 101

    5. একটি সমান্তর প্রগতির প্রথম n সংখ্যক পদের সমষ্টি n2 + 3n হলে, তার কোন্ পদের মান 162 হবে?

    Solution: n সংখ্যক পদের সমষ্টি n2 + 3n
    ∴ tn = Sn – Sn – 1
      = n2 + 3n – [(n – 1)2 + 3(n – 1)]
      = n2 + 3n – n2 + 2n – 1 – 3n + 3
      ⇒ 2n + 2
    ধরি, প্রগতিটির r-তম পদের মান 162
    ∴ tr = 2r + 2 = 162
    বা, 2r = 160
    বা, r = 80
    Ans: প্রগতিটির 80-তম পদের মান 162

    6. 27 + 24 + 21 + . . .  শ্রেণিটির কতগুলি পদের সমষ্টি 132 হবে? এর দুটি উত্তরের কারণ ব্যাখ্যা করো।

    Solution: ধরি, শ্রেণিটির n টি পদের সমষ্টি 132 হবে।
    এখানে a = 27;  d = -3;  Sn = 132
    ∴ Sn = n/2{2.27 + (n – 1)(-3)} = 132
    বা, n(54 – 3n + 3) = 132×2
    বা, n(57 – 3n) = 132×2
    ⇒ 3n(19 – n) = 132×2
    বা, n(19 – n) = 44×2
    বা, n2 – 19n + 88 = 0
    ⇒ n2 – 11n – 8n + 88 = 0
    বা, n(n – 11) – 8(n – 11) = 0
    বা, (n – 11)(n – 8) = 0
    ∴ n = 8, 11
    Ans: শ্রেণিটির 8টি পদের সমষ্টি 132। 
    দুটি উত্তরের ব্যাখ্যাঃ 
    শ্রেণিটির নবম পদ থেকে একাদশ পদ পর্যন্ত পদগুলির সমষ্টিও শূন্য হবে।
    তাই 11 টি পদের সমষ্টিও 132 হবে।

    7. সসীম সংখ্যক পদবিশিষ্ট একটি সমান্তর প্রগতির প্রথম ও শেষ পদ যথাক্রমে (-2) ও 124 এবং প্রগতিটির পদসমূহের সমষ্টি 6161; প্রগতিটির পদসংখ্যা ও তার সাধারণ অন্তর নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির সাধারণ অন্তর d এবং পদ সংখ্যা n
    এখানে, a = -2;  l = 124;  Sn = 6161
    ∵ Sn = n/2(a + l)
    ∴ 6161 = n/2(-2 + 124)
    বা, 6161 = n/2.122
    বা, 61n = 6161
    ⇒ n = 101
    আবার,
    t101 = -2 + 100d = 124
    বা, 100d = 126
    বা, d = 1.26
    Ans: প্রগতিটির পদসংখ্যা 101
           সাধারণ অন্তর 1.26

    8. কোনো সমান্তর প্রগতির n-তম পদ p এবং ওই প্রগতির প্রথম n-সংখ্যক পদের সমষ্টি q। প্রমাণ করো যে, ওই প্রগতির প্রথম পদ 2q – pn/n

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
    ∴ a + (n – 1)d = p . . .  (i)
    এবং 
        n/2{2a + (n – 1)d} = q
    বা, n/2{a + a + (n – 1)d} = q
    বা, n/2(a + p) = q . [(i) নং থেকে]
    ⇒ a + p = 2q/n
    বা, a = 2q/n – p
    বা, a = 2q – pn/n
    ∴ প্রগতিটির প্রথম পদ 2q – pn/n (Proved)

    9. 2 + 3 + 5 + 9 + 8 + 15 + 11 + 21 + . . .  শ্রেণিটির (2n + 1) -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution: 2 + 3 + 5 + 9 + 8 + 15 + 11 + 21 + . . .  শ্রেণিটির (2n + 1) -সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    = (2 + 5 + 8 + 11 + . . .  শ্রেণিটির (n + 1) -সংখ্যক পদ পর্যন্ত) + (3 + 9 + 15 + 21 + . . .  শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    = n + 1/2{2.2 + (n + 1 – 1)3} + n/2{2.3 + (n – 1)6}
    n + 1/2(4 + 3n) + n/2(6n)
    1/2(n + 1)(4 + 3n) + 3n2
    = 1/2(4n + 3n2 + 4 + 3n + 6n2)
    = 1/2(9n2 + 7n + 4) Ans.

    10(ⅰ). 91 এবং 259-এর মধ্যে কতগুলি যুগ্ম সংখ্যা আছে? ওই যুগ্ম সংখ্যাগুলির যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: 91 এবং 259-এর মধ্যে যুগ্ম সংখ্যা আছে 92, 94, 96, . . .  258 
    এখানে প্রথম পদ 92 এবং সাধারণ অন্তর 2
    ধরি, 258 হল n তম পদ।
    ∴ tn = 92 + (n – 1)2 = 258
    ⇒ 92 + 2n – 2 =  258
    ⇒ 2n =  258 – 90
    ⇒⇒ n =  168
    ⇒ n =  84
    ∴ সংখ্যাগুলির যোগফল
    = 84/2(92 + 258)
    = 42×350
    ⇒ 14700
    Ans: 84 টি যুগ্ম সংখ্যা আছে।
         যুগ্ম সংখ্যাগুলির যোগফল 14700

    10(ii). 100 এবং 400-এর মধ্যে 11-এর গুণিতক সংখ্যাগুলির যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: 100 এবং 400-এর মধ্যে 11-এর গুণিতক সংখ্যাগুলি হল 110, 121, 132, . . .  396 
    এখানে প্রথম পদ 121 এবং সাধারণ অন্তর 11
    ধরি, 396 হল n তম পদ।
    ∴ tn = 110 + (n – 1)11 = 396
    ⇒ 110 + 11n – 11 = 396
    ⇒11n =  396 – 99
    ⇒⇒11n =  297
    ⇒n =  27
    ∴ সংখ্যাগুলির যোগফল
    = 27/2(110 + 396)
    = 27/2×506
    ⇒ 27×253
    = 6831
    Ans: 100 এবং 400-এর মধ্যে 11-এর গুণিতক সংখ্যাগুলির যোগফল 6831

    10(iii). 100 ও 10000-এর মধ্যে যে সংখ্যাগুলি n3 রূপে প্রকাশ করা যায়, তাদের সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution: 53 = 125;    213 = 9261;   2253 = 10648;
    100 ও 10000-এর মধ্যে যে সংখ্যাগুলি n3 রূপে প্রকাশ করা যায় সেগুলি হল 53, 63 73 , .  .  . , 213
    ∴ 100 ও 10000-এর মধ্যে যে সংখ্যাগুলি n3 রূপে প্রকাশ করা যায়, তাদের সমষ্টি
    = (13 + 23 + 33 + .  .  .  + 213) – (13 + 23 + 33 + 43)
    = [21/2(21 + 1)]2 – [4/2(4 + 1)]2
    ⇒ [21/2×22]2 – [4/2×5]2
    = (21×11)2 – (2.5)2
    = 53361 – 100
    ⇒ 53261
    Ans: নির্নেয় সমষ্টি 53261

    11. কোনো সমান্তর শ্রেণির n-তম পদ 7n – 5; তার প্রথম 20টি পদের যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: সমান্তর শ্রেণির n-তম পদ 7n – 5;
    ∵ tn = 7n – 5
    ∴ t1 = 7.1 – 5 = 2
    ∴ t20 = 7.20 – 5 = 135
    প্রথম 20টি পদের যোগফল
    = 20/2.(2 + 135)
    = 10.137 = 1370
    Ans: প্রথম 20টি পদের যোগফল 1370

    12. (2n + 1) সংখ্যক পদবিশিষ্ট কোনো সমান্তর প্রগতির মধ্যপদটি m হলে দেখাও যে, তার (2n + 1) সংখ্যক পদের সমষ্টি হয় (2n + 1)m

    Solution: (2n + 1) সংখ্যক পদবিশিষ্ট কোনো সমান্তর প্রগতির মধ্যপদটি হবে 2n + 1 + 1/2 = (n + 1) তম পদ।
    ধরি, প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    ∴ tn + 1 = a + (n + 1 – 1)d = m
    বা, a + nd = m . . .  (i)
    (2n + 1) সংখ্যক পদের সমষ্টি
    ∴ S2n + 1 
    = 2n + 1/2[2a + (2n + 1 – 1)d]
    = 2n + 1/2(2a + 2nd)
    ⇒ (2n + 1)(a + nd)
    = (2n + 1)m . . . [(i) নং থেকে]
    ∴ (2n + 1) সংখ্যক পদের সমষ্টি হয় (2n + 1)m (Proved)

    13(i). সমান্তর শ্রেণিভুক্ত তিনটি অখণ্ড সংখ্যার যোগফল 15 এবং তাদের গুণফল 80; সংখ্যা তিনটি নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, তিনটি সমান্তর শ্রেণিভুক্ত তিনটি অখণ্ড সংখ্যা হল a – b, a, a + b
      ∴ a – b + a + a + b = 15
    বা, 3a = 15
    বা, a = 5
    আবার, 
        (a – b)a(a + b) = 80
    বা, (5 – b).5.(5 + b) = 80
    বা, 25 – b2 = 16
    ⇒ – b2 = 16 – 25 = -9
    বা, b2 = 9
    বা, b = ± 3
    b = 3 হলে,
    সংখ্যা তিনটি (5 – 3), 5, (5 + 3) = 2, 5, 8
    b = -3 হলে,
    সংখ্যা চারটি {5 – (-3)}, 5, {5 + (-1)} = 8, 5, 2
    Ans: সংখ্যা তিনটি 2, 5, 8 বা, 8, 5, 2

    13(ii). সমান্তর শ্রেণিভুক্ত চারটি অখণ্ড সংখ্যার যোগফল 20 এবং তাদে বর্গের যোগফল 120; সংখ্যা চারটি নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণিভুক্ত চারটি অখণ্ড সংখ্যা হল a – 3b, a – b, a + b, a + 3b
    ∴ a – 3b + a – b + a + b + a + 3b = 20
    বা, 4a = 20
    বা, a = 5
    আবার,
        (a – 3b)2 + (a – b)2 + (a + b)2 + (a + 3b)2 = 120
    বা, (a – 3b)2 + (a + 3b)2 + (a – b)2 + (a + b)2 = 120
    বা, 2{a2 + (3b)2} + 2{a2 + b2} = 120
    ⇒ a2 + 9b2 + a2 + b2 = 60
    বা, 2(a2 + 5b2) = 60
    বা, a2 + 5b2 = 30
    ⇒ 52 + 5b2 = 30
    বা, 5b2 = 5
    বা, b = ±1
    b = 1 হলে,
    সংখ্যা চারটি (5 – 3.1), (5 – 1), (5 + 1), (5 + 3.1) = 2, 4, 6, 8
    b = -1 হলে,সংখ্যা চারটি {5 – 3.(-1)}, (5 + 1), (5 – 1), {5 + 3.(-1)} = 8, 6, 4, 2
    Ans: সংখ্যা চারটি 2, 4, 6, 8 বা, 8, 6, 4, 2

    14. 21-কে এমন তিনটি অংশে বিভক্ত করো, যাতে অংশগুলি সমান্তর প্রগতিতে থাকে এবং প্রথম ও দ্বিতীয় অংশের গুণফল 21 হয়।

    Solution: ধরি, অংশ তিনটি হল a – b, a, a + b 
    ∴ a – b + a + a + b = 21
    বা, 3a = 21
    বা, a = 7
    আবার,
        (a – b)a = 21
    বা, (7 – b).7 = 21
    বা, 7 – b = 3
    ⇒ – b = -4
    বা, b = 4
    Ans: অংশ তিনটি হল (7 – 4), 7, (7 + 4) = 3, 7, 11

    15. কোনো সমান্তর শ্রেণির একাদশ এবং চতুর্দশ পদ দুটির অনুপাত 7: 9; তার দশম এবং তৃতীয় পদের অনুপাত নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    ∴ t11 = a + 10d এবং
        t14 = a + 13d
    প্রশ্নানুযায়ী,   

    \(\quad \frac{a + 10d}{a + 13d} = \frac{7}{9}\\⇒ 7a + 91d = 9a + 90d\\⇒ d = 2a\\∴ \frac{a + 9d}{a + 2d}\\ = \frac{a + 9.2a}{a + 2.2a}\\= \frac{19a}{5a} = \frac{19}{5}\)

    Ans: দশম এবং তৃতীয় পদের অনুপাত 19 : 5

    16. -19 এবং 23-এর মধ্যে পাঁচটি সমান্তরীয় মধ্যক বসাও।

    Solution: -19 এবং 23-এর মধ্যে পাঁচটি সমান্তরীয় মধ্যক বসালে মোট পদসংখ্যা হয় 7টি।
    ধরি, সাধারণ অন্তর d
    ∴ t7 = -19 + 6d = 23
    বা, 6d = 23 + 19
    বা, 6d = 42
    ⇒ d = 7
    Ans: -19 এবং 23-এর মধ্যে পাঁচটি সমান্তরীয় মধ্যক হলো -12, -5, 2, 9, 16

    17. 4 ও 31-এর মধ্যে n -সংখ্যক সমান্তরীয় মধ্যক আছে। যদি দ্বিতীয় মধ্যক : শেষ মধ্যক = 5 : 14 হয়, তবে n-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: 4 ও 31-এর মধ্যে n -সংখ্যক সমান্তরীয় মধ্যক থাকলে 31 হবে শ্রেণীটির n + 2 তম পদ।
    এখানে প্রথম পদ 4 এবং শেষ পদ 31
    ধরি সাধারণ অন্তর d
    ∴ tn + 2 = 4 + (n + 2 – 1)d = 31
    বা, (n + 1)d = 27 . . . (i)
    প্রশ্নানুযায়ী,
      4 + 2d/31 – d = 5/14
    বা, 56 + 28d = 155 – 5d 
    বা, 33d = 155 – 56
    ⇒ 33d = 99
    বা, d = 3
    (i) নং থেকে পাই, 
        (n + 1)3 = 27
    বা, n + 1 = 9
    বা, n = 8
    Ans: n-এর মান 8

    18(i). যদি a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে থাকে, তবে দেখাও যে, (a + 2b – c)(2b + c – a)(c + a – b) = 4abc

    Solution: a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে আছে। 
    ∴ a + c = 2b
    L.H.S.
    = (a + 2b – c)(2b + c – a)(c + a – b) 
    = (a + a + c – c)(a + c + c – a)(2b – b)
    == 2a.2c.b
    = 4abc = R.H.S.
    ∴ (a + 2b – c)(2b + c – a)(c + a – b) = 4abc (Proved)

    18(ii). যদি a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে থাকে, তবে দেখাও যে, a2(b + c), b2(c + a), c2(a + b) [ab + bc + ca ≠ 0] সমান্তর শ্রেণিতে আছে।

    Solution: a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে আছে। 
    ∴ a + c = 2b
       a2(b + c) + c2(a + b)
    = a2b + a2c + ac2 + bc2
    = a2b + bc2 + a2c + ac2
    == b(a2 + c2) + ac(a + c)
    = b{(a + c)2 – 2ac} + ac.2b
    = b(a + c)2 – 2abc + 2abc
    == b(a + c)2
    = b(a + c)(a + c)
    == b.2b(a + c)
    = b2(c + a) . . . [∵ 2b = a + c]
    ∴ a2(b + c), b2(c + a), c2(a + b) সমান্তর শ্রেণিতে আছে। (Proved)

    18(iii). যদি a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে থাকে, তবে দেখাও যে, \(\frac{1}{bc}, \frac{1}{ca}, \frac{1}{ab}\) সমান্তর শ্রেণিতে আছে।

    Solution: a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে আছে। 
    ∴ b – a = c – b

    \(⇒\frac{b – a}{abc} = \frac{c – b}{abc}\\⇒ \frac{b}{abc} – \frac{a}{abc} = \frac{c}{abc} – \frac{b}{abc}\\⇒ \frac{1}{ca} – \frac{1}{bc} = \frac{1}{ab} – \frac{1}{ca}\\∴ \frac{1}{bc}, \frac{1}{ca}, \frac{1}{ab}\) সমান্তর শ্রেণিতে আছে।

    19. কোনো সমান্তর প্রগতির p-তম, q-তম ও r-তম পদগুলি যথাক্রমে P, Q, R হলে দেখাও যে, p(Q – R) + q(R – P) + r(P – Q) = 0

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    ∴ tp = a + (p – 1)d = P
       tq = a + (q – 1)d = Q
       tr = a + (r – 1)d = R
    L.H.S.
    = p(Q – R) + q(R – P) + r(P – Q)
    = p[{a + (q – 1)d} – {a + (r – 1)d}] + q[{a + (r – 1)d} – {a + (p – 1)d}] + r[{a + (p – 1)d} – {a + (q – 1)d}]}
    == p[a + (q – 1)d – a – (r – 1)d] + q[a + (r – 1)d – a – (p – 1)d] + r[a + (p – 1)d – a – (q – 1)d}]
    = p[(q – 1)d – (r – 1)d] + q[(r – 1)d – (p – 1)d] + r[(p – 1)d – (q – 1)d}]
    = p(q – 1 – r + 1)d + q(r – 1 – p + 1)d + r(p – 1 – q + 1)d 
    == p(q – r)d + q(r – p)d + r(p – q)d
    = d(pq – rp + qr – pq + rp – qr)
    = d×0 = 0 = R.H.S.
    p(Q – R) + q(R – P) + r(P – Q) = 0 (Proved)

    \(20.(i) \frac{b + c}{a}, \frac{c + a}{b}, \frac{a + b}{c}\) সমান্তর প্রগতিভুক্ত হলে দেখাও যে, \(\frac{1}{a}, \frac{1}{b}, \frac{1}{c}\)\) সমান্তর প্রগতিতে আছে [ a + b +c ≠ 0]
    \(Solution:\ \frac{b + c}{a}, \frac{c + a}{b}, \frac{a + b}{c}\)সমান্তর প্রগতিভুক্ত \(\\⇒ \frac{b + c}{a}+1, \frac{c + a}{b}+1, \frac{a + b}{c}+1\)সমান্তর প্রগতিভুক্ত \(\\⇒ \frac{b + c + a}{a}, \frac{c + a + b}{b}, \frac{a + b + c}{c}\)সমান্তর প্রগতিভুক্ত \(\\⇒ \frac{1}{a}, \frac{1}{b}, \frac{1}{c}1\)সমান্তর প্রগতিভুক্ত (Proved)
    20(ii). মনে করো, a (a ≠ 0) একটি নির্দিষ্ট বাস্তব সংখ্যা এবং \(\frac{a – x }{px}=\frac{a – y}{qy}=\frac{a – z}{rz}\) যদি p, q, r সমান্তর শ্রেণিভুক্ত হয় তবে দেখাও যে \(\frac{1}{x},\frac{1}{y},\frac{1}{z}\)
    \(Solution:\ \frac{a – x }{px}=\frac{a – y}{qy}=\frac{a – z}{rz}\\⇒\frac{\frac{a}{x} – 1 }{p}=\frac{\frac{a}{y} – 1}{q}=\frac{\frac{a}{z}-1}{r}=k\ (let)\\∴ \frac{\frac{a}{x} – 1}{p}⇒ \frac{a}{x}-1 = pk\\∴ \frac{\frac{a}{y} – 1}{q}= k ⇒ \frac{a}{y}-1= qk\\∴ \frac{\frac{a}{z}-1}{r} = k ⇒ \frac{a}{z}-1 = rk\)

    p, q, r সমান্তর শ্রেণিভুক্ত
      ∴ p + r = 2q
    বা, pk + rk = 2qk

    \(⇒ \frac{a}{x}-1 + \frac{a}{z}-1 = 2\left( \frac{a}{y}-1 \right)\\⇒ \frac{a}{x} + \frac{a}{z}-2 = \frac{2a}{y}-2\\⇒ \frac{a}{x} + \frac{a}{z} = \frac{2a}{y}\\⇒ \frac{a}{x} + \frac{a}{z} = 2.\frac{a}{y}\\∴\ \frac{1}{x}, \frac{1}{y}, \frac{1}{z}\) সমান্তর শ্রেণিভুক্ত (Proved)

    20(iii). যদি a + c = 2b এবং ab + cd + ad = 3bc হয় তবে প্রমাণ করো a, b, c, d সমান্তর শ্রেণিভুক্ত ( b ≠ 0)

    Solution:
    a + c = 2b
    ∴ a, c, b সমান্তর শ্রেণিভুক্ত।
    ∵ ab + cd + ad = 3bc
    বা, (2b – c)b + cd + (2b – c)d = 3bc . . . [∵ a = (2b – c)]
    বা, cb2 – bc + cd + 2bd – cd = 3bc
    ⇒ 2b2 – bc + 2bd = 3bc
    বা, 2b2 + 2bd = 4bc
    বা, 2(b + d) = 4bc
    ⇒ b + d = 2c
    বা, b – c = c – d
    ∴ b, c, d সমান্তর শ্রেণিভুক্ত।
    অতএব a, b, c, d সমান্তর শ্রেণিভুক্ত (Proved)

    21. 20 + 28 + 36 + . . .  সমান্তর প্রগতির প্রথম থেকে কমপক্ষে কতগুলি পদের সমষ্টি 1000-এর চেয়ে বেশি?

    Solution:
    সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ 20 এবং সাধারণ অন্তর 8
    ধরি, কমপক্ষে nটি পদের সমষ্টি 1000-এর চেয়ে বেশি।
    Sn = n/2{2.20 + (n – 1)8} > 1000 
    বা, n(20 + 4n – 4) > 1000 
    বা, 4n(4 + n) > 1000
    ⇒ n2 + 4n > 250
    বা, n2 + 4n + 4 > 250 + 4
    বা, (n + 2)2  > 254
    ⇒ n + 2  > 15.9
    বা, n  > 13.9
    Ans: কমপক্ষে 14টি পদের সমষ্টি 1000-এর চেয়ে বেশি।

    22(i). একটি শ্রেণির n-তম পদ 1/2n(n + 1); শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution:
    n-তম পদ 1/2n(n + 1);
    ∴ শ্রেণিটির r-তম পদ
     tr = 1/2r(r + 1)
         = 1/2r2 + 1/2r
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=\frac{1}{2}\sum_{r=1}^{n}r^2+\frac{1}{2}\sum_{r=1}^{n}r\\=\frac{1}{2}\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+\frac{1}{2}\frac{n(n+1)}{2}\\=\frac{n(n+1)}{12}(2n + 1 + 3)\\=\frac{n(n+1)}{12}2(n + 2)\\=\frac{n(n+1)(n + 2)}{6}\ (Ans)\)

    22(ii). কোনো একটি সমান্তর প্রগতির n-তম পদ an + b । শ্রেণিটির n সংখ্যক পদের সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution:
    n-তম পদ an + b
    ∴ শ্রেণিটির r-তম পদ
     tr = ar + b
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=a\sum_{r=1}^{n}r+\sum_{r=1}^{n}b\\=a\frac{n(n+1)}{2}+bn\)

    =  n/2(an + a + 2b)
    =n/2{(n + 1)a + 2b} (Ans)

    23. 12 – 22 + 32 – 42 + 52 – 62 + . . . শ্রেণিটির 2n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: প্রদত্ত শ্রেণি 
    = 12 – 22 + 32 – 42 + 52 – 62 + . . . শ্রেণিটির 2n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    = [12 + 32 + 52 + . . . শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত] – [22 + 42 + 62 + . . . শ্রেণিটির n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত]
    ∴ শ্রেণিটির r-তম পদ
     tr = (2r – 1)2 – (2r)2
        = 4r2 – 4r + 1 – 4r2
       = – 4r + 1
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=-4\sum_{r=1}^{n}r+\sum_{r=1}^{n}1\\=-4\frac{n(n+1)}{2}+n\)

    = – 2(n2 + n) + n
    == -2n2 – 2n + n 
    = -2n2 – n
    = -n(2n + 1) (Ans)

    24. একটি সমকোণী ত্রিভুজের বাহু তিনটি সমান্তর প্রগতিতে আছে এবং তার লম্বের দৈর্ঘ্য 9 সেমি; অখণ্ড পূর্ণসংখ্যায় তার অতিভুজের দৈর্ঘ্য নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমকোণী ত্রিভুজের বাহু তিনটি 9, (9 + d), (9 + 2d) 
    স্পষ্টতই 9 + 2d সমকোণী ত্রিভুজের অতিভুজ। 
    ∴ (9 + 2d)2 = 92 + (9 + d)2
    বা, 81 + 36d + 4d2 = 81 + 81 + 18d + d2
    বা, 3d2 + 18d – 81 = 0
    ⇒ d2 + 6d – 27 = 0
    ⇒ d2 + 9d – 3d – 27 = 0
    বা, d(d + 9) – 3(d + 9) = 0
    বা, (d + 9)(d – 3) = 0
    ∴ d = -9, 3
    d = -9 হলে একটি বাহুর দৈর্ঘ্য হয় 0 সেমি, যা সম্ভব নয়।
    ∴ d ≠ -9
    ∴ d = 3
    সমকোণী ত্রিভুজের বাহু তিনটি 9, (9 + 3), (9 + 2.3) 
    বা, 9, 12, 15
    Ans: অতিভুজের দৈর্ঘ্য 15 সেমি।

    25. কোনো সমান্তর প্রগতির x -তম পদ 1/y এবং y-তম পদ 1/x হলে দেখাও যে, তার xy-তম পদ 1 এবং প্রথম xy-সংখ্যক পদের সমষ্টি 1/2(xy + 1)

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    tx = a + (x – 1)d = 1/y . . . (i)
    এবং
    ty = a + (y – 1)d = 1/x . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই, 
    a + (x – 1)d – a + (y – 1)d = 1/y1/x
    বা, (x – 1 – y + 1)d = 1/y1/x
    ⇒ (x – y)d = x – y/xy
    বা, d = 1/xy
    (i) নং থেকে পাই, 
         a + (x – 1)1/xy = 1/y
    বা, a + 1/y1/xy = 1/y
    বা, a = 1/xy
    ∴ xy-তম পদ 
    txy = a + (xy – 1)d
        = 1/xy + (xy – 1)1/xy
        = 1/xy + 1 – 1/xy
        == 1 (Proved)
    ∴ xy-সংখ্যক পদের সমষ্টি

    Sxy = xy/2{2a + (xy – 1)d}  
    = xy/2{2.1/xy + (xy – 1)1/xy}
       = xy/2(2.1/xy + 1 – 1/xy)
       == xy/2(1/xy + 1)
       = xy/2.1 + xy/xy
       = 1/2(xy + 1) (Proved)

    26. n-সংখ্যক পদবিশিষ্ট কোনো সমান্তর প্রগতির প্রথম তিনটি পদের সমষ্টি x এবং শেষ তিনটি পদের সমষ্টি y হলে দেখাও যে, তার n-সংখ্যক পদের সমষ্টি n/6(x + y)

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    a + (a + d) + (a + 2d) = x
    বা, 3a + 3d = x
    এবং
    {a + (n – 3)d} + {a + (n – 2)d} + {a + (n – 1)d} = y
    বা, 3a + 3(n – 2)d = y
    ∴ x + y = 3a + 3d + 3a + 3(n – 2)d
    বা, x + y = 6a + (3 + 3n – 6)d
    বা, x + y = 6a + (3n – 3)d
    ⇒ x + y = 3{2a + (n – 1)d}
    ∴ n-সংখ্যক পদের সমষ্টি
    Sn = n/2{2a + (n – 1)d}
       = n/6.3{2a + (n – 1)d}
       = n/6(x+ y) (Proved)

    27. কোনো সমান্তর প্রগতির প্রথম (2n + 1)-সংখ্যক পদের সমষ্টি S এবং এই পদগুলির বিজোড় স্থানীয় পদগুলির সমষ্টি S’ হলে, প্রমাণ করো যে, (n + 1)S = (2n + 1)S’

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    S = (2n + 1)/2{2a + (2n + 1 – 1)d}
    বা, S = (2n + 1)/2(2a + 2nd) . . .  (i)
    (2n + 1)-সংখ্যক পদের মধ্যে বিজোড় স্থানীয় পদ আছে 2n + 1 + 1/2 = (n + 1) টি
    বিজোড় স্থানীয় পদগুলিও সমান্তর প্রগতিতে থাকবে যার প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর 2d
    S’ = (n + 1)/2{2a + (n + 1 – 1)2d}
    বা, S’ = (n + 1)/2(2a + 2nd) . . .  (ii)
    (ii) ÷ (i) করে পাই,

    \(\frac{S}{S’} = \frac{\frac{(2n + 1)}{2}(2a + 2nd)}{\frac{(n + 1)}{2}(2a + 2nd)}\\⇒\frac{S}{S’} = \frac{(2n + 1)}{(n + 1)}\\⇒ (n + 1)S = (2n + 1)S’\ (Proved)\)

    28. কোনো সমান্তর প্রগতির প্রথম p-সংখ্যক পদের সমষ্টি p2/n এবং প্রথম q-সংখ্যক পদের সমষ্টি q2/n হলে (p ≠ q), দেখাও যে, প্রগতিটির প্রথম n-সংখ্যক পদের সমষ্টি n হবে।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর b
    প্রশ্নানুযায়ী,
    Sp = p/2{2a + (p – 1)d} = p2/n
    বা, n{2a + (p – 1)d} = 2p
    বা, 2an + (p – 1)nd = 2p . . . (i)
     আবার,
    Sq = q/2{2a + (q – 1)d} = q2/n
    বা, n{2a + (q – 1)d} = 2q
    বা, 2an + (q – 1)nd = 2q . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই,
      2an + (p – 1)nd – 2an – (q – 1)nd = 2p – 2q
    বা, (p – 1 – q + 1)nd = 2(p – q)
    বা, (p – q)nd = 2(p – q)
    ⇒ d = 2n
    (i) নং থেকে পাই,
    2an + (p – 1)n.2n = 2p
    বা, 2an + 2(p – 1) = 2p
    বা, an + p – 1 = p
    ⇒ an = 1
    বা, a = 1/n
    ∴ প্রথম n-সংখ্যক পদের সমষ্টি
    Sn = n/2{2a + (n – 1)d}
    = n/2{2.1n + (n – 1).2n}
    = n/2.2n{1 + n – 1}= n (Proved)

    29. \(\frac{1}{b-a}\) এবং \(\frac{1}{b-c}\) এর সমান্তরীয় মধ্যক \(\frac{1}{2(b-x)}\) হলে প্রমাণ করো যে, \((x – b)^2 = (x – c)(x – a) \)

    Solution: 1/b-a এবং 1/b-c এর সমান্তরীয় মধ্যক 1/2(b-x)

    \(∴ \frac{1}{2(b-x)} – \frac{1}{b-a} = \frac{1}{b-c} – \frac{1}{2(b-x)}\\⇒ \frac{b – a – 2b + 2x}{2(b-x)(b – a)} = \frac{2b – 2x – b + c}{2(b-x)(b – c)}\\⇒\frac{2x – (a + b)}{(b – a)}- \frac{(b + c)}{2x(b – c)}\)

    বা, 2x(b – c) – (a + b)(b – c) = (b – a)(b + c) – 2x(b – a)
    বা, 2x(b – c) + 2x(b – a) = (b – a)(b + c) + (a + b)(b – c)
    ⇒ 2x(b – c + b – a) = b2 + bc – ab – ac + ab – ac + b2 – bc
    ⇒ 2x{2b – (c + a)} = 2b2 – 2ac
    বা, x{2b – (c + a)}= b2 – ac
    বা, 2bx – cx – ax = b2 – ac
    ⇒ x2 + 2bx – cx – ax = x2 + b2 – ac . . . [উভয়দিকে x2 যোগ করে]
    ⇒ x2 – cx – ax + ac = x2 – 2bx + b2
    বা, x(x – c) – a(x – c) = (x – b)2
    বা, (x – c)(x – a) = (x – b)2
    ∴ (x – b)2 = (x – c)(x – a) (Proved)

    30. এক ব্যক্তি তার বন্ধুকে এই শর্তে 1000 টাকা ধার দিল যে, তাকে মোট 78 টাকা সুদ দিতে হবে এবং প্রত্যেক কিস্তির পরিমাণ 2 টাকা করে বাড়িয়ে মাসিক কিস্তিতে সম্পূর্ণ টাকা পরিশোধ করতে হবে। যদি প্রথম কিস্তির পরিমাণ 64 টাকা হয় এবং টাকা ধার করার এক মাস পরে প্রথম কিস্তির টাকা পরিশোধ করতে হয়, তবে কত মাসে তার ঋণ পরিশোধ হবে?

    Solution: মোট ধার শোধ করতে হবে (1000 + 78) = 1078 টাকা
    মাসিক কিস্তির টাকা একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে যার প্রথম পদ 64 এবং সাধারণ অন্তর 2
     ধরি, n মাসে ঋণ পরিশোধ হবে। 
    এখানে Sn = 1078 
    ∴ n/2 {2×64 + (n – 1)2} = 1078
    ⇒ n/2 ×2(64 + n – 1} = 1078
    ⇒ n(63 + n) = 1078
    বা, n2 + 63n – 1078 = 0
    ⇒ n2 + 77n – 14n – 1078 = 0
    বা, n(n + 77) – 14(n + 77) = 0
    বা, (n + 77)(n – 14) = 0
    ∴  n = -77, 14
    সময়  ঋণাত্মক হতে পারে না। 
    ∴  n ≠ -77
    ∴  n = 14
    Ans: 14 মাসে তার ঋণ পরিশোধ হবে।

    31. এক ব্যক্তি কতকগুলি মাসিক কিস্তির সাহায্যে 9750 টাকার ঋণ শোধ করে; প্রত্যেক কিস্তির পরিমাণ আগের কিস্তির চেয়ে 50 টাকা কম। প্রথম কিস্তির পরিমাণ 1000 টাকা। কত সময়ে সম্পূর্ণ টাকা শোধ হবে?

    Solution: প্রত্যেক কিস্তির পরিমাণ একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে যার প্রথম পদ 1000 এবং সাধারণ অন্তর -50
     ধরি, n মাসে সম্পূর্ণ টাকা শোধ হবে। 
    এখানে Sn = 9750 
    ∴ n/2 {2×1000 + (n – 1)(-50)} = 9750
    বা, n/2×2(1000 – 25n + 25) = 9750
    বা, n(1025 – 25n) = 9750
    ⇒ 25n(41 – n) = 9750
    ⇒ n(41 – n) = 390
    বা, n2 – 41n + 390 = 0
    বা, n2 – 26n – 15n + 390 = 0
    ⇒ n(n – 26) – 15(n – 26) = 0
    বা, (n – 26)(n – 15) = 0
    ∴  n = 15, 26
    Ans: 15 মাসে সম্পূর্ণ টাকা শোধ হবে।

    32. যদি আজ 1 টাকা, পরের দিন 2 টাকা, তার পরের দিন 3 টাকা এভাবে সঞ্চয় করা হয়, তবে 365 দিনে মোট কত সঞ্চিত হবে?

    Solution: প্রতিদিন সঞ্চয় করা টাকা একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে যার প্রথম পদ 1 এবং সাধারণ অন্তর 1
    365 দিনের সঞ্চয়
    S365 = 365/2(2×1 + 364×1) টাকা
    = 365/2(1 + 182) টাকা
    == 365×183 টাকা
    = 66795 টাকা
    Ans: 365 দিনে মোট 66795 টাকা সঞ্চিত হবে।

    33. যদি একটি নলকূপ বসাতে প্রথম মিটারে 2.50 টাকা এবং পরবর্তী প্রতি মিটারে অতিরিক্ত 50 পয়সা খরচ হয়, তবে 500 মিটার গভীর নলকূপ বসানোর জন্য শেষ মিটারে কত খরচ হয় এবং নলকূপটি বসাতে মোট কত খরচ হয় তা নির্ণয় করো।

    Solution: প্রতি মিটারে নলকূপ বসানোর অতিরিক্ত খরচ একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে যার প্রথম পদ 25 এবং সাধারণ অন্তর 4 
    500 মিটারের শেষ মিটারে খরচ হয়
    t500 = (2.50 + 499×0.50) টাকা
    = (2.50 + 249.50) টাকা
    = 252 টাকা 
    নলকূপটি বসাতে মোট খরচ হয় 
    S500 = 500/2(2×2.50 + 499×0.50) টাকা
    = 250(5 + 249.50) টাকা
    == 250×254.50 টাকা
    = 63625 টাকা
    Ans: শেষ মিটারে 252 টাকা খরচ হয়।
              নলকূপটি বসাতে মোট 63625 টাকা খরচ হয়। 

    34. কোনো অফিস সহকারীর মাসিক বেতনের বাৎসরিক বৃদ্ধি একটি সমান্তর শ্রেণিতে আছে। যদি 11-তম বছরে তার মাসিক বেতন 20000 টাকা এবং 29-তম বছরে মাসিক বেতন 38000 টাকা হয়, তবে তার প্রাথমিক মাসিক বেতন এবং মাসিক বেতনের বাৎসরিক বৃদ্ধি নির্ণয় করো। 32 বছর চাকরির শেষে যদি সে অবসর গ্রহণ করে, তবে অবসর গ্রহণের সময় তার মাসিক বেতন কত ছিল?

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
    ∴ t11 = a + 10b = 20000 . . . .  (i) 
    এবং t29 = a + 28b = 38000. . . .  (ii) 
    (ii) – (i) করে পাই, 
          28b – 10b = 38000 – 20000 
    বা, 18b = 18000 
    বা, b = 1000 
    (i) নং থেকে পাই, 
          a + 10×1000 = 20000 
    বা, a = 20000 – 10000 = 10000 
    ∴ t32 = a + 31b 
               = 10000 +31×1000 
               = 41000 
    Ans: অফিস সহকারীর প্রাথমিক মাসিক বেতন 10000 টাকা, 
           মাসিক বেতনের বাৎসরিক বৃদ্ধি 1000 টাকা,    
          অবসর গ্রহণের সময় তার মাসিক বেতন কত ছিল 41000 টাকা।

    35. একটি বহুভুজের অন্তঃকোণগুলি সমান্তর প্রগতিতে আছে। ক্ষুদ্রতম কোণটি 120° এবং সাধারণ অন্তর 5°। বহুভুজের বাহুসংখ্যা নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, বহুভুজের বাহুসংখ্যা n, বহুভুজের ক্ষুদ্রতম কোণটি 120° এবং সাধারণ অন্তর 5° 
    ∴ বহুভুজের অন্তঃকোণগুলির সমষ্টি 
    = n/2[2×120 + (n – 1)5]°
    আবার n সংখ্যক বাহুবিশিষ্ট বহুভুজের অন্তঃকোণের সমষ্টি 
    = (n – 2)180° 
       n/2[2×120 + (n – 1)5] = (n – 2)180 
    বা, n(240 + 5n – 5) = (n – 2)360 
    বা, n(235 + 5n) = 360n – 720 
    ⇒ 235n + 5n2 – 360n + 720 = 0 
    বা, 5n2 – 125n + 720 = 0 
    বা, n2 – 25n + 144 = 0 
    ⇒ n2 – 16n – 9n + 144 = 0
    বা, n(n – 16) – 9(n – 16) = 0
    বা, (n – 16)(n – 9) = 0 
    ∴ n = 16, 9 
    n = 16 হলে একটি কোণ হবে 
      = (120 + 15×5)°
      = (120 + 75)° = 195° 
    কিন্তু বহুভুজের কোনো অন্তঃকোণ 180° থেকে বড়ো হতে পারে না। 
    ∴ n ≠ 16 
    Ans: বহুভুজের বাহুসংখ্যা 9

    36. কোনো সমান্তর শ্রেণির প্রথম 21 টি পদের সমষ্টি 28 এবং প্রথম 28 টি পদের সমষ্টি 21; দেখাও যে, শ্রেণিটির একটি পদ শূন্য এবং ওই শূন্য পদের পূর্ববর্তী পদগুলির সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
    ∵ S21 = 21/2(2a + 20d) = 28 
    বা, 21(a + 10d) = 28 
    বা, 3a + 30d = 4 . . . . (i)
    এবং S28 = 28/2(2a + 27d) = 21 
    বা, 14(2a + 27d) = 21 
    বা, 4a + 54d = 3 . . . . (ii)
    4×(i) – 3×(ii) করে পাই, 
       12a + 120d – 12a – 162d = 16 – 9 
    বা, – 42d = 7 
    বা, d = -16 
    (i) নং সমীকরণ থেকে পাই,   
        3a + 30×(-16) = 4 
    বা, 3a = 4 + 5 
    বা, a = 3 
    যদি সম্ভব হয় তবে ধরি শ্রেণিটির n-তম পদ শূন্য। 
    ∴ tn = 3 + (n – 1)(-16) = 0
    বা, 18 – (n – 1) = 0 
    বা, n = 19 
    প্রথম 19টি পদের সমষ্টি 
    = 19/2(3 + 0) = 57/2
     প্রথম 18টি পদের সমষ্টি 
    = 57/2 – 0 
    = 57/2 = 281/2 
    Ans: শ্রেণিটির 19-তম পদ শূন্য।  
    শূন্য পদের পূর্ববর্তী পদগুলির সমষ্টি 281/2  

    37. 2, 5, 8, . . . সমান্তর প্রগতির 2n -সংখ্যক পদের সমষ্টি যদি 57, 59, 61,  . . . সমান্তর প্রগতির n-সংখ্যক পদের সমষ্টির সমান হয়, তবে n-এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: 2, 5, 8, . . . সমান্তর প্রগতির 2n -সংখ্যক পদের সমষ্টি 
    = 2n/2[2.2 + (2n – 1)3] 
    = n(1 + 6n)
     57, 59, 61,  . . . সমান্তর প্রগতির n-সংখ্যক পদের সমষ্টি 
    = n/2[2.57 + (n – 1)2]
    = n(56 + n) 
    প্রশ্নানুযায়ী, 
         n(1 + 6n) = n(56 + n) 
    বা, 1 + 6n = 56 + n 
    বা, 5n = 55 
    ∴ n = 11 
    Ans: n-এর মান 11 

    38. মনে করো, কোনো সমান্তর প্রগতির n-সংখ্যক পদের সমষ্টি Sn; যদি S2n = 5Sn হয়, তবে S3n : S2n অনুপাতের মান নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
       ∵ S2n = 5Sn 
    বা, 2n/2[2a + (2n – 1)d] = 5×n/2[2a + (n – 1)d] 
    বা, 2[2a + (2n – 1)d] = 5×[2a + (n – 1)d] 
    ⇒ 4a + 2(2n – 1)d = 10a + 5(n – 1)d]
    ⇒ 4a – 10a = (5n – 5)d – (4n – 2)d
    বা, – 6a = (5n – 5 – 4n + 2)d বা, – 6a = (n – 3)d
    বা, 6a = (3 – n)d 
    ∴ S3n : S2n 
    = 3n/2[2a + (3n – 1)d] : 2n/2[2a + (2n – 1)d] 
    = 3[2a + (3n – 1)d] : 2[2a + (2n – 1)d]
    ⇒ 6a + (9n – 3)d : 4a + (4n – 2)d] 
    = 3[6a + (9n – 3)d] : 12a + (12n – 6)d] 
    ⇒ 3[(3 – n)d + (9n – 3)d] : 2(3 – n)d + (12n – 6)d] . . . . [6a = (3 – n)d] 
    = 3[3 – n + 9n – 3] : 6 – 2n + 12n – 6] 
    = 3×8n : 10n = 12 : 5 
    Ans: S3n : S2n = 12 : 5

    39. কোনো সমান্তর শ্রেণির m-সংখ্যক পদের যোগফল n এবং n-সংখ্যক পদের যোগফল m; দেখাও যে, তার (m + n) -সংখ্যক পদের যোগফল হবে – (m + n)। 

    Solution: ধরি, প্রগতিটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অন্তর d 
    ∵ Sm = m/2 [2a + (m – 1)d] = n 
    বা, 2am + (m – 1)md = 2n . . .  (i) 
    এবং Sn = n/2 [2a + (n – 1)d] = m 
    বা, 2an + (n – 1)nd = 2m  . . .  (ii) 
    (i) – (ii) করে পাই, 
        2am + (m – 1)md – 2an – (n – 1)nd = 2n – 2m
    বা, 2a(m – n) + (m2 – m – n2 + n)d = -2(m – n) 
    বা, 2a(m – n) + [(m + n)(m – n) – 1(m – n)]d = -2(m – n) 
    ⇒ 2a(m – n) + (m – n)(m + n – 1)d = -2(m – n) 
    বা, (m – n)[2a + (m + n – 1)d] = -2(m – n)
    বা, 2a + (m + n – 1)d = -2 
    ∴ Sm + n 
    = m + n/2[2a + (m + n – 1)d] 
    = m + n/2 ×(-2)
    == -(m + n) 
    ∴ Sm + n = -(m + n)  (Proved)

    40. কোনো সমান্তর প্রগতির p-তম পদ a ও q-তম পদ b হলে দেখাও যে, ওই প্রপতির প্রথম (p + q) সংখ্যক পদের যোগফল হবে

    40. কোনো সমান্তর প্রগতির p-তম পদ a ও q-তম পদ b হলে দেখাও যে, ওই প্রপতির প্রথম (p + q) সংখ্যক পদের যোগফল হবে \(\ =\frac{(p + q)}{2}\left( a+b+\frac{a – b}{p – q} \right)\)

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ এবং সাধারণ অন্তর যথাক্রমে x এবং d 
    ∴ tp = x + (p – 1)d = a . . . (i)
    এবং tq = x + (q – 1)d = b . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই,
    x + (p – 1)d – x – (q – 1)d = a – b
    বা, (p – 1 – q + 1)d = a – b
    বা, (p – q)d = a – b
    ⇒ d = a – b/p – q
    ∴ Sp + q = p + q/2[2x + (p + q – 1)d]
    =  p + q/2[{x + (p – 1)d} + {x + (q – 1)d} + d]
    =  p + q/2(a + b + d)
    ==  p + q/2 (a + b + a – b/p – q)(Proved)

    41. তিনটি সমান্তর শ্রেণির n সংখ্যক পদের যোগফল S1, S2, S3; যদি তাদের প্রত্যেকটির প্রথম পদ 1 এবং সাধারণ অন্তর যথাক্রমে 1, 2, 3 হয়, তবে প্রমাণ করো যে S1 + S3 = 2S2 

    Solution: তিনটি সমান্তর শ্রেণির প্রত্যেকটির প্রথম পদ 1 এবং সাধারণ অন্তর যথাক্রমে 1, 2, 3 
    ∴ S1 = n/2{2.1 + (n – 1)1} =  n/2(1 + n); 
    S2 = n/2{2.1 + (n – 1)2} = n/2×2n এবং 
    S3 = n/2{2.1 + (n – 1)3} =  n/2(3n – 1) 
    ∴ S1 + S3 
    =  n/2(1 + n) +  n/2(3n – 1)
    =  n/2(1 + n + 3n – 1)
    ==  n/2(4n)
    = 2× n/2 ×2n = 2S2
    ∴ S1 + S3 = 2S2 [Proved]

    42. কোনো সমান্তর শ্রেণির n. 2n, 3n সংখ্যক পদের যোগফল যথাক্রমে S1 , S2 , S3 ; দেখাও যে, S3 = 3(S2 – S1

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির প্রথম পদ এবং সাধারণ অন্তর যথাক্রমে a এবং d 
    ∴ S1 = n/2{2a + (n – 1)d}; 
    S2 = n/2{2a + (2n – 1)d} 
    এবং S3 = 3n/2{2a + (3n – 1)d}
    ∴ 3(S2 – S1)
    = 3[2n/2{2a + (2n – 1)d} – n/2{2a + (n – 1)d}]
    = 3×n/2 [4a + 2(2n – 1)d – 2a – (n – 1)d]
    ==  3n/2[2a + (4n – 2 – n + 1)d]
    =  3n/2[2a + (3n – 1)d] = S3
    ∴ S3 = 3(S2 – S1) [Proved]

    43. দুটি সমান্তর শ্রেণির n সংখ্যক পদের যোগফলের অনুপাত (4n – 13) : (3n + 10) হলে, তাদের নবম পদ দুটির অনুপাত নির্ণ করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতি দুটির প্রথম পদ এবং সাধারণ অন্তর যথাক্রমে a1 , a2 এবং d1 , d2 
    প্রশ্নানুযায়ী, 
    (S1)n : (S2)n = (4n – 13) : (5n – 9)

    \(⇒\frac{\frac{n}{2}[2a_1 + (n – 1) d_1 ])}{\frac{n}{2}[2a_2 + (n – 1) d_2 ] )}=\frac{(4n – 13)}{(3n + 10)}\\⇒\frac{2a_1 + (n – 1) d_1}{[2a_2 + (n – 1) d_2 ]} = \frac{(4n – 13)}{(3n + 10)} … (i)\)

     (i) নং সমীকরণে n = 17 বসিয়ে পাই,

    \(\frac{(2a_1 + (17 – 1) d_1)}{(2a_2 + (17 – 1) d_2 )}= \frac{4.17 – 13}{3.17 + 10}\\⇒\frac{2a_1 + 16d_1}{2a_2 + 16d_2}= \frac{68 – 13}{51 + 10}\\⇒ \frac{a_1 + 8d_1}{a_2 + 8d_2}=\frac{55}{61}\\⇒ \frac{a_1 +(9-1) d_1}{a_2 +(9-1) d_2}= \frac{55}{61}\\∴ a_1 +(9-1) d_1 : a_2 +(9-1) d_2 = 55 : 61\)

    Ans: তাদের নবম পদ দুটির অনুপাত 55:61

    44. দুটি সমান্তর প্রগতির প্রথম n সংখ্যক পদের সমষ্টির অনুপাত (3n + 5) : (5n – 9) হলে দেখাও যে, তাদের চতুর্থ পদ দুটি পরস্পর সমান।

     Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতি দুটির প্রথম পদ এবং সাধারণ অন্তর যথাক্রমে a1 , a2 এবং d1 , d2 
    প্রশ্নানুযায়ী,     
    (S1)n : (S2)n = (3n + 5) : (5n – 9)

    \(⇒\frac{\frac{n}{2}[2a_1 + (n – 1) d_1 ])}{\frac{n}{2}[2a_2 + (n – 1) d_2 ] )}=\frac{(3n + 5)}{(5n – 9)}\\⇒\frac{2a_1 + (n – 1) d_1}{[2a_2 + (n – 1) d_2 ]} = \frac{(3n + 5)}{(5n – 9)} … (i)\)

     (i) নং সমীকরণে n = 7 বসিয়ে পাই,

    \(\frac{(2a_1 + (7 – 1) d_1)}{(2a_2 + (7 – 1) d_2 )}= \frac{3.7 + 5}{5.7 – 9}\\⇒\frac{2a_1 + 6d_1}{2a_2 + 6d_2}= \frac{21 + 5}{35 – 9}\\⇒ \frac{a_1 + 3d_1}{a_2 + 3d_2}=\frac{26}{26}\\⇒ \frac{a_1 +(4-1) d_1}{a_2 +(4-1) d_2}= 1\\∴ a_1 +(4-1) d_1= a_2 +(4-1) d_2\)

    সমান্তর প্রগতি দুটির চতুর্থ পদ পরস্পর সমান। [Proved]

    45. 4 এবং 34 এর মধ্যে এমন কতকগুলি সমান্তরীয় মধ্যক বসাও যেন, গঠিত সমান্তর শ্রেণিটির পদগুলির যোগফল 133 হয়।

    Solution: ধরি, 4 এবং 34 এর মধ্যে (n – 2) সংখ্যক সমান্তরীয় মধ্যক বসানো হল যার সাধারণ অন্তর d। 
    এখানে প্রথম পদ 4, শেষ পদ 34 এবং পদসংখ্যা n
    ∴ 4 + (n – 1)d = 34 
    বা, (n – 1)d = 30. . . . (i)
    সমান্তর শ্রেণিটির পদগুলির যোগফল = 
    n/2[2.4 + (n – 1)d] = 133
    বা, n2[8 + 30] = 133. . . .  [(n – 1)d = 30] 
    বা, n2×38 = 133 
    ⇒ 19n = 133 
    বা, n = 7 
    (i) নং থেকে পাই, 
    (7 – 1)d = 30
    বা, d = 5
    Ans: সমান্তরীয় মধ্যকগুলি হল 9, 14, 19, 24, 30

    46. যদি a, b, c সমান্তর শ্রেণিতে থাকে, তবে দেখাও যে,

    \(a\left( \frac{1}{b}+\frac{1}{c} \right),b\left( \frac{1}{c}+\frac{1}{a} \right),c\left( \frac{1}{a}+\frac{1}{b} \right)\) সমান্তর প্রণতিতে আছে।

    Solution: a, b, c সমান্তর প্রগতিতে আছে। 
    ∴ b – a = c – b 
    ⇒ 2b = a + c

    \(a\left( \frac{1}{b}+\frac{1}{c} \right)+c\left( \frac{1}{a}+\frac{1}{b} \right)\\=\frac{ca + ab}{bc}+\frac{bc + ca}{ab}\\= \frac{ca^2 + a^2b + bc^2 + c2^a}{abc}\\= \frac{b(a2 + c2) + ac(a + c)}{abc}\\= \frac{b[(a + c)^2 – 2ac] + ac.2b}{abc}\\= \frac{b[(2b)2 – 2ac] + 2abc}{abc}\\=\frac{4b^3 – 2abc + 2abc}{abc}\\= \frac{4b^3}{abc}\\= \frac{4b^2}{ac}\\= \frac{2b.2b}{ac}\\= 2b.\frac{a + c}{ac} . . . [∵ 2b = a + c]\\= 2b\left( \frac{1}{c}+\frac{1}{a} \right)\\∴ a\left( \frac{1}{b}+\frac{1}{c} \right), b\left( \frac{1}{c}+\frac{1}{a} \right) ,c\left( \frac{1}{a}+\frac{1}{b} \right)\) সমান্তর প্রণতিতে আছে। [Proved]

    47. তিনটি ধনাত্মক সংখ্যা a, b, c সমান্তর প্রগতিতে থাকলে প্রমাণ করো যে.

    \(\frac{1}{√b + √c} , \frac{1}{√c + √a} , \frac{1}{√a + √b} \) সমান্তর প্রগতিতে আছে।

    Solution: a, b, c সমান্তর প্রগতিতে আছে। 
    ∴ b – a = c – b 
    ⇒ a – b = b – c

    \(\frac{1}{√b + √c} + \frac{1}{√a + √b}\\= \frac{√b – √c}{(√b + √c)(√b – √c)} + \frac{√a – √b}{(√a + √b)(√a – √b)}\\=\frac{√b – √c}{(b – c)}+ \frac{√a – √b}{(a – b)}\\= \frac{√b – √c}{(a-b)}+ \frac{√a – √b}{(a – b)} . . . [∵ a – b = b – c]\\= \frac{√b – √c + √a – √b}{(a – b)}\\=\frac{√a – √c}{(a – \frac{a + c}{2})} . . . [∵ b = \frac{a + c}{2}]\\= \frac{2(√a – √c)}{2a – a – c }\\= 2.\frac{(√a – √c)}{a – c}\\= 2.\frac{(√a – √c)}{(√a)^2 – (√c)^2} \\= 2.\frac{(√a – √c)}{(√a + √c)(√a – √c)}\\= 2.\frac{1}{(√a + √c)}\\∴ \frac{1}{√c + √a} – \frac{1}{√b + √c} = \frac{1}{√a + √b} – \frac{1}{√c + √a}\\∴ \frac{1}{√b + √c} , \frac{1}{√c + √a} , \frac{1}{√a + √b}\) সমান্তর প্রগতিতে আছে। [Proved]

    48(ii). a1 , a2 , a3 , . . . .  a2k সমান্তর প্রগতিভুক্ত হলে, দেখাও যে, a12 – a22 + a32 – a42 + . .  . + a22k – 1 –  a22k  = k/2k – 1(a12 – a22k)

    Solution: a1 , a2 , a3 , . . . .  an রাশিগুলি সমান্তর প্রগতিতে আছে। 
    ধরি, সমান্তর প্রগতিটির সাধারণ অন্তর d. 
    ∴ a2 – a1 = a3 – a= a4 – a= . . . = an – an – 1  = d

    L.H.S. = a12 – a22 + a32 – a42 + . .  . + a22k – 1 –  a22k 
    = (a1 + a2)(a1 – a2) + (a3 + a4)(a3 – a2) + . .  . + (a2k – 1 + a2k)( a2k – 1 –  a2k
    == -[(a1 + a2)(a2 – a1) + (a3 + a4)(a4 – a3) + . .  . + (a2k – 1 + a2k)( a2k  –  a2k – 1)] 
    = -[(a1 + a2)d + (a3 + a4)d + . .  . + (a2k – 1 + a2k)d] 
    = -[a1 + a2 + a3 + a4 + . .  . + a2k – 1 + a2k
    == -d[2k/2( a1 + a2k)]
    = -dk( a1 + a2k)]

    \(= -dk.\frac{(a_1 + a_{2k})(a_1 – a_{2k})}{(a_1 – a_{2k})}\\= -dk.\frac{(a_1^2 – a_{2k}^2)}{(a_1 – a_{2k})}\\= -dk.\frac{(a_1^2 – a_{2k}^2)}{(a_1 – [a_1 + (2k -1)d])} . . . [∵ a_{2K} = a_1 + (2k – 1)d]\\= -dk.\frac{(a_1^2 – a_{2k}^2)}{a_1 – a_1 – (2k -1)d}\\= -dk.\frac{(a_1^2 – a_{2k}^2)}{-(2k -1)d}\\= \frac{k(a_1^2 – a_{2k}^2)}{2k -1}\\=\frac{k}{2k-1}(a_1^2 – a_{2k}^2) = R.H.S. [Proved]\)

    49. (b – c)², (c – a)2, (a – b)2 সমান্তর প্রগতিতে থাকলে দেখাও যে

    \(\frac{1}{(b-c)} , \frac{1}{(c -a )} , \frac{1}{(a-b)}\) সমান্তর প্রগতিতে আছে।

    Solution: (b – c)², (c – a)2, (a – b)2 সমান্তর প্রগতিতে আছে। 
    ∴ (c – a)2 – (b – c)² = (a – b)2 – (c – a)2
    বা, (c – a + b – c)(c – a – b + c) = (a – b + c – a)(a – b – c + a)
    বা, -(a – b)(2c – a – b) = -(b – c)(2a – b – c)
    ⇒ (a – b)(2c – a – b) = (b – c)(2a – b – c)

    \(⇒\frac{(a – b)(2c – a – b)}{(a – b)(b -c)(c – a )}=\frac{(b -c)(2a -b – c)}{(a – b)(b -c)(c – a )} \\⇒\frac{(2c – a – b)}{(b -c)(c – a )}=\frac{(2a -b – c)}{(a – b)(c – a )}\\⇒\frac{(c – a) – (b-c)}{(b -c)(c – a )}=\frac{(a -b) – (c-a)}{(a – b)(c – a )}\\⇒\frac{1}{(b -c)}-\frac{1}{(c – a )}=\frac{1}{(c – a )}-\frac{1}{(a -b)}\\⇒\frac{1}{(b -c)}+\frac{1}{(a -b)}=\frac{2}{(c – a )}\\∴ \frac{1}{(b -c)},\frac{1}{(c-a )},\frac{1}{(a -b)}\) সমান্তর প্রগতিতে আছে। (Proved)

    51.(i) নীচের শ্রেণিটির সমষ্টি নির্ণয় করো:
    3. 12 + 4. 22 + 5. 32 + . . . . + (n + 2). n2

    Solution: প্রদত্ত শ্রেণি = 3. 12 + 4. 22 + 5. 32 + . . . . + (n + 2). n2
    ∴ শ্রেণিটির r-তম পদ
     tr = (r + 2).r2
    = r3 + 2r2
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=\sum_{r=1}^{n}r^3+2r^2\\=\sum_{r=1}^{n}r^3+2\sum_{r=1}^{n}r^2\\= \left[ \frac{n(n+1)}{2} \right]^2+2\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}\\= \frac{1}{4} n^2(n+1)^2 + \frac{1}{3}n(n+1)(2n+1)\\=\frac{n(n+1)}{12}[3n(n + 1) + 4(2n + 1)]\\=\\=\frac{n(n+1)}{12}(3n^2 + 3n + 8n + 4)\\=\frac{n(n+1)}{12})(3n2 + 11n + 4) (Ans)\)

    51.(ii) নীচের শ্রেণিটির সমষ্টি নির্ণয় করো:
    1 + 3 + 6 + 10 + 15 + . . . .  n সংখ্যক পদ পর্যন্ত;

    Solution: প্রদত্ত শ্রেণি = 1 + 3 + 6 + 10 + 15 + . . . .  n সংখ্যক পদ পর্যন্ত;
    = (1) + (1 + 2) + (1 + 2 + 3) + (1 + 2 + 3 + 4) + (1 + 2 + 3 + 4 + 5) + . . . .  n সংখ্যক পদ পর্যন্ত;
    ∴ শ্রেণিটির r-তম পদ 
    tr = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + . . . .  r সংখ্যক পদ পর্যন্ত;

    \(=\frac{ r(r + 1)}{2}\\=\frac{= r^2}{2}+\frac{= r^2}{2}\)∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি\(=\sum_{r=1}^{n}\frac{r^2}{2}+\frac{r}{2}\\=\frac{1}{2}\sum_{r=1}^{n}r^2+\frac{1}{2}\sum_{r=1}^{n}r\\= \frac{1}{2}.\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} – \frac{1}{2}.\frac{n(n+1)}{2}\\= \frac{n(n+1)(2n+1)}{12} – \frac{n(n+1)}{4}\\= \frac{n(n+1)}{12}(2n+ 1+3) \\= \frac{n(n+1)}{12}.2(n+2)\\= \frac{n(n+1)(n+2)}{6} (Ans)\)

    51.(iii) নীচের শ্রেণিটির সমষ্টি নির্ণয় করো:
     1 + 5 + 12 + 22 + 35 + . . . .  n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত।

    Solution: প্রদত্ত শ্রেণি = 1 + 5 + 12 + 22 + 35 + . . . .  n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত।
    = (1) + (1 + 4) + (1 + 4 + 7) + (1 + 4 + 7 + 10) + (1 + 4 + 7 + 10 + 13) + . . . .  n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত।
    ∴ শ্রেণিটির r-তম পদ tr = 1 + 4 + 7 + 10 + 13) + . . . .  r -সংখ্যক পদ পর্যন্ত।
    = r/2{2.1 + (r – 1)3}
    = r/2(3r – 1)

    \(= \frac{3r^2}{2} – \frac{r}{2}\\ \) ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি\(\sum_{r=1}^{n}\frac{3r^2}{2} – \frac{r}{2}\\=\frac{3}{2}\sum_{r=1}^{n}r^2 – \frac{1}{2}\sum_{r=1}^{n}r\\= \frac{3}{2}.\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} – \frac{1}{2}.\frac{n(n+1)}{2}\\= \frac{n(n+1)(2n+1)}{4} – \frac{n(n+1)}{4}\\= \frac{n(n+1)}{4}(2n+ 1-1) \\= \frac{n(n+1)}{4}.2\\= \frac{n(n+1)}{2} (Ans) \)

    52. একটি শ্রেণির n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি n2 + an + b দেখাও যে, b = 0 এবং শ্রেণিটি সমান্তর প্রগতিতে আছে।

    Solution: Sn= n2 + an + b
    ∴ S0 = 02 + 0.n + b = b
    n = 0 হলে S0 = 0 হয়।
    ∴ b = 0 (Proved)
    Sn= n2 + an
    ∴ tn = Sn – Sn – 1
    = n2 + an – {(n – 1)2 + a(n – 1)}
    = n2 + an – n2 + 2n – 1 – an + a
    == 2n + a – 1
    ∴ d = tn – tn – 1
    = 2n + a – 1 – {2(n – 1) + a – 1}
    = 2n + a – 1 – 2n + 2 – a + 1
    == 2
    ∵ d, n নিরপেক্ষ, তাই শ্রেণিটির পরপর যেকোনো দুটি পদের অন্তর সর্বদা ধ্রুবক হবে।
    অতএব শ্রেণিটি সমান্তর প্রগতিতে আছে। (Proved)

    53. n ধনাত্মক অখণ্ড সংখ্যা হলে দেখাও যে, (n + 1)2 + (n + 2)2 + . . . . + 4n = n/6(2n + 1)(7n + 1)

    Solution: (n + 1)2 + (n + 2)2 + . . . . + 4n2
    = (n + 1)2 + (n + 2)2 + . . . . + (n + n)2 
    = (n2 + 2.n.1 + 12) + (n2 + 2.n.2 + 22) + (n2 + 2.n.3 + 32) + . . . .  + (n2 + 2.n.n + n2)
    == (n2 + n2 + n2 + . . . .  n-তম পদ পর্যন্ত) + 2n(1 + 2 + 3 + . . . .  + n) + (12 + 22 + 32 + . . . .  + n2)

    \(= n.n^2 + 2n.\frac{n(n + 1)}{2} + \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6}\\= \frac{n}{6}[6n^2 + 6n(n + 1) + (n + 1)(2n + 1)\\= \frac{n}{6}(6n^2 + 6n^2 + 6n + 2n^2 + n + 2n + 1)\\= \frac{n}{6}(14n^2 + 9n + 1)\\ = \frac{n}{6}(14n^2 + 7n + 2n + 1)\\= \frac{n}{6}[(7n(2n + 1) + 1(2n + 1)]\\=\frac{n}{6}(2n + 1)(7n + 1) (Proved))\)

    54(i). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    (1) + (1 + 2) + (1 + 2 + 3) + . . .

    Solution: (1) + (1 + 2) + (1 + 2 + 3) + . . .
    ∴ tr = 1 + 2+ 3 + 4 +. . . . + r সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    ⇒  tr = r(r + 1)/2 = r2/2 + r/2
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=\sum_{r = 1}^{n}\frac{r^2}{2}+\frac{r}{2}\\=\frac{1}{2}\sum_{r = 1}^{n}r^2+\frac{1}{2}\sum_{r = 1}^{n}r\\=\frac{1}{2}.\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+\frac{1}{2}.\frac{n(n+1)}{2}\\=\frac{n(n+1)}{12}.(2n+1+3)\\=\frac{n(n+1)}{12}(2n+4)\\=\frac{n(n+1)(n+2)}{6}\ (Ans)\)

    54(ii). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    (12) + (1 2 + 2 2) + (12 + 22 + 32) + . . . . 

    Solution: (12) + (1 2 + 2 2) + (12 + 22 + 32) + . . . . 
    (12) + (12 + 22) + (12 + 22 + 32) + . . . .
    ∴ tr = 12 + 22 + 32 + . . . . r সংখ্যক পদ পর্যন্ত

    \(= \frac{r(r + 1)(2r + 1)}{6}\\= \frac{r(2r^2 + r + 2r + 1)}{6}\\= \frac{r(2r^2 + 3r + 1)}{6}\\= \frac{2r^3 + 3r^2 + r}{6}\\= \frac{r^3}{3} + \frac{r^2}{2} +\frac{r}{6}\)
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি \(=\sum_{r = 1}^{n}\frac{r^3}{3}+\frac{r^2}{2}+\frac{r}{6}\\=\frac{1}{3}\sum_{r = 1}^{n}r^3+\frac{1}{2}\sum_{r = 1}^{n}r^2+\frac{1}{6}\sum_{r = 1}^{n}1\\=\frac{1}{3}\left[ \frac{n(n+1)}{2} \right]^2+\frac{1}{2}.\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+\frac{1}{6}.\frac{n(n+1)}{2}\\=\frac{1}{12}\left[n^2(n+1)^2 + n(n+1)(2n+1)+ n(n+1) \right]\\= \frac{n(n+1)}{12}[n(n + 1) + (2n + 1) + 1]\\= \frac{n(n+1)}{12}[n^2 + n + 2n + 1 + 1]\\= \frac{n(n+1)}{12}(n^2 + 3n + 2)\\= \frac{n(n+1)}{12}(n^2 + 2n + n + 2)\\= \frac{n(n+1)}{12}[]n(n + 2) + 1(n + 2)]\\= \frac{n(n+1)}{12}(n + 2)(n + 1)\\= \frac{n(n+1)^2(n + 2)}{12}\ (Ans)\)

    54(iii). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    (33 – 23) + (53 – 43) + (73 – 63) + . . . . 

    Solution: (33 – 23) + (53 – 43) + (73 – 63) + . . . .
    tr = (33 – 23) + (53 – 43) + (73 – 63) + . . . .  r সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    = (2r + 1)3 – (2r)3
    ⇒ 8r3 + 12r2 + 6r + 1 – 8r3
    = 12r2 + 6r + 1
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=\sum_{r = 1}^{n}12r^2+6r+1\\=12\sum_{r = 1}^{n}r^2+6\sum_{r = 1}^{n}r+\sum_{r = 1}^{n}1\\=12.\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+6.\frac{n(n+1)}{2}+n\)

    = 2n(n + 1)(2n + 1) + 3n(n + 1) + n
    = n(n + 1)(4n + 2 + 3) + n
    == n(n + 1)(4n + 5) + n
    = n[(n + 1)(4n + 5) + 1]
    = n(4n2 + 5n + 4n + 5 + 1)
    == n(4n2 + 9n + 6)

    54(iv). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    (1) + (2 + 3) + (4 + 5 + 6) + . . . . 

    Solution:  (1) + (2 + 3) + (4 + 5 + 6) + . . . . শ্রেনিটির বন্ধনী তুলে দিলে নতুন শ্রেনিটির পদ সংখ্যা হয়
    = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + . . . . + n
    = n(n + 1)/2
    ∴ নতুন শ্রেনিটি হল

    \(= 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + . . . . + \frac{n(n + 1)}{2}\\\)শ্রেনিটির সমষ্টি\(= \frac{\frac{n(n + 1)}{2}\left( \frac{n(n + 1)}{2}+1 \right)}{2}\\=\frac{\frac{n(n + 1)}{2}\left( \frac{n^2+n +2}{2} \right)}{2}\\=\frac{n(n + 1)(n^2+n +2)}{8}(Ans)\)

    54(v). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    1/1 . 4 + 1/4 . 7 + 1/7 . 10 + . . . . 

    Solution:

    \(\frac{1}{1 . 4}+\frac{1}{4 . 7}+\frac{1}{7 . 10} . . . . .\\∴t_{r} = \frac{1}{(3r-2)}.\frac{1}{(3r+1)}\\=\frac{1}{3}\frac{3}{(3r-2)(3r+1)}\\=\frac{1}{3}\frac{(3r+1)-(3r-2)}{(3r-2)(3r+1)}\\=\frac{1}{3}\left[ \frac{1}{(3r-2)}-\frac{1}{(3r+1)} \right]\)∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি\(=\frac{1}{1 . 4}+\frac{1}{4 . 7}+\frac{1}{7 . 10} . . . . .+\frac{1}{(3n-2)}.\frac{1}{(3n+1)}\\=\frac{1}{3}\left[ \frac{1}{1}-\frac{1}{4}+\frac{1}{4}-\frac{1}{7}+…+\frac{1}{3n-2}-\frac{1}{3n+1} \right]\\=\frac{1}{3}\left[ 1-\frac{1}{3n+1} \right]\\=\frac{1}{3}.\frac{3n+1-1}{3n+1}\\=\frac{n}{3n+1}(Ans)\)

    54(vi). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    1/2 . 5 + 1/5 . 8 + 1/8 . 11 . . . . .

    Solution:

    \(\frac{1}{2 . 5}+\frac{1}{5 . 8}+\frac{1}{8 . 11} . . . . .\\∴t_{r} = \frac{1}{(3r-1)}.\frac{1}{(3r+2)}\\=\frac{1}{3}.\frac{3}{(3r-1)(3r+2)}\\=\frac{1}{3}.\frac{(3r+2)-(3r-1)}{(3r-1)(3r+2)}\\=\frac{1}{3}\left[ \frac{1}{(3r-1)}-\frac{1}{(3r+2)} \right]\)∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি \(=\frac{1}{2 . 5}+\frac{1}{5 . 8}+\frac{1}{8 . 11} . . . . .+\frac{1}{(3n-1)}.\frac{1}{(3n+2)}\\=\frac{1}{3}\left[ \frac{1}{2}-\frac{1}{5}+\frac{1}{5}-\frac{1}{8}+…+\frac{1}{3n-1}-\frac{1}{3n+2} \right]\\=\frac{1}{3}\left[ \frac{1}{2}-\frac{1}{3n+2} \right]\\=\frac{1}{3}.\frac{3n+2-2}{2(3n+2)}\\=\frac{n}{2(3n+2)}(Ans)\)

    54(vii). নিম্নলিখিত শ্রেণিটির n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো :
    n.1 + (n – 1).2 + (n – 2).3 + (n – 3).4 + . . . . 

    Solution: n.1 + (n – 1).2 + (n – 2).3 + (n – 3).4 + . . . . 
    ∴ tr = [n – ( r – 1).r]
    ⇒  tr = (n – r + 1).r
    ⇒  tr = (n + 1).r – r2
    ∴ n -সংখ্যক পদ পর্যন্ত সমষ্টি

    \(=\sum_{r = 1}^{n}[(n + 1).r – r^2]\\=(n + 1)\sum_{r = 1}^{n}r-\sum_{r = 1}^{n}r^2\\=(n + 1)\frac{n(n+1)}{2}-\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}\\=\frac{n(n+1)}{6}.(3n+3-2n-1)\\=\frac{n(n+1)(n+2)}{6}(Ans)\)

    55. কোনো সমান্তর শ্রেণির প্রথম P -সংখ্যক পদের সমষ্টি ও প্রথম Q  -সংখ্যক পদের সমষ্টি সমান হলে দেখাও যে, তার প্রথম (P + Q) সংখ্যক পদের সমষ্টি শূন্য হবে। 

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণির প্রথম পদ a এবং সাধারন অন্তর d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    P/2[2a + (P – 1)d] = Q/2[2a + (Q – 1)d]
    ⇒ P[2a + (P – 1)d] = Q[2a + (Q – 1)d]
    ⇒ 2aP – 2aQ + P(P – 1)d – Q(Q – 1)d = 0
    ⇒⇒ 2a(P – Q) + (P2 – P – Q2 + Q)d = 0
    ⇒ 2a(P – Q) + [(P + Q)(P – Q) – (P – Q)]d = 0
    বা, 2a(P – Q) + (P – Q)(P + Q – 1)d = 0
    বা, (P – Q)[2a + (P + Q – 1)d] = 0
    ⇒ 2a + (P + Q – 1)d = 0
    প্রথম (P + Q) সংখ্যক পদের সমষ্টি
    = P + Q/2[2a + (P + Q – 1)d
    = P + Q/2 × 0 = 0
    ∴  প্রথম (P + Q) সংখ্যক পদের সমষ্টি শূন্য হবে। (Proved)

    56. (1) + (2 + 3 + 4) + (5 + 6 + 7 + 8 + 9) + . . . . শ্রেণিটির r -তম বন্ধনীর পদগুলির যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: শ্রেণিটির বন্ধনীগুলির পদসংখ্যা হল 1, 3, 5, . . . .
    ∴  শ্রেণিটির r -তম বন্ধনীর পদসংখ্যা
    = 1 + (r – 1)2
    = 2r – 1
    শ্রেণিটির r -তম বন্ধনীর প্রথম পদ হবে
    = 1, 2, 5, 10 . . . . শ্রেণিটির r -তম পদ
    = (0 + 1), (1 + 1), (4 + 1), (9 + 1) . . . . শ্রেণিটির r -তম পদ
    ⇒ [(1 – 1)2 + 1], [(2 – 1)2 + 1], [(3 – 1)2 + 1], [(4 – 1)2 + 1] . . . . শ্রেণিটির r -তম পদ
    ∴ শ্রেণিটির প্রথম পদ
    = [(r – 1)2 + 1]
    = r2 – 2r + 2
    শ্রেণিটির r -তম বন্ধনীর শেষ পদ হবে
    = 1, 4, 9, 16 . . . . শ্রেণিটির r -তম পদ
    = 12, 22, 32, 42 . . . . শ্রেণিটির r -তম পদ
    ∴ শ্রেণিটির শেষ পদ r2
    ∴ শ্রেণিটির r -তম বন্ধনীর পদগুলির যোগফল
    = 2r – 1/2( r2 – 2r + 2 + r2 )
    = 2r – 1/2×2( r2 – r + 1 )
    ⇒ (2r – 1)( r2 – r + 1 )
    = 2r3 – 2r2 + 2r – r2 + r – 1
    ⇒ r3 + r3 – 3r2 + 3r – 1
    = r3 + (r – 1)3 (Ans)

    57. একটি সমান্তর প্রগতির প্রথম ও শেষ পদ যথাক্রমে a ও I; তার পদসমূহের সমষ্টি S হলে দেখাও যে, তার সাধারণ অন্তর হয় \(\frac{l^2-a^2}{2s-(l+a)}\)

    ধরি, সমান্তর প্রগতির সাধারন অন্তর d
    প্রশ্নানুসারে,
    S = n\2(a + l)
    বা, n = 2s/a + l

    আবার\(S=\frac{n}2\left[ 2a+(n-1)d \right]\\⇒2S=n[2a+(n-1)d]\\⇒2S=\frac{2S}{a+l}\left\lceil 2a+\left( \frac{2S}{a+l}-1 \right)d \right\rceil\\⇒1=\frac{1}{a+l}\left\lceil 2a+\left( \frac{2S}{a+l}-1 \right)d \right\rceil\\⇒a+l=2a+\frac{2S-(a+l)}{a+l}d\\⇒\frac{2S-(a+l)}{a+l}d=l-a\\⇒d=\frac{(l-a)(l+a)}{2S-(a+l)}\\⇒d=\frac{l^2-a^2}{2S-(a+l)}(Proved)\)
    58. কোনো সমান্তর প্রগতির প্রথম, দ্বিতীয় এবং শেষ পদ যথাক্রমে a, b এবং c হলে দেখাও যে, প্রগতির পদসমূহের সমষ্টি হয় \(\frac{(a + c)(b + c – 2a)}{2(b – a)}\)

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতির সাধারন অন্তর d এবং পদ সংখ্যা n
    সমান্তর প্রগতির প্রথম, দ্বিতীয় এবং শেষ পদ যথাক্রমে a, b এবং c
    ∴ d = b – a
    এবং c = a + (n – 1)d
    বা, (n – 1)d = c – a
    ⇒ (n – 1)(b – a) = c – a . . . . [∵ d = b – a]

    \(⇒(n – 1) = \frac{c – a}{b – a}\\⇒n=\frac{c – a}{b – a}+1\\⇒ n =\frac{c – a + b – a}{b – a}\\⇒ n =\frac{b + c – 2a}{b – a}\)∴ প্রগতির পদসমূহের সমষ্টি \(= \frac{n}{2}(a + c)\\ =\frac{(b + c – 2a)(a + c)}{2(b – a)} (Proved)\)

    59(i). কোনো সমান্তর প্রগতির পরপর n -সংখ্যক পদের সমষ্টি Sn হলে দেখাও যে,
    Sn + 3 – 3Sn + 2 + 3Sn + 1 – Sn = 0

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির সাধারন অন্তর d
    L.H.S.
    = Sn + 3 – 3Sn + 2 + 3Sn + 1 – Sn
    =Sn + 3 – Sn + 2 – 2Sn + 2 + 2Sn + 1 + Sn + 1 – Sn
    ⇒ [Sn + 3 – Sn + 2] – 2[Sn + 2 – Sn + 1] + [Sn + 1 – Sn]
    = d -2d +3 . . . [d = Sn + 3 – Sn + 2 = Sn + 2 – Sn + 1 = . . .]
    = 0 = R.H.S.
    Sn + 3 – 3Sn + 2 + 3Sn + 1 – Sn = 0 [Proved]

    59(ii). কোনো সমান্তর প্রগতির পরপর n -সংখ্যক পদের সমষ্টি Sn হলে দেখাও যে,
    Sn + 4 – 4Sn + 3 + 6Sn + 2 – 4Sn + 1 + Sn = 0

    Solution: ধরি, সমান্তর প্রগতিটির সাধারন অন্তর d
    L.H.S.
    = Sn + 4 – 4Sn + 3 + 6Sn + 2 – 4Sn + 1 + Sn
    = Sn + 4 – Sn + 3 – 3Sn + 3 + 3Sn + 2 + 3Sn + 2 – 3Sn + 1 – Sn + 1 + Sn
    == [Sn + 4 – Sn + 3] – 3[Sn + 3 – Sn + 2] + 3[Sn + 2 – Sn + 1] – [Sn + 1 – Sn]
    = d -3d +3d -d . . . [d = Sn + 4 – Sn + 3 = Sn + 3 – Sn + 2 = . . .]
    = 0 = R.H.S.
    Sn + 4 – 4Sn + 3 + 6Sn + 2 – 4Sn + 1 + Sn =0 [Proved]

    60. কোনো সমান্তর শ্রেণির n -তম পদ = an এবং p ও q দুটি ধনাত্মক সংখ্যা (p < q) যদি ap + 1 + ap + 2 + ap + 3 + . . . . + aq = 0 হয় তবে সমান্তর শ্রেণির প্রথম (p + q) -সংখ্যক পদের সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণির প্রথম পদ = a1 এবং সাধারন অন্তর = d
    ap + 1 + ap + 2 + ap + 3 + . . . . + aq শ্রেণিটিতে পদ আছে [q – (p + 1) + 1] টি বা (q – p) টি
    ∵ ap + 1 + ap + 2 + ap + 3 + . . . . + aq = 0
    ⇒ [a1 + (p + 1 – 1)d] + [a1 + (p + 2 – 1)d] + [a1 + (p + 3 – 1)d] + . . . + [a1 + (q – 1)d] = 0
    ⇒ (q – p)a1 + [(q – p)p + {(1 + 2 + 3 . . . .  (q – p – 1)}]d = 0
    বা, (q – p)a1 + (q – p)pd + (q – p – 1)(q – p – 1 + 1)2d = 0
    বা, (q – p)a1 + (q – p)pd + (q – p – 1)(q – p)2d = 0
    ⇒ (q – p)[a1 + pd + (q – p – 1)d2] = 0
    ⇒ a1 + pd + (q – p – 1)d2 = 0
    বা, 2a1+ 2pd + (q – p – 1)d2 = 0
    = 2a1 + 2pd + (q – p – 1)d = 0
    = 2a1 + (2p + q – p – 1)d = 0
    ⇒ 2a1 + (p + q – 1)d = 0 
    ⇒(p + q)2[2a1 + {(p + q) – 1}d]
    = (p + q)2×0
    ⇒ Sp + q = 0
    ∴ প্রথম (p + q) -সংখ্যক পদের সমষ্টি 0 (Proved)

    61. 3 অঙ্কবিশিষ্ট যে সকল সংখ্যাকে 3 দ্বারা ভাগ করলে 2 ভাগশেষ থাকে, সেই সকল সংখ্যার যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: 3 অঙ্কবিশিষ্ট যে সকল সংখ্যাকে 3 দ্বারা ভাগ করলে 2 ভাগশেষ থাকে, সেগুলি হল
    101. 104, 107, . . . . 998
    সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম পদ(a) = 101; সাধারন অন্তর(d) = 3
    ধরি, n-তম পদ 998
    ∴ 101 + (n – 1)3 = 998
    বা, (n – 1)3 = 897
    বা, n – 1 = 299
    ∴ n = 300
    সংখ্যাগুলির যোগফল
    = 300/2(101 + 998)
    = 150×1099 = 164850
    Ans: সংখ্যাগুলির যোগফল 164850

    62. 3px 2 – 10px + 5q = 0 (p > 0, q/p < 1 2/3) দ্বিঘাত সমীকরণের বীজ দুটির মধ্যে অযুগ্ম সংখ্যক সমান্তরীয় মধ্যক (A.M.) বসানো হল, যাদের সমষ্টি সমান্তরীয় মধ্যকের সংখ্যা অপেক্ষা 10 অধিক। সমান্তরীয় মধ্যকের সংখ্যা নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, 3px 2 – 10px + 5q = 0 দ্বিঘাত সমীকরণের বীজ দুটি α ও β
    বীজদ্বয়ের সমষ্টি = α + β = –-10p/3p = 10/3
    বীজ দুটির মধ্যে (2n – 1) সংখ্যক অযুগ্ম সমান্তরীয় মধ্যক বসালে সমান্তর শ্রেণিটিতে পদ থাকবে [(2n – 1) + 2] বা, (2n + 1) টি
    ∴ সমান্তরীয় মধ্যকগুলির সমষ্টি
    = 2n + 1/2(α + β) – (α + β)
    = (α + β)[2n + 1/2 – 1]
    == 10/3× 2n – 1/2
    = 5/3× (2n – 1)
    প্রশ্নানুযায়ী,
    5/3× (2n – 1) = (2n – 1) + 10
    বা, 5(2n – 1) = 3(2n + 9)
    বা, 10n – 5 = 6n + 27
    ⇒ 4n = 32
    ⇒ n = 8
    ∴ (2n – 1) = 2.8 – 1 = 15
    Ans: সমান্তরীয় মধ্যকের সংখ্যা 15 টি

    63. মনে করো, সমান্তর শ্রেণির n -তম পদ  an এবং a3 + a5 + a8 + a14 + a17 + a19 = 198 সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম 21 টি পদের যোগফল নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, সমান্তর শ্রেণির প্রথম পদ(a) = সাধারন অন্তর(d)
    ∵ a3 + a5 + a8 + a14 + a17 + a19 = 198
    ∴ a + 2d + a + 4d + a + 7d + a + 13d + a + 16d + a + 18d = 198
    বা, 6a + 60d = 198
    বা, a + 10d = 33
    সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম 21 টি পদের যোগফল
    = 21/2(2a +20d)
    = 21(a +10d)
    == 21×33 = 693
    Ans: সমান্তর শ্রেণিটির প্রথম 21 টি পদের যোগফল 693

    64. (1 + 3) + (5 + 7 + 9 + 11) + (13 + 15 + 17 + 19 + 21 + 23) + . . . . শ্রেণিটির n -তম পদ পর্যন্ত সমষ্টি নির্ণয় করো।

    Solution: প্রদত্ত শ্রেণিটির বন্ধনীগুলো তুলে দিলে পদ সংখ্যা হয়
    = 2 + 4 + 6 + . . . . n-সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    = n\2[2.2 + (n – 1)2]
    == n[2 + (n – 1)]
    = n(n + 1)
    বন্ধনীগুলো তুলে দিলে শ্রেণিটি হয়
    = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 + 11 + 13 + 15 + 17 + 19 + 21 + 23 + . . . . n(n + 1)-সংখ্যক পদ পর্যন্ত
    এখানে, প্রথম পদ(a) = 1; সাধারন অন্তর(d) = 2
    ∴ শ্রেণিটির n(n + 1) -তম পদ পর্যন্ত সমষ্টি
    = n(n + 1)/2[2.1 + (n(n + 1) – 1)2]
    = n(n + 1)/2×2[1 + (n2 + n – 1)]
    == n(n + 1)(1 + n2 + n – 1)
    == n(n + 1)(n2 + n)
    = n(n + 1)n(n + 1)
    = n2(n + 1)2
     Ans: শ্রেণিটির n -তম পদ পর্যন্ত সমষ্টি = n2(n + 1)2

    65. যদি n -সংখ্যক স্বাভাবিক সংখ্যার সমষ্টি S1 , তাদের বর্গের সমষ্টি S2 এবং ঘনের সমষ্টি S3 হয় তবে দেখাও যে, 9S22 = S3(1 + 8S1)

    Solution: n -সংখ্যক স্বাভাবিক সংখ্যার সমষ্টি
    = S1 = n(n + 1)/2
    n -সংখ্যক স্বাভাবিক সংখ্যার বর্গের সমষ্টি
    = S2 = n(n + 1)(2n + 1)/6
    এবং n -সংখ্যক স্বাভাবিক সংখ্যার ঘনের সমষ্টি
    = S3 = [n(n + 1)/2]2
    L.H.S. = 9S22
    = 9[n(n + 1)(2n + 1)/6]2
    ⇒ 9× n2(n + 1)2(2n + 1)2/36
    = n2(n + 1)2(2n + 1)2/4
    ⇒ [n(n + 1)/2]2×(4n2 + 4n + 1)
    = S3×[4n(n + 1) + 1]
    = S3×[1 + 4n(n + 1)]
    ⇒ S3[1+ 4×2×1/2n(n + 1) + 1]
    ⇒ S3[1+ 8×1/2n(n + 1)]
    = S3[1+ 8S1] = R.H.S.
    ∴ 9S22 = SS3(1 + 8S1)   (Proved)

    66. যদি a1 = 2 এবং an – an – 1 = 2n (n ≥ 2) হয়, তবে a1 + a2 + a3 + . . . . + a20 এর মান নির্ণয় করো।

    Solution: a1 = 2 এবং an – an – 1 = 2n (n ≥ 2)
    a = 2 হলে,
    ∴ a2 – a1 = 2.2
    ⇒ a2 = 4 + a1 = 4 + 2 = 6
    a = 3 হলে,
    ∴ a3 – a2 = 2.3
    ⇒ a3 = 6 + a2 = 6 + 6 = 12
    a = 4 হলে,
    ∴ a4 – a3 = 2.4
    a4 = 24 + a3 = 8 + 12 = 20
    ∴ a1 + a2 + a3 + a4 + . . . . + a20
    = 2 + 6 + 12 + 20 + . . . . + a20
    = (1 + 12) + (2 + 22) + (3 + 32) + (4 + 42) + . . . . + (20 + 202)
    ⇒ (1 + 2 + 3 + . . . . + 20) + (12 + 22+ 32+ 42+ . . . . 202)
    20(20 + 1)/2 + 20(20 + 1)(2.20 + 1)/6
    20×21/2 + 20×21×41/6
    = 10×21 + 10×7×41
    = 210 + 2870 = 3080
    Ans:নির্ণেয় মান 3080

    67. ক্যাশ ব্যালেন্স পরীক্ষা করার জন্য জয়া ব্যাংক লিমিটেডের হিসাব পরীক্ষক 4500 টাকা গুনতে একজন সহকারী নিয়োগ করলেন। সহকারী প্রথম দশ মিনিটের প্রতি মিনিটে 150 টাকা করে গুনলেন। দশ মিনিট শেষে প্রতি মিনিটে আগের মিনিটের চেয়ে 2 টাকা করে কম গুনতে লাগলেন। 4500 টাকা গুনতে ওই সহকারীর কত সময় লাগবে?

    Solution: প্রথম দশ মিনিটের প্রতি মিনিটে 150 টাকা করে গুনলে প্রথম দশ মিনিটে গুনবে
    = 10×150 = 1500 টাকা
    10 মিনিট শেষে প্রতি মিনিটে আগের মিনিটের চেয়ে 2 টাকা করে কম গুনতে লাগলেন।
    ∴ 11 মিনিট থেকে গোনা টাকা সমান্তর শ্রেণি গঠন করে,
    যার প্রথম পদ(a) = 148 এবং সাধারন অন্তর(d) = -2
    10 মিনিট পর টাকা গোনা বাকি থাকে
    = (4500 – 1500) টাকা = 3000 টাকা
    ধরি, বাকি 3000 টাকা গুনতে সময় লাগে n মিনিট
    n\2[2×148 + (n – 1)(-2)] = 3000
    বা, n\2×2[148 – n + 1] = 3000⇒
    বা, n(149 – n) = 3000
    ⇒ – n2 + 149n – 3000 = 0
    বা, n2 – 149n + 3000 = 0
    বা, n2 – 125n – 24n + 3000 = 0
    ⇒ n(n – 125) – 24(n – 125) = 0
    ⇒ (n – 125)(n – 24) = 0
    ∴ n = 24, 125
    মোট সময় লাগবে = (10 + 24) = 34 মিনিট
    Ans: 4500 টাকা গুনতে 34 মিনিট সময় লাগবে।

    68. একটি বহুভুজের 25 টি বাহু আছে এবং ক্ষুদ্রতম বাহু থেকে শুরু করে তার বাহুগুলি সমান্তর প্রগতিতে আছে। যদি বহুভুজটির পরিসীমা 1100 সেমি ও বৃহত্তম বাহুটি ক্ষুদ্রতম বাহুর 10 গুণ হয়, তবে ক্ষুদ্রতম বাহুর দৈর্ঘ্য ও সমান্তর প্রগতির সাধারণ অন্তর নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, বহুভুজের বাহুগুলি a, a + d, a + 2d, . . . . a + 24d
    প্রশ্নানুযায়ী,
    a + a + d + a + 2d + . . . . + a + 24d = 1100
    বা, 25/2(2a + 24d) = 1100
    বা, 25/2×2(a + 12d) = 1100
    ⇒ 25(a + 12d) = 1100
    বা, a + 12d = 44
    বা, a = 44 – 12d . . . . . . . (i)
    আবার
    a + 24d = 10a
    বা, -9a = -24d
    বা, 3a = 8d
    ⇒ 3(44 – 12d) = 8d , . . . . [∵ a = 44 – 12d]
    বা, -36d – 8d = -3×44
    বা, -44d = -3×44
    ∴ d = 3
    (i) নং থেকে পাই,
    a = 44 – 3×12 = 8
    Ans: ক্ষুদ্রতম বাহুর দৈর্ঘ্য 8 সেমি ও
    সমান্তর প্রগতির সাধারণ অন্তর 3 সেমি

    69. A একটি নির্দিষ্ট স্থান থেকে যাত্রা শুরু করল এবং প্রথম দিনে 1 মাইল, দ্বিতীয় দিনে 2 মাইল, তৃতীয় দিনে 3 মাইল, এভাবে চলতে লাগল। 5 দিন পরে B ওই একই স্থান থেকে একই দিকে যাত্রা শুরু করল এবং প্রত্যহ 12 মাইল করে চলল। B, A-কে অতিক্রম করা পর্যন্ত A কত পথ গিয়েছিল? যদি তারা আরও চলতে থাকে, তবে কতদিন পরে A, B-কে অতিক্রম করবে?

    Solution: ধরি A যাত্রা শুরু করার n দিন পরে A ও B পরস্পর মিলিত হল।
    ∴ A , n দিনে যায়
    = 1 + 2 + 3 + . . . . . . + n
    = n(n + 1)/2 মাইল
    B একই স্থান থেকে একই দিকে 5 দিন পরে যাত্রা শুরু করে।
    ∴ B, (n – 5) দিনে যায় = 12(n – 5) মাইল
    n(n + 1)/2 = 12(n – 5)
    বা, n2 + n – 24n + 120 = 0
    বা, n2 – 23n + 120 = 0
    ⇒ n2 – 15n – 8n + 120 = 0
    বা, n(n – 15) – 8(n – 15) = 0
    বা, (n – 15)(n – 8) = 0
    ∴ n = 15, 8
    B, A-কে অতিক্রম করে 8-তম দিনে।
    আবার A, B-কে অতিক্রম করে 15-তম দিনে।
    Ans: B, A-কে অতিক্রম করা পর্যন্ত পথ গিয়েছিল
    = 12(8 – 5) = 36 মাইল
    যদি তারা আরও চলতে থাকে, তবে 15 দিন পরে A, B-কে অতিক্রম করবে।

    70. এক ব্যক্তি 12000 টাকার ঋণ 30টি বাৎসরিক কিস্তিতে এমনভাবে শোধ করবে বলে স্থির করল, যেন কিস্তিগুলি একটি সমান্তর শ্রেণি গঠন করে। 20টি কিস্তি দেবার পর ওই ব্যক্তি মারা গেল এবং দেখা গেল যে, এখনও ঋণের অর্ধেক শোধ হয়নি। প্রথম কিস্তির পরিমাণ নির্ণয় করো।

    Solution: মোট ঋণের পরিমাণ = 12000 টাকা
    বাৎসরিক কিস্তির সংখ্যা (n) = 30
    ধরি, প্রথম কিস্তির পরিমাণ(a) = a টাকা
    কিস্তিগুলি যে সমান্তর শ্রেণি গঠন করে তার সাধারন অন্তর(d) = d টাকা
    30টি বাৎসরিক কিস্তিতে ঋণ শোধ করলে,
    = 30/2(2a + 29d) = 12000
    বা, 15(2a + 29d) = 12000
    বা, 2a + 29d = 800 . . . . . . . (i)
    ∴ 20টি কিস্তিতে ঋণ শোধ হয়
    = 20/2(2a + 19d)= 12000/2
    বা, 10(2a + 19d)= 6000
    বা, 2a + 19d= 600 . . . . . . . (ii)
    (i) – (ii) করে পাই,
    2a + 29d – 2a – 19d= 800 – 600
    বা, 10d = 200
    বা, d = 20
    ∴ 2a + 29×20 = 800
    বা, 2a = 800 – 580
    বা, 2a = 220
    ∴ a = 110
    Ans: প্রথম কিস্তির পরিমাণ 110 টাকা

    71. এক ব্যক্তি 240000 টাকা তাঁর চার পুত্রের মধ্যে এমনভাবে ভাগ করে দিলেন, যাতে ভাগ চারটি সমান্তর শ্রেণিতে থাকে। প্রথম ও তৃতীয় পুত্রের অংশ দুটির গুণফল এবং দ্বিতীয় ও চতুর্থ পুত্রের অংশ দুটির গুণফলের অনুপাত হল 7; 15; পুত্র চারজনের অংশগুলির পরিমাণ নির্ণয় করো।

    Solution: ধরি, পুত্র চারজনের অংশগুলি হল (a – 3d), (a – d), (a + d) এবং (a + 3d)
    প্রশ্নানুযায়ী,
    (a – 3d) + (a – d) + (a + d) + (a + 3d) = 240000
    বা, a – 3d + a – d + a + d + a + 3d = 240000
    বা, 4a = 240000
    ∴ a = 60000
    আবার (a – 3d)×(a + d) : (a – d)×(a + 3d) = 7 : 15
    বা, (a2 + ad – 3ad – 3d2) : (a2 + 3ad – ad – 3d2) = 7 : 15 
    বা, (a2 – 2ad – 3d2) : (a2 + 2ad – 3d2) = 7 : 15
    ⇒ 15a2 – 30ad – 45d2 = 7a2 + 14ad – 21d2
    বা, 8a2 – 44ad – 24d2 = 0
    বা, 2a2 – 11ad – 6d2 = 0
    ⇒ 2a2 – 12ad + ad – 6d2 = 0
    বা, 2a(a – 6d) + d(a – 6d) = 0

    বা, (a – 6d)(2a + d) = 0
    ∴ a – 6d= 0 ; 2a + d = 0
    বা, 6d = a ; বা, d = -2a
    a = 60000 হলে,
    6d = 60000 ; d = -2×60000
    বা, d = 10000 ; d = -120000
    d = -120000 টাকা হলে তৃতীয় ও চতুর্থ পুত্রের প্রাপ্ত টাকা ঋণাত্মক হয়।
    ∴ d ≠ -120000
    ∴ d = 10000
    পুত্র চারজনের অংশগুলি হল
    (60000 – 3×10000), (60000 – 10000), (60000 + 10000) এবং (60000 + 3×10000)
    = 30000, 50000, 70000 এবং 90000
    Ans: পুত্র চারজনের অংশগুলির পরিমাণ = 30000 টাকা, 50000 টাকা, 70000 টাকা এবং 90000 টাকা

    72. একজন ব্যক্তির কাছে দুটি পদ উপস্থাপন করা হয়। একটির ক্ষেত্রে, প্রারম্ভিক বেতন 1200 টাকা এবং বাৎসরিক বৃদ্ধি 80 টাকা, অপরটির ক্ষেত্রে, বেতন 850 টাকায় শুরু হয় এবং বছরে 120 টাকা করে বৃদ্ধি পায়। প্রথম 16 বছরে মোট আয় যে পদে বেশি হবে, ওই ব্যক্তি সেই পদটি গ্রহণ করবে বলে মনস্থ করে। সে কোন্ পদটি গ্রহণ করবে? তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।

    Solution: প্রথম ক্ষেত্রে,
    বেতন বৃদ্ধির পর মাসিক বেতন একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে,
    যার প্রথম পদ(a) = 1200 এবং  সাধারণ অন্তর(d) = 8016
    ∴ প্রথম 16 বছরে মোট আয় হবে
    = 16/2[2×1200 + (16 – 1)80] টাকা
    = 8[2400 + 15×80] টাকা
    == 8[2400 + 1200] টাকা
    = 8×3600 টাকা
    = 28800 টাকা
    দ্বিতীয় ক্ষেত্রে,
    বেতন বৃদ্ধির পর মাসিক বেতন একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে,
    যার প্রথম পদ(a) = 850 এবং  সাধারণ অন্তর(d) = 12016 বছরে
    ∴ প্রথম 16 বছরে মোট আয় হবে
    = 16/2[2×850 + (16 – 1)120] টাকা
    = 8[1700 + 15×120] টাকা
    == 8[1700 + 1800] টাকা
    = 8×3500 টাকা
    = 28000 টাকা 
    ∴ প্রথম পদটিতে দ্বিতীয় পদটির থেকে 16 বছরে আয় বেশি হবে।
    Ans: ব্যক্তিটি প্রথম পদটি গ্রহণ করবে।

    Click here to visit our Facebook

    73. এক ব্যক্তির মাসিক বেতন 8000 টাকায় শুরু হয় এবং বছরে 200 টাকা হিসাবে বৃদ্ধি পেয়ে সর্বাধিক মাসিক 11200 টাকায় পৌঁছোয়। যদি তাঁর চাকরিকাল (i) 15 বছর (ii) 22 বছর হয়, তবে উভয়ক্ষেত্রে তাঁর মোট উপার্জিত অর্থের পরিমাণ নির্ণয় করো।

    Solution: মাসিক বেতন 8000 টাকায় শুরু হয় এবং বছরে 200 টাকা হিসাবে বৃদ্ধি পেয়ে থাকলে বেতন বৃদ্ধির পর তার মাসিক বেতন একটি সমান্তর প্রগতি গঠন করে,
    যার প্রথম পদ(a) 8000 এবং  সাধারণ অন্তর(d) 200
    ধরি, সর্বাধিক মাসিক 11200 টাকায় পৌঁছোয় n বছরে।
    ∴ tn = 8000 + (n – 1).200 = 11200
    বা, (n – 1).200 = 11200 – 8000
    বা, (n – 1).200 = 3200
    ⇒ n – 1 = 16
    বা, n = 17
    (i) চাকরিকাল 15 বছর হলে,
    t15 = 8000 + (15 – 1).200
    = 8000 + 14.200
    = 8000 + 2800 = 10800
    15 বছরে তাঁর উপার্জিত অর্থের পরিমাণ হবে
    = 8000×12 + 8200×12 + . . . . .  + 10800×12
    = 12(8000 + 8200 + . . . . .  + 10800)
    == 12[15/2(2.8000 + (15 -1)×200]
    = 12[15/2×2(8000 + 14×100]
    = 12×15×(8000 + 1400]
    == 180×9400 = 1692000

    (i) চাকরিকাল 22 বছর হলে, 17 বছরে তাঁর উপার্জিত অর্থের পরিমাণ হবে
    = 8000×12 + 8200×12 + . . . . .  + 11200×12
    = 12(8000 + 8200 + . . . . .  + 11200)
    == 12[17/2(2.8000 + (17 -1)×200]
    = 12[17/2×2(8000 + 16×100]
    == 12×17×(8000 + 1600]
    = 204×9600
    = 1958400
    17 বছরে তাঁর মাসিক বেতন সর্বাধিক হয়।
    ∴ পরবর্তী (22 – 17) বা 5 বছরে মাসিক 11200 টাকা করে তাঁর উপার্জন হয়
    = 11200×5×12 টাকা
    = 11200×60 টাকা = 672000 টাকা
    ∴ 17 বছরে তাঁর উপার্জিত অর্থের পরিমাণ হবে
    = 1958400 + 672000) টাকা
    = 2630400 টাকা
    Ans: 17 বছরে তাঁর উপার্জিত অর্থের পরিমাণ 1958400 টাকা
             22 বছরে তাঁর উপার্জিত অর্থের পরিমাণ 2630400 টাকা

  • Sequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রমSequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রমSequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রম

    Sequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রমSequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রমSequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রম

    Sequence and Series SEMESTER-2 অনুক্রম

    Sequence and Series SEMESTER-2
    অনুক্রম
    S. N. DEY CLASS XI MATHEMATICS SOLUTION

    সংক্ষিপ্ত প্রশ্নাবলি

    অনুক্রম
    Sequence and Series SEMESTER-2

    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

    1. নীচে সংজ্ঞাত অনুক্রমগুলির প্রত্যেকটির প্রথম 5টি পদ নির্ণয় করো।
    (i) un = n/n + 1
    (ii) un = (- 1)nn/3n + 1
    (iii) un = 2n2 – 3n
    প্রতিক্ষেত্রে পদগুলি দ্বারা গঠিত শ্রেণিগুলিও নির্ণয় করো।

    (i) Ans:  un = n/n + 1
    n = 1, 2, 3, 4, 5 বসিয়ে পাই,
    u1 = 1/1 + 1 = 1/2
    u2 = 2/2 + 1 = 2/3
    u3 = 3/3 + 1 = 3/4
    u4 = 4/4 + 1 = 4/5
    u5= 5/5 + 1 = 5/6
    প্রথম 5টি পদ হল 1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6
    পদগুলি দ্বারা গঠিত শ্রেণিটি হল –
    1/2 + 2/3 + 3/4 + 4/5 + 5/6

    (ii) Ans: un = (- 1)nn/3n + 1
    u1 = (- 1)11/3.1 + 1 = – 1/4
    u2 = (- 1)22/3.2 + 1 = 2/7
    u3 = (- 1)33/3.3 + 1 = – 3/10
    u4 = (- 1)44/3.4 + 1 = 4/13
    u5= (- 1)55/3.5 + 1 = – 5/16
    প্রথম 5টি পদ হল –1/4, 2/7, – 3/10, 4/13, –5/16
    পদগুলি দ্বারা গঠিত শ্রেণিটি হল –
    1/4 + 2/7 + (- 3/10) + 4/13 + (-5/16)

    (iii) Ans: un = 2n2 – 3n
    u1 = 2.12 – 3.1 = 2 – 3 = -1
    u2 = 2.22 – 3.2 = 8 – 6 = 2
    u3 = 2.32 – 3.3 = 18 – 9 = 9
    u4 = 2.42 – 3.4 = 32 – 12 = 20
    u5= 2.52 – 3.5 = 50 – 15 = 35
    প্রথম 5টি পদ হল -1, 2, 9, 20, 35
    পদগুলি দ্বারা গঠিত শ্রেণিটি হল –
    -1 + 2 + 9 + 20 + 35

    2. (1, 8, 27, 64, …) অনুক্রমের ষষ্ঠ এবং r-তম পদ নির্ণয় করো।

    Ans: u1 = 1 = 13 u2 = 8 = 23
    u3 = 27 = 33 u4 = 64 = 43
    ∴ ur = r3
    অনুক্রমের ষষ্ঠ পদ = u6 = 63 = 216
    অনুক্রমের r-তম পদ = ur = r3

    3. (i) { 1/5, 1/7, 1/9, 1/11 , . . . } অনুক্রমের প্রথম n-সংখ্যক পদের শ্রেণি তৈরি করো।

    Ans: u1 = 1/5 = 1/3 + 2.1
    u2 = 1/7 = 1/3 + 2.2
    u3 = 1/9 = 1/3 + 2.3
    u4 = 1/11 = 1/3 + 2.4
    ————-
    un = 1/3 + 2.n
    ∴ অনুক্রমের প্রথম n-সংখ্যক পদের শ্রেণি
    = 1/5 + 1/7 + 1/9 + 1/11. . . .  + 1/3 + 2.n

    (ii) {1/2, 1/3, 1/5, 1/8, 1/12 , . . . } অনুক্রমের 11-তম পদ নির্ণয় করো।

    Ans: {1/2, 1/3, 1/5, 1/8, 1/12 , . . . } অনুক্রমের হরগুলি হল 2, 3, 5, 8, 12, . .
    ধরি, 
    Sn = 2 + 3 + 5 +8 + 12 +. . .  + n-তম পদ
    Sn =     2 + 3 + 5 + 8 + 12 +. . .  + n-তম পদ
    –   –  –   –   –   –   –   –  (বিয়োগ করে)
    _____________________________________________
    0 = 2 +[1 + 2 + 3 + 4 + . . .  + (n-1)-তম পদ] – n-তম পদ
    ⇒ n-তম পদ = 2 + [n(n – 1)/2]
    ⇒ tn = 2 + [n(n – 1)/2]
    ∴ tn = 2 + [11(11 – 1)/2]
    = 2 + 11.10/2
    = 2 + 55 = 57
    ∴ অনুক্রমের 11-তম পদ 57

    \(4.\ \sum_{r=1}^{n}\frac{r^2+1}{2r^2-1}\) শ্রেণিটি বিস্তৃত আকারে লেখো।
    Ans: প্রদত্ত\(\ \sum_{r=1}^{n}\frac{r^2+1}{2r^2-1}\)

    ∴ r এর স্থলে 1, 2, 3, 4, 5 বসিয়ে পাই, 
    u1 = 12 + 1/2.12 – 1 1 + 1/2 – 1 = 2
    u2 = 22 + 1/2.22 – 1 4 + 1/8 – 1 = 5/7
    u3 = 32 + 1/2.32 – 1 9 + 1/18 – 1 = 10/17
    u4 = 42 + 1/2.42 – 1 16 + 1/32 – 1 = 17/31
    – – – – – – – – – –
    un = n2 + 1/2.n2 – 1
    শ্রেণিটি বিস্তৃত আকার হল-
    2 + 5/7 + 10/17 + 17/31 + . . . . + n2 + 1/2.n2 – 1

    5. un অনুক্রমের n-তম পদ un নিম্নলিখিতভাবে সংজ্ঞাত:
    un = {n/n+1, যখন n-এর মান বিজোড়
    {n/n+1, যখন n-এর মান জোড়
    অনুক্রমটির 25-তম এবং 50-তম পদ দুটি নির্ণয় করো।

    Ans: অনুক্রমটির 25-তম পদ
    = u25 = 25/25 + 1 25/26
    এবং 50-তম পদ
    = u50 = 50 + 1/50 + 2 51/52
    অনুক্রমটির 25-তম এবং 50-তম পদ দুটি হল যথাক্রমে 25/26 এবং 51/52

    6. নিম্নে সংজ্ঞাত অনুক্রমের প্রথম 5 টি পদ নির্ণয় করো:
    a1 = – 2 , a2 = 2 এবং an = n/n – 2 . an – 1 , n > 2

    Ans: a1 = – 2 , a2 = 2 এবং an = n/n – 2 . an – 1 , n > 2
    ∴ n = 1, 2, 3 . . . . হলে,
    a3 = 3/3 – 2 . a3 – 1
    = 3/1 . a2 = 3.2 = 6
    a4 = 4/4 – 2 . a4 – 1
    = 4/2 . a3 = 4/2.6 = 12
    a5 = 5/5 – 2 . a5 – 1
    = 5/3 . a4 = 5/3.12 = 20
    অনুক্রমের প্রথম 5টি পদ (-2), 2, 6, 12, 20

    7. 3/2 + 1 + 7/10 + 9/17 + . . .  + 2r+1/r2 +1 শ্রেণিটি সিগমা প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করো।

    \(Ans:\ S_r=\frac{3}{2}+1+\frac{7}{10}+\frac{9}{17}+…+\frac{2.r+1}{r^2+1}\\= \frac{2.1+1}{1^2+1}+\frac{2.2+1}{2^2+1}+\frac{2.3+1}{3^2+1}+\frac{2.4+1}{4^2+1}+…+\frac{2.r+1}{r^2+1}\\= \sum_{i=1}^{r}\frac{2.r+1}{r^2+1} \)

    8. u1 = 4 এবং un =3un – 1 +2, n ≥ 2 দ্বারা সংজ্ঞাত অনুক্রমের প্রথম 5টি পদ নির্ণয় করো।
    পদগুলির দ্বারা গঠিত অনুক্রমের 5 টি পদ সমন্বিত শ্রেণিটিও নির্ণয় করো।

    Ans: u1 = 4 এবং un =3un – 1 +2, n ≥ 2
    ∴ n = 1, 2, 3 . . . . হলে,
    u2 =3u2 – 1 +2
    = 3u1 +2 = 3.4 +2 = 14
    u3 =3u3 – 1 +2
    = 3u2 +2 = 3.14 +2 = 44
    u4 =3u4 – 1 +2 = 3u3 +2
    = 3.44 +2 = 132 + 2 = 134
    u5 =3u5 – 1 +2 = 3u4 +2
    = 3.134 +2 = 402 + 2 = 404
    অনুক্রমের প্রথম 5টি পদ 4, 14, 44, 134, 404
    5 টি পদ সমন্বিত অনুক্রমের শ্রেণিটি হলো-
    4 + 14 + 44 + 134 + 404

    \(9.\ \sum_{i=1}^{n}\frac{2i+1}{i^2+1}\) শ্রেণিটি বিস্তৃত আকারে প্রকাশ করো।।
    \(Ans.\ \sum_{i=1}^{n}\frac{2i+1}{i^2+1}\\=\frac{2.1+1}{1^2+1}+\frac{2.2+1}{2^2+1}+\frac{2.3+1}{3^2+1}+. . . +\frac{2.n+1}{n^2+1}\\=\frac{3}{2}+1+\frac{7}{10}+. . . +\frac{2n+1}{n^2+1}\)

    10. Sn = u1 + u2 + . . .  + un = n2 + 2n হলে un অনুক্রমের প্রথম 4 টি পদ নির্ণয় করো।

    Ans: Sn = u1 + u2 + . . .  + un = n2 + 2n
    ∵ tn = Sn – Sn – 1
    = n2 + 2n – [(n – 1)2 + 2(n – 1)]
    = n2 + 2n – (n2 – 2n + 1 + 2n – 2)
    == n2 + 2n – n2 + 2n – 1 – 2n + 2
    = 2n + 1
    ∴ t1 = 2.1 + 1 = 3
    t2 = 2.2 + 1 = 5
    t3 = 2.3 + 1 = 7
    t4 = 2.4 + 1 = 9
    ∴ অনুক্রমের প্রথম 4 টি পদ 3, 5, 7, 9

    11. ur অনুক্রমের r-তম পদ হয়, ur = (- 1)r – 1 . 33 – r ; অনুক্রমটির প্রথম 5 টি পদ নির্ণয় করো; পদগুলির দ্বারা গঠিত শ্রেণিটিও নির্ণয় করো।

    Ans:  ur = (- 1)r – 1 . 33 – r ;
    r = 1, 2, 3, 4 বসিয়ে পাই ,
    u1 = (- 1)1 – 1 . 33 – 1 = (- 1)0 . 32 = 9
    u2 = (- 1)2 – 1 . 33 – 2 = (- 1)1 . 31 = -3
    u3 = (- 1)3 – 1 . 33 – 3 = (- 1)2 . 30 = 1
    u4 = (- 1)4 – 1 . 33 – 4 = (- 1)3 . 3-1 = –1/3
    u5 = (- 1)5 – 1 . 33 – 5 = (- 1)4 . 3-2 = 1/9
    অনুক্রমটির প্রথম 5 টি পদ 9, -3, 1, –1/3, 1/9
    পদগুলির দ্বারা গঠিত শ্রেণিটি হলো-
    9 + (-3) + 1 + (-1/3) + 1/9

    12. একটি শ্রেণির প্রথম r-সংখ্যক পদের সমষ্টি হয় a . r2 + br শ্রেণিটির প্রথম পদ এবং 12-তম পদ নির্ণয় করো।

    Ans: Sr = a . r2 + br
    ∵ tr = Sr – Sr – 1
    = a . r2 + br – [a . (r – 1)2 + b(r – 1)]
    = a . r2 + br – (ar2 – 2ar + a + br – b)
    == ar2 + br – ar2 + 2ar – a – br + b
    = 2ar – a + b
    ∴প্রথম পদ
    t1 = 2a.1 – a + b = a + b
    এবং 12-তম পদ
    t12 = 2a.12 – a + b
    = 24a – a + b
    = 23a + b
    প্রথম পদ এবং 12-তম পদ যথাক্রমে a + b এবং 23a + b

    13. ur অনুক্রমের ক্ষেত্রে, যদি u1 = 2 এবং ur + 1 = ur + r + 2 হয়, [সব স্বাভাবিক সংখ্যা r-এর জন্য], তবে অনুক্রমটির দশম পদ নির্ণয় করো।

    Ans: u1 = 2 এবং ur + 1 = ur + r + 2
    ∴ u2 = u1 + 1 + 2 = 2 + 3 = 5
    u3 = u2 + 2 + 2 = 5 + 4 = 9
    u4 = u3 + 3 + 2 = 9 + 5 = 14
    অনুরূপে,
    u5 = u4 + 6 = 14 + 6 = 20
    u6 = u5 + 7 = 20 + 7 = 27
    u7 = u6 + 8 = 27 + 8 = 35
    u8 = u7+ 9 = 35 + 9 = 44
    u9 = u8+ 10 = 44 + 10 = 54
    u10 = u9 + 11 = 54 + 11 = 65
    ∴ অনুক্রমটির দশম পদ 65

    14. un অনুক্রমের ক্ষেত্রে, u1 = 1/4 এবং un + 1 = un/2 + un হলে 1/u50-এর মান নির্ণয় করো।

    \(Ans:\ u_1 = \frac{1}{4};\quad u_{n + 1} = \frac{u_n}{2+u_n}\\⇒\ \frac{1}{u_{n + 1}} = \frac{2+u_n}{u_n}\\⇒\frac{2}{u_n}+1\)

     n = 1, 2, 3 . . . . হলে,

    \(\frac{1}{u_2}=\frac{2}{u_1}+1=\frac{2^1}{u_1}+(2^1-1)\\ \frac{1}{u_3}=\frac{2}{u_2}+1=2\left( \frac{2}{u_1}+1 \right)+1\\\quad =\frac{4}{u_1}+3=\frac{2^2}{u_1}+(2^2-1)\\\frac{1}{u_4}=\frac{2}{u_3}+1=2\left( \frac{2^2}{u_1}+3 \right)+1\\\quad =\frac{2^3}{u_1}+7=\frac{2^3}{u_1}+(2^3-1)\\∴ \frac{1}{u_{50}}\\=\frac{2^{49}}{u^1}+(2^{49}-1)\\=\frac{2^{49}}{\frac{1}{4}}+(2^{49}-1)\\=2^{49}.2^2+2^{49}-1\\=2^{49}(4+1)-1\\=5.2^{49}-1\)
error: Content is protected !!
Verified by MonsterInsights