Category: HS

  • Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    ত্রিমাত্রিক দেশে সরলরেখা প্রশ্নমালা 4A Straight Line in Three Dimensional Space Ex 4A Class XII S N Dey Solution

    বহু বিকল্পধর্মী প্রতিটি প্রশ্নের মান 1

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    1. x অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ হয় –

    $$\large{(a)\quad\frac{x-x_1}{0}=\frac{y-y_1}{a}=\frac{z-z_1}{0},a≠0\\(b)\quad\frac{x-x_1}{a}=\frac{y-y_1}{0}=\frac{z-z_1}{a},a≠0\\(c)\quad\frac{x-x_1}{0}=\frac{y-y_1}{a}=\frac{z-z_1}{0},a≠0\\(d)\quad\frac{x-x_1}{0}=\frac{y-y_1}{0}=\frac{z-z_1}{a},a≠0}$$

    Ans: (b)
    [x অক্ষের দিক্ অনুপাত 1, 0, 0
    ∴ x অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার ক্ষেত্রে a ≠ 0 ]

    2. ᾱ অবস্থান ভেক্টরবিশিষ্ট বিন্দুগামী যে সরলরেখা β̄ ভেক্টরের সমান্তরাল, তার ভেক্টর সমীকরণ হয়-
    (a) r̄ = ᾱ + β̄ (b) r̄ = β̄ + tᾱ
    (c) r̄ = ᾱ + tβ̄ (d)এদের কোনোটিই নয়।
    Ans: (c) r̄ = ᾱ + tβ̄

    3. যে সরলরেখার প্রতিসম আকারে সমীকরণ x – 1/3 = y – 5/1 = z – 3/0 সেই সরলরেখার সমান্তরাল যে-কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি হয় –
    (a) (3, 1, 0) (b) (3, -1, 0) (c) (1, 5, 3) (d) (-3, 1, 0)
    Ans: (a) (3, 1, 0)

    4. যে সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ 3x – 2 = 2y + 1 = 2z – 4. তার দিক্ অনুপাতগুলি হয়-
    (a) 1/3, –1/2, 1/2 (b) –1/3, 1/2, 1/2
    (c) 1/3, 1/2, 1/2 (d) 1/3, 1/2, –1/2
    Ans: (c) 1/3, 1/2, 1/2

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

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    5. ( 1, 2, 3) ও (4, 0, 6) বিন্দুদ্বয়গামী সরলরেখার সমীকরণ হয় –

    $$\large{(a)\quad\frac{x-1}{4}=\frac{y-2}{0}=\frac{z-3}{6}\\(b)\quad\frac{x-4}{1}=\frac{y-0}{2}=\frac{z-6}{3}\\(c)\quad\frac{x-1}{3}=\frac{y-2}{2}=\frac{z-3}{-3}\\(d)\quad\frac{x-4}{3}=\frac{y-0}{-2}=\frac{z-6}{3}\\\mathbf{Ans\quad(d)}\\\[\frac{x-1}{4-1}=\frac{y-2}{0-2}=\frac{z-3}{6-3}\\⇒ \frac{x-1}{3}=\frac{y-2}{-2}=\frac{z-3}{3}]}$$

    6. (5, 2, 7) বিন্দুগামী যে সরলরেখা y অক্ষের সমান্তরাল, তার সমীকরণ হয়-

    $$\large{(a)\quad\frac{x-5}{b}=\frac{y-2}{0}=\frac{z-7}{b},b≠0\\(b)\quad\frac{x+5}{b}=\frac{y+2}{0}=\frac{z+7}{b},b≠0\\(c)\quad\frac{x-5}{0}=\frac{y-2}{b}=\frac{z-7}{0},b≠0\\(d)\quad\frac{x+5}{0}=\frac{y+2}{b}=\frac{z+7}{0},b≠0}$$

    Ans: (c)
    [y অক্ষের দিক্ অনুপাত 0, 1, 0
    ∴ y অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার ক্ষেত্রে b ≠ 0 ]

    7. নীচের বিবৃতিগুলির মধ্যে কোনটি সত্য?
    (a) x-x1/a = y-y1/b = z-z1/c সরলরেখা x-অক্ষ বা x-অক্ষের সমান্তরাল হওয়ার শর্ত হয়, a ≠ 0 ও b = c = 0 ।
    (b) x-x1/a = y-y1/b = z-z1/c সরলরেখা মূলবিন্দুগামী হওয়ার শর্ত হয়, x1/a = y1/b = –z1/c
    (c) (1, 0, 0) ও (0, 5, 3) বিন্দুগামী সরলরেখার ভেক্টর সমীকরণ হয় r̄ = (1, 0, 0) + t(-1, -5, 3)
    (d) x = 3 + 2t, y = 5, z = 3 সরলরেখা y অক্ষের সমান্তরাল।
    Ans: (a) x-x1/a = y-y1/b = z-z1/c সরলরেখা x-অক্ষ বা x-অক্ষের সমান্তরাল হওয়ার শর্ত হয়, a ≠ 0 ও b = c = 0 ।
    [x অক্ষের দিক্ অনুপাত 0, 1, 0
    ∴ x-অক্ষ বা x অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখার ক্ষেত্রে a ≠ 0 ]

    8. যদি P(1, 2, 3), Q(4, 5, 6), R(7, 8, 9) বিন্দুত্রয় সমরেখ হয়, তবে Q বিন্দু PR সরলরেখাকে যে অনুপাতে ছেদ করে তা হল –
    (a) 2 : 1 (b) 1 : 2 (c) 1 : 1 (d) 1 : 3
    Ans:
    (c) 1 : 1
    [P(1, 2, 3) ও R(7, 8, 9) বিন্দুদ্বয়ের মধ্যবিন্দুর স্থানাঙ্ক (1+7/2, 2+8/2, 3+9/2) বা (4, 5, 6)
    ∵ PR-এর মধ্যবিন্দু Q
    ∴ Q বিন্দু PR সরলরেখাকে 1 : 1 অনুপাতে ছেদ করে.]

    $$\mathbf{\large{9.\quad\frac{x-x_1}{a}=\frac{y-y_1}{b}=\frac{z-z_1}{c}}\\}\\$$

    সরলরেখাটি z-অক্ষের সমান্তরাল হলে,
    (a) a = c = 0 ও b ≠ 0 হবে
    (b) a = b = 0 ও c ≠ 0 হবে
    (c) b = c = 0 ও a ≠ 0 হবে
    (d) a = b = c = 0 হবে

    Ans: (b) a = b = 0 ও c ≠ 0 হবে
    [z-অক্ষের দিক্ অনুপাত 0, 0, 1]

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    10. (1, 2, 3) ও (4, 5, 6) বিন্দুগামী সরলরেখার সমীকরণ হয়-

    $$\large{(a)\quad\frac{x-1}{1-4}=\frac{y-2}{2-5}=\frac{z-3}{3-6},\\(b)\quad\frac{x-1}{4-1}=\frac{y-2}{5-2}=\frac{z-3}{4-2},\\(c)\quad\frac{x-4}{4-1}=\frac{y-5}{5-2}=\frac{z-6}{5-3},\\(d)\quad\frac{x-4}{4-1}=\frac{y-5}{2-5}=\frac{z-6}{3-6}\\\mathbf{Ans:\quad}(a)\frac{x-1}{1-4}=\frac{y-2}{2-5}=\frac{z-3}{3-6}\\}$$$$[\large{\frac{x-1}{4-1}=\frac{y-2}{5-2}=\frac{z-3}{6-3}\\⇒\frac{x-1}{1-4}=\frac{y-2}{2-5}=\frac{z-3}{3-6}]}$$

    অতিসংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রতিটি প্রশ্নের মান 2

    1. x – অক্ষের কার্তেসিয় ও ভেক্টর সমীকরণ লেখো।

    Solution:
    (0, 0, 0) বিন্দুটি x – অক্ষের উপর অবস্থিত এবং x – অক্ষের দিক্ অনুপাতসমূহ হল 1, 0, 0
    x – অক্ষের কার্তেসিয় সমীকরণ

    $$\large{\quad\frac{x-0}{1}=\frac{y-0}{0}=\frac{z-0}{0} \quad\mathbf{(Ans)}\\}$$

    x – অক্ষের ভেক্টর সমীকরণ
    r̄ = 0î + 0ĵ + 0k̂ + t(1î + 0ĵ + 0k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]
    ⇒ r̄ = tî (Ans)

    2. কোনো সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ 2x – 5/3 = 6 – 3y/2 = z + 1/6 হলে, ওই সরলেরখার সমান্তরাল কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ কি হবে?

    Solution:
    সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ

    $$\large{\quad \frac{2x-5}{3}=\frac{6-3y}{2}=\frac{z+1}{6}\\⇒\frac{2(x-\frac{5}{2})}{3}=\frac{-3(y-\frac{6}{3})}{2}=\frac{z+1}{6}\\⇒\frac{x-\frac{5}{2}}{\frac{3}{2}}=\frac{y-2}{-\frac{2}{3}}=\frac{z+1}{6}\\⇒\frac{x-\frac{5}{2}}{\frac{3}{2}×6}=\frac{y-2}{-\frac{2}{3}×6}=\frac{z+1}{6×6}\\⇒\frac{x-\frac{5}{2}}{9}=\frac{y-2}{-4}=\frac{z+1}{36}}$$Ans: প্রদত্ত সরলেরখার সমান্তরাল কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ 9, -4, 36;

    3. যে সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ 6x – 2 = 3y + 1 = 2z – 4, তার দিক্ কোসাইনগুলি লেখ।

    Solution:
    সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ

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

    ∴ সরলরেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ 1, 2, 3;
    ∴ সরলরেখাটির দিক্ কোসাইনগুলি হল

    $$\large{=±\frac{1}{\sqrt{1^2+2^2+3^2}},\quad±\frac{2}{\sqrt{1^2+2^2+3^2}},\quad±\frac{3}{\sqrt{1^2+2^2+3^2}}\\⇒±\frac{1}{\sqrt{1+4+9}},\quad±\frac{2}{\sqrt{1+4+9}},\quad±\frac{3}{\sqrt{1+4+9}}\\⇒±\frac{1}{\sqrt{14}},\quad±\frac{2}{\sqrt{14}},\quad±\frac{3}{\sqrt{14}}\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    4. x – 5/2 = y + 6/0 = z – 3/2 সরলরেখাটি কোন্ অক্ষের ওপর লম্ব?
    Solution:

    $$\large{\frac{x-5}{2}=\frac{y+6}{0}=\frac{z-3}{2}\\}$$

    সরলরেখাটির দিক্ অনুপাত 2, 0, 2;
    আবার y অক্ষের দিক্ অনুপাত 0, 1, 0;
    ∴ 2×0 + 0×1 + 2×0 = 0
    ∴ প্রদত্ত সরলরেখাটি এবং y অক্ষের ওপর লম্ব। (Ans)

    5. x – 5/3 = y + 4/7 = z – 6/2 সরলরেখার ভেক্টর সমীকরণ লেখো।
    Solution:

    $$\large{\frac{x-5}{3}=\frac{y+4}{7}=\frac{z-6}{2}\\}$$

    সরলরেখাটি (5, -4, 6) বিন্দুগামী এবং 3, 7, 2 দিক্ অনুপাতবিশিষ্ট।
    ∴ সরলরেখাটি 5î – 4ĵ + 6k̂ অবস্থান ভেক্টরবিশিষ্ট বিন্দুগামী এবং 3î + 7ĵ + 2k̂ ভেক্টরের সমান্তরাল।
    প্রদত্ত সরলরেখার ভেক্টর সমীকরণ-
    r̄ = 5î – 4ĵ + 6k̂ + t(3î + 7ĵ + 2k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার] (Ans)

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রতিটি প্রশ্নের মান 4

    1. î – 2ĵ + 3k̂ ভেক্টরের সমান্তরাল যে সরলরেখা (1, -2, 5) বিন্দুগামী, তার ভেক্টর ও কার্তেসিয় সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    (1, -2, 5) এর অবস্থান ভেক্টর î – 2ĵ + 5k̂
    (1, -2, 5) বিন্দুগামী যে সরলরেখা î – 2ĵ + 3k̂ ভেক্টরের সমান্তরাল, তার ভেক্টর সমীকরণ হল
    r̄ = î – 2ĵ + 5k̂ + t(î – 2ĵ + 3k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার] (Ans)
    î – 2ĵ + 3k̂ ভেক্টরের সমান্তরাল সরলরেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ 1, -2, 3
    (1, -2, 5) বিন্দুগামী এবং 1, -2, 3 দিক্ অনুপাতবিশিষ্ট সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ –

    $$\large{\frac{x-1}{1}=\frac{y-(-2)}{-2}=\frac{z-5}{3}\\⇒\frac{x-1}{1}=\frac{y+2}{-2}=\frac{z-5}{3}\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    2. (5, 2, -4) বিন্দুগামী যে সরলরেখা 3i + 2j – 8k ভেক্টরের সমান্তরাল, তার ভেক্টর ও কার্তেসিয় সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    (5, 2, -4) এর অবস্থান ভেক্টর 5î + 2ĵ – 4k̂
    (5, 2, -4) বিন্দুগামী যে সরলরেখা 3i + 2j – 8k ভেক্টরের সমান্তরাল, তার ভেক্টর সমীকরণ হল
    r̄ = 5î + 2ĵ – 4k̂ + t(3î + 2ĵ – 8k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার] (Ans)

    3i + 2j – 8k ভেক্টরের সমান্তরাল সরলরেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ 3, 2, -8
    (5, 2, -4) বিন্দুগামী এবং 3, 2, -8 দিক্ অনুপাতবিশিষ্ট সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ –

    $$\large{\frac{x-5}{3}=\frac{y-2}{2}=\frac{z-(-4)}{-8}\\⇒\frac{x-5}{3}=\frac{y-2}{2}=\frac{z+4}{-8}\quad\mathbf{(Ans)} }$$

    3. কোনো সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ x + 3/2 = y – 5/4 = z + 6/2 হলে, সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    সরলরেখাটির কার্তেসিয় সমীকরণ –

    $$\large{\frac{x+3}{2}=\frac{y-5}{4}=\frac{z+6}{2}\\⇒ \frac{x-(-3)}{2}=\frac{y-5}{4}=\frac{z-(-6)}{2} \\}$$

    সরলরেখাটি (-3, 5, -6) বিন্দুগামী এবং সরলরেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ 2, 4, 2
    ∴ সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ
    r̄ = -3î + 5ĵ – 6k̂ + t(2î + 4ĵ + 2k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার] (Ans)

    4. কোনো সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ 3x + 2 = 5y – 4 = 3 – z; সরলরেখাটি যে বিন্দুগামী তার স্থানাঙ্ক ও তার দিক্ অনুপাতসমূহ নির্ণয় করো। সরলরেখাটি প্রতিসম (symmetric) আকারে প্রকাশ করো এবং তার ভেক্টর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    সরলরেখাটির কার্তেসিয় সমীকরণ –

    $$\large{3x+2=5y-4=3-z\\⇒ 3(x+\frac{2}{3})=5(y-\frac{4}{5})=-1(z-3)\\⇒ \frac{x+\frac{2}{3}}{\frac{1}{3}}=\frac{y-\frac{4}{5}}{\frac{1}{5}}=\frac{z-3}{-1}\\}$$

    Ans: সরলরেখাটি (-2/3, 4/5, 3) বিন্দুগামী।
    সরলরেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ 1/3, 1/5, -1
    সরলরেখাটির প্রতিসম আকার –

    $$\large{\frac{x+\frac{2}{3}}{\frac{1}{3}}=\frac{y-\frac{4}{5}}{\frac{1}{5}}=\frac{z-3}{-1}\quad\mathbf{(Ans)}\\}$$

    সরলরেখাটির ভেক্টর আকার –
    r̄ = –2/3î + 4/5ĵ + 3k̂ + t(1/3î + 1/5ĵ – k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার] (Ans)

    5. কোনো সরলরেখার কার্তেসিয় সমীকরণ 3x + 1 = 6y – 2 = 1 –  z; সরলরেখাটি যে নির্দিষ্ট বিন্দুগামী, তা নির্ণয় করো ও রেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ নির্ণয় করে সেটি প্রতিসম (symmetric) আকারে ও ভেক্টর আকারে প্রকাশ করো।

    Solution:
    সরলরেখাটির কার্তেসিয় সমীকরণ –

    $$\large{3x+1=6y-2=1-z\\⇒ 3(x+\frac{1}{3})=6(y-\frac{1}{3})=-1(z-1)\\⇒\frac{x-\frac{-1}{3}}{\frac{1}{3}}=\frac{y-\frac{1}{3}}{\frac{1}{6}}=\frac{z-1}{-1} \\⇒\frac{x-\frac{-1}{3}}{2}=\frac{y-\frac{1}{3}}{1}=\frac{z-1}{-6} \\}$$

    Ans: সরলরেখাটি (-1/3, 1/3, 1) বিন্দুগামী।
    সরলরেখাটির দিক্ অনুপাতসমূহ 2, 1, -6
    সরলরেখাটির প্রতিসম আকার –

    $$\large{\frac{x-\frac{-1}{3}}{2}=\frac{y-\frac{1}{3}}{1}=\frac{z-1}{-6}\quad\mathbf{(Ans)}\\}$$

    সরলরেখাটির ভেক্টর আকার –
    r̄ = –1/3î + 1/3ĵ + k̂ + t[2î + ĵ – 6k̂] – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার] (Ans)

    6. (1, 2, -4 ) ও ( 4, -5, 2 ) বিন্দুদ্বয়গামী সরলরেখাটির কার্তেসীয় ও ভেক্টর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    কার্তেসীয় সমীকরণঃ
    (1, 2, -4 ) ও ( 4, -5, 2 ) বিন্দুদ্বয়গামী সরলরেখাটির কার্তেসীয় সমীকরণ –

    $$\large{\frac{x-1}{4-1}=\frac{y-2}{-5-2}=\frac{z-(4)}{2-(-4)}\\⇒\frac{x-1}{3}=\frac{y-2}{-7}=\frac{z+4}{6}\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    ভেক্টর সমীকরণঃ
    (1, 2, -4 ) ও ( 4, -5, 2 ) বিন্দুদ্বয়গামী সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ –
    r̄ = 1î + 2ĵ – 4k̂ + t[(4 – 1)î + (-5 – 2)ĵ + (2 + 4)k̂] – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]
    = î + 2ĵ – 4k̂ + t(3î – 7ĵ + 6k̂) (Ans)

    Utube_comptech_home
    দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান এবং জীবন বিজ্ঞানের বিভিন্ন অধ্যায়ের উপর ভিডিও টিউটোরিয়াল পেতে আমাদের You Tube চ্যানেল ফলো করুন

    7. কোনো সরলরেখার সমীকরণ x = by + c, z = ay + d হলে তার প্রতিসম (symmetric) আকারে কার্তেসীয় ও ভেক্টর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:
    প্রতিসম আকারে কার্তেসীয় সমীকরণঃ

    $$\large{x=by+c\quad⇒y=\frac{x-c}{b}\\z=ay+d\quad⇒y=\frac{z-d}{a}\\\therefore \frac{x-c}{b}=\frac{y-0}{1}=\frac{z-d}{a}}$$

    প্রদত্ত সরলরেখাটি (c, 0, d) বিন্দুগামী এবং সরলরেখাটির দিক অনুপাতসমূহ b, 1, a;
    ভেক্টর সমীকরণঃ
    (c, 0, d) এর অবস্থান ভেক্টর cî + dk̂ এবং সরলরেখাটি bî + ĵ + ak̂ ভেক্টরের সমান্তরাল।
    সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ হল
    ∴ r̄ = cî + dk̂ + t(bî + ĵ + ak̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    8. P. Q ও R বিন্দুগুলির অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে 2î + 5ĵ – 8k̂, -3ĵ + 6k̂ ও -3î + 2ĵ + 3k̂; PQRS একটি সামান্তরিক হলে, QS সরলরেখার ভেক্টর ও কার্তেসীয় সমীকরণ নির্ণয় করো।
    Solution:

    P Q R S O

    ধরি, PQRS সামান্তরিকের কর্ণ পরস্পরকে O বিন্দুতে ছেদ করে।
    P. Q ও R বিন্দুগুলির অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে 2î + 5ĵ – 8k̂, -3ĵ + 6k̂ ও -3î + 2ĵ + 3k̂;
    ∴ P. Q ও R বিন্দুগুলির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (2, 5, -8), (0, -3, 6) ও (-3, 2, 3)
    সামান্তরিকের কর্ণ পরস্পরকে সমদ্বিখন্ডিত করে।
    ∴ O বিন্দুর স্থানাঙ্ক (2-3/2, 5+2/2, -8+3/2) = (-1/2, 7/2, –5/2)
    কার্তেসীয় সমীকরণঃ
    ∴ QO সরলরেখার কার্তেসীয় সমীকরণ:

    $$\large{\frac{x-x_1}{x_1-x_2}=\frac{y-y_1}{y_1-y_2}=\frac{z-z_1}{z_1-z_2}\\⇒\frac{x-0}{0+\frac{1}{2}}=\frac{y+3}{-3-\frac{7}{2}}=\frac{z-6}{6+\frac{5}{2}}\\⇒\frac{x}{\frac{1}{2}}=\frac{y+3}{-\frac{13}{2}}=\frac{z-6}{\frac{17}{2}}\\⇒\frac{x}{1}=\frac{y+3}{-13}=\frac{z-6}{17}—(i)}$$∴ QS সরলরেখার কার্তেসীয় সমীকরণ:$$\large{\frac{x}{1}=\frac{y+3}{-13}=\frac{z-6}{17}\quad\mathbf{(Ans)}\\}$$

    ভেক্টর সমীকরণঃ
    QS সরলরেখা (0, -3, 6) বিন্দুগামী এবং এর দিক অনুপাতসমূহ 1, -13, 17
    ∴ সরলরেখাটি -3ĵ + 6k̂ বিন্দুগামী এবং î – 13ĵ + 17k̂ ভেক্টরের সমান্তরাল।
    QS সরলরেখার ভেক্টর সমীকরণ:
    ∴ r̄ = -3ĵ + 6k̂ + t(î – 13ĵ + 17k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]

    9. দেখাও যে, তিনটি বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে 4î + 5k̂, î + ĵ + 3k̂ ও  – 5i + 3j – k হলে, বিন্দু তিনটি সমরেখ।

    Solution:
    ধরি বিন্দু তিনটি হল P, Q এবং R
    ∴ ŌP̄ = 4î + 5k̂
    ŌQ̄ = î + ĵ + 3k̂
    ŌR̄ = -5î + 3ĵ – k̂
    ∴ P, Q ও R এর স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (4, 0, 5), (1, 1, 3) এবং (-5, 3, -1)
    ∴ PQ সরলরেখার সমীকরণঃ

    $$\large{\frac{x-x_1}{x_1-x_2}=\frac{y-y_1}{y_1-y_2}=\frac{z-z_1}{z_1-z_2}\\⇒\frac{x-4}{4-1}=\frac{y-0}{0-1}=\frac{z-5}{5-3}\\⇒\frac{x-4}{3}=\frac{y}{-1}=\frac{z-5}{2}—-(i)}$$(i) নং সমীকরণে (-5, 3, -1) বসিয়ে পাই,$$\large{\frac{-5-4}{3}=\frac{3}{-1}=\frac{-1-5}{2}\\⇒\frac{-9}{3}=\frac{3}{-1}=\frac{-6}{2}\\⇒-3=-3=-3}$$

    (-5, 3, -1) বিন্দু দ্বারা (i) নং সমীকরণটি সিদ্ধ হয়।
    ∴ PQ সরলরেখাটি (-5, 3, -1) অর্থাৎ R বিন্দুগামী।
    ∴ বিন্দু তিনটি সমরেখ। (Proved)

    10. x + 2/3 = y + 1/2 = z – 3/2 সরলরেখার উপরিস্থ যে বিন্দুগুলি P(1, 3, 3 ) বিন্দু থেকে 5 একক দূরত্বে অবস্থিত, সেগুলি নির্ণয় করো।

    Solution:

    ধরি$$\large{\frac{x+2}{3}=\frac{y+1}{2}=\frac{z-3}{2}=t\\}$$

    – – – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]
    ∴ x = 3t – 2
    y = 2t – 1
    z = 2t + 3
    ∴ সরলরেখার উপর যেকোনো বিন্দুর স্থানাঙ্ক (3t – 2, 2t – 1, 2t + 3)
    (3t – 2, 2t – 1, 2t + 3) বিন্দু থেকে (1, 3, 3 ) বিন্দুর দূরত্ব
    = √{(3t – 2 – 1)2 + (2t – 1 – 3)2 + (2t + 3 – 3)2}
    = √{(3t – 3)2 + (2t – 4)2 + (2t)2}
    প্রশ্নানুযায়ী
    √{(3t – 3)2 + (2t – 4)2 + (2t)2} = 5
    ⇒ (3t – 3)2 + (2t – 4)2 + (2t)2 = 25
    ⇒ 9t2 + 9 – 18t + 4t2 + 16 – 16t + 4t2 = 25
    ⇒ 17t2 + 25 – 34t = 25
    ⇒ 17t2 – 34t = 0
    ⇒ 17t(t – 2) = 0
    ⇒ t(t – 2) = 0
    ∴ t = 0, t = 2
    t = 0 হলে,
    বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (3×0 – 2, 2×0 – 1, 2×0 + 3) = (-2, -1, 3)
    t = 2 হলে,
    বিন্দুটির স্থানাঙ্ক (3×2 – 2, 2×2 – 1, 2×2 + 3) = (4, 3, 7)
    সরলরেখার উপরিস্থ যে বিন্দুগুলি P(1, 3, 3 ) বিন্দু থেকে 5 একক দূরত্বে অবস্থিত, সেগুলি হল (-2, -1, 3) এবং (4, 3, 7) (Ans)

    Straight Line Ex 4A Class XII সরলরেখা S N Dey Solution

    11. যদি p̄.q̄ = |p̄||q̄| হয়, তবে দেখাও যে, P ও Q বিন্দুর সংযোজক সরলরেখা (যেখানে P বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর p̄ = p1î + p2ĵ + p3k̂ ও Q বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর q̄ = q1î + q2ĵ + q3k̂) মূলবিন্দুগামী হবে।

    Solution:
    P বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর
    ŌP̄ = p̄ = p1î + p2ĵ + p3
    Q বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর
    ŌQ̄ = q̄ = q1î + q2ĵ + q3
    ধরি p̄ ও q̄ এর মধ্যবর্তী কোণ θ
    ∴ ŌP̄.ŌQ̄ = p̄.q̄
    = |p̄||q̄|cosθ
    ∴ |p̄||q̄|cosθ = |p̄||q̄| – – – – [∵ p̄.q̄ = |p̄||q̄|]
    ⇒ cosθ = 1
    ⇒ cosθ = cos0°
    ∴ θ = 0°
    ŌP̄ ও ŌQ̄ এর মধ্যবর্তী কোণ 0°
    অর্থাৎ ŌP̄ ও ŌQ̄ একই সরলরেখায় অবস্থিত।
    ∴ P ও Q বিন্দুর সংযোজক সরলরেখা মূলবিন্দুগামী। (Proved)

    12. (i) 2î – ĵ + k̂ অবস্থান ভেক্টরবিশিষ্ট বিন্দুগামী এবং -î + 4ĵ + k ও i + 2ĵ + 2k̂ বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমান্তরাল সরলরেখার ভেক্টর সমীকরণ নির্ণয় করো। সরলরেখাটির অনুরূপ কার্তেসীয় সমীকরণ-ও নির্ণয় করো।

    Solution:
    ধরি সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ –
    r̄ = ā + tb̄ – – – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]
    এখানে
    ā = 2î – ĵ + k̂
    b̄ = (î + 2ĵ + 2k̂) – (-î + 4ĵ + k̂)
    = 2î – 2ĵ + k̂
    সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ
    ∴ r̄ = 2î – ĵ + k̂ + t(2î – 2ĵ + k̂) – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]
    স্পষ্টতই সরলরেখাটি (2, -1, 1) বিন্দুগামী এবং সরলরেখাটির দিক্ অনুপাত 2, -2, 1
    ∴ সরলরেখাটির অনুরূপ কার্তেসীয় সমীকরণ হল-

    $$\large{\frac{x-2}{2}=\frac{y-(-1)}{-2}=\frac{z-1}{1}\\⇒\frac{x-2}{2}=\frac{y+1}{-2}=\frac{z-1}{1} \quad\mathbf{(Ans)}}$$

    (ii) কোনো সরলরেখার কার্তেসীয় সমীকরণ 6x – 2 = 3y + 1 = 2z – 2 হলে সরলরেখাটির দিক অনুপাতগুলি এবং ভেক্টর সমীকরণ নির্ণয় করো।

    Solution:

    $$\large{6x-2=3y+1=2z-2\\⇒6(x-\frac{1}{3})=3(y-\frac{-1}{3})=2(z-1)\\⇒\frac{x-\frac{1}{3}}{\frac{1}{6}}=\frac{y-\frac{-1}{3}}{\frac{1}{3}}=\frac{z-1}{\frac{1}{2}}\\⇒\frac{x-\frac{1}{3}}{1}=\frac{y-\frac{-1}{3}}{2}=\frac{z-1}{3}}$$

    সরলরেখাটির দিক অনুপাতগুলি হল 1, 2, 3 (Ans)
    সরলরেখাটি (1/3, –1/3, 1) বিন্দুগামী
    ∴ সরলরেখাটির ভেক্টর সমীকরণ –
    r̄ = ā + tb̄ – – – – [t একটি বাস্তব প্যারামিটার]
    ⇒ r̄ = 1/3î – 1/3ĵ + k̂ + t(î + 2ĵ + 3k̂) (Ans)

  • Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    দীর্ঘ উত্তরধর্মী  প্রতিটি প্রশ্নের মান 5

    1. x – অক্ষের দিক্ কোসাইনসমূহ হবে-
    (A) 0, 1, 0 (B) 1, 0, 0 (C) 0, 0, 1 (D) 0, 1, 0

    Ans: (C) 0, 0, 1
    [l = cos0o = 1;
    m = cos90o = 0
    n = cos90o = 0]

    2. y অক্ষের দিক্ কোসাইনসমূহ হবে –
    (A) 1, 1, 1 (B) 1, 0, 0 (C) 0, 0, 1 (D) 0, 1, 0
    Ans: (D) 0,1, 0
    [l = cos90o = 0;
    m = cos0o = 1
    n = cos90o = 0]

    3. z-অক্ষের দিক কোসাইনসমূহ হবে –
    (A) 0, 0, 1 (B) 0, 1, 0 (C) 1, 1, 1 (D) 1, 0, 0

    Ans: (A) 0, 0, 1
    [l = cos90o = 0;
    m = cos90o = 0
    n = cos0o =1]

    4. যদি কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি – 18, 12, -4 হয়, তবে তার দিক্ কোসাইনগুলি হবে-
    (A) 9/11, 6/11, 2/11 (B) –9/11, 6/11, –2/11 (C) 9/11, 6/11, –2/11 (D) এদের কোনোটিই নয়।

    Ans: (B) –9/11, 6/11, –2/11
    [দিক্ অনুপাতগুলি – 18, 12, -4
    ∴ দিক্ কোসাইনগুলি হল

    $$\large{l=\frac{-18}{\sqrt{(-18)^2+(12)^2+(4)^2}}=\frac{-18}{\sqrt{484}}=\frac{-18}{22}=\frac{-9}{11}\\m=\frac{12}{\sqrt{(-18)^2+(12)^2+(4)^2}}=\frac{12}{\sqrt{484}}=\frac{12}{22}=\frac{6}{11}\\n=\frac{-4}{\sqrt{(-18)^2+(12)^2+(4)^2}}=\frac{-4}{\sqrt{484}}=\frac{-4}{22}=\frac{-2}{11}\\}$$

    5. নীচের বিবৃতিগুলির মধ্যে কোনটি সত্য?
    (A)যদি কোনো সরলরেখার দিক্ কোণসমূহ যথাক্রমে α, β, γ হয়, তবে α + β + γ ≠ 2 হবে।
    (B) যদি কোনো সরলরেখার দিক্ কোণসমূহ যথাক্রমে α, β, γ হয়, তবে α + β + γ = 2 হবে।
    (C) যদি কোনো সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ l, m, n হয়, তবে l2 + m2 + n2 ≠ 1 হবে।
    (D) দুটি ভেক্টরের অন্তর্ভুক্ত কোণের কোসাইন, তাদের দিক্ কোসাইনের ভেক্টর গুণের সাথে সমান হবে।

    Ans: (A) যদি কোনো সরলরেখার দিক্ কোণসমূহ যথাক্রমে α, β, γ হয়, তবে α+β+γ ≠ 2 হবে। [α, β, γ কোণ গুলি একই তলে অবস্থিত নয়]

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    6. দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি যথাক্রমে 1, -2, 1 এবং 4, 3, 2-এর সঙ্গে সমানুপাতিক হলে, তাদের মধ্যবর্তী কোণের মান হবে-
    (A) /4 (B) π/2 (C) π/3 (D) π/4/4

    Ans: (B) π/2
    [এখানে a1 = 1; b1 = -2; c1 =1
    এবং a2 = 4; b2 = 3; c2 = 2

    $$\large{cosθ=\frac{|a_1.a_2+b_1.b_2+c_1.c_2|}{\sqrt{a_1^2+b_1^2+c_1^2}×\sqrt{a_2^2+b_2^2+c_2^2}}\\\quad=\frac{|1.4+(-2).3+1.2|}{\sqrt{1^2+(-2)^2+1^2}×\sqrt{4^2+3^2+2^2}}\\\quad=\frac{|4-6+2|}{\sqrt{1^2+(-2)^2+1^2}×\sqrt{4^2+3^2+2^2}}\\=\quad\frac{0}{\sqrt{1^2+(-2)^2+1^2}×\sqrt{4^2+3^2+2^2}}\\=0\\\therefore cosθ=0\\⇒cosθ=cos\frac{π}{2}\\⇒θ=\frac{π}{2}]}$$

    7. যদি 0 মূলবিন্দু এবং OP(= 3 ) সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি যথাক্রমে -1, 2, -2-এর সঙ্গে সমানুপাতি হয়, তবে P বিন্দুর স্থানাঙ্ক হবে-
    (A) (-1, 2, -2) (B) (1, 2, 2) (C) –1/9, 2/9, –2/9 (D) (3, 6, -9)
    Ans:
    (A) (-1, 2, -2)
    [সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি যথাক্রমে -1, 2, -2
    ∴ দিক কোসাইনগুলি হবে
    ∴ P বিন্দুর স্থানাঙ্ক = (-1/3×3, 2/3×3, –2/3×3)
    = (-1, 2, -2)]

    $$\large{\quad=\frac{-1}{\sqrt{(-1)^2+(2)^2+(-2)^2}},\frac{2}{\sqrt{(-1)^2+(2)^2+(-2)^2}},\frac{-2}{\sqrt{(-1)^2+(2)^2+(-2)^2}}\\\quad⇒\frac{-1}{\sqrt{1+4+4}},\frac{2}{\sqrt{1+4+4}},\frac{-2}{\sqrt{1+4+4}}\\⇒\frac{-1}{\sqrt{9}},\frac{2}{\sqrt{9}},\frac{-2}{\sqrt{9}}\\⇒-\frac{1}{3},\frac{2}{3},-\frac{2}{3}}$$

    8. একটি ঘনকের দুটি কর্ণের মধ্যবর্তী কোণের মান হবে
    (A) π/6 (B) π/4 (C) cos-1(1/√3) (D) cos-1(1/3)
    Ans:
    (D) cos-1(1/3)
    [ধরি ঘনকটির একটি কৌণিক বিন্দু মূলবিন্দুতে এবং তিনটি বাহু x অক্ষ, y অক্ষ ও zঅক্ষ বরাবর অবস্থিত ।
    ঘনকটির কৌণিক বিন্দুর স্থানাঙ্ক (0, 0, 0) এবং ঘনকটির বাহুর দৈর্ঘ্য a একক।
    ∴ OP, AQ, BR এবং CS হল ঘনকটির চারটি কর্ণ।
    ∴ OP -এর দিক্ অনুপাতসমূহ a, a, a
    ∴ AQ -এর দিক্ অনুপাতসমূহ -a, a, a
    কর্ণ OP ও AQ -এর মধ্যবর্তী কোণ θ হলে –

    O(0,0,0) Y Z X Q(0,a,a) C(0,a,0) B(a,a,0) A(a,0,0) (a,0,a)S P(a,a,a)(0,0,a)R
    $$\large{cosθ=\frac{a×(-a)+a×a+a×a}{\sqrt{a^2+a^2+a^2}×\sqrt{(-a)^2+a^2+a^2}}\\\quad\quad=\frac{-a^2+a^2+a^2}{\sqrt{3a^2}×\sqrt{a^2+a^2+a^2}}\\\quad\quad=\frac{a^2}{\sqrt{3a^2}×\sqrt{3a^2}}\\\quad\quad=\frac{a^2}{a\sqrt{3}×a\sqrt{3}}\\\quad\quad=\frac{1}{3}\\\therefore θ=cos^{-1}\frac{1}{3}}$$

    9.(1, 2, -3) ও (−2, 3, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ কোসাইনগুলি হবে-
    (A) -3, 1 ,4 (B) -1, 5, -2 (C) –3/√26, 1/√26, 4/√26 (D) –1/√30, 5/√30, –2/√30
    Ans:
    (C) –3/√26, 1/√26, 4/√26
    [(1, 2, -3) ও (−2, 3, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ-
    (−2 – 1), (3 – 2), (1 + 3) বা, -3, 1, 4
    ∴ দিক কোসাইনগুলি হবে

    $$\large{\quad=\frac{-3}{\sqrt{(-3)^2+(1)^2+(4)^2}},\frac{1}{\sqrt{(-3)^2+(1)^2+(4)^2}},\frac{4}{\sqrt{(-3)^2+(1)^2+(4)^2}}\\\quad⇒\frac{-3}{\sqrt{9+1+16}},\frac{1}{\sqrt{9+1+16}},\frac{4}{\sqrt{9+1+16}}\\⇒-\frac{3}{\sqrt{26}},\frac{1}{\sqrt{26}},\frac{4}{\sqrt{26}}}$$

    10. যদি একটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি যথাক্রমে 0, 1, -1 এর সঙ্গে সমানুপাতিক হয়, তবে z অক্ষের সঙ্গে তার নতি হবে
    (A) π/2 (B) π (C) /2 (D) /4
    Ans:
    (D) /4
    [সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি যথাক্রমে 0, 1, -1
    ∴ দিক কোসাইনগুলি হবে

    $$\large{\quad⇒\frac{0}{\sqrt{(0)^2+(1)^2+(-1)^2}},\frac{1}{\sqrt{(0)^2+(1)^2+(-1)^2}},\frac{-1}{\sqrt{(0)^2+(1)^2+(-1)^2}}\\\quad⇒0,\frac{1}{\sqrt2},-\frac{1}{\sqrt2}]}$$

    ∴ z অক্ষের সঙ্গে নতি
    cosγ = –1/√2
    ⇒ cosγ = -cosπ/4
    ⇒ cosγ = cos(π – π/4)
    ⇒ cosγ = cos/4
    ∴ γ = /4]

    11. যদি ত্রিমাত্রিক দেশে মূলবিন্দু O থেকে r একক দূরত্বে অবস্থিত একটি বিন্দু P(x, y, z) হয়, তবে OP সরলরেখাটির দিক কোসাইনগুলি হবে
    (A) r/x, r/y r/z (B) rx, ry, rz
    (C) x/r, y/r, z/r (D) এদের কোনোটিই নয়।
    Ans:
    (C) x/r, y/r, z/r

    $$\large{[\overline{OP}=r=\sqrt{x^2+y^2+z^2}\\}$$দিক কোসাইনগুলি হবে$$\large{\quad⇒\frac{x}{\sqrt{x^2+y^2+z^2}},\frac{y}{\sqrt{x^2+y^2+z^2}},\frac{z}{\sqrt{x^2+y^2+z^2}}\\\quad⇒\frac{x}{r},\frac{y}{r},\frac{z}{r}]}$$

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    অতি সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রতিটি প্রশ্নের মান 2

    1. নিম্নলিখিত বিষয়গুলির সংজ্ঞা দাও :
    (i) একটি সরলরেখার দিক্ কোণসমূহ।
    Ans:
    ত্রিমাত্রিক দেশে কোনো সরলরেখা বা ঐ সরলরেখার দিক নির্দেশক ভেক্টর, তিনটি অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে যে কোণ উৎপন্ন করে, সেই কোন তিনটিকে ঐ সরলরেখার  দিক্ কোণসমূহ বলে।

    (ii) একটি সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ।
    Ans:
    কোনো সরলরেখা বা ভেক্টর x y z অক্ষের ধনাত্মক দিকের সঙ্গে  যথাক্রমে α, β, এবং γ কোণ উৎপন্ন করলে, cosα, cosβ এবং cosγ কে ওই সরলরেখা বা ভেক্টরের দিক্ কোসাইন বলা হয়।

    (iii) একটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ।
    Ans:
    যদি তিনটি সংখ্যা কোন সরলরেখার দিক কোসাইনের সঙ্গে সমানুপাতিক হয়, তবে ওই সংখ্যাত্রয়কে ওই সরলরেখার দিক্ অনুপাত বলে।

    2. (i) 1, 2, 3 কি কোনো সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ হতে পারে?

    Solution:
    যদি সম্ভব হয় তবে ধরি,
    l = 1;
    m = 2;
    n = 3
    ∴ l2 + m2 + n2
    = 12 +22 +32
    = 1 + 4 + 9
    =14 ≠ 1
    দিক কোসাইনের বর্গের সমষ্টি সর্বদা 1 হয়।
    এখানে দিক কোনগুলির কোসাইনের বর্গের সমষ্টি 14;
    ∴ 1, 2, 3 কি কোনো সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ হতে পারে না।

    (ii) 1, 2, 3 কি কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ হতে পারে?

    Solution:
    যে কোনো সংখ্যা কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ হতে পারে।
    ∴ 1, 2, 3 কোনো সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ হতে পারে।

    3. নিম্নলিখিত বিন্দুগুলির সংযোজক সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।
    (i) (2, -1, 4) ও (0, 1, 5) (ii) (4, 3, -5) ও (-2, 1, -8)

    (i)
    Solution:
    (2, -1, 4) ও (0, 1, 5) -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (0-2, 1+1, 5-4) বা, -2, 2, 1
    ∴ দিক্ কোসাইনসমূহ হল –

    $$\large{=\frac{-2}{±\sqrt{(-2)^2+(2)^2+(1)^2}},\frac{2}{±\sqrt{(-2)^2+(2)^2+(1)^2}},\frac{1}{±\sqrt{(-2)^2+(2)^2+(1)^2}}\\⇒\frac{-2}{±\sqrt{4+4+1}},\frac{2}{±\sqrt{4+4+1}},\frac{1}{±\sqrt{4+4+1}}\\⇒\frac{-2}{±\sqrt{9}},\frac{2}{±\sqrt{9}},\frac{1}{±\sqrt{9}}\\⇒\frac{-2}{±3},\frac{2}{±3},\frac{1}{±3}\\⇒\frac{-2}{3},\frac{2}{3},\frac{1}{3};\quad or\quad\frac{2}{3},\frac{-2}{3},\frac{-1}{3}\mathbf{(Ans)}}$$

    (ii)
    Solution:
    (4, 3, -5) ও (-2, 1, -8) -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (-2 – 4, 1 – 3, -8 + 5) বা, -6, -2, -3
    ∴ ∴ দিক্ কোসাইনসমূহ হল –

    $$\large{=\frac{-6}{±\sqrt{(-6)^2+(-2)^2+(-3)^2}},\frac{-2}{±\sqrt{(-6)^2+(-2)^2+(-3)^2}},\frac{-3}{±\sqrt{(-6)^2+(-2)^2+(-3)^2}}\\⇒\frac{-6}{±\sqrt{36+4+9}},\frac{-2}{±\sqrt{36+4+9}},\frac{-3}{±\sqrt{36+4+9}}\\⇒\frac{-6}{±\sqrt{49}},\frac{-2}{±\sqrt{49}},\frac{-3}{±\sqrt{49}}\\⇒\frac{-6}{±7},\frac{-2}{±7},\frac{-3}{±7}\\⇒\frac{-6}{7},\frac{-2}{7},\frac{-3}{7};\quad or\quad\frac{6}{7},\frac{2}{7},\frac{3}{7}\mathbf{(Ans)}}$$

    4. কোনো সরলরেখার দিক্ কোণগুলি হল 120°, 45°, 30° । বক্তব্যটি কি সঠিক? কারণসহ ব্যাখ্যা করো।

    Solution:
    সরলরেখার দিক্ কোণগুলি হল 120°, 45°, 30°
    ∴ l = cos120° = cos(2×90° – 60°) = -cos60° = –1/2
    m = cos45° = 1/√2
    n = cos30° = √3/2
    ∴ l2 + m2 + n2
    = (-1/2)2 + (1/√2)2 + (√3/2)2
    = 1/4 + 1/2 + 3/4
    = 1 + 2 + 3/4
    = 6/4= 3/2 ≠ 1
    দিক কোনগুলির কোসাইনের বর্গের সমষ্টি সর্বদা 1 হয়।
    এখানে দিক কোনগুলির কোসাইনের বর্গের সমষ্টি 3/2;
    ∴ বক্তব্যটি সঠিক নয়। (Ans)

    5. যে দুটি সরলরেখার দিক্ কোসাইনের মানসমূহ √3/4, –1/4, –√3/2 এবং –√3/4, 1/4, –√3/2;  তাদের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের পরিমাপ নির্ণয় করো।

    Solution: দুটি সরলরেখার দিক্ কোসাইনের মানসমূহ √3/4, –1/4, –√3/2 এবং –√3/4, 1/4, –√3/2
    ∴ তাদের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের পরিমাপ θ হলে,
    cosθ = √3/4×(-√3/4) +,(1/4)(-1/4) + ( –√3/2)(-√3/2)
    = –3/161/16 + 3/4
    = –-3 – 1 + 12/16
    = 8/16 = 1/2
    ∴ cosθ = cosπ/3
    ⇒ θ = π/3
    Ans: সরলরেখা দুটির মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের পরিমাপ π/3

    6. মনে করো, A, B, C বিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (1, 2, 3), (2, 5, -1) এবং (-1, 1, 2); BA এবং BC সরলরেখা দুটির মধ্যবর্তী কোণের মান নির্ণয় করো।

    Solution:
    A, B, C বিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (1, 2, 3), (2, 5, –1) এবং (-1, 1, 2)
    ∴ BA -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (2 – 1, 5 – 2, -1 – 3) বা 1, 3, -4
    BC সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ  (-1 – 2, 1 – 5, 2 + 1) -3, -4, 3
    ∴ BA এবং BC সরলরেখা দুটির মধ্যবর্তী কোণের মান θ হলে

    $$\large{ cosθ=\frac{|1.(-3)+3.(-4)+(-4).3|}{\sqrt{(1)^2+(3)^2+(-4)^2}×\sqrt{(-3)^2+(-4)^2+(3)^2}}\\\quad\quad=\frac{|-3-12-12|}{\sqrt{1+9+16}×\sqrt{9+16+9}}\\\quad\quad=\frac{|-27|}{\sqrt{26}×\sqrt{34}}\\\quad\quad=\frac{27}{2\sqrt{13}×\sqrt{17}}\\=\therefore cosθ=\frac{27}{2\sqrt{221}}\\\therefore θ=cos^{-1}\left(\frac{27}{2\sqrt{221}}\right)\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    7. দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি নীচে দেওয়া হল। তাদের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণগুলি নির্ণয় করো।(i) 2, 3, 6 এবং 1, 2, 2(ii) 5, -12, 13 এবং -3, 4, 5(iii) p,q,r এবং q – r, r-p, p-q(iv) 2, 1, -2 এবং 3, -4, 5

    (i)
    Solution:
    দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি  2, 3, 6 এবং 1, 2, 2
    ∴ দুটি সরলরেখার মধ্যবর্তী কোণ θ হলে

    $$\large{ cosθ=\frac{|2.1+3.2+6.2|}{\sqrt{(2)^2+(3)^2+(6)^2}×\sqrt{(1)^2+(2)^2+(2)^2}}\\\quad\quad=\frac{|2+6+12|}{\sqrt{4+9+36}×\sqrt{1+4+4}}\\\quad\quad=\frac{20}{\sqrt{49}×\sqrt{9}}\\\quad\quad=\frac{20}{7×3}\\\therefore cosθ=\frac{20}{21}\\\therefore θ=cos^{-1}\left(\frac{20}{21}\right)\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    (ii)
    Solution:
    দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি 5, -12, 13 এবং -3, 4, 5
    ∴ দুটি সরলরেখার মধ্যবর্তী কোণ θ হলে

    $$\large{ cosθ=\frac{|5.(-3)+(-12).4+13.5|}{\sqrt{(5)^2+(-12)^2+(13)^2}×\sqrt{(-3)^2+(4)^2+(5)^2}}\\\quad\quad=\frac{|-15-48+65|}{\sqrt{25+144+169}×\sqrt{9+16+25}}\\\quad\quad=\frac{|2|}{\sqrt{338}×\sqrt{50}}\\\quad\quad=\frac{2}{13\sqrt{2}×5\sqrt{2}}\\\quad\quad=\frac{1}{65}\\\therefore cosθ=\frac{1}{65}\\\therefore θ=cos^{-1}\left(\frac{1}{65}\right)\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    (iii)
    Solution:
    দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি p, q, r এবং q – r, r – p, p – q
    ∴ দুটি সরলরেখার মধ্যবর্তী কোণ θ হলে

    $$\large{ cosθ=\frac{|p.(q-r)+q.(r-p)+r.(p-q)|}{\sqrt{p^2+q^2+r^2}×\sqrt{(q-r)^2+(r-p)^2+(p-q)^2}}\\\quad\quad=\frac{|pq-pr+qr-pq+pr-qr|}{\sqrt{p^2+q^2+r^2}×\sqrt{(q-r)^2+(r-p)^2+(p-q)^2}}\\\quad\quad=\frac{0}{\sqrt{p^2+q^2+r^2}×\sqrt{(q-r)^2+(r-p)^2+(p-q)^2}}\\\quad\quad=0\\\therefore cosθ=cos\frac{π}{2}\\\therefore θ=\frac{π}{2}\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    (iv)
    Solution:
    দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতগুলি 2, 1, -2 এবং 3, -4, 5
    ∴ দুটি সরলরেখার মধ্যবর্তী কোণ θ হলে

    $$\large{ cosθ=\frac{|2.3+1.(-4)+(-2).5|}{\sqrt{2^2+1^2+(-2)^2}×\sqrt{3^2+(-4)^2+5^2}}\\\quad\quad=\frac{|6-4-10|}{\sqrt{4+1+4}×\sqrt{9+16+25}}\\\quad\quad=\frac{|-8|}{\sqrt{9}×\sqrt{50}}\\\quad\quad=\frac{8}{3×5\sqrt{2}}\\\therefore cosθ=\frac{4\sqrt{2}}{15}\\\therefore θ=cos^{-1}\left(\frac{4\sqrt{2}}{15}\right)\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রতিটি প্রশ্নের মান 4

    1. যে সরলরেখা তিনটি অক্ষের প্রতিটির সঙ্গেই সমান কোণে নত থাকে তার দিক্ অনুপাতগুলি নির্ণয় করো। এক্ষেত্রে কতগুলি সরলরেখা হওয়া সম্ভব?

    Solution:
    ধরি সরলরেখাটি তিনটি অক্ষের প্রতিটির সঙ্গেই α কোণে নত।
    সরলরেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ হবে cosα, cosα, cosα
    ∴ (cosα)2 + (cosα)2 + (cosα)2 = 1
    বা, 3cos2α = 1
    বা, cos2α = 1/3
    বা, cosα = ±1/√3
    সরলরেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ হল –
    1/√3, 1/√3, 1/√3 অথবা –1/√3, –1/√3, –1/√3 (Ans)
    Ans: এক্ষেত্রে দুটি সরলরেখা হওয়া সম্ভব।

    2 zx সমতলে অবস্থিত কোনো সরলরেখা z অক্ষের সঙ্গে π/3 কোণে নত আছে। রেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution:
    zx সমতলে অবস্থিত কোনো সরলরেখা z অক্ষের সঙ্গে π/3 কোণে নত।
    ∴ সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে (π/2π/3) বা, π/6 কোণে নত।
    আবার zx সমতল y অক্ষের সঙ্গে লম্বভাবে অবস্থান করে।
    ∴ সরলরেখাটি y অক্ষের সঙ্গে π/2 কোণে নত।
    রেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ হল –
    cosπ/6, cosπ/2, cosπ/3
    = √3/2, 0, 1/2 (Ans)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    3 কোনো সরলরেখা / ভেক্টরের দিক্ কোণগুলি  α, β, γ  হলে, প্রমাণ করো sin2α + sin2β+ sin2γ = 2

    Solution:
    কোনো সরলরেখা / ভেক্টরের দিক্ কোণগুলি  α, β, γ  হলে,
    cos2α + cos2β + cos2γ = 1
    বা, 1 – sin2α + 1 – sin2β + 1 – sin2γ = 1
    বা, 3 – sin2α – sin2β – sin2γ = 1
    বা, – sin2α – sin2β – sin2γ = 1 – 3
    বা, -(sin2α + sin2β + sin2γ) = -2
    বা, sin2α + sin2β + sin2γ = 2 (Proved)

    4. কোনো সরলরেখা (6, -7, -1) এবং (2, -3, 1) বিন্দুগামী এবং x অক্ষের সঙ্গে সুক্ষ্মকোণে নত হলে রেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution: 
    সরলরেখাটি (6, -7, -1) এবং (2, -3, 1) বিন্দুগামী।
    সরলরেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ l, m, n হলে –
    l/2 – 6 = m/-3 + 7 = n/1 + 1 হবে।
    l/– 4 = m/4 = n/2 = k (ধরি)
    ∴ l = -4k
    m = 4k
    n = 2k
    ∵ l2 + m2 + n2 = 1
    ⇒ (-4k)2 + (4k)2 + (2k)2 = 1
    ⇒ 16k2 + 16k2 + 4k2 = 1
    ⇒ 36k2 = 1
    ⇒ k2 = 1/36
    ∴ k = ± 1/6
    ∴ l = -4×(1/6) বা, -4×(-1/6) = –2/3 বা, 2/3
    m = 4×(1/6) বা, 4×(-1/6) = 2/3 বা, –2/3
    n = 2×(1/6) বা, 2×(-1/6) = 1/3 বা, –1/3
    সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে সুক্ষ্মকোণে নত।
    ∴ l = 2/3 অর্থাৎ m = –2/3 n = –1/3
    Ans: সরলরেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ 2/3, –2/3, –1/3

    5. xy সমতলে অবস্থিত কোনো সরলরেখা y অক্ষের সঙ্গে π/4 কোণে নত হলে, রেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution:
    xy সমতলে অবস্থিত কোনো সরলরেখা y অক্ষের সঙ্গে π/4 কোণে নত।
    ∴ সরলরেখাটি x অক্ষের সঙ্গে (π/2π/4) বা, π/4 কোণে নত।
    আবার xy সমতল z অক্ষের সঙ্গে লম্বভাবে অবস্থান করে।
    ∴ সরলরেখাটি z অক্ষের সঙ্গে π/2 কোণে নত।
    রেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ হল –
    cosπ/4, cosπ/4, cosπ/2
    = 1/√2, 1/√2, 0 (Ans)

    6. A (4, 5, 0), B(2, 6, 2), C (2, 3, -1) শীর্ষবিন্দুবিশিষ্ট ত্রিভুজের বাহুগুলির দিক্ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution: 
    ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দু তিনটি A (4, 5, 0), B (2, 6, 2), C (2, 3, -1)

    $$\large{AB=\sqrt{(2-4)^2+(6-5)^2+(2-0)^2}\\\quad=\sqrt{(-2)^2+(1)^2+(2)^2}\\\quad=\sqrt{4+1+4}=3\\BC=\sqrt{(2-2)^2+(3-6)^2+(-1-2)^2}\\\quad=\sqrt{(0)^2+(-3)^2+(-3)^2}\\\quad=\sqrt{0+9+9}=3\sqrt{2}\\CA=\sqrt{(4-2)^2+(5-3)^2+(0+1)^2}\\\quad=\sqrt{(2)^2+(2)^2+(1)^2}\\\quad=\sqrt{4+4+1}=3}$$

    AB বাহুর দিক্ কোসাইনসমূহ হল
    2 – 4/3, 6 – 5/3, 2 – 0/3 বা, -2/3, 1/3, 2/3 (Ans)
    BC বাহুর দিক্ কোসাইনসমূহ হল
    2 – 2/3√2, 3 – 6/3√2, -1 – 2/3√2 বা, 0, -1/√2, -1/√2 (Ans)
    CA বাহুর দিক্ কোসাইনসমূহ হল
    4 – 2/3, 5 – 3/3, 0 + 1/3 বা, 2/3, 2/3, 1/3 (Ans)

    7. দিক্ অনুপাতসমূহ নির্ণয় করে প্রমাণ কর যে, P(2, 3, 4), Q (-1, -2, 1) এবং R(5, 8, 7) বিন্দু তিনটি সমরেখ।

    Solution:
    বিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক P(2, 3, 4), Q (-1, -2, 1) এবং R(5, 8, 7);
    PQ সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a1, b1, c1 হলে,
    (a1, b1, c1) ≡ {(-1 – 2), (-2 – 3), (1 – 4)} ≡ (-3, -5, -3)
    QR সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a2, b2, c2 হলে,
    (a2, b2, c2) ≡ {(5 + 1), (8 + 2), (7 – 1)} ≡ (6, 10, 6)
    a1/a2 = -3/6 = –1/2
    b1/b2 = -5/10 = –1/2
    c1/c2 = -3/6 = –1/2
    a1/a2 = b1/b2 = c1/c2 = –1/2
    ∴ PQ এবং QR পরস্পর সমান্তরাল।
    আবার PQ এবং QR সরলরেখার সাধারণ বিন্দু Q
    ∴ PQ ও QR একই সরলরেখার উপর অবস্থিত।
    ∴ P, Q এবং R বিন্দু তিনটি সমরেখ। (Proved)

    8. মনে করো একটি সরলরেখা y -অক্ষ এবং z-অক্ষের ধনাত্মক দিকে যথাক্রমে π/4 এবং π/3 কোণ উৎপন্ন করে। সরলরেখাটি x -অক্ষের সাথে যে সূক্ষ্মকোণটি উৎপন্ন করে তার মান নির্ণয় করো।

    Solution: 
    সরলরেখাটি y -অক্ষ এবং z-অক্ষের ধনাত্মক দিকে যথাক্রমে π/4 এবং π/3 কোণ উৎপন্ন করে।
    ধরি সরলরেখাটি x -অক্ষের সাথে θ কোণ উৎপন্ন করে।
    ∴ সরলরেখাটির দিক্ কোসাইনসমূহ l, m, n হলে,
    ∴ l = cosθ
    m = cosπ/4 = 1/√2
    n = cosπ/3 = 1/2
    ∵ l2 + m2 + n2 = 1
    ∴ cosθ2 + (1/√2)2 + (1/2)2 = 1
    ⇒ cosθ2 + 1/2 + 1/4 = 1
    ⇒ cosθ2 = 1 – 1/21/4
    ⇒ cosθ2 = 4-2-1/4
    ⇒ cosθ2 = 1/4
    ∴ cosθ = ±1/2
    cosθ = সূক্ষ্মকোণ
    ∴ cosθ = 1/2
    ⇒ cosθ = cosπ/6
    ∴ θ = π/6
    Ans: সরলরেখাটি x -অক্ষের সাথে π/6 কোণ উৎপন্ন করে।

    9. যদি O মূলবিন্দু এবং A (2, 3, 1) ও B (1, 1, -5) দুটি প্রদত্ত বিন্দু হয়, তবে দেখাও যে, OA সরলরেখা OB সরলরেখার ওপর লম্ব।

    Solution:
    A (2, 3, 1) ও B (1, 1, -5) দুটি প্রদত্ত বিন্দু এবং মূলবিন্দু O (0, 0, 0)
    OA -এর দিক্ অনুপাতসমূহ a1, b1, c1 হলে,
    (a1, b1, c1) ≡ {(2 – 0), (3 – 0), (1 – 0)} ≡ (2, 3, 1)
    OB -এর দিক্ অনুপাতসমূহ a2, b2, c2 হলে,
    (a2, b2, c2) ≡ {(1 – 0), (1 – 0), (-5 – 0)} ≡ (1, 1 , -5)
    ∴ a1×a2 + b1×b2 + c1×c2
    = 2×1 + 3×1 + 1×(-5)
    = 2 + 3 – 5
    = 0
    ∵ a1×a2 + b1×b2 + c1×c2 = 0
    ∴ OA সরলরেখা OB সরলরেখার ওপর লম্ব। (Proved)

    10. দেখাও যে, (-1, 0, -2) এবং (1, 3, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা, (9, 1, -6) এবং (7, 2, -5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর লম্ব।

    Solution:
    (-1, 0, -2) এবং (1, 3, -1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a1, b1, c1 হলে,
    (a1, b1, c1) ≡ {(1 + 1), (3 – 0), (-1 + 2)} ≡ (2, 3, 1)
    (9, 1, -6) এবং (7, 2, -5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a2, b2, c2 হলে,
    (a2, b2, c2) ≡ {(7 – 9), (2 – 1), (-5 + 6)} ≡ (-2, 1 , 1)
    ∴ a1×a2 + b1×b2 + c1×c2
    = 2×(-2) + 3×1 + 1×1
    = -4 + 3 + 1
    = 0
    ∵ a1×a2 + b1×b2 + c1×c2 = 0
    ∴ বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার পরস্পর লম্ব। (Proved)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    11. প্রমাণ করো যে, (4, 5, 0) এবং (5, 3, 3) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা, (4, 3, -3) এবং ( 6, -1, 3 ) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা পরস্পর সমান্তরাল।

    Solution:
    ( 4, 5, 0) এবং (5, 3, 3) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a1, b1, c1 হলে,
    (a1, b1, c1) ≡ {(5 – 4), (3 – 5), (3 -0)} ≡ (1, -2, 3)
    (4, 3, -3 ) এবং ( 6, -1, 3 ) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a2, b2, c2 হলে,
    (a2, b2, c2) ≡ {(6 – 4), (-1 – 3), (3 + 3)} ≡ (2, -4, 6)
    a1/a2 = 1/2
    b1/b2 = -2/-4 = 1/2
    c1/c2 = 3/6 = 1/2
    a1/a2 = b1/b2 = c1/c2
    ∴ বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা পরস্পর সমান্তরাল। (Proved)

    12. কোণগুলি নির্ণয়ের সাহায্যে প্রমাণ করো যে, A(3, 4, -1), B(1, 5, 1) এবং C(1, 2, -2) শীর্ষবিন্দুগামী ত্রিভুজটি একটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ।

    Solution:
    ABC ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দু তিনটি (3, 4, -1), (1, 5, 1) এবং (1, 2, -2)
    AB -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (1 – 3), (5 – 4), (1 + 1) বা, -2, 1, 2
    BC -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (1 – 1), (2 – 5), (-2 – 1) বা, 0, -3, -3
    CA -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (3 – 1), (4 – 2), (-1 + 2)বা, 2, 2, 1

    $$\large{\therefore cosA=\frac{|(-2).2+1.2+2.1|}{\sqrt{(-2)^2+(1)^2+(2)^2}×\sqrt{2^2+2^2+1^2}}\\\quad\quad=\frac{|-4+2+1|}{\sqrt{4+1+4}×\sqrt{4+1+4}}\\\quad\quad=\frac{|0|}{\sqrt{9}×\sqrt{9}}=0\\\therefore cosA=cos\frac{π}{2}\\⇒ A=\frac{π}{2} }$$আবার $$\large{ cosB=\frac{|(-2).0+1.(-3)+2.(-3)|}{\sqrt{(-2)^2+(1)^2+(2)^2}×\sqrt{0^2+(-3)^2+(-3)^2}}\\\quad\quad=\frac{|0-3-6|}{\sqrt{4+1+4}×\sqrt{0+9+9}}\\\quad\quad=\frac{|-9|}{\sqrt{9}×\sqrt{18}}\\\quad\quad=\frac{9}{3×3\sqrt{2}}\\\quad\quad=\frac{1}{\sqrt{2}}\\\therefore cosB=cos\frac{π}{4}\\⇒ B=\frac{π}{4}}$$এবং$$\large{ cosC=\frac{|0.2+(-3).2+(-3).1|}{\sqrt{0^2+(-3)^2+(-3)^2}×\sqrt{2^2+2^2+1)^2}}\\\quad\quad=\frac{|0-6-3|}{\sqrt{0+9+9}×\sqrt{4+4+1}}\\\quad\quad=\frac{|-9|}{\sqrt{18}×\sqrt{9}}\\\quad\quad=\frac{9}{3\sqrt{2}×3}\\\quad\quad=\frac{1}{\sqrt{2}}\\\therefore cosC=cos\frac{π}{4}\\⇒ C=\frac{π}{4}\\\therefore cosB = cosC\\⇒ B=C}$$

    ∵ ত্রিভুজের দুটি কোণ সমান।
    ∴ ত্রিভুজটি একটি সমদ্বিবাহু ত্রিভুজ। (Proved)

    13. (1, 1, 3) এবং (3, 2, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা x অক্ষের সঙ্গে যে সূক্ষ্মকোণ উৎপন্ন করে তা নির্ণয় করো।

    Solution:
    (1, 1, 3) এবং (3, 2, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (3 – 1), (2 – 1), (1 – 3) বা, 2, 1, -2
    ∴ সংযোজক সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ –

    $$\large{\frac{2}{\sqrt{2^2+1^2+(-2)^2}},\frac{1}{\sqrt{2^2+1^2+(-2)^2}},\frac{-2}{\sqrt{2^2+1^2+(-2)^2}}\\⇒\frac{2}{\sqrt{4+1+4}},\frac{1}{\sqrt{4+1+4}},\frac{-2}{\sqrt{4+1+4}}\\⇒\frac{2}{\sqrt{9}},\frac{1}{\sqrt{9}},\frac{-2}{\sqrt{9}}\\⇒\frac{2}{3},\frac{1}{3},\frac{-2}{3}}$$

    x অক্ষের দিক্ কোসাইনসমূহ হল 1, 0, 0
    ধরি, (1, 1, 3) এবং (3, 2, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা ও x অক্ষের মধ্যবর্তী কোণ θ
    ∴ cosθ = 2/3×1 + 1/3×0 + -2/3×0
    ⇒ cosθ = 2/3
    ⇒ θ = cos-1(2/3)

    14.  দিক কোসাইন এবং দিক্ অনুপাতসমূহ নির্নয়ের সাহায্যে দেখাও যে (2, 3, 1), (-2, 2, 0) এবং (0, 1, -1) বিন্দুত্রয় দ্বারা গঠিত ত্রিভুজটি একটি সমকোণী ত্রিভুজ।

    Solution:
    ধরি ABC ত্রিভুজের A, B, C বিন্দু তিনটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (2, 3, 1), (-2, 2, 0) এবং (0, 1, -1)
    AB -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (-2 – 2), (2 – 3), (0 – 1) বা, -4, -1, -1
    BC -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (0 +2), (1 – 2), (-1 – 0) বা, 2, -1, -1
    CA -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (2 – 0), (3 – 1), (1 + 1) বা, 2, 2, 2
    BC ও CA বাহুর দিক্ অনুপাতসমূহের গুণফল
    = 2×2 + (-1)×2 + (-1)×2
    = 4 – 2 – 2 = 0
    ∴ BC ও CA পরস্পর লম্ব।
    ABC ত্রিভুজটি একটি সমকোণী ত্রিভুজ।
    বিন্দুত্রয় দ্বারা গঠিত ত্রিভুজটি একটি সমকোণী ত্রিভুজ। (Proved)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    15. মূলবিন্দু O থেকে অঙ্কিত সরলরেখাদ্বয় OA এবং OB-এর দিক্‌ অনুপাতসমূহ যথাক্রমে 1, -1, -1 এবং 2, -1, 1 হলে, AOB সমতলের ওপর অঙ্কিত অভিলম্বের দিক্‌ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution:
    OA -এর দিক্‌ অনুপাতসমূহ 1, -1, -1
    OB-এর দিক্‌ অনুপাতসমূহ 2, -1, 1
    ধরি, AOB সমতলের ওপর অঙ্কিত অভিলম্বের দিক্‌ কোসাইনসমূহ l, m, n
    ∴ l×1 + m×(-1) + n×(-1) = 0
    বা, l – m – n = 0 – – – – (i)
    এবং l×2 + m×(-1) + n×1 = 0
    বা, 2l – m + n = 0 – – – – (ii)
    (i) ও (ii) থেকে পাই,

    $$\large{\frac{l}{-1-1}=\frac{m}{-2-1}=\frac{n}{-1+2}\\⇒\frac{l}{-2}=\frac{m}{-3}=\frac{n}{1}=k\quad [Let]}$$

    ∴ l = -2k; m = -3k; n = k
    ∵ l2 + m2 + n2 = 1
    ⇒ (-2k)2 + (-3k)2 + k2 = 1
    ⇒ 4k2 + 9k2 + k2 = 1
    ⇒ 14k2 = 1
    ⇒ 14k2 = 1/14
    ∴ k = ±1/√14
    Ans: অভিলম্বের দিক্‌ কোসাইনসমূহ হল
    -2/√14, -3/√14, 1/√14 এবং 2/√14, 3/√14, -1/√14

    16. A(1, 8, 4) বিন্দু থেকে B (0, -11, 4) এবং C(2, -3, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর অঙ্কিত লম্বের পাদবিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution:
    ধরি, A(1, 8, 4) বিন্দু থেকে B(0, -11, 4) এবং C(2, -3, 1) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর অঙ্কিত লম্বের পাদবিন্দু N
    N বিন্দুটি BC সরলরেখাকে p : 1 অনুপাতে ছেদ করেছে।
    B ও C বিন্দুর স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (0, -11, 4) এবং (2, -3, 1)
    ∴ N বিন্দুর স্থানাঙ্ক (2p – 0.1/p + 1 , -3.p – 11/p + 1 , p + 4/p + 1) বা, (2p/p + 1 , -3P – 11/p + 1 , p + 4/p + 1)
    BC সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (2 – 0), (-3 + 11), (1 – 4) বা, 2, 8, -3
    A(1, 8, 4) বিন্দুর স্থানাঙ্ক (1, 8, 4)
    AN সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ {(2p/p + 1 – 1), ( -3P – 11/p + 1 – 8) ,( p + 4/p + 1 – 4)} বা, {(p – 1/p + 1), (-11P – 19/p + 1) ,(-3p/p + 1)}
    ∵ PQ সরলরেখার ওপর ON লম্ব।
    ∴ (p – 1/p + 1)×2 + (-11P – 19/p + 1)×8 + (-3p/p + 1)×(-3) = 0
    বা, 2(p – 1) + (-11P – 19)×8 + (-3p)×(-3) = 0
    বা, 2p – 2 – 88P – 152 + 9p = 0
    বা, -77p = 154
    বা, p = -2
    ∴ N বিন্দুর স্থানাঙ্ক (2×(-2)/-2 + 1 , -3×(-2) – 11/-2 + 1 , -2 + 4/-2 + 1)
    = (-4/-1 , -5/-1 , 2/-1)
    = (4, 5, -2)
    Ans: অঙ্কিত লম্বের পাদবিন্দুর স্থানাঙ্ক (4, 5, -2)

    17. (7, 4, 2 ) এবং ( 3, -2, 5 ) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা (2, a, 5) এবং (b, -15, 11) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার সমান্তরাল হলে, a ও b এর মান নির্ণয় করো।

    Solution:
    (7, 4, 2) এবং (3, -2, 5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাত (3 – 7,  -2 – 4, 5 – 2) বা -4, -6, 3
    (2, a, 5) এবং(b, -15, 11) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাত (b – 2, -15 – a, 11 – 5) বা b – 2, -15 – a, 6
    ∵ বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা পরস্পর সমান্তরাল।
    -4/b – 2 = -6/-15 – a = 3/6
    -4/b – 2 = -6/-15 – a = 1/2
    -4/b – 2 = 1/2 -6/-15 – a = 1/2
    বা, b – 2 = -8 বা, -12 = -15 – a
    বা, b = -6 বা, a = -3
    Ans: a = -3 এবং b = -6

    18. (4, -3, 2) এবং (3, -1, 5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখা, (k, -2, 1 ) এবং (7, 3, -2) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার ওপর লম্ব হলে, k -এর মান নির্ণয় করো।

    Solution:
    (4, -3, 2) এবং (3, -1, 5) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (3 – 4, -1 +3, 5 – 2) বা -1, 2, 3
    (k, -2, 1 ) এবং (7, 3, -2) বিন্দু দুটির সংযোজক সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (7 – k, 3 + 2, -2 – 1) বা 7 – k, 5, -3
    সংযোজক সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব।
    ∴ (-1)×(7 – k) + 2×5 + 3×(-3) = 0
    বা, -7 + k + 10 – 9 = 0
    বা, k = 6
    Ans: k -এর মান 6

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    19. যে সরলরেখাদ্বয়ের দিক্ সংখ্যাসমূহ যথাক্রমে – 4, 3, -5 এবং 3, 4, 5 তাদের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান নির্ণয় করো।

    Solution:
    সরলরেখাদ্বয়ের দিক্ সংখ্যাসমূহ যথাক্রমে – 4, 3, -5 এবং 3, 4, 5
    সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান π/3 হলে

    $$\large{cosθ=\frac{|(-4).3+3.4+5.(-5)|}{\sqrt{(-4)^2+(3)^2+(-5)^2}×\sqrt{3^2+4^2+5^2}}\\\quad\quad=\frac{|-12+12-25|}{ \sqrt{16+9+25}×\sqrt{9+16+25}}\\\quad\quad=\frac{|-25|}{\sqrt{50}×\sqrt{50}}\\\quad\quad=\frac{25}{50}\\\quad\quad=\frac{1}{2}\\\therefore cosθ=cos\frac{π}{3}\\\therefore θ=\frac{π}{3}}$$Ans: সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান π/3

    20. মনে করো A(2, -3, -1), B( 4, 5, 2), C (-3, 4, 1) এবং D (2, 3, 5) চারটি প্রদত্ত বিন্দু। AB এবং CD উভয় সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution:
    চারটি প্রদত্ত বিন্দু A(2, -3, -1), B( 4, 5, 2), C (-3, 4, 1) এবং D (2, 3, 5)
    AB সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (4 – 2, 5 + 3, 2 + 1) বা 2, 8, 3
    CD সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (2 + 3, 3 – 4, 5 – 1) বা 5, -1, 4
    ধরি AB এবং CD উভয় সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ l, m , n
    ∴ 2l + 8m + 3n = 0 – – – – (i)
    এবং 5l – m + 4n = 0 – – – – (ii)
    (i) ও (ii) থেকে পাই,

    $$\large{\frac{l}{32-(-3)}=\frac{m}{15-8}=\frac{n}{-2-40}\\⇒\frac{l}{35}=\frac{m}{7}=\frac{n}{-42}=k\\⇒\frac{l}{5}=\frac{m}{1}=\frac{n}{-6}=k\quad [Let]\\\therefore l=5k;\quad\quad m=k:\quad\quad n=-6k;\\\quad\quad l^2+m^2+n^2=1\\⇒(5k)^2+(k)^2+(-6k)^2=1\\⇒25k^2+k^2+36k^2=1\\⇒62k^2=1\\⇒k^2=\frac{1}{62}\\\therefore k⇒±\frac{1}{62}\\=}$$

    Ans: AB এবং CD উভয় সরলরেখার ওপর লম্ব সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ হল 5/√62, 1/√62, –6/√62 এবং –5/√62, –1/√62, 6/√62

    21. দিক্ অনুপাতের সাহায্যে প্রমাণ করো যে, (4, 2, −6), (5, –3, 1), (12, 4, 5) এবং (11, 9, -2) বিন্দুগুলি একটি আয়তক্ষেত্রের শীর্ষবিন্দু।

    Solution:
    ধরি ABCD চতুর্ভুজের চারটি শীর্ষবিন্দু যথাক্রমে (4, 2, −6), (5, –3, 1), (12, 4, 5) এবং (11, 9, -2)
    AB সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (5 – 4, –3 – 2, 1 + 6) বা, 1, -5, 7
    BC সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (12 – 5, 4 + 3, 5 – 1) বা, 7, 7, 4
    DC সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (12 – 11, 4 – 9, 5 + 2) বা, 1, -5, 7
    AD সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (11 – 4, 9 – 2, -2 + 6) বা, 7, 7, 4

    AB ও DC -এর দিক্ অনুপাতসমূহ সমান।
    ∴ AB || DC
    আবার BC ও AD -এর দিক্ অনুপাতসমূহ সমান।
    ∴ BC || AD
    ABCD চতুর্ভুজের AB || DC এবং BC || AD
    ∴ ABCD চতুর্ভুজটি একটি সামান্তরিকের।
    AB ও BC -এর দিক্ অনুপাতসমূহের গুণফল
    = 1×7 + (-5)×7 + 7×4
    = 7 – 35 + 28
    = 0
    ∴ AB ও BC পরস্পর লম্ব।
    ∴ ABCD চতুর্ভুজের বিপরীত বাহুগুলি সমান্তরাল এবং একটি কোণ সমকোণ।
    ∴ ABCD চতুর্ভুজটি একটি আয়তক্ষেত্র।
    (4, 2, −6), (5, –3, 1), (12, 4, 5) এবং (11, 9, -2) বিন্দুগুলি একটি আয়তক্ষেত্রের শীর্ষবিন্দু। (Proved)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    22. দিক্ সংখ্যার সাহায্যে দেখাও যে, P(4, 7, 8), Q (2, 3, 4), R(-1, -2, 1) এবং S (1, 2, 5) বিন্দুগুলি একটি সামান্তরিকের শীর্ষবিন্দু। সামান্তরিকটি কি একটি আয়তক্ষেত্র হবে?

    Solution:
    PQRS চতুর্ভুজের শীর্ষবিন্দু P(4, 7, 8), Q (2, 3, 4), R(-1, -2, 1) এবং S (1, 2, 5 )
    PQ সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (2 – 4, 3 – 7, 4 – 8) বা, -2, -4, -4
    SR সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (-1 – 1, -2 – 2, 1 – 5) বা, -2, -4, -4
    PS সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (1 – 4, 2 – 7, 5 – 8) বা, -3, -5, -3
    QR সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (-1 – 2, -2 – 3, 1 – 4) বা, -3, -5, -3
    PQ ও SR -এর দিক্ অনুপাতসমূহ সমান।
    ∴ PQ || SR
    আবার PS ও QR -এর দিক্ অনুপাতসমূহ সমান।
    ∴ PS || QR
    PQRS চতুর্ভুজের PQ || SR এবং PS || QR
    ∴ PQRS চতুর্ভুজটি একটি সামান্তরিকের।
    P, Q, R এবং S বিন্দুগুলি একটি সামান্তরিকের শীর্ষবিন্দু। (Proved)
    PQ ও PS -এর দিক্ অনুপাতসমূহের গুণফল
    = (-2)×(-3) + (-4)×(-5) + (-4)×(-3)
    = 6 + 20 + 12
    = 38 ≠ 0
    ∴ PQ ও PS পরস্পর লম্ব নয়।
    সামান্তরিকটি একটি আয়তক্ষেত্র হবে না। (Proved)

    23. মনে করো, দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ যথাক্রমে l1, m1, n1 এবং l2, m2, n2 । প্রদত্ত সরলরেখাদ্বয়ের ওপর লম্ব সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ নির্ণয় করো।

    Solution:
    দুটি সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ যথাক্রমে l1, m1, n1 এবং l2, m2, n2
    ধরি, নির্ণেয় সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ a, b, c
    নির্ণেয় সরলরেখা প্রদত্ত সরলরেখাদ্বয়ের ওপর লম্ব সরলরেখা।
    ∴ al1 + bm1 + cn1 = 0 – – – – (i)
    al2 + bm2 + cn2 = 0 – – – – (ii)
    (i) ও (ii) সমাধান করে পাই,

    $$\large{\frac{a}{m_1n_2-m_2n_1}=\frac{b}{l_2n_1-l_1n_2}=\frac{c}{l_1m_2-l_2m_1}=k\quad [Let]\\\therefore a=k(m_1n_2-m_2n_1)\\\quad b=k(l_2n_1-l_1n_2)\\\quad c=k(l_1m_2-l_2m_1)}$$

    Ans: লম্ব সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ
    k(m1n2 – m2n1), k(l2n1 – l1n2), k(l1m2 – l2m1)
    = (m1n2 – m2n1), (l2n1 – l1n2), (l1m2 – l2m1)

    24. মনে করো P(−9, 4, 5 ) এবং Q (11, 0, -1) দুটি প্রদত্ত বিন্দু। যদি O মূলবিন্দু এবং ON সরলরেখা PQ সরলরেখার ওপর লম্ব হয়, তবে N-এর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution:
    ধরি, N বিন্দুটি PQ সরলরেখাকে p : 1 অনুপাতে ছেদ করেছে।
    P ও Q বিন্দুর স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (−9, 4, 5 ) এবং (11, 0, -1)
    ∴ N বিন্দুর স্থানাঙ্ক (11p – 9/p + 1 , 0.p + 4/p + 1 , -p + 5/p + 1) বা, (11p – 9/p + 1 , 4/p + 1 , -p + 5/p + 1)
    PQ সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ (11 – 9), (0 – 4), (-1 – 5) বা, 20, -4, -6
    ON সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ {(11p – 9/p + 1 – 0), ( 4/p + 1 – 0) ,(-p + 5/p + 1 – 0)} বা, {(11p – 9/p + 1), (4/p + 1) ,(-p + 5/p + 1)}
    ∵ PQ সরলরেখার ওপর ON লম্ব।
    ∴ (11p – 9/p + 1)×20 + (4/p + 1)×(-4) + (-p + 5/p + 1)×(-6) = 0
    বা, 20(11p – 9) – 4×4 – 6(-p + 5) = 0
    বা, 220p – 180 – 16 + 6p – 30 = 0
    বা, 226p = 226
    বা, p = 1
    ∴ N বিন্দুর স্থানাঙ্ক (11.1 – 9/1 + 1 , 0.1 + 4/1 + 1 , -1 + 5/1 + 1)
    = (1, 2, 2)
    Ans: N-এর স্থানাঙ্ক (1, 2, 2)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    25. মনে করো A ( -2, 0, 3), B(0, 3, -3 ), C (3, 3, 5 ) এবং D (5, 4, 3) চারটি প্রদত্ত বিন্দু। AB এবং CD সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান নির্ণয় করো।

    Solution:
    চারটি প্রদত্ত বিন্দু A ( -2, 0, 3), B(0, 3, -3 ), C (3, 3, 5 ) এবং D (5, 4, 3)
    AB-এর দিক্ অনুপাতসমূহ (0 + 2), (3 – 0), (-3 – 3) বা, 2, 3, -6
    CD-এর দিক্ অনুপাতসমূহ (5 – 3), (4 – 3), (3 – 5) বা, 2, 1, -2
    AB এবং CD সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান θ হলে

    $$\large{cosθ=\frac{|2×2+3×1+(-6)×(-2)|}{\sqrt{2^2+3^2+(-6)^2}×\sqrt{2^2+1^2+(-2)^2}}\\\quad\quad=\frac{|4+3+12|}{\sqrt{4+9+36}×\sqrt{4+1+4}}\\\quad\quad=\frac{19}{\sqrt{49}×\sqrt{9}}\\\quad\quad=\frac{19}{7×3}\\cosθ=\frac{19}{21}\\\\\therefore θ=cos^{-1}\frac{19}{21}\quad \mathbf{(Ans)}}$$

    26. দুটি সরলরেখার মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান নির্ণয় করো যাদের দিক্ কোসাইনসমূহ নীচের সমীকরণগুলি সিদ্ধ করে:

    (i) l + m + n = 0; l2 + m2 – n2 = 0

    Solution:
    l + m + n = 0
    বা, n = -(l + m),
    আবার
    l2 + m2 – n2 = 0
    বা, l2 + m2 – {-(l + m)}2 = 0
    বা, l2 + m2 – l2 – 2lm – m2 = 0
    বা, -2lm = 0
      হয় l = 0 নতুবা m = 0
    l = 0 হলে n = -m হয়
    আবার m = 0 হলে n = -l হয়
    ∴ সরলরেখা দুটির দিক্ কোসাইনসমূহ হল 0, m, -m এবং l, 0, -l
    ∴ সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান θ হলে

    $$\large{cosθ=\frac{|0×l+m×0+(-m)×(-l)|}{\sqrt{0^2+m^2+(-m)^2}×\sqrt{l^2+0^2+(-l)^2}}\\\quad\quad=\frac{|ml|}{\sqrt{m^2+m^2}×\sqrt{l^2+l^2}}\\\quad\quad=\frac{|ml|}{\sqrt{2m^2}×\sqrt{2l^2}}\\\quad\quad=\frac{ml}{m\sqrt{2}×l\sqrt{2}}\\\quad\quad=\frac{1}{2}\\\therefore cosθ=cos \frac{π}{3}\\⇒θ=\frac{π}{3}}$$∴ সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান π/3

    (ii) 2l + 2m – n = 0; mn + Im + nl = 0

    Solution:
    2l + 2m – n = 0
    বা, n = 2l + 2m – – – – – (i)
    mn + Im + nl = 0
    বা, n(m + l) + Im = 0 – – – – – (ii)
    (ii) নং এ n = 2l+ 2m বসিয়ে পাই,
    (2l + 2m)(m + l) + Im = 0
    বা, 2lm + 2l2 + 2m2 + 2Im + lm = 0
    বা, 2l2 + 5Im + 2m2 = 0
    বা, 2(l/m)2 + 5(l/m) + 2 = 0
    ∴ সমীকরনের বীজদ্বয় l1/m1l2/m2 হলে,
    l1/m1 × l2/m2 = 1
    ⇒ l1l2 = m1m2 – – – – (ii) এবং
    l1/m1 + l2/m2 = –5/2
    ⇒ 2( l1m2 + l2m1) = -5m1m2
    ∵ n = 2l + 2m
    ∴ n1×n2 = (2l1+ 2m1)×(2l2+ 2m2)
    ⇒ n1×n2 = 4l1l2 + 4l1m2 + 4m1l2 + 4m1m2
    ⇒ n1n2 = 2{2(l1m2+l2m1)}+ 4l1l2 + 4m1m2
    ⇒ n1n2 = 2×-5m1m2+ 4m1m2+ 4m1m2 – – – – [∵ l1l2 = m1m2]
    ⇒ n1n2 = -10m1m2+ 8m1m2
    ⇒ n1n2 = -2m1m2
    ∴ l1l2 + m1m2 + n1n2
    ⇒ m1m2 + m1m2 + (-2m1m2) – – – – [∵ l1l2 = m1m2]
    ⇒ 2m1m2 – 2m1m2
    ⇒ 0
    ∴সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব।
    ∴ সরলরেখা দুটির মধ্যবর্তী কোণ π/2 (Ans)

    (iii) l + 2m + 3n = 0; 3lm – 4ln + mn = 0

    Solution:
    l + 2m + 3n = 0
    বা, l = -(2m + 3n) – – – – – (i)
    আবার
    3lm – 4ln + mn = 0
    বা, 3{-(2m + 3n)}m – 4{-(2m + 3n)}n +mn = 0
    বা, -6m2 – 9nm + 8mn + 12n2 + mn = 0
    বা, -6m2 + 12n2 = 0
    বা, 12n2 = 6m2
    বা, 2n2 = m2
    বা, n2/m2 = 1/2
    বা, n/m = ±1/√2
    n1/m1 = 1/√2; n2/m2 = – 1/√2
    n1/m1 × n2/m2 = 1/√2 × (-1/√2)
    n1n2/m1m2 = – 1/2
    ⇒ n1n2 = –m1m2/2 – – – – – (ii)
    আবার
    n1/m1 + n2/m2 = 1/√2 + (-1/√2)
    n1m2+n2m1/m1m2 = 1/√21/√2 = 0
    ⇒ n1m2 + n2m1 = 0 – – – – – (iii)
    (i) নং থেকে পাই,
    l1 = -(2m1 + 3n1) এবং
    l2 = -(2m2 + 3n2)
    ∴ l1×l2 = {-(2m1 + 3n1)}×{-(2m2 + 3n2)}
    ⇒ l1l2 = 4m1m2 + 6m1n2 + 6n1m2 + 9n1n2
    ⇒ l1l2 = 4m1m2 + 6(m1n2 + n1m2) + 9n1n2
    ⇒ l1l2 = 4m1m2 + 6×0 + 9n1n2 – – – [(iii) নং থেকে]
    ⇒ l1l2 = 4m1m2 + 9n1n2
    ⇒ l1l2 = 4m1m2 + 9×(-m1m2/2) – – – [(ii) নং থেকে]
    ⇒ l1l2 = 4m1m2 – 9×m1m2/2
    ⇒ l1l2 = – m1m2/2
    ∴ l1l2 + m1m2 + n1n2
    ⇒ – m1m2/2 + m1m2m1m2/2
    m1m2/2m1m2/2
    ⇒ 0
    ∴সরলরেখা দুটি পরস্পর লম্ব।
    ∴ সরলরেখা দুটির মধ্যবর্তী কোণ π/2 (Ans)

    (iv) 3l + m + 5n = 0; 6mn – 2nl + 5lm = 0

    Solution:
    3l + m + 5n = 0
    বা, m = -(5n + 3l)
    আবার
    6mn – 2nl + 5lm = 0
    বা, 6{-(5n + 3l)}n – 2nl + 5l{-(5n+3l)} = 0
    বা, -30n2 – 18ln -2nl – 25ln -15l2 = 0
    বা, -30n2 – 45ln – 15l2 = 0
    বা, -15(2n2 + 3ln – l2) = 0
    বা, 2n2 + 3ln + l2 = 0
    বা, 2n2 + 2ln + ln + l2 = 0
    বা, 2n(n + l) + l(n + l) = 0
    বা, (n + l)(2n + l) = 0
    হয় (n+l)=0 নতুবা (2n + l) = 0
    বা, l = -n বা, l = -2n
      l = -n হলে
    m = -(5n + 3×-n) = -5n + 3n = -2n
    l = -2n হলে
    m = -(5n + 3×-2n) = -5n + 6n = n
    ∴ সরলরেখাদ্বয়ের  দিক্ অনুপাতসমূহ হল -n, -2n, n এবং -2n, n, n
    ∴ সরলরেখাদ্বয়ের মধ্যবর্তী সূক্ষ্মকোণের মান θ হলে

    $$\large{cosθ=\frac{(-n)×(-2n)+(-2n)×n+n×n}{\sqrt{(-n)^2+(-2n)^2+n^2}×\sqrt{(-2n)^2+n^2+n^2}}\\\quad\quad=\frac{2n^2-2n^2+n^2}{\sqrt{n^2+4n^2+n^2}×\sqrt{4n^2+n^2+n^2}}\\\quad\quad=\frac{n^2}{\sqrt{6n^2}×\sqrt{6n^2}}\\\quad\quad=\frac{n^2}{n\sqrt{6}×n\sqrt{6}}\\\quad\quad=\frac{1}{6}\\\therefore θ=cos^{-1}\frac{1}{6}\quad\mathbf{(Ans)}}$$

    1. প্রমাণ করো যে, দুটি সরলরেখার দিক কোসাইনসমূহ a2l + b2m + c2n =0 এবং mn + nl + lm = 0 সমীকরণ দুটিকে সিদ্ধ করলে, সরলরেখা দুটি সমান্তরাল হবে যদি a + b + c = 0 হয়।

    Solution:
    a2l + b2m + c2n =0
    বা, l = – b2m + c2n/a2 – – – -(i)
    mn + nl + lm = 0
    বা, mn + l(n + m) = 0 – – – -(ii)
    (i) ও (ii) থেকে পাই,
    mn + (- b2m + c2n/a2)(n + m) = 0
    বা, a2mn – (b2m + c2n)(n + m) = 0
    বা, a2mn – b2mn – b2m2 – c2n2 – c2mn = 0
    বা, b2m2 + b2mn + c2mn – a2mn + c2n2 = 0
    বা, b2m2 + (b2 + c2 – a2)mn + c2n2 = 0
    বা, b2(m/n)2 + (b2 + c2 – a2)(m/n) + c2= 0 – – – (iii) – – [n2 দিয়ে ভাগ করে পাই]
    (iii) নং সমীকরণ m/n এর একটি দ্বিঘাত সমীকরণ।
    সরলরেখা দুটির দিক্ কোসাইনসমূহ l1, m1, n1 এবং l2, m2, n2 হয় তবে (iii) নং সমীকরণের বীজদ্বয় হবে m1/n1 এবং m2/n2
    সরলরেখা দুটি সমান্তরাল হবে যদি l1/l2 = m1/m2 = n1/n2
    m1/m2 = n1/n2
    m1/n1 = m2/n2
    ∴ বীজদুটি সমান।
    ∴ (b2 + c2 – a2) – 4b2c2 = 0
    ⇒ (b2 + c2 – a2)2 – (2bc)2 = 0
    ⇒ (b2 + c2 – a2 + 2bc)(b2 + c2 – a2 – 2bc) = 0
    ⇒ {(b2 + 2bc + c2) – a2}{(b2 – 2bc + c2)- a2} = 0
    ⇒ {(b + c)2 – (a)2}{(b – c)2 – (a)2} = 0
    ⇒ (b + c + a)(b + c – a)(b – c + a)(b – c + a) = 0
    ∴ (a + b + c) = 0
    সরলরেখা দুটি সমান্তরাল হবে যদি a + b + c = 0 হয়। (Proved)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    2. দেখাও যে, দুটি সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ al + bm + cn = 0 এবং pl2 + qm2 + rn2 = 0 সমীকরণ দুটিকে সিদ্ধ করলে, সরলরেখা দুটি সমান্তরাল হবে যদি a2/p+ b2/q + c2/r = 0 হয়।

    Solution:
    al + bm + cn = 0
    বা, l = bm + cn/a
    আবার
    pl2 + qm2 + rn2 = 0
    বা, p(bm + cn/a)2 + qm2 + rn2 = 0
    বা, p×(b2m2 + 2bcmn + c2n2/a2) + qm2 + rn2 = 0
    বা, pb2m2 + 2pbcmn + pc2n2 + a2qm2 + a2rn2 = 0
    বা, (pb2 + a2q)m2 + 2pbcmn + (pc2 + a2r)n2 = 0
    বা, (pb2 + a2q)(m/n)2 + 2pbc(m/n) + (pc2 + a2r) = 0 – – – – (i)
    সরলরেখা দুটির দিক্ কোসাইনসমূহ l1, m1, n1 এবং l2, m2, n2 হয় তবে (i) নং সমীকরণের বীজদ্বয় হবে m1/n1 এবং m2/n2
    সরলরেখা দুটি সমান্তরাল হবে যদি l1/l2 = m1/m2 = n1/n2
    m1/m2 = n1/n2
    বা, m1/n1 = m2/n2
    ∴ (i) নং সমীকরণের বীজদ্বয় সমান হবে।
    (i) নং সমীকরণের বীজদ্বয় সমান হলে নিরূপক শূন্য হবে।
    ∴ (2pbc)2 – 4×(pb2 + a2q)×(pc2 + a2r) = 0
    বা, 4p2b2c2 – 4(p2b2c2 + a2b2pr + a2c2pq + a4qr) = 0
    বা, p2b2c2 – p2b2c2 – a2b2pr – a2c2pq – a4qr = 0
    বা, – a2b2pr – a2c2pq – a4qr = 0
    বা, a2b2pr + a2c2pq + a4qr = 0
    বা, a4qr + a2b2pr + a2c2pq = 0
    বা, a2/p+ b2/q + c2/r = 0 – – (Proved)– – – [a2pqr দিয়ে ভাগ করে পাই]

    3. প্রমাণ করো যে,
    একটি ঘনকের দুটি কর্ণের মধ্যবর্তী সুক্ষ্মকোণের মান π/2 – sin-1 1/3

    O(0,0,0) Y Z X Q(0,a,a) C(0,a,0) B(a,a,0) A(a,0,0) (a,0,a)S P(a,a,a)(0,0,a)R

    Solution:
    ধরি ঘনকটির একটি কৌণিক বিন্দু মূলবিন্দুতে এবং তিনটি বাহু x অক্ষ, y অক্ষ ও zঅক্ষ বরাবর অবস্থিত ।
    ঘনকটির কৌণিক বিন্দুর স্থানাঙ্ক (0, 0, 0) এবং ঘনকটির বাহুর দৈর্ঘ্য a একক।
    ∴ OP, AQ, BR এবং CS হল ঘনকটির চারটি কর্ণ।
    ∴ OP -এর দিক্ অনুপাতসমূহ a, a, a
    ∴ AQ -এর দিক্ অনুপাতসমূহ -a, a, a
    কর্ণ OP ও AQ -এর মধ্যবর্তী কোণ θ হলে –

    $$\large{cosθ=\frac{a×(-a)+a×a+a×a}{\sqrt{a^2+a^2+a^2}×\sqrt{(-a)^2+a^2+a^2}}\\\quad\quad=\frac{-a^2+a^2+a^2}{\sqrt{3a^2}×\sqrt{a^2+a^2+a^2}}\\\quad\quad=\frac{a^2}{\sqrt{3a^2}×\sqrt{3a^2}}\\\quad\quad=\frac{a^2}{a\sqrt{3}×a\sqrt{3}}\\\quad\quad=\frac{1}{3}\\\therefore θ=cos^{-1}\frac{1}{3}\\⇒θ=\frac{π}{2}-sin^{-1}\frac{1}{3}\\\quad\quad\quad[∵ sin^{-1}\frac{1}{3}+cos^{-1}\frac{1}{3}=\frac{π}{2}]\\∴θ=\frac{π}{2}sin^{-1}\frac{1}{3}\quad\mathbf{(Proved)}}$$
    prostuti_home
    দশম শ্রেণীর জীবন বিজ্ঞান অসম্পূর্ণ প্রকটতা/ Incomplete Dominance

    4. যদি একটি সরলরেখা, একটি ঘনকের চারটি কর্ণের সঙ্গে  α, β, γ,  δ  কোণ উৎপন্ন করে, তবে প্রमान করো যে, cos2α + cos2β + cos2γ + cos2δ = 4/3

    O(0,0,0) Y Z X Q(0,a,a) C(0,a,0) B(a,a,0) A(a,0,0) (a,0,a)S P(a,a,a)(0,0,a)R

    Solution:
    ধরি ঘনকটির একটি কৌণিক বিন্দু মূলবিন্দুতে এবং তিনটি বাহু x অক্ষ, y অক্ষ ও zঅক্ষ বরাবর অবস্থিত ।
    ঘনকটির কৌণিক বিন্দুর স্থানাঙ্ক (0, 0, 0) এবং ঘনকটির বাহুর দৈর্ঘ্য a একক।
    ∴ OP, AQ, BR এবং CS হল ঘনকটির চারটি কর্ণ।
    ∴ OP -এর দিক্ অনুপাতসমূহ a, a, a
    ∴ AQ -এর দিক্ অনুপাতসমূহ -a, a, a
    ∴ BR -এর দিক্ অনুপাতসমূহ -a, -a, a
    ∴ CS -এর দিক্ অনুপাতসমূহ a, -a, a
    সরলরেখাটি ঘনকের চারটি কর্ণের সঙ্গে  α, β, γ,  δ  কোণ উৎপন্ন করে
    ধরি নির্ণেয় সরলরেখার দিক কোসাইনসমূহ l, m, n

    $$\large{cosα=\frac{al+am+an}{\sqrt{a^2+a^2+a^2}}\\\quad=\frac{a(l+m+n)}{\sqrt{3a^2}}\\\quad=\frac{l+m+n}{\sqrt{3}} \\cosβ=\frac{-al+am+an}{\sqrt{(-a)^2+a^2+a^2}}\\\quad=\frac{a(-l+m+n)}{\sqrt{3a^2}}\\\quad=\frac{-l+m+n}{\sqrt{3}}\\cosγ=\frac{-al-am+an}{\sqrt{(-a)^2+(-a)^2+a^2}}\\\quad=\frac{a(-l-m+n)}{\sqrt{3a^2}}\\\quad=\frac{-l-m+n}{\sqrt{3}}\\cosδ=\frac{al-am+an}{\sqrt{a^2+(-a)^2+a^2}}\\\quad=\frac{a(l-m+n)}{\sqrt{3a^2}}\\\quad=\frac{l-m+n}{\sqrt{3}}}$$

    L.H.S.
    = cos2α + cos2β + cos2γ + cos2δ
    = (l + m + n/√3)2 + (-l + m + n/√3)2 + (-l – m + n/√3)2 + (l – m + n/√3)2
    = 1/3 [(l + m + n)2 + (-l + m + n)2 + (-l – m + n)2 + (l – m + n)2]
    = 1/3 × 4(l2 + m2 + n2)
    = 1/3 × 4 – – – – – [∵ l2 + m2 + n2 = 1]
    = 4/3 = R.H.S. (Proved)

    5. যদি তিনটি পরস্পর লম্ব সরলরেখার  দিক কোসাইনসমূহ l1, m1, n1; l2, m2, n2 এবং l3, m3, n3 হয়, তবে দেখাও যে প্রদত্ত সরলরেখা তিনটি (l1 + l2 + l3), (m1 + m2 + m3), (n1 + n2 + n3) দিক সংখ্যাবিশিষ্ট সরলরেখার সঙ্গে সমান কোন উৎপন্ন করে।

    Solution:
    ধরি, প্রথম সরলরেখার দিক কোসাইনসমূহ l1, m1, n1
    দ্বিতীয় সরলরেখার দিক কোসাইনসমূহ l2, m2, n2
    এবং তৃতীয় সরলরেখার দিক কোসাইনসমূহ l3, m3, n3
    সরলরেখা তিনটি পরস্পর লম্ব ।
    ∴ l1l2 + m1m2 + n1n2 = 0
    l2l3 + m2m3 + n2n3 = 0
    ∴ l3l1 + m3m1 + n3n1 = 0
    প্রদত্ত সরলরেখা তিনটির দিক সংখ্যা (l1 + l2 + l3), (m1 + m2 + m3), (n1 + n2 + n3)
    আরও ধরি, প্রদত্ত সরলরেখাটি প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয় সরলরেখার সঙ্গে θ1, θ2 এবং θ3 কোণ উৎপন্ন করে।

    $$\large{cosθ_1\\=\frac{l_1(l_1+l_2+l_3)+m_1(m_1+m_2+m_3)+n_1(n_1+n_2+n_3)}{\sqrt{(l_1+l_2+l_3)^2+(m_1+m_2+m_3)^2+(n_1+n_2+n_3)^2}\\\quad\quad\quad[\sqrt{(l_1+l_2+l_3)^2+(m_1+m_2+m_3)^2+(n_1+n_2+n_3)^2}=k\quad(Let)]}\\=\frac{l_1^2+l_1l_2+l_3l_1)+m_1^2+m_1m_2+m_3m_1+n_1^2+n_1n_2+n_3n_1}{k}\\=\frac{(l_1^2+m_1^2+n_1^2)+(l_1l_2+m_1m_2+n_1n_2)+(l_3l_1+m_3m_1+n_3n_1)}{k}\\\\=\frac{1+0+0)}{k}=\frac{1}{k} }$$

    অনুরূপে পাওয়া যায়
    cosθ2 = 1/k
    cosθ3 = 1/k
    প্রদত্ত সরলরেখা তিনটি সরলরেখার সঙ্গে সমান কোন উৎপন্ন করে। (Proved)

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    6. A, B, C, D একটি সামান্তরিকের চারটি শীৰবিন্দু। যদি A, B এবং C-এর স্থানাঙ্ক যথাক্রমে (0, 0, 0), (3, -4, 4) এবং (7, 1, 4) হয়, তবে দিক্ অনুপাতের সাহায্যে D শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করো।

    Solution:
    ধরি D এর স্থানাঙ্ক (x, y, z)
    ∴ AB -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (3 – 0), ( -4 – 0), (4 – 0) বা 3, -4, 4
    CD -এর দিক্ অনুপাতসমূহ (x – 7), ( y – 1), (z – 4)
    ABCD একটি সামান্তরিক।
    ∴ CD = AB
    (x – 7) = 3 বা, x = 10
    (y – 1) = -4, বা, y = -3
    (z – 4) = 4 বা, z = 8
    Ans: D শীর্ষবিন্দুর স্থানাঙ্ক (10, -3, 8)

    7. মনে করো, P(-1, 0, 3) ও Q(2, 5, 1) দুটি প্রদত্ত বিন্দু এবং L সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ 6, 2, 3; তাহলে PL সরলরেখার ওপর L সরলরেখাংশের লম্ব অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য নির্ণয় করো।

    Solution:
    দুটি প্রদত্ত বিন্দু P(-1, 0, 3) ও Q(2, 5, 1)
    ∴ PQ এর দিক্ অনুপাতসমূহ – (2 + 1), (5 – 0), (1 – 3) বা, 3, 5, -2
    L সরলরেখার দিক্ অনুপাতসমূহ 6, 2, 3
    ∴ L সরলরেখার দিক্ কোসাইনসমূহ

    $$\large{\frac{6}{\sqrt{6^2+2^2+3^2}},\quad\frac{2}{\sqrt{6^2+2^2+3^2}},\quad\frac{3}{\sqrt{6^2+2^2+3^2}}\\⇒\frac{6}{\sqrt{36+4+9}},\quad\frac{2}{\sqrt{36+4+9}},\quad\frac{3}{\sqrt{36+4+9}}\\⇒\frac{6}{\sqrt{49}},\quad\frac{2}{\sqrt{49}},\quad\frac{3}{\sqrt{49}}\\⇒\frac{6}{7},\quad\frac{2}{7},\quad\frac{3}{7}}$$

    PL সরলরেখার ওপর L সরলরেখাংশের লম্ব অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য
    = 6/7×3 + 2/7×5 + 3/7×(-2)
    = 18/7 + 10/76/7
    = 18+10-6/7
    = 22/7 একক
    Ans: PL সরলরেখার ওপর L সরলরেখাংশের লম্ব অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য 22/7 একক

    Direction Cosines and Direction Ratios Class XII S N Dey দিক্ কোসাইন এবং দিক্ অনুপাত

    8. দেখাও যে, যদি দুটি সরলরেখার দিক কোসাইনগুলি al + bm + cn = 0 এবং pl2 + qm2 + rn2 = 0 দ্বারা প্রকাশ করা  যায়, তবে সরলরেখাদ্বয় পরস্পর লম্ব হলে a2(q+r) + b2 (r+p) + c2(p + q) = 0

    Solution:
    al + bm + cn = 0
    ∴ l = –bm + cn/a
    এবং m = –al + cn/b
    আবার pl2 + qm2 + rn2 = 0
    বা, p(-bm + cn/a)2 + qm2 + rn2 = 0
    বা, p×(b2m2 + 2bcmn + c2n2)/a2 + qm2 + rn2 = 0
    বা, pb2m2 + 2bcmnp + pc2n2 + a2qm2 + a2rn2 = 0
    বা, m2(pb2 + a2q) + 2bcmnp + n2(pc2 + a2r) = 0
    বা, (m/n)2(pb2 + a2q) + 2bcpm/n + pc2 + a2r = 0
    ∴ দ্বিঘাত সমীকরণের বীজদ্বয় m1/n1 এবং m2/n2 হলে,
    m1/n1 × m2/n2 = pc2 + a2r/pb2 + a2q
    m1m2/pc2 + a2r = n1n2/pb2 + a2q

    এবং pl2 + qm2 + rn2 = 0
    বা, pl2 + q(-al + cn/b)2 + rn2 = 0
    বা, pl2 + q × (a2l2 + 2acln + c2l2)/b2 + rn2 = 0
    বা, pl2b2 + qa2l2 + 2aclnq + c2ql2 + b2rn2 = 0
    বা, l2(pb2 + a2q) + 2aclnq + n2(qc2 + b2r) = 0
    বা, (l/n)2(pb2 + a2q) + 2bcpl/n + qc2 + b2r = 0
    ∴ দ্বিঘাত সমীকরণের বীজদ্বয় l1/n1 এবং l2/n2 হলে,
    l1/n1 × l2/n2 = qc2 + b2r/pb2 + a2q
    l1l2/qc2 + b2r = n1n2/pb2 + a2q
    l1l2/qc2 + b2r = m1m2/pc2 + a2r = n1n2/pb2 + a2q = k (ধরি)
    ∴ l1l2 = k(qc2 + b2r)
    m1m2 = k(pc2 + a2r)
    n1n2 = k(pb2 + c2r)
    সরলরেখাদ্বয় পরস্পর লম্ব হলে
    l1l2 + m1m2 + n1n2 = 0 হবে।
    বা, k(qc2 + b2r) + k(pc2 + a2r) + k(pb2 + a2q) = 0
    বা, k(qc2 + b2r + pc2 + a2r + pb2 + a2q) = 0
    বা, qc2 + b2r + pc2 + a2r + pb2 + a2q = 0
    বা, a2(q + r) + b2(r + p) + c2(p + q) = 0 (Proved)

error: Content is protected !!
Verified by MonsterInsights