অষ্টম শ্রেণি গণিত অধ্যায় ৪ বীজগাণিতিক সূত্রাবলি ও প্রয়োগ অনুশীলন ৪.৩ সম্পূর্ণ সমাধান

বীজগণিতের চতুর্থ অধ্যায়ের শেষ এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অংশ হলো গরিষ্ঠ সাধারণ গুণনীয়ক (গ.সা.গু) এবং লঘিষ্ঠ সাধারণ গুণিতক (ল.সা.গু)। উৎপাদকে বিশ্লেষণের জ্ঞান কাজে লাগিয়ে কীভাবে একাধিক রাশির মধ্যে সাধারণ বা কমন অংশ খুঁজে বের করতে হয়, তা এই অধ্যায়ে আলোচনা করা হয়েছে। নিচের গাইডে আমরা পাঠ্যবইয়ের পৃষ্ঠা ৭০ ও ৭১-এর একক কাজ থেকে শুরু করে অনুশীলনী ৪.৪-এর বহুনির্বাচনী ও সৃজনশীল প্রশ্নসহ (১-২০) সবকটি অংকের নির্ভুল সমাধান দিয়েছি। প্রতিটি অংকের লজিক বা যুক্তি সাইড নোটে সহজ করে বুঝিয়ে দেওয়া হয়েছে। চলো, সমাধানগুলো দেখে নেওয়া যাক।
📌 সূচিপত্র: যে সমাধানে যেতে চান ক্লিক করুন
পৃষ্ঠা ৭০ এর কাজ
১. 15a3b2c4, 25a2b4c3 এবং 20a4b3c2
সমাধান:
সাংখ্যিক সহগগুলোর গ.সা.গু.:
- 15, 25 এবং 20 এর গ.সা.গু. হলো 5।
- (কারণ 5 দিয়েই তিনটি সংখ্যাকেই ভাগ করা যায়)
বীজগাণিতিক প্রতীকগুলোর গ.সা.গু.:
- a3, a2, a4 এর মধ্যে সর্বনিম্ন ঘাত হলো: a2
- b2, b4, b3 এর মধ্যে সর্বনিম্ন ঘাত হলো: b2
- c4, c3, c2 এর মধ্যে সর্বনিম্ন ঘাত হলো: c2
সুতরাং, নির্ণেয় গ.সা.গু. = 5a2b2c2
উত্তর: 5a2b2c2
২. (x + 2)2, (x2 + 2x) এবং (x2 + 5x + 6)
সমাধান:
১ম রাশি: (x + 2)2
= (x + 2)(x + 2)
২য় রাশি: x2 + 2x
= x(x + 2) [x কমন নিয়ে]
৩য় রাশি: x2 + 5x + 6
= x2 + 3x + 2x + 6
= x(x + 3) + 2(x + 3)
= (x + 3)(x + 2)
সাধারণ উৎপাদক নির্ণয়:
তিনটি রাশিতেই বিদ্যমান সাধারণ উৎপাদকটি হলো: (x + 2)
উত্তর: (x + 2)
৩. 6a2 + 3ab, 2a3 + 5a2 - 12a এবং a4 - 8a
সমাধান:
১ম রাশি: 6a2 + 3ab
= 3a(2a + b) [3a কমন নিয়ে]
২য় রাশি: 2a3 + 5a2 - 12a
= a(2a2 + 5a - 12) [প্রথমে a কমন]
= a(2a2 + 8a - 3a - 12)
= a { 2a(a + 4) - 3(a + 4) }
= a(a + 4)(2a - 3)
৩য় রাশি: a4 - 8a
= a(a3 - 8)
= a(a3 - 23) [ঘনফলের বিয়োগ সূত্র]
= a(a - 2)(a2 + 2a + 4)
সাধারণ উৎপাদক নির্ণয়:
রাশিগুলোর উৎপাদক বিশ্লেষণ করে দেখি:
- ১ম রাশিতে আছে: 3, a, (2a + b)
- ২য় রাশিতে আছে: a, (a + 4), (2a - 3)
- ৩য় রাশিতে আছে: a, (a - 2), (a2 + 2a + 4)
লক্ষ্য করলে দেখা যায়, তিনটি রাশিতেই একমাত্র সাধারণ (Common) উৎপাদক হলো a।
উত্তর: a
পৃষ্ঠা ৭১ এর কাজ
১. 5x3y, 10x2y, 20x4y2
সমাধান:
১ম রাশি = 5x3y
২য় রাশি = 10x2y
৩য় রাশি = 20x4y2
ধাপ ১: সংখ্যার ল.সা.গু.
৫, ১০ ও ২০ এর ল.সা.গু. = ২০
ধাপ ২: চলকের সর্বোচ্চ ঘাত
- x এর সর্বোচ্চ ঘাত = x4 (৩য় রাশিতে আছে)
- y এর সর্বোচ্চ ঘাত = y2 (৩য় রাশিতে আছে)
সুতরাং, নির্ণেয় ল.সা.গু. = 20x4y2
উত্তর: 20x4y2
২. x2 - y2, 2(x + y), 2x2y + 2xy2
সমাধান:
১ম রাশি = x2 - y2 = (x + y)(x - y)
২য় রাশি = 2(x + y)
৩য় রাশি = 2x2y + 2xy2 = 2xy(x + y) [2xy কমন নিয়ে]
• সংখ্যা ও একপদ: 2 এবং xy → 2xy
• সাধারণ উৎপাদক: (x + y)
• অবশিষ্ট উৎপাদক: (x - y)
সুতরাং, নির্ণেয় ল.সা.গু. = 2xy(x + y)(x - y)
= 2xy(x2 - y2)
উত্তর: 2xy(x2 - y2)
৩. a3 - 1, a3 + 1, a4 + a2 + 1
সমাধান:
১ম রাশি: a3 - 1 = (a - 1)(a2 + a + 1)
২য় রাশি: a3 + 1 = (a + 1)(a2 - a + 1)
৩য় রাশি: a4 + a2 + 1
= (a2)2 + 2a2·1 + 12 - a2 [সূত্র মেলানোর জন্য a2 যোগ ও বিয়োগ]
= (a2 + 1)2 - a2
= (a2 + 1 + a)(a2 + 1 - a)
= (a2 + a + 1)(a2 - a + 1)
সবগুলো উৎপাদক নিতে হবে:
= (a - 1)(a + 1)(a2 + a + 1)(a2 - a + 1)
আমরা উৎপাদকগুলোকে জোড়ায় জোড়ায় সাজাই:
= (a - 1)(a2 + a + 1) × (a + 1)(a2 - a + 1)
= (a3 - 1) × (a3 + 1)
= (a3)2 - 12
= a6 - 1
উত্তর: a6 - 1
অনুশীলনী ৪.৪ এর ১ থেকে ৭ নম্বর প্রশ্নের সমাধান
১. (3x - 5)(5 + 3x) কে দুইটি রাশির বর্গের অন্তররূপে প্রকাশ করলে নিচের কোনটি সঠিক?
সমাধান:
(3x - 5)(5 + 3x)
= (3x - 5)(3x + 5) [সাজিয়ে লিখে]
= (3x)2 - (5)2 [(a-b)(a+b) = a2-b2 সূত্র]
= 9x2 - 25
সঠিক উত্তর: (ঘ) 9x2 - 25
নিচের তথ্যের আলোকে (২-৪) নম্বর প্রশ্নের উত্তর দাও:
x2 - √3x + 1 = 0
২. x + 1/x এর মান নিচের কোনটি?
সমাধান:
দেওয়া আছে, x2 - √3x + 1 = 0
বা, x2 + 1 = √3x
বা, (x2 + 1)/x = √3 [উভয় পক্ষকে x দ্বারা ভাগ করে]
বা, x + 1/x = √3
সঠিক উত্তর: (খ) √3
৩. x2 + 1/x2 এর মান নিচের কোনটি?
সমাধান:
আমরা জানি, a2 + b2 = (a + b)2 - 2ab
সুতরাং, x2 + 1/x2 = (x + 1/x)2 - 2 · x · 1/x
= (√3)2 - 2 [২নং হতে মান বসিয়ে]
= 3 - 2
= 1
সঠিক উত্তর: (ক) 1
৪. x3 + 1/x3 এর মান নিচের কোনটি?
সমাধান:
সূত্র: a3 + b3 = (a + b)3 - 3ab(a + b)
সুতরাং, x3 + 1/x3 = (x + 1/x)3 - 3 · x · 1/x (x + 1/x)
= (√3)3 - 3(√3)
= 3√3 - 3√3
= 0
সঠিক উত্তর: (ঘ) 0
৫. x2 - x - 30 এর উৎপাদকে বিশ্লেষিত রূপ নিচের কোনটি?
সমাধান:
মিডল টার্ম: 30 কে ভেঙে 1 বানাতে হবে (6 × 5 = 30)।
= x2 - 6x + 5x - 30
= x(x - 6) + 5(x - 6)
= (x - 6)(x + 5)
সঠিক উত্তর: (গ) (x - 6)(x + 5)
৬. বীজগণিতের সূত্রাবলি সংক্রান্ত নিচের তথ্যগুলো লক্ষ্য কর:
- x3 - y3 = (x - y)(x2 + xy + y2) — সঠিক
- ab = {(a+b)/2}2 - {(a-b)/2}2 — সঠিক
- x3 + y3 = (x + y)3 + 3xy(x + y) — ভুল (সঠিক সূত্র: -3xy হবে)
সঠিক উত্তর: (ক) i ও ii
৭. x + 1/x = 2 হলে, নিচের প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও:
(১) (x - 1/x)2 এর মান কত?
আমরা জানি, (a - b)2 = (a + b)2 - 4ab
= (2)2 - 4 · 1
= 4 - 4 = 0
সঠিক উত্তর: (ক) 0
(২) x3 + 1/x3 এর মান কত?
= (x + 1/x)3 - 3(x + 1/x)
= (2)3 - 3(2)
= 8 - 6 = 2
সঠিক উত্তর: (খ) 2
(৩) x4 + 1/x4 এর মান কত?
= (x2 + 1/x2)2 - 2
প্রথমে x2 + 1/x2 = (2)2 - 2 = 2
তাহলে, (2)2 - 2 = 4 - 2 = 2
সঠিক উত্তর: (ঘ) 2
গ.সা.গু. নির্ণয় (প্রশ্ন ৮ থেকে ১৩)
৮. 36a2b2c4d5, 54a5c2d4 এবং 90a4b3c2
সমাধান:
১ম ধাপ: সংখ্যার গ.সা.গু.
৩৬, ৫৪ এবং ৯০ এর গ.সা.গু. = ১৮
২য় ধাপ: চলকের গ.সা.গু.
- a এর সর্বনিম্ন ঘাত: a2
- b সব রাশিতে নেই, তাই বাদ।
- c এর সর্বনিম্ন ঘাত: c2
- d সব রাশিতে নেই, তাই বাদ।
নির্ণেয় গ.সা.গু. = 18a2c2
৯. 20x3y2a3b4, 15x4y3a4b3 এবং 35x2y4a3b2
সমাধান:
২০, ১৫ এবং ৩৫ এর গ.সা.গু. = ৫
x এর সর্বনিম্ন ঘাত = x2
y এর সর্বনিম্ন ঘাত = y2
a এর সর্বনিম্ন ঘাত = a3
b এর সর্বনিম্ন ঘাত = b2
নির্ণেয় গ.সা.গু. = 5x2y2a3b2
১০. x2 - 3x, x2 - 9 এবং x2 - 4x + 3
১ম রাশি: x2 - 3x = x(x - 3)
২য় রাশি: x2 - 9 = x2 - 32 = (x + 3)(x - 3)
৩য় রাশি: x2 - 4x + 3
= x2 - 3x - x + 3
= x(x - 3) - 1(x - 3)
= (x - 3)(x - 1)
তিনটি রাশিতেই সাধারণ উৎপাদক (x - 3)।
নির্ণেয় গ.সা.গু. = (x - 3)
১১. 18(x + y)3, 24(x + y)2 এবং 32(x2 - y2)
১ম রাশি: 18(x + y)3 = 2×3×3 × (x+y)(x+y)(x+y)
২য় রাশি: 24(x + y)2 = 2×2×2×3 × (x+y)(x+y)
৩য় রাশি: 32(x2 - y2) = 2×2×2×2×2 × (x+y)(x-y)
সংখ্যার গ.সা.গু.: ১৮, ২৪, ৩২ এর গ.সা.গু. = ২
বীজগাণিতিক রাশির গ.সা.গু.: সবার মধ্যে কমন আছে (x + y)
নির্ণেয় গ.সা.গু. = 2(x + y)
১২. a2b(a3 - b3), a2b2(a4 + a2b2 + b4) এবং a3b2 + a2b3 + ab4
১ম রাশি: a2b(a - b)(a2 + ab + b2)
২য় রাশি: a2b2 { (a2 + b2)2 - a2b2 }
= a2b2 (a2 + b2 + ab)(a2 + b2 - ab)
= a2b2 (a2 + ab + b2)(a2 - ab + b2)
৩য় রাশি: ab2(a2 + ab + b2) [ab2 কমন নিয়ে]
কমন অংশ:
- সহগ: a2b, a2b2, ab2 এর গ.সা.গু. = ab
- রাশি: (a2 + ab + b2)
নির্ণেয় গ.সা.গু. = ab(a2 + ab + b2)
১৩. a3 - 3a2 - 10a, a3 + 6a2 + 8a এবং a4 - 5a3 - 14a2
১ম রাশি: a(a2 - 3a - 10)
= a(a - 5)(a + 2) [মিডল টার্ম করে]
২য় রাশি: a(a2 + 6a + 8)
= a(a + 4)(a + 2)
৩য় রাশি: a2(a2 - 5a - 14)
= a2(a - 7)(a + 2)
সবার মধ্যে কমন উৎপাদক হলো: a এবং (a + 2)
নির্ণেয় গ.সা.গু. = a(a + 2)
ল.সা.গু. নির্ণয় (প্রশ্ন ১৪ থেকে ১৯ এর সমাধান)
১৪. a5b2c, ab3c2 এবং a7b4c3
সমাধান:
- a এর সর্বোচ্চ ঘাত: a7
- b এর সর্বোচ্চ ঘাত: b4
- c এর সর্বোচ্চ ঘাত: c3
নির্ণেয় ল.সা.গু. = a7b4c3
১৫. 5a2b3c2, 10ab2c3 এবং 15ab3c
সমাধান:
১ম ধাপ: সংখ্যার ল.সা.গু.
৫, ১০ এবং ১৫ এর ল.সা.গু. = ৩০
২য় ধাপ: চলকের সর্বোচ্চ ঘাত
- a এর সর্বোচ্চ ঘাত: a2
- b এর সর্বোচ্চ ঘাত: b3
- c এর সর্বোচ্চ ঘাত: c3
নির্ণেয় ল.সা.গু. = 30a2b3c3
১৬. 3x3y2, 4xy3z, 5x4y2z2 এবং 12xy4z2
সমাধান:
১ম ধাপ: সংখ্যার ল.সা.গু.
৩, ৪, ৫ এবং ১২ এর ল.সা.গু. = ৬০
২য় ধাপ: চলকের সর্বোচ্চ ঘাত
- x এর সর্বোচ্চ ঘাত: x4
- y এর সর্বোচ্চ ঘাত: y4
- z এর সর্বোচ্চ ঘাত: z2
নির্ণেয় ল.সা.গু. = 60x4y4z2
১৭. x2 - 4, x2 + 4x + 4 এবং x3 - 8
১ম রাশি: x2 - 4 = x2 - 22 = (x + 2)(x - 2)
২য় রাশি: x2 + 4x + 4 = (x + 2)2 = (x + 2)(x + 2)
৩য় রাশি: x3 - 8 = x3 - 23 = (x - 2)(x2 + 2x + 4)
এখানে (x+2) এর সর্বোচ্চ ঘাত ২, (x-2) এর ১ এবং (x2+2x+4) এর ১।
নির্ণেয় ল.সা.গু. = (x + 2)2 (x - 2) (x2 + 2x + 4)
= (x + 2)2 (x3 - 8)
উত্তর: (x + 2)2 (x3 - 8)
১৮. 6x2 - x - 1, 3x2 + 7x + 2 এবং 2x2 + 3x - 2
১ম রাশি: 6x2 - x - 1
= 6x2 - 3x + 2x - 1
= 3x(2x - 1) + 1(2x - 1)
= (2x - 1)(3x + 1)
২য় রাশি: 3x2 + 7x + 2
= 3x2 + 6x + x + 2
= 3x(x + 2) + 1(x + 2)
= (x + 2)(3x + 1)
৩য় রাশি: 2x2 + 3x - 2
= 2x2 + 4x - x - 2
= 2x(x + 2) - 1(x + 2)
= (x + 2)(2x - 1)
সুতরাং, সব উৎপাদকগুলো হলো: (2x - 1), (3x + 1) এবং (x + 2)।
নির্ণেয় ল.সা.গু. = (2x - 1)(3x + 1)(x + 2)
১৯. a3 + b3, (a + b)3, (a2 - b2)2 এবং (a2 - ab + b2)2
১ম রাশি: a3 + b3 = (a + b)(a2 - ab + b2)
২য় রাশি: (a + b)3
৩য় রাশি: (a2 - b2)2 = { (a + b)(a - b) }2 = (a + b)2(a - b)2
৪র্থ রাশি: (a2 - ab + b2)2
• (a + b) এর সর্বোচ্চ ঘাত = 3
• (a - b) এর সর্বোচ্চ ঘাত = 2
• (a2 - ab + b2) এর সর্বোচ্চ ঘাত = 2
সুতরাং, নির্ণেয় ল.সা.গু. = (a + b)3 (a - b)2 (a2 - ab + b2)2
উত্তর: (a + b)3 (a - b)2 (a2 - ab + b2)2
সৃজনশীল প্রশ্ন ৬ এবং ৭ এর সমাধান
সৃজনশীল প্রশ্ন ৬:
P = 3x2 - 5x + 2, Q = 3x2 - 16x - 12 এবং R = 3x2 - x - 2 তিনটি বীজগাণিতিক রাশি।
(ক) P কে উৎপাদকে বিশ্লেষণ করো।
সমাধান:
দেওয়া আছে, P = 3x2 - 5x + 2
= 3x2 - 3x - 2x + 2
= 3x(x - 1) - 2(x - 1)
= (x - 1)(3x - 2)
উত্তর: (x - 1)(3x - 2)
(খ) P = 0 এবং x ≠ 0 হলে, 9x2 + 4/x2 এর মান নির্ণয় করো।
সমাধান:
দেওয়া আছে, P = 3x2 - 5x + 2 = 0
বা, 3x2 + 2 = 5x
বা, (3x2 + 2)/x = 5 [উভয় পক্ষকে x দ্বারা ভাগ করে]
বা, 3x + 2/x = 5
প্রদত্ত রাশি: 9x2 + 4/x2
= (3x)2 + (2/x)2
= (3x + 2/x)2 - 2 · (3x) · (2/x) [a2+b2=(a+b)2-2ab]
= (5)2 - 12 [x কাটা এবং মান বসিয়ে]
= 25 - 12
= 13
উত্তর: 13
(গ) Q ও R এর ল.সা.গু. নির্ণয় করো।
সমাধান:
১ম রাশি (Q): 3x2 - 16x - 12
= 3x2 - 18x + 2x - 12
= 3x(x - 6) + 2(x - 6)
= (x - 6)(3x + 2)
২য় রাশি (R): 3x2 - x - 2
= 3x2 - 3x + 2x - 2
= 3x(x - 1) + 2(x - 1)
= (x - 1)(3x + 2)
সুতরাং, নির্ণেয় ল.সা.গু. = (x - 1)(x - 6)(3x + 2)
উত্তর: (x - 1)(x - 6)(3x + 2)
সৃজনশীল প্রশ্ন ৭:
a - 1/a = 3 হলে-
(ক) (a + 1/a)2 এর মান নির্ণয় করো।
সমাধান:
আমরা জানি, (a + b)2 = (a - b)2 + 4ab
সুতরাং, (a + 1/a)2 = (a - 1/a)2 + 4 · a · 1/a
= (3)2 + 4 [a কাটা এবং মান বসিয়ে]
= 9 + 4
= 13
উত্তর: 13
(খ) প্রমাণ করো যে, a4 = 119 - 1/a4
সমাধান:
দেওয়া আছে, a - 1/a = 3
বা, (a - 1/a)2 = 32 [বর্গ করে]
বা, a2 - 2 + 1/a2 = 9
বা, a2 + 1/a2 = 9 + 2 = 11
পুনরায় বর্গ করে পাই:
(a2 + 1/a2)2 = (11)2
বা, (a2)2 + 2 · a2 · 1/a2 + (1/a2)2 = 121
বা, a4 + 2 + 1/a4 = 121
বা, a4 + 1/a4 = 121 - 2
বা, a4 + 1/a4 = 119
বা, a4 = 119 - 1/a4
(প্রমাণিত)
(গ) a5 - 1/a5 এর মান নির্ণয় করো।
সমাধান:
আমরা (খ) হতে পাই, a2 + 1/a2 = 11
এখন, a3 - 1/a3 = (a - 1/a)3 + 3 · a · 1/a (a - 1/a)
= 33 + 3 · 3
= 27 + 9 = 36
এখন, (a3 - 1/a3) × (a2 + 1/a2) গুণ করি:
36 × 11 = 396
বা, a3(a2 + 1/a2) - 1/a3(a2 + 1/a2) = 396
বা, a5 + a - 1/a - 1/a5 = 396
বা, (a5 - 1/a5) + (a - 1/a) = 396
বা, (a5 - 1/a5) + 3 = 396 [মান বসিয়ে]
বা, a5 - 1/a5 = 396 - 3
বা, a5 - 1/a5 = 393
উত্তর: 393
প্রশ্ন ৮ (ক - ঙ) এর বিস্তারিত সমাধান
৮ (ক) a + b = 10 এবং a - b = 6 হলে, a2 + b2 এর মান নির্ণয় করো।
সমাধান:
আমরা জানি,
a2 + b2 = { (a + b)2 + (a - b)2 } / 2
= { (10)2 + (6)2 } / 2 [মান বসিয়ে]
= (100 + 36) / 2
= 136 / 2
= 68
উত্তর: 68
৮ (খ) x2 + 6x + 8 কে দুইটি রাশির বর্গের অন্তররূপে প্রকাশ করো।
সমাধান:
x2 + 6x + 8
= x2 + 2 · x · 3 + 32 - 1 [32=9, কিন্তু আছে 8, তাই 1 বিয়োগ]
= (x + 3)2 - 1
= (x + 3)2 - (1)2
উত্তর: (x + 3)2 - (1)2
৮ (গ) a + 1/a = 3 হলে, a3 + 1/a3 এর মান নির্ণয় করো।
সমাধান:
প্রদত্ত রাশি = a3 + 1/a3
= (a + 1/a)3 - 3 · a · 1/a (a + 1/a) [মান নির্ণয়ের সূত্র]
= (3)3 - 3(3) [মান বসিয়ে]
= 27 - 9
= 18
উত্তর: 18
৮ (ঘ) 2x2 - 9x - 35 কে উৎপাদকে বিশ্লেষণ করো।
সমাধান:
= 2x2 - 14x + 5x - 35
= 2x(x - 7) + 5(x - 7)
= (x - 7)(2x + 5)
উত্তর: (x - 7)(2x + 5)
৮ (ঙ) x2 - 3x ও x2 - 9 এর গ.সা.গু. নির্ণয় করো।
সমাধান:
১ম রাশি: x2 - 3x = x(x - 3)
২য় রাশি: x2 - 9 = x2 - 32 = (x + 3)(x - 3)
উভয় রাশিতে সাধারণ উৎপাদক (Common Factor) হলো: (x - 3)
উত্তর: (x - 3)
