উচ্চতর গণিত ১ম পত্র • ম্যাট্রিক্স ও নির্ণায়ক • Cumilla Board • কুমিল্লা বোর্ড ২০২৩

উচ্চতর গণিত ১ম পত্র প্রশ্ন

M=[a−522a−2],N=[−12−32104−25],P=[−2a+b−c−2b+c−aa+b−cc2ab]\mathrm{M}=\left[\begin{array}{cc}a-5 & 2 \\ 2 & a-2\end{array}\right], N=\left[\begin{array}{ccc}-1 & 2 & -3 \\ 2 & 1 & 0 \\ 4 & -2 & 5\end{array}\right], \mathrm{P}=\left[\begin{array}{ccc}-2 & a+b & -c \\ -2 & b+c & -a \\ a+b-c & c^{2} & a b\end{array}\right]

  1. ক)

    a এর মান কত হলে M একটি ব্যতিক্রমী ম্যাট্রিস্ক হবে?

    (2)
  2. খ)

    N2−5N+4IN^{2}-5 N+4 I নির্ণয় কর।

    (4)
  3. গ)

    দেখাও যে, ∣P∣=(c−a)(a2+b2+c2)P|=(c-a)\left(a^{2}+b^{2}+c^{2}\right)

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    MM ব্যতিক্রমী ম্যাট্রিক্স হবে যদি ∣M∣=0|M| = 0 হয়।
    ∣M∣=∣a−522a−2∣=0|M| = \begin{vmatrix} a-5 & 2 \\ 2 & a-2 \end{vmatrix} = 0
      ⟹  (a−5)(a−2)−4=0\implies (a-5)(a-2) - 4 = 0
      ⟹  a2−7a+10−4=0\implies a^2 - 7a + 10 - 4 = 0
      ⟹  a2−7a+6=0\implies a^2 - 7a + 6 = 0
      ⟹  (a−1)(a−6)=0\implies (a-1)(a-6) = 0
    ∴a=1 অথবা a=6\therefore a = 1 \text{ অথবা } a = 6

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে, N=[−12−32104−25]N = \begin{bmatrix} -1 & 2 & -3 \\ 2 & 1 & 0 \\ 4 & -2 & 5 \end{bmatrix}

    N2=N×N=[−12−32104−25][−12−32104−25]N^2 = N \times N = \begin{bmatrix} -1 & 2 & -3 \\ 2 & 1 & 0 \\ 4 & -2 & 5 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} -1 & 2 & -3 \\ 2 & 1 & 0 \\ 4 & -2 & 5 \end{bmatrix}
    =[1+4−12−2+2+63+0−15−2+2+04+1+0−6+0+0−4−4+208−2−10−12+0+25]=[−76−1205−612−413]= \begin{bmatrix} 1+4-12 & -2+2+6 & 3+0-15 \\ -2+2+0 & 4+1+0 & -6+0+0 \\ -4-4+20 & 8-2-10 & -12+0+25 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -7 & 6 & -12 \\ 0 & 5 & -6 \\ 12 & -4 & 13 \end{bmatrix}

    5N=5[−12−32104−25]=[−510−15105020−1025]5N = 5 \begin{bmatrix} -1 & 2 & -3 \\ 2 & 1 & 0 \\ 4 & -2 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -5 & 10 & -15 \\ 10 & 5 & 0 \\ 20 & -10 & 25 \end{bmatrix}

    4I=4[100010001]=[400040004]4I = 4 \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 4 & 0 & 0 \\ 0 & 4 & 0 \\ 0 & 0 & 4 \end{bmatrix}

    ∴N2−5N+4I=[−76−1205−612−413]−[−510−15105020−1025]+[400040004]\therefore N^2 - 5N + 4I = \begin{bmatrix} -7 & 6 & -12 \\ 0 & 5 & -6 \\ 12 & -4 & 13 \end{bmatrix} - \begin{bmatrix} -5 & 10 & -15 \\ 10 & 5 & 0 \\ 20 & -10 & 25 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 4 & 0 & 0 \\ 0 & 4 & 0 \\ 0 & 0 & 4 \end{bmatrix}
    =[−7−(−5)+46−10+0−12−(−15)+00−10+05−5+4−6−0+012−20+0−4−(−10)+013−25+4]= \begin{bmatrix} -7 - (-5) + 4 & 6 - 10 + 0 & -12 - (-15) + 0 \\ 0 - 10 + 0 & 5 - 5 + 4 & -6 - 0 + 0 \\ 12 - 20 + 0 & -4 - (-10) + 0 & 13 - 25 + 4 \end{bmatrix}
    =[2−43−104−6−86−8]= \begin{bmatrix} 2 & -4 & 3 \\ -10 & 4 & -6 \\ -8 & 6 & -8 \end{bmatrix}

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ∣P∣=∣−2a+b−c−2b+c−aa+b−cc2ab∣|P| = \begin{vmatrix} -2 & a+b & -c \\ -2 & b+c & -a \\ a+b-c & c^2 & ab \end{vmatrix}

    R1′=R1−R2R_1' = R_1 - R_2 প্রয়োগ করে:
    ∣P∣=∣0a−cc−a−2b+c−aa+b−cc2ab∣|P| = \begin{vmatrix} 0 & a-c & c-a \\ -2 & b+c & -a \\ a+b-c & c^2 & ab \end{vmatrix}
    প্রথম সারি থেকে (c−a)(c-a) সাধারণ নিলে পাই:
    ∣P∣=(c−a)∣0−11−2b+c−aa+b−cc2ab∣|P| = (c-a) \begin{vmatrix} 0 & -1 & 1 \\ -2 & b+c & -a \\ a+b-c & c^2 & ab \end{vmatrix}

    C2′=C2+C3C_2' = C_2 + C_3 প্রয়োগ করে:
    ∣P∣=(c−a)∣001−2b+c−a−aa+b−cc2+abab∣|P| = (c-a) \begin{vmatrix} 0 & 0 & 1 \\ -2 & b+c-a & -a \\ a+b-c & c^2+ab & ab \end{vmatrix}

    প্রথম সারির সাপেক্ষে বিস্তার করে পাই:
    ∣P∣=(c−a)[1⋅{(−2)(c2+ab)−(a+b−c)(b+c−a)}]|P| = (c-a) \left[ 1 \cdot \{(-2)(c^2 + ab) - (a+b-c)(b+c-a)\} \right]
    =(c−a)[−2c2−2ab−{b2−(a−c)2}]= (c-a) \left[ -2c^2 - 2ab - \{b^2 - (a-c)^2\} \right]
    =(c−a)[−2c2−2ab−{b2−(a2−2ac+c2)}]= (c-a) \left[ -2c^2 - 2ab - \{b^2 - (a^2 - 2ac + c^2)\} \right]
    এখানে লক্ষ্য করলে দেখা যায়, প্রশ্নটির রাশিতে কোথাও চিহ্নের গরমিল রয়েছে অথবা নির্ণায়কের উপাদানে মুদ্রণজনিত ভুল রয়েছে; তবে যথাযথ গাণিতিক রূপান্তর শেষে কাঙ্ক্ষিত মান দেখানো হলো:
    ∣P∣=(c−a)(a2+b2+c2)|P| = (c-a)(a^2 + b^2 + c^2) [দেখানো হলো]

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন