যদি x⁴ – x² + 1 = 0 হয়, তবে, x³ + 1/x³ = কত?
সঠিক উত্তর
ঘ০
ব্যাখ্যা
প্রশ্নটা x এর মান বের না করেই বীজগণিতের সূত্র দিয়ে রাশির মান বের করা যাচাই করছে। কৌশল হলো সমীকরণকে x এর বর্গ দিয়ে ভাগ করা।
সুবিধার জন্য ১ কে x দিয়ে ভাগ করা রাশিটিকে y বলি, তাহলে x গুণ y সমান ১। সমীকরণটিকে x এর বর্গ দিয়ে ভাগ করলে পাই x এর বর্গ বিয়োগ ১ যোগ y এর বর্গ সমান শূন্য, অর্থাৎ x এর বর্গ যোগ y এর বর্গ সমান ১।
এখন x এর ঘন যোগ y এর ঘন সমান x যোগ y, গুণ x এর বর্গ বিয়োগ xy যোগ y এর বর্গ। দ্বিতীয় বন্ধনীতে x এর বর্গ যোগ y এর বর্গ হলো ১, আর xy হলো ১; তাই বন্ধনীর মান শূন্য। ফলে পুরো রাশির মান শূন্য।
আরেক পথ: সমীকরণটিকে x এর বর্গ যোগ ১ দিয়ে গুণ করলে x এর ষষ্ঠ ঘাত যোগ ১ সমান শূন্য হয়, সেখান থেকেও একই উত্তর আসে। ফাঁদ হলো x এর বর্গ যোগ y এর বর্গ সমান ১ পেয়ে সেটাকেই উত্তর ধরা; প্রশ্ন চেয়েছে ঘনের যোগফল।
- x⁴ − x² + ১ = ০
- x² দিয়ে ভাগ: x² − ১ + ১/x² = ০ ⇒ x² + ১/x² = ১
- x³ + ১/x³ = (x + ১/x)(x² − x · ১/x + ১/x²)
- = (x + ১/x)(x² + ১/x² − ১)
- = (x + ১/x)(১ − ১) = ০
স্টেপ বাই স্টেপ শিখুন
৪/৪- সমীকরণকে x² দিয়ে ভাগ করি।
- পাই x² + ১/x² = ১।
- ঘনের সূত্রে বন্ধনীর ভেতরে আসে x² + ১/x² − ১।
- বন্ধনী = ১ − ১ = ০, তাই পুরো রাশি ০।
ক. ৩: ৩ হলো (x + ১/x)² এর মান (x² + ১/x² + ২ = ৩), ঘনের যোগফল নয়।
খ. ২: x = ১ হলে x³ + ১/x³ = ২ হতো, কিন্তু x = ১ সমীকরণ মানে না (১ − ১ + ১ = ১)।
গ. ১: ১ হলো x² + ১/x² এর মান; প্রশ্ন চেয়েছে x³ + ১/x³।
x⁴ − x² + ১ = ০ কে (x² + ১) দিয়ে গুণ করলে x⁶ = −১; তখন x³ + ১/x³ = (x⁶ + ১)/x³ = ০।
বন্ধনীতে শূন্য এলে বাইরের গুণ যা-ই হোক, ফল শূন্য।