tan(cos-1x) = sin(tan -12) হলে, x এর মান কত?
উচ্চতর গণিত দ্বিতীয় পত্রবিপরীত ত্রিকোণমিতিক ফাংশন ও ত্রিকোনমিতিক সমীকরননির্দিষ্ট ব্যবধিতে সমীকরণ সমাধান (Topic Practice)
সঠিক উত্তরঃ
A.
sqrt5/3
Another Explanation (5): প্রশ্ন: \(\tan(\cos^{-1} x) = \sin(\tan^{-1} 2)\) হলে, \(x\) এর মান কত?
সমাধান:
প্রথমে, বাম পাশে বিবেচনা করি \(\tan(\cos^{-1} x)\)।
ধরি, \(\theta = \cos^{-1} x\)।
অর্থাৎ, \(\cos \theta = x\) এবং \(\theta\) এর মান \(0 \leq \theta \leq \pi\)।
তাহলে, একটি রেকটাংগুলার ত্রিভুজে, \(\cos \theta = \frac{অধিকাংশের পাশ}{অধিকাংশের দৈর্ঘ্য}\)।
এখানে, যদি ধরি, ধনাত্মক মানের জন্য \(\sin \theta\) এর মান খুঁজে বের করি:
\[
\sin \theta = \sqrt{1 - \cos^2 \theta} = \sqrt{1 - x^2}
\]
এখন, \(\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}\):
\[
\tan(\cos^{-1} x) = \frac{\sqrt{1 - x^2}}{x}
\]
বাম পাশে মান:
\[
\frac{\sqrt{1 - x^2}}{x}
\]
আবার, ডান পাশে বিবেচনা করি \(\sin(\tan^{-1} 2)\)।
ধরি, \(\phi = \tan^{-1} 2\)।
অর্থাৎ, \(\tan \phi = 2\)।
একটি রেকটাংগুলার ত্রিভুজে, যেখানে, বিপরীত পাশ = 2, সাধারণ পাশ = 1।
তাহলে, হাইপোটেনিউজের মান:
\[
\text{Hypotenuse} = \sqrt{(2)^2 + (1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5}
\]
অতএব, \(\sin \phi = \frac{\text{বিপরীত পাশ}}{\হাইপোটেনিউজ} = \frac{2}{\sqrt{5}}\)
সুতরাং, সমীকরণটি হয়:
\[
\frac{\sqrt{1 - x^2}}{x} = \frac{2}{\sqrt{5}}
\]
এখন, সমীকরণ থেকে \(x\) এর মান খুঁজে বের করি:
\[
\sqrt{1 - x^2} = \frac{2x}{\sqrt{5}}
\]
উভয় পাশে স্কোয়ার করি:
\[
1 - x^2 = \frac{4x^2}{5}
\]
এখন, সমীকরণ সাজাই:
\[
1 = x^2 + \frac{4x^2}{5} = \frac{5x^2 + 4x^2}{5} = \frac{9x^2}{5}
\]
অতএব,
\[
9x^2 = 5
\]
\[
x^2 = \frac{5}{9}
\]
অতএব,
\[
x = \pm \frac{\sqrt{5}}{3}
\]
ধরা হয়, \(\cos^{-1} x\) এর জন্য \(\theta\) এর মান \(0 \leq \theta \leq \pi\), যেখানে \(\cos \theta = x\)।
যেহেতু \(\cos \theta\) এর মান \([-1, 1]\), এবং \(\tan^{-1} 2\) এর মান \(0 < \phi < \frac{\pi}{2}\), তখন, সমীকরণে \(x\) এর মান ধনাত্মক হওয়া উচিত।
তাই, সঠিক মান:
\[
x = \frac{\sqrt{5}}{3}
\]
উত্তর: \(\boxed{\frac{\sqrt{5}}{3}}\)