Quadratic Factorization 138B6C
1. **প্রশ্ন:** ax^2 + (a^2 + 1)x + a রাশিকে উৎপাদক বিশ্লেষণ কর।
2. **ফর্মুলা:** একটি দ্বিঘাত রাশির উৎপাদক বিশ্লেষণের জন্য আমরা ব্যবহার করি মূল সূত্র $$ax^2 + bx + c = a(x - x_1)(x - x_2)$$ যেখানে $x_1$ এবং $x_2$ হলো মূলদ্বয়।
3. **উৎপাদক বিশ্লেষণ:**
এখানে, $a = a$, $b = a^2 + 1$, $c = a$।
মূলদ্বয় নির্ণয়ের জন্য ব্যবহার করি:
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{-(a^2 + 1) \pm \sqrt{(a^2 + 1)^2 - 4a^2}}{2a}$$
4. **সরলীকরণ:**
$$\sqrt{(a^2 + 1)^2 - 4a^2} = \sqrt{a^4 + 2a^2 + 1 - 4a^2} = \sqrt{a^4 - 2a^2 + 1} = \sqrt{(a^2 - 1)^2} = |a^2 - 1|$$
5. **মূলদ্বয়:**
$$x = \frac{-(a^2 + 1) \pm |a^2 - 1|}{2a}$$
দুটি ক্ষেত্রায়:
- যদি $a^2 - 1 \geq 0$, অর্থাৎ $|a| \geq 1$,
$$x_1 = \frac{-(a^2 + 1) + (a^2 - 1)}{2a} = \frac{-2}{2a} = -\frac{1}{a}$$
$$x_2 = \frac{-(a^2 + 1) - (a^2 - 1)}{2a} = \frac{-2a^2}{2a} = -a$$
- যদি $a^2 - 1 < 0$, অর্থাৎ $|a| < 1$,
$$x_1 = \frac{-(a^2 + 1) + (1 - a^2)}{2a} = 0$$
$$x_2 = \frac{-(a^2 + 1) - (1 - a^2)}{2a} = \frac{-2}{2a} = -\frac{1}{a}$$
6. **অতএব উৎপাদক:**
- যদি $|a| \geq 1$,
$$ax^2 + (a^2 + 1)x + a = a(x + \frac{1}{a})(x + a) = (ax + 1)(x + a)$$
- যদি $|a| < 1$,
$$ax^2 + (a^2 + 1)x + a = a x (x + \frac{1}{a}) = a x (x + \frac{1}{a})$$
7. **দ্বিতীয় প্রশ্ন:** Q = 0 হলে, $9x^2 + \frac{144}{x}$ এর মান নির্ণয় কর।
Q হলো $3x^2 + 20x + 12 = 0$।
8. **Q=0 থেকে $x$ এর মান:**
$$3x^2 + 20x + 12 = 0$$
$$x = \frac{-20 \pm \sqrt{20^2 - 4 \times 3 \times 12}}{2 \times 3} = \frac{-20 \pm \sqrt{400 - 144}}{6} = \frac{-20 \pm \sqrt{256}}{6} = \frac{-20 \pm 16}{6}$$
তাই,
$$x_1 = \frac{-20 + 16}{6} = \frac{-4}{6} = -\frac{2}{3}$$
$$x_2 = \frac{-20 - 16}{6} = \frac{-36}{6} = -6$$
9. **$9x^2 + \frac{144}{x}$ এর মান:**
- যখন $x = -\frac{2}{3}$,
$$9x^2 + \frac{144}{x} = 9 \times \left(-\frac{2}{3}\right)^2 + \frac{144}{-\frac{2}{3}} = 9 \times \frac{4}{9} - 144 \times \frac{3}{2} = 4 - 216 = -212$$
- যখন $x = -6$,
$$9x^2 + \frac{144}{x} = 9 \times 36 + \frac{144}{-6} = 324 - 24 = 300$$
10. **তৃতীয় প্রশ্ন:** P, Q, R এর ল. সা. গু. নির্ণয় কর।
P = $3x^2 - 16x - 12$, Q = $3x^2 + 20x + 12$, R = $3x^2 - x - 2$
11. **প্রথমে প্রতিটি রাশির উৎপাদক বিশ্লেষণ:**
- P:
$$3x^2 - 16x - 12 = 3x^2 - 18x + 2x - 12 = 3x(x - 6) + 2(x - 6) = (3x + 2)(x - 6)$$
- Q:
$$3x^2 + 20x + 12 = 3x^2 + 18x + 2x + 12 = 3x(x + 6) + 2(x + 6) = (3x + 2)(x + 6)$$
- R:
$$3x^2 - x - 2 = 3x^2 - 3x + 2x - 2 = 3x(x - 1) + 2(x - 1) = (3x + 2)(x - 1)$$
12. **ল. সা. গু. (LCM) নির্ণয়:**
সাধারণ গুণকগুলো হলো $(3x + 2)$ এবং $(x - 6)$, $(x + 6)$, $(x - 1)$ আলাদা।
তাই,
$$\text{LCM} = (3x + 2)(x - 6)(x + 6)(x - 1)$$
13. **উত্তর:**
- (ক) উৎপাদক: $ax^2 + (a^2 + 1)x + a = (ax + 1)(x + a)$ যদি $|a| \geq 1$ অথবা $a x (x + \frac{1}{a})$ যদি $|a| < 1$
- (খ) $9x^2 + \frac{144}{x}$ এর মান $x = -\frac{2}{3}$ এর জন্য $-212$, $x = -6$ এর জন্য $300$
- (গ) P, Q, R এর ল. সা. গু. $= (3x + 2)(x - 6)(x + 6)(x - 1)$