ত্রিভুজ এবং বহুভুজের ক্ষেত্রফল
Area of ​​triangles and polygons
barcode
এ অধ্যায়ের পাঠ্যসূচী।
ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল নির্ণয়ের সূত্র
Formula for determining the area of a ​triangle
কোন সমতলে \(A(x_{1}, y_{1})\), \(B(x_{2}, y_{2})\) এবং \(C(x_{3}, y_{3})\) বিন্দুতিনটি \(\triangle ABC\) এর শীর্ষবিন্দু হলে,
area1
\(\triangle ABC=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ y_{1} \ \ 1\\x_{2} \ \ y_{2} \ \ 1\\x_{3} \ \ y_{3} \ \ 1\end{array}\right|\)
\(\triangle ABC=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{1})-(y_{1}x_{2}+y_{2}x_{3}+y_{3}x_{1})\}\)

প্রমাণঃ
মনে করি, কোন সমতলে \(\) ত্রিভুজের শীর্ষত্রয় যথক্রমে \(A(x_{1}, y_{1})\), \(B(x_{2}, y_{2})\) এবং \(C(x_{3}, y_{3})\)। \(A, B, C\) বিন্দু হতে \(X\) অক্ষের উপর যথাক্রমে \(AL\), \(BM\) এবং \(CN\) লম্ব আঁকি।
তাহলে, \(OL=x_{1}\) area4
\(OM=x_{2}\)
\(ON=x_{3}\)
\(AL=y_{1}\)
\(BM=y_{2}\)
\(CN=y_{3}\).
আবার,
\(ML=OL-OM=x_{1}-x_{2}\)
\(LN=ON-OL=x_{3}-x_{1}\)
\(MN=ON-OM=x_{3}-x_{2}\).
এখন,
\(\triangle ABC=\) ট্রাপিজিয়াম \(ABML\) এর ক্ষেত্রফল + ট্রাপিজিয়াম \(ALNC\) এর ক্ষেত্রফল -ট্রাপিজিয়াম \(BMNC\) এর ক্ষেত্রফল।
\(=\frac{1}{2}(AL+BM)\times ML+\frac{1}{2}(AL+CN)\times LN-\frac{1}{2}(BM+CN)\times MN\)
\(=\frac{1}{2}(y_{1}+y_{2})\times (x_{1}-x_{2})+\frac{1}{2}(y_{1}+y_{3})\times (x_{3}-x_{1})-\frac{1}{2}(y_{2}+y_{3})\times (x_{3}-x_{2})\)
\(=\frac{1}{2}\{(y_{1}+y_{2})(x_{1}-x_{2})+(y_{1}+y_{3})(x_{3}-x_{1})-(y_{2}+y_{3})(x_{3}-x_{2})\}\)
\(=\frac{1}{2}\{x_{1}y_{1}+x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1}-x_{2}y_{2}+x_{3}y_{1}+x_{3}y_{3}-x_{1}y_{1}-x_{1}y_{3}-(x_{3}y_{2}+x_{3}y_{3}-x_{2}y_{2}-x_{2}y_{3})\}\)
\(=\frac{1}{2}\{x_{1}y_{1}+x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1}-x_{2}y_{2}+x_{3}y_{1}+x_{3}y_{3}-x_{1}y_{1}-x_{1}y_{3}-x_{3}y_{2}-x_{3}y_{3}+x_{2}y_{2}+x_{2}y_{3}\}\)
\(=\frac{1}{2}\{x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1}+x_{3}y_{1}-x_{1}y_{3}-x_{3}y_{2}+x_{2}y_{3}\}\)
\(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1})+(x_{2}y_{3}-x_{3}y_{2})+(x_{3}y_{1}-x_{1}y_{3})\}\)
\(=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ x_{2} \ \ x_{3} \ \ x_{1}\\ y_{1} \ \ y_{2} \ \ y_{3} \ \ y_{1}\end{array}\right|\)
আবার,
\(\triangle ABC=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ x_{2} \ \ x_{3} \ \ x_{1}\\ y_{1} \ \ y_{2} \ \ y_{3} \ \ y_{1}\end{array}\right|\)
\(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1})+(x_{2}y_{3}-x_{3}y_{2})+(x_{3}y_{1}-x_{1}y_{3})\}\)
\(=\frac{1}{2}\{x_{1}(y_{2}-y_{3})-y_{1}(x_{2}-x_{3})+1(x_{2}y_{3}-x_{3}y_{2})\}\)
\(=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ y_{1} \ \ 1\\x_{2} \ \ y_{2} \ \ 1\\x_{3} \ \ y_{3} \ \ 1\end{array}\right|\)
\(\therefore \triangle ABC=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ y_{1} \ \ 1\\x_{2} \ \ y_{2} \ \ 1\\x_{3} \ \ y_{3} \ \ 1\end{array}\right|\)
আবার,
\(\triangle ABC=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ x_{2} \ \ x_{3} \ \ x_{1}\\ y_{1} \ \ y_{2} \ \ y_{3} \ \ y_{1}\end{array}\right|\)
\(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1})+(x_{2}y_{3}-x_{3}y_{2})+(x_{3}y_{1}-x_{1}y_{3})\}\)
\(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{1})-(y_{1}x_{2}+y_{2}x_{3}+y_{3}x_{1})\}\)
\(\therefore \triangle ABC=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{1})-(y_{1}x_{2}+y_{2}x_{3}+y_{3}x_{1})\}\)
চতুর্ভুজের ক্ষেত্রফল নির্ণয়ের সূত্র
Formula for finding the area of ​​a quadrilateral
\(2.\) কোন সমতলে \(A(x_{1}, y_{1})\), \(B(x_{2}, y_{2})\), \(C(x_{3}, y_{3})\) এবং \(D(x_{4}, y_{4})\) বিন্দুচারটি \(\Box ABCD\) এর শীর্ষবিন্দু হলে,
area1
\(\Box ABCD=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{4}+x_{4}y_{1})-(y_{1}x_{2}+y_{2}x_{3}+y_{3}x_{4}+y_{4}x_{1})\}\)

প্রমাণঃ
মনে করি, কোন সমতলে \(ABCD\) চতুর্ভুজের শীর্ষচতুষ্টয় যথক্রমে \(A(x_{1}, y_{1})\), \(B(x_{2}, y_{2})\), \(C(x_{3}, y_{3})\) এবং \(D(x_{3}, y_{3})\)। ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল নির্ণয়ের সূত্র ব্যাবহার করে।
\(\Box ABCD=\triangle ABC+\triangle ACD\)
\(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{1})-(y_{1}x_{2}+y_{2}x_{3}+y_{3}x_{1})\}\)+\(\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{3}+x_{3}y_{4}+x_{4}y_{1})-(y_{1}x_{3}+y_{3}x_{4}+y_{4}x_{1})\}\)
\(=\frac{1}{2}\{x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{1}-y_{1}x_{2}-y_{2}x_{3}-y_{3}x_{1}\)+\(x_{1}y_{3}+x_{3}y_{4}+x_{4}y_{1}-y_{1}x_{3}-y_{3}x_{4}-y_{4}x_{1}\}\)
\(=\frac{1}{2}\{x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{4}+x_{4}y_{1}-y_{1}x_{2}-y_{2}x_{3}-y_{3}x_{4}-y_{4}x_{1}\}\)
\(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}-y_{1}x_{2})+(x_{2}y_{3}-y_{2}x_{3})+(x_{3}y_{4}-y_{3}x_{4})+(x_{4}y_{1}-y_{4}x_{1})\}\)
\(=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ x_{2} \ \ x_{3} \ \ x_{4}\\y_{1} \ \ y_{2} \ \ y_{3} \ \ y_{4}\end{array}\right|\)
\(\therefore \Box ABCD=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ x_{2} \ \ x_{3} \ \ x_{4}\\y_{1} \ \ y_{2} \ \ y_{3} \ \ y_{4}\end{array}\right|\)
বহুভুজের ক্ষেত্রফল নির্ণয়ের সূত্র
Formula for finding the area of ​​a polygon
কোন সমতলে \((x_{1}, y_{1})\), \((x_{2}, y_{2})\), \((x_{3}, y_{3})\)...... \((x_{n}, y_{n})\) বিন্দুগুলি কোন বহুভুজের শীর্ষবিন্দু হলে,
area1
বহুভুজের ক্ষেত্রফল \(=\frac{1}{2}\{(x_{1}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{3}y_{4}+...+x_{n}y_{1})-(y_{1}x_{2}+y_{2}x_{3}+y_{3}x_{4}+...+y_{n}x_{1})\}\)
কোনো রেখার একই পার্শ্বে, দুইটি বিন্দুর অবস্থান করার শর্ত
The condition of two points being on the same side of a line
\(C\) এবং \(D\) বিন্দু দুইটি \(AB\) রেখার একই পার্শ্বে অবস্থান করার শর্ত,
\(\delta_{ABC}\times \delta_{ABD}>0\).

প্রমাণঃ
\(C\) এবং \(D\) বিন্দু দুইটি \(AB\) রেখার একই পার্শ্বে অবস্থান করবে যদি,area5
\(\delta_{ABC}>0, \ \ \delta_{ABD}>0\) অথবা, \(\delta_{ABC}<0 , \ \ \delta_{ABD}<0 \) হয়।
তাহলে ইহা স্পষ্ট যে,
\(\delta_{ABC}\times \delta_{ABD}>0\).
আলোচনার সুবিধার্থে, \(\delta_{ABC}=\left|\begin{array}{c}x_{1} \ \ x_{2} \ \ x_{3} \ \ x_{1}\\ y_{1} \ \ y_{2} \ \ y_{3} \ \ y_{1}\end{array}\right|\) এবং \(\triangle ABC= \frac{1}{2}\mid \delta_{ABC} \mid\) বর্গ একক বিবেচনা করা হলো।
কোনো রেখার বিপরীত পার্শ্বে, দুইটি বিন্দুর অবস্থান করার শর্ত
The condition of placing two points on opposite sides of a line
\(C\) এবং \(D\) বিন্দু দুইটি \(AB\) রেখার বিপরীত পার্শ্বে অবস্থান করার শর্ত,
\(\delta_{ABC}\times \delta_{ABD}<0\).

প্রমাণঃ
\(C\) এবং \(D\) বিন্দু দুইটি \(AB\) রেখার বিপরীত পার্শ্বে অবস্থান করবে যদি,area5
\(\delta_{ABC}>0, \ \ \delta_{ABD}<0\) অথবা, \(\delta_{ABC}<0, \ \ \delta_{ABD}>0\) হয়।
তাহলে ইহা স্পষ্ট যে,
\(\delta_{ABC}\times \delta_{ABD}<0\).
একটি রেখাংশ অপর একটি রেখাংশকে নির্দিষ্ট বিন্দুতে, নির্দিষ্ট অনুপাতে বিভক্ত করার শর্ত
The condition of dividing a line into another line at a specified point, in a specified ratio

\(AB\) রেখাটি \(CD\) রেখাংশকে \(E\) বিন্দুতে \(m:n\) অনুপাতে বিভক্ত করার শর্ত,
\(\delta_{ABC}:\delta_{ABD}=m:n\).
\(\delta_{ABC}:\delta_{ABD}=m:n\) অনুপাত যথাক্রমে ঋনাত্মক \((-ve)\) ও ধনাত্মক \((+ve)\) হলে, \(AB\) রেখাটি \(CD\) রেখাংশকে \(E\) বিন্দুতে যথাক্রমে অন্তর্বিভক্ত এবং বহির্বিভক্ত করবে।

প্রমাণঃ
\(AB\) এর উপর \(CN\) ও \(DM\) লম্ব হলে, \(\triangle CNE\) ও \(\triangle DME\) সদৃশ।area5
\(\therefore \frac{CN}{DM}=\frac{CE}{DE}=\frac{m}{n}\) ➜ \(\because CE=m, DE=n\)
\(\Rightarrow \frac{CN}{DM}=\frac{m}{n}\)
\(\Rightarrow \frac{\frac{1}{2}AB\times CN}{\frac{1}{2}AB\times DM}=\frac{m}{n}\) ➜ বাম পার্শের লব ও হর কে \(\frac{1}{2}AB\) দ্বারা গুণ করে।
\(\Rightarrow \frac{\triangle ABC}{\triangle ABD}=\frac{m}{n}\)
\(\Rightarrow \frac{\frac{1}{2}\delta_{ABC}}{\frac{1}{2}\delta_{ABD}}=\frac{m}{n}\) ➜ \(\because \triangle ABC=\frac{1}{2}\delta_{ABC}, \triangle ABD=\frac{1}{2}\delta_{ABD}\)
\(\Rightarrow \frac{\delta_{ABC}}{\delta_{ABD}}=\frac{m}{n}\) ➜ বাম পার্শের লব ও হর কে \(2\) দ্বারা গুণ করে।
\(\therefore \delta_{ABC}:\delta_{ABD}=m:n\)
দুইয়ের অধিক বিন্দুর সমরেখ হওয়ার শর্ত
Condition of more than two points being co-linear
কোন সমতলে \(A(x_{1}, y_{1})\), \(B(x_{2}, y_{2})\) এবং \(C(x_{3}, y_{3})\) বিন্দুতিনটি একই সরলরেখায় অবস্থান করা বা সমরেখ হওয়ার শর্ত,
\(\delta_{ABC}=(x_{1}-x_{2})(y_{2}-y_{3})-(y_{1}-y_{1})(x_{2}-x_{3})=0.\)

প্রমাণঃ
কোন সমতলে \(A(x_{1}, y_{1})\), \(B(x_{2}, y_{2})\) এবং \(C(x_{3}, y_{3})\) বিন্দুতিনটি একই সরলরেখায় অবস্থান করবে বা সমরেখ হবে যদি, \(\triangle ABC=0\) হয়।
\(\Rightarrow \frac{1}{2}\mid \delta_{ABC} \mid=0\) ➜ \(\because \triangle ABC= \frac{1}{2}\mid \delta_{ABC} \mid\)
\(\Rightarrow \mid \delta_{ABC} \mid=0\)
\(\Rightarrow \delta_{ABC}=0\)
\(\Rightarrow \left|\begin{array}{c}x_{1}&x_{2}&x_{3}&x_{1}\\ y_{1}& y_{2} &y_{3}&y_{1}\end{array}\right|=0\)
\(\Rightarrow x_{1}y_{2}-x_{2}y_{1}+x_{2}y_{3}-x_{3}y_{2}+x_{3}y_{1}-x_{1}y_{3}=0\)
\(\Rightarrow x_{1}(y_{2}-y_{3})-y_{1}(x_{2}-x_{3})+x_{2}y_{3}-x_{3}y_{2}=0\)
\(\Rightarrow x_{1}(y_{2}-y_{3})-y_{1}(x_{2}-x_{3})-x_{2}y_{2}+x_{2}y_{3}+x_{2}y_{2}-x_{3}y_{2}=0\)
\(\Rightarrow x_{1}(y_{2}-y_{3})-y_{1}(x_{2}-x_{3})-x_{2}(y_{2}-y_{3})+y_{2}(x_{2}-x_{3})=0\)
\(\Rightarrow (x_{1}-x_{2})(y_{2}-y_{3})-(y_{1}-y_{2})(x_{2}-x_{3})=0\)
\(\therefore \delta_{ABC}=(x_{1}-x_{2})(y_{2}-y_{3})-(y_{1}-y_{2})(x_{2}-x_{3})=0\)
উদাহরণসমুহ
\(Ex.1.\) একটি ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর যার শীর্ষবিন্দুত্রয়ের স্থানাঙ্ক \((6, 5)\), \((-9, -4)\) এবং \((-5, 0)\).
উত্তরঃ \(12\) বর্গ একক।

\(Ex.2.(a)\) \((a)\) এর মান কত হলে, \((a, 2-2a)\), \((1-a, 2a)\) এবং \((-4-a, 6-2a)\) বিন্দুত্রয় সমরেখ হবে।
উত্তরঃ \(a=-1, \frac{1}{2}\)
চঃ ২০০৯,২০১৪, যঃ ২০০৮, সিঃ ২০১০, ঢাঃ ২০১১,২০১৩, কুঃ ২০১২,২০১৪, মাঃ ২০১৩,২০১৫ বঃ ২০১৫

\(Ex.2.(b)\) \((k)\) এর মান কত হলে, \((2, -2)\), \((5, k)\) এবং \((-1, -4)\) বিন্দুত্রয় সমরেখ হবে।
উত্তরঃ \(k=0\)

\(Ex.3.\) একটি ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দুত্রয় \(A(x, y)\), \(B(1, 2)\) এবং \(C(2, 1)\); ত্রিভুজটির ক্ষেত্রফল \(6\) বর্গ একক হলে, দেখাও যে, \(x+y=15\) অথবা \(x+y+9=0\).
যঃ ২০১১, ঢাঃ ২০০৪, রাঃ ২০৬,২০১১,২০১৩, বঃ ২০০৪,২০০৯, কুঃ ২০১৩, সিঃ ২০১৪

\(Ex.4.\) \((x, y)\) বিন্দুটি \((-6, -3)\) এবং \((1, 1)\) বিন্দুদ্বয়ের সংযোজক রেখার ওপর অবস্থিত হলে, দেখাও যে, \(4x-7y+3=0\)

\(Ex.5.(a)\) \(ABC\) ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দুত্রয়ের স্থানাঙ্ক \(A(-3, -2)\), \(B(-3, 9)\) এবং \(C(5, -8)\); ত্রিভুজটির ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর এবং এর সাহায্যে \(B\) বিন্দু হতে \(CA\) বাহুর উপর অঙ্কিত লম্বের দৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(44\) বর্গ একক; \(\frac{44}{5}\) একক।
কুঃ ২০০৪; যঃ ২০০৪,২০১৩, চঃ ২০০৮।

\(Ex.5.(b)\) \(ABC\) ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দুত্রয়ের স্থানাঙ্ক \(A(5, 6)\), \(B(-9, 1)\) এবং \(C(-3, -1)\); ত্রিভুজটির ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর এবং এর সাহায্যে \(A\) বিন্দু হতে \(BC\) বাহুর উপর অঙ্কিত লম্বের দৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(29\) বর্গ একক; \(\frac{29}{10}\sqrt{10}\) একক।
দিঃ ২০১০; ঢাঃ ২০১২,২০০৮; যঃ ২০০৭; সিঃ ২০১২; চঃ ২০১০,২০০৫।

\(Ex.5.(c)\) \(ABC\) ত্রিভুজের শীর্ষবিন্দুত্রয়ের স্থানাঙ্ক \(A(-1, 5)\), \(B(-4, 1)\) এবং \(C(2, 1)\); ত্রিভুজটির ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর এবং এর সাহায্যে \(C\) বিন্দু হতে \(AB\) বাহুর উপর অঙ্কিত লম্বের দৈর্ঘ্য নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(12\) বর্গ একক; \(\frac{24}{5}\) একক।

\(Ex.6.\) যদি \(A(3, 4)\), \(B(2t, 5)\) এবং \(C(6, t)\) বিন্দুত্রয় দ্বারা উৎপন্ন ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল \(+19\frac{1}{2}\) বর্গ একক হয় তবে \(t\) এর সম্ভাব্য মান নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(t=\frac{15}{2}, -2\)

\(Ex.7.\) কোন চতুর্ভুজের শীর্ষবিন্দুগুলি \(A(3, 2)\), \(B(-2, 3)\), \(C(-1, -1)\) এবং \(D(2, -1)\); চতুর্ভুজটির ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(14\) বর্গ একক।

\(Ex.8.\) \(A, B, C, D\) বিন্দু চারটির স্থানাঙ্ক যথাক্রমে \(A(3, 1)\), \(B(1, 0)\), \(C(5, 1)\) এবং \(D(-10, -4)\); \(CD\) সরলরেখা \(AB\) সরলরেখাকে বহিঃস্থভাবে যে অনুপাতে বিভক্ত করে তা নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(2:1\) অনুপাতে বহির্বিভক্ত করে।

\(Ex.9.\) দেখাও যে, \(C(-5, 13)\) এবং \(D(11, 12)\) বিন্দু দুইটি \(A(2, -3)\) এবং \(B(1, 2)\) বিন্দুদ্বয়ের সংযোগ রেখার বিপরীত পার্শ্বে অবস্থিত। \(AB\) রেখার কোন পার্শ্বে মূলবিন্দু অবস্থিত?
উত্তরঃ মূলবিন্দু ও \(C\) বিন্দু \(AB\) রেখার একই পার্শ্বে অবস্থিত।

\(Ex.10.\) \(A, \ B, \ C\) এবং \(D\) বিন্দু চারটির স্থানাংক যথাক্রমে \((-1, -1), \ (5, 7), \ (-2, 3)\) এবং \((4, 1)\)। প্রমাণ কর যে, \(AB\) রেখাংশকে \(CD\) রেখাটি \(11:19\) অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে। \(CD\) রেখাংশকে \(AB\) রেখাটি যে অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে তা নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(CD\) রেখাংশকে \(AB\) রেখাটি \(8:7\) অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে।

Read Example
Q.2-এর বর্ণনামূলক প্রশ্নসমূহ
Q.3-এর বর্ণনামূলক প্রশ্নসমূহ
Q.4-এর বর্ণনামূলক প্রশ্নসমূহ
Q.5-এর সৃজনশীল প্রশ্নসমূহ
ভর্তি পরীক্ষায় আসা প্রশ্নসমূহ

Read More

Post List

Mathematics

Geometry 11 and 12 standard
Algebra 11 and 12 standard
Trigonometry 11 and 12 standard
Diff. Calculus 11 and 12 standard
Int. Calculus 11 and 12 standard
Geometry Honours course standard
Vector 11 and 12 standard
Vector Honours course standard
Statics 11 and 12 standard
Dynamics 11 and 12 standard
    Coming Soon !

Chemistry