পর্যায়ক্রমিক অন্তরীকরণ
Successive differentiation
barcode
এ অধ্যায়ের পাঠ্যসূচী
পর্যায়ক্রমিক অন্তরীকরণ
Successive Differentiation
\(x\) এর সাপেক্ষে \(y=f(x)\) এর প্রথম অন্তরজকে \(\frac{dy}{dx}, \ f^{\prime}(x), \ y_{1}\) বা \(y^{\prime}\) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। যদি প্রথম অন্তরজও সাধারণত \(x\) এর একটি ফাংশন হয়। তবে \(x\) এর এই নতুন ফাংশনের \(x\) এর সাপেক্ষে অন্তরজকে \(f(x)\) এর দ্বিতীয় অন্তরজ বলা হয়। \(f(x)\) এর দ্বিতীয় অন্তরজকে \(\frac{d}{dx}\left(\frac{dy}{dx}\right)\) বা সংক্ষেপে \(\frac{d^2y}{dx^2}, \ f^{\prime\prime}(x), \ y_{2}\) বা \(y^{\prime\prime}\) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। অনুরূপভাবে, \(x\) এর সাপেক্ষে \(\frac{d^2y}{dx^2}\) এর অন্তরজকে \(f(x)\) এর তৃতীয় অন্তরজ বলা হয় এবং একে \(\frac{d^3y}{dx^3}, \ f^{\prime\prime\prime}(x), \ y_{3}\) বা \(y^{\prime\prime\prime}\) দ্বারা প্রকাশ করা হয় এবং এরূপভাবে \(f(x)\) এর \(n\) তম অন্তরজ \(\frac{d^ny}{dx^n}, \ f^{n}(x), \ y_{n}\) বা \(y^{n}\) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। এভাবে কোনো ফাংশনকে ধারাবাহিকভাবে অন্তরীকরণ করার প্রক্রিয়াকে পর্যায়ক্রমিক অন্তরীকরণ বলা হয়।
অন্তরজের প্রতীক
Symbol of Differentiation
\(\frac{dy}{dx}=y_{1}, \ \frac{dy_{1}}{dx}=y_{2}, \ \frac{dy_{2}}{dx}=y_{3}, \ ...\frac{dy_{n-1}}{dx}=y_{n}\)
\(\frac{d}{dx}\left(\frac{dy}{dx}\right)=y_{2}\)
\(\frac{d}{dx}\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)=y_{3}\)
\(\frac{d}{dx}\left(\frac{d^3y}{dx^3}\right)=y_{4}\)
\(............\)
\(\frac{d}{dx}\left(\frac{d^{n-1}y}{dx^{n-1}}\right)=y_{n}\)
ফাংশনের \(n\) তম অন্তরজ
The \(n^{th}\) derivative of the function
\(y=x^n\) হলে,
\(y_{n}=n!\)

\(y=e^x\) হলে,
\(y_{n}=e^x\)

\(y=e^{ax}\) হলে,
\(y_{n}=a^ne^{ax}\)

\(y=a^{x}\) হলে,
\(y_{n}=(\ln{a})^na^x\)

\(y=\ln{x}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1){n-1}(n-1)!}{x^n}\)

\(y=\frac{1}{x}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1){n}(n)!}{x^{n+1}}\)

\(y=\ln{(x+a)}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1){n-1}(n-1)!}{(x+a)^{n}}\)

\(y=\frac{1}{x+a}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1)^{n}n!}{(x+a)^{n+1}}\)

\(y=\frac{1}{x-a}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1)^{n}n!}{(x-a)^{n+1}}\)

\(y=\ln{(ax)}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1){n-1}(n-1)!a^n}{(ax)^{n}}\)

\(y=\ln{(ax+b)}\) হলে,
\(y_{n}=\frac{(-1){n-1}(n-1)!a^n}{(ax+b)^{n}}\)

\(y=\sin{x}\) হলে,
\(y_{n}=\sin{\left(\frac{n\pi}{2}+x\right)}\)

\(y=\sin{(ax)}\) হলে,
\(y_{n}=a^n\sin{\left(\frac{n\pi}{2}+ax\right)}\)

\(y=\sin{(ax+b)}\) হলে,
\(y_{n}=a^n\sin{\{\frac{n\pi}{2}+(ax+b)\}}\)

\(y=\cos{x}\) হলে,
\(y_{n}=\cos{\left(\frac{n\pi}{2}+x\right)}\)

\(y=\cos{(ax)}\) হলে,
\(y_{n}=a^n\cos{\left(\frac{n\pi}{2}+ax\right)}\)

\(y=\cos{(ax+b)}\) হলে,
\(y_{n}=a^n\cos{\{\frac{n\pi}{2}+(ax+b)\}}\)

\(y=e^{ax}\sin{(bx)}\) হলে,
\(y_{n}=(a^2+b^2)^{\frac{n}{2}}e^{ax}\sin{\{bx+n\tan^{-1}{\left(\frac{b}{a}\right)}\}}\)

\(y=e^{ax}\cos{(bx)}\) হলে,
\(y_{n}=(a^2+b^2)^{\frac{n}{2}}e^{ax}\cos{\{bx+n\tan^{-1}{\left(\frac{b}{a}\right)}\}}\)

\(y=e^{ax}\sin{(bx+c)}\) হলে,
\(y_{n}=(a^2+b^2)^{\frac{n}{2}}e^{ax}\sin{\{bx+c+n\tan^{-1}{\left(\frac{b}{a}\right)}\}}\)

\(y=e^{ax}\cos{(bx+c)}\) হলে,
\(y_{n}=(a^2+b^2)^{\frac{n}{2}}e^{ax}\cos{\{bx+c+n\tan^{-1}{\left(\frac{b}{a}\right)}\}}\)

ম্যাকলরিনের উপপাদ্য
Maclurin's theorem
\(f(x)\) যদি \(x\) এর এমন একটি ফাংশন হয়, যাকে \(x\) এর ধনাত্মক পূর্ণ সাংখ্যিক, ক্রমবর্ধমান শক্তির একটি অসীম ধারায় বিস্তৃত করা যায় এবং ঐ বিস্তৃতির প্রতিটি পদ যে কোনো সংখ্যক বার অন্তরীকরণযোগ্য হয়, তাহলে,
\(f(x)=f(0)+\frac{x}{1!}f^{\prime}(0)+\frac{x^2}{2!}f^{\prime\prime}(0)+\frac{x^3}{3!}f^{\prime\prime\prime}(0)+ .......+\frac{x^n}{n!}f^{n}(0)+ ...\infty\)

উদাহরণসমুহ
\(Ex.(1)\) যদি \(y=a\sin{x}+b\cos{x}\) হয় তবে দেখাও যে, \(\frac{d^2y}{dx^2}+y=0\)

\(Ex.(2)\) \(y=\sqrt{(4+3\sin{x})}\) হলে, দেখাও যে, \(2y\frac{d^2y}{dx^2}+2\left(\frac{dy}{dx}\right)^2+y^2=4\)

\(Ex.(3)\) \(y=(p+qx)e^{-2x}\) হলে, দেখাও যে, \(\frac{d^2y}{dx^2}+4\frac{dy}{dx}+4y=0\)

\(Ex.(4)\) \(y=\sin{(\sin{x})}\) হলে, দেখাও যে, \(\frac{d^2y}{dx^2}+\frac{dy}{dx}\tan{x}+y\cos^2{x}=0\)
বঃ ২০১৪,২০০৯; ঢাঃ ২০১৪, ২০০১; কুঃ ২০১৩,২০০৭; সিঃ ২০১১,২০০৬; যঃ২০০৫

\(Ex.(5)\) \(y=x^2+\frac{1}{x^2}\) হলে, দেখাও যে, \(x^2\frac{d^2y}{dx^2}+x\frac{dy}{dx}-4y=0\)

\(Ex.(6)\) \(y=ax^2+\frac{b}{\sqrt{x}}\) অথবা, \(y=ax^2+bx^{-\frac{1}{2}}\) হলে, দেখাও যে, \(2x^2y_{2}-xy_{1}-2y=0\)
ঢাঃ ২০০৬; রাঃ ২০১৩,২০০৬; কুঃ ২০০৯,২০০৬; যঃ ২০১৪,২০১২,২০০৫; দিঃ ২০১৪,২০১১; চঃ ২০১৩,২০১১;সিঃ ২০১৩,২০১০; মাঃ ২০১৩,২০০৯

\(Ex.(7)\) \(y=\sin{(2\cos^{-1}{x})}\) হলে, দেখাও যে, \((1-x^2)y_{2}-xy_{1}+4y=0\) অথবা, \((1-x^2)\frac{d^2y}{dx^2}-x\frac{dy}{dx}+4y=0\)

\(Ex.(8)\) \(y=\sin{(m\sin{x})}\) হলে, দেখাও যে, \(\frac{d^2y}{dx^2}+\frac{dy}{dx}\tan{x}+m^2y\cos^2{x}=0\)

\(Ex.(9)\) \(y=x^3+5x^2+10x+14\) হলে, \(\frac{dy}{dx}, \frac{d^2y}{dx^2}, \frac{d^3y}{dx^3}\) এবং \(\frac{d^4y}{dx^4}\) নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(3x^2+10x+10, 6x+10, 6, 0\)

\(Ex.(10)\) \(y=ax\sin{x}\) হলে, প্রমাণ কর যে, \(x^2y_{2}-2xy_{1}+(x^2+2)y=0\)

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

Chemistry