নির্দিষ্ট যোগজীকরণের সাহায্যে ক্ষেত্রফল
Area with the help of definite integration
barcode
এ অধ্যায়ের পাঠ্যসূচী
নির্দিষ্ট যোগজএর সাহায্যে ক্ষেত্রফল
Area by Definite Integration
\(x=a, x=b, y=f(x)\) এবং \(y=0\) এ চারটি রেখা দ্বারা সীমাবদ্ধ ক্ষেত্রকে \(n\) সমানভাবে বিভক্ত করলে এবং প্রতিটি ভাগের দূরত্ব \(h\) হলে \(nh=b-a\) হবে। এখন \(nh=b-a\) হলে, \[\lim_{a \rightarrow b}h\{f(a)+f(a+h)+f(a+2h)+f(a+3h)\]\[+..........+f(a+\overline{n-1}.h)\}\] কে নির্দিষ্ট যোগজ বলে। যাকে \(\int_{a}^{b}{f(x)dx}\) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
\(\therefore \int_{a}^{b}{f(x)dx}\) \[=\lim_{a \rightarrow b}h\{f(a)+f(a+h)+f(a+2h)+f(a+3h)\]\[+..........+f(a+\overline{n-1}.h)\}\]
ক্ষেত্রফল নির্ণয়
Determine the area
int-image
\(y=f(x)\) বক্ররেখা, \(x\) অক্ষরেখা এবং \(x=a, x=b\) রেখত্রয় দ্বারা সীমাবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল \(ABCD\) কে \(\int_{a}^{b}{f(x)dx}\) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয় ।
অর্থাৎ \(ABCD\) এর ক্ষেত্রফল \(=\int_{a}^{b}{f(x)dx}\)
int-image
\(x=f(y)\) বক্ররেখা, \(y\) অক্ষরেখা এবং \(y=a, y=b\) রেখত্রয় দ্বারা সীমাবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল \(EFGH\) কে \(\int_{a}^{b}{f(y)dx}\) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয় ।
অর্থাৎ \(EFGH\) এর ক্ষেত্রফল \(=\int_{a}^{b}{f(y)dx}\)

দুইটি বক্ররেখা দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল
Area bounded by two curves
দুইটি নির্দিষ্ট বক্ররেখা ও দুইটি নির্দিষ্ট কোটি দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফলঃ int-image
মনে করি, \(y_{1}=f_{1}(x)\) ও \(y_{2}=f_{2}(x)\) বক্ররেখাদ্বয় ও \(x=a, x=b\) দ্বারা বেষ্টিত ক্ষেত্র \(Q_{1}Q_{2}P_{2}P_{1}\) তাহলে, \(OM=a, ON=b\)
\(\therefore Q_{1}Q_{2}P_{2}P_{1}\) ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল
\(=P_{1}MNP_{2}\) ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল -\(Q_{1}MNQ_{2}\) ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল
\(=\int_{a}^{b}{f_{1}(x)dx}-\int_{a}^{b}{f_{2}(x)dx}\)
\(=\int_{a}^{b}{\{f_{1}(x)-f_{2}(x)\}dx}\)
\(=\int_{a}^{b}{(y_{1}-y_{2})dx}\)
এখানে, \(y_{1}\) এবং \(y_{2}\) যথাক্রমে \(P_{1}P_{2}\) ও \(Q_{1}Q_{2}\) বক্ররেখাদ্বয়ের কোটি নির্দেশ করে।
int-image
অনুরূপভাবে,
\(x_{1}=f_{1}(y)\) ও \(x_{2}=f_{2}(y)\) বক্ররেখাদ্বয় ও \(y=c, y=d\) দ্বারা বেষ্টিত ক্ষেত্র \(=\int_{c}^{d}{(x_{1}-x_{2})dy}\)
উদাহরণসমুহ
\(Ex.(1)\) সরলরেখায় চলন্ত একটি কণার বেগ \(t\) সেকেন্ড পরে \(v=3t^2+4t\) মিটার/সেঃ হলে, \(3\) সেকেন্ড পরে ত্বরণ, চতুর্থ ও পঞ্চম সেকেন্ডে অতিক্রান্ত দূরত্ব নির্ণয় কর।
উত্তরঃ ত্বরণ \(=22\) মিটার/সেঃ\(^2\); \(51\) মিটার; \(79\) মিটার;

\(Ex.(2)\) \(x^2+y^2=a^2\) সমীকরণ দ্বারা সূচিত বৃত্তক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\pi{a^2}\) বর্গ একক।
বঃ ২০১৩,২০০১; যঃ ২০০৯; মাঃ ২০০৪; বুয়েটঃ ২০০৪-২০০৫

\(Ex.(3)\) \(x^2+y^2=a^2\) বৃত্তীয়ক্ষেত্রের যে অংশ \(x=\frac{a}{2}\) জ্যা দ্বারা খন্ডিত তার ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{a^2}{12}\left(4\pi-3\sqrt{3}\right)\) বর্গ একক।

\(Ex.(4)\) \(y=\frac{1}{2}x^2+1\) বক্ররেখা এবং তার উপকেন্দ্রিক লম্ব দ্বারা বেষ্টিত ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{2}{3}\) বর্গ একক।

\(Ex.(5)\) \(\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\) উপবৃত্তীয় ক্ষেত্রের যে অংশ ধনাত্মক, বৃহৎ অক্ষ ও ক্ষুদ্র অক্ষ দ্বারা বেষ্টিত তার ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর এবং তা থেকে সমগ্র উপবৃত্তীয় ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(ab\pi\) বর্গ একক।

\(Ex.(6)\) \(x^2+y^2=2ax\) এবং \(y^2=ax\) বক্ররেখাদ্বয় দ্বারা আবদ্ধ ক্ষুদ্রতম অংশের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(a^2\left(\frac{\pi}{2}-\frac{4}{3}\right)\) বর্গ একক।

\(Ex.(7)\) \(y^2=4ax\) এবং \(x^2=4ay\) পরাবৃত্ত দুইটি দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{16a^2}{3}\) বর্গ একক।
বঃ ২০০১৫,২০১৪; দিঃ ২০০৯; ঢাঃ,কুঃ ২০০৮; সিঃ ২০১৫,২০০৮; রাঃ ২০১৩

\(Ex.(8)\) \(\frac{x^2}{36}+\frac{y^2}{25}=1\), \(x=3\); \(f(x)=xe^x\), \(g(x)=(x+1)^3\)
\((a)\) \(\cot{x}=\frac{1}{9}\) হলে, \(\sec{2x}\) এর মাণ নির্ণয় কর।
\((b)\) \(\int_{0}^{3}{\frac{f(x)}{\frac{d}{dx}\{g(x)\}}dx}\) এর মাণ নির্ণয় কর।
\((c)\) উদ্দিপকের উপবৃত্ত এবং সরলরেখা দ্বারা আবদ্ধ ক্ষুদ্রতম অংশের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \((a)\) \(\frac{41}{40}\),
\((b)\) \(\frac{1}{3}\left(\frac{e^3}{4}-1\right)\),
\((c)\) \(5\left(2\pi-\frac{3\sqrt{3}}{2}\right)\) বর্গ একক।

\(Ex.(9)\) \(y=x-x^2\) পরাবৃত্ত এবং \(y=4x\) সরলরেখা দ্বারা সীমাবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{9}{2}\) বর্গ একক।

\(Ex.(10)\) \(y=x(x-1)^2\) বক্ররেখা, \(y\) অক্ষ এবং \(y=2\) সরলরেখা দ্বারা সীমাবদ্ধ স্থানের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{10}{3}\) বর্গ একক।

\(Ex.(11)\) \(f(x)=\sin{x}\) একটি ত্রিকোণমিতিক ফাংশন।
\((a)\) উদ্দীপকের ফাংশনটির দ্বারা ১ম চতুর্ভাগে উৎপন্ন একটি লুপের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
\((b)\) \( 4f(x)[1-\{f(x)\}^2]\) ফাংশনটির \(0\le{x}\le{\frac{\pi}{2}}\) ব্যবধিতে লঘু মাণ ও গুরুমান নির্ণয় কর।
\((c)\) \(\left(0, \frac{\pi}{2}\right)\) ব্যবধিতে \(\int{e^xf(x)dx}\) এর মাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \((a)\) \(2\) বর্গ একক;
\((b)\) \(0, \frac{8}{3\sqrt{3}}\);
\((c)\) \(\frac{1}{2}\left(e^{\frac{\pi}{2}}+1\right)\).

\(Ex.(12)\) \(x^2+y^2=50\) একটি বৃত্তের সমীকরণ।
\((a)\) \(f(x)=x+\frac{1}{x}\) ফাংশনটি কোন ব্যবধিতে বৃদ্ধি পায় এবং কোন ব্যবধিতে হ্রাস পায় তা নির্ণয় কর।
\((b)\) \(y=x\) রেখা উদ্দীপকের বৃত্তকে ১ম চতুর্ভাগে যে বিন্দুতে ছেদ করে উক্ত বিন্দুতে স্পর্শকের সমীকরণ নির্ণয় কর।
\((c)\) উদ্দীপকের বৃত্তটি \(x\) অক্ষের উপরে যে অংশ আবদ্ধ করে উক্ত অংশের ক্ষেত্রফল যোগজের সাহায্যে নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \((a)\) \(-1>x\) ও \(x>1\) ব্যবধিতে বৃদ্ধি পায়; \(1>x>-1\) ব্যবধিতে হ্রাস পায়;
\((b)\) \(x+y-10=0\);
\((c)\) \(25\pi\).

\(Ex.(13)\) \(\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\) রেখা এবং \(x\) অক্ষ ও \(y\) অক্ষ দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}ab\) বর্গ একক।

\(Ex.(14)\) \(x^2+y^2=r^2\) বৃত্তের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\pi{r^2}\) বর্গ একক।
রুয়েটঃ ২০০৫-২০০৫; বঃ ২০০১; মাঃ ২০০৪; যঃ ২০০৯

\(Ex.(15)\) দেখাও যে, \(y^2=4x\) প্যারাবোলা এবং \(y=2x-4\) রেখা দ্বারা সীমাবদ্ধ এলাকার ক্ষেত্রফল \(9\) বর্গ একক।

\(Ex.(16)\) দৃশ্যকল্প-১: \(f(x)=x+6\)
দৃশ্যকল্প-২: \(g(x)=x^2\)
\((a)\) \(\int{\frac{1}{e^x+e^{-x}}dx}\) নির্ণয় কর।
\((b)\) \(\int{\frac{xdx}{f(x)\{g(x)+4\}}}\) এর মাণ নির্ণয় কর।
\((c)\) \(g(x)\) বক্ররেখা এবং \(f(x)\) সরলরেখা দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \((a)\) \(\tan^{-1}{(e^x)}+c\)
\((b)\) \(-\frac{3}{20}\ln{|x+6|}+\frac{3}{40}\ln{|x^2+4|}+\frac{1}{20}\tan^{-1}{\frac{x}{2}}+c\);
\((c)\) \(\frac{125}{6}\) বর্গ একক।

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