নবম-দশম শ্রেণির গণিত বইয়ের চতুর্দশ অধ্যায় "অনুপাত, সদৃশতা ও প্রতিসমতা"-এর অনুশীলনী ১৪.২ (সদৃশতা)-এর সব প্রশ্ন ধাপে ধাপে সমাধান করা হয়েছে। প্রমাণের প্রশ্নগুলোর জন্য আমাদের আঁকা চিত্র দেওয়া আছে।
বিশেষ দ্রষ্টব্য: এই অনুশীলনীর প্রশ্নগুলো প্রধানত প্রমাণভিত্তিক, তাই বইয়ের উত্তরমালায় এগুলোর উত্তর নেই। প্রমাণ ও উত্তরগুলো আমরা নিজে করেছি। ১২(গ) নং প্রশ্নের তথ্যে একটি অসংগতি আছে, যা ওই প্রশ্নের নিচের নোটে বলা আছে।
আগে জেনে নিই
দুইটি ত্রিভুজ সদৃশকোণী হলে (অনুরূপ কোণগুলো সমান) ত্রিভুজ দুইটি সদৃশ এবং এদের অনুরূপ বাহুগুলো সমানুপাতিক (উপপাদ্য ৩২)।
দুইটি ত্রিভুজের বাহুগুলো সমানুপাতিক হলে অনুরূপ কোণগুলো সমান (উপপাদ্য ৩৩)।
এক কোণ সমান এবং সংলগ্ন বাহুদ্বয় সমানুপাতিক হলে ত্রিভুজদ্বয় সদৃশ (উপপাদ্য ৩৪)।
দুইটি সদৃশ ত্রিভুজক্ষেত্রের ক্ষেত্রফলের অনুপাত এদের যেকোনো দুই অনুরূপ বাহুর উপর অঙ্কিত বর্গক্ষেত্রের ক্ষেত্রফলের অনুপাতের সমান (উপপাদ্য ৩৫)।
অনুশীলনী ১৪.২
১. △ABC-এ BC-এর সমান্তরাল DE রেখা AB ও AC-কে যথাক্রমে D ও E বিন্দুতে ছেদ করলে— (i) △ABC ও △ADE পরস্পর সদৃশ (ii) BDAD=AECE (iii) △ADE△ABC=DE2BC2। নিচের কোনটি সঠিক?
ক) i ও ii খ) i ও iii গ) ii ও iii ঘ) i, ii ও iii
সমাধান:
DE∥BC হওয়ায় ∠ADE=∠ABC ও ∠AED=∠ACB [অনুরূপ কোণ] এবং ∠A সাধারণ; তাই △ABC∼△ADE। (i) সত্য
উপপাদ্য ২৮ অনুযায়ী DBAD=ECAE; কিন্তু (ii)-এ আছে BDAD=AECE, যা ঠিক নয়। (ii) মিথ্যা
সদৃশ ত্রিভুজের ক্ষেত্রফলের অনুপাত অনুরূপ বাহুর বর্গের অনুপাত (উপপাদ্য ৩৫); BC ও DE অনুরূপ বাহু। (iii) সত্য
ব্যাখ্যা: (ii)-তে CE ও AE এর অবস্থান উল্টে আছে; সঠিক হতো BDAD=CEAE।
(খ) সঠিক হতে হলে AB=AC হতে হতো; (গ)-তে AB:AC=PQ:BC সঠিক নয়, সঠিক হতো AB:AP=BC:PQ; (ঘ)-তে BP:BQ সম্পর্ক নেই
ব্যাখ্যা: সমান্তরাল রেখার জন্য সরাসরি উপপাদ্য ২৮ ক-কে সমর্থন করে।
উত্তর: ক
৩. প্রমাণ করো যে, দুইটি ত্রিভুজের প্রত্যেকটি যদি তৃতীয় একটি ত্রিভুজের সদৃশ হয়, তবে তারা পরস্পর সদৃশ।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: মনে করি, △ABC∼△PQR এবং △DEF∼△PQR। প্রমাণ করতে হবে △ABC∼△DEF।
প্রমাণ: △ABC∼△PQR; তাই ∠A=∠P,∠B=∠Q,∠C=∠R...(1)
আবার △DEF∼△PQR; তাই ∠D=∠P,∠E=∠Q,∠F=∠R...(2)
(১) ও (২) থেকে ∠A=∠D,∠B=∠E,∠C=∠F
অতএব △ABC ও △DEF সদৃশকোণী, অর্থাৎ সদৃশ।
ব্যাখ্যা: সদৃশ ত্রিভুজের অনুরূপ কোণ সমান, আর সমান রাশি দুটির সাথে যেকোনো একটি সমান হলে রাশি দুটি পরস্পর সমান; তাই কোণগুলো সমান হয়।
উত্তর: প্রমাণিত: △ABC∼△DEF
৪. প্রমাণ করো যে, দুইটি সমকোণী ত্রিভুজের একটির একটি সূক্ষ্মকোণ অপরটির একটি সূক্ষ্মকোণের সমান হলে, ত্রিভুজ দুইটি সদৃশ হবে।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: মনে করি, △ABC-এ ∠B=90° এবং △DEF-এ ∠E=90°; আর ∠A=∠D (সূক্ষ্মকোণ)। প্রমাণ করতে হবে △ABC∼△DEF।
প্রমাণ: ∠B=∠E=90° এবং ∠A=∠D
ত্রিভুজের তিন কোণের সমষ্টি 180°; তাই ∠C=180°−90°−∠A=90°−∠A
একইভাবে ∠F=90°−∠D=90°−∠A; সুতরাং ∠C=∠F
অতএব △ABC ও △DEF সদৃশকোণী, অর্থাৎ সদৃশ।
ব্যাখ্যা: দুটি কোণ সমান হলে তৃতীয় কোণও সমান হয় (কোণ-কোণ সদৃশতা); এখানে একটি সমকোণ ও একটি সূক্ষ্মকোণ সমান ধরা হয়েছে।
উত্তর: প্রমাণিত: △ABC∼△DEF
৫. প্রমাণ করো যে, সমকোণী ত্রিভুজের সমকৌণিক শীর্ষ থেকে অতিভুজের উপর লম্ব আঁকলে যে দুইটি সমকোণী ত্রিভুজ উৎপন্ন হয়, তারা পরস্পর সদৃশ এবং প্রত্যেকে মূল ত্রিভুজের সদৃশ।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: মনে করি, △ABC-এ ∠A=90°; A থেকে অতিভুজ BC-এর উপর লম্ব AD। প্রমাণ করতে হবে △ABD∼△CAD এবং △ABD∼△ABC, △CAD∼△ABC।
প্রমাণ: △ABD ও △ABC-এ ∠B সাধারণ এবং ∠ADB=∠BAC=90°
তাই △ABD∼△ABC...(1) [কোণ-কোণ]
△CAD ও △ABC-এ ∠C সাধারণ এবং ∠ADC=∠BAC=90°
তাই △CAD∼△ABC...(2)
(১) ও (২) থেকে △ABD∼△CAD [প্রশ্ন ৩-এর ফল]
ব্যাখ্যা: প্রতিটি ছোট ত্রিভুজের সাথে মূল ত্রিভুজের একটি সাধারণ কোণ এবং একটি সমকোণ আছে; তাই প্রতিটি মূল ত্রিভুজের সদৃশ, আর দুটি পরস্পর সদৃশ।
উত্তর: প্রমাণিত
৬. চিত্রে ∠B=∠D এবং CD=4AB। প্রমাণ করো যে, BD=5BL।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: AC ও BD রেখাংশ পরস্পরকে L বিন্দুতে ছেদ করেছে; ∠B=∠D এবং CD=4AB। প্রমাণ করতে হবে BD=5BL।
প্রমাণ: △ABL ও △CDL-এ ∠ABL=∠CDL [দেওয়া আছে]
∠ALB=∠CLD [বিপ্রতীপ কোণ]
তাই △ABL∼△CDL [কোণ-কোণ]
অতএব CDAB=DLBL
বা, 4ABAB=DLBL [CD=4AB]
বা, 41=DLBL⇒DL=4BL
BD=BL+DL=BL+4BL=5BL
ব্যাখ্যা: দুই ত্রিভুজের দুই জোড়া কোণ সমান হওয়ায় ত্রিভুজ দুটি সদৃশ; অনুরূপ বাহুর অনুপাত AB:CD=1:4 থেকে BL:DL=1:4 পাওয়া যায়।
উত্তর: প্রমাণিত: BD=5BL
৭. ABCD সামান্তরিকের A শীর্ষ দিয়ে অঙ্কিত একটি রেখাংশ BC বাহুকে M বিন্দুতে এবং DC বাহুর বর্ধিতাংশকে N বিন্দুতে ছেদ করে। প্রমাণ করো যে, BM×DN একটি ধ্রুবক।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: ABCD সামান্তরিকের A দিয়ে অঙ্কিত রেখা BC-কে M-এ এবং DC-এর বর্ধিতাংশকে N-এ ছেদ করেছে। প্রমাণ করতে হবে BM×DN ধ্রুবক।
প্রমাণ: △ABM ও △NDA-এ ∠ABM=∠NDA [সামান্তরিকের বিপরীত কোণ ∠B=∠D]
∠AMB=∠DAN [একান্তর কোণ, কারণ BC∥AD এবং AN ছেদক]
তাই △ABM∼△NDA [কোণ-কোণ]
অতএব DABM=DNAB
বা, BM×DN=AB×DA
AB ও DA সামান্তরিকের বাহু, তাই AB×AD একটি নির্দিষ্ট মান; সুতরাং BM×DN ধ্রুবক।
ব্যাখ্যা:A দিয়ে রেখাটি যেভাবেই আঁকা হোক, দুটি ত্রিভুজ সদৃশ হয় এবং গুণফল AB×AD-এর সমান থাকে, যা সামান্তরিকের পরিমাপ।
উত্তর: প্রমাণিত: BM×DN=AB×AD (ধ্রুবক)
৮. ABC ও DEF সদৃশকোণী ত্রিভুজদ্বয়ের উচ্চতা AM ও DN। প্রমাণ করো যে, AM:DN=AB:DE।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: △ABC ও △DEF সদৃশকোণী (ধরি ∠B=∠E); AM⊥BC ও DN⊥EF। প্রমাণ করতে হবে AM:DN=AB:DE।
ব্যাখ্যা: দুটি রেখা সমান্তরাল হওয়ায় একান্তর কোণগুলো সমান; বিপ্রতীপ কোণও সমান। তাই তিন জোড়া কোণ সমান।
উত্তর: প্রমাণিত
খ) প্রমাণ করো, AD:BD=AE:CE।
সমাধান:
△ABC-এ DE∥BC
উপপাদ্য ২৮ অনুযায়ী AD:DB=AE:EC
অর্থাৎ AD:BD=AE:CE
ব্যাখ্যা: ত্রিভুজের এক বাহুর সমান্তরাল রেখা অপর দুই বাহুকে সমান অনুপাতে বিভক্ত করে।
উত্তর: প্রমাণিত
গ) প্রমাণ করো, BO:OE=CO:OD।
সমাধান:
(ক) থেকে △BOC∼△EOD (অনুরূপ শীর্ষ: B↔E,O↔O,C↔D)
অনুরূপ বাহুগুলো সমানুপাতিক: EOBO=DOCO=EDBC
অতএব BO:OE=CO:OD
ব্যাখ্যা:B ও E এবং C ও D অনুরূপ শীর্ষ (সমান কোণের বিপরীতে অবস্থিত), তাই BO:OE ও CO:OD অনুরূপ বাহুর অনুপাত।
উত্তর: প্রমাণিত
১০. চিত্রে BD⊥AC এবং DQ=BQ=2AQ=21QC। প্রমাণ করো যে, DA⊥DC।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: BD⊥AC; BD ও AC পরস্পরকে Q বিন্দুতে ছেদ করেছে এবং DQ=BQ=2AQ=21QC। প্রমাণ করতে হবে DA⊥DC।
ধরি AQ=x; তাহলে DQ=BQ=2x এবং QC=4x
প্রমাণ: △AQD ও △DQC-এ ∠AQD=∠DQC=90°
DQAQ=2xx=21 এবং QCDQ=4x2x=21
অর্থাৎ DQAQ=QCDQ
তাই △AQD∼△DQC [এক কোণ সমান ও সংলগ্ন বাহু সমানুপাতিক]
সুতরাং ∠ADQ=∠DCQ
এখন △DQC-এ ∠DCQ+∠CDQ=90° [কারণ ∠DQC=90°]
অতএব ∠ADQ+∠CDQ=90°, অর্থাৎ ∠ADC=90°
সুতরাং DA⊥DC
ব্যাখ্যা: সদৃশতা থেকে ∠ADQ=∠DCQ পেয়ে ত্রিভুজ DQC-এর সূক্ষ্মকোণ দুটির সমষ্টি 90° ব্যবহার করে ∠ADC বের করা হয়েছে।
উত্তর: প্রমাণিত: DA⊥DC
১১. △ABC ও △DEF-এর ∠A=∠D। প্রমাণ করো যে, △ABC:△DEF=AB⋅AC:DE⋅DF।
সমাধান:
বিশেষ নির্বচন: △ABC ও △DEF-এ ∠A=∠D। প্রমাণ করতে হবে △ABC:△DEF=AB⋅AC:DE⋅DF।
অঙ্কন: B থেকে AC-এর উপর BM⊥AC এবং E থেকে DF-এর উপর EN⊥DF আঁকি।
প্রমাণ: △ABC=21×AC×BM এবং △DEF=21×DF×EN
তাই △DEF△ABC=DFAC×ENBM...(1)
△ABM ও △DEN-এ ∠A=∠D এবং ∠AMB=∠DNE=90°
তাই △ABM∼△DEN; সুতরাং ENBM=DEAB...(2)
(১) ও (২) থেকে △DEF△ABC=DFAC×DEAB=DE⋅DFAB⋅AC
ব্যাখ্যা: ক্ষেত্রফলের অনুপাত দুই উচ্চতা ও দুই ভূমির অনুপাতের গুণফল হয়; সদৃশ ত্রিভুজ থেকে উচ্চতার অনুপাত বাহুর অনুপাতে বদলে গেছে। ∠A স্থূলকোণ হলেও ∠BAM ও ∠EDN উভয়ই 180°−∠A হয়, তাই যুক্তি একই।
উত্তর: প্রমাণিত: △ABC:△DEF=AB⋅AC:DE⋅DF
১২. চিত্রে ABC এবং DEF দুইটি সদৃশ ত্রিভুজ।
ক) ত্রিভুজ দুইটির অনুরূপ বাহু ও অনুরূপ কোণগুলোর নাম লিখ।
সমাধান:
অনুরূপ বাহু: AB ও DE; BC ও EF; AC ও DF
অনুরূপ কোণ: ∠A ও ∠D; ∠B ও ∠E; ∠C ও ∠F
ব্যাখ্যা: সদৃশ ত্রিভুজে সমান কোণের বিপরীত বাহুগুলো অনুরূপ বাহু।
খ) প্রমাণ করো যে, △DEF△ABC=DE2AB2=DF2AC2=EF2BC2।
সমাধান:
AM⊥BC ও DN⊥EF (চিত্রানুযায়ী)
△ABC=21×BC×AM ও △DEF=21×EF×DN
তাই △DEF△ABC=EFBC×DNAM
△ABM∼△DEN (এক সমকোণ ও ∠B=∠E); তাই DNAM=DEAB=EFBC [উপপাদ্য ৩২]
অতএব △DEF△ABC=EFBC×EFBC=EF2BC2
আবার সদৃশতা থেকে DEAB=DFAC=EFBC; বর্গ করলে DE2AB2=DF2AC2=EF2BC2
সুতরাং △DEF△ABC=DE2AB2=DF2AC2=EF2BC2
ব্যাখ্যা: এটি উপপাদ্য ৩৫-এরই বিস্তারিত রূপ: ক্ষেত্রফলের অনুপাত যেকোনো এক জোড়া অনুরূপ বাহুর বর্গের অনুপাতের সমান।
উত্তর: প্রমাণিত
গ) যদি BC=3 সে.মি., EF=8 সে.মি., ∠B=60°, ABBC=23 এবং △ABC-এর ক্ষেত্রফল 3 বর্গ সে.মি. হয়, তবে △DEF অঙ্কন করো এবং এর ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।
সমাধান:
ABBC=23 এবং BC=3 হলে AB=2 সে.মি.
△ABC∼△DEF; তাই ABDE=BCEF=38
DE=2×38=316 সে.মি. (প্রায় 5.33 সে.মি.) এবং ∠E=∠B=60°
অঙ্কন: EF=8 সে.মি. আঁকি; E বিন্দুতে ∠FED=60° আঁকি; ED=316 সে.মি. কেটে D নিই; D,F যোগ করি। △DEF অঙ্কিত হলো।
ক্ষেত্রফলের অনুপাত △ABC△DEF=BC2EF2=964
△DEF=3×964=364=21.33 বর্গ সে.মি. (প্রায়)
ব্যাখ্যা: অঙ্কনে ED=AB×BCEF ধরে ত্রিভুজ আঁকা হয়েছে; ক্ষেত্রফল নির্ণয়ে প্রশ্নে দেওয়া △ABC=3 বর্গ সে.মি. ব্যবহার করা হয়েছে।
উত্তর:△DEF-এর ক্ষেত্রফল 364≈21.33 বর্গ সে.মি.
বইয়ের উত্তরমালা সম্পর্কে নোট: ১২(গ)-তে প্রশ্নের তথ্যে অসংগতি আছে: BC=3, AB=2, ∠B=60° হলে △ABC-এর প্রকৃত ক্ষেত্রফল 21×3×2×sin60°=233≈2.6 বর্গ সে.মি., 3 নয়। তাই আঁকা ত্রিভুজ DEF-এর প্রকৃত ক্ষেত্রফল 3323≈18.48 বর্গ সে.মি.। আমরা প্রশ্নে দেওয়া ক্ষেত্রফল 3 ধরে 364 উত্তর দিয়েছি (ক্ষেত্রফলের অনুপাত পদ্ধতিতে); এটি সম্ভবত বইয়ের একটি ছাপার ভুল।
Comments (0)
No comments yet. Be the first.