নবম-দশম শ্রেণি (মাধ্যমিক) - উচ্চতর গণিত - অসীম ধারা | NCTB BOOK

বাস্তব সংখ্যার একটি অনুক্রম u1,u2,u3,....,un,.... হলে u1+u2+u3+.....+un+.... কে বাস্তব সংখ্যার একটি অসীম ধারা বলা হয়। এই ধারাটির n তম পদ un
 

Content added By

u1+u2+u3+......+un+.... অনন্ত ধারার 

১ম আংশিক সমষ্টি S1=u1

২য় আংশিক সমষ্টি S2=u1+u2

৩য় আংশিক সমষ্টি S3=u1+u2+u3

n তম আংশিক সমষ্টি Sr=u1+u2+u3+....+un

অর্থাৎ, কোনো অসীম ধারার n তম আংশিক সমষ্টি হচ্ছে ধারাটির প্রথম n সংখ্যক পদের সমষ্টি।

উদাহরণ ১. প্রদত্ত অসীম ধারা দুইটির আংশিক সমষ্টি নির্ণয় কর।

ক) 1+2+3+....                   খ)1-1+1-1+.....

সমাধান:
ক) ধারাটি একটি সমান্তর ধারা কারণ ধারাটির প্রথম পদ a = 1 এবং সাধারণ অন্তর d = 1।

সমান্তর ধারার প্রথম n সংখ্যক পদের সমষ্টি Sn=n22a+(n-1)d =n22.1+(n-1).1
কাজেই Sn=n22+n-1=n(n+1)2

উপরের সূত্রে n এর বিভিন্ন মান বসিয়ে পাই,

S10=10×112=55
S1000=1000×10012=500500

S100000=100000×1000012=5000050000

এভাবে, n এর মান যত বড় করা হয়, Sn এর মান তত বড় হয়।

সুতরাং প্রদত্ত অসীম ধারাটির কোনো সমষ্টি নাই ।

খ) 1-1+1-1+....অসীম ধারাটির

১ম আংশিক সমষ্টি S1=1

২য় আংশিক সমষ্টি S2=1-1=0

৩য় আংশিক সমষ্টি S3=1-1+1=1

৪র্থ আংশিক সমষ্টি S4=1-1+1-1=0

উপরের উদাহরণ থেকে দেখা যায় যে, n বিজোড় সংখ্যা হলে n তম আংশিক সমষ্টি Sn=1 এবং n জোড় সংখ্যা হলে n তম আংশিক সমষ্টি Sn=0

তাহলে দেখা যাচ্ছে যে, প্রদত্ত ধারাটির ক্ষেত্রে, এমন কোনো নির্দিষ্ট সংখ্যা পাওয়া যায় না যাকে ধারাটির সমষ্টি বলা যায়।
 

Content added By

a+ar+ar2+ar3+...... গুণোত্তর ধারাটির প্রথম পদ a এবং সাধারণ অনুপাত r।

সুতরাং, ধারাটির n তম পদ =arn-1, যেখানে nN|

এবার, r1হলে ধারাটির n তম আংশিক সমষ্টি

Sn=a+ar+ar2+ar3+.........+arn-1

Sn=a.rn-1r-1 যখন r>1 এবং Sn=a.1-rn1-r, যখন r<1
 

লক্ষ করি:
ক) r<1 হলে, অর্থাৎ,-1<r<1 হলে,n এর মান বৃদ্ধি করলে (n হলে) rn এর মান হ্রাস পায় এবং n এর মান যথেষ্ট বড় করলে rnএর মান 0 এর কাছাকাছি হয়। অর্থাৎ rn এর প্রান্তীয় মান (Limiting Value) 0 হয়।

ফলে Sr এর প্রান্তীয় মান Sn=a1-rn1-r=a1-r-arn1-r=a.a1-r
এক্ষেত্রে, অসীম ধারাটির সমষ্টি S=a1-r
খ) r>1হলে, অর্থাৎ r>1 অথবা r<-1 হলে, n এর মান বৃদ্ধি করলে rn এর মান বৃদ্ধি পায় এবং n কে যথেষ্ট বড় করে rnএর মান যথেষ্ট বড় করা যায়। সুতরাং এমন কোন নির্দিষ্ট সংখ্যা S পাওয়া যায় না, যাকে Sn এর প্রান্তীয় মান ধরা যায়।

অর্থাৎ, এক্ষেত্রে অসীম ধারাটির কোনো সমষ্টি নাই।

গ) r=-1 হলে, Sn এর প্রান্তীয় মান পাওয়া যায় না। কেননা, n জোড় সংখ্যা হলে -1n=1 এবং n বিজোড় সংখ্যা হলে -1n=-1। এক্ষেত্রে ধারাটি হবে, a-a+a-a+a-a+......

সুতরাং, এই অসীম ধারাটির কোনো সমষ্টি নাই ।

ঘ) r=1 হলেও Sn এর প্রান্তীয় মান পাওয়া যায় না। কেননা তখন ধারাটি হবে a+a+a+a+a+.....(n সংখ্যক)। অর্থাৎ Sn=na যা n এর মান বাড়িয়ে যথেষ্ট বড় করা যায়।

সুতরাং, এই অসীম ধারাটির কোন সমষ্টি নাই ।

r<1 অর্থাৎ, -1<r<1 হলে,a+ar+ar2+ar3+..... অসীম গুণোত্তর ধারাটির সমষ্টি S=a1-r| r এর অন্য সকল মানের জন্য অসীম ধারাটির সমষ্টি থাকবে না। 

 

মন্তব্য: অসীম গুণোত্তর ধারার সমষ্টিকে (যদি থাকে) S লিখে প্রকাশ করা হয় এবং একে ধারাটির অসীমতক সমষ্টি বলা হয়। অর্থাৎ,a+ar+ar2+ar3+..... গুণোত্তর ধারাটির অসীমতক সমষ্টি,S=a1-r যখন r<1। 

 

উদাহরণ ২. নিচের অসীম গুণোত্তর ধারার অসীমতক সমষ্টি (যদি থাকে) নির্ণয় কর।
ক) 13+132+133+134+......

খ)1+0.1+0.01+0.001+.....
গ) 1+12+12+122+14+......
সমাধান:
ক) এখানে, ধারাটির প্রথম পদ,a=13 এবং সাধারণ অনুপাতr=132×31=13<1

 ধারাটির অসীমতক সমষ্টি, S=a1-r=131-13=13×32=12

খ) এখানে, ধারাটির প্রথম পদ a=1 এবং সাধারণ অনুপাত r=0.11=110<1
 ধারাটির অসীমতক সমষ্টি, S=a1-r=11-110=109=119

গ) এখানে, ধারাটির প্রথম পদ a=1 এবং সাধারণ অনুপাত r=121=12<1
ধারাটির অসীমতক সমষ্টি, S=a1-r=22-1=3.414 (আসন্ন ) 
 

Content added || updated By

আরও দেখুন...