উত্তরঃ
প্রদত্ত ফাংশন,
\(f(x) = \frac{4x-5}{3x-2}\)
প্রথমে \(f(x^{-1})\) এর মান নির্ণয় করি। এখানে \(x^{-1} = \frac{1}{x}\)
\(f(x^{-1}) = f(\frac{1}{x})\)
\( = \frac{4(\frac{1}{x})-5}{3(\frac{1}{x})-2}\)
\( = \frac{\frac{4-5x}{x}}{\frac{3-2x}{x}}\)
\( = \frac{4-5x}{3-2x}\)
প্রদত্ত সমীকরণটি হলো:
\(f(x^{-1}) + \frac{1}{f(x^{-1})} - 1 = 2\)
ধরি, \(y = f(x^{-1})\)। তাহলে সমীকরণটি দাঁড়ায়:
\(y + \frac{1}{y} - 1 = 2\)
\(y + \frac{1}{y} = 2 + 1\)
\(y + \frac{1}{y} = 3\)
উভয়পক্ষকে \(y\) দ্বারা গুণ করে পাই:
\(y^2 + 1 = 3y\)
\(y^2 - 3y + 1 = 0\)
এটি একটি দ্বিঘাত সমীকরণ। দ্বিঘাত সূত্র ব্যবহার করে \(y\) এর মান নির্ণয় করি:
\(y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(y = \frac{-(-3) \pm \sqrt{(-3)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)}\)
\(y = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 4}}{2}\)
\(y = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2}\)
এখন, \(f(x^{-1}) = \frac{4-5x}{3-2x}\) এর মান \(y\) এর দুটি মানের সাথে তুলনা করে \(x\) এর মান নির্ণয় করি:
Case 1: যখন \(f(x^{-1}) = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}\)
\(\frac{4-5x}{3-2x} = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}\)
\(2(4-5x) = (3+\sqrt{5})(3-2x)\)
\(8 - 10x = 9 - 6x + 3\sqrt{5} - 2\sqrt{5}x\)
\(8 - 10x = (9+3\sqrt{5}) - (6+2\sqrt{5})x\)
\((6+2\sqrt{5})x - 10x = 9+3\sqrt{5} - 8\)
\((2\sqrt{5}-4)x = 1+3\sqrt{5}\)
\(x = \frac{1+3\sqrt{5}}{2\sqrt{5}-4}\)
হরকে মূলদ করার জন্য লব ও হরকে \((2\sqrt{5}+4)\) দ্বারা গুণ করি:
\(x = \frac{(1+3\sqrt{5})(2\sqrt{5}+4)}{(2\sqrt{5}-4)(2\sqrt{5}+4)}\)
\(x = \frac{2\sqrt{5} + 4 + 6(5) + 12\sqrt{5}}{(2\sqrt{5})^2 - 4^2}\)
\(x = \frac{2\sqrt{5} + 4 + 30 + 12\sqrt{5}}{20 - 16}\)
\(x = \frac{34 + 14\sqrt{5}}{4}\)
\(x = \frac{17 + 7\sqrt{5}}{2}\)
Case 2: যখন \(f(x^{-1}) = \frac{3 - \sqrt{5}}{2}\)
\(\frac{4-5x}{3-2x} = \frac{3 - \sqrt{5}}{2}\)
\(2(4-5x) = (3-\sqrt{5})(3-2x)\)
\(8 - 10x = 9 - 6x - 3\sqrt{5} + 2\sqrt{5}x\)
\(8 - 10x = (9-3\sqrt{5}) - (6-2\sqrt{5})x\)
\((6-2\sqrt{5})x - 10x = 9-3\sqrt{5} - 8\)
\((-4-2\sqrt{5})x = 1-3\sqrt{5}\)
\((4+2\sqrt{5})x = 3\sqrt{5}-1\)
\(x = \frac{3\sqrt{5}-1}{4+2\sqrt{5}}\)
হরকে মূলদ করার জন্য লব ও হরকে \((4-2\sqrt{5})\) দ্বারা গুণ করি:
\(x = \frac{(3\sqrt{5}-1)(4-2\sqrt{5})}{(4+2\sqrt{5})(4-2\sqrt{5})}\)
\(x = \frac{12\sqrt{5} - 6(5) - 4 + 2\sqrt{5}}{4^2 - (2\sqrt{5})^2}\)
\(x = \frac{12\sqrt{5} - 30 - 4 + 2\sqrt{5}}{16 - 20}\)
\(x = \frac{14\sqrt{5} - 34}{-4}\)
\(x = \frac{-(14\sqrt{5} - 34)}{4}\)
\(x = \frac{34 - 14\sqrt{5}}{4}\)
\(x = \frac{17 - 7\sqrt{5}}{2}\)
অতএব, \(x\) এর মান হলো \(\frac{17 + 7\sqrt{5}}{2}\) অথবা \(\frac{17 - 7\sqrt{5}}{2}\)।