উত্তরঃ
প্রদত্ত সমীকরণসমূহ হলো:
\(x^2+yz=9 \qquad \dots (1)\)
\(x^3+y^2z=12 \qquad \dots (2)\)
\(x^4+y^3z=16 \qquad \dots (3)\)
সমীকরণ (1) থেকে পাই,
\(yz = 9-x^2 \qquad \dots (4)\)
সমীকরণ (2) থেকে পাই,
\(y^2z = 12-x^3 \qquad \dots (5)\)
সমীকরণ (3) থেকে পাই,
\(y^3z = 16-x^4 \qquad \dots (6)\)
সমীকরণ (5) কে (4) দ্বারা ভাগ করে পাই (যখন \(yz \ne 0\)):
\(\frac{y^2z}{yz} = \frac{12-x^3}{9-x^2}\)
\(y = \frac{12-x^3}{9-x^2} \qquad \dots (7)\)
সমীকরণ (6) কে (5) দ্বারা ভাগ করে পাই (যখন \(y^2z \ne 0\)):
\(\frac{y^3z}{y^2z} = \frac{16-x^4}{12-x^3}\)
\(y = \frac{16-x^4}{12-x^3} \qquad \dots (8)\)
সমীকরণ (7) ও (8) থেকে y এর মান তুলনা করে পাই:
\(\frac{12-x^3}{9-x^2} = \frac{16-x^4}{12-x^3}\)
\((12-x^3)^2 = (9-x^2)(16-x^4)\)
\(144 - 24x^3 + x^6 = 144 - 9x^4 - 16x^2 + x^6\)
\(-24x^3 = -9x^4 - 16x^2\)
\(9x^4 - 24x^3 + 16x^2 = 0\)
\(x^2(9x^2 - 24x + 16) = 0\)
\(x^2((3x)^2 - 2 \cdot 3x \cdot 4 + 4^2) = 0\)
\(x^2(3x - 4)^2 = 0\)
সুতরাং, \(x^2 = 0\) অথবা \((3x - 4)^2 = 0\)
প্রথম ক্ষেত্র: \(x = 0\)
x এর মান সমীকরণ (4) এ বসিয়ে পাই:
\(yz = 9 - 0^2\)
\(yz = 9\)
x এর মান সমীকরণ (5) এ বসিয়ে পাই:
\(y^2z = 12 - 0^3\)
\(y^2z = 12\)
এখন, \(y^2z / yz = 12 / 9\)
\(y = \frac{12}{9} = \frac{4}{3}\)
y এর মান \(yz = 9\) এ বসিয়ে পাই:
\(\frac{4}{3} \cdot z = 9\)
\(z = 9 \cdot \frac{3}{4}\)
\(z = \frac{27}{4}\)
সুতরাং, একটি সমাধান হলো: \(x=0, y=\frac{4}{3}, z=\frac{27}{4}\)
দ্বিতীয় ক্ষেত্র: \(3x - 4 = 0\)
\(3x = 4\)
\(x = \frac{4}{3}\)
x এর মান সমীকরণ (7) এ বসিয়ে y এর মান নির্ণয় করি:
\(y = \frac{12-x^3}{9-x^2}\)
\(x^2 = (\frac{4}{3})^2 = \frac{16}{9}\)
\(x^3 = (\frac{4}{3})^3 = \frac{64}{27}\)
\(y = \frac{12 - \frac{64}{27}}{9 - \frac{16}{9}} = \frac{\frac{324 - 64}{27}}{\frac{81 - 16}{9}} = \frac{\frac{260}{27}}{\frac{65}{9}}\)
\(y = \frac{260}{27} \times \frac{9}{65} = \frac{260}{3 \times 65} = \frac{4 \times 65}{3 \times 65} = \frac{4}{3}\)
x এবং y এর মান সমীকরণ (4) এ বসিয়ে z এর মান নির্ণয় করি:
\(yz = 9 - x^2\)
\(\frac{4}{3} \cdot z = 9 - \frac{16}{9}\)
\(\frac{4}{3} \cdot z = \frac{81 - 16}{9}\)
\(\frac{4}{3} \cdot z = \frac{65}{9}\)
\(z = \frac{65}{9} \times \frac{3}{4}\)
\(z = \frac{65}{3 \times 4}\)
\(z = \frac{65}{12}\)
সুতরাং, আরেকটি সমাধান হলো: \(x=\frac{4}{3}, y=\frac{4}{3}, z=\frac{65}{12}\)
অতএব, x, y, z এর মানসমূহ হলো:
\(x=0, y=\frac{4}{3}, z=\frac{27}{4}\) অথবা \(x=\frac{4}{3}, y=\frac{4}{3}, z=\frac{65}{12}\)