পাঠ ৫গণিত

ভেনচিত্রে অঙ্ক ও সূত্র যাচাই

পাঠের সারাংশ

দুবার গোনা এড়াতে সংযোগের সূত্র, আর চার অংশ ধরে শিক্ষার্থী গোনার অঙ্ক। তারপর ছবি দিয়ে সেটের সূত্র মিলিয়ে দেখো।

MCQ ও সৃজনশীল শর্টকাট

প্রতিটি অঙ্কে তিন লাইন: প্রশ্ন, তারপর শর্টকাটটা প্রশ্নের ঠিক কোন জায়গায় লাগছে, তারপর উত্তর।

  1. ভেনচিত্রে ভেতর থেকে

    আগে ছেদ বসাও, তারপর শুধু A আর শুধু B, শেষে বাইরে। বাইরে থেকে গুনলে দ্বিগুণ হয়।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      n(U)=20n(U)=20, n(A)=12n(A)=12, n(B)=10n(B)=10, ছেদ 44। কোনোটাই নয়, কত?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ছেদ 44। শর্টকাট: আগে ছেদ ৪। শুধু A =12−4=8=12-4=8, শুধু B =10−4=6=10-4=6। বাইরে 20−(8+4+6)=220-(8+4+6)=2।

      উত্তর

      22

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      ছেদ ৩, শুধু A ৫, শুধু B ৪। n(A)n(A) কত?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ছেদ ৩ আর শুধু A ৫। শর্টকাট: ভেতর থেকে n(A)=n(A)= শুধু A + ছেদ =5+3=5+3।

      উত্তর

      88

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      ছেদ ৪, n(A)=6n(A)=6, n(B)=5n(B)=5। সংযোগ কি 1111?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ছেদ ৪। শর্টকাট: বাইরে থেকে যোগ করলে ছেদ দুবার। ভেতর থেকে 6+5−4=76+5-4=7।

      উত্তর

      77

  2. ছোট সেটে পরীক্ষা

    সূত্র সন্দেহ হলে A={1}A=\{1\}, B={1,2}B=\{1,2\} দিয়ে দুই দিকের উপাদান গুনে দেখো।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      U={1,2,3}U=\{1,2,3\}, A={1}A=\{1\}, B={1,2}B=\{1,2\}। (A∪B)′(A\cup B)' আর A′∩B′A'\cap B' সমান কি?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ছোট সেট A={1}A=\{1\}, B={1,2}B=\{1,2\}। শর্টকাট: সংযোগ {1,2}\{1,2\}, পূরক {3}\{3\}। A′={2,3}A'=\{2,3\}, B′={3}B'=\{3\}, ছেদ {3}\{3\}।

      উত্তর

      সমান, {3}\{3\}

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      A={1}A=\{1\}, B={1,2}B=\{1,2\}। n(A∪B)n(A\cup B) সূত্রে কত?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ছোট সেট A={1}A=\{1\}, B={1,2}B=\{1,2\}। শর্টকাট: সংযোগ {1,2}\{1,2\}, সংখ্যা ২। সূত্র 1+2−1=21+2-1=2।

      উত্তর

      22

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      A={1}A=\{1\}, B={1,2}B=\{1,2\}। A∖BA\setminus B এ কয়টা উপাদান?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে A={1}A=\{1\}, BB তেও 11 আছে। শর্টকাট: A তে আছে, B তে নেই, এমন কিছু নেই। 1−1=01-1=0।

      উত্তর

      00

  3. ফাংশন নয় কখন

    একই x থেকে দুই তির বেরোলে, বা এক x এর দুই y হলে, সেটা ফাংশন নয়। অপশন কেটে দাও।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      {(1,2),(1,3)}\{(1,2),(1,3)\} কি ফাংশন?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে x=1x=1 দুইবার, yy হলো 22 আর 33। শর্টকাট: একই xx থেকে দুই yy। ফাংশন নয়।

      উত্তর

      নয়

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      {(1,4),(2,4)}\{(1,4),(2,4)\} কি ফাংশন?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে প্রতি xx এর একটাই yy, 11 এ 44 আর 22 এ 44। শর্টকাট: একই yy দুবার চলবে। ফাংশন।

      উত্তর

      হ্যাঁ

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      {(2,3),(2,5),(3,5)}\{(2,3),(2,5),(3,5)\} কি ফাংশন?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে x=2x=2 দুইবার, yy হলো 33 আর 55। শর্টকাট: একই xx এর দুই yy। ফাংশন নয়।

      উত্তর

      নয়

  4. পূরকের আগে U

    U না জানলে পূরক লেখা যায় না। প্রশ্নের প্রসঙ্গ থেকে সার্বিক সেট আগে ঠিক করো।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      U={1,2,3,4}U=\{1,2,3,4\}, A={1,3}A=\{1,3\}। A′A' কত?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে U={1,2,3,4}U=\{1,2,3,4\} আগে দেওয়া। শর্টকাট: U তে আছে, A তে নেই, তাই 22 আর 44।

      উত্তর

      {2,4}\{2,4\}

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      শুধু A={a}A=\{a\} দেওয়া। A′A' লেখা যায়?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে UU নেই, শুধু A={a}A=\{a\}। শর্টকাট: U জানা নেই। পূরক লেখা যায় না।

      উত্তর

      না

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      n(U)=10n(U)=10, n(A)=7n(A)=7। n(A′)n(A') কত?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে n(U)=10n(U)=10 জানা। শর্টকাট: 10−7=310-7=3।

      উত্তর

      33

  5. ∈ আর ⊆ আলাদা

    এক জিনিস দলে থাকলে ∈। এক দল আরেক দলের ভেতরে থাকলে ⊆।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      2∈{1,2}2\in\{1,2\} সত্য কি?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে 22 একটা জিনিস, দল {1,2}\{1,2\} এর ভেতরে। শর্টকাট: জিনিস দলে থাকলে ∈\in। সত্য।

      উত্তর

      সত্য

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      {2}⊆{1,2}\{2\}\subseteq\{1,2\} সত্য কি?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে {2}\{2\} একটা দল, {1,2}\{1,2\} আরেক দল। শর্টকাট: দল দলের ভেতরে থাকলে ⊆\subseteq। সত্য।

      উত্তর

      সত্য

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      2⊆{1,2}2\subseteq\{1,2\} সত্য কি?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে 22 জিনিস, দল নয়। শর্টকাট: ⊆\subseteq দলের জন্য। খাটে না, মিথ্যা।

      উত্তর

      মিথ্যা

  6. সৃজনশীলের ক অংশ

    ক অংশে সংজ্ঞা এক লাইনে, সঙ্গে একটা ছোট উদাহরণ। খ এ ভেনচিত্রের হিসাব।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      সৃজনশীলের ক অংশে ছেদ কী? ছোট উদাহরণ {1,2}∩{2,3}\{1,2\}\cap\{2,3\}।

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ক অংশে ছেদ। শর্টকাট: এক লাইন, দুই সেটেই যা আছে। উদাহরণ {1,2}∩{2,3}\{1,2\}\cap\{2,3\}।

      উত্তর

      {2}\{2\}

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      সৃজনশীলের খ অংশে n(A)=8n(A)=8, n(B)=5n(B)=5, ছেদ 22। সংযোগ কত?

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে খ অংশে ভেনচিত্রের হিসাব। শর্টকাট: 8+5−2=118+5-2=11।

      উত্তর

      1111

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      সৃজনশীলের ক অংশে পূরক কী? U={1,2,3}U=\{1,2,3\}, A={1}A=\{1\} দিয়ে দেখাও।

      শর্টকাট এখানে

      প্রশ্নে ক অংশে পূরক, আর U={1,2,3}U=\{1,2,3\}। শর্টকাট: এক লাইন, U তে আছে, A তে নেই। উদাহরণ A′A'।

      উত্তর

      {2,3}\{2,3\}

উত্তর যাচাইয়ের কৌশল

প্রতিটি অঙ্কে আগে একটা লেখা উত্তর, তারপর যাচাইটা সেই উত্তরের ঠিক কোন জায়গায় লাগছে।

  1. চার অংশ মেলানো

    শুধু A, ছেদ, শুধু B আর বাইরে যোগ করে n(U) এর সমান কি না দেখো।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, শুধু A ৬, ছেদ ৩, শুধু B ৪, বাইরে ৭, আর n(U)=20n(U)=20। যোগ করে যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: চার অংশের যোগ n(U)n(U) এর সমান কি না। 6+3+4+7=206+3+4+7=20। মেলে, তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      ঠিক, 2020

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, অংশ ৫, ২, ৪, ৩ এর n(U)=15n(U)=15। যোগ করে যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: চার অংশের যোগ। 5+2+4+3=145+2+4+3=14, ১৫ নয়। তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      ভুল, 1414

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, অংশ ৪, ২, ৩, ১ এর সংযোগ 99। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: সংযোগের তিন অংশ। সংযোগ = শুধু A + ছেদ + শুধু B =4+2+3=9=4+2+3=9। মোট 1010। তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      সংযোগ 99

  2. ঋণাত্মক অংশ

    কোনো অঞ্চল ঋণাত্মক হলে ছেদ বড় ধরা হয়েছে। উপাদান সংখ্যা ঋণাত্মক হয় না।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, n(A)=6n(A)=6, ছেদ ৮ হলে শুধু A বের হয়। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: শুধু A এর বিয়োগ। 6−8=−26-8=-2। উপাদান ঋণাত্মক হয় না। ছেদ বড়, তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      ভুল

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, n(A)=9n(A)=9, ছেদ ৪ হলে শুধু A =5=5। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: শুধু A। 9−4=59-4=5, ধনাত্মক। তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      ঠিক, 55

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, n(U)=10n(U)=10, সংযোগ ১২ হলে বাইরে বের হয়। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: বাইরের অংশ। 10−12=−210-12=-2। বাইরে ঋণাত্মক। তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      ভুল

  3. ফাঁকা সেট

    ছেদ ফাঁকা হলে সূত্রে শেষ পদ ০ বসিয়ে আবার গুনো।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, n(A)=4n(A)=4, n(B)=6n(B)=6, ছেদ ফাঁকা, সংযোগ 1010। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: ফাঁকা ছেদের শেষ পদ। ফাঁকা মানে শেষ পদ ০। 4+6−0=104+6-0=10। তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      1010

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, ছেদ ফাঁকা তবু সংযোগ 5+3−55+3-5। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: শেষ পদ। ফাঁকা হলে শেষ পদ ০। 5+3−55+3-5 এ ৫ বাদ যায়নি। আসল 5+3=85+3=8। তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      ভুল, 88

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, ছেদ ফাঁকা, n(A)=n(B)=2n(A)=n(B)=2, সংযোগ ৪। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: সংযোগের শেষ পদ। 2+2−0=42+2-0=4। মেলে, তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      ঠিক, 44

  4. জোড়ার ক্রম

    (a, b) আর (b, a) এক নয়, যদি a ≠ b। উত্তরের জোড়া উল্টে গেলে ভুল।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      একজন লিখল (2,5)(2,5) আর (5,2)(5,2) এক উপাদান। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: জোড়ার ক্রম। 2≠52\neq 5, ক্রম উল্টো। তাই লেখাটা ভুল, এক নয়।

      উত্তর

      এক নয়

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      একজন লিখল (3,3)(3,3) দুবার লিখলে দুই উপাদান। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: দুই পদ সমান কি না। দুই পদ সমান, ক্রম বদলালেও একই জোড়া। এক উপাদান। তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      এক

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, A={1}A=\{1\}, B={2}B=\{2\} থেকে জোড়া (2,1)(2,1)। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: জোড়ার প্রথম পদ। প্রথম পদ A থেকে। (2,1)(2,1) উল্টো। আসল (1,2)(1,2)। তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      ভুল, (1,2)(1,2)

  5. ফাংশনে মান বসানো

    f(a) বের করে নিয়মে x এর জায়গায় a বসাও। ঋণাত্মক মান বন্ধনীতে।

    1. অঙ্ক ১

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, f(x)=2x+1f(x)=2x+1 হলে f(3)=7f(3)=7। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: f(3)f(3) এ xx এর জায়গা। xx এর জায়গায় ৩। 2×3+1=72\times 3+1=7। মেলে, তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      77

    2. অঙ্ক ২

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, f(x)=x2f(x)=x^2 হলে f(−2)=−4f(-2)=-4। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: ঋণাত্মক মানের বর্গ। ঋণাত্মক মান বন্ধনীতে। (−2)2=4(-2)^2=4, −4-4 নয়। তাই লেখাটা ভুল।

      উত্তর

      ভুল, 44

    3. অঙ্ক ৩

      প্রশ্ন

      একজন লিখল, f(x)=3x−4f(x)=3x-4 হলে f(2)=2f(2)=2। যাচাই করো।

      যাচাই এখানে

      যাচাই: f(2)f(2) এ xx এর জায়গা। 3×2−4=23\times 2-4=2। মেলে, তাই লেখাটা ঠিক।

      উত্তর

      22

এই পাঠের সূত্রপত্র

অঙ্ক করার সময় এই সূত্রগুলো খোলা রাখো।

  • সংযোগের উপাদান সংখ্যা

    n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)n(A\cup B)=n(A)+n(B)-n(A\cap B)

    দুই সেটেই আছে এমনগুলো একবার বাদ দিতে হয়। ছেদ ফাঁকা হলে শেষ পদ ০।

  • কোনোটাই নয়

    n((A∪B)′)=n(U)−n(A∪B)n\bigl((A\cup B)'\bigr)=n(U)-n(A\cup B)

    সার্বিক সেট থেকে সংযোগ বাদ দিলে বাইরের সংখ্যা।

  • পূরক

    A′=U∖AA'=U\setminus A

    সার্বিক সেটে আছে, কিন্তু A তে নেই।

  • অন্তর

    A∖B=A∩B′A\setminus B=A\cap B'

    A তে আছে এবং B তে নেই।

  • De Morgan

    (A∪B)′=A′∩B′(A\cup B)'=A'\cap B'(A∩B)′=A′∪B′(A\cap B)'=A'\cup B'

    সংযোগের পূরক হলো পূরকের ছেদ।

  • শক্তি সেট

    n(P(A))=2n(A)n\bigl(P(A)\bigr)=2^{n(A)}

    উপসেটের সংখ্যা ২ এর ঘাত। প্রকৃত উপসেট আরও এক কম।

  • কার্তেসীয় গুণজ

    n(A×B)=n(A)×n(B)n(A\times B)=n(A)\times n(B)

    জোড়ার সংখ্যা গুণ, যোগ নয়। ক্রম বদলালে সেট আলাদা।

  • ফাংশন

    f:A→Bf:A\to B

    A এর প্রতিটি x এর ঠিক একটা f(x) আছে B তে।

  • প্রকৃত উপসেট

    2n(A)−12^{n(A)}-1

    নিজেকে বাদ দিলে উপসেটের চেয়ে এক কম।

  • নিশ্ছেদ সংযোগ

    A∩B=∅⇒n(A∪B)=n(A)+n(B)A\cap B=\emptyset\Rightarrow n(A\cup B)=n(A)+n(B)

    ছেদ ফাঁকা হলে বাদ দেওয়ার কিছু থাকে না।

  • পূরকের সংখ্যা

    n(A′)=n(U)−n(A)n(A')=n(U)-n(A)

    A আর A′ মিলে U, আর এদের মিল নেই।

  • ক্রমজোড়

    (a,b)=(c,d)⇒a=c(a,b)=(c,d)\Rightarrow a=cb=db=d

    প্রথম পদ প্রথম পদের সঙ্গে, দ্বিতীয় পদ দ্বিতীয় পদের সঙ্গে।

এই পাঠ শেষে তুমি যা পারবেদেখো

ক্লাসের কতজন কোন খেলা পছন্দ করে: গুনব কীভাবে?

৬০ জনের ক্লাস। ৩৫ জন ক্রিকেট পছন্দ করে, ২৮ জন ফুটবল, আর ১২ জন দুটোই। কত জন অন্তত একটা পছন্দ করে?

অনেকে ৩৫ আর ২৮ যোগ করে ৬৩ বলে ফেলে। কিন্তু ক্লাসে মোটে ৬০ জন, ৬৩ হতেই পারে না! কেন ভুল? কারণ যে ১২ জন দুটোই পছন্দ করে, তাদের দুবার গোনা হয়েছে, একবার ক্রিকেটে, একবার ফুটবলে।

ভেনচিত্র এঁকে প্রতিটা শিক্ষার্থীকে একটাই অংশে বসাতে পারলে কেউ আর দুবার গোনা পড়ে না। এই পাঠে আমরা সেই ছবি দিয়ে গুনব, আর সেই একই ছবি দিয়ে সেটের সূত্রও যাচাই করব।

নিজে দেখে বুঝো

নিজে বদলে দেখো

কোন সূত্র যাচাই করবে?

কোন উদাহরণ নেবে?

ABU12345678910
বাম: (A ∪ B)′
ABU12345678910
ডান: A′ ∩ B′

বাম = { 8, 9, 10 }

ডান = { 8, 9, 10 }

এই উদাহরণে: দুই পাশ সমান ✓

ছবির অংশ মিলিয়ে (সব সেটের জন্য): একই অংশ রঙিন, তাই সূত্রটা সবসময় সত্য ✓

A′ (শুধু B আর বাইরে) আর B′ (শুধু A আর বাইরে) এর সাধারণ অংশ শুধু বাইরেরটা।

একটা সূত্র বাছো আর একটা উদাহরণ। বাম আর ডান পাশের রঙিন অংশ মেলে কি না দেখো। শেষ সূত্রটা সত্যি নয়, সেটা বেছে ফারাকটা দেখো।

পাশাপাশি দুটো ভেনচিত্র। বামটায় সূত্রের বাম পাশের অংশ রঙিন, ডানটায় ডান পাশের অংশ। নিচে দুই পাশের সেটের তালিকা, আর লেখা দুই পাশ সমান কি না। যদি দুই ছবিতে একই অংশ রঙিন হয়, সূত্রটা সব সেটের জন্য সত্য।

নিজে চেষ্টা করো: প্রথম সূত্র (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B' নিয়ে চার উদাহরণই চেপে দেখো। প্রতিবার কি দুই ছবির রঙিন অংশ একই? এবার শেষ সূত্রটা ((A∪B)′=A′∪B′(A \cup B)' = A' \cup B' ?) বাছো। কী ফারাক?

ভেনচিত্রে অঙ্ক সাজানো আর সূত্র যাচাইয়ের দুটো কৌশল

১) দুবার গোনা এড়ানো: n(A∪B)n(A \cup B) এর সূত্র

  1. ভেনচিত্র চার অংশে ভাগ: শুধু AA, দুটোতেই, শুধু BB, বাইরে। প্রতিটা উপাদান ঠিক একটা অংশে।
  2. দুটোতেই আছে n(A∩B)n(A \cap B) জন। তাহলে শুধু AA তে আছে n(A)−n(A∩B)n(A) - n(A \cap B), শুধু BB তে আছে n(B)−n(A∩B)n(B) - n(A \cap B)। (ফুটবল-ক্রিকেট দুই দলের সংখ্যা থেকেই মাঝের ভাগটা বাদ দিতে হয়, কারণ সেটা দুই দলেই ধরা আছে।)
  3. অন্তত একটাতে আছে তিন অংশ মিলে: (n(A)−n(A∩B))+n(A∩B)+(n(B)−n(A∩B))\bigl(n(A) - n(A \cap B)\bigr) + n(A \cap B) + \bigl(n(B) - n(A \cap B)\bigr)।
  4. সরল করলে: n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)। ছেদের সংখ্যা একবার বাদ, কারণ যোগ করার সময় সেটা দুবার ঢুকেছিল।
  5. বাইরে (কোনোটাই নয়): n((A∪B)′)=n(U)−n(A∪B)n\bigl((A \cup B)'\bigr) = n(U) - n(A \cup B)।

২) ছাত্র-গোনার অঙ্কের নিয়ম: ভেতর থেকে বাইরে

প্রথমে মাঝের অংশ (দুটোতেই) লেখো। তারপর AA আর BB থেকে সেটা বাদ দিয়ে শুধু-অংশ দুটো। তারপর UU থেকে বাকি সব বাদ দিয়ে বাইরের অংশ। শেষে চার অংশ যোগ করে n(U)n(U) এর সঙ্গে মেলাও।

৩) সূত্র যাচাইয়ের কৌশল: সূত্রের বাম আর ডান পাশ আলাদা আলাদা ভেনচিত্রে রঙ করো। প্রতিটা উপাদান ঠিক একটা অংশে থাকে, তাই দুই ছবিতে একই অংশ রঙিন হলে দুই পাশ সব সেটের জন্য সমান। এটা উদাহরণ মেলানোর চেয়ে শক্ত প্রমাণ।

দুটো বিখ্যাত সূত্র (ডি মরগানের সূত্র): (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B' আর (A∩B)′=A′∪B′(A \cap B)' = A' \cup B'। কথায়: “দুটোর কোনোটাতেই নেই” মানে ”AA তে নেই এবং BB তে নেই”। আর “দুটোতেই নেই (এমন নয় যে দুটোতেই আছে)” মানে ”AA তে নেই অথবা BB তে নেই”। দেখো, ভেতরের চিহ্নটা বদলে যাচ্ছে (∪\cup থেকে ∩\cap)।

ভেনচিত্রে অঙ্ক ও সূত্র যাচাই নিয়ে ছয়টা পরিস্থিতি

চেনা জীবন

ক্রিকেট আর ফুটবল

কোন ধারণাটা এখানে কাজ করছে? আগে নিজে একটু ভাবো, তারপর দেখো।

৬০ জনের ক্লাসে ৩৫ জন ক্রিকেট পছন্দ করে, ২৮ জন ফুটবল, ১২ জন দুটোই। অন্তত একটা কত জন? কোনোটাই নয় কত জন? শুধু ক্রিকেট কত জন?

নিজে ভেবেছ? এবার সমাধান দেখো

ধারণা: মাঝের অংশ (১২) আগে, তারপর শুধু-অংশ, তারপর বাইরে।

  • শুধু ক্রিকেট: 35−12=2335 - 12 = 23। শুধু ফুটবল: 28−12=1628 - 12 = 16।
  • অন্তত একটা: 23+12+16=5123 + 12 + 16 = 51। (সূত্রে: 35+28−12=5135 + 28 - 12 = 51 ✓)
  • কোনোটাই নয়: 60−51=960 - 51 = 9।

উত্তরের মানে কী: ৫১ জন অন্তত একটা পছন্দ করে, ৯ জন কোনোটাই নয়। চার অংশ মিলে 23+12+16+9=6023 + 12 + 16 + 9 = 60, ঠিক পুরো ক্লাস।

ছবি / গ্রাফ

ছবিতে সূত্র মেলাও

কোন ধারণাটা এখানে কাজ করছে? আগে নিজে একটু ভাবো, তারপর দেখো।

উইজেটে প্রথম সূত্র (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B' নাও। কোন অংশ রঙিন, দুই ছবিতে? তারপর দ্বিতীয় সূত্র (A∩B)′=A′∪B′(A \cap B)' = A' \cup B' নাও।

নিজে ভেবেছ? এবার সমাধান দেখো

ধারণা: সূত্র সত্য হলে দুই ছবিতে রঙিন অংশ একই।

  • (A∪B)′(A \cup B)': দুই বৃত্তের বাইরের অংশ। A′A' হলো “শুধু BB + বাইরে”, B′B' হলো “শুধু AA + বাইরে”, এদের সাধারণ অংশ হলো শুধু বাইরে। দুই ছবিতে একই।
  • (A∩B)′(A \cap B)': মাঝের অংশ ছাড়া সব (“শুধু AA”, “শুধু BB”, বাইরে)। A′∪B′A' \cup B' ও ঠিক তা-ই।

উত্তরের মানে কী: দুটো সূত্রই সব উদাহরণে মেলে, কারণ ছবিতে একই অংশ রঙিন। একে বলা যায় ছবি-প্রমাণ।

সংখ্যা

তালিকা দিয়ে সূত্র মেলানো

কোন ধারণাটা এখানে কাজ করছে? আগে নিজে একটু ভাবো, তারপর দেখো।

দেওয়া আছে
U={1,2,…,10}U = \{1, 2, \ldots, 10\}, A={1,2,3,4,5}A = \{1, 2, 3, 4, 5\}, B={4,5,6,7}B = \{4, 5, 6, 7\}
খুঁজতে হবে
দেখাও যে (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B' আর (A∩B)′=A′∪B′(A \cap B)' = A' \cup B'
কোন সূত্র কেন
প্রতিটা সূত্রের দুই পাশ আলাদা করে বের করে তালিকা মেলাই।

প্রথম সূত্র:

  1. A∪B={1,2,3,4,5,6,7}A \cup B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}, তাই (A∪B)′={8,9,10}(A \cup B)' = \{8, 9, 10\}।
  2. A′={6,7,8,9,10}A' = \{6, 7, 8, 9, 10\}, B′={1,2,3,8,9,10}B' = \{1, 2, 3, 8, 9, 10\}।
  3. A′∩B′={8,9,10}A' \cap B' = \{8, 9, 10\}। দুই পাশ সমান ✓

দ্বিতীয় সূত্র: 4. A∩B={4,5}A \cap B = \{4, 5\}, তাই (A∩B)′={1,2,3,6,7,8,9,10}(A \cap B)' = \{1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10\}। 5. A′∪B′={6,7,8,9,10}∪{1,2,3,8,9,10}={1,2,3,6,7,8,9,10}A' \cup B' = \{6, 7, 8, 9, 10\} \cup \{1, 2, 3, 8, 9, 10\} = \{1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10\}। দুই পাশ সমান ✓

যাচাই: দুই ক্ষেত্রেই বাম ও ডানের উপাদান সংখ্যা এক: 33 আর 88 ✓

উত্তরের মানে কী: একটা উদাহরণে মিললে বোঝা যায় সূত্রটা বিশ্বাসযোগ্য, কিন্তু সব সেটের জন্য প্রমাণ হয় না। প্রমাণের জন্য ছবির চার অংশ মেলাতে হয় (আগের দৃশ্য)।

উল্টো করে

উল্টো করে

কোন ধারণাটা এখানে কাজ করছে? আগে নিজে একটু ভাবো, তারপর দেখো।

(ক) n(A)=20n(A) = 20, n(B)=15n(B) = 15 আর n(A∪B)=28n(A \cup B) = 28 হলে n(A∩B)n(A \cap B) কত?

(খ) n(U)=40n(U) = 40, n((A∪B)′)=7n\bigl((A \cup B)'\bigr) = 7, n(A)=25n(A) = 25, n(B)=15n(B) = 15 হলে n(A∩B)n(A \cap B) কত?

নিজে ভেবেছ? এবার সমাধান দেখো

ধারণা (ক): সূত্র n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B) থেকে n(A∩B)=n(A)+n(B)−n(A∪B)=20+15−28=7n(A \cap B) = n(A) + n(B) - n(A \cup B) = 20 + 15 - 28 = 7।

ধারণা (খ): আগে n(A∪B)n(A \cup B) বের করি: n(U)−n((A∪B)′)=40−7=33n(U) - n\bigl((A \cup B)'\bigr) = 40 - 7 = 33। তারপর n(A∩B)=25+15−33=7n(A \cap B) = 25 + 15 - 33 = 7।

যাচাই: (ক) 20+15−7=2820 + 15 - 7 = 28 ✓। (খ) 25+15−7=3325 + 15 - 7 = 33 ✓

উত্তরের মানে কী: সূত্রটা উল্টো করেও কাজে লাগে। যে অংশটা অজানা, সেটাকে একা করে নাও।

ভুল ধরো

ভুলটা ধরো

কোন ধারণাটা এখানে কাজ করছে? আগে নিজে একটু ভাবো, তারপর দেখো।

তিনটা সমাধান। তিনটাই ভুল।

ক: n(A∪B)=n(A)+n(B)n(A \cup B) = n(A) + n(B) সবসময়।

খ: (A∪B)′=A′∪B′(A \cup B)' = A' \cup B'।

গ: ৩৫ জন ক্রিকেট পছন্দ করে, ১২ জন দুটোই। তাই শুধু ক্রিকেট ৩৫ জন।

নিজে ভেবেছ? এবার সমাধান দেখো

ক এর ভুল: ছেদ থাকলে সেই উপাদানগুলো দুবার গোনা হয়। n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)। শুধু AA, BB নিশ্ছেদ হলে (n(A∩B)=0n(A \cap B) = 0) ক এর কথাটা ঠিক।

খ এর ভুল: ডি মরগানের সূত্রে চিহ্ন বদলায়। (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B'। প্রমাণ: U={1,2,3,4,5}U = \{1, 2, 3, 4, 5\}, A={1,2}A = \{1, 2\}, B={2,3}B = \{2, 3\}। (A∪B)′={4,5}(A \cup B)' = \{4, 5\}, কিন্তু A′∪B′={3,4,5}∪{1,4,5}={1,3,4,5}A' \cup B' = \{3, 4, 5\} \cup \{1, 4, 5\} = \{1, 3, 4, 5\}। সমান নয়।

গ এর ভুল: ৩৫ জনের মধ্যে ১২ জন ফুটবলও পছন্দ করে। শুধু ক্রিকেট =35−12=23= 35 - 12 = 23।

ঠিক নিয়ম: সংখ্যা বসাও ভেতর থেকে বাইরে: মাঝ, তারপর শুধু-অংশ, তারপর বাইরে। আর শেষে চার অংশ যোগ করে n(U)n(U) মেলাও।

পরীক্ষার ধরন

পরীক্ষার ধরনে

কোন ধারণাটা এখানে কাজ করছে? আগে নিজে একটু ভাবো, তারপর দেখো।

পরীক্ষায় এই ধারণা সাধারণত তিন চেহারায় আসে:

  • (ক) ”nn জন শিক্ষার্থীর মধ্যে অমুক বিষয়ে এত জন পাস, তমুক বিষয়ে এত জন, উভয়ে এত জন। ভেনচিত্রের সাহায্যে … নির্ণয় করো।”
  • (খ) “সূত্রের সত্যতা যাচাই করো”: তালিকা দিয়ে।
  • (গ) “দেখাও যে A∪B=(A∖B)∪(B∖A)∪(A∩B)A \cup B = (A \setminus B) \cup (B \setminus A) \cup (A \cap B)।”

নিচে (ক) এর নমুনা।

দেওয়া আছে
১২০ জন শিক্ষার্থীর মধ্যে ৭৮ জন বাংলায় পাস, ৬৬ জন গণিতে পাস, ৫০ জন দুটোতেই পাস
খুঁজতে হবে
শুধু বাংলায় পাস, শুধু গণিতে পাস, অন্তত একটাতে পাস, আর দুটোতেই ফেল কত জন?
কোন সূত্র কেন
ভেনচিত্র আঁকি। আগে মাঝের অংশ (উভয়ে পাস ৫০), তারপর শুধু-অংশ, তারপর বাইরে।
  1. মাঝের অংশ (দুটোতেই পাস): ৫০।
  2. শুধু বাংলায়: 78−50=2878 - 50 = 28। শুধু গণিতে: 66−50=1666 - 50 = 16।
  3. অন্তত একটাতে পাস: 28+50+16=9428 + 50 + 16 = 94। (সূত্রে: 78+66−50=9478 + 66 - 50 = 94 ✓)
  4. দুটোতেই ফেল: 120−94=26120 - 94 = 26।

যাচাই: চার অংশ 28+50+16+26=12028 + 50 + 16 + 26 = 120 ✓

উত্তরের মানে কী: শুধু বাংলায় ২৮, শুধু গণিতে ১৬, অন্তত একটাতে ৯৪, দুটোতেই ফেল ২৬ জন। পরীক্ষার খাতায় ভেনচিত্রটা এঁকে প্রতিটা অংশে সংখ্যা বসাও, তাহলে নম্বর কাটা যায় না।

নিজে করো

n(A) = 18, n(B) = 14, n(A ∩ B) = 5 হলে n(A ∪ B) কত?

উত্তর দেখো

সঠিক উত্তর: (খ) ২৭। 18 + 14 − 5 = 27। ৩২ হলো ছেদ বাদ না দিয়ে শুধু যোগফল।

নিচের কোনটি সত্য?

উত্তর দেখো

সঠিক উত্তর: (খ) (A ∪ B)′ = A′ ∩ B′। (A ∪ B)′ = A′ ∩ B′। 'কোনোটাতেই নেই' মানে 'A তে নেই এবং B তে নেই'।

৫০ জনের মধ্যে ৩০ জন চা আর ২০ জন কফি পছন্দ করে, ১০ জন দুটোই। কত জন কোনোটাই পছন্দ করে না?

উত্তর দেখো

সঠিক উত্তর: (খ) ১০। অন্তত একটা: 30 + 20 − 10 = 40। কোনোটাই নয়: 50 − 40 = 10।

প্রশ্ন ১. ২০০ জন পর্যটকের মধ্যে ১২০ জন কক্সবাজার, ৯০ জন সিলেট ঘুরেছে, ৪০ জন দুটোই। কত জন শুধু কক্সবাজার? কত জন কোনোটাই ঘোরেনি?

ইঙ্গিত দেখো

ভেনচিত্র আঁকো। মাঝের অংশ ৪০। শুধু-অংশ দুটো বের করে অন্তত একটা বের করো।

উত্তর দেখো

শুধু কক্সবাজার: 120−40=80120 - 40 = 80। শুধু সিলেট: 90−40=5090 - 40 = 50। অন্তত একটা: 80+40+50=17080 + 40 + 50 = 170। কোনোটাই নয়: 200−170=30200 - 170 = 30।

প্রশ্ন ২. U={1,…,10}U = \{1, \ldots, 10\}, A={2,3,5,7}A = \{2, 3, 5, 7\}, B={1,3,5,7,9}B = \{1, 3, 5, 7, 9\} নিয়ে (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B' যাচাই করো।

ইঙ্গিত দেখো

A∪BA \cup B, তারপর তার পূরক। অন্য পাশে A′A', B′B', তারপর ছেদ।

উত্তর দেখো

A∪B={1,2,3,5,7,9}A \cup B = \{1, 2, 3, 5, 7, 9\}, (A∪B)′={4,6,8,10}(A \cup B)' = \{4, 6, 8, 10\}। A′={1,4,6,8,9,10}A' = \{1, 4, 6, 8, 9, 10\}, B′={2,4,6,8,10}B' = \{2, 4, 6, 8, 10\}। A′∩B′={4,6,8,10}A' \cap B' = \{4, 6, 8, 10\}। দুই পাশ সমান ✓

মনে রাখো

দুবার গোনা এড়াতে: n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)। ছেদ যোগ করার সময় দুবার ঢোকে, তাই একবার বাদ। ছাত্র-গোনার অঙ্কে ভেনচিত্রের চার অংশ ভেতর থেকে বাইরে পূরণ করো (মাঝ, শুধু-অংশ, বাইরে), আর শেষে যোগ করে n(U)n(U) মেলাও। ডি মরগানের সূত্র: (A∪B)′=A′∩B′(A \cup B)' = A' \cap B' আর (A∩B)′=A′∪B′(A \cap B)' = A' \cup B'। সূত্র যাচাইয়ের সবচেয়ে ভালো উপায়: দুই পাশ আলাদা ছবিতে রঙ করে একই অংশ কি না দেখা। সাবধান: n(A)+n(B)n(A) + n(B) কখনো সোজা সংযোগ নয়, আর ডি মরগানে চিহ্ন বদলায়।