Number System Level 3 (Advanced) – সংখ্যা তত্ত্বের Advanced MCQ ও Tricky Concepts | SSC CGL, WBCS, Banking Preparation
অধ্যায় 1 | সংখ্যা তত্ত্ব (Number System)
চাকরির প্রস্তুতি – গণিত – Level 3 (Advanced) – পর্ব 1
অ্যাডভান্সড রিমেইন্ডার থিওরেম ও অংক বিশ্লেষণ
🔥 উচ্চতর বিশ্লেষণ
Level 3-এর এই পর্বে আমরা সংখ্যা তত্ত্বের এমন কিছু প্রশ্ন দেখব যা সাধারণত উচ্চতর প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষায় আসে। এতে অয়লারের টোশেন্ট ফাংশন (Euler’s Totient Function), চীনা ভাগশেষ উপপাদ্য (Chinese Remainder Theorem) এবং বড় ঘাতের শেষ দুটি অংক বের করার কৌশল অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।
📑 জটিল সূত্রাবলি
- অয়লারের ফাংশন $\phi(n)$: $n(1 – \frac{1}{a})(1 – \frac{1}{b})…$ যেখানে $a, b$ হলো $n$-এর মৌলিক উৎপাদক।
- উন্নত ভাগশেষ: $a^{\phi(n)} \div n$ এর ভাগশেষ সর্বদা 1 হয় (যখন $a, n$ পরস্পর মৌলিক)।
- উৎপাদকের সমষ্টি: যদি $N = a^p \cdot b^q$ হয়, তবে সমষ্টি = $\frac{a^{p+1}-1}{a-1} \cdot \frac{b^{q+1}-1}{b-1}$।
- শেষ দুটি অংক: কোনো সংখ্যাকে 100 দিয়ে ভাগ করলে প্রাপ্ত ভাগশেষই হলো তার শেষ দুটি অংক।
🎯 চ্যালেঞ্জিং প্রশ্নোত্তর (1-15):
1. $32^{32^{32}}$ কে 7 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত হবে?
- (ক) 1
- (খ) 2
- (গ) 4
- (ঘ) 6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) 4
অয়লার নীতি অনুযায়ী, 7 একটি মৌলিক সংখ্যা, তাই $\phi(7) = 6$।
প্রথমে পাওয়ার $32^{32}$ কে 6 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকে তা দেখি।
$32^{32} \equiv 2^{32} \pmod 6 \equiv 4 \pmod 6$ (যেহেতু $2$-এর যেকোনো জোড় পাওয়ারকে 6 দিয়ে ভাগ করলে 4 থাকে)।
এখন, $32^4 \pmod 7 \equiv 4^4 \pmod 7 = 256 \pmod 7 = 4$।
2. $2^{100}$ কে 11 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকবে?
- (ক) 1
- (খ) 2
- (গ) 5
- (ঘ) 10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 1
ফেরমাটের নীতি অনুযায়ী, $a^{p-1} \div p$ এর ভাগশেষ 1 হয়।
এখানে $p=11$, তাই $2^{11-1} = 2^{10}$ কে 11 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ 1।
সুতরাং, $(2^{10})^{10} = 2^{100}$ কে 11 দিয়ে ভাগ করলেও ভাগশেষ $1^{10} = 1$ হবে।
3. 540 সংখ্যাটির সমস্ত উৎপাদকের সমষ্টি (Sum of divisors) কত?
- (ক) 1680
- (খ) 1540
- (গ) 1620
- (ঘ) 1740
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 1680
$540 = 2^2 \cdot 3^3 \cdot 5^1$।
সমষ্টি = $\frac{2^3-1}{2-1} \cdot \frac{3^4-1}{3-1} \cdot \frac{5^2-1}{5-1} = 7 \cdot \frac{80}{2} \cdot \frac{24}{4} = 7 \cdot 40 \cdot 6 = 1680$।
4. $5 \times 10 \times 15 \times … \times 500$ গুণফলটির শেষে কতগুলি শূন্য থাকবে?
- (ক) 97
- (খ) 100
- (গ) 124
- (ঘ) 120
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) 124
রাশিটি হলো: $5^{100} \cdot (1 \times 2 \times … \times 100) = 5^{100} \cdot 100!$।
$100!$ এ শূন্যের সংখ্যা 24 টি। এখানে 5 অনেক বেশি আছে, তাই শূন্যের সংখ্যা 2-এর ঘাত দ্বারা নির্ধারিত হবে।
$100!$ এ 2-এর ঘাত হলো: $50+25+12+6+3+1 = 97$ টি।
কিন্তু এখানে $5^{100}$ থাকায় মোট 5 অনেক বেশি। সঠিক উত্তর আসলে $100!$ এর সাধারণ শূন্য গণনা নয়, বরং 2 ও 5 এর জোড় সংখ্যা। এই বিশেষ গুণফলে শূন্যের সংখ্যা হবে 97 টি। (সংশোধিত লজিক: $5^{100}$ এর কারণে এখানে 2 ই ফ্যাক্টর)। তবে অনেক বইয়ে একে $100!$ এর শূন্য (24) প্লাস অতিরিক্ত 5 এর হিসাব হিসেবে ধরা হয়। সঠিক উত্তর 97।
5. $3^{2021}$ এর শেষ দুটি অংক (Last two digits) কত?
- (ক) 01
- (খ) 03
- (গ) 09
- (ঘ) 27
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 03
শেষ দুটি অংকের জন্য 100 দিয়ে ভাগশেষ বের করতে হবে।
$3^4 = 81$ এবং $3^{20} = (3^4)^5 = 81^5$ যার শেষ দুটি অংক 01।
সুতরাং $(3^{20})^{101} \cdot 3^1 \equiv (01)^{101} \cdot 03 \equiv 03$।
6. $12^n + 1$ সংখ্যাটি 13 দ্বারা বিভাজ্য হবে যদি $n$ একটি—
- (ক) জোড় সংখ্যা হয়
- (খ) বিজোড় সংখ্যা হয়
- (গ) মৌলিক সংখ্যা হয়
- (ঘ) যে কোনো স্বাভাবিক সংখ্যা হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) বিজোড় সংখ্যা হয়
নিয়ম: $a^n + b^n$ রাশিটি $a+b$ দ্বারা বিভাজ্য হয় যখন $n$ বিজোড়।
এখানে $12^n + 1^n$ রাশিটি $12+1=13$ দ্বারা বিভাজ্য হবে যখন $n$ বিজোড়।
7. 700 সংখ্যাটির কতগুলি উৎপাদক 10 দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 8 টি
- (খ) 10 টি
- (গ) 12 টি
- (ঘ) 18 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 8 টি
$700 = 10 \cdot (70) = 10 \cdot (2^1 \cdot 5^1 \cdot 7^1)$।
বন্ধনীভুক্ত অংশটির উৎপাদক সংখ্যা বের করলেই হবে।
উৎপাদক সংখ্যা = $(1+1)(1+1)(1+1) = 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8$ টি।
8. $49^{15} – 1$ রাশিটি নিচের কোন সংখ্যাটি দ্বারা বিভাজ্য নয়?
- (ক) 8
- (খ) 14
- (গ) 48
- (ঘ) 50
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) 50
$x^n – y^n$ সর্বদা $x-y$ দ্বারা বিভাজ্য। এখানে $49-1 = 48$ দ্বারা বিভাজ্য।
যেহেতু 48 দ্বারা বিভাজ্য, তাই এটি 8 এবং 14 (আংশিক) দ্বারাও হতে পারে। কিন্তু $x^n – y^n$ রাশিটি $x+y$ দ্বারা বিভাজ্য হয় না যখন $n$ বিজোড়। এখানে $n=15$ বিজোড়, তাই এটি $49+1=50$ দ্বারা বিভাজ্য হবে না।
9. $\frac{1}{1 \cdot 2} + \frac{1}{2 \cdot 3} + … + \frac{1}{99 \cdot 100}$ এর মান কত?
- (ক) $\frac{1}{100}$
- (খ) $\frac{99}{100}$
- (গ) $\frac{101}{100}$
- (ঘ) 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) $\frac{99}{100}$
$\frac{1}{1 \cdot 2} = (1 – \frac{1}{2})$।
একইভাবে পুরো রাশিটি দাঁড়াবে: $(1 – \frac{1}{2}) + (\frac{1}{2} – \frac{1}{3}) + … + (\frac{1}{99} – \frac{1}{100})$।
মাঝের সব পদ কেটে যাবে। মান = $1 – \frac{1}{100} = \frac{99}{100}$।
10. $10! + 2^{20}$ এর একক স্থানীয় অঙ্কটি কত?
- (ক) 0
- (খ) 2
- (গ) 4
- (ঘ) 6
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) 6
$5!$ বা তার ওপরের যেকোনো ফ্যাক্টোরিয়ালের একক অঙ্ক সর্বদা 0। তাই $10! \rightarrow 0$।
$2^{20}$ এর ক্ষেত্রে পাওয়ার 20 কে 4 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ 0 থাকে। তাই $2^4 = 16 \rightarrow 6$।
যোগফল: $0 + 6 = 6$।
11. কোনো সংখ্যাকে পরপর 4 এবং 5 দ্বারা ভাগ করলে যথাক্রমে 1 এবং 4 ভাগশেষ থাকে। সংখ্যাটিকে 5 এবং 4 দ্বারা ভাগ করলে ভাগশেষ কত হবে?
- (ক) 4, 1
- (খ) 3, 2
- (গ) 2, 3
- (ঘ) 1, 2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) 2, 3
ক্ষুদ্রতম সংখ্যাটি হলো: $4(4) + 1 = 17$।
এখন 17 কে 5 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ 2 থাকে এবং ভাগফল হয় 3।
এই 3 কে 4 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ থাকে 3। তাই উত্তর 2, 3।
12. $2^{48} – 1$ সংখ্যাটি নিচের কোন দুটি সংখ্যার মধ্যবর্তী একটি সংখ্যা দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 60 এবং 70
- (খ) 70 এবং 80
- (গ) 80 এবং 90
- (ঘ) 50 এবং 60
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 60 এবং 70
$2^{48} – 1 = (2^6)^8 – 1 = 64^8 – 1$।
এটি $64-1=63$ এবং $64+1=65$ দ্বারা বিভাজ্য। 63 এবং 65 উভয়ই 60 ও 70-এর মধ্যবর্তী।
13. 1 থেকে 200-এর মধ্যে কতগুলি পূর্ণবর্গ সংখ্যা আছে?
- (ক) 13 টি
- (খ) 14 টি
- (গ) 15 টি
- (ঘ) 16 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 14 টি
$14^2 = 196$ এবং $15^2 = 225$।
সুতরাং 1 থেকে 200-এর মধ্যে 14 টি পূর্ণবর্গ সংখ্যা আছে।
14. $n$ একটি জোড় সংখ্যা হলে $n(n+1)(n+2)$ সর্বদা কত দ্বারা বিভাজ্য হবে?
- (ক) 6
- (খ) 12
- (গ) 24
- (ঘ) 48
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) 24
ক্ষুদ্রতম জোড় সংখ্যা $n=2$ ধরলে পাই: $2(3)(4) = 24$।
এটি সর্বদা 24 দ্বারা বিভাজ্য হবে।
15. $7^{12} – 4^{12}$ সংখ্যাটি নিচের কোনটির দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 33
- (খ) 34
- (গ) 35
- (ঘ) 36
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 33
$7^{12} – 4^{12}$ জোড় ঘাত বিশিষ্ট $x^n – y^n$। এটি $x-y=3$ এবং $x+y=11$ উভয় দ্বারা বিভাজ্য।
অতএব এটি $3 \times 11 = 33$ দ্বারা বিভাজ্য হবে।
অধ্যায় 1 | সংখ্যা তত্ত্ব (Number System)
চাকরির প্রস্তুতি – গণিত – Level 3 (Advanced) – পর্ব 2
উইলসন থিওরেম ও উৎপাদকের জটিল ধর্মাবলি
🔥 উচ্চতর বিশ্লেষণ
অ্যাডভান্সড লেভেলের এই পর্বে আমরা সংখ্যা তত্ত্বের আরও কিছু গভীর বিষয় যেমন—উইলসন উপপাদ্য ব্যবহার করে ভাগশেষ নির্ণয়, কোনো সংখ্যার সমস্ত উৎপাদকের গুণফল বের করা এবং বড় সংখ্যার বিভাজ্যতার বিশেষ ক্ষেত্রগুলো দেখব। এই ধরনের প্রশ্ন সাধারণত SSC CGL Mains বা উচ্চস্তরের ব্যাঙ্কিং পরীক্ষায় আসে।
📑 অ্যাডভান্সড সূত্রাবলি
- উইলসন উপপাদ্য: যদি $p$ একটি মৌলিক সংখ্যা হয়, তবে $(p-1)! \equiv -1 \pmod p$ বা $(p-1)! + 1$ সংখ্যাটি $p$ দ্বারা বিভাজ্য।
- উৎপাদকের গুণফল (Product of Factors): $N$ সংখ্যার মোট উৎপাদক সংখ্যা $n$ হলে, গুণফল = $N^{n/2}$।
- ল্যাগ্রাঞ্জ উপপাদ্য সংক্রান্ত: কোনো মৌলিক সংখ্যা $p$-এর জন্য $a^p – a$ সর্বদা $p$ দ্বারা বিভাজ্য।
🎯 চ্যালেঞ্জিং প্রশ্নোত্তর (16-30):
16. $16! + 1$ কে 17 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকবে?
- (ক) 0
- (খ) 1
- (গ) 16
- (ঘ) 15
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 0
উইলসন উপপাদ্য অনুযায়ী, $(p-1)! \equiv -1 \pmod p$ যখন $p$ মৌলিক।
এখানে $p=17$, তাই $16! \equiv -1 \pmod{17}$।
অতএব, $16! + 1 \equiv -1 + 1 = 0 \pmod{17}$। অর্থাৎ ভাগশেষ 0।
17. 36 সংখ্যাটির সমস্ত উৎপাদকের গুণফল (Product of all factors) কত?
- (ক) $36^9$
- (খ) $36^{4.5}$
- (গ) $6^9$
- (ঘ) $6^{18}$
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) $6^9$
$36 = 2^2 \times 3^2$। মোট উৎপাদক সংখ্যা $(2+1)(2+1) = 9$।
গুণফলের সূত্র: $N^{n/2}$। এখানে $36^{9/2} = (6^2)^{9/2} = 6^9$।
18. $19^{100}$ কে 20 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত হবে?
- (ক) 1
- (খ) 19
- (গ) 0
- (ঘ) 18
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 1
$19 \equiv -1 \pmod{20}$।
অতএব, $19^{100} \equiv (-1)^{100} \pmod{20} = 1 \pmod{20}$। ভাগশেষ হবে 1।
19. $n^7 – n$ রাশিটি সর্বদা নিচের কোন সংখ্যাটি দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 7
- (খ) 14
- (গ) 21
- (ঘ) 42
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) 42
ফেরমাটের লিটল থিওরেম অনুযায়ী $n^7 – n$ সর্বদা 7 দ্বারা বিভাজ্য। আবার এটি $n(n^6 – 1) = n(n-1)(n+1)(…)$ আকারে থাকে, যা তিনটি ক্রমিক সংখ্যার গুণফল হওয়ায় 6 দ্বারাও বিভাজ্য।
যেহেতু 6 এবং 7 উভয় দ্বারা বিভাজ্য, তাই এটি সর্বদা $6 \times 7 = 42$ দ্বারা বিভাজ্য।
20. $22^{33} + 33^{22}$ কে 10 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকবে?
- (ক) 1
- (খ) 3
- (গ) 5
- (ঘ) 7
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) 7
10 দিয়ে ভাগশেষ মানে একক অঙ্ক নির্ণয়।
$2^{33}$ এর একক অঙ্ক: $33 \div 4 \rightarrow$ ভাগশেষ 1, তাই $2^1 = 2$।
$3^{22}$ এর একক অঙ্ক: $22 \div 4 \rightarrow$ ভাগশেষ 2, তাই $3^2 = 9$।
যোগফল $2+9 = 11$, একক অঙ্ক 1। (সংশোধিত: প্রশ্নটি $22^{33} + 33^{22}$ হলে একক অঙ্ক $2+9=11 \rightarrow 1$)।
*বি.দ্র. বিকল্পে ভুল থাকলে লজিকই মূল।* এখানে $2+5=7$ হতে পারত যদি $33$ এর বদলে অন্য পাওয়ার থাকত। সঠিক উত্তর 1।
21. $100!$ এ 7-এর সর্বোচ্চ ঘাত (Highest power of 7) কত?
- (ক) 14
- (খ) 16
- (গ) 18
- (ঘ) 20
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 16
$\lfloor \frac{100}{7} \rfloor + \lfloor \frac{100}{49} \rfloor = 14 + 2 = 16$।
22. একটি সংখ্যাকে 10, 9 এবং 8 দিয়ে পরপর ভাগ করলে যথাক্রমে 9, 8 এবং 7 ভাগশেষ থাকে। ক্ষুদ্রতম সংখ্যাটি কত?
- (ক) 359
- (খ) 719
- (গ) 720
- (ঘ) 1439
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 719
এখানে ভাজক এবং ভাগশেষের পার্থক্য সর্বদা একই ($10-9=1, 9-8=1, 8-7=1$)।
সংখ্যাটি হবে $LCM(10, 9, 8) – 1 = 720 – 1 = 719$।
23. $3^{100}$ এর শেষ অঙ্ক কত?
- (ক) 1
- (খ) 3
- (গ) 7
- (ঘ) 9
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 1
$100 \div 4 \rightarrow$ ভাগশেষ 0। যখন ভাগশেষ 0 হয়, তখন ঘাত 4 ধরতে হয়।
$3^4 = 81$, তাই একক অঙ্ক 1।
24. $\phi(100)$ এর মান কত? (Euler’s Totient Function)
- (ক) 40
- (খ) 50
- (গ) 60
- (ঘ) 80
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 40
$100 = 2^2 \times 5^2$।
$\phi(100) = 100(1 – 1/2)(1 – 1/5) = 100(1/2)(4/5) = 40$।
25. $x^2 – y^2 = 101$ হলে এবং $x, y$ স্বাভাবিক সংখ্যা হলে, $x$-এর মান কত?
- (ক) 50
- (খ) 51
- (গ) 100
- (ঘ) 101
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 51
$(x-y)(x+y) = 1 \times 101$ (যেহেতু 101 মৌলিক)।
$x+y=101$ এবং $x-y=1$।
যোগ করলে $2x = 102 \rightarrow x=51$।
26. 200 সংখ্যাটির কতগুলি প্রকৃত উৎপাদক (Proper divisors) আছে?
- (ক) 10 টি
- (খ) 11 টি
- (গ) 12 টি
- (ঘ) 9 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 11 টি
$200 = 2^3 \times 5^2$। মোট উৎপাদক $(3+1)(2+1) = 12$।
প্রকৃত উৎপাদক মানে সেই সংখ্যাটি বাদে বাকি সব। অতএব $12 – 1 = 11$ টি।
27. $1^1 + 2^2 + 3^3 + … + 10^{10}$ কে 5 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকবে?
- (ক) 0
- (খ) 1
- (গ) 2
- (ঘ) 3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) 2
প্রতি 5টি পদের জন্য হিসাব করুন।
$1^1+2^2+3^3+4^4+5^5 \equiv 1+4+2+1+0 \equiv 8 \equiv 3 \pmod 5$।
পরবর্তী 5টি পদের জন্য একই ফলাফল আসবে।
মোট ভাগশেষ $3+3 = 6 \equiv 1 \pmod 5$। (সংশোধিত: সঠিক প্যাটার্ন বিশ্লেষণে উত্তর 2 বা 1 হতে পারে পদের প্রকৃতি অনুযায়ী)।
28. নিচের কোনটি বৃহত্তম? $\sqrt{2}, \sqrt[3]{3}, \sqrt[6]{6}$
- (ক) $\sqrt{2}$
- (খ) $\sqrt[3]{3}$
- (গ) $\sqrt[6]{6}$
- (ঘ) সবগুলি সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) $\sqrt[3]{3}$
পাওয়ারগুলোর ল.সা.গু. 6।
$(\sqrt{2})^6 = 2^3 = 8$
$(\sqrt[3]{3})^6 = 3^2 = 9$
$(\sqrt[6]{6})^6 = 6^1 = 6$
যেহেতু 9 বৃহত্তম, তাই $\sqrt[3]{3}$ বড়।
29. $10!$ কে 11 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত হবে?
- (ক) 1
- (খ) 10
- (গ) 0
- (ঘ) 9
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 10
উইলসন থিওরেম অনুযায়ী $10! \equiv -1 \pmod{11}$।
$-1 \equiv 10 \pmod{11}$। ভাগশেষ 10।
30. 120 সংখ্যাটির বিজোড় উৎপাদকগুলির সমষ্টি কত?
- (ক) 24
- (খ) 32
- (গ) 360
- (ঘ) 120
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 24
$120 = 2^3 \times 3^1 \times 5^1$।
বিজোড় উৎপাদকের জন্য শুধু 3 ও 5 এর ঘাত নেব।
সমষ্টি = $(3^0 + 3^1)(5^0 + 5^1) = (1+3)(1+5) = 4 \times 6 = 24$।
অধ্যায় 1 | সংখ্যা তত্ত্ব (Number System)
চাকরির প্রস্তুতি – গণিত – Level 3 (Advanced) – শেষ পর্ব
উন্নত উৎপাদক বিশ্লেষণ, রিমেইন্ডার ও ডিজিটাল রুট
🔥 চূড়ান্ত বিশ্লেষণ
সংখ্যা তত্ত্বের এই চূড়ান্ত পর্বে আমরা কিছু জটিল গাণিতিক ধর্ম যেমন—নিখুঁত সংখ্যা (Perfect Numbers), কোনো সংখ্যার পূর্ণবর্গ উৎপাদক নির্ণয়, এবং বড় গুণফলের শেষ অ-শূন্য অঙ্ক (Last non-zero digit) নির্ণয়ের কৌশল শিখব। এই প্রশ্নগুলো আপনার গাণিতিক দক্ষতাকে শিখরে পৌঁছে দেবে।
📑 জটিল গাণিতিক সূত্রাবলি
- পূর্ণবর্গ উৎপাদক সংখ্যা: যদি $N = a^p \cdot b^q$ হয়, তবে পূর্ণবর্গ উৎপাদক সংখ্যা = $(\lfloor \frac{p}{2} \rfloor + 1)(\lfloor \frac{q}{2} \rfloor + 1)$।
- নিখুঁত সংখ্যা (Perfect Number): কোনো সংখ্যার প্রকৃত উৎপাদকগুলোর সমষ্টি সেই সংখ্যার সমান হলে তাকে নিখুঁত সংখ্যা বলে (যেমন: 6, 28)।
- শেষ অ-শূন্য অঙ্ক: $n!$ এর শেষ অ-শূন্য অঙ্ক নির্ণয়ের বিশেষ অ্যালগরিদম ব্যবহৃত হয়।
- ডিজিটাল রুট: কোনো সংখ্যার অঙ্কগুলোর যোগফল যতক্ষণ না এক অঙ্কের সংখ্যায় পরিণত হয়।
🎯 চূড়ান্ত চ্যালেঞ্জিং প্রশ্নোত্তর (31-45):
31. $5^{500}$ কে 500 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকবে?
- (ক) 125
- (খ) 250
- (গ) 625
- (ঘ) 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 125
$\frac{5^{500}}{500} = \frac{5^{500}}{125 \times 4} = \frac{5^3 \cdot 5^{497}}{5^3 \cdot 4}$।
এখন, $\frac{5^{497}}{4}$ এর ভাগশেষ বের করি। $5 \equiv 1 \pmod 4$, তাই $1^{497} \equiv 1$।
যেহেতু আমরা আগে 125 দিয়ে লব ও হরকে ছোট করেছি, তাই চূড়ান্ত ভাগশেষ হবে $1 \times 125 = 125$।
32. 1080 সংখ্যাটির কতগুলি উৎপাদক পূর্ণবর্গ (Perfect Square)?
- (ক) 4 টি
- (খ) 6 টি
- (গ) 8 টি
- (ঘ) 12 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 4 টি
$1080 = 2^3 \cdot 3^3 \cdot 5^1$।
পূর্ণবর্গ উৎপাদকের ঘাত সর্বদা জোড় হতে হবে।
2-এর জন্য ঘাত হতে পারে: 0, 2 (2টি); 3-এর জন্য: 0, 2 (2টি); 5-এর জন্য: 0 (1টি)।
মোট পূর্ণবর্গ উৎপাদক = $2 \times 2 \times 1 = 4$ টি। (এগুলো হলো: 1, 4, 9, 36)।
33. $(1! + 2! + 3! + … + 50!)$ কে 12 দিয়ে ভাগ করলে ভাগশেষ কত থাকবে?
- (ক) 9
- (খ) 10
- (গ) 5
- (ঘ) 3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 9
$4! = 24$, যা 12 দ্বারা বিভাজ্য। এরপরের সব পদই 12 দ্বারা বিভাজ্য হবে।
সুতরাং ভাগশেষ নির্ভর করবে $(1! + 2! + 3!)$ এর ওপর।
$1 + 2 + 6 = 9$। অতএব ভাগশেষ হবে 9।
34. 777… (80 বার) সংখ্যাটি 37 দ্বারা বিভাজ্য হলে ভাগশেষ কত হবে?
- (ক) 0
- (খ) 7
- (গ) 77
- (ঘ) 14
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) 14
একই অঙ্ক তিনবার থাকলে (যেমন 777) তা সর্বদা 37 দ্বারা বিভাজ্য হয়।
এখানে 80 বার 7 আছে। 80 কে 3 দিয়ে ভাগ করলে 2 অবশিষ্ট থাকে।
অর্থাৎ 78টি ‘7’ কেটে যাবে। বাকি থাকবে 77।
$77 \div 37$ করলে ভাগশেষ থাকে $77 – (37 \times 2) = 77 – 74 = 3$। (সংশোধিত: উত্তর 3 হবে)।
35. 10-এর ছোট কতগুলি সংখ্যা রয়েছে যা 10-এর সাথে পরস্পর মৌলিক (Co-prime)?
- (ক) 3 টি
- (খ) 4 টি
- (গ) 5 টি
- (ঘ) 6 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 4 টি
$\phi(10) = 10(1 – \frac{1}{2})(1 – \frac{1}{5}) = 10 \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{4}{5} = 4$।
সংখ্যাগুলো হলো: 1, 3, 7, 9।
36. $334 \times 545 \times 7 \times p$ গুণফলটির একক অঙ্ক 0 হলে, $p$-এর ক্ষুদ্রতম স্বাভাবিক মান কত?
- (ক) 1
- (খ) 2
- (গ) 5
- (ঘ) 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 1
একক অঙ্কগুলোর গুণফল: $4 \times 5 \times 7 \times p = 140 \times p$।
যেহেতু $140$ এর একক অঙ্ক অলরেডি 0, তাই $p$ এর ক্ষুদ্রতম স্বাভাবিক মান 1 হলেও একক অঙ্ক 0 ই থাকবে।
37. প্রথম 20টি বিজোড় স্বাভাবিক সংখ্যার বর্গের সমষ্টি কত?
- (ক) 5320
- (খ) 10640
- (গ) 2660
- (ঘ) 5330
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ক) 5320
সূত্র: $\frac{n(4n^2 – 1)}{3}$। এখানে $n=20$।
মান = $\frac{20(4 \cdot 400 – 1)}{3} = \frac{20 \times 1599}{3} = 20 \times 533 = 10660$। (সংশোধিত: উত্তর 10660)।
38. $n!$ এর শেষে ঠিক 30টি শূন্য আছে—এরকম ক্ষুদ্রতম $n$-এর মান কত?
- (ক) 120
- (খ) 125
- (গ) 130
- (ঘ) অসম্ভব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 125
124! এ শূন্য আছে: $24+4=28$ টি।
125! এ শূন্য আছে: $25+5+1=31$ টি।
যেহেতু 28 এর পর সরাসরি 31 টি শূন্য আসে, তাই ঠিক 30টি শূন্য থাকা সম্ভব নয়। উত্তর হবে (ঘ)।
39. $2^{70} + 3^{70}$ রাশিটি নিচের কোন সংখ্যাটি দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 5
- (খ) 13
- (গ) 17
- (ঘ) 31
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 13
$2^{70} + 3^{70} = (2^2)^{35} + (3^2)^{35} = 4^{35} + 9^{35}$।
যেহেতু ঘাত (35) বিজোড়, তাই এটি $4+9=13$ দ্বারা বিভাজ্য হবে।
40. একটি সংখ্যাকে 102 দ্বারা ভাগ করলে 91 ভাগশেষ থাকে। 17 দিয়ে ভাগ করলে কত ভাগশেষ থাকবে?
- (ক) 0
- (খ) 6
- (গ) 11
- (ঘ) 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 6
ট্রিক: সরাসরি পূর্বের ভাগশেষকে ভাগ করুন। $91 \div 17 \rightarrow (17 \times 5 = 85)$।
ভাগশেষ = $91 – 85 = 6$।
41. $(x – 1)$ এবং $(x – 2)$ যদি $x^3 – 3x^2 + kx – 10$ এর উৎপাদক হয়, তবে $k$-এর মান কত?
- (ক) 12
- (খ) 7
- (গ) 5
- (ঘ) শর্তবিরোধী
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) শর্তবিরোধী
যদি $(x-1)$ উৎপাদক হয়, তবে $1-3+k-10=0 \rightarrow k=12$।
আবার $(x-2)$ উৎপাদক হলে $8-12+2k-10=0 \rightarrow 2k=14 \rightarrow k=7$।
একই সাথে $k$-এর দুটি মান সম্ভব নয়, তাই এই বহুপদটির দুটি উৎপাদক হওয়া সম্ভব নয়।
42. 200 সংখ্যাটির কতগুলি উৎপাদক 4 দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 4 টি
- (খ) 6 টি
- (গ) 8 টি
- (ঘ) 12 টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 6 টি
$200 = 4 \times 50 = 4 \times (2^1 \cdot 5^2)$।
বন্ধনীভুক্ত অংশের উৎপাদক সংখ্যা = $(1+1)(2+1) = 2 \times 3 = 6$ টি।
43. $10^{10} – 1$ এর ডিজিটাল রুট কত?
- (ক) 0
- (খ) 1
- (গ) 9
- (ঘ) 8
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (গ) 9
$10^{10} – 1$ মানে 10টি 9-এর সমাহার। যে সংখ্যার অঙ্কগুলো সব 9, তার ডিজিটাল রুট সর্বদা 9 হয়।
44. 1 থেকে 1000 পর্যন্ত কতগুলি সংখ্যা 5 বা 7 দ্বারা বিভাজ্য?
- (ক) 342
- (খ) 314
- (গ) 200
- (ঘ) 142
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (খ) 314
5 দ্বারা বিভাজ্য = $1000/5 = 200$।
7 দ্বারা বিভাজ্য = $\lfloor 1000/7 \rfloor = 142$।
উভয় দ্বারা (35) বিভাজ্য = $\lfloor 1000/35 \rfloor = 28$।
মোট = $200 + 142 – 28 = 314$।
45. নিচের কোনটি একটি নিখুঁত সংখ্যা (Perfect Number)?
- (ক) 6
- (খ) 28
- (গ) 496
- (ঘ) সবগুলিই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
সঠিক উত্তর: (ঘ) সবগুলিই
6-এর উৎপাদক: 1, 2, 3 (যোগফল 6); 28-এর: 1, 2, 4, 7, 14 (যোগফল 28); 496-এর ক্ষেত্রেও একই ধর্ম প্রযোজ্য। এগুলো সবই নিখুঁত সংখ্যা।