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KC Sinha Solution Class 12 Chapter 25 सदिश बीजगणित (Vector Algebra) Exercise 25.2

 Exercise 25.2

Question 1

चार बिन्दुओ A,B,C,D के स्थिति सदिश क्रमशः \vec{a}, \vec{b}, 2 \vec{a}+3 \vec{b} तथा \vec{a}-2 \vec{b} है। सदिश \overrightarrow{\mathrm{AC}}, \overrightarrow{\mathrm{DB}}, \overrightarrow{\mathrm{BC}} तथा \overrightarrow{\mathrm{CA}} \vec{a} को और \vec{b} के पदो मे व्यक्त करे।

Sol :

चार बिंदुओ A,B,C तथा D के स्थिति सदिश क्रमशः \vec{a}, \vec{b},2\vec{a}+3\vec{b} तथा \vec{a}-2 \vec{b} है।

O\vec{A}=\vec{a}, \overrightarrow{O B}=\vec{b} , \overrightarrow{OC}=2 \vec{a}+3 \vec{b},\overrightarrow{O D}=\vec{a}-2 \vec{b}

\overrightarrow{A C}=\overrightarrow{O C}-\overrightarrow{OA}=2 \vec{a}+3 \vec{b}-\vec{a}=\vec{a}+3 \vec{b}

\overrightarrow{DB}=\overrightarrow{OB}-\overrightarrow{OD}=\vec{b}-(\vec{a}-2 \vec{b})=\vec{b}-\vec{a}+2 \vec{b}=3 \vec{b}-\vec{a}

\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{OC}-\overrightarrow{OB}=2 \vec{a}+3 \vec{b}-\vec{b}=2 \vec{a}+2 \vec{b}=2(\vec{a}+\vec{b})

\overrightarrow{C A}=\overrightarrow{O A}-\overrightarrow{OC}=\vec{a}-(2\vec{a}+3 \vec{b})=\vec{a}-2 \vec{a}-3 \vec{b}

=-\vec{a}-3 \vec{b}

=-(\vec{a}+3 \vec{b})


Question 2

यदि AD, BE तथा CF, ΔABC की मध्यिकाएँ है तो सिद्ध करे कि[If AD, BE and CF be the medians of a ΔABC, prove that]

\overrightarrow{\mathrm{AD}}+\overrightarrow{\mathrm{BE}}+\overrightarrow{\mathrm{CF}}=0

Sol :

Figure to be added

दिया है : ΔABC मे, AD, BE तथा CF मध्यिकाएँ है। तो सिद्ध करना है। 

\overrightarrow{\mathrm{AD}}+\overrightarrow{\mathrm{BE}}+\overrightarrow{\mathrm{CF}}=0

\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{B D}

\overrightarrow{A D}=\overrightarrow{A B}+\frac{1}{2} \overrightarrow{B C}...(i) (AD, ΔABC की मध्यिकाएँ है)

इसी प्रकार,

\overrightarrow{B E}=\overrightarrow{B C}+\frac{1}{2} \overrightarrow{C A}..(ii)

\overrightarrow{C F}=\overrightarrow{CA}+\frac{1}{2} \overrightarrow{AB}...(iii)

समीकरण (i), (ii) तथा (iii) को जोड़ने पर

\overrightarrow{A D}+\overrightarrow{B E}+\overrightarrow{CF}=\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{B C}+\overrightarrow{CA}+\frac{1}{2}(\overrightarrow{BC}+\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{A B})

\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{BE}+\overrightarrow{CF}=\overrightarrow{0}+\frac{1}{2}(\vec{0})

\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{B E}+\overrightarrow{CF}=\vec{0}


Question 3

पाँच बल \overrightarrow{\mathrm{AB}}, \overrightarrow{\mathrm{AC}}, \overrightarrow{\mathrm{AD}}, \overrightarrow{\mathrm{AE}}, \overrightarrow{\mathrm{AF}} एक समषटभुज ABCDEF के शीर्षो पर लगते है। साबित करे कि उनका परिणामी 6 \overrightarrow{\mathrm{AO}} है, जहाँ O षटभुज का केन्द्र है।

Sol :

Figure to be added

दिया है: ABCDEF एक समषटभुज है, जिसका केन्द्र O है। तो सिद्ध करना है।

\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{AE}+\overrightarrow{AF}=6 \overrightarrow{AO}

प्रमाण 

\overrightarrow{A D}=\frac{1}{2} \overrightarrow{A D} या \overrightarrow{AD}=2 \overrightarrow{AO}

L.H.S 

\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{A C}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{AE}+\overrightarrow{A F}

=\overrightarrow{E D}+\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{A E}+\overrightarrow{CD}  (\because \overrightarrow{A B}=\overrightarrow{ED}, \overrightarrow{A F}=\overrightarrow{CD})

= \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{AD}+\overrightarrow{A D}=3 \overrightarrow{AD}

=3(2 \overrightarrow{AO})=6 \overrightarrow{A O}


Question 4

यदि ABCDEF एक समषटभुज है, तो साबित करे कि
[If ABCDEF is a regular hexagon, prove that]
\overrightarrow{\mathrm{AC}}+\overrightarrow{\mathrm{AD}}+\overrightarrow{\mathrm{EA}}+\overrightarrow{\mathrm{FA}}=3 \overrightarrow{\mathrm{AB}}

Sol :

Figure to be added

दिया है : ABCDEF एक समषटभुज है तो सिद्ध करना है:

\vec{AC}+A \overrightarrow{AD}+\overrightarrow{ED}+\overrightarrow{FA}=3\overrightarrow{AB}

LHS

\overrightarrow{A C}+\overrightarrow{A D}+\overrightarrow{AE}+\overrightarrow{F A}

=(\overrightarrow{A C}+\overrightarrow{F A})+(\overrightarrow{AD}+ \overrightarrow{EA})

=\overrightarrow{F C}+\overrightarrow{ED}

=2 \overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AB}=3 \overrightarrow{A B}=3\overrightarrow{AB}


Question 5

एक ΔABC की भुजाँए AB तथा AC क्रमशः बिन्दुएँ D तथा E पर समद्विभाजित होती है। देखिएँ कि \overrightarrow{\mathrm{BE}} तथा \overrightarrow{\mathrm{DC}} से निरूपित सदिशो का परिमाण और दिशा मे \frac{3}{2} \overrightarrow{\mathrm{BC}} से निरूपित होता है।

Sol :

Figure to be added

दिया हैः ΔABC मे , D तथा E क्रमशः , AB तथा AC का मध्य बिंदु है।

तो सिद्ध करना है, \overrightarrow{BE}+\overrightarrow{DC}=\frac{3}{2} \overrightarrow{B C}

प्रमाण,

\overrightarrow{B E}+\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{B C}+\overrightarrow{CE}+\overrightarrow{DB}+\overrightarrow{BE}

=2 \overrightarrow{BC}+\frac{1}{2} \overrightarrow{CA}+\frac{1}{2} \overrightarrow{AB}

=2 \overrightarrow{BC}+\frac{1}{2}(\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{A B}) (∵D तथा E क्रमशः AB तथा AC का मद्धयबिंदु है।)

=2 \overrightarrow{B C}+\frac{1}{2} \overrightarrow{C B}

=2 \overrightarrow{B C}-\frac{1}{2} \overrightarrow{B C}

\overrightarrow{B E}+\overrightarrow{DC}=\frac{3}{2} \overrightarrow{B C}


Question 6

यदि \vec{a}+2 \vec{b}+3 \vec{c}, 2 \vec{a}+\vec{b}+3 \vec{c}, 2 \vec{a}+5 \vec{b}-\vec{c} हथा 5 \vec{a}+2 \vec{b}-\vec{c} क्रमशः A,B,C तथा D के स्थिति सदिश है तो सिद्ध करे कि \overrightarrow{\mathrm{AB}} तथा \overline{\mathrm{CD}} समान्तर है। क्या ABCD समान्तर चतुर्भुज है?

Sol :

Let \overrightarrow{O A}=\vec{a}+2 \vec{b}+3 \vec{c}

\overrightarrow{O B}=2 \vec{a}+\vec{b}+3 \vec{c}

\overrightarrow{O C}=2 \vec{a}+5 \vec{b}-2

\overrightarrow{OD}=5 \vec{a}+2 \vec{b}-\vec{c}


\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{O B}-\overrightarrow{OA}

=(2 \vec{a}+\vec{b}+3\vec{c})-(\vec{a}+2 \vec{b}+3 \vec{c})

=2 \vec{a}+\vec{b}+3 \vec{c}-\vec{a}-2 \vec{b}-3 \vec{c}

=\vec{a}-\vec{b}

\overrightarrow{CD}=\overrightarrow{OD}-\overrightarrow{OC}

=(5 \vec{a}+2 \vec{b}-\vec{c})-(2 \vec{a}+5 \vec{b}-\vec{c})

=5 \vec{a}+2 \vec{v}-\vec{c}-2 \vec{a}-5 \vec{b}+\vec{c}

=3 \vec{a}-3 \vec{b}=3(\vec{a}-\vec{b})


\overrightarrow{AB}||\overrightarrow{CD}

\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{OD}-\overrightarrow{O A}

=5 \vec{a}+2 \vec{b}-\vec{c}-\vec{a}-2\vec{ b}-3 \vec{c}

=4 \vec{a}-4 \vec{c}=4(\vec{a}-\vec{c})

\overrightarrow{B C}=\overrightarrow{O C}-\overrightarrow{OB}=2 \vec{a}+5 \vec{b}-\vec{c}-2\vec{a}-\vec{b}-3 \vec{c}

=4 \vec{b}-4 \vec{c}=4(\vec{b}-\vec{c})

\overrightarrow{A D} \not \parallel \overrightarrow{BC}

∴ABCD एक समांतर चतुर्भुज नही है।


Question 7

ABCD एक चतुर्भुज है तथा L और M क्रमशः विकर्ण AC तथा BD के मध्य बिन्दु है। सिद्ध करे कि
[ABCD is a quadrilateral and L,M are the middle points of its diagonals AC and BD respectively. Prove that]

\overrightarrow{\mathrm{AB}}+\overrightarrow{\mathrm{AD}}+\overrightarrow{\mathrm{CB}}+\overrightarrow{\mathrm{CD}}=4 \overrightarrow{\mathrm{LM}}
Sol :

Figure to be added

दिया है: ABCD एक चतुर्भुज है।

L और M क्रमशः विकर्ण AC तथा BD का मध्य बिंदु है।

तो सिद्ध करना है

\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{C B}+\overrightarrow{C D}=4\overrightarrow{LM}

प्रमाण

\overrightarrow{AM}=\frac{\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{AD}}{2} (मद्धयबिन्दु सुत्र)

\overrightarrow{\mathrm{AB}}+\overrightarrow{AD}=2 \overrightarrow{AM}...(i)

इसीप्रकार

\overrightarrow{CB}+\overrightarrow{CD}=2 \overrightarrow{CM}...(ii)
समीकरण (i) तथा (ii) को  जोड़ने पर

\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{CB}+\overrightarrow{C D}=2 \overrightarrow{A M}+2\overrightarrow{CM}

=-2 \overrightarrow{M A}-2 \overrightarrow{M C}

=-2 (\overrightarrow{M A}-\overrightarrow{M C})

=-2 (2\overrightarrow{ML})=-2 (-2\overrightarrow{LM})

=4\overrightarrow{LM}


Question 8

ABCD एक समान्तर चतुर्भुज है तथा P इसके विकर्णो का प्रतिच्छेद बिन्दु है। यदि O समान्तर चतुर्भुज के तल मे कोई बिन्दु है, तो सिद्ध केर कि
[ABCD is a parallelogram and P is the point of intersection of its diagonals, if O be any point in its plane, prove that]
\overrightarrow{\mathrm{OA}}+\overrightarrow{\mathrm{OB}}+\overrightarrow{\mathrm{OC}}+\overrightarrow{\mathrm{OD}}=4 \overrightarrow{\mathrm{OP}}
Sol :

दिया हैः ABCD एक समांतर चतुर्भुज है। P विकर्ण AC तथा BD का प्रतिच्छेद बिन्दु है। O समांतर चतुर्भुज के तल मे स्थित एक बिन्दु है।

तो सिद्ध करना हैः 

\overrightarrow{O A}+\overrightarrow{O B}+\overrightarrow{O C}+\overrightarrow{OD}=4 \overrightarrow{OA}

प्रमाण 
\overrightarrow{O A}+\overrightarrow{A P}=\overrightarrow{OP}..(i) (त्रिभुज के योग के नियम से)

\overrightarrow{O B}+\overrightarrow{BP}=\overrightarrow{OP}...(ii)

\overrightarrow{OC}+\overrightarrow{CP}=\overrightarrow{OP}...(iii)

\overrightarrow{OD}+\overrightarrow{DP}=\overrightarrow{OP}...(iv)

समीकरण (i), (ii), (iii) तथा (iv) को जोड़ने पर

\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OC}+\overrightarrow{OD}+\overrightarrow{AP}+\overrightarrow{BP}+\overrightarrow{CP}+\overrightarrow{DP}=4\overrightarrow{OP}

\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OC}+\overrightarrow{OD}-\overrightarrow{CP}+\overrightarrow{BP}+\overrightarrow{CP}-\overrightarrow{BP}=4\overrightarrow{OP}

\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}+\overrightarrow{OC}+\overrightarrow{OD}=4\overrightarrow{OP}


Question 9

\vec{a}, \vec{b}, \vec{c} समान्तर चतुर्भुज ABCD के क्रमशः शीर्षो A,B,C के स्थिति सदिश है तो D का स्थिति सदिश ज्ञात करे।

Sol:

Figure to be added

Let ,\overrightarrow{OA}=\vec{a}, \overrightarrow{OB}=\vec{b},\overrightarrow{OC}=\vec{c}

\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{OC}-\overrightarrow{OB}

=\vec{c}-\vec{b}

\overrightarrow{A D}=\overrightarrow{B C}=\vec{c}-\vec{b} (ABCD एक समांतर चतुर्भुज है)

\overrightarrow{AD}=\vec{c}-\vec{b}

\overrightarrow{O D}-\overrightarrow{OA}=\vec{c}-\vec{b}

\overrightarrow{OD}-\vec{a}=-\vec{b}+\vec{c}

\overrightarrow{O D}=\vec{a}-\vec{b}+\vec{c}


Question 10

सदिशो \vec{a}=\hat{i}-2 \hat{j}+\hat{k} , \vec{b}=-2 \hat{i}+4 \hat{j}+5 \hat{k} तथा \vec{c}=\hat{i}-6 \hat{j}-7 \hat{k} को योगफल ज्ञात करे ।

Sol :

\vec{a}+\vec{b}+\vec{c}=\hat{i}-2 \hat{j}+\hat{k}-2 \hat{i}+4 \hat{j}+5 \hat{k}+\hat{i}-6\hat{j}-7\hat{k}

=2 \hat{i}-2 \hat{i}-8 \hat{j}+4 \hat{j}+6 \hat{k}-7 \hat{k}

=-4 \hat{j}-\hat{k}


Question 11

एक सदिश का प्रांरभिक बिंदु(2,1) है और अन्तिम बिन्दु(-5,7) है। इस सदिश के अदिश एवं सदिश घतक ज्ञात कीजिए।

Figure to be added

\overrightarrow{P Q}=(-5-2) \hat{i}+(7-1) \hat{j}

\overrightarrow{PQ}=-7 \hat{{i}}+6 \dot{j}

अदिश घटक: -7 , 6
सदिश घतक: -7\hat{i}, 6\hat{j}

Question 12

यदि P और Q के स्थिति सदिश क्रमशः \hat{i}+3 \hat{j}+7 \hat{k} तथा 5 \hat{i}-2 \hat{j}+4 \hat{k} तो 
\overrightarrow{\mathrm{PQ}} ज्ञात करे।

Sol :

Let \overrightarrow{OP}=\hat{i}+3 \vec{j}+7 \vec{k}

\overrightarrow{O Q}=5\hat{i}-2 \hat{\jmath}+4 \hat{k}

\overrightarrow{PQ}=\overrightarrow{OQ}-\overrightarrow{OP}
=\left(5 i -2 \hat{j}+4 \hat{k}\right)-(\hat{i}+3 \hat{j}+7 \hat{k})
=5 i-2 j+4 \hat{k}-\hat{i}-3 \hat{j}-7 \hat{k}
\overrightarrow{P Q}=4\hat{i}-5\hat{ j}-3 \hat{k}

Question 13

बिन्दुओ P(2,3,0) एंव Q(-1,-2,-4) को मिलाने वाला एवं P से Q का तरफ दिष्ट सदिश ज्ञात कीजिए।

Sol :

\overrightarrow{PQ}=\left(x_{2}-x_{1}\right) \hat{i}+\left(y_2-y_{1}\right)\hat{j}+\left(z_{2}-z_{1}\right) \hat{k}

\overrightarrow{P Q}=(-1-2) \hat{i}+(-2-3) \hat{j}+(-4-0) \hat{k}

=-3 \hat{i}-5 j-4 \hat{k}

Question 14

x का वह मान ज्ञात करे जिसके लिए x(\hat{i}+\hat{j}+\hat{k}) एक इकाई(मात्रक) सदिश है।

Sol :

x\hat{i}+x\hat{j}+x\hat{k} एक मात्रक सदिश है।

|x \hat{i}+x \hat{j}+x \hat{k}|=1

\sqrt{x^{2}+x^{2}+x^{2}}=1

\sqrt{3 x^{2}}=1

3x2=1

x^{2}=\frac{1}{3}
x=\pm \frac{1}{\sqrt{3}}


Question 15

निम्नलिखित सदिश की दिशा मे इकाई सदिश ज्ञात करे ।
[Find a unit vector in the direction of the following vector]
(i) \vec{a}=2 \hat{i}+3 \hat{j}+\hat{k}
Sol :
|\vec{a}|=\sqrt{2^{2}+3^{2}+1^{2}}=\sqrt{4+9+1}=\sqrt{14}

\hat{a}=\frac{1}{|\vec{a}|} \cdot \vec{a}

\hat{a}=\frac{1}{\sqrt{14}}(2 \vec{j}+3 \vec{j}+\hat{k})

=\frac{2}{\sqrt{14}} \hat{i}+\frac{3}{\sqrt{14}}\hat{j}+ \frac{1}{\sqrt{14}} \hat{k}


(ii) \vec{a}=\hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}
Sol :


Question 16

सादिश \hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k} की दिक्-कोज्याँए ज्ञात करे।
[Find the direction cosines of the vector \hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}]
Sol :

माना \vec{a}=\hat{i}+\hat{2 j}+\hat{3 k}

|\vec{a}|=\sqrt{1^{2}+2^{2}+3^{2}}=\sqrt{14}


\hat{a}=\frac{1}{|\vec{a}|} \cdot \vec{a}

=\frac{1}{\sqrt{14}}\left(\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{t}\right)

\hat{a}=\frac{1}{\sqrt{14}} \hat{i}+\frac{2}{\sqrt{14}} \hat{j}+\frac{3}{\sqrt{14}} \hat{k}

दिक्-कोज्याँएः\frac{1}{\sqrt{14}}, \frac{2}{\sqrt{14}} ,\frac{3}{\sqrt{14}}


Question 17

सदिश -\hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k} के अनुदिश एक सदिश ज्ञात करे जिसका परिमाण 7 इकाई है।
[Find the vector in the direction of the vector -\hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k} that has magnitude 7]

Sol :

माना -\hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k}

|\vec{a}|=\sqrt{(-1)^{2}+2^{2}+2^{2}}=\sqrt{1+4+4}=\sqrt{9}=3

\hat{a}=\frac{1}{|\vec{a}|} \cdot \vec{a}

=\frac{1}{3}(-\hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k})

परिमाण 7 इकाई वाल सदिश

=\frac{7}{3}(-\hat{i}+2\hat{i}+2 \hat{k})


Question 18



Question 19

यदि \overrightarrow{\mathrm{OP}}=2 \hat{i}+3 \hat{j}-4 \hat{k} तथा \overrightarrow{\mathrm{OQ}}=5 \hat{i}+4 \hat{j}-3 \hat{k} , तो \overrightarrow{\mathrm{PQ}} ज्ञत करे तथा \overrightarrow{\mathrm{PQ}} के दिक्-कोज्याँए ज्ञात करे।

Sol :

\overrightarrow{P Q}=\overrightarrow{O Q}-\overrightarrow{O P}

\overrightarrow{PQ}=(5 \hat{i}+4 \hat{j}-3 \hat{k})-\left(2 \hat{i}+3 \hat{j}-4 \hat{k}\right)

\overrightarrow{P Q}=5 \hat{i}+4 \hat{j}-3 \hat{k}-2 \hat{i}-3 \hat{j}+4 \hat{k}

\overrightarrow{P Q}=3 \hat{i}+\hat{j}+\hat{k}


\left|\overrightarrow{P Q}\right|=\sqrt{3^{2}+1^{2}+1^{2}}=\sqrt{9+1+1}=\sqrt{11}

\hat{PQ}=\frac{1}{|\overrightarrow{PQ}|} \cdot \overrightarrow{PQ}

=\frac{1}{\sqrt{11}}(3 \hat{i}+\hat{j}+\hat{k})

=\frac{3}{\sqrt{11}} \hat{i}+\frac{1}{\sqrt{11}} \hat{j}+\frac{1}{\sqrt{11}} \hat{k}

दिक्-कोज्याँए =\frac{3}{\sqrt{11}} ,\frac{1}{\sqrt{11}},\frac{1}{\sqrt{11}}


Question 20

दो बिन्दुओ A और B के स्थिति सदिश क्रमशः \hat{i}+\hat{j}+\hat{k} तथा 5 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k} है । \overrightarrow{\mathrm{AB}} की दिशा मे इकाई सदिश ज्ञात करें साथ ही \overrightarrow{\mathrm{AB}} की दिक्-कोज्याँए भी ज्ञात करें । \overrightarrow{\mathrm{AB}} तीनो अक्षो से जो कोण बनाता है उन्हें ज्ञात करे।

Sol :

Let,  \overrightarrow{O A}=\hat{i}+\hat{j}+\hat{k} , \overrightarrow{OB}=5 \cdot \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k}

\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{OB}-\overrightarrow{OA}

=(5\hat{i}-3 \hat{j}+\vec{k})-(\hat{i}+\hat{j}+\vec{k})

\overrightarrow{A B}=5\hat{i}-3 \hat{j}+ \hat{k}-\hat{i}-\hat{j}-\hat{k}

\overrightarrow{A B}=4 \hat{1}-4 \hat{j}

|\overrightarrow{A B}|=\sqrt{4^{2}+(-4)^{2}}=\sqrt{16+16}=4 \sqrt{2}


\hat{A B}=\frac{1}{\mid \overrightarrow{A B}]} \cdot \overrightarrow{A B}

=\frac{1}{4 \sqrt{2}}(4 \hat{i}-4 \hat{j})

\hat{A B}=\frac{1}{\sqrt{2}} \hat{i}-\frac{1}{\sqrt{2}}\hat{j}

दिक्-कोज्याँए : \frac{1}{\sqrt{2}},-\frac{1}{\sqrt{2}}, 0

माना \overrightarrow{A B} ,x ,y तथा x-अक्ष के साथ क्रमशः 𝛂 ,𝛃 ,ℽ कोण बनाता है।

\cos \alpha=\frac{1}{\sqrt{2}}

𝛂=45°


\cos \beta=\frac{-1}{\sqrt{2}}

𝛃=180°-45°=135°


cos ℽ=0

ℽ=90°


Question 21

सदिश \vec{a}=\hat{i}+\hat{j}-2 \hat{k} के दिक्-अनुपात लिखिए और इसकी सहायता से दिक्-कोसाइन ज्ञात कीजिए।

Sol :

\vec{a}=\hat{i}+\hat{j}-2 \hat{k}

दिक्-अनुपात=1, 1 ,-2

दिक्-कोज्याँएः

l=\frac{a}{\sqrt{a^{2}+b^{2}+c^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{1^{2}+1^{2}+(-2)^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{6}}

m=\frac{b}{\sqrt{a^{2}+b^{2}+c^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{1^{2}+1^{2}+(-2)^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{6}}

n=\frac{c}{\sqrt{a^{2}+b^{2}+c^{2}}}=\frac{-2}{\sqrt{1^{2}+1^{2}+(-2)^{2}}}=\frac{-2}{\sqrt{6}}


Question 22

सदिश \overrightarrow{\mathrm{PQ}} के अनुदिश मात्रक सदिश ज्ञात कीजिए जहाँ बिन्दु P और Q क्रमशः (1,2,3) और (4,5,6) है।

Sol :

बिन्दु P तथा Q को मिलाने वाली रेखा के अनुदिश

सदिशः  \overrightarrow{P Q}=(4-1) \hat{i}+(5-2) \hat{j}+(6-3) \hat{k}

\overrightarrow{PQ}=3 \hat{i}+3 \hat{j}+3 \hat{k}

\left|\overrightarrow{PQ}\right|=\sqrt{3^{2}+3^{2}+3^{2}}=\sqrt{27}=3 \sqrt{3}


\hat{PQ}=\frac{1}{|\overrightarrow{PQ}|} \cdot \overrightarrow{PQ}

=\frac{1}{3 \sqrt{3}} \cdot(3 \hat{i}+3 \hat{j}+3 \hat{k})

=\frac{1}{\sqrt{3}} \hat{i}+\frac{1}{\sqrt{3}} \hat{j}+\frac{1}{\sqrt{3}} \hat{k}


Question 23

यदि \vec{a}=\hat{i}+\hat{j}+\hat{k}, b=\overrightarrow{2} \hat{i}-\hat{j}+3 \hat{k} और \vec{c}=\hat{i}-2 \hat{j}+\hat{k} , तो सदिश 2 \vec{a}-\vec{b}+3 \vec{c} के समांतर एक मात्रक सदिश ज्ञात कीजिए।

Sol :

माना 2 \vec{a}-\vec{b}+3\vec{c}=\vec{r}

\vec{r}=2(\hat{i}+\hat{j}+\hat{k})-(2 \hat{i}-\hat{j}+3 \hat{k})+3(\hat{i}-2 \hat{j}+\hat{k})

\vec{r}=2 \hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k}-2 \hat{i}+\hat{j}-3 \hat{k}+3 \hat{i}-6 \hat{j}+3 \hat{k}

\vec{r}=3 \hat{i}-3 \hat{j}+2 \hat{k}


|\vec{r}|=\sqrt{(3)^{2}+(-3)^{2}+(2)^{2}}=\sqrt{9+9+4}=\sqrt{22}

2 \vec{a}-\vec{b}+3 \vec{c} के समांतर इकाई सदिश

=\pm \frac{1}{|\vec{r}|} \cdot \vec{r}

=\pm \frac{1}{\sqrt{22}}\left(3 \hat{i}-3 \hat{j}+2 \hat{k}\right)

=\pm\left(\frac{3}{\sqrt{2} 2} \hat{i}-\frac{3}{\sqrt{22}} \hat{j}+\frac{2}{\sqrt{22}}\hat{k}\right)


Question 24

यदि P,Q,R,S के स्थिति सदिश क्रमशः 2 \hat{i}+4 \hat{k}, 5 \hat{i}+3 \sqrt{3} \hat{j}+4 \hat{k},-2 \sqrt{3} \hat{j}+\hat{k},2 \hat{i}+\hat{k} है, तो दिखाएँ कि RS, PQ के समान्तर है तथा यह PQ का दो तिहाई है।

Sol :

माना बिन्दु P,Q,R तथा S का स्थिति सदिशः

\overrightarrow{OP}=2 \vec{i}+4 \hat{k} , \overrightarrow{OQ}=5 \hat{1}+3 \sqrt{3} \hat{j}+4 \hat{k}

\overrightarrow{OR}=-2 \sqrt{3} \hat{j}+\hat{k}\overrightarrow{O S}=2 \hat{i}+\hat{k}


\overrightarrow{R S}=\overrightarrow{O S}-\overrightarrow{O R}

=2 \hat{1}+\hat{k}+2 \sqrt{3} \hat{j}-\hat{k}

=2(\hat{i}+\sqrt{3} \hat{j})


\overrightarrow{P Q}=\overrightarrow{OQ}-\overrightarrow{O P}

=5 \hat{i}+3 \sqrt{3} \hat{j}+4 \hat{k}=2 \hat{i}-4 \hat{k}

\left.=3 \hat{i}+3 \sqrt{3} \hat{j}=3(\hat{i}+\sqrt{3}\hat{j}\right)


\overrightarrow{R S}=2(\hat{i}+\sqrt{3} \hat{j})

\frac{1}{2} \overrightarrow{RS}=\hat{i}+\sqrt{3} \hat{j}


\overrightarrow{PQ}=3[\hat{i}+\sqrt{3}\hat{j}]

\frac{1}{3} \overrightarrow{PQ}=\overrightarrow{i}+\sqrt{3} \hat{j}

\frac{1}{2} \overrightarrow{RS}=\frac{1}{3} \overrightarrow{P Q}

\overrightarrow{R S}=\frac{2}{3} \overrightarrow{PQ}

\overrightarrow{R S} \parallel \overrightarrow{P Q}


Question 25

उस त्रिभुज की भुजाओ की लम्बाइयाँ ज्ञात करे जिसके शीर्ष A(2,4,-1), B(4,5,1), C(3,6,-3) है तथा दर्शाइए कि त्रिभुज समकोण है।

Sol :

Figure to be added

\overrightarrow{A B}=(4-2) \hat{i}+(5-4) \hat{j}+(1+1) \hat{k}

\overrightarrow{A B}=2 \hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}

\overrightarrow{B C}=(3-4) \hat{i}+(6-5) \hat{j}+(-3-1) \hat{k}

\overrightarrow{B C}=-\hat{i}+\hat{j}-4 \hat{k}

\overrightarrow{A C}=(3-2) \hat{i}+(6-4) \hat{j}+(-3+1) \hat{k}

\overrightarrow{A C}=\hat{i}+2 \hat{j}-2 \hat{k}

A B=|\overrightarrow{AB}|=\sqrt{2^{2}+1^{2}+2^{2}}=\sqrt{4+1+4}=\sqrt{5}=3

B C=|\overrightarrow{BC}|=\sqrt{(-1)^{2}+1^{2}+(-4)^{2}}=\sqrt{1+1+16}=\sqrt{18}=3 \sqrt{2}

AC=|\overrightarrow{BC}|=\sqrt{1^{2}+2^{2}+(-2)^{2}}=\sqrt{1+4+4}=\sqrt{9}=3

{AB}^{2}+{AC}^{2}=(3)^{2}+(3)^{2}=9+9=18=(3 \sqrt{2})^{2}=B C^{2}

{AB}^{2}+{A C}^{2}={BC}^{2}

CA=90°

∴ΔABC एक समकोण त्रिभुज है


Question 26

दिखाएँ कि सदिश 2 \hat{i}-\hat{j}+\hat{k}, \hat{i}-3 \hat{j}-5 \hat{k} तथा 3 \hat{i}-4 \hat{j}-4 \hat{k} बनाते है।

Sol :

माना \vec{a}=2 \hat{j}-\hat{j}+\hat{k}

\vec{b}= \hat{j}-3\hat{j}-5\hat{k}

\vec{c}=3 \hat{j}-4\hat{j}-4\hat{k}

|\vec{a}|=\sqrt{2^{2}+(-1)^{2}+1^{2}}=\sqrt{4+1+1}=\sqrt{6}

|\vec{b}|=\sqrt{1^{2}+(-3)^{2}+(-5)^{2}}=\sqrt{1+9+25}=\sqrt{35}

|\vec{c}|=\sqrt{3^{2}+(-4)^{2}+(-4)^{2}}=\sqrt{9+16+16}=\sqrt{41}

|d|^{2}+|\vec{b}|^{2}=(\sqrt{6})^{2}+(\sqrt{35})^{2}

=6+35=41=(\sqrt{41})^{2}=|\vec{c}|^{2}

\vec{a}, \vec{b} तथा समकोण त्रिभुज बनाते है।


Question 27

यदि P,Q,R,S के स्थिति सदिश क्रमशः 2 \hat{i}+4 \hat{k},5 \hat{i}+4 \hat{j}+4 \hat{k},-4 \hat{i}-8 \hat{j}+\hat{k},2 \hat{i}+\hat{k} है। सिद्ध करे कि RS, PQ के समान्तर है तथा यह PQ की दुगुनी है।

Sol :

माना बिन्दु P,Q,R तथा S के स्थिति सदिशः

\overrightarrow{OP}=2 \hat{i}+4 \hat{k}

\overrightarrow{O Q}=5 \hat{i}+4\hat{ j}+4 \hat{k}

\overrightarrow{O R}=-4 \hat{i}-8 \hat{j}+\hat{k}

\overrightarrow{O S}=2 \hat{i}+\hat{k}

\overrightarrow{R S}=\overrightarrow{OS}-\overrightarrow{OR}=(2 \hat{i}+\hat{k})-(-4 \hat{i}-8 \hat{j}+\hat{k})

=2 \hat{i}+\hat{k}+4 \hat{i}+8 \hat{j}-\hat{k}

=6 \hat{i}+8 \hat{j}

\overrightarrow{R S}=2(3 \hat{i}+4\hat{j})

\overrightarrow{P Q}=\overrightarrow{O Q}-\overrightarrow{OP}

=\left(5 \hat{i}+4 \hat{j}+4 \hat{k}\right)-(2\hat{i}+4\hat{k})

=5\hat{i}+4\hat{j}+4\hat{k}-2\hat{i}-4\hat{k}

\overrightarrow{PQ}=3\hat{i}+4\hat{j}

\therefore \overrightarrow{R S}=2 \overrightarrow{PQ}

अतः RS||PQ तथा RS=2PQ


Question 28

बिन्दुओ P,Q,R,S के स्थिति सदिश क्रमशः \hat{i}+\hat{j}+\hat{k}, 2 \hat{i}+5 \hat{j}, 3 \hat{i}+2 \hat{j}-3 \hat{k} तथा \hat{i}-6 \hat{j}-\hat{k} है दिखाएँ कि रेखाएँ PQ तथा RS समान्तर है तथा इनकी लम्बाइयो का अनुपात ज्ञात करे ।

Sol :

माना बिंदुओ P,Q,R तथा S के स्थिति सदिश 

\overrightarrow{O P}=\hat{i}+\hat{j}+\hat{k}, \overrightarrow{OQ}=2 \hat{i}+5\hat{j}

\overrightarrow{OR}=3\hat{i}+2\hat{j}-3\hat{k}, \overrightarrow{OS}=\hat{i}-6\hat{j}-\hat{k}


\overrightarrow{P Q}=\overrightarrow{OQ}-\overrightarrow{O P}

=(2 \hat{i}+5 \hat{j})-(\hat{i}+\hat{j}+\hat{k})

=2 \hat{i}+5\hat{j}-\hat{i}-\hat{j}-\hat{k}

=\hat{i}+4\hat{j}-\hat{k}


\overrightarrow{R S}=\overrightarrow{OS}-\overrightarrow{O R}

=(\vec{i}-6\vec{j}-\vec{k})-(3\vec{i}+2\vec{j}-3\vec{k})

=\vec{i}-6\vec{j}-\vec{k}-3\vec{i}-2\vec{j}+3\vec{k}

=-2\vec{i}+8\vec{j}+2\vec{k}

\overrightarrow{RS}=-2(\vec{i}+4\vec{j}-\vec{k})

\overrightarrow{RS}=-2(\overrightarrow{PQ})

∴RS||PQ

\frac{\overrightarrow{PQ}}{\overrightarrow{RS}}=\frac{1}{-2}

\frac{|\overrightarrow{PQ}|}{\left|\overrightarrow{RS}\right|}=\left|\frac{1}{-2}\right|

\frac{PQ}{RS}=\frac{1}{2}

PQ : RS=1 : 2


Question 29

दिखाएँ कि तीन बिन्दुएँ जिनके स्थिति सदिश 3 \vec{i}-\vec{j}+2 \vec{k}, \vec{i}-\vec{j}-3 \vec{k} तथा 4 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k} एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाते है।

Sol :

माना ΔABC के शीर्ष बिंदुएँ के स्थिति सदिश

\overrightarrow{OA}=3 \hat{i}-\hat{j}+2\hat{ k}

\overrightarrow{O B}=\hat{i}-\hat{j}-3\hat{ k}

\overrightarrow{O C}=4 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k}


\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{O B}-\overrightarrow{O A}

(\hat{i}-\hat{j}-3 \hat{k})-\left(3 \hat{i}-\hat{j}+2 \hat{k}\right)

=\hat{i}-\hat{j}-3 \hat{k}-3 \hat{i}+\hat{j}-2 \hat{k}

\overrightarrow{A B}=-2 \hat{i}-5 \hat{k}

|\overrightarrow{A B}|=A B=\sqrt{(-2)^{2}+(-5)^{2}}

=\sqrt{4+25}=\sqrt{29}

\overrightarrow{B C}=\overrightarrow{OC}-\overrightarrow{OB}

=(4\hat{i}-3\hat{ j}+\hat{k})-(\hat{i}-\hat{j}-3 \hat{k})
=4\hat{i}-3\hat{ j}+\hat{k}-\hat{i}+\hat{j}+3 \hat{k})
=3 \hat{i}-2 \hat{j}+4 \hat{k}

|\overrightarrow{BC}|=B C=\sqrt{3^{2}+(-2)^{2}+4^{2}}

=\sqrt{9+4+16}=\sqrt{29}

AB=BC

∴ΔABC एक समद्विबाहु त्रिभुज है


Question 30

दिखाएँ कि सदिश 3 \hat{i}+5 \hat{j}+2 \hat{k}, 2 \hat{i}-3 \hat{j}-5 \hat{k} तथा 5 \hat{i}+2 \hat{j}-3 \hat{k} त्रिभुज की भुजाएँ बनाती है।

Sol :

माना \vec{a}=3 \hat{i}+5\hat{j}+2 \hat{k}

\vec{b}=2 \hat{i}-3\hat{j}-5 \hat{k}

\vec{c}=5\hat{i}+2 \hat{j}-3 \hat{k}

|\vec{a}|=\sqrt{3^{2}+5^{2}+2^{2}}=\sqrt{9+25+4}=\sqrt{38}

|\vec{b}|=\sqrt{2^{2}+1(-3)^{2}+(-5)^2}=\sqrt{4+9+25}=\sqrt{38}

|\vec{c}|=\sqrt{(5)^{2}+(2)^{2}+(-3)^{2}}=\sqrt{25+4+9}=\sqrt{38}

|\vec{a}|=|\vec{b}|=|\vec{a}|=\sqrt{38}

\vec{a}, \vec{b} तथा \vec{c} समबाहु त्रिभुज बनाते है


Question 31

साबित करे कि तीन बिन्दुएँ \hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k},-\hat{i}-\hat{j}+8 \hat{k} तथा -4 \hat{i}+4 \hat{j}+6 \hat{k} एक समबाहु त्रिभुज के शीर्ष बनाते है।

Sol :

माना ΔABC के शीर्षो को स्थिति सदिश

\overrightarrow{OA}=\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}

\overrightarrow{OB}=-\hat{i}- \hat{j}+8 \hat{k}

\overrightarrow{OC}=-4\hat{i}+4 \hat{j}+6 \hat{k}


\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{O B}-\overrightarrow{O A}

=(-\hat{i}-\hat{j}+8\hat{k})-(\hat{i}+2\hat{j}+3\hat{k})

=-\hat{i}-\hat{j}+8\hat{k}-\hat{i}-2\hat{j}-3\hat{k})

\overrightarrow{AB}=-2\hat{i}-3\hat{j}+5\hat{k}


\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{O C}-\overrightarrow{O B}

=(-4\hat{i}+4\hat{j}+6\hat{k})-(\hat{i}-\hat{j}+8\hat{k})

=-4\hat{i}+4\hat{j}+6\hat{k}-\hat{i}+\hat{j}-8\hat{k}

=-3 \hat{i}+5 \hat{j}-2 \hat{k}


\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{O C}-\overrightarrow{O A}

=(-4\hat{i}+4\hat{j}+6\hat{k})-(\hat{i}+2\hat{j}+3\hat{k})

=-4\hat{i}+4\hat{j}+6\hat{k}-\hat{i}-2\hat{j}-3\hat{k}

=-5 \hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}

|\overrightarrow{AB}|=A B=\sqrt{(-2)^{2}+(-3)^{2}+5^{2}}=\sqrt{4+9+25}=\sqrt{38}

|\overrightarrow{B C}|=B C=\sqrt{(-3)^{2}+5^{2}+(-2)^{2}}=\sqrt{9+25+4}=\sqrt{3} \overline{8}

|\overrightarrow{AC}|=AC=\sqrt{(-5)^{2}+2^{2}+3^{2}}=\sqrt{25+4+9}=\sqrt{38}

AB=BC=AC


Question 32

सिद्ध करे कि बिन्दुएँ \hat{i}-\hat{j}, 4 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k} तथा 2 \hat{i}-4 \hat{j}+5 \hat{k} एक समकोण त्रिभुज के शीर्ष है।

Sol :


Question 33

दर्शाइए कि बिन्दुएँ \mathrm{A}(2 \hat{i}-\hat{j}+\hat{k}), \mathrm{B}(\hat{i}-3 \hat{j}-5 \hat{k}) तथा \mathrm{C}(3 \hat{i}-4 \hat{j}-4 \hat{k}) एक समकोण त्रिभुज के शीर्ष है।

Sol :

माना ΔABC के शीर्षो को स्थिति सदिश

\overrightarrow{OA}=\hat{i}-\hat{j}

\overrightarrow{OB}=4\hat{i}-3 \hat{j}+ \hat{k}

\overrightarrow{OC}=2\hat{i}-4 \hat{j}+5 \hat{k}


\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{O B}-\overrightarrow{O A}=(4 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k})-\left(\hat{i}-\hat{j}\right)

=4 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k}-\hat{i}+\hat{j}

\overrightarrow{A B}=3 \hat{i}-2 \hat{j}+\hat{k}

|\overrightarrow{A B}|=A B=\sqrt{3^{2}+(-2)^{2}+1^{2}} =\sqrt{9+4+1}=\sqrt{14}

\overrightarrow{B C}=\overrightarrow{O C}-\overrightarrow{O B}

=(2 \hat{i}-4 \hat{j}+5\hat{k})-(4 \hat{i}-3 \hat{j}+\hat{k})

=2 \hat{i}-4 \hat{j}+5\hat{k}-4 \hat{i}+3 \hat{j}-\hat{k}

\overrightarrow{BC}=-2\hat{i}-\hat{j}+4\hat{ k}

|\overrightarrow{B C}|=BC=\sqrt{(-2)^{2}+(-1)^{2}+4^{2}} =\sqrt{4+1+16}=\sqrt{21}


\overrightarrow{C A}=\overrightarrow{O A}-\overrightarrow{O C}

=(\hat{i}-\hat{j})-(2 \hat{i}-4 \hat{j}+5 \hat{k})

=\hat{i}-\hat{j}-2 \hat{i}+4 \hat{j}-5 \hat{k}

=-\hat{i}+3\hat{j}-5 \hat{k}

(\overrightarrow{CA})=CA=\sqrt{(-1)^{2}+3^{2}+(-5)^{2}} =\sqrt{1+9+25}=\sqrt{35}

AB^2+BC^{2}=(\sqrt{14})^{2}+(\sqrt{21})^{2}

=14+21=35=(\sqrt{35})^{2}=CA^{2}

अतः बिंदुएँ \hat{i}-\hat{j},4\hat{i}-3\hat{j}+\hat{k} तथा 2\hat{i}-4\hat{j}+5\hat{k}

समकोण त्रिभुज बनाती है।


Question 34

सदिश 2 \hat{i}+4 \hat{j}-5 \hat{k} तथा \hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k} के योगफल के समान्तर एक इकाई सदिश ज्ञात करे।

Sol :

माना \vec{a}=2 \hat{i}+4 \hat{j}-5 \hat{k}

\vec{b}=\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}

\vec{c}=\vec{a}+\vec{b}

\vec{c}=2 \hat{i}+4 \vec{j}-5 \hat{k}+\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}

\vec{C}=3 \hat{i}+6 \hat{j}-2 \hat{k}

|\vec{c}|=\sqrt{3^{2}+6^{2}+(-2)^{2}}=\sqrt{9+36+4}=\sqrt{49}=7

\hat{c}=\frac{1}{|\vec{c}|} \cdot \vec{c}

=\frac{1}{7}(3 \hat{i}+6\hat{j}-2 \hat{k})

Question 35

एक समांतर चतुर्भुज की संलग्न भुजाएँ 2 \hat{i}-4 \hat{j}+5 \hat{k} और \hat{i}-2 \hat{j}-3\hat{ k}। इसके विकर्ण के समांतर एक मात्रक सदिश ज्ञात कीजिए।

Sol :

Figure to be added

Figure to be added

माना समांतर चतुर्भुज की संलग्न भुजाएँ 

\vec{a}=2 \hat{i}-4 \hat{j}+5\hat{ k}

\vec{b}=\hat{i}-2 \hat{j}-3 \hat{k}

विकर्ण \vec{c}=\vec{a}+\vec{b} (समांतर चतुर्भुज के योग का नियम)

\vec{c}=2\hat{i}-4\hat{j}+5\hat{k}+\hat{i}-2\hat{j}-3\hat{k}

\vec{c}=3\hat{i}-6\hat{j}+2\hat{k}

|\vec{c}|=\sqrt{3^{2}+(-6)^{2}+2^{2}}=\sqrt{9+36+4}=\sqrt{49}=7

\hat{c}=\frac{1}{| \vec{c} \mid} \cdot \vec{c}

=\frac{1}{7}\left(3 \hat{i}-6 \hat{j}+2 \hat{k}\right)


Question 37

सदिशो \vec{a}=2 \hat{i}+3 \hat{j}-\hat{k} और \vec{b}=\hat{i}-2 \hat{j}+\hat{k} के परिणामी के समांतर एक ऐसा सदिश ज्ञात कीजिए जिसका परिमाण 5 इकाई है।

Sol :

माना \vec{a} तथा \vec{b} के परिणामी \vec{c} है।

\vec{c}=\vec{a}+\vec{b}

\vec{c}=2 \hat{i}+3 \hat{j}-\hat{k}+\hat{i}-2 \hat{j}+\vec{k}

\vec{c}=3 \hat{i}+\hat{j}

|\vec{c}|=\sqrt{3^{2}+1^{2}}=\sqrt{9+1}=\sqrt{10}

\hat{c}=\frac{1}{|\vec{c}|} \cdot \vec{c}

=\frac{1}{\sqrt{10}}(3 \hat{1}+\hat{j})

=\frac{\sqrt{10}}{10}(3 \hat{i}+\hat{j})

\vec{c} के समांतर 5 इकाई वाला सदिश=5\cdot \hat{c}

=5 \cdot \frac{\sqrt{10}}{10}(3 \hat{i}+\hat{j})

=\frac{3 \sqrt{10}}{2} \hat{i}+\frac{\sqrt{10}}{2} \hat{j}


Question 38

माना कि \vec{a} \equiv \hat{i}+2 \hat{j} और \vec{b}=2 \hat{\imath}+\hat{j} तब क्या |\vec{a}|=|\vec{b}| है? क्या सदिश \vec{a} तथा \vec{b} समान है ?

Sol :

|\vec{a}|=\sqrt{1^{2}+2^{2}}=\sqrt{5}

|\vec{b}|=\sqrt{2^{2}+1^{2}}=\sqrt{5}

|\vec{a}|=|\vec{b}|


Question 39

x,y,z के मान ज्ञात करे ताकि सदिश \vec{a}=x\hat{i}+2 \hat{j}+z \hat{k} तथा \vec{b}=2 \hat{i}+y \hat{j}+\hat{k} समान है।

Sol :

\vec{a}=\vec{b}

x \hat{i}+2 \hat{j}+z \hat{k}=2 \hat{i}+y \hat{j}+\hat{k}

x=2 , y=2 , z=1


Question 40

यदि \vec{a} और \vec{b} असंरेख सदिश है तथा [If \vec{a} and \vec{b} are non-collinear vectors and \overrightarrow{\mathrm{A}}=(x+4 y) \vec{a}+(2 x+y+1) \bar{b} और (and) \overrightarrow{\mathrm{B}}=(y-2 x+2) \vec{a}+(2 x-3 y-1) \bar{b} तो x और y ज्ञात करे ताकि [Find x and y such that] 3 \overrightarrow{\mathrm{A}}=2 \overrightarrow{\mathrm{B}}

Sol :

3 \overrightarrow{\mathrm{A}}=2 \overrightarrow{\mathrm{B}}

3[(x+4 y) \vec{a}+(2 x+y+1) \vec{b}]=2[(y-2x+2)\vec{a}+(2x-3y-1)\vec{b}]

(3 x+12 y) \vec{a}+(6 x+3 y+3)\vec{ b}=(2 y-4 x+4) \vec{a}+(4 x-6 y-2)\vec{b}

3x+12y=2y-4x+4

7x+10y=4...(i)

6x+3y+3=4x-6y-2

2x+9y=-5...(ii)

x=2, y=-1


Question 41

λ के सभी मानो को ज्ञात करे ताकि [Find all values of λ such that (x,y,z)≠(0,0,0) तथा (and)] 

x(\hat{i}+\hat{j}+3 k)+y(3 \hat{i}-3 \hat{j}+k)+z(-4 \hat{i}+5 \hat{j})=\lambda(x \hat{i}+y \hat{j}+z \hat{k})

Sol :

x \hat{i}+x\hat{j}+3 x \hat{k}+3y\hat{i}-3y\hat{j}+y\hat{k}-4z\hat{i}+5z\hat{j}-\lambda x\hat{i}-\lambda y\hat{j} -\lambda z\hat{k}=\vec{0}

(x+3y-4z-\lambda x)\vec{i}+(x-3y+5z-\lambda y)\vec{j}+(3x+y-\lambda z)\vec{k}=\vec{0}

x+3y-4z-λz=0 , x-3y+5z-λy=0 , 3x+y-λz=0

(1-λ)x+3y-4z=0 , x-(3+λ)y+5z=0, 3x+y-λz=0

\left[\begin{array}{ccc}1-\lambda & 3 & -4 \\ 1 & -(3+\lambda) & 5 \\ 3 & 1 & -\lambda\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x \\ y \\ z\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0 \\ 0 \\ 0\end{array}\right]

\left|\begin{array}{ccc}1-\lambda & 3 & -4 \\ 1 & -(3+\lambda) & 5 \\ 3 & 1 & -\lambda\end{array}\right|=0

(1-\lambda)\left|\begin{array}{cc}-(3+\lambda) & 5 \\ 1 & -\lambda\end{array}\right|-3\left|\begin{array}{cc}1 & 5 \\ 3 & -\lambda\end{array}\right|-4\left|\begin{array}{cc}1 & -(3+\lambda) \\ 3 & 1\end{array}\right|=0

(1-λ)(3λ+λ2-5)-3(-λ-15)-4(1+9+3λ)=0

3λ+λ2-5-3λ23+5λ+3λ+45-40-12λ=0

3-2λ2-λ=0

-λ(λ2+2λ+1)=0

-λ(λ+1)2=0

\begin{array}{l|l}-\lambda=0 & (\lambda +1)^2=0\\ \lambda =0 & \lambda =-1\end{array}

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