त्रिविमीय ज्यामिति प्रश्न 15
प्रश्न 15 - 29 जनवरी - शिफ्ट 2
समतल $2 x-y+z=4$ बिंदु $A(a,-2,4)$ और $B(2, b,-3)$ को जोड़ने वाले रेखाखंड को बिंदु $C$ पर $2: 1$ के अनुपात में काटता है और बिंदु $C$ की मूल बिंदु से दूरी $\sqrt{5}$ है। यदि $ab<0$ और $P$ बिंदु $(a-b, b, 2 b-a)$ है तो $CP^{2}$ किसके बराबर है:
(1) $\dfrac{17}{3}$
(2) $\dfrac{16}{3}$
(3) $\dfrac{73}{3}$
(4) $\dfrac{97}{3}$
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उत्तर: (1)
समाधान:
सूत्र: अनुपात का सूत्र , बिंदु $P$ से निर्देशांक अक्षों की दूरी , समतल का समीकरण
$A(a,-2,4), B(2, b,-3)$
$AC: CB=2: 1$
$\Rightarrow C \equiv(\dfrac{a+4}{3}, \dfrac{2 b-2}{3}, \dfrac{-2}{3})$
$C$ समतल $2 x-y+2=4$ पर स्थित है
$\Rightarrow \dfrac{2 a+8}{3}-\dfrac{2 b-2}{3}-\dfrac{2}{3}=4 $
$\Rightarrow a-b=2 \ldots \quad \ldots (i)$
इसके अतिरिक्त $OC=\sqrt{5}$
$\Rightarrow(\dfrac{a+4}{3})^{2}+(\dfrac{2 b-2}{3})^{2}+\dfrac{4}{9}=5 \quad \ldots (ii)$
(i) और (ii) को हल करने पर
$(b+6)^{2}+(2 b-2)^{2}=41$
$\Rightarrow 5 b^{2}+4 b-1=0$
$\Rightarrow b=-1$ या $\dfrac{1}{5}$
$\Rightarrow a=1$ या $\dfrac{11}{5}$
लेकिन $ab<0 \Rightarrow(a, b)=(1,-1)$
$C \equiv(\dfrac{5}{3}, \dfrac{-4}{3}, \dfrac{-2}{3}), P \equiv(2,-1,-3)$
$CP^{2}=\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{9}+\dfrac{49}{9}=\dfrac{51}{9}=\dfrac{17}{3}$