त्रिविमीय ज्यामिति प्रश्न 21
प्रश्न 21 - 30 जनवरी - शिफ्ट 1
यदि $\lambda_1<\lambda_2$ ऐसे $\lambda$ के मान हैं जैसे कि समतल $P_1: \vec{r} \cdot (3 \hat{i}-5 \hat{j}+\hat{k})=7$ और $P_2: \vec{r} \cdot(\lambda \hat{i}+\hat{j}-3 \hat{k})=9$ के बीच का कोण $\sin ^{-1}(\dfrac{2 \sqrt{6}}{5})$ है, तो बिंदु $(38 \lambda_1, 10 \lambda_2, 2)$ से समतल $P_1$ पर लम्ब की लम्बाई का वर्ग ___________ है
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उत्तर: 315
समाधान:
सूत्र: दो समतलों के बीच कोण
$ \begin{aligned} & P_1=\overrightarrow{{}r} \cdot(3 \hat{i}-5 \hat{j}+\hat{k})=7 \\ & P_2=\overrightarrow{{}r} \cdot(\lambda \hat{i}+\hat{j}-3 \hat{k})=9 \\ & \theta=\sin ^{-1}(\dfrac{2 \sqrt{6}}{5}) \\ & \Rightarrow \sin \theta=\dfrac{2 \sqrt{6}}{5} \\ & \therefore \cos \theta=\dfrac{1}{5} \\ & \cos \theta=\dfrac{\overrightarrow{{}n_1} \cdot \overrightarrow{{}n_2}}{|\overrightarrow{{}n_1}||\overrightarrow{{}n_2}|} \\ &= \dfrac{(3 \hat{i}-5 \hat{j}+\hat{k})(\lambda \hat{i}+\hat{j}-3 \hat{k})}{\sqrt{35} \cdot \sqrt{\lambda^{2}+10}} \\ &\Rightarrow \dfrac{1}{5}=\dfrac{3 \lambda-8}{\sqrt{35} \cdot \sqrt{\lambda^{2}+10} } \end{aligned} $
$ \text{ वर्ग } \Rightarrow \dfrac{1}{25}=\dfrac{9 \lambda^{2}+64-48 \lambda}{35(\lambda^{2}+10)} $
$\Rightarrow 19 \lambda^{2}-120 \lambda+125=0$
$\Rightarrow 19 \lambda^{2}-95 \lambda-25 \lambda+125=0$
$\lambda =5, \dfrac{25}{19}$
बिंदु $(38 \lambda_1 , 10 \lambda_2, 2) = (50,50,2)$
$P_1 : 3x-5y+z=7$
$d^2 = \left(\dfrac{3 \times 50 - 5 \times 50 +1 \times 2-7}{\sqrt{9+25+1}}\right)^2$
$d^2 = \left(\dfrac{-105}{\sqrt{35}}\right)^2$
$d^2 = 315$