त्रि-विमीय ज्यामिति प्रश्न 2
प्रश्न 2 - 2024 (01 फरवरी शिफ्ट 1)
मान लीजिए रेखाओं
$L _1: \vec{r}=(\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k})+\lambda(\hat{i}-\hat{j}+\hat{k})$ और
$L _2: \overrightarrow{r}=(4 \hat{i}+5 \hat{j}+6 \hat{k})+\mu(\hat{i}+\hat{j}-\hat{k})$
के बीच न्यूनतम दूरी की रेखा $L _1$ और $L _2$ को क्रमशः $P$ और $Q$ पर काटती है। यदि $(\alpha, \beta, \gamma)$ रेखा खण्ड $PQ$ का मध्य-बिंदु है, तो
$2(\alpha+\beta+\gamma)$ के बराबर है
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उत्तर (21)
समाधान
रेखा $L_1$ का समीकरण
$ \dfrac{x-1}{1}=\dfrac{y-2}{-1}=\dfrac{z-3}{1} =\lambda $
रेखा $L_2$ का समीकरण
$ \dfrac{x-4}{1}=\dfrac{y-5}{1}=\dfrac{z-6}{-1}= \mu $
$ P(1+\lambda, 2-\lambda, 3+\lambda) $
$ Q(4+\mu, 5+\mu, 6-\mu) $
$\overrightarrow{b}=\hat{i}-\hat{j}+\hat{k}\left(DR\right.$ ’s of $\left.L _1\right)$
$\overrightarrow{d}=\hat{i}+\hat{j}-\hat{k}\left(DR\right.$ ’s of $\left.L _2\right)$
$\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{d}=\left|\begin{array}{ccc}\hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & -1 & 1 \\ 1 & 1 & -1\end{array}\right|$
$=0 \hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k}$ (DR’s of Line perpendicular to $L _1$ and $L _2$ )
DR of $A B$ line $(3+\mu-\lambda, 3+\mu+\lambda, 3-\mu-\lambda)$
$ \begin{aligned} & & \Rightarrow \dfrac{3+\mu-\lambda}{0}=\dfrac{3+\mu+\lambda}{2}=\dfrac{3-\mu-\lambda}{2} \end{aligned} $
ऊपर के समीकरण को हल करने पर हमें $\mu=-\dfrac{3}{2}$ और $\lambda=\dfrac{3}{2}$ प्राप्त होते हैं
बिंदु $P=\left(\dfrac{5}{2}, \dfrac{1}{2}, \dfrac{9}{2}\right)$
$Q=\left(\dfrac{5}{2}, \dfrac{7}{2}, \dfrac{15}{2}\right)$
$PQ$ का मध्य-बिंदु $=\left(\dfrac{5}{2}, 2,6\right)=(\alpha, \beta, \gamma)$
$2(\alpha+\beta+\gamma)=5+4+12=21$