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Multiplication of Vectors Questions in Hindi

Class 11 Physics · 3-1.Vectors · Multiplication of Vectors

191+

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Showing 49 of 191 questions in Hindi

1
MediumMCQ
दो सदिशों $\vec A = 3\hat i + 4\hat j + 5\hat k$ और $\vec B = 3\hat i + 4\hat j - 5\hat k$ के बीच का कोण ....... $^o$ होगा।
A
$90$
B
$0$
C
$60$
D
$45$

Solution

(A) दो सदिशों $\vec A$ और $\vec B$ के बीच का कोण $\theta$ ज्ञात करने का सूत्र है: $\cos \theta = \frac{\vec A \cdot \vec B}{|A||B|}$।
सबसे पहले,अदिश गुणन (dot product) की गणना करें: $\vec A \cdot \vec B = (3)(3) + (4)(4) + (5)(-5) = 9 + 16 - 25 = 0$।
इसके बाद,सदिशों के परिमाण (magnitudes) की गणना करें: $|A| = \sqrt{3^2 + 4^2 + 5^2} = \sqrt{9 + 16 + 25} = \sqrt{50}$ और $|B| = \sqrt{3^2 + 4^2 + (-5)^2} = \sqrt{9 + 16 + 25} = \sqrt{50}$।
इन मानों को सूत्र में रखने पर: $\cos \theta = \frac{0}{\sqrt{50} \cdot \sqrt{50}} = \frac{0}{50} = 0$।
चूंकि $\cos \theta = 0$,इसलिए कोण $\theta = 90^\circ$ है।
2
MediumMCQ
दो बल $\vec F_1 = 5\hat i + 10\hat j - 20\hat k$ और $\vec F_2 = 10\hat i - 5\hat j - 15\hat k$ एक ही बिंदु पर कार्य करते हैं। $\vec F_1$ और $\vec F_2$ के बीच का कोण लगभग . . . . . . $^\circ$ है।
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(B) दो सदिशों के बीच का कोण $\theta$ डॉट प्रोडक्ट सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जाता है: $\cos \theta = \frac{\vec F_1 \cdot \vec F_2}{|\vec F_1| |\vec F_2|}$.
सबसे पहले,डॉट प्रोडक्ट की गणना करें: $\vec F_1 \cdot \vec F_2 = (5 \times 10) + (10 \times -5) + (-20 \times -15) = 50 - 50 + 300 = 300$.
इसके बाद,परिमाणों की गणना करें: $|\vec F_1| = \sqrt{5^2 + 10^2 + (-20)^2} = \sqrt{25 + 100 + 400} = \sqrt{525} \approx 22.91$.
$|\vec F_2| = \sqrt{10^2 + (-5)^2 + (-15)^2} = \sqrt{100 + 25 + 225} = \sqrt{350} \approx 18.71$.
अब,इन मानों को सूत्र में रखें: $\cos \theta = \frac{300}{\sqrt{525} \times \sqrt{350}} = \frac{300}{\sqrt{183750}} \approx \frac{300}{428.66} \approx 0.70$.
चूंकि $\cos 45^\circ \approx 0.707$,इसलिए कोण $\theta$ लगभग $45^\circ$ है।
3
MediumMCQ
यदि एक सदिश $2\hat i + 3\hat j + 8\hat k$,सदिश $4\hat j - 4\hat i + \alpha \hat k$ के लंबवत है,तो $\alpha$ का मान क्या है?
A
$-1$
B
$0.5$
C
$-0.5$
D
$1$

Solution

(C) माना कि दो सदिश $\overrightarrow{A} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + 8\hat{k}$ और $\overrightarrow{B} = -4\hat{i} + 4\hat{j} + \alpha\hat{k}$ हैं।
चूंकि सदिश लंबवत हैं,इसलिए उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य होना चाहिए,अर्थात $\overrightarrow{A} \cdot \overrightarrow{B} = 0$।
अदिश गुणनफल की गणना करने पर:
$(2\hat{i} + 3\hat{j} + 8\hat{k}) \cdot (-4\hat{i} + 4\hat{j} + \alpha\hat{k}) = 0$
$(2)(-4) + (3)(4) + (8)(\alpha) = 0$
$-8 + 12 + 8\alpha = 0$
$4 + 8\alpha = 0$
$8\alpha = -4$
$\alpha = -4/8 = -0.5$।
4
MediumMCQ
सदिशों $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ के बीच का कोण $\theta$ है। त्रिक गुणनफल $\overrightarrow{A} \cdot (\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A})$ का मान क्या है?
A
$A^2 B$
B
शून्य
C
$A^2 B \sin \theta$
D
$A^2 B \cos \theta$

Solution

(B) दिया गया व्यंजक $\overrightarrow{A} \cdot (\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A})$ के रूप में एक अदिश त्रिक गुणनफल है।
सदिश गुणन (cross product) के गुणों के अनुसार,सदिश $\overrightarrow{C} = (\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A})$,$\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ दोनों के लंबवत होता है।
चूंकि $\overrightarrow{C}$,$\overrightarrow{A}$ के लंबवत है,इसलिए $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{C}$ का अदिश गुणनफल (dot product) शून्य होना चाहिए।
गणितीय रूप से,$\overrightarrow{A} \cdot (\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A}) = 0$ क्योंकि सदिश $(\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A})$,$\overrightarrow{A}$ के लंबवत तल में स्थित होता है।
5
EasyMCQ
यदि $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} = \overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A}$ है,तो $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ के बीच का कोण है
A
$\pi / 2$
B
$\pi / 3$
C
$\pi$
D
$\pi / 4$

Solution

(C) दो सदिशों का सदिश गुणनफल एंटी-कम्यूटेटिव (anti-commutative) होता है,जिसका अर्थ है $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} = -(\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A})$।
दी गई शर्त $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} = \overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A}$ के अनुसार,समीकरण में एंटी-कम्यूटेटिव गुण को प्रतिस्थापित करने पर:
$-(\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A}) = \overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A}$।
इसका तात्पर्य है कि $2(\overrightarrow{B} \times \overrightarrow{A}) = 0$,या $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} = 0$।
सदिश गुणनफल का परिमाण $|\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}| = |A||B| \sin \theta$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\theta$ सदिशों के बीच का कोण है।
सदिश गुणनफल के शून्य होने के लिए,$\sin \theta$ का मान $0$ होना चाहिए,जो $\theta = 0$ या $\theta = \pi$ पर होता है।
दिए गए विकल्पों में से,$\pi$ सही उत्तर है।
6
MediumMCQ
यदि $\overrightarrow A = 3\hat i + \hat j + 2\hat k$ और $\overrightarrow B = 2\hat i - 2\hat j + 4\hat k$ है,तो $|\overrightarrow A \times \overrightarrow B |$ का मान क्या होगा?
A
$8\sqrt 2 $
B
$8\sqrt 3 $
C
$8\sqrt 5 $
D
$5\sqrt 8 $

Solution

(B) सदिश गुणनफल $\overrightarrow A \times \overrightarrow B$ की गणना सारणिक विधि का उपयोग करके की जाती है:
$\overrightarrow A \times \overrightarrow B = \begin{vmatrix} \hat i & \hat j & \hat k \\ 3 & 1 & 2 \\ 2 & -2 & 4 \end{vmatrix}$
$= \hat i(1 \times 4 - 2 \times -2) - \hat j(3 \times 4 - 2 \times 2) + \hat k(3 \times -2 - 1 \times 2)$
$= \hat i(4 + 4) - \hat j(12 - 4) + \hat k(-6 - 2)$
$= 8\hat i - 8\hat j - 8\hat k$
अब,इसका परिमाण इस प्रकार प्राप्त होता है:
$|\overrightarrow A \times \overrightarrow B | = \sqrt{(8)^2 + (-8)^2 + (-8)^2}$
$= \sqrt{64 + 64 + 64}$
$= \sqrt{3 \times 64}$
$= 8\sqrt 3 $
7
MediumMCQ
यदि $\overrightarrow A \times \overrightarrow B = \overrightarrow C$ है,तो निम्नलिखित में से कौन सा कथन गलत है?
A
$\overrightarrow C \perp \overrightarrow A$
B
$\overrightarrow C \perp \overrightarrow B$
C
$\overrightarrow C \perp (\overrightarrow A + \overrightarrow B)$
D
$\overrightarrow C \perp (\overrightarrow A \times \overrightarrow B)$

Solution

(D) सदिश गुणनफल $\overrightarrow C = \overrightarrow A \times \overrightarrow B$ का परिणाम एक सदिश $\overrightarrow C$ है जो $\overrightarrow A$ और $\overrightarrow B$ दोनों को समाहित करने वाले तल के लंबवत होता है।
चूंकि $\overrightarrow C$ तल के लंबवत है,यह उस तल में स्थित किसी भी सदिश के लंबवत होगा।
$1$. सदिश गुणनफल की परिभाषा के अनुसार $\overrightarrow C \perp \overrightarrow A$ और $\overrightarrow C \perp \overrightarrow B$ सत्य हैं।
$2$. सदिश योग $(\overrightarrow A + \overrightarrow B)$ भी उसी तल में स्थित होता है जिसमें $\overrightarrow A$ और $\overrightarrow B$ हैं,इसलिए $\overrightarrow C \perp (\overrightarrow A + \overrightarrow B)$ भी सत्य है।
$3$. कथन $\overrightarrow C \perp (\overrightarrow A \times \overrightarrow B)$ का अर्थ है $\overrightarrow C \perp \overrightarrow C$,जो एक अशून्य सदिश के लिए असंभव है क्योंकि कोई भी सदिश स्वयं के लंबवत नहीं हो सकता है। अतः,यह कथन गलत है।
8
MediumMCQ
दो सदिशों $\vec{F}_1 = 2\hat{i} + 5\hat{k}$ और $\vec{F}_2 = 3\hat{j} + 4\hat{k}$ पर विचार करें। इन सदिशों के अदिश गुणनफल का परिमाण है
A
$26$
B
$23$
C
$5\sqrt{33}$
D
$20$

Solution

(D) दो सदिशों $\vec{A} = A_x\hat{i} + A_y\hat{j} + A_z\hat{k}$ और $\vec{B} = B_x\hat{i} + B_y\hat{j} + B_z\hat{k}$ का अदिश गुणनफल (डॉट प्रोडक्ट) $\vec{A} \cdot \vec{B} = A_x B_x + A_y B_y + A_z B_z$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ $\vec{F}_1 = 2\hat{i} + 0\hat{j} + 5\hat{k}$ और $\vec{F}_2 = 0\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}$ दिया गया है।
अदिश गुणनफल की गणना करने पर: $\vec{F}_1 \cdot \vec{F}_2 = (2)(0) + (0)(3) + (5)(4)$.
$\vec{F}_1 \cdot \vec{F}_2 = 0 + 0 + 20 = 20$.
अतः,अदिश गुणनफल का परिमाण $20$ है।
9
EasyMCQ
एक सदिश $\overrightarrow{F} = 4\hat{i} - 3\hat{j}$ पर विचार करें। $\overrightarrow{F}$ के लंबवत दूसरा सदिश कौन सा है?
A
$4\hat{i} + 3\hat{j}$
B
$6\hat{i}$
C
$7\hat{k}$
D
$3\hat{i} - 4\hat{j}$

Solution

(C) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो।
माना दिया गया सदिश $\overrightarrow{F} = 4\hat{i} - 3\hat{j}$ है।
किसी सदिश $\overrightarrow{A}$ के $\overrightarrow{F}$ के लंबवत होने के लिए,$\overrightarrow{F} \cdot \overrightarrow{A} = 0$ होना चाहिए।
विकल्प $C$ की जाँच करने पर: $\overrightarrow{A} = 7\hat{k}$।
$\overrightarrow{F} \cdot \overrightarrow{A} = (4\hat{i} - 3\hat{j}) \cdot (7\hat{k}) = 4(0) - 3(0) + 0(7) = 0$।
चूंकि अदिश गुणनफल $0$ है,इसलिए सदिश $7\hat{k}$,$\overrightarrow{F}$ के लंबवत है।
10
EasyMCQ
दो सदिश $\vec{A}$ और $\vec{B}$ एक-दूसरे के लंबवत होते हैं,जब
A
$\vec{A} + \vec{B} = 0$
B
$\vec{A} - \vec{B} = 0$
C
$\vec{A} \times \vec{B} = 0$
D
$\vec{A} \cdot \vec{B} = 0$

Solution

(D) दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ का अदिश गुणनफल (dot product) $\vec{A} \cdot \vec{B} = |\vec{A}| |\vec{B}| \cos \theta$ के रूप में परिभाषित होता है,जहाँ $\theta$ सदिशों के बीच का कोण है।
यदि सदिश एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो $\theta = 90^\circ$ होगा।
इस मान को सूत्र में रखने पर,हमें $\vec{A} \cdot \vec{B} = |\vec{A}| |\vec{B}| \cos 90^\circ$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\cos 90^\circ = 0$ होता है,इसलिए अदिश गुणनफल $\vec{A} \cdot \vec{B} = 0$ होगा।
11
MediumMCQ
दो सदिशों $-2\hat{i} + 3\hat{j} + \hat{k}$ और $\hat{i} + 2\hat{j} - 4\hat{k}$ के बीच का कोण ....... $^o$ है।
A
$0$
B
$90$
C
$180$
D
उपरोक्त में से कोई नहीं

Solution

(B) मान लीजिए कि दो सदिश $\vec{A} = -2\hat{i} + 3\hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{B} = \hat{i} + 2\hat{j} - 4\hat{k}$ हैं।
दो सदिशों के बीच का कोण $\theta$ ज्ञात करने का सूत्र $\cos \theta = \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}| |\vec{B}|}$ है।
सबसे पहले,अदिश गुणनफल (dot product) $\vec{A} \cdot \vec{B}$ की गणना करें:
$\vec{A} \cdot \vec{B} = (-2)(1) + (3)(2) + (1)(-4) = -2 + 6 - 4 = 0$.
चूंकि अदिश गुणनफल $0$ है,इसलिए $\cos \theta = 0$ प्राप्त होता है।
अतः,$\theta = 90^\circ$ है।
12
MediumMCQ
सदिशों $(\hat{i} + \hat{j})$ और $(\hat{j} + \hat{k})$ के बीच का कोण ....... $^\circ$ है।
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(C) माना $\vec{A} = \hat{i} + \hat{j}$ और $\vec{B} = \hat{j} + \hat{k}$ है।
उनका अदिश गुणनफल $\vec{A} \cdot \vec{B} = (\hat{i} + \hat{j}) \cdot (\hat{j} + \hat{k}) = (1)(0) + (1)(1) + (0)(1) = 1$ है।
उनके परिमाण $|\vec{A}| = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}$ और $|\vec{B}| = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}$ हैं।
दो सदिशों के बीच का कोण $\theta$ ज्ञात करने का सूत्र $\cos \theta = \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}| |\vec{B}|}$ है।
मान रखने पर,$\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{2} \times \sqrt{2}} = \frac{1}{2}$ प्राप्त होता है।
अतः,$\theta = \cos^{-1}(\frac{1}{2}) = 60^\circ$ होगा।
13
EasyMCQ
यदि $\overrightarrow{P} \cdot \overrightarrow{Q} = PQ$ है,तो $\overrightarrow{P}$ और $\overrightarrow{Q}$ के बीच का कोण ....... $^\circ$ है।
A
$0$
B
$30$
C
$45$
D
$60$

Solution

(A) दो सदिशों $\overrightarrow{P}$ और $\overrightarrow{Q}$ का अदिश गुणनफल $\overrightarrow{P} \cdot \overrightarrow{Q} = PQ \cos \theta$ के रूप में परिभाषित होता है,जहाँ $\theta$ दोनों सदिशों के बीच का कोण है।
दिया गया है कि $\overrightarrow{P} \cdot \overrightarrow{Q} = PQ$ है।
परिभाषा को प्रतिस्थापित करने पर,हमें $PQ \cos \theta = PQ$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों को $PQ$ से विभाजित करने पर (यह मानते हुए कि $P, Q \neq 0$),हमें $\cos \theta = 1$ प्राप्त होता है।
चूँकि $\cos 0^\circ = 1$ होता है,इसलिए कोण $\theta = 0^\circ$ होगा।
14
EasyMCQ
दो सदिशों $\overrightarrow{A} = 5\hat{i} + 5\hat{j}$ और $\overrightarrow{B} = 5\hat{i} - 5\hat{j}$ के बीच का कोण ....... $^\circ$ होगा।
A
$0$
B
$45$
C
$90$
D
$180$

Solution

(C) दो सदिशों $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ के बीच का कोण $\theta$ डॉट प्रोडक्ट के सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\overrightarrow{A} \cdot \overrightarrow{B} = |\overrightarrow{A}| |\overrightarrow{B}| \cos \theta$.
सबसे पहले,डॉट प्रोडक्ट की गणना करें: $\overrightarrow{A} \cdot \overrightarrow{B} = (5\hat{i} + 5\hat{j}) \cdot (5\hat{i} - 5\hat{j}) = (5 \times 5) + (5 \times -5) = 25 - 25 = 0$.
चूंकि डॉट प्रोडक्ट $0$ है,इसलिए $0 = |\overrightarrow{A}| |\overrightarrow{B}| \cos \theta$.
इसका तात्पर्य है कि $\cos \theta = 0$,जिसका अर्थ है कि $\theta = 90^\circ$।
15
MediumMCQ
सदिश $\overrightarrow P = a\hat i + a\hat j + 3\hat k$ और $\overrightarrow Q = a\hat i - 2\hat j - \hat k$ एक-दूसरे के लंबवत हैं। $a$ का धनात्मक मान है
A
$3$
B
$4$
C
$9$
D
$13$

Solution

(A) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\overrightarrow P \cdot \overrightarrow Q = 0$.
दिया गया है $\overrightarrow P = a\hat i + a\hat j + 3\hat k$ और $\overrightarrow Q = a\hat i - 2\hat j - \hat k$.
अदिश गुणनफल की गणना करने पर: $(a)(a) + (a)(-2) + (3)(-1) = 0$.
इसे सरल करने पर: $a^2 - 2a - 3 = 0$.
द्विघात समीकरण का गुणनखंड करने पर: $(a - 3)(a + 1) = 0$.
इससे $a = 3$ या $a = -1$ प्राप्त होता है।
चूंकि प्रश्न में $a$ का धनात्मक मान पूछा गया है,इसलिए $a = 3$ सही उत्तर है।
16
EasyMCQ
सदिशों $\overrightarrow A = 2\hat i + 3\hat j$ और $\overrightarrow B = \hat i + 4\hat j$ द्वारा निरूपित समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल ....... $units^2$ है।
A
$14$
B
$7.5$
C
$10$
D
$5$

Solution

(D) दो सदिशों $\overrightarrow A$ और $\overrightarrow B$ द्वारा निर्मित समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल उनके सदिश गुणनफल (cross product) के परिमाण के बराबर होता है,अर्थात $Area = |\overrightarrow A \times \overrightarrow B|$.
दिया गया है $\overrightarrow A = 2\hat i + 3\hat j$ और $\overrightarrow B = \hat i + 4\hat j$.
$\overrightarrow A \times \overrightarrow B = (2\hat i + 3\hat j) \times (\hat i + 4\hat j)$.
सदिश गुणनफल के नियमों का उपयोग करते हुए $(\hat i \times \hat i = 0, \hat j \times \hat j = 0, \hat i \times \hat j = \hat k, \hat j \times \hat i = -\hat k)$:
$\overrightarrow A \times \overrightarrow B = 2(4)(\hat i \times \hat j) + 3(1)(\hat j \times \hat i) = 8\hat k - 3\hat k = 5\hat k$.
इसका परिमाण $|\overrightarrow A \times \overrightarrow B| = |5\hat k| = 5$.
अतः,क्षेत्रफल $5 \text{ units}^2$ है।
17
EasyMCQ
एक सदिश $\overrightarrow{F}_1$ धनात्मक $X$-अक्ष की दिशा में है। यदि किसी अन्य सदिश $\overrightarrow{F}_2$ के साथ इसका सदिश गुणनफल शून्य है,तो $\overrightarrow{F}_2$ क्या हो सकता है?
A
$4\hat{j}$
B
$-(\hat{i} + \hat{j})$
C
$(\hat{j} + \hat{k})$
D
$-4\hat{i}$

Solution

(D) सदिश $\overrightarrow{F}_1$ धनात्मक $X$-अक्ष की दिशा में है,इसलिए इसे $\overrightarrow{F}_1 = a\hat{i}$ के रूप में दर्शाया जा सकता है,जहाँ $a > 0$ है।
दो सदिशों का सदिश गुणनफल शून्य तभी होता है जब सदिश संरेख (समांतर या प्रति-समांतर) हों।
चूँकि $\overrightarrow{F}_1 \times \overrightarrow{F}_2 = 0$ है,इसलिए सदिश $\overrightarrow{F}_2$ को $X$-अक्ष के समांतर या प्रति-समांतर होना चाहिए।
अतः,$\overrightarrow{F}_2$ को $k\hat{i}$ के रूप में होना चाहिए,जहाँ $k$ कोई भी शून्येतर अदिश है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,$-4\hat{i}$ ही एकमात्र ऐसा सदिश है जो $X$-अक्ष के समांतर है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
18
MediumMCQ
यदि दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ के लिए,$\vec{A} \times \vec{B} = 0$ है,तो सदिश:
A
एक-दूसरे के लंबवत हैं
B
एक-दूसरे के समांतर हैं
C
$60^\circ$ के कोण पर कार्य करते हैं
D
$30^\circ$ के कोण पर कार्य करते हैं

Solution

(B) दो सदिशों का सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B} = |A||B| \sin \theta \hat{n}$ के रूप में परिभाषित होता है,जहाँ $\theta$ सदिशों के बीच का कोण है।
दिया गया है कि $\vec{A} \times \vec{B} = 0$,इसका अर्थ है कि $|A||B| \sin \theta = 0$ है।
चूंकि सदिश शून्य नहीं हैं,इसलिए $\sin \theta = 0$ होगा,जिसका अर्थ है कि $\theta = 0^\circ$ या $\theta = 180^\circ$ है।
अतः,सदिश एक-दूसरे के समांतर हैं।
19
EasyMCQ
सदिशों $(\overrightarrow {A} \times \overrightarrow {B})$ और $(\overrightarrow {B} \times \overrightarrow {A})$ के बीच का कोण क्या है?
A
शून्य
B
$\pi$
C
$\pi /4$
D
$\pi /2$

Solution

(B) दो सदिशों का सदिश गुणनफल एंटी-कम्यूटेटिव (क्रमविनिमेय नहीं) होता है,जिसका अर्थ है कि $\overrightarrow {A} \times \overrightarrow {B} = -(\overrightarrow {B} \times \overrightarrow {A})$।
यह दर्शाता है कि सदिश $(\overrightarrow {A} \times \overrightarrow {B})$ का परिमाण समान है लेकिन दिशा सदिश $(\overrightarrow {B} \times \overrightarrow {A})$ के विपरीत है।
चूंकि ये दोनों सदिश एक-दूसरे के प्रति-समांतर (anti-parallel) हैं,इसलिए उनके बीच का कोण $180^{\circ}$ या $\pi$ रेडियन है।
20
EasyMCQ
$(\overrightarrow P + \overrightarrow Q)$ और $(\overrightarrow P \times \overrightarrow Q)$ के बीच का कोण क्या है?
A
$0$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$\frac{\pi}{4}$
D
$\pi$

Solution

(B) सदिश योग $(\overrightarrow P + \overrightarrow Q)$,$\overrightarrow P$ और $\overrightarrow Q$ सदिशों द्वारा निर्मित तल में स्थित होता है।
सदिश गुणन (क्रॉस प्रोडक्ट) की परिभाषा के अनुसार,परिणामी सदिश $(\overrightarrow P \times \overrightarrow Q)$ हमेशा उस तल के लंबवत होता है जिसमें $\overrightarrow P$ और $\overrightarrow Q$ दोनों स्थित हैं।
चूंकि $(\overrightarrow P + \overrightarrow Q)$ तल में स्थित है और $(\overrightarrow P \times \overrightarrow Q)$ तल के लंबवत है,इसलिए उनके बीच का कोण $90^{\circ}$ या $\frac{\pi}{2}$ रेडियन है।
21
MediumMCQ
$2$ और $3$ परिमाण वाले दो सदिशों का परिणामी $1$ है। उनका सदिश गुणनफल (cross product) क्या है?
A
$6$
B
$3$
C
$1$
D
$0$

Solution

(D) माना कि दो सदिशों के परिमाण $A = 2$ और $B = 3$ हैं। परिणामी $R$ का सूत्र $R = \sqrt{A^2 + B^2 + 2AB \cos \theta} = 1$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$2^2 + 3^2 + 2(2)(3) \cos \theta = 1^2$ प्राप्त होता है।
$4 + 9 + 12 \cos \theta = 1$.
$13 + 12 \cos \theta = 1$.
$12 \cos \theta = -12$,जिससे $\cos \theta = -1$ प्राप्त होता है।
अतः,$\theta = 180^\circ$ है।
दो सदिशों का सदिश गुणनफल $|\vec{A} \times \vec{B}| = AB \sin \theta$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि $\theta = 180^\circ$ है,इसलिए $\sin 180^\circ = 0$ होता है।
अतः,$|\vec{A} \times \vec{B}| = 2 \times 3 \times 0 = 0$।
22
MediumMCQ
$6\hat i + 6\hat j - 3\hat k$ और $7\hat i + 4\hat j + 4\hat k$ द्वारा दिए गए दो सदिशों के बीच का कोण क्या है?
A
$\cos^{-1}\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)$
B
$\cos^{-1}\left(\frac{5}{\sqrt{3}}\right)$
C
$\sin^{-1}\left(\frac{2}{\sqrt{3}}\right)$
D
$\sin^{-1}\left(\frac{\sqrt{5}}{3}\right)$

Solution

(D) माना $\vec{A} = 6\hat{i} + 6\hat{j} - 3\hat{k}$ और $\vec{B} = 7\hat{i} + 4\hat{j} + 4\hat{k}$ है।
अदिश गुणनफल $\vec{A} \cdot \vec{B} = (6)(7) + (6)(4) + (-3)(4) = 42 + 24 - 12 = 54$ है।
$\vec{A}$ का परिमाण $|\vec{A}| = \sqrt{6^2 + 6^2 + (-3)^2} = \sqrt{36 + 36 + 9} = \sqrt{81} = 9$ है।
$\vec{B}$ का परिमाण $|\vec{B}| = \sqrt{7^2 + 4^2 + 4^2} = \sqrt{49 + 16 + 16} = \sqrt{81} = 9$ है।
सूत्र $\cos \theta = \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}| |\vec{B}|}$ का उपयोग करने पर,हमें $\cos \theta = \frac{54}{9 \times 9} = \frac{54}{81} = \frac{2}{3}$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\cos \theta = \frac{2}{3}$,हम $\sin \theta = \sqrt{1 - \cos^2 \theta} = \sqrt{1 - (2/3)^2} = \sqrt{1 - 4/9} = \sqrt{5/9} = \frac{\sqrt{5}}{3}$ ज्ञात कर सकते हैं।
अतः,$\theta = \sin^{-1}\left(\frac{\sqrt{5}}{3}\right)$।
23
MediumMCQ
एक सदिश $\vec{A}$ ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर और $\vec{B}$ उत्तर की ओर इंगित करता है। सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B}$ है
A
शून्य
B
पश्चिम की ओर
C
पूर्व की ओर
D
ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर

Solution

(B) मान लीजिए कि ऊर्ध्वाधर ऊपर की दिशा को इकाई सदिश $\hat{k}$ द्वारा दर्शाया गया है। अतः,$\vec{A} = A\hat{k}$.
मान लीजिए कि उत्तर दिशा को इकाई सदिश $\hat{j}$ द्वारा दर्शाया गया है। अतः,$\vec{B} = B\hat{j}$.
सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B} = (A\hat{k}) \times (B\hat{j})$ द्वारा दिया जाता है।
इकाई सदिशों के क्रॉस प्रोडक्ट नियमों का उपयोग करते हुए,$\hat{k} \times \hat{j} = -\hat{i}$.
इसलिए,$\vec{A} \times \vec{B} = AB(-\hat{i}) = -AB\hat{i}$.
चूंकि इकाई सदिश $\hat{i}$ पूर्व दिशा को दर्शाता है,इसलिए $-\hat{i}$ पश्चिम दिशा को दर्शाता है।
अतः,$\vec{A} \times \vec{B}$ की दिशा पश्चिम की ओर है।
24
MediumMCQ
सदिशों $(\hat{i} + \hat{j})$ और $(\hat{i} - \hat{k})$ के बीच का कोण ........ $^\circ$ है।
A
$90$
B
$0$
C
$180$
D
$60$

Solution

(D) माना $\vec{A} = \hat{i} + \hat{j}$ और $\vec{B} = \hat{i} - \hat{k}$ है।
डॉट प्रोडक्ट (अदिश गुणन) $\vec{A} \cdot \vec{B} = (1)(1) + (1)(0) + (0)(-1) = 1$ द्वारा प्राप्त होता है।
इनके परिमाण $|\vec{A}| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{2}$ और $|\vec{B}| = \sqrt{1^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{2}$ हैं।
सदिशों के बीच का कोण $\theta$,$\cos \theta = \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}| |\vec{B}|}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,$\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{1}{2}$ प्राप्त होता है।
अतः,$\theta = \cos^{-1}(\frac{1}{2}) = 60^\circ$ है।
25
MediumMCQ
यदि $|\overrightarrow A \times \overrightarrow B | = |\overrightarrow A \cdot \overrightarrow B |$ है,तो $\overrightarrow A$ और $\overrightarrow B$ के बीच का कोण ........ $^o$ होगा।
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(B) दिया गया है कि $|\overrightarrow A \times \overrightarrow B | = |\overrightarrow A \cdot \overrightarrow B |$ है।
सदिश गुणन और अदिश गुणन की परिभाषा का उपयोग करने पर:
$|\overrightarrow A | |\overrightarrow B | \sin \theta = |\overrightarrow A | |\overrightarrow B | \cos \theta$.
दोनों पक्षों को $|\overrightarrow A | |\overrightarrow B | \cos \theta$ से विभाजित करने पर (मान लीजिए $\overrightarrow A, \overrightarrow B \neq 0$):
$\frac{\sin \theta}{\cos \theta} = 1$.
$\tan \theta = 1$.
चूंकि $\tan 45^\circ = 1$ होता है,इसलिए कोण $\theta = 45^\circ$ होगा।
26
EasyMCQ
दाएं हाथ की कार्तीय निर्देशांक प्रणाली (right-handed Cartesian coordinate system) में,निम्नलिखित में से कौन सा संबंध सही है?
A
$\hat j \times \hat k = \hat i$
B
$\hat i \cdot \hat i = 0$
C
$\hat j \times \hat j = 1$
D
$\hat k \cdot \hat j = 1$

Solution

(A) दाएं हाथ की कार्तीय निर्देशांक प्रणाली में,इकाई सदिश $\hat i, \hat j, \hat k$ चक्रीय क्रम $\hat i \times \hat j = \hat k$,$\hat j \times \hat k = \hat i$,और $\hat k \times \hat i = \hat j$ का पालन करते हैं।
विकल्प $A$ के लिए: $\hat j \times \hat k = \hat i$ सही है।
विकल्प $B$ के लिए: $\hat i \cdot \hat i = 1$ ($0$ नहीं)।
विकल्प $C$ के लिए: $\hat j \times \hat j = 0$ ($1$ नहीं)।
विकल्प $D$ के लिए: $\hat k \cdot \hat j = 0$ (क्योंकि वे लंबवत हैं,$1$ नहीं)।
अतः,विकल्प $A$ सही संबंध है।
Solution diagram
27
EasyMCQ
तीन सदिश $\vec a$,$\vec b$,और $\vec c$ संबंधों $\vec a \cdot \vec b = 0$ और $\vec a \cdot \vec c = 0$ को संतुष्ट करते हैं। सदिश $\vec a$ किसके समानांतर है?
A
$\vec b$
B
$\vec c$
C
$\vec b \cdot \vec c$
D
$\vec b \times \vec c$

Solution

(D) दिया गया है कि $\vec a \cdot \vec b = 0$,इसका अर्थ है कि सदिश $\vec a$,सदिश $\vec b$ के लंबवत है।
दिया गया है कि $\vec a \cdot \vec c = 0$,इसका अर्थ है कि सदिश $\vec a$,सदिश $\vec c$ के लंबवत है।
सदिश गुणन (cross product) की परिभाषा के अनुसार,$\vec b \times \vec c$ एक ऐसा सदिश है जो $\vec b$ और $\vec c$ दोनों के लंबवत होता है।
चूंकि $\vec a$,$\vec b$ और $\vec c$ दोनों के लंबवत है,इसलिए $\vec a$,$\vec b \times \vec c$ के समानांतर होगा।
28
EasyMCQ
एक समांतर चतुर्भुज के विकर्ण $2\,\hat{i}$ और $2\,\hat{j}$ हैं। समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल वर्ग इकाइयों में क्या है?
A
$0.5$
B
$1$
C
$2$
D
$4$

Solution

(C) समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल,जिसके विकर्ण $\vec{d_1}$ और $\vec{d_2}$ हैं,का सूत्र है: $\text{Area} = \frac{1}{2} |\vec{d_1} \times \vec{d_2}|$।
यहाँ $\vec{d_1} = 2\,\hat{i}$ और $\vec{d_2} = 2\,\hat{j}$ दिया गया है।
$\vec{d_1} \times \vec{d_2} = (2\,\hat{i}) \times (2\,\hat{j}) = 4(\hat{i} \times \hat{j}) = 4\,\hat{k}$।
$\text{Area} = \frac{1}{2} |4\,\hat{k}| = \frac{1}{2} \times 4 = 2\,\text{वर्ग इकाई}$।
29
DifficultMCQ
सदिशों $2\hat i + 2\hat j - \hat k$ और $6\hat i - 3\hat j + 2\hat k$ के लंबवत इकाई सदिश क्या है?
A
$\frac{\hat i + 10\hat j - 18\hat k}{5\sqrt{17}}$
B
$\frac{\hat i - 10\hat j + 18\hat k}{5\sqrt{17}}$
C
$\frac{\hat i - 10\hat j - 18\hat k}{5\sqrt{17}}$
D
$\frac{\hat i + 10\hat j + 18\hat k}{5\sqrt{17}}$

Solution

(C) माना $\vec A = 2\hat i + 2\hat j - \hat k$ और $\vec B = 6\hat i - 3\hat j + 2\hat k$ है।
$\vec A$ और $\vec B$ दोनों के लंबवत सदिश उनके क्रॉस गुणनफल $\vec C = \vec A \times \vec B$ द्वारा प्राप्त होता है।
$\vec C = \begin{vmatrix} \hat i & \hat j & \hat k \\ 2 & 2 & -1 \\ 6 & -3 & 2 \end{vmatrix} = \hat i(4 - 3) - \hat j(4 + 6) + \hat k(-6 - 12) = \hat i - 10\hat j - 18\hat k$ है।
इकाई सदिश $\hat n = \frac{\vec C}{|\vec C|}$ द्वारा दिया जाता है।
$|\vec C| = \sqrt{1^2 + (-10)^2 + (-18)^2} = \sqrt{1 + 100 + 324} = \sqrt{425} = \sqrt{25 \times 17} = 5\sqrt{17}$ है।
अतः,$\hat n = \frac{\hat i - 10\hat j - 18\hat k}{5\sqrt{17}}$ है।
30
MediumMCQ
उस समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए जिसकी भुजाएँ सदिशों $\hat j + 3\hat k$ और $\hat i + 2\hat j - \hat k$ द्वारा निरूपित हैं।
A
$\sqrt{61}$ वर्ग इकाई
B
$\sqrt{59}$ वर्ग इकाई
C
$\sqrt{49}$ वर्ग इकाई
D
$\sqrt{52}$ वर्ग इकाई

Solution

(B) मान लीजिए कि समांतर चतुर्भुज की भुजाओं को निरूपित करने वाले दो सदिश $\vec{A} = 0\hat{i} + 1\hat{j} + 3\hat{k}$ और $\vec{B} = 1\hat{i} + 2\hat{j} - 1\hat{k}$ हैं।
दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ द्वारा निर्मित समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल उनके सदिश गुणनफल (cross product) के परिमाण के बराबर होता है: $\text{Area} = |\vec{A} \times \vec{B}|$.
सबसे पहले,सारणिक विधि का उपयोग करके सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B}$ की गणना करें:
$\vec{A} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 0 & 1 & 3 \\ 1 & 2 & -1 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}((1)(-1) - (3)(2)) - \hat{j}((0)(-1) - (3)(1)) + \hat{k}((0)(2) - (1)(1))$
$= \hat{i}(-1 - 6) - \hat{j}(0 - 3) + \hat{k}(0 - 1)$
$= -7\hat{i} + 3\hat{j} - 1\hat{k}$.
अब,प्राप्त सदिश का परिमाण ज्ञात करें:
$|\vec{A} \times \vec{B}| = \sqrt{(-7)^2 + (3)^2 + (-1)^2}$
$= \sqrt{49 + 9 + 1} = \sqrt{59}$ वर्ग इकाई।
31
MediumMCQ
$(\overrightarrow A + \overrightarrow B ) \times (\overrightarrow A - \overrightarrow B )$ का मान क्या है?
A
$0$
B
$A^2 - B^2$
C
$\overrightarrow B \times \overrightarrow A$
D
$2(\overrightarrow B \times \overrightarrow A)$

Solution

(D) हम सदिश गुणन (cross product) के वितरण नियम का उपयोग करते हैं:
$(\vec A + \vec B) \times (\vec A - \vec B) = \vec A \times \vec A - \vec A \times \vec B + \vec B \times \vec A - \vec B \times \vec B$
चूंकि किसी भी सदिश का स्वयं के साथ सदिश गुणन शून्य होता है ($\vec A \times \vec A = 0$ और $\vec B \times \vec B = 0$):
$= 0 - (\vec A \times \vec B) + (\vec B \times \vec A) - 0$
सदिश गुणन के प्रति-क्रमविनिमेय गुण (anticommutative property) का उपयोग करते हुए $(\vec A \times \vec B = -(\vec B \times \vec A))$:
$= -(\vec A \times \vec B) + (\vec B \times \vec A) = (\vec B \times \vec A) + (\vec B \times \vec A) = 2(\vec B \times \vec A)$
32
MediumMCQ
यदि $\vec A$ और $\vec B$ लंबवत सदिश हैं,जहाँ $\vec A = 5\hat i + 7\hat j - 3\hat k$ और $\vec B = 2\hat i + 2\hat j - a\hat k$ है,तो $a$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$-2$
B
$8$
C
$-7$
D
$-8$

Solution

(D) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\vec A \cdot \vec B = 0$।
दिया गया है कि $\vec A = 5\hat i + 7\hat j - 3\hat k$ और $\vec B = 2\hat i + 2\hat j - a\hat k$ है।
अदिश गुणनफल की गणना करने पर:
$(5\hat i + 7\hat j - 3\hat k) \cdot (2\hat i + 2\hat j - a\hat k) = 0$
$(5)(2) + (7)(2) + (-3)(-a) = 0$
$10 + 14 + 3a = 0$
$24 + 3a = 0$
$3a = -24$
$a = -8$.
33
MediumMCQ
एक समांतर चतुर्भुज की दो आसन्न भुजाएँ दो सदिशों $\hat{i} + 2\hat{j} + 3\hat{k}$ और $3\hat{i} - 2\hat{j} + \hat{k}$ द्वारा निरूपित की गई हैं। समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल क्या है?
A
$8$
B
$8\sqrt{3}$
C
$3\sqrt{8}$
D
$192$

Solution

(B) दो आसन्न सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ द्वारा परिभाषित समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल उनके सदिश गुणनफल (cross product) के परिमाण के बराबर होता है,अर्थात $\text{Area} = |\vec{A} \times \vec{B}|$.
मान लीजिए $\vec{A} = \hat{i} + 2\hat{j} + 3\hat{k}$ और $\vec{B} = 3\hat{i} - 2\hat{j} + \hat{k}$.
सदिश गुणनफल की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\vec{A} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 2 & 3 \\ 3 & -2 & 1 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}(2(1) - 3(-2)) - \hat{j}(1(1) - 3(3)) + \hat{k}(1(-2) - 2(3))$
$= \hat{i}(2 + 6) - \hat{j}(1 - 9) + \hat{k}(-2 - 6)$
$= 8\hat{i} + 8\hat{j} - 8\hat{k}$
इसका परिमाण है:
$|\vec{A} \times \vec{B}| = \sqrt{8^2 + 8^2 + (-8)^2} = \sqrt{64 + 64 + 64} = \sqrt{192} = \sqrt{64 \times 3} = 8\sqrt{3}$ वर्ग इकाई।
34
EasyMCQ
दो परस्पर लंबवत सदिशों का अदिश गुणनफल (dot product) क्या होता है?
A
$0$
B
$1$
C
$\infty$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ का अदिश गुणनफल $\vec{A} \cdot \vec{B} = |A||B| \cos \theta$ के रूप में परिभाषित होता है,जहाँ $\theta$ सदिशों के बीच का कोण है।
चूंकि सदिश परस्पर लंबवत हैं,इसलिए कोण $\theta = 90^\circ$ है।
इस मान को सूत्र में रखने पर,हमें $\vec{A} \cdot \vec{B} = |A||B| \cos 90^\circ$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\cos 90^\circ = 0$ होता है,इसलिए अदिश गुणनफल $|A||B| \times 0 = 0$ होगा।
35
DifficultMCQ
यदि $|\vec A \times \vec B| = \sqrt 3 \vec A \cdot \vec B$ है,तो $|\vec A + \vec B|$ का मान क्या होगा?
A
$({A^2} + {B^2} + \frac{AB}{\sqrt 3})^{1/2}$
B
$A + B$
C
$({A^2} + {B^2} + \sqrt 3 AB)^{1/2}$
D
$({A^2} + {B^2} + AB)^{1/2}$

Solution

(D) दिया गया है: $|\vec A \times \vec B| = \sqrt 3 (\vec A \cdot \vec B)$
सदिश गुणन और अदिश गुणन की परिभाषा का उपयोग करने पर: $AB \sin \theta = \sqrt 3 AB \cos \theta$
दोनों पक्षों को $AB \cos \theta$ से विभाजित करने पर: $\tan \theta = \sqrt 3$
अतः,$\theta = 60^\circ$
परिणामी सदिश $|\vec A + \vec B|$ का परिमाण: $|\vec A + \vec B| = \sqrt{A^2 + B^2 + 2AB \cos \theta}$
$\theta = 60^\circ$ रखने पर: $|\vec A + \vec B| = \sqrt{A^2 + B^2 + 2AB \cos 60^\circ}$
चूंकि $\cos 60^\circ = 1/2$ है: $|\vec A + \vec B| = \sqrt{A^2 + B^2 + 2AB(1/2)}$
अतः,$|\vec A + \vec B| = (A^2 + B^2 + AB)^{1/2}$
36
MediumMCQ
यदि एक सदिश $\vec A$ दूसरे सदिश $\vec B$ के समानांतर है,तो सदिश $\vec A \times \vec B$ का परिणामी किसके बराबर होगा?
A
$A$
B
$\vec A$
C
शून्य सदिश
D
शून्य

Solution

(C) दो सदिशों $\vec A$ और $\vec B$ का सदिश गुणनफल $\vec A \times \vec B = AB \sin \theta \, \hat{n}$ के रूप में परिभाषित होता है,जहाँ $\theta$ सदिशों के बीच का कोण है और $\hat{n}$ एक इकाई सदिश है जो $\vec A$ और $\vec B$ वाले तल के लंबवत है।
यदि दो सदिश समानांतर हैं,तो उनके बीच का कोण $\theta = 0^\circ$ होता है।
चूंकि $\sin(0^\circ) = 0$ होता है,इसलिए सदिश गुणनफल का परिमाण $AB \sin(0^\circ) = 0$ हो जाता है।
दो सदिशों का सदिश गुणनफल एक सदिश राशि होती है। इसलिए,दो समानांतर सदिशों के सदिश गुणनफल का परिणाम शून्य सदिश होता है,जिसे $\vec{0}$ द्वारा दर्शाया जाता है।
37
DifficultMCQ
मूल बिंदु से बिंदुओं $A$ और $B$ तक के सदिश क्रमशः $\overrightarrow A = 3\hat i - 6\hat j + 2\hat k$ और $\overrightarrow B = 2\hat i + \hat j - 2\hat k$ हैं। त्रिभुज $OAB$ का क्षेत्रफल क्या होगा?
A
$\frac{5}{2}\sqrt{17}$ वर्ग इकाई
B
$\frac{2}{5}\sqrt{17}$ वर्ग इकाई
C
$\frac{3}{5}\sqrt{17}$ वर्ग इकाई
D
$\frac{5}{3}\sqrt{17}$ वर्ग इकाई

Solution

(A) दिया गया है कि $\overrightarrow{OA} = \overrightarrow{a} = 3\hat{i} - 6\hat{j} + 2\hat{k}$ और $\overrightarrow{OB} = \overrightarrow{b} = 2\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}$ है।
त्रिभुज $OAB$ का क्षेत्रफल $\text{Area} = \frac{1}{2} |\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b}|$ द्वारा दिया जाता है।
सबसे पहले,सदिश गुणनफल $\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b}$ की गणना करें:
$\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & -6 & 2 \\ 2 & 1 & -2 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}((-6)(-2) - (2)(1)) - \hat{j}((3)(-2) - (2)(2)) + \hat{k}((3)(1) - (-6)(2))$
$= \hat{i}(12 - 2) - \hat{j}(-6 - 4) + \hat{k}(3 + 12)$
$= 10\hat{i} + 10\hat{j} + 15\hat{k}$.
अब,इसका परिमाण $|\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b}|$ ज्ञात करें:
$|\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b}| = \sqrt{10^2 + 10^2 + 15^2} = \sqrt{100 + 100 + 225} = \sqrt{425} = \sqrt{25 \times 17} = 5\sqrt{17}$.
अतः,$\Delta OAB$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times 5\sqrt{17} = \frac{5}{2}\sqrt{17}$ वर्ग इकाई।
38
MediumMCQ
दो सदिश $\vec{A} = 3\hat{i} + \hat{j}$ और $\vec{B} = \hat{j} + 2\hat{k}$ दिए गए हैं। इन दो सदिशों के लिए $\vec{A}$ का $\vec{B}$ की दिशा में घटक सदिश के रूप में ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{5}(\hat{j} + \hat{k})$
B
$\frac{1}{5}(2\hat{j} + 2\hat{k})$
C
$\frac{1}{3}(3\hat{j} + 2\hat{k})$
D
$\frac{1}{5}(\hat{j} + 2\hat{k})$

Solution

(D) सदिश $\vec{A}$ का सदिश $\vec{B}$ की दिशा में घटक ज्ञात करने का सूत्र: $\vec{A}_{\text{along } B} = \left( \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{B}|} \right) \hat{B} = \left( \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{B}|^2} \right) \vec{B}$ है।
सबसे पहले,अदिश गुणनफल $\vec{A} \cdot \vec{B} = (3\hat{i} + \hat{j}) \cdot (0\hat{i} + 1\hat{j} + 2\hat{k}) = (3)(0) + (1)(1) + (0)(2) = 1$ प्राप्त करें।
इसके बाद,$\vec{B}$ के परिमाण का वर्ग $|\vec{B}|^2 = (0)^2 + (1)^2 + (2)^2 = 1 + 4 = 5$ प्राप्त करें।
अब,इन मानों को सूत्र में रखने पर: $\vec{A}_{\text{along } B} = \frac{1}{5} (\hat{j} + 2\hat{k})$ प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
39
MediumMCQ
सदिश $\vec{F_1}$ धनात्मक $X$-अक्ष की दिशा में है। यदि किसी अन्य सदिश $\vec{F_2}$ के साथ इसका सदिश गुणनफल शून्य है,तो सदिश $\vec{F_2}$ क्या हो सकता है?
A
$4\,\hat{j}$
B
$ - (\hat{i} + \hat{j})$
C
$(\hat{i} + \hat{k})$
D
$-4\hat{i}$

Solution

(D) दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ का सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B} = |A||B| \sin(\theta) \hat{n}$ द्वारा दिया जाता है।
यदि सदिश गुणनफल शून्य है,तो $\sin(\theta) = 0$ होगा,जिसका अर्थ है $\theta = 0^\circ$ या $\theta = 180^\circ$।
इसका मतलब है कि दोनों सदिश संरेख (समांतर या प्रति-समांतर) होने चाहिए।
दिया गया है कि $\vec{F_1}$ धनात्मक $X$-अक्ष की दिशा में है,इसलिए $\vec{F_1} = c\hat{i}$ जहाँ $c > 0$ है।
$\vec{F_2}$ को $\vec{F_1}$ के साथ संरेख होने के लिए,इसे किसी भी अदिश $k$ के लिए $k\hat{i}$ के रूप में होना चाहिए।
विकल्पों को देखने पर,विकल्प $D$ $-4\hat{i}$ है,जो $X$-अक्ष के समानांतर (प्रति-समानांतर) है।
इसलिए,सदिश गुणनफल $\vec{F_1} \times \vec{F_2} = (c\hat{i}) \times (-4\hat{i}) = -4c(\hat{i} \times \hat{i}) = 0$ होगा।
40
EasyMCQ
यदि $\vec{A} \times \vec{B} = \vec{0}$ और $\vec{B} \times \vec{C} = \vec{0}$ है,तो $\vec{A}$ और $\vec{C}$ के बीच का कोण क्या होगा?
A
$0$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) दिया गया है कि $\vec{A} \times \vec{B} = \vec{0}$,इसका अर्थ है कि $\vec{A}$,$\vec{B}$ के समांतर है $(\vec{A} \parallel \vec{B})$.
दिया गया है कि $\vec{B} \times \vec{C} = \vec{0}$,इसका अर्थ है कि $\vec{B}$,$\vec{C}$ के समांतर है $(\vec{B} \parallel \vec{C})$.
चूंकि $\vec{A}$ और $\vec{C}$ दोनों एक ही सदिश $\vec{B}$ के समांतर हैं,इसलिए $\vec{A}$,$\vec{C}$ के समांतर होगा $(\vec{A} \parallel \vec{C})$.
अतः,$\vec{A}$ और $\vec{C}$ के बीच का कोण $0$ है।
41
MediumMCQ
सदिश $\vec{a}$ की दिशा में सदिश $\vec{r}$ का घटक ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{(\vec{r} \cdot \vec{a}) \vec{a}}{a^2}$
B
$\frac{(\vec{r} \cdot \vec{a}) \vec{a}}{a}$
C
$\frac{(\vec{r} \times \vec{a}) \vec{a}}{a^2}$
D
उपरोक्त में से कोई नहीं

Solution

(A) सदिश $\vec{a}$ की दिशा में सदिश $\vec{r}$ का घटक,$\vec{r}$ का $\vec{a}$ पर प्रक्षेप (projection) होता है।
यह एक सदिश राशि है जिसे प्रक्षेप सदिश कहा जाता है।
$\vec{r}$ का $\vec{a}$ पर प्रक्षेप का सूत्र है:
$\text{घटक} = (\vec{r} \cdot \hat{a}) \hat{a}$
चूंकि इकाई सदिश $\hat{a} = \frac{\vec{a}}{a}$ है,इसलिए हम इसे सूत्र में प्रतिस्थापित करते हैं:
$\text{घटक} = \left( \vec{r} \cdot \frac{\vec{a}}{a} \right) \frac{\vec{a}}{a}$
$\text{घटक} = \frac{(\vec{r} \cdot \vec{a}) \vec{a}}{a^2}$
अतः,सही विकल्प $A$ है।
42
MediumMCQ
समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए जिसके विकर्ण $\vec{d_1} = 3\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}$ और $\vec{d_2} = \hat{i} - 3\hat{j} + 4\hat{k}$ हैं।
A
$14$
B
$5\sqrt{3}$
C
$10\sqrt{3}$
D
$20\sqrt{3}$

Solution

(B) विकर्णों $\vec{d_1}$ और $\vec{d_2}$ वाले समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल ज्ञात करने का सूत्र है: $\text{Area} = \frac{1}{2} |\vec{d_1} \times \vec{d_2}|$।
यहाँ $\vec{d_1} = 3\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}$ और $\vec{d_2} = \hat{i} - 3\hat{j} + 4\hat{k}$ दिया गया है।
सबसे पहले,सदिश गुणनफल $\vec{d_1} \times \vec{d_2}$ की गणना करें:
$\vec{d_1} \times \vec{d_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & 1 & -2 \\ 1 & -3 & 4 \end{vmatrix} = \hat{i}(4 - 6) - \hat{j}(12 - (-2)) + \hat{k}(-9 - 1) = -2\hat{i} - 14\hat{j} - 10\hat{k}$।
अब,इस सदिश का परिमाण (magnitude) ज्ञात करें:
$|\vec{d_1} \times \vec{d_2}| = \sqrt{(-2)^2 + (-14)^2 + (-10)^2} = \sqrt{4 + 196 + 100} = \sqrt{300} = 10\sqrt{3}$।
अंत में,क्षेत्रफल $\frac{1}{2} \times 10\sqrt{3} = 5\sqrt{3}$ वर्ग इकाई है।
43
MediumMCQ
यदि $\vec{A}$ और $\vec{B}$ सदिशों के बीच का कोण $\theta$ है,तो $(\vec{B} \times \vec{A}) \cdot \vec{A}$ गुणनफल का मान क्या होगा?
A
$BA^2 \cos \theta$
B
$BA^2 \sin \theta$
C
$BA^2 \sin \theta \cos \theta$
D
शून्य

Solution

(D) माना कि $\vec{C} = \vec{B} \times \vec{A}$ है।
सदिश गुणनफल की परिभाषा के अनुसार,सदिश $\vec{C}$,$\vec{B}$ और $\vec{A}$ दोनों के लंबवत होता है।
इसलिए,$\vec{C} \cdot \vec{A} = 0$,क्योंकि दो लंबवत सदिशों का अदिश गुणनफल हमेशा शून्य होता है।
अतः,$(\vec{B} \times \vec{A}) \cdot \vec{A} = 0$।
44
MediumMCQ
दो सदिशों $(2\hat{i} + 3\hat{j} + \hat{k})$ और $(-3\hat{i} + 6\hat{k})$ के बीच का कोण ...... $^\circ$ है।
A
$0$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(D) माना कि $\vec{A} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{B} = -3\hat{i} + 0\hat{j} + 6\hat{k}$ है।
दो सदिशों के बीच का कोण $\theta$ सूत्र $\cos\theta = \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}| |\vec{B}|}$ द्वारा दिया जाता है।
अदिश गुणन (dot product) की गणना करने पर: $\vec{A} \cdot \vec{B} = (2)(-3) + (3)(0) + (1)(6) = -6 + 0 + 6 = 0$.
चूँकि अदिश गुणन $0$ है,इसलिए $\cos\theta = 0$,जिसका अर्थ है कि $\theta = 90^\circ$ है।
45
EasyMCQ
एक सदिश $\vec{A}$ ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर इंगित करता है और $\vec{B}$ उत्तर की ओर इंगित करता है। सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B}$ है
A
शून्य सदिश
B
पश्चिम की ओर
C
पूर्व की ओर
D
ऊर्ध्वाधर नीचे की ओर

Solution

(B) मान लीजिए कि ऊर्ध्वाधर ऊपर की दिशा को इकाई सदिश $\hat{k}$ द्वारा और उत्तर दिशा को इकाई सदिश $\hat{j}$ द्वारा दर्शाया गया है।
अतः,$\vec{A} = A\hat{k}$ और $\vec{B} = B\hat{j}$ है।
सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B} = (A\hat{k}) \times (B\hat{j})$ द्वारा दिया जाता है।
इकाई सदिशों के क्रॉस गुणनफल के नियमों का उपयोग करते हुए,$\hat{k} \times \hat{j} = -\hat{i}$ होता है।
इसलिए,$\vec{A} \times \vec{B} = -AB\hat{i}$ प्राप्त होता है।
इकाई सदिश $-\hat{i}$ पश्चिम दिशा की ओर इंगित करता है। अतः,सदिश गुणनफल पश्चिम की ओर है।
46
MediumMCQ
दो सदिश $\vec{P}$ और $\vec{Q}$ एक-दूसरे के साथ $\theta$ कोण पर हैं। निम्नलिखित में से कौन सा इकाई सदिश $\vec{P}$ और $\vec{Q}$ दोनों के लंबवत है?
A
$\frac{\vec{P} \times \vec{Q}}{PQ}$
B
$\frac{\hat{P} \times \hat{Q}}{\sin \theta}$
C
$\frac{\hat{P} \times \hat{Q}}{PQ \sin \theta}$
D
$\frac{\hat{P} \times \vec{Q}}{PQ \sin \theta}$

Solution

(B) सदिशों $\vec{P}$ और $\vec{Q}$ दोनों के लंबवत इकाई सदिश $\hat{n}$ को $\hat{n} = \frac{\vec{P} \times \vec{Q}}{|\vec{P} \times \vec{Q}|}$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
हम जानते हैं कि क्रॉस प्रोडक्ट का परिमाण $|\vec{P} \times \vec{Q}| = PQ \sin \theta$ होता है।
इस मान को सूत्र में रखने पर,हमें $\hat{n} = \frac{\vec{P} \times \vec{Q}}{PQ \sin \theta}$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\hat{P} = \frac{\vec{P}}{P}$ और $\hat{Q} = \frac{\vec{Q}}{Q}$ है,इसलिए हम इस व्यंजक को $\hat{n} = \frac{\vec{P}}{P} \times \frac{\vec{Q}}{Q} \cdot \frac{1}{\sin \theta} = \frac{\hat{P} \times \hat{Q}}{\sin \theta}$ के रूप में लिख सकते हैं।
47
MediumMCQ
दो सदिश $\vec{A} = 3\hat{i} + \hat{j}$ और $\vec{B} = \hat{j} + 2\hat{k}$ दिए गए हैं। $\vec{A}$ और $\vec{B}$ दोनों के लंबवत इकाई सदिश ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{6}{7}\hat{i} - \frac{3}{7}\hat{j} + \frac{2}{7}\hat{k}$
B
$\frac{3}{7}\hat{i} - \frac{2}{7}\hat{j} + \frac{4}{7}\hat{k}$
C
$\frac{2}{7}\hat{i} - \frac{6}{7}\hat{j} + \frac{3}{7}\hat{k}$
D
$\frac{6}{7}\hat{i} - \frac{4}{7}\hat{j} + \frac{2}{7}\hat{k}$

Solution

(C) $\vec{A}$ और $\vec{B}$ दोनों के लंबवत इकाई सदिश $\hat{n} = \frac{\vec{A} \times \vec{B}}{|\vec{A} \times \vec{B}|}$ द्वारा दिया जाता है।
सबसे पहले,सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B}$ की गणना करें:
$\vec{A} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(1 \times 2 - 0 \times 1) - \hat{j}(3 \times 2 - 0 \times 0) + \hat{k}(3 \times 1 - 1 \times 0) = 2\hat{i} - 6\hat{j} + 3\hat{k}$.
अब,सदिश गुणनफल का परिमाण ज्ञात करें:
$|\vec{A} \times \vec{B}| = \sqrt{2^2 + (-6)^2 + 3^2} = \sqrt{4 + 36 + 9} = \sqrt{49} = 7$.
अतः,इकाई सदिश $\hat{n} = \frac{2\hat{i} - 6\hat{j} + 3\hat{k}}{7} = \frac{2}{7}\hat{i} - \frac{6}{7}\hat{j} + \frac{3}{7}\hat{k}$ है।
48
EasyMCQ
$(\vec{A} + \vec{B}) \cdot (\vec{A} \times \vec{B})$ का मान क्या है?
A
$0$
B
$A^2 - B^2$
C
$A^2 + B^2 + 2AB$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) व्यंजक $(\vec{A} + \vec{B}) \cdot (\vec{A} \times \vec{B})$ है।
डॉट प्रोडक्ट के वितरण नियम का उपयोग करने पर:
$(\vec{A} + \vec{B}) \cdot (\vec{A} \times \vec{B}) = \vec{A} \cdot (\vec{A} \times \vec{B}) + \vec{B} \cdot (\vec{A} \times \vec{B})$.
पद $\vec{A} \cdot (\vec{A} \times \vec{B})$ सदिशों $\vec{A}, \vec{A}$ और $\vec{B}$ का अदिश त्रिक गुणन (scalar triple product) है। चूंकि दो सदिश समान हैं,इसलिए बनने वाले समांतर षट्फलक का आयतन शून्य होगा,अतः $\vec{A} \cdot (\vec{A} \times \vec{B}) = 0$.
इसी प्रकार,$\vec{B} \cdot (\vec{A} \times \vec{B})$ सदिशों $\vec{B}, \vec{A}$ और $\vec{B}$ का अदिश त्रिक गुणन है। दो सदिश समान होने के कारण,$\vec{B} \cdot (\vec{A} \times \vec{B}) = 0$.
अतः,कुल मान $0 + 0 = 0$ है।
49
MediumMCQ
यदि $\vec{A} \times \vec{B} = \vec{B} \times \vec{A}$ है,तो $\vec{A}$ और $\vec{B}$ के बीच का कोण ज्ञात कीजिए।
A
$0$
B
$\pi/3$
C
$\pi/2$
D
$\pi$

Solution

(D) दो सदिशों का सदिश गुणनफल एंटी-कम्यूटेटिव (anti-commutative) होता है,जिसका अर्थ है $\vec{A} \times \vec{B} = -(\vec{B} \times \vec{A})$।
दी गई शर्त $\vec{A} \times \vec{B} = \vec{B} \times \vec{A}$ में एंटी-कम्यूटेटिव गुण को प्रतिस्थापित करने पर:
$-(\vec{B} \times \vec{A}) = \vec{B} \times \vec{A}$।
इसका तात्पर्य है कि $2(\vec{B} \times \vec{A}) = 0$,इसलिए $\vec{B} \times \vec{A} = 0$।
सदिश गुणनफल का परिमाण $|\vec{B} \times \vec{A}| = |B||A| \sin(\theta) = 0$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि सदिश शून्य नहीं हैं,इसलिए $\sin(\theta) = 0$,जिसका अर्थ है $\theta = 0$ या $\theta = \pi$।
हालाँकि,सदिश गुणनफल के लिए $\vec{A} \times \vec{B} = \vec{B} \times \vec{A}$ समानता को संतुष्ट करने के लिए,दोनों पक्षों को शून्य सदिश होना चाहिए। यह तब होता है जब सदिश समानांतर $(\theta = 0)$ या प्रति-समानांतर $(\theta = \pi)$ हों। दिए गए विकल्पों में से,$\pi$ सही विकल्प है।

3-1.Vectors — Multiplication of Vectors · Frequently Asked Questions

1Are these 3-1.Vectors questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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3How do I generate a question paper from this subtopic?

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