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Multiplication of Vectors Questions in Hindi

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

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Showing 41 of 191 questions in Hindi

151
EasyMCQ
एक सदिश $\vec{A}$ उत्तर दिशा की ओर इंगित करता है और सदिश $\vec{B}$ ऊपर की ओर इंगित करता है,तो $\vec{A} \times \vec{B}$ किस दिशा में इंगित करेगा ...........
A
पूर्व
B
पश्चिम
C
उत्तर
D
दक्षिण

Solution

(A) मान लीजिए कि उत्तर दिशा धनात्मक $y$-अक्ष $(+\hat{j})$ के अनुदिश है और पूर्व दिशा धनात्मक $x$-अक्ष $(+\hat{i})$ के अनुदिश है।
चूंकि सदिश $\vec{A}$ उत्तर की ओर है,इसलिए $\vec{A} = A\hat{j}$।
सदिश $\vec{B}$ ऊपर की ओर है,जो क्षैतिज तल के लंबवत है। मान लीजिए यह $z$-अक्ष है,तो $\vec{B} = B\hat{k}$।
सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B} = (A\hat{j}) \times (B\hat{k})$ होगा।
इकाई सदिशों के गुणनफल के नियमों का उपयोग करते हुए $(\hat{j} \times \hat{k} = \hat{i})$,हमें $\vec{A} \times \vec{B} = AB\hat{i}$ प्राप्त होता है।
दिशा $\hat{i}$ पूर्व दिशा को दर्शाती है।
अतः,सदिश $\vec{A} \times \vec{B}$ पूर्व दिशा की ओर इंगित करता है।
152
MediumMCQ
यदि $\vec{A} + \vec{B} + \vec{C} = 0$ है,तो $\vec{A} \times \vec{B}$ किसके बराबर है?
A
$\vec{C} \times \vec{B}$
B
$\vec{B} \times \vec{C}$
C
$\vec{A} \times \vec{C}$
D
शून्य

Solution

(B) दिया गया समीकरण $\vec{A} + \vec{B} + \vec{C} = 0$ है।
हम लिख सकते हैं $\vec{A} = -(\vec{B} + \vec{C})$।
दोनों पक्षों का $\vec{B}$ के साथ सदिश गुणन (cross product) लेने पर:
$\vec{A} \times \vec{B} = -(\vec{B} + \vec{C}) \times \vec{B}$।
सदिश गुणन के वितरण नियम का उपयोग करने पर:
$\vec{A} \times \vec{B} = -(\vec{B} \times \vec{B}) - (\vec{C} \times \vec{B})$।
चूंकि किसी भी सदिश का स्वयं के साथ सदिश गुणन शून्य होता है $(\vec{B} \times \vec{B} = 0)$:
$\vec{A} \times \vec{B} = 0 - (\vec{C} \times \vec{B})$।
गुणधर्म $\vec{C} \times \vec{B} = -(\vec{B} \times \vec{C})$ का उपयोग करने पर:
$\vec{A} \times \vec{B} = -(-(\vec{B} \times \vec{C})) = \vec{B} \times \vec{C}$।
अतः,$\vec{A} \times \vec{B} = \vec{B} \times \vec{C} = \vec{C} \times \vec{A}$।
153
MediumMCQ
मान लीजिए $\vec{A} = 2 \hat{i} - 3 \hat{j} + 4 \hat{k}$ और $\vec{B} = 4 \hat{i} + \hat{j} + 2 \hat{k}$ है,तो $|\vec{A} \times \vec{B}|$ का मान क्या होगा?
A
$440$
B
$2 \sqrt{110}$
C
$\sqrt{220}$
D
$4 \sqrt{65}$

Solution

(B) दिए गए सदिश $\vec{A} = 2 \hat{i} - 3 \hat{j} + 4 \hat{k}$ और $\vec{B} = 4 \hat{i} + \hat{j} + 2 \hat{k}$ हैं।
सदिश गुणनफल $\vec{A} \times \vec{B}$ ज्ञात करने के लिए,हम सारणिक (determinant) विधि का उपयोग करते हैं:
$\vec{A} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & -3 & 4 \\ 4 & 1 & 2 \end{vmatrix}$
$= \hat{i} [(-3)(2) - (4)(1)] - \hat{j} [(2)(2) - (4)(4)] + \hat{k} [(2)(1) - (-3)(4)]$
$= \hat{i} [-6 - 4] - \hat{j} [4 - 16] + \hat{k} [2 + 12]$
$= -10 \hat{i} + 12 \hat{j} + 14 \hat{k}$
अब,परिमाण (magnitude) $|\vec{A} \times \vec{B}| = \sqrt{(-10)^2 + (12)^2 + (14)^2}$ की गणना करते हैं।
$= \sqrt{100 + 144 + 196}$
$= \sqrt{440}$
$= \sqrt{4 \times 110} = 2 \sqrt{110}$.
154
DifficultMCQ
सदिश $a \hat{i} + b \hat{j} + \hat{k}$ और $2 \hat{i} - 3 \hat{j} + 4 \hat{k}$ एक-दूसरे के लंबवत हैं। यदि $3a + 2b = 7$ है और $a$ का $b$ से अनुपात $\frac{x}{2}$ है,तो $x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(A) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो।
$(a \hat{i} + b \hat{j} + \hat{k}) \cdot (2 \hat{i} - 3 \hat{j} + 4 \hat{k}) = 0$
$2a - 3b + 4 = 0 \Rightarrow 2a - 3b = -4$
हमें दूसरा समीकरण दिया गया है: $3a + 2b = 7$।
$a$ और $b$ का मान निकालने के लिए,पहले समीकरण को $2$ से और दूसरे को $3$ से गुणा करें:
$4a - 6b = -8$
$9a + 6b = 21$
दोनों को जोड़ने पर: $13a = 13 \Rightarrow a = 1$।
$a = 1$ को $3a + 2b = 7$ में रखने पर: $3(1) + 2b = 7 \Rightarrow 2b = 4 \Rightarrow b = 2$।
अनुपात $\frac{a}{b} = \frac{1}{2}$ है।
दिया गया है कि $\frac{a}{b} = \frac{x}{2}$,इसलिए $\frac{1}{2} = \frac{x}{2}$,जिसका अर्थ है $x = 1$।
155
MediumMCQ
यदि दो सदिश $\vec{P} = \hat{i} + 2m \hat{j} + m \hat{k}$ और $\vec{Q} = 4 \hat{i} - 2 \hat{j} + m \hat{k}$ एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो $m$ का मान क्या होगा?
A
$1$
B
$-1$
C
$-3$
D
$2$

Solution

(D) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\vec{P} \cdot \vec{Q} = 0$.
दिया गया है $\vec{P} = \hat{i} + 2m \hat{j} + m \hat{k}$ और $\vec{Q} = 4 \hat{i} - 2 \hat{j} + m \hat{k}$.
अदिश गुणनफल लेने पर:
$(\hat{i} + 2m \hat{j} + m \hat{k}) \cdot (4 \hat{i} - 2 \hat{j} + m \hat{k}) = 0$
$(1)(4) + (2m)(-2) + (m)(m) = 0$
$4 - 4m + m^2 = 0$
यह एक द्विघात समीकरण है जिसे $(m - 2)^2 = 0$ के रूप में लिखा जा सकता है।
अतः,$m = 2$.
156
MediumMCQ
यदि $\overrightarrow{P} = 3\hat{i} + \sqrt{3}\hat{j} + 2\hat{k}$ और $\overrightarrow{Q} = 4\hat{i} + \sqrt{3}\hat{j} + 2.5\hat{k}$ है,तो $\overrightarrow{P} \times \overrightarrow{Q}$ की दिशा में इकाई सदिश $\frac{1}{x}(\sqrt{3}\hat{i} + \hat{j} - 2\sqrt{3}\hat{k})$ है। $x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$3$
B
$2$
C
$1$
D
$4$

Solution

(D) सबसे पहले,सारणिक विधि का उपयोग करके सदिश गुणनफल $\overrightarrow{P} \times \overrightarrow{Q}$ की गणना करें:
$\overrightarrow{P} \times \overrightarrow{Q} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & \sqrt{3} & 2 \\ 4 & \sqrt{3} & 2.5 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}(\sqrt{3} \times 2.5 - 2 \times \sqrt{3}) - \hat{j}(3 \times 2.5 - 2 \times 4) + \hat{k}(3 \times \sqrt{3} - 4 \times \sqrt{3})$
$= 0.5\sqrt{3}\hat{i} + 0.5\hat{j} - \sqrt{3}\hat{k} = \frac{\sqrt{3}}{2}\hat{i} + \frac{1}{2}\hat{j} - \sqrt{3}\hat{k}$
अब,इसका परिमाण $|\overrightarrow{P} \times \overrightarrow{Q}| = \sqrt{(\frac{\sqrt{3}}{2})^2 + (\frac{1}{2})^2 + (-\sqrt{3})^2} = \sqrt{\frac{3}{4} + \frac{1}{4} + 3} = \sqrt{4} = 2$ है।
इकाई सदिश = $\frac{\overrightarrow{P} \times \overrightarrow{Q}}{|\overrightarrow{P} \times \overrightarrow{Q}|} = \frac{1}{2}(\frac{\sqrt{3}}{2}\hat{i} + \frac{1}{2}\hat{j} - \sqrt{3}\hat{k}) = \frac{1}{4}(\sqrt{3}\hat{i} + \hat{j} - 2\sqrt{3}\hat{k})$।
इसकी तुलना करने पर,$x = 4$ प्राप्त होता है।
157
DifficultMCQ
तीन सदिशों $\vec{A} = (-x \hat{i} - 6 \hat{j} - 2 \hat{k})$,$\vec{B} = (-\hat{i} + 4 \hat{j} + 3 \hat{k})$ और $\vec{C} = (-8 \hat{i} - \hat{j} + 3 \hat{k})$ के लिए,यदि $\vec{A} \cdot (\vec{B} \times \vec{C}) = 0$ है,तो $x$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$2$
B
$4$
C
$6$
D
$8$

Solution

(B) अदिश त्रिक गुणनफल $\vec{A} \cdot (\vec{B} \times \vec{C}) = 0$ यह दर्शाता है कि तीनों सदिश समतलीय (coplanar) हैं।
इसकी गणना घटकों के सारणिक (determinant) का उपयोग करके की जा सकती है:
$\begin{vmatrix} -x & -6 & -2 \\ -1 & 4 & 3 \\ -8 & -1 & 3 \end{vmatrix} = 0$
पहली पंक्ति के अनुदिश सारणिक का विस्तार करने पर:
$-x(4(3) - 3(-1)) - (-6)((-1)(3) - 3(-8)) + (-2)((-1)(-1) - 4(-8)) = 0$
$-x(12 + 3) + 6(-3 + 24) - 2(1 + 32) = 0$
$-15x + 6(21) - 2(33) = 0$
$-15x + 126 - 66 = 0$
$-15x + 60 = 0$
$15x = 60$
$x = 4$
158
DifficultMCQ
यदि $\vec{a}$ और $\vec{b}$ एक-दूसरे के साथ $\cos^{-1}\left(\frac{5}{9}\right)$ का कोण बनाते हैं,और $|\vec{a}+\vec{b}|=\sqrt{2}|\vec{a}-\vec{b}|$ है,जहाँ $|\vec{a}|=n|\vec{b}|$ है,तो $n$ का पूर्णांक मान . . . . . . . है।
A
$3$
B
$5$
C
$4$
D
$6$

Solution

(A) दिया गया है कि $\vec{a}$ और $\vec{b}$ के बीच का कोण $\theta = \cos^{-1}\left(\frac{5}{9}\right)$ है,इसलिए $\cos \theta = \frac{5}{9}$।
हमें शर्त $|\vec{a}+\vec{b}| = \sqrt{2}|\vec{a}-\vec{b}|$ दी गई है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $|\vec{a}+\vec{b}|^2 = 2|\vec{a}-\vec{b}|^2$।
डॉट प्रोडक्ट का विस्तार करने पर: $a^2 + b^2 + 2\vec{a}\cdot\vec{b} = 2(a^2 + b^2 - 2\vec{a}\cdot\vec{b})$।
$a^2 + b^2 + 2ab\cos\theta = 2a^2 + 2b^2 - 4ab\cos\theta$।
पदों को व्यवस्थित करने पर: $6ab\cos\theta = a^2 + b^2$।
$\cos\theta = \frac{5}{9}$ रखने पर: $6ab\left(\frac{5}{9}\right) = a^2 + b^2$।
$\frac{10}{3}ab = a^2 + b^2$।
दिया गया है कि $|\vec{a}| = n|\vec{b}|$,इसलिए $a = nb$। इस मान को समीकरण में रखने पर:
$\frac{10}{3}(nb)b = (nb)^2 + b^2$।
$\frac{10}{3}nb^2 = n^2b^2 + b^2$।
$b^2$ से विभाजित करने पर ($b \neq 0$ मानते हुए): $\frac{10}{3}n = n^2 + 1$।
$3n^2 - 10n + 3 = 0$।
द्विघात समीकरण को हल करने पर: $(3n - 1)(n - 3) = 0$।
अतः,$n = \frac{1}{3}$ या $n = 3$।
$n$ का पूर्णांक मान $3$ है।
159
DifficultMCQ
यदि $|\overrightarrow{A}|=4$ इकाई,$|\overrightarrow{A}+\overrightarrow{B}|=10$ इकाई और $\overrightarrow{A} \cdot(\overrightarrow{A}+\overrightarrow{B})=20$ इकाई है,तो $|\overrightarrow{B}|=$ ?
A
$\sqrt{76}$ इकाई
B
$\sqrt{105}$ इकाई
C
$21$ इकाई
D
शून्य

Solution

(A) दिया गया है: $|\vec{A}|=4$,$|\vec{A}+\vec{B}|=10$,और $\vec{A} \cdot(\vec{A}+\vec{B})=20$.
डॉट गुणन का विस्तार करने पर: $\vec{A} \cdot \vec{A} + \vec{A} \cdot \vec{B} = 20$.
चूंकि $\vec{A} \cdot \vec{A} = |\vec{A}|^2 = 4^2 = 16$,इसलिए $16 + \vec{A} \cdot \vec{B} = 20$,जिसका अर्थ है कि $\vec{A} \cdot \vec{B} = 4$.
अब,योग का परिमाण लेने पर: $|\vec{A}+\vec{B}|^2 = (\vec{A}+\vec{B}) \cdot (\vec{A}+\vec{B}) = |\vec{A}|^2 + |\vec{B}|^2 + 2(\vec{A} \cdot \vec{B})$.
ज्ञात मान रखने पर: $10^2 = 4^2 + |\vec{B}|^2 + 2(4)$.
$100 = 16 + |\vec{B}|^2 + 8$.
$100 = 24 + |\vec{B}|^2$.
$|\vec{B}|^2 = 100 - 24 = 76$.
अतः,$|\vec{B}| = \sqrt{76}$ इकाई।
160
DifficultMCQ
दिया गया है कि $|\vec{A}_1|=2, |\vec{A}_2|=3$ और $|\vec{A}_1+\vec{A}_2|=3$. $(\vec{A}_1+2 \vec{A}_2) \cdot (3 \vec{A}_1-4 \vec{A}_2)$ का मान ज्ञात कीजिए:
A
$-64$
B
$60$
C
$-60$
D
$64$

Solution

(A) दिया गया है कि $|\vec{A}_1|=2, |\vec{A}_2|=3$ और $|\vec{A}_1+\vec{A}_2|=3$.
योग के परिमाण का वर्ग करने पर:
$(|\vec{A}_1+\vec{A}_2|)^2 = 3^2$
$A_1^2 + A_2^2 + 2 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 = 9$
$4 + 9 + 2 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 = 9$
$13 + 2 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 = 9$
$2 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 = -4$
$\vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 = -2$
अब,$(\vec{A}_1+2 \vec{A}_2) \cdot (3 \vec{A}_1-4 \vec{A}_2)$ व्यंजक का विस्तार करने पर:
$= 3 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_1 - 4 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 + 6 \vec{A}_2 \cdot \vec{A}_1 - 8 \vec{A}_2 \cdot \vec{A}_2$
$= 3 |\vec{A}_1|^2 + 2 \vec{A}_1 \cdot \vec{A}_2 - 8 |\vec{A}_2|^2$
मान रखने पर:
$= 3(2)^2 + 2(-2) - 8(3)^2$
$= 3(4) - 4 - 8(9)$
$= 12 - 4 - 72$
$= 8 - 72 = -64$
161
MediumMCQ
यदि $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ दो सदिश हैं,तो निम्नलिखित में से कौन से सही हैं?
$(a) \ (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp \overrightarrow{A}$
$(b) \ (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp \overrightarrow{B}$
$(c) \ (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp (\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B})$
$(d) \ (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp (\overrightarrow{A} - \overrightarrow{B})$
$(e) \ (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp (\overrightarrow{A} \cdot \overrightarrow{B})$
A
$(a), (b), (c), (d), (e)$
B
$(a), (b)$
C
$(a), (b), (c)$
D
$(a), (b), (c), (d)$

Solution

(D) सदिश गुणनफल $\overrightarrow{C} = \overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}$ एक ऐसा सदिश है जो $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ दोनों के लंबवत होता है।
चूंकि $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}$ उस तल के लंबवत है जिसमें $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ स्थित हैं,इसलिए यह उस तल में स्थित किसी भी सदिश के लंबवत होगा।
$(\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B})$ और $(\overrightarrow{A} - \overrightarrow{B})$ दोनों $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ के रैखिक संयोजन हैं,जिसका अर्थ है कि वे एक ही तल में स्थित हैं।
इसलिए,$(\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp (\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B})$ और $(\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) \perp (\overrightarrow{A} - \overrightarrow{B})$ दोनों सही हैं।
कथन $(e)$ गलत है क्योंकि $\overrightarrow{A} \cdot \overrightarrow{B}$ एक अदिश राशि है,सदिश नहीं,और लंबवत होने की अवधारणा केवल सदिशों के लिए परिभाषित है।
162
MediumMCQ
यदि $|\hat{a} \cdot \hat{b}| = \frac{1}{2}$ है,तो $|\hat{a} - \hat{b}|$ का मान क्या हो सकता है $:-$
A
$1$
B
$\sqrt{3}$
C
$1$ या $\sqrt{3}$
D
उपरोक्त में से कोई नहीं

Solution

(C) दिया गया है कि $|\hat{a} \cdot \hat{b}| = \frac{1}{2}$.
चूंकि $\hat{a}$ और $\hat{b}$ इकाई सदिश हैं,इसलिए $|\hat{a}| = 1$ और $|\hat{b}| = 1$.
अतः,$|\cos \theta| = \frac{1}{2}$,जिसका अर्थ है कि $\theta = 60^\circ$ या $\theta = 120^\circ$.
हम जानते हैं कि $|\hat{a} - \hat{b}|^2 = |\hat{a}|^2 + |\hat{b}|^2 - 2(\hat{a} \cdot \hat{b})$.
स्थिति $1$: यदि $\hat{a} \cdot \hat{b} = \frac{1}{2}$ है,तो $|\hat{a} - \hat{b}|^2 = 1 + 1 - 2(\frac{1}{2}) = 1$,इसलिए $|\hat{a} - \hat{b}| = 1$.
स्थिति $2$: यदि $\hat{a} \cdot \hat{b} = -\frac{1}{2}$ है,तो $|\hat{a} - \hat{b}|^2 = 1 + 1 - 2(-\frac{1}{2}) = 3$,इसलिए $|\hat{a} - \hat{b}| = \sqrt{3}$.
अतः,$|\hat{a} - \hat{b}|$ का मान $1$ या $\sqrt{3}$ हो सकता है।
163
MediumMCQ
$\hat{i}+\hat{j}+\hat{k}$ के लंबवत सदिश कौन सा है?
A
$\hat{i}-\hat{j}+\hat{k}$
B
$\hat{i}-\hat{j}-\hat{k}$
C
$-\hat{i}-\hat{j}-\hat{k}$
D
$3\hat{i}+2\hat{j}-5\hat{k}$

Solution

(D) दो सदिश $\vec{A}$ और $\vec{B}$ लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\vec{A} \cdot \vec{B} = 0$ हो।
मान लीजिए $\vec{A} = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$ है।
विकल्प $A$ के लिए: $(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) \cdot (\hat{i} - \hat{j} + \hat{k}) = (1)(1) + (1)(-1) + (1)(1) = 1 - 1 + 1 = 1 \neq 0$.
विकल्प $B$ के लिए: $(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) \cdot (\hat{i} - \hat{j} - \hat{k}) = (1)(1) + (1)(-1) + (1)(-1) = 1 - 1 - 1 = -1 \neq 0$.
विकल्प $C$ के लिए: $(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) \cdot (-\hat{i} - \hat{j} - \hat{k}) = (1)(-1) + (1)(-1) + (1)(-1) = -1 - 1 - 1 = -3 \neq 0$.
विकल्प $D$ के लिए: $(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) \cdot (3\hat{i} + 2\hat{j} - 5\hat{k}) = (1)(3) + (1)(2) + (1)(-5) = 3 + 2 - 5 = 0$.
चूंकि विकल्प $D$ के लिए अदिश गुणनफल शून्य है,इसलिए यह सही उत्तर है।
164
EasyMCQ
$(\vec{a}-\vec{b}) \times(\vec{a}+\vec{b})$ किसके बराबर है?
A
$0$
B
$\vec{a} \times \vec{b}$
C
$2(\vec{a} \times \vec{b})$
D
$|\vec{a}|^2+|\vec{b}|^2$

Solution

(C) क्रॉस प्रोडक्ट के वितरण नियम (distributive property) का उपयोग करते हुए:
$(\vec{a}-\vec{b}) \times(\vec{a}+\vec{b}) = \vec{a} \times \vec{a} + \vec{a} \times \vec{b} - \vec{b} \times \vec{a} - \vec{b} \times \vec{b}$
चूंकि किसी भी सदिश का स्वयं के साथ क्रॉस प्रोडक्ट शून्य होता है,इसलिए $\vec{a} \times \vec{a} = 0$ और $\vec{b} \times \vec{b} = 0$ है।
साथ ही,एंटी-कम्यूटेटिव गुण का उपयोग करते हुए,$-\vec{b} \times \vec{a} = \vec{a} \times \vec{b}$ होता है।
अतः,व्यंजक $0 + \vec{a} \times \vec{b} + \vec{a} \times \vec{b} - 0 = 2(\vec{a} \times \vec{b})$ हो जाता है।
165
DifficultMCQ
दो इकाई सदिश $\hat{a}_{1}$ और $\hat{a}_{2}$ एक-दूसरे से $\theta$ कोण पर झुके हुए हैं। यदि $|\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}|=\sqrt{3}$ है,तो $(\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}) \cdot (2\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2})$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1/2$
B
$2$
C
$1$
D
$4.5$

Solution

(D) दिया गया है कि $\hat{a}_{1}$ और $\hat{a}_{2}$ इकाई सदिश हैं,इसलिए $|\hat{a}_{1}| = 1$ और $|\hat{a}_{2}| = 1$.
दिया गया है $|\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}| = \sqrt{3}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $|\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}|^2 = 3$ प्राप्त होता है।
$(\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}) \cdot (\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}) = 3 \implies |\hat{a}_{1}|^2 + |\hat{a}_{2}|^2 - 2(\hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{2}) = 3$.
$1 + 1 - 2(\hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{2}) = 3 \implies 2 - 2(\hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{2}) = 3 \implies \hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{2} = -1/2$.
अब,हमें $(\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2}) \cdot (2\hat{a}_{1}-\hat{a}_{2})$ का मान ज्ञात करना है।
$= 2(\hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{1}) - (\hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{2}) - 2(\hat{a}_{2} \cdot \hat{a}_{1}) + (\hat{a}_{2} \cdot \hat{a}_{2})$.
$= 2(1) - 3(\hat{a}_{1} \cdot \hat{a}_{2}) + 1$.
$= 3 - 3(-1/2) = 3 + 3/2 = 9/2 = 4.5$.
166
MediumMCQ
किन्हीं दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ के लिए,यदि $\vec{A} \cdot \vec{B} = |\vec{A} \times \vec{B}|$ है,तो $(\vec{A} + \vec{B})$ का परिमाण क्या होगा? $(\tan \frac{\pi}{4} = 1, \cos \frac{\pi}{4} = \frac{1}{\sqrt{2}})$
A
$\sqrt{A^{2} + B^{2} + \sqrt{2} AB}$
B
$\sqrt{A^{2} + B^{2} + \frac{AB}{\sqrt{2}}}$
C
$A + B$
D
$\sqrt{A^{2} + B^{2}}$

Solution

(A) दी गई शर्त $\vec{A} \cdot \vec{B} = |\vec{A} \times \vec{B}|$ से।
डॉट और क्रॉस गुणन की परिभाषा का उपयोग करते हुए,$AB \cos \theta = AB \sin \theta$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों को $AB$ से विभाजित करने पर,$\cos \theta = \sin \theta$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $\tan \theta = 1$।
अतः,$\theta = 45^{\circ}$ या $\frac{\pi}{4}$ रेडियन है।
परिणामी सदिश $\vec{R} = \vec{A} + \vec{B}$ का परिमाण $|\vec{R}| = \sqrt{A^{2} + B^{2} + 2AB \cos \theta}$ द्वारा दिया जाता है।
$\theta = 45^{\circ}$ रखने पर,$|\vec{R}| = \sqrt{A^{2} + B^{2} + 2AB \cos 45^{\circ}}$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\cos 45^{\circ} = \frac{1}{\sqrt{2}}$,इसलिए $|\vec{R}| = \sqrt{A^{2} + B^{2} + 2AB \times \frac{1}{\sqrt{2}}}$।
सरल करने पर,$|\vec{R}| = \sqrt{A^{2} + B^{2} + \sqrt{2} AB}$ प्राप्त होता है।
167
EasyMCQ
यदि सदिश $A=2i+2j+3k$ और $B=3i+6j+nk$ एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो $n$ का मान क्या है?
A
$0.5$
B
$-0.5$
C
$1$
D
$-6$

Solution

(D) यदि दो सदिश एक-दूसरे के लंबवत होते हैं,तो उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य होता है।
दिए गए सदिश $A = 2i + 2j + 3k$ और $B = 3i + 6j + nk$ हैं।
अदिश गुणनफल $A \cdot B = (2)(3) + (2)(6) + (3)(n) = 0$ होगा।
पदों की गणना करने पर: $6 + 12 + 3n = 0$.
$18 + 3n = 0$.
$3n = -18$.
$n = -6$.
अतः,$n$ का मान $-6$ है।
168
EasyMCQ
यदि $\overrightarrow{A} = a_{1} \hat{\imath} + a_{2} \hat{\jmath}$ और $\overrightarrow{B} = b_{1} \hat{\imath} + b_{2} \hat{\jmath}$ एक-दूसरे के लंबवत हैं,तो:
A
$\frac{b_{2}}{a_{1}} = -\frac{a_{2}}{b_{1}}$
B
$\frac{a_{1}}{b_{2}} = +\frac{a_{2}}{b_{1}}$
C
$\frac{b_{2}}{a_{1}} = +\frac{a_{2}}{b_{1}}$
D
$\frac{a_{1}}{b_{2}} = -\frac{a_{2}}{b_{1}}$

Solution

(D) दो सदिश $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\overrightarrow{A} \cdot \overrightarrow{B} = 0$.
दिया है $\overrightarrow{A} = a_{1} \hat{\imath} + a_{2} \hat{\jmath}$ और $\overrightarrow{B} = b_{1} \hat{\imath} + b_{2} \hat{\jmath}$.
अदिश गुणनफल की गणना करने पर: $(a_{1} \hat{\imath} + a_{2} \hat{\jmath}) \cdot (b_{1} \hat{\imath} + b_{2} \hat{\jmath}) = a_{1}b_{1} + a_{2}b_{2} = 0$.
इसका अर्थ है $a_{1}b_{1} = -a_{2}b_{2}$.
इस समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करने पर: $\frac{a_{1}}{b_{2}} = -\frac{a_{2}}{b_{1}}$.
अतः,विकल्प $D$ सही है।
169
EasyMCQ
$\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}$ और $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}$ के परिणामी के बीच का कोण क्या है?
A
$\pi \text{ rad}$
B
$0^{\circ}$
C
$\frac{\pi}{2} \text{ rad}$
D
$\frac{\pi}{4} \text{ rad}$

Solution

(C) मान लीजिए $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ एक समतल में दो सदिश हैं। उनका योग $\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}$ एक सदिश है जो उसी समतल में स्थित है जिसमें $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ स्थित हैं।
सदिश गुणन (cross product) की परिभाषा के अनुसार,$\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}$ एक ऐसा सदिश है जो $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ दोनों को समाहित करने वाले समतल के लंबवत होता है।
चूंकि सदिश $(\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B})$ समतल में स्थित है और सदिश $(\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B})$ समतल के लंबवत है,इसलिए उनके बीच का कोण $90^{\circ}$ या $\frac{\pi}{2} \text{ rad}$ है।
गणितीय रूप से,इन दो सदिशों का अदिश गुणन (dot product) है:
$(\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}) \cdot (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) = \overrightarrow{A} \cdot (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) + \overrightarrow{B} \cdot (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B})$
स्केलर ट्रिपल प्रोडक्ट के गुण का उपयोग करते हुए,$\overrightarrow{A} \cdot (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) = 0$ और $\overrightarrow{B} \cdot (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) = 0$ होता है।
अतः,$(\overrightarrow{A} + \overrightarrow{B}) \cdot (\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B}) = 0$,जो यह पुष्टि करता है कि सदिश परस्पर लंबवत हैं और उनके बीच का कोण $90^{\circ}$ है।
170
MediumMCQ
यदि $\vec{P} = b \hat{i} + 6 \hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{Q} = \hat{i} - a \hat{j} + 4 \hat{k}$ एक-दूसरे के लंबवत हैं,और $3b - a = 5$ है,तो $a$ और $b$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$a = 2, b = 1$
B
$a = 1, b = 2$
C
$a = 2, b = 3$
D
$a = 4, b = 3$

Solution

(B) दो सदिश $\vec{P}$ और $\vec{Q}$ लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\vec{P} \cdot \vec{Q} = 0$।
दिया है $\vec{P} = b \hat{i} + 6 \hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{Q} = \hat{i} - a \hat{j} + 4 \hat{k}$।
अदिश गुणनफल की गणना करने पर: $(b)(1) + (6)(-a) + (1)(4) = 0$।
यह $b - 6a + 4 = 0$ या $b - 6a = -4$ में सरल हो जाता है।
हमें समीकरण $3b - a = 5$ भी दिया गया है,जिसका अर्थ है $a = 3b - 5$।
$a$ का मान पहले समीकरण में रखने पर: $b - 6(3b - 5) = -4$।
$b - 18b + 30 = -4$।
$-17b = -34$,इसलिए $b = 2$।
अब,$a$ का मान ज्ञात करें: $a = 3(2) - 5 = 6 - 5 = 1$।
अतः,$a = 1$ और $b = 2$ प्राप्त होता है।
171
EasyMCQ
$5 \sqrt{3}$ इकाई का सदिश $\vec{A}$ और $10$ इकाई का दूसरा सदिश $\vec{B}$ एक-दूसरे से $30^{\circ}$ के कोण पर झुके हुए हैं। दोनों सदिशों के सदिश गुणनफल का परिमाण क्या होगा? $\left[\sin 30^{\circ}=\frac{1}{2}\right]$
A
$5 \sqrt{3}$ इकाई
B
$10$ इकाई
C
$25 \sqrt{3}$ इकाई
D
$75$ इकाई

Solution

(C) दो सदिशों $\vec{A}$ और $\vec{B}$ के सदिश गुणनफल (क्रॉस प्रोडक्ट) का परिमाण निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$|\vec{A} \times \vec{B}| = |\vec{A}| |\vec{B}| \sin \theta$
दिया गया है:
$|\vec{A}| = 5 \sqrt{3}$ इकाई
$|\vec{B}| = 10$ इकाई
$\theta = 30^{\circ}$
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$|\vec{A} \times \vec{B}| = (5 \sqrt{3}) \times (10) \times \sin 30^{\circ}$
$|\vec{A} \times \vec{B}| = 50 \sqrt{3} \times \frac{1}{2}$
$|\vec{A} \times \vec{B}| = 25 \sqrt{3}$ इकाई
अतः,सही विकल्प $C$ है।
172
MediumMCQ
यदि $|\vec{a}| = \sqrt{26}$,$|\vec{b}| = 7$,और $|\vec{a} \times \vec{b}| = 35$ है,तो $\vec{a} \cdot \vec{b}$ ज्ञात कीजिए।
A
$4$
B
$5$
C
$6$
D
$7$

Solution

(D) हमें $|\vec{a}| = \sqrt{26}$,$|\vec{b}| = 7$,और $|\vec{a} \times \vec{b}| = 35$ दिया गया है।
सदिश गुणनफल के सूत्र का उपयोग करते हुए: $|\vec{a} \times \vec{b}| = |\vec{a}| |\vec{b}| \sin \theta = 35$।
मान रखने पर: $\sqrt{26} \times 7 \times \sin \theta = 35$।
$\sin \theta = \frac{35}{7 \sqrt{26}} = \frac{5}{\sqrt{26}}$।
चूंकि $\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$,इसलिए $\cos^2 \theta = 1 - \sin^2 \theta = 1 - \frac{25}{26} = \frac{1}{26}$।
अतः,$|\cos \theta| = \frac{1}{\sqrt{26}}$।
अदिश गुणनफल $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos \theta$ द्वारा प्राप्त होता है।
$\vec{a} \cdot \vec{b} = \sqrt{26} \times 7 \times \left( \pm \frac{1}{\sqrt{26}} \right) = \pm 7$।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही उत्तर $7$ है।
173
MediumMCQ
यदि $\vec{a} = \hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$ और $\vec{b} = 3\hat{i} + 2\hat{j} - \hat{k}$ है,तो $[(\vec{a} + 3\vec{b}) \cdot (2\vec{a} - \vec{b})]$ का परिमाण क्या है?
A
-$13$
B
$13$
C
-$15$
D
$15$

Solution

(D) दिया गया है: $\vec{a} = \hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$ और $\vec{b} = 3\hat{i} + 2\hat{j} - \hat{k}$.
सबसे पहले,सदिशों $(\vec{a} + 3\vec{b})$ और $(2\vec{a} - \vec{b})$ की गणना करें:
$\vec{a} + 3\vec{b} = (\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}) + 3(3\hat{i} + 2\hat{j} - \hat{k}) = (1+9)\hat{i} + (1+6)\hat{j} + (2-3)\hat{k} = 10\hat{i} + 7\hat{j} - \hat{k}$.
$2\vec{a} - \vec{b} = 2(\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}) - (3\hat{i} + 2\hat{j} - \hat{k}) = (2-3)\hat{i} + (2-2)\hat{j} + (4+1)\hat{k} = -\hat{i} + 0\hat{j} + 5\hat{k}$.
अब,अदिश गुणन (dot product) ज्ञात करें: $[(\vec{a} + 3\vec{b}) \cdot (2\vec{a} - \vec{b})] = (10\hat{i} + 7\hat{j} - \hat{k}) \cdot (-\hat{i} + 0\hat{j} + 5\hat{k})$.
$= (10 \times -1) + (7 \times 0) + (-1 \times 5) = -10 + 0 - 5 = -15$.
$-15$ का परिमाण (magnitude) $|-15| = 15$ है।
174
MediumMCQ
दो सदिश $a \hat{i} + b \hat{j} + \hat{k}$ और $2 \hat{i} - 3 \hat{j} + 4 \hat{k}$ एक-दूसरे के लंबवत हैं। यदि $3a + 2b = 7$ है,तो $a$ और $b$ का अनुपात $\frac{x}{2}$ है। $x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
शून्य
B
$2$
C
$1$
D
$4$

Solution

(C) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (डॉट प्रोडक्ट) शून्य हो।
माना $\vec{A} = a \hat{i} + b \hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{B} = 2 \hat{i} - 3 \hat{j} + 4 \hat{k}$ है।
$\vec{A} \cdot \vec{B} = (a)(2) + (b)(-3) + (1)(4) = 0$.
$2a - 3b + 4 = 0$,जिसका अर्थ है $2a - 3b = -4$.
हमें समीकरणों का निकाय दिया गया है:
$1) 2a - 3b = -4$
$2) 3a + 2b = 7$
समीकरण $(1)$ को $2$ से और समीकरण $(2)$ को $3$ से गुणा करने पर:
$4a - 6b = -8$
$9a + 6b = 21$
इन समीकरणों को जोड़ने पर: $13a = 13$,अतः $a = 1$ प्राप्त होता है।
$a = 1$ को $3a + 2b = 7$ में रखने पर: $3(1) + 2b = 7 \implies 2b = 4 \implies b = 2$ प्राप्त होता है।
अनुपात $a/b = 1/2$ है।
हमें $a/b = x/2$ दिया गया है,इसलिए $1/2 = x/2$,जिसका अर्थ है कि $x = 1$।
175
EasyMCQ
तीन सदिश $\vec{A}, \vec{B}$ और $\vec{C}$ इस प्रकार हैं कि $\vec{A} \cdot \vec{B} = 0$ और $\vec{A} \cdot \vec{C} = 0$ है। तो $\vec{A}$ किसके समांतर है?
A
$\vec{B} \cdot \vec{C}$
B
$\vec{B} \times \vec{C}$
C
$\vec{C}$
D
$\vec{B}$

Solution

(B) 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।
चूंकि सदिश $\vec{A}$,$\vec{B}$ और $\vec{C}$ दोनों के लंबवत है,इसलिए इसे $\vec{B}$ और $\vec{C}$ के सदिश गुणनफल (cross product) की दिशा के समांतर होना चाहिए।
सदिश गुणनफल $\vec{B} \times \vec{C}$ एक ऐसा सदिश प्रदान करता है जो $\vec{B}$ और $\vec{C}$ दोनों वाले तल के लंबवत होता है।
अतः,$\vec{A}$,$\vec{B} \times \vec{C}$ के समांतर है।
176
EasyMCQ
मान लीजिए $\vec{P} = P \sin \theta \hat{i} - P \cos \theta \hat{j}$ कोई सदिश है। एक अन्य सदिश $\vec{Q}$ जो $\vec{P}$ के लंबवत है,वह क्या है?
A
$(Q \sin \theta \hat{i} + Q \cos \theta \hat{j})$
B
$(Q \cos \theta \hat{i} + Q \sin \theta \hat{j})$
C
$(Q \cos \theta \hat{i} - Q \sin \theta \hat{j})$
D
$(P \sin \theta \hat{i} + P \cos \theta \hat{j})$

Solution

(B) दिया गया सदिश $\vec{P} = P \sin \theta \hat{i} - P \cos \theta \hat{j}$ है।
दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (डॉट प्रोडक्ट) शून्य हो,अर्थात $\vec{P} \cdot \vec{Q} = 0$।
आइए विकल्प $B$ की जाँच करें: $\vec{Q} = Q \cos \theta \hat{i} + Q \sin \theta \hat{j}$।
$\vec{P} \cdot \vec{Q} = (P \sin \theta \hat{i} - P \cos \theta \hat{j}) \cdot (Q \cos \theta \hat{i} + Q \sin \theta \hat{j})$
$= (P \sin \theta)(Q \cos \theta) + (-P \cos \theta)(Q \sin \theta)$
$= PQ \sin \theta \cos \theta - PQ \sin \theta \cos \theta = 0$.
चूंकि डॉट प्रोडक्ट $0$ है,इसलिए सदिश लंबवत हैं।
177
MediumMCQ
$P$ और $Q$ दो शून्येतर सदिश हैं जो एक-दूसरे से $\theta$ कोण पर झुके हुए हैं। $P$ की दिशा में $Q$ का घटक क्या होगा?
A
$P \cdot Q$
B
$\frac{P \times Q}{P}$
C
$\frac{P \cdot Q}{P}$
D
$\hat{p} \cdot \hat{q}$

Solution

(C) मान लीजिए कि दो सदिश $P$ और $Q$ चित्र में दिखाए गए अनुसार हैं।
यहाँ,$Q_P$ सदिश $P$ की दिशा में सदिश $Q$ का घटक है।
$Q$ का $P$ पर प्रक्षेप द्वारा बने समकोण त्रिभुज से,हमें प्राप्त होता है:
$\cos \theta = \frac{Q_P}{Q}$
$\Rightarrow Q_P = Q \cos \theta$
हम जानते हैं कि दो सदिशों का अदिश गुणनफल $P \cdot Q = PQ \cos \theta$ द्वारा दिया जाता है।
इसलिए,$\cos \theta = \frac{P \cdot Q}{PQ}$।
इस मान को $Q_P$ के व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$Q_P = Q \left( \frac{P \cdot Q}{PQ} \right)$
$Q_P = \frac{P \cdot Q}{P}$
अतः,$P$ की दिशा में $Q$ का घटक $\frac{P \cdot Q}{P}$ है।
Solution diagram
178
EasyMCQ
यदि $\vec{A} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + 8\hat{k}$,$\vec{B} = -4\hat{i} + 4\hat{j} + \alpha\hat{k}$ के लंबवत है,तो $\alpha$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1/2$
B
$-1/2$
C
$11$
D
$-1$

Solution

(B) दो सदिश $\vec{A}$ और $\vec{B}$ लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) शून्य हो,अर्थात $\vec{A} \cdot \vec{B} = 0$.
दिया गया है $\vec{A} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + 8\hat{k}$ और $\vec{B} = -4\hat{i} + 4\hat{j} + \alpha\hat{k}$।
अदिश गुणनफल की गणना करने पर: $(2\hat{i} + 3\hat{j} + 8\hat{k}) \cdot (-4\hat{i} + 4\hat{j} + \alpha\hat{k}) = 0$.
$(2)(-4) + (3)(4) + (8)(\alpha) = 0$.
$-8 + 12 + 8\alpha = 0$.
$4 + 8\alpha = 0$.
$8\alpha = -4$.
$\alpha = -4/8 = -1/2$.
179
EasyMCQ
यदि दो सदिश $A$ और $B$ परस्पर लंबवत हैं,तो $A+B$ की दिशा में $A-B$ का घटक क्या होगा?
A
$|A|-|B|$
B
$\frac{|A|-|B|}{\sqrt{|A|^2+|B|^2}}$
C
$\frac{|A|^2-|B|^2}{\sqrt{|A|^2+|B|^2}}$
D
$\frac{|A|^2+|B|^2}{\sqrt{|A|^2+|B|^2}}$

Solution

(C) दिया गया है कि सदिश $A$ और $B$ परस्पर लंबवत हैं,इसलिए $A \cdot B = 0$ है।
हमें सदिश $(A+B)$ की दिशा में सदिश $(A-B)$ का घटक ज्ञात करना है।
किसी सदिश $P$ का सदिश $Q$ की दिशा में घटक ज्ञात करने का सूत्र है: $\text{Component} = \frac{P \cdot Q}{|Q|}$।
यहाँ,$P = A-B$ और $Q = A+B$ है।
सबसे पहले,$(A+B)$ का परिमाण ज्ञात करते हैं:
$|A+B| = \sqrt{(A+B) \cdot (A+B)} = \sqrt{A \cdot A + B \cdot B + 2(A \cdot B)} = \sqrt{|A|^2 + |B|^2 + 0} = \sqrt{|A|^2 + |B|^2}$।
अब,अदिश गुणनफल $(A-B) \cdot (A+B)$ ज्ञात करते हैं:
$(A-B) \cdot (A+B) = A \cdot A + A \cdot B - B \cdot A - B \cdot B = |A|^2 + 0 - 0 - |B|^2 = |A|^2 - |B|^2$।
अंत में,घटक होगा:
$\text{Component} = \frac{(A-B) \cdot (A+B)}{|A+B|} = \frac{|A|^2 - |B|^2}{\sqrt{|A|^2 + |B|^2}}$।
180
EasyMCQ
सदिश $(4 \hat{i}-3 \hat{j})$ के लंबवत सदिश है
A
$4 \hat{i}+3 \hat{j}$
B
$6 \hat{i}$
C
$3 \hat{i}+4 \hat{j}$
D
$7 \hat{k}$

Solution

(C) दो सदिश लंबवत होते हैं यदि उनका अदिश गुणनफल (dot product) $0$ के बराबर हो।
माना दिया गया सदिश $\vec{A} = 4 \hat{i} - 3 \hat{j}$ है।
हम प्रत्येक विकल्प के साथ $\vec{A}$ का अदिश गुणनफल जाँचते हैं:
विकल्प $C$ के लिए: $\vec{B} = 3 \hat{i} + 4 \hat{j}$।
$\vec{A} \cdot \vec{B} = (4 \hat{i} - 3 \hat{j}) \cdot (3 \hat{i} + 4 \hat{j}) = (4 \times 3) + (-3 \times 4) = 12 - 12 = 0$।
चूंकि अदिश गुणनफल $0$ है,इसलिए सदिश $(3 \hat{i} + 4 \hat{j})$,$(4 \hat{i} - 3 \hat{j})$ के लंबवत है।
181
EasyMCQ
यदि $\overrightarrow{F}=(4 \hat{i}-10 \hat{j}) \text{ N}$ और $\overrightarrow{r}=(-5 \hat{i}-3 \hat{j}) \text{ m}$ है,तो $(\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F})$ क्या होगा?
A
$(-20 \hat{i}+3 \hat{j}) \text{ Nm}$
B
$62 \hat{k} \text{ Nm}$
C
$10 \sqrt{13} \text{ Nm}$
D
$38 \text{ Nm}$

Solution

(B) दो सदिशों $\overrightarrow{r}$ और $\overrightarrow{F}$ का सदिश गुणनफल (cross product) सारणिक विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:
$\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ r_x & r_y & r_z \\ F_x & F_y & F_z \end{vmatrix}$
यहाँ $\overrightarrow{r} = (-5 \hat{i} - 3 \hat{j} + 0 \hat{k}) \text{ m}$ और $\overrightarrow{F} = (4 \hat{i} - 10 \hat{j} + 0 \hat{k}) \text{ N}$ दिया गया है।
मान रखने पर:
$\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -5 & -3 & 0 \\ 4 & -10 & 0 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}((-3)(0) - (0)(-10)) - \hat{j}((-5)(0) - (0)(4)) + \hat{k}((-5)(-10) - (-3)(4))$
$= \hat{i}(0) - \hat{j}(0) + \hat{k}(50 - (-12))$
$= \hat{k}(50 + 12) = 62 \hat{k} \text{ Nm}$.
182
EasyMCQ
दो सदिशों के सदिश गुणनफल के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सत्य है?
A
दो सदिशों का सदिश गुणनफल परावर्तन के अंतर्गत चिह्न बदलता है।
B
सदिश गुणनफल क्रमविनिमेय होता है।
C
दो समांतर सदिशों का सदिश गुणनफल एक शून्य सदिश होता है।
D
दो सदिशों का सदिश गुणनफल एक अदिश होता है।

Solution

(C) दो सदिशों $\overrightarrow{A}$ और $\overrightarrow{B}$ का सदिश गुणनफल $\overrightarrow{C} = \overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} = AB \sin \theta \hat{n}$ के रूप में परिभाषित होता है।
दो समांतर सदिशों के लिए,उनके बीच का कोण $\theta = 0^\circ$ होता है।
इस मान को सूत्र में रखने पर: $\overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} = AB \sin(0^\circ) \hat{n} = AB(0) \hat{n} = \vec{0}$.
अतः,दो समांतर सदिशों का सदिश गुणनफल एक शून्य सदिश होता है।
इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।
183
MediumMCQ
सदिशों $\vec{A}, \vec{B}$ और $\vec{C}$ के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा सत्य नहीं है?
A
$(\vec{A} \cdot \vec{A})(\vec{B} \cdot \vec{C})$ एक अदिश मान है।
B
$(\vec{A} \times \vec{B}) \cdot(\vec{B} \times \vec{C})$ एक अदिश मान है।
C
$(\vec{A} \times \vec{C}) \times(\vec{B} \times \vec{C})$ एक अदिश मान है।
D
$\vec{A} \times(\vec{B} \times \vec{C})$ एक सदिश मान है।

Solution

(C) दो सदिशों का डॉट गुणन (अदिश गुणन) एक अदिश परिणाम देता है,जबकि क्रॉस गुणन (सदिश गुणन) एक सदिश परिणाम देता है।
$1$. $(\vec{A} \cdot \vec{A})(\vec{B} \cdot \vec{C})$ के लिए: $(\vec{A} \cdot \vec{A})$ और $(\vec{B} \cdot \vec{C})$ दोनों अदिश हैं। दो अदिशों का गुणनफल एक अदिश होता है। यह कथन सत्य है।
$2$. $(\vec{A} \times \vec{B}) \cdot(\vec{B} \times \vec{C})$ के लिए: $(\vec{A} \times \vec{B})$ और $(\vec{B} \times \vec{C})$ दोनों सदिश हैं। दो सदिशों का डॉट गुणन एक अदिश होता है। यह कथन सत्य है।
$3$. $(\vec{A} \times \vec{C}) \times(\vec{B} \times \vec{C})$ के लिए: $(\vec{A} \times \vec{C})$ और $(\vec{B} \times \vec{C})$ दोनों सदिश हैं। दो सदिशों का क्रॉस गुणन एक सदिश होता है। इसलिए,यह कथन कि यह एक अदिश मान है,गलत है।
$4$. $\vec{A} \times(\vec{B} \times \vec{C})$ के लिए: $(\vec{B} \times \vec{C})$ एक सदिश है। $\vec{A}$ का इस सदिश के साथ क्रॉस गुणन एक अन्य सदिश परिणाम देता है। यह कथन सत्य है।
184
MediumMCQ
$5 \hat{i}+12 \hat{j}$ और $3 \hat{i}+4 \hat{j}$ के समानांतर इकाई सदिशों $\hat{n}_1$ और $\hat{n}_2$ का अदिश गुणनफल (dot product) क्या है?
A
$\frac{63}{65}$
B
$63$
C
$\frac{63}{4225}$
D
$\frac{63}{845}$

Solution

(A) मान लीजिए कि दिए गए सदिश $\vec{A} = 5 \hat{i} + 12 \hat{j}$ और $\vec{B} = 3 \hat{i} + 4 \hat{j}$ हैं।
सबसे पहले,हम इन सदिशों का परिमाण ज्ञात करते हैं:
$|\vec{A}| = \sqrt{5^2 + 12^2} = \sqrt{25 + 144} = \sqrt{169} = 13$.
$|\vec{B}| = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$.
अब,इकाई सदिश $\hat{n}_1 = \frac{\vec{A}}{|\vec{A}|} = \frac{1}{13}(5 \hat{i} + 12 \hat{j})$ और $\hat{n}_2 = \frac{\vec{B}}{|\vec{B}|} = \frac{1}{5}(3 \hat{i} + 4 \hat{j})$ हैं।
अदिश गुणनफल $\hat{n}_1 \cdot \hat{n}_2 = \left[ \frac{1}{13}(5 \hat{i} + 12 \hat{j}) \right] \cdot \left[ \frac{1}{5}(3 \hat{i} + 4 \hat{j}) \right]$ है।
$= \frac{1}{65} (5 \times 3 + 12 \times 4) = \frac{1}{65} (15 + 48) = \frac{63}{65}$.
185
MediumMCQ
दो स्थिति सदिश $\overrightarrow{r_1} = (1, 1, 1)$ और $\overrightarrow{r_2} = (1, -1, 1)$ दिए गए हैं। $\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2}$ की दिशा में इकाई सदिश ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{\hat{i}}{\sqrt{2}} - \frac{\hat{k}}{\sqrt{2}}$
B
$-\frac{\hat{i}}{\sqrt{2}} - \frac{\hat{k}}{\sqrt{2}}$
C
$\frac{\hat{i}}{\sqrt{2}} + \frac{\hat{k}}{\sqrt{2}}$
D
$-\frac{\hat{i}}{\sqrt{2}} + \frac{\hat{k}}{\sqrt{2}}$

Solution

(A) दिए गए सदिश $\overrightarrow{r_1} = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$ और $\overrightarrow{r_2} = \hat{i} - \hat{j} + \hat{k}$ हैं।
सबसे पहले,हम सारणिक विधि का उपयोग करके सदिश गुणनफल $\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2}$ की गणना करते हैं:
$\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & -1 & 1 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}(1 - (-1)) - \hat{j}(1 - 1) + \hat{k}(-1 - 1)$
$= \hat{i}(2) - \hat{j}(0) + \hat{k}(-2) = 2\hat{i} - 2\hat{k}$.
अब,इस सदिश का परिमाण $|\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2}| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-2)^2} = \sqrt{4 + 4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}$ है।
$\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2}$ की दिशा में इकाई सदिश $\hat{n} = \frac{\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2}}{|\overrightarrow{r_1} \times \overrightarrow{r_2}|} = \frac{2\hat{i} - 2\hat{k}}{2\sqrt{2}} = \frac{\hat{i}}{\sqrt{2}} - \frac{\hat{k}}{\sqrt{2}}$ होगा।
186
EasyMCQ
सदिशों $A=2 \hat{i}+4 \hat{j}+4 \hat{k}$ और $B=4 \hat{i}+2 \hat{j}-4 \hat{k}$ के बीच का कोण ज्ञात कीजिए। ($^{\circ}$ में)
A
$0$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(D) दिया गया है,$A=2 \hat{i}+4 \hat{j}+4 \hat{k}$ और $B=4 \hat{i}+2 \hat{j}-4 \hat{k}$।
मान लीजिए $A$ और $B$ के बीच का कोण $\theta$ है।
अदिश गुणन (dot product) के सूत्र का उपयोग करते हुए,$A \cdot B = |A| |B| \cos \theta$,जहाँ $|A|$ और $|B|$ क्रमशः सदिशों $A$ और $B$ के परिमाण हैं।
सबसे पहले,परिमाणों की गणना करें:
$|A| = \sqrt{2^2 + 4^2 + 4^2} = \sqrt{4 + 16 + 16} = \sqrt{36} = 6$.
$|B| = \sqrt{4^2 + 2^2 + (-4)^2} = \sqrt{16 + 4 + 16} = \sqrt{36} = 6$.
अब,अदिश गुणन की गणना करें:
$A \cdot B = (2)(4) + (4)(2) + (4)(-4) = 8 + 8 - 16 = 0$.
इन मानों को अदिश गुणन के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर:
$0 = (6)(6) \cos \theta$.
$0 = 36 \cos \theta$.
$\cos \theta = 0$.
अतः,$\theta = 90^{\circ}$।
187
DifficultMCQ
दो सदिशों के बीच का कोण ज्ञात कीजिए: $\vec{a}=3 \hat{i}+2 \hat{j}+5 \hat{k}$ और $\vec{b}=5 \hat{i}+3 \hat{j}+\hat{k}$.
A
$\cos^{-1}\left(\frac{26}{\sqrt{1330}}\right)$
B
$\sin^{-1}\left(\frac{26}{\sqrt{1330}}\right)$
C
$\cos^{-1}\left(\frac{26}{\sqrt{1335}}\right)$
D
$\tan^{-1}\left(\frac{26}{\sqrt{1330}}\right)$

Solution

(A) दो सदिशों $\vec{a}$ और $\vec{b}$ के बीच का कोण $\theta$ ज्ञात करने का सूत्र है: $\cos \theta = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| |\vec{b}|}$।
सबसे पहले,अदिश गुणनफल (dot product) की गणना करें: $\vec{a} \cdot \vec{b} = (3)(5) + (2)(3) + (5)(1) = 15 + 6 + 5 = 26$।
इसके बाद,सदिशों के परिमाण (magnitudes) ज्ञात करें:
$|\vec{a}| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 5^2} = \sqrt{9 + 4 + 25} = \sqrt{38}$।
$|\vec{b}| = \sqrt{5^2 + 3^2 + 1^2} = \sqrt{25 + 9 + 1} = \sqrt{35}$।
अब,इन मानों को सूत्र में रखें:
$\cos \theta = \frac{26}{\sqrt{38} \cdot \sqrt{35}} = \frac{26}{\sqrt{1330}}$।
अतः,$\theta = \cos^{-1}\left(\frac{26}{\sqrt{1330}}\right)$।
188
MediumMCQ
बल $\vec{F}=3 \hat{i}+4 \hat{j}-5 \hat{k}$ और विस्थापन $\vec{d}=5 \hat{i}+4 \hat{j}+3 \hat{k}$ के बीच का कोण है
A
$\cos ^{-1}(0.16)$
B
$\cos ^{-1}(0.32)$
C
$\cos ^{-1}(0.24)$
D
$\cos ^{-1}(0.64)$

Solution

(B) दो सदिशों $\vec{F}$ और $\vec{d}$ के बीच का कोण $\theta$ इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\cos \theta = \frac{\vec{F} \cdot \vec{d}}{|\vec{F}| |\vec{d}|}$
सबसे पहले,डॉट प्रोडक्ट की गणना करें: $\vec{F} \cdot \vec{d} = (3)(5) + (4)(4) + (-5)(3) = 15 + 16 - 15 = 16$
इसके बाद,परिमाण (magnitudes) ज्ञात करें: $|\vec{F}| = \sqrt{3^2 + 4^2 + (-5)^2} = \sqrt{9 + 16 + 25} = \sqrt{50}$
$|\vec{d}| = \sqrt{5^2 + 4^2 + 3^2} = \sqrt{25 + 16 + 9} = \sqrt{50}$
इन मानों को सूत्र में रखने पर: $\cos \theta = \frac{16}{\sqrt{50} \times \sqrt{50}} = \frac{16}{50}$
अतः,$\cos \theta = 0.32$,जिसका अर्थ है $\theta = \cos^{-1}(0.32)$।
189
MediumMCQ
सदिश $\vec{P} = 2 \hat{i} + 3 \hat{j}$ का सदिश $\vec{Q} = \hat{i} + \hat{j}$ की दिशा में घटक ज्ञात कीजिए।
A
$2$
B
$2 \sqrt{5}$
C
$\frac{5}{\sqrt{2}}$
D
$\frac{\sqrt{2}}{5}$

Solution

(C) एक सदिश $\vec{P}$ का दूसरे सदिश $\vec{Q}$ की दिशा में घटक प्रक्षेप सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\text{घटक} = \vec{P} \cdot \hat{Q} = \vec{P} \cdot \frac{\vec{Q}}{|\vec{Q}|}$.
यहाँ $\vec{P} = 2 \hat{i} + 3 \hat{j}$ और $\vec{Q} = \hat{i} + \hat{j}$ दिया गया है।
सबसे पहले,सदिश $\vec{Q}$ का परिमाण ज्ञात करें:
$|\vec{Q}| = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}$.
अब,अदिश गुणनफल $\vec{P} \cdot \vec{Q}$ ज्ञात करें:
$\vec{P} \cdot \vec{Q} = (2 \hat{i} + 3 \hat{j}) \cdot (\hat{i} + \hat{j}) = (2 \times 1) + (3 \times 1) = 2 + 3 = 5$.
अंत में,$\vec{Q}$ की दिशा में $\vec{P}$ का घटक है:
$\frac{\vec{P} \cdot \vec{Q}}{|\vec{Q}|} = \frac{5}{\sqrt{2}}$.
190
MediumMCQ
यदि सदिश $\vec{A}$ का सदिश $\vec{B}$ की दिशा में घटक,सदिश $\vec{B}$ के सदिश $\vec{A}$ की दिशा में घटक का दोगुना है,तो सदिश $\vec{A}$ और $\vec{B}$ के परिमाणों का अनुपात क्या है?
A
$1: 2$
B
$3: 2$
C
$2: 1$
D
$3: 1$

Solution

(C) सदिश $\vec{A}$ का $\vec{B}$ की दिशा में घटक $\frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{B}|}$ द्वारा दिया जाता है।
सदिश $\vec{B}$ का $\vec{A}$ की दिशा में घटक $\frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}|}$ द्वारा दिया जाता है।
प्रश्न के अनुसार,$\vec{A}$ का $\vec{B}$ की दिशा में घटक,$\vec{B}$ के $\vec{A}$ की दिशा में घटक का दोगुना है:
$\frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{B}|} = 2 \left( \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}|} \right)$.
मान लीजिए कि $\vec{A} \cdot \vec{B} \neq 0$,तो दोनों पक्षों को $(\vec{A} \cdot \vec{B})$ से विभाजित करने पर:
$\frac{1}{|\vec{B}|} = \frac{2}{|\vec{A}|}$.
परिमाणों का अनुपात $\frac{|\vec{A}|}{|\vec{B}|}$ ज्ञात करने के लिए पदों को व्यवस्थित करने पर:
$\frac{|\vec{A}|}{|\vec{B}|} = 2$.
अतः,अनुपात $2: 1$ है।
191
MediumMCQ
एक चींटी मूल बिंदु से चलना शुरू करती है और $x$-अक्ष के अनुदिश $10 \ cm$ और फिर $y$-अक्ष के अनुदिश $20 \ cm$ चलती है। उस बिंदु के स्थिति सदिश के साथ चींटी के विस्थापन सदिश का अदिश गुणनफल क्या होगा,जो $x$-अक्ष के साथ $45^{\circ}$ का कोण बनाता है और जिसका परिमाण $\sqrt{2} \ cm$ है?
A
$30 \ cm^2$
B
$30 \sqrt{2} \ cm^2$
C
$\frac{30}{\sqrt{2}} \ cm^2$
D
$15 \ cm^2$

Solution

(A) चींटी का विस्थापन सदिश $\vec{a}$,$x$ और $y$ अक्षों पर गति द्वारा इस प्रकार है:
$\vec{a} = 10 \hat{i} + 20 \hat{j}$
$r = \sqrt{2} \ cm$ परिमाण और $x$-अक्ष के साथ $\theta = 45^{\circ}$ कोण वाले बिंदु का स्थिति सदिश $\vec{b}$ है:
$\vec{b} = r \cos \theta \hat{i} + r \sin \theta \hat{j}$
$\vec{b} = \sqrt{2} \cos 45^{\circ} \hat{i} + \sqrt{2} \sin 45^{\circ} \hat{j}$
$\vec{b} = \sqrt{2} \left( \frac{1}{\sqrt{2}} \right) \hat{i} + \sqrt{2} \left( \frac{1}{\sqrt{2}} \right) \hat{j} = \hat{i} + \hat{j}$
अतः,अदिश गुणनफल $\vec{a} \cdot \vec{b}$ होगा:
$\vec{a} \cdot \vec{b} = (10 \hat{i} + 20 \hat{j}) \cdot (\hat{i} + \hat{j})$
$= (10 \times 1) + (20 \times 1) = 10 + 20 = 30 \ cm^2$

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?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

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

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