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Line Questions in Hindi

Class 12 Mathematics · THREE DIMENSIONAL GEOMETRY · Line

602+

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100%

With Solutions

Showing 48 of 602 questions in Hindi

101
DifficultMCQ
बिंदु $A(3, 2, 0)$,$B(5, 3, 2)$ और $C(-9, 6, -3)$ एक त्रिभुज $ABC$ के शीर्ष हैं। यदि $AD$,$\angle BAC$ का आंतरिक समद्विभाजक है जो $BC$ को $D$ पर मिलता है,तो $D$ के निर्देशांक ज्ञात कीजिए:
A
$\left( \frac{17}{16}, \frac{57}{16}, \frac{19}{8} \right)$
B
$\left( \frac{19}{8}, \frac{57}{16}, \frac{17}{16} \right)$
C
$\left( 0, 0, \frac{17}{16} \right)$
D
$\left( \frac{17}{16}, 0, 0 \right)$

Solution

(B) माना शीर्ष $A(3, 2, 0)$,$B(5, 3, 2)$ और $C(-9, 6, -3)$ हैं।
सबसे पहले,भुजाओं $AB$ और $AC$ की लंबाई ज्ञात करें:
$AB = \sqrt{(5-3)^2 + (3-2)^2 + (2-0)^2} = \sqrt{2^2 + 1^2 + 2^2} = \sqrt{9} = 3$.
$AC = \sqrt{(-9-3)^2 + (6-2)^2 + (-3-0)^2} = \sqrt{(-12)^2 + 4^2 + (-3)^2} = \sqrt{169} = 13$.
कोण समद्विभाजक प्रमेय के अनुसार,समद्विभाजक $AD$,भुजा $BC$ को $AB : AC = 3 : 13$ के अनुपात में विभाजित करता है।
विभाजन सूत्र का उपयोग करते हुए,$D$ के निर्देशांक:
$D = \left( \frac{3(-9) + 13(5)}{3+13}, \frac{3(6) + 13(3)}{3+13}, \frac{3(-3) + 13(2)}{3+13} \right)$
$D = \left( \frac{-27 + 65}{16}, \frac{18 + 39}{16}, \frac{-9 + 26}{16} \right)$
$D = \left( \frac{38}{16}, \frac{57}{16}, \frac{17}{16} \right) = \left( \frac{19}{8}, \frac{57}{16}, \frac{17}{16} \right)$.
अतः,विकल्प $B$ सही है।
102
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x - 6}{1} = \frac{y - 2}{-2} = \frac{z - 2}{2}$ और $\frac{x + 4}{3} = \frac{y}{-2} = \frac{z + 1}{-2}$ के बीच की न्यूनतम दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$108$
B
$9$
C
$27$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) दी गई रेखाएं $\vec{r_1} = (6, 2, 2) + \lambda(1, -2, 2)$ और $\vec{r_2} = (-4, 0, -1) + \mu(3, -2, -2)$ हैं।
माना $\vec{a_1} = (6, 2, 2)$,$\vec{a_2} = (-4, 0, -1)$,$\vec{b_1} = (1, -2, 2)$,और $\vec{b_2} = (3, -2, -2)$ है।
न्यूनतम दूरी का सूत्र $d = \frac{|(\vec{a_2} - \vec{a_1}) \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2})|}{ |\vec{b_1} \times \vec{b_2}| }$ है।
सबसे पहले,$\vec{a_2} - \vec{a_1} = (-10, -2, -3)$ प्राप्त करें।
इसके बाद,$\vec{b_1} \times \vec{b_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & -2 & 2 \\ 3 & -2 & -2 \end{vmatrix} = 8\hat{i} + 8\hat{j} + 4\hat{k}$ प्राप्त करें।
इसका परिमाण $|\vec{b_1} \times \vec{b_2}| = \sqrt{8^2 + 8^2 + 4^2} = 12$ है।
डॉट गुणनफल $(\vec{a_2} - \vec{a_1}) \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2}) = -108$ है।
अतः,$d = \frac{|-108|}{12} = 9$।
103
MediumMCQ
बिंदु $(2, -1, 5)$ से रेखा $\frac{x - 11}{10} = \frac{y + 2}{-4} = \frac{z + 8}{-11}$ पर डाले गए लंब की लंबाई और लंबपाद ज्ञात कीजिए।
A
$\sqrt{14}, (1, 2, -3)$
B
$\sqrt{14}, (1, -2, 3)$
C
$\sqrt{14}, (1, 2, 3)$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) माना बिंदु $P(2, -1, 5)$ है और रेखा $L: \frac{x - 11}{10} = \frac{y + 2}{-4} = \frac{z + 8}{-11} = k$ है।
रेखा पर कोई भी बिंदु $Q$,$(10k + 11, -4k - 2, -11k - 8)$ के रूप में है।
रेखा $PQ$ के दिक्-अनुपात $(10k + 11 - 2, -4k - 2 + 1, -11k - 8 - 5) = (10k + 9, -4k - 1, -11k - 13)$ हैं।
चूंकि $PQ$ रेखा $L$ पर लंब है जिसके दिक्-अनुपात $(10, -4, -11)$ हैं,इसलिए उनका अदिश गुणनफल शून्य होना चाहिए:
$10(10k + 9) - 4(-4k - 1) - 11(-11k - 13) = 0$.
$100k + 90 + 16k + 4 + 121k + 143 = 0$.
$237k + 237 = 0 \implies k = -1$.
$k = -1$ को $Q$ के निर्देशांकों में रखने पर:
$x = 10(-1) + 11 = 1$,
$y = -4(-1) - 2 = 2$,
$z = -11(-1) - 8 = 3$.
अतः,लंबपाद $(1, 2, 3)$ है।
लंब की लंबाई $PQ = \sqrt{(1 - 2)^2 + (2 - (-1))^2 + (3 - 5)^2} = \sqrt{(-1)^2 + 3^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 9 + 4} = \sqrt{14}$.
104
EasyMCQ
रेखाएँ $x = ay + b, z = cy + d$ और $x = a'y + b', z = c'y + d'$ एक-दूसरे के लंबवत हैं,यदि
A
$aa' + cc' = 1$
B
$aa' + cc' = -1$
C
$ac + a'c' = 1$
D
$ac + a'c' = -1$

Solution

(B) दी गई रेखाओं को सममित रूप में इस प्रकार लिखा जा सकता है:
पहली रेखा $x = ay + b$ और $z = cy + d$ के लिए,हमारे पास $\frac{x - b}{a} = y = \frac{z - d}{c}$ है।
अतः,पहली रेखा के दिक अनुपात $(a, 1, c)$ हैं।
दूसरी रेखा $x = a'y + b'$ और $z = c'y + d'$ के लिए,हमारे पास $\frac{x - b'}{a'} = y = \frac{z - d'}{c'}$ है।
अतः,दूसरी रेखा के दिक अनुपात $(a', 1, c')$ हैं।
दो रेखाएँ जिनके दिक अनुपात $(a_1, b_1, c_1)$ और $(a_2, b_2, c_2)$ हैं,वे परस्पर लंबवत होती हैं यदि $a_1 a_2 + b_1 b_2 + c_1 c_2 = 0$ हो।
दिक अनुपातों को प्रतिस्थापित करने पर,हमें $(a)(a') + (1)(1) + (c)(c') = 0$ प्राप्त होता है।
इसलिए,$aa' + 1 + cc' = 0$,जिसका अर्थ है कि $aa' + cc' = -1$।
105
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x + 1}{3} = \frac{y + 3}{5} = \frac{z + 5}{7}$ और $\frac{x - 2}{1} = \frac{y - 4}{3} = \frac{z - 6}{5}$ का प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात कीजिए।
A
$\left( \frac{1}{2}, \frac{1}{2}, - \frac{3}{2} \right)$
B
$\left( - \frac{1}{2}, - \frac{1}{2}, \frac{3}{2} \right)$
C
$\left( \frac{1}{2}, - \frac{1}{2}, - \frac{3}{2} \right)$
D
$\left( - \frac{1}{2}, \frac{1}{2}, \frac{3}{2} \right)$

Solution

(C) माना पहली रेखा $\frac{x + 1}{3} = \frac{y + 3}{5} = \frac{z + 5}{7} = \lambda$ है।
इस रेखा पर कोई भी बिंदु $(3\lambda - 1, 5\lambda - 3, 7\lambda - 5)$ है।
माना दूसरी रेखा $\frac{x - 2}{1} = \frac{y - 4}{3} = \frac{z - 6}{5} = \mu$ है।
इस रेखा पर कोई भी बिंदु $(\mu + 2, 3\mu + 4, 5\mu + 6)$ है।
रेखाओं के प्रतिच्छेदन के लिए,निर्देशांक समान होने चाहिए:
$3\lambda - 1 = \mu + 2 \implies 3\lambda - \mu = 3$
$5\lambda - 3 = 3\mu + 4 \implies 5\lambda - 3\mu = 7$
इन समीकरणों को हल करने पर:
पहले समीकरण को $3$ से गुणा करने पर: $9\lambda - 3\mu = 9$।
दूसरे समीकरण को इसमें से घटाने पर: $(9\lambda - 3\mu) - (5\lambda - 3\mu) = 9 - 7 \implies 4\lambda = 2 \implies \lambda = \frac{1}{2}$।
$\lambda = \frac{1}{2}$ को $3\lambda - \mu = 3$ में रखने पर:
$3(\frac{1}{2}) - \mu = 3 \implies \mu = \frac{3}{2} - 3 = -\frac{3}{2}$।
अब,$\lambda = \frac{1}{2}$ का उपयोग करके बिंदु ज्ञात करें:
$x = 3(\frac{1}{2}) - 1 = \frac{1}{2}$,
$y = 5(\frac{1}{2}) - 3 = -\frac{1}{2}$,
$z = 7(\frac{1}{2}) - 5 = -\frac{3}{2}$।
प्रतिच्छेदन बिंदु $(\frac{1}{2}, -\frac{1}{2}, -\frac{3}{2})$ है।
106
MediumMCQ
सरल रेखा $3x + 2y - z - 4 = 0$ और $4x + y - 2z + 3 = 0$ का सममित रूप क्या है?
A
$\frac{x - 2}{3} = \frac{y - 5}{2} = \frac{z}{5}$
B
$\frac{x + 2}{3} = \frac{y - 5}{-2} = \frac{z}{5}$
C
$\frac{x + 2}{3} = \frac{y - 5}{2} = \frac{z}{5}$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) दो समतलों $P_1: 3x + 2y - z - 4 = 0$ और $P_2: 4x + y - 2z + 3 = 0$ के प्रतिच्छेदन की रेखा का सममित रूप ज्ञात करने के लिए,हम पहले रेखा का दिशा सदिश $\vec{v}$ ज्ञात करते हैं,जो अभिलंबों $\vec{n_1} = (3, 2, -1)$ और $\vec{n_2} = (4, 1, -2)$ का क्रॉस गुणनफल है।
$\vec{v} = \vec{n_1} \times \vec{n_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & 2 & -1 \\ 4 & 1 & -2 \end{vmatrix} = \hat{i}(-4 + 1) - \hat{j}(-6 + 4) + \hat{k}(3 - 8) = -3\hat{i} + 2\hat{j} - 5\hat{k}$.
हम दिशा अनुपात $(3, -2, 5)$ ले सकते हैं।
अब,समतल समीकरणों में $z = 0$ रखकर रेखा पर एक बिंदु ज्ञात करें:
$3x + 2y = 4$ और $4x + y = -3$.
दूसरे समीकरण को $2$ से गुणा करने पर: $8x + 2y = -6$.
इसमें से पहले समीकरण को घटाने पर: $5x = -10 \implies x = -2$.
$x = -2$ को $4x + y = -3$ में रखने पर: $4(-2) + y = -3 \implies y = 5$.
अतः,बिंदु $(-2, 5, 0)$ है।
सममित रूप $\frac{x - x_1}{a} = \frac{y - y_1}{b} = \frac{z - z_1}{c}$ है,जो $\frac{x + 2}{3} = \frac{y - 5}{-2} = \frac{z}{5}$ देता है।
107
MediumMCQ
यदि रेखाएँ $\frac{x - 3}{2} = \frac{y + 1}{-3} = \frac{z + a}{p}$ और $\frac{x + 2}{2} = \frac{y - 4}{4} = \frac{z + 5}{2}$ परस्पर लंबवत और समतलीय हैं,तो $a + p$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{3}{5}$
B
$-\frac{2}{7}$
C
$\frac{4}{7}$
D
$-\frac{3}{5}$

Solution

(B) रेखाएँ $\frac{x - 3}{2} = \frac{y + 1}{-3} = \frac{z + a}{p}$ और $\frac{x + 2}{2} = \frac{y - 4}{4} = \frac{z + 5}{2}$ दी गई हैं।
चूँकि रेखाएँ लंबवत हैं,उनके दिशा सदिशों $(2, -3, p)$ और $(2, 4, 2)$ का अदिश गुणनफल शून्य होगा:
$(2)(2) + (-3)(4) + (p)(2) = 0$
$4 - 12 + 2p = 0 \Rightarrow 2p = 8 \Rightarrow p = 4$.
चूँकि रेखाएँ समतलीय हैं,बिंदुओं $(3, -1, -a)$ और $(-2, 4, -5)$ को जोड़ने वाले सदिश और दोनों दिशा सदिशों का सारणिक शून्य होगा:
$\left|\begin{array}{ccc} 3 - (-2) & -1 - 4 & -a - (-5) \\ 2 & -3 & p \\ 2 & 4 & 2 \end{array}\right| = 0$
$\left|\begin{array}{ccc} 5 & -5 & 5 - a \\ 2 & -3 & 4 \\ 2 & 4 & 2 \end{array}\right| = 0$
$5(-6 - 16) + 5(4 - 8) + (5 - a)(8 + 6) = 0$
$-110 - 20 + 70 - 14a = 0$
$-60 - 14a = 0 \Rightarrow a = -\frac{30}{7}$.
अतः,$a + p = -\frac{30}{7} + 4 = -\frac{2}{7}$.
108
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x - 2}{3} = \frac{y - 4}{4} = \frac{z - 5}{5}$ और $\frac{x - 1}{2} = \frac{y - 2}{3} = \frac{z - 3}{4}$ के बीच की न्यूनतम दूरी क्या है?
A
$\frac{11}{\sqrt{6}}$
B
$\frac{5}{\sqrt{6}}$
C
$\frac{1}{\sqrt{6}}$
D
$0$

Solution

(C) रेखाएं $\vec{r} = \vec{a} + \lambda \vec{p}$ और $\vec{r} = \vec{b} + \mu \vec{q}$ के रूप में दी गई हैं।
यहाँ,$\vec{a} = 2\hat{i} + 4\hat{j} + 5\hat{k}$ और $\vec{p} = 3\hat{i} + 4\hat{j} + 5\hat{k}$ है।
साथ ही,$\vec{b} = 1\hat{i} + 2\hat{j} + 3\hat{k}$ और $\vec{q} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}$ है।
न्यूनतम दूरी $SD$ का सूत्र $SD = \left| \frac{(\vec{b} - \vec{a}) \cdot (\vec{p} \times \vec{q})}{|\vec{p} \times \vec{q}|} \right|$ है।
सबसे पहले,$\vec{b} - \vec{a} = (1-2)\hat{i} + (2-4)\hat{j} + (3-5)\hat{k} = -\hat{i} - 2\hat{j} - 2\hat{k}$ ज्ञात करें।
इसके बाद,$\vec{p} \times \vec{q} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & 4 & 5 \\ 2 & 3 & 4 \end{vmatrix} = \hat{i}(16-15) - \hat{j}(12-10) + \hat{k}(9-8) = \hat{i} - 2\hat{j} + \hat{k}$ ज्ञात करें।
इसका परिमाण $|\vec{p} \times \vec{q}| = \sqrt{1^2 + (-2)^2 + 1^2} = \sqrt{6}$ है।
अदिश गुणनफल $(\vec{b} - \vec{a}) \cdot (\vec{p} \times \vec{q}) = (-1)(1) + (-2)(-2) + (-2)(1) = 1$ है।
अतः,$SD = \left| \frac{1}{\sqrt{6}} \right| = \frac{1}{\sqrt{6}}$।
109
AdvancedMCQ
रेखाओं $3x + 2y + z = 0 = x + y - 2z$ और $2x - y - z = 0 = 7x + 10y - 8z$ के बीच का कोण ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{\pi}{6}$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$\frac{\pi}{3}$
D
$0$

Solution

(B) पहली रेखा के दिक अनुपात $(l_1, m_1, n_1)$ समतलों $3x + 2y + z = 0$ और $x + y - 2z = 0$ के अभिलंबों के सदिश गुणनफल द्वारा प्राप्त होते हैं।
सदिश गुणनफल सूत्र का उपयोग करते हुए:
$l_1 = (2)(-2) - (1)(1) = -5$
$m_1 = (1)(1) - (3)(-2) = 7$
$n_1 = (3)(1) - (2)(1) = 1$
अतः,दिक अनुपात $(-5, 7, 1)$ या $(5, -7, -1)$ के समानुपाती हैं।
दूसरी रेखा के दिक अनुपात $(l_2, m_2, n_2)$ समतलों $2x - y - z = 0$ और $7x + 10y - 8z = 0$ के अभिलंबों के सदिश गुणनफल द्वारा प्राप्त होते हैं।
$l_2 = (-1)(-8) - (-1)(10) = 8 + 10 = 18$
$m_2 = (-1)(7) - (2)(-8) = -7 + 16 = 9$
$n_2 = (2)(10) - (-1)(7) = 20 + 7 = 27$
$9$ से विभाजित करने पर,हमें दिक अनुपात $(2, 1, 3)$ प्राप्त होते हैं।
माना दो रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ है। कोण का कोज्या (cosine) इस प्रकार है:
$\cos \theta = \frac{|a_1 a_2 + b_1 b_2 + c_1 c_2|}{\sqrt{a_1^2 + b_1^2 + c_1^2} \sqrt{a_2^2 + b_2^2 + c_2^2}}$
$\cos \theta = \frac{|(5)(2) + (-7)(1) + (-1)(3)|}{\sqrt{5^2 + (-7)^2 + (-1)^2} \sqrt{2^2 + 1^2 + 3^2}}$
$\cos \theta = \frac{|10 - 7 - 3|}{\sqrt{25 + 49 + 1} \sqrt{4 + 1 + 9}} = \frac{0}{\sqrt{75} \sqrt{14}} = 0$
चूंकि $\cos \theta = 0$,इसलिए कोण $\theta = \frac{\pi}{2}$ है।
110
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x - 3}{3} = \frac{y - 8}{-1} = \frac{z - 3}{1}$ और $\frac{x + 3}{-3} = \frac{y + 7}{2} = \frac{z - 6}{4}$ के बीच की न्यूनतम दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$\sqrt{30}$
B
$2\sqrt{30}$
C
$5\sqrt{30}$
D
$3\sqrt{30}$

Solution

(D) दी गई रेखाएं $L_1: \frac{x - 3}{3} = \frac{y - 8}{-1} = \frac{z - 3}{1}$ और $L_2: \frac{x + 3}{-3} = \frac{y + 7}{2} = \frac{z - 6}{4}$ हैं।
रेखाओं पर स्थित बिंदु $A(3, 8, 3)$ और $B(-3, -7, 6)$ हैं।
दिशा सदिश $\vec{b_1} = 3\hat{i} - \hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{b_2} = -3\hat{i} + 2\hat{j} + 4\hat{k}$ हैं।
क्रॉस प्रोडक्ट $\vec{b_1} \times \vec{b_2}$ की गणना करें:
$\vec{b_1} \times \vec{b_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & -1 & 1 \\ -3 & 2 & 4 \end{vmatrix} = \hat{i}(-4 - 2) - \hat{j}(12 - (-3)) + \hat{k}(6 - 3) = -6\hat{i} - 15\hat{j} + 3\hat{k}$.
सदिश $\vec{AB} = (-3 - 3)\hat{i} + (-7 - 8)\hat{j} + (6 - 3)\hat{k} = -6\hat{i} - 15\hat{j} + 3\hat{k}$.
न्यूनतम दूरी $d$ का सूत्र $d = \frac{|\vec{AB} \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2})|}{|\vec{b_1} \times \vec{b_2}|}$ है।
$\vec{AB} \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2}) = (-6)(-6) + (-15)(-15) + (3)(3) = 36 + 225 + 9 = 270$.
$|\vec{b_1} \times \vec{b_2}| = \sqrt{(-6)^2 + (-15)^2 + 3^2} = \sqrt{36 + 225 + 9} = \sqrt{270} = 3\sqrt{30}$.
$d = \frac{270}{3\sqrt{30}} = \frac{90}{\sqrt{30}} = \frac{90\sqrt{30}}{30} = 3\sqrt{30}$.
111
AdvancedMCQ
कथन-$1$: विषम रेखाओं $\frac{x+3}{-4} = \frac{y-6}{3} = \frac{z}{2}$ और $\frac{x+3}{-4} = \frac{y}{1} = \frac{z-7}{1}$ के बीच की न्यूनतम दूरी $9$ है।
कथन-$2$: दो रेखाएं विषम रेखाएं होती हैं यदि उनसे होकर गुजरने वाला कोई समतल मौजूद न हो।
A
कथन-$1$ सत्य है,कथन-$2$ सत्य है; कथन-$2$,कथन-$1$ की सही व्याख्या नहीं है
B
कथन-$1$ असत्य है,कथन-$2$ सत्य है
C
कथन-$1$ सत्य है,कथन-$2$ असत्य है
D
कथन-$1$ सत्य है,कथन-$2$ सत्य है; कथन-$2$,कथन-$1$ की सही व्याख्या है

Solution

(B) कथन-$1$ के लिए: रेखाएं $L_1: \vec{r} = (-3, 6, 0) + \lambda(-4, 3, 2)$ और $L_2: \vec{r} = (-3, 0, 7) + \mu(-4, 1, 1)$ हैं।
दो विषम रेखाओं के बीच की न्यूनतम दूरी $d = \frac{|(\vec{a}_2 - \vec{a}_1) \cdot (\vec{b}_1 \times \vec{b}_2)|}{|\vec{b}_1 \times \vec{b}_2|}$ द्वारा दी जाती है।
यहाँ,$\vec{a}_2 - \vec{a}_1 = (0, -6, 7)$ और $\vec{b}_1 \times \vec{b}_2 = (1, -4, 8)$ है।
$|\vec{b}_1 \times \vec{b}_2| = 9$ और $|(\vec{a}_2 - \vec{a}_1) \cdot (\vec{b}_1 \times \vec{b}_2)| = 80$ प्राप्त होता है।
अतः,$d = \frac{80}{9} \neq 9$. इस प्रकार,कथन-$1$ असत्य है।
कथन-$2$ के लिए: परिभाषा के अनुसार,विषम रेखाएं वे रेखाएं हैं जो न तो समानांतर हैं और न ही प्रतिच्छेद करती हैं,अर्थात वे एक ही समतल में स्थित नहीं होती हैं। इसलिए,कथन-$2$ सत्य है।
112
AdvancedMCQ
यदि $2x - y + z = 0 = y - x + 2z = mx - 2y + mz$ अंतरिक्ष में एक रेखा को दर्शाता है,तो $m$ का मान क्या है?
A
$-5$
B
$-\frac{5}{2}$
C
$5$
D
ऐसा कोई मान मौजूद नहीं है

Solution

(C) दिए गए समीकरण अंतरिक्ष में एक रेखा का प्रतिनिधित्व करते हैं,जिसका अर्थ है कि समीकरणों की प्रणाली के अनंत हल होने चाहिए।
प्रणाली इस प्रकार है:
$2x - y + z = 0$
$-x + y + 2z = 0$
$mx - 2y + mz = 0$
प्रणाली के पास एक गैर-तुच्छ हल (मूल बिंदु से गुजरने वाली रेखा) होने के लिए,गुणांक मैट्रिक्स का सारणिक शून्य होना चाहिए:
$\left|\begin{array}{ccc} 2 & -1 & 1 \\ -1 & 1 & 2 \\ m & -2 & m \end{array}\right| = 0$
पहली पंक्ति के साथ सारणिक का विस्तार करने पर:
$2(1(m) - 2(-2)) - (-1)((-1)(m) - 2(m)) + 1((-1)(-2) - 1(m)) = 0$
$2(m + 4) + 1(-m - 2m) + 1(2 - m) = 0$
$2m + 8 - 3m + 2 - m = 0$
$-2m + 10 = 0$
$2m = 10$
$m = 5$
113
MediumMCQ
मान लीजिए $A \equiv (\lambda + 2, 1 - 2\lambda, \lambda + 2)$ और $B \equiv (2k + 1, k, k + 1)$ जहाँ $\lambda, k \in \mathbb{R}$ है। तो $A$ और $B$ के बीच की न्यूनतम दूरी है -
A
$0$
B
$\frac{1}{\sqrt{35}}$
C
$\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{35}}$
D
$\frac{3}{\sqrt{35}}$

Solution

(D) बिंदु $A$ और $B$ $3D$ अंतरिक्ष में दो रेखाओं को दर्शाते हैं।
रेखा $L_1$ जो $A$ से गुजरती है उसे $\vec{r} = (2, 1, 2) + \lambda(1, -2, 1)$ के रूप में लिखा जा सकता है।
रेखा $L_2$ जो $B$ से गुजरती है उसे $\vec{r} = (1, 0, 1) + k(2, 1, 1)$ के रूप में लिखा जा सकता है।
दो विषम रेखाओं $\vec{r} = \vec{a_1} + \lambda \vec{b_1}$ और $\vec{r} = \vec{a_2} + k \vec{b_2}$ के बीच की न्यूनतम दूरी $d = \left| \frac{(\vec{a_2} - \vec{a_1}) \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2})}{|\vec{b_1} \times \vec{b_2}|} \right|$ द्वारा दी जाती है।
यहाँ,$\vec{a_2} - \vec{a_1} = (1-2, 0-1, 1-2) = (-1, -1, -1)$.
$\vec{b_1} \times \vec{b_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & -2 & 1 \\ 2 & 1 & 1 \end{vmatrix} = \hat{i}(-2-1) - \hat{j}(1-2) + \hat{k}(1+4) = -3\hat{i} + \hat{j} + 5\hat{k}$.
परिमाण $|\vec{b_1} \times \vec{b_2}| = \sqrt{(-3)^2 + 1^2 + 5^2} = \sqrt{9 + 1 + 25} = \sqrt{35}$.
न्यूनतम दूरी $d = \left| \frac{(-1, -1, -1) \cdot (-3, 1, 5)}{\sqrt{35}} \right| = \left| \frac{3 - 1 - 5}{\sqrt{35}} \right| = \left| \frac{-3}{\sqrt{35}} \right| = \frac{3}{\sqrt{35}}$.
114
AdvancedMCQ
मान लीजिए कि $A$ और $B$ रेखा $\frac{x}{1} = \frac{y}{1} = \frac{z}{-1}$ पर दो बिंदु हैं। यदि बिंदु $P(1, 1, 1)$ की बिंदुओं $A$ और $B$ से दूरी $\sqrt{3}$ है,तो $A$ और $B$ के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए:
A
$\frac{1}{\sqrt{3}}$
B
$\frac{2}{\sqrt{3}}$
C
$\sqrt{3}$
D
$2\sqrt{3}$

Solution

(B) रेखा का समीकरण $\frac{x}{1} = \frac{y}{1} = \frac{z}{-1} = \lambda$ है।
इस रेखा पर कोई भी बिंदु $A(\lambda, \lambda, -\lambda)$ के रूप का है।
दिया गया है कि दूरी $PA = \sqrt{3}$,इसलिए $PA^2 = 3$.
$(\lambda - 1)^2 + (\lambda - 1)^2 + (-\lambda - 1)^2 = 3$.
$(\lambda^2 - 2\lambda + 1) + (\lambda^2 - 2\lambda + 1) + (\lambda^2 + 2\lambda + 1) = 3$.
$3\lambda^2 - 2\lambda + 3 = 3$.
$3\lambda^2 - 2\lambda = 0$.
$\lambda(3\lambda - 2) = 0$.
अतः,$\lambda = 0$ या $\lambda = \frac{2}{3}$.
बिंदु $A(0, 0, 0)$ और $B(\frac{2}{3}, \frac{2}{3}, -\frac{2}{3})$ हैं।
दूरी $AB = \sqrt{(\frac{2}{3} - 0)^2 + (\frac{2}{3} - 0)^2 + (-\frac{2}{3} - 0)^2}$.
$AB = \sqrt{\frac{4}{9} + \frac{4}{9} + \frac{4}{9}} = \sqrt{\frac{12}{9}} = \sqrt{\frac{4}{3}} = \frac{2}{\sqrt{3}}$.
115
MediumMCQ
रेखाओं $L_1: \bar{r} = \hat{i} + \hat{j} + \lambda(\hat{i} + \hat{j} - \hat{k})$ और $L_2: \bar{r} = \hat{j} + \hat{k} + \mu(\hat{j} + 2\hat{k} - \hat{i})$ के बीच की न्यूनतम दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{\sqrt{14}}$
B
$\frac{2}{\sqrt{14}}$
C
$\frac{3}{\sqrt{14}}$
D
$\frac{4}{\sqrt{14}}$

Solution

(A) रेखाएँ $L_1: \bar{r} = \bar{a} + \lambda \bar{b}$ और $L_2: \bar{r} = \bar{c} + \mu \bar{d}$ के रूप में हैं।
यहाँ,$\bar{a} = \hat{i} + \hat{j}$,$\bar{b} = \hat{i} + \hat{j} - \hat{k}$,$\bar{c} = \hat{j} + \hat{k}$,और $\bar{d} = -\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$ है।
सबसे पहले,$\bar{a} - \bar{c} = (\hat{i} + \hat{j}) - (\hat{j} + \hat{k}) = \hat{i} - \hat{k}$ ज्ञात करें।
इसके बाद,सदिश गुणनफल $\bar{b} \times \bar{d} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & -1 \\ -1 & 1 & 2 \end{vmatrix} = 3\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$ निकालें।
इसका परिमाण $|\bar{b} \times \bar{d}| = \sqrt{3^2 + (-1)^2 + 2^2} = \sqrt{14}$ है।
न्यूनतम दूरी $D = \frac{|(\bar{a} - \bar{c}) \cdot (\bar{b} \times \bar{d})|}{|\bar{b} \times \bar{d}|}$ सूत्र का उपयोग करने पर,
$D = \frac{|(\hat{i} - \hat{k}) \cdot (3\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k})|}{\sqrt{14}} = \frac{|3 - 2|}{\sqrt{14}} = \frac{1}{\sqrt{14}}$।
116
AdvancedMCQ
$ABC$ एक त्रिभुज है जिसके शीर्ष $A(2, 3, 5)$,$B(-1, 3, 2)$ और $C(\lambda, 5, \mu)$ हैं। यदि $A$ से गुजरने वाली माध्यिका निर्देशांक अक्षों के साथ समान झुकाव पर है,तो $(\lambda^3 + \mu^3 + 5)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1130$
B
$1348$
C
$1077$
D
$676$

Solution

(B) माना $D$,$BC$ का मध्य-बिंदु है। $D$ के निर्देशांक $\left( \frac{\lambda - 1}{2}, 4, \frac{\mu + 2}{2} \right)$ हैं।
माध्यिका $AD$ के दिक्-अनुपात $\left( \frac{\lambda - 5}{2}, 1, \frac{\mu - 8}{2} \right)$ हैं।
चूंकि माध्यिका निर्देशांक अक्षों के साथ समान झुकाव पर है,इसलिए $\frac{\lambda - 5}{2} = 1 = \frac{\mu - 8}{2}$ होगा।
अतः,$\lambda = 7$ और $\mu = 10$ प्राप्त होता है।
अब,$(\lambda^3 + \mu^3 + 5) = 7^3 + 10^3 + 5 = 343 + 1000 + 5 = 1348$।
117
AdvancedMCQ
बिंदु $A$,बिंदु $(1, 0, 1)$ से $6$ इकाई की दूरी पर रेखा $\frac{x - 1}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z - 1}{1}$ पर,$-ve\ z$ दिशा में स्थित है,तो $A$ के निर्देशांक ज्ञात कीजिए।
A
$(5, 4, 3)$
B
$(-5, -4, -1)$
C
$(3, 4, 1)$
D
$(-3, -4, -1)$

Solution

(D) दी गई रेखा $\frac{x - 1}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z - 1}{1} = k$ है।
इस रेखा पर कोई भी बिंदु $(2k + 1, 2k, k + 1)$ के रूप में होता है।
इस बिंदु और $(1, 0, 1)$ के बीच की दूरी $6$ इकाई है।
दूरी सूत्र का उपयोग करने पर: $\sqrt{(2k + 1 - 1)^2 + (2k - 0)^2 + (k + 1 - 1)^2} = 6$.
$\sqrt{(2k)^2 + (2k)^2 + k^2} = 6$.
$\sqrt{4k^2 + 4k^2 + k^2} = 6$.
$\sqrt{9k^2} = 6$.
$3|k| = 6$,इसलिए $k = \pm 2$.
चूंकि बिंदु $(1, 0, 1)$ के सापेक्ष $-ve\ z$ दिशा में है,हम $z$-निर्देशांक $z = k + 1$ देखते हैं।
$k = -2$ के लिए,$z = -2 + 1 = -1$,जो $1$ से कम है।
$k = -2$ को निर्देशांकों में रखने पर: $x = 2(-2) + 1 = -3$,$y = 2(-2) = -4$,$z = -2 + 1 = -1$.
अतः,$A$ के निर्देशांक $(-3, -4, -1)$ हैं।
118
EasyMCQ
बिंदु $(2, -1, 1)$ से गुजरने वाली और $\frac{x - 3}{2} = \frac{y + 1}{7} = \frac{z - 2}{-3}$ समीकरण वाली रेखा के समानांतर रेखा का समीकरण ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{x - 2}{3} = y + 1 = \frac{z - 1}{2}$
B
$\frac{x - 2}{-3} = \frac{y + 1}{-1} = \frac{z - 1}{2}$
C
$\frac{x - 2}{2} = \frac{y + 1}{7} = \frac{z - 1}{-3}$
D
$\frac{x - 2}{2} = \frac{y + 1}{-7} = \frac{z + 1}{3}$

Solution

(C) बिंदु $(x_1, y_1, z_1)$ से गुजरने वाली और $(a, b, c)$ दिक अनुपात वाली रेखा का समीकरण $\frac{x - x_1}{a} = \frac{y - y_1}{b} = \frac{z - z_1}{c}$ होता है।
यहाँ रेखा बिंदु $(2, -1, 1)$ से गुजरती है,इसलिए $x_1 = 2, y_1 = -1, z_1 = 1$ है।
चूंकि यह रेखा दी गई रेखा $\frac{x - 3}{2} = \frac{y + 1}{7} = \frac{z - 2}{-3}$ के समानांतर है,इसलिए इसके दिक अनुपात भी $a = 2, b = 7, c = -3$ होंगे।
इन मानों को मानक समीकरण में रखने पर,हमें $\frac{x - 2}{2} = \frac{y - (-1)}{7} = \frac{z - 1}{-3}$ प्राप्त होता है,जिसे सरल करने पर $\frac{x - 2}{2} = \frac{y + 1}{7} = \frac{z - 1}{-3}$ प्राप्त होता है।
119
AdvancedMCQ
रेखा $L$ जो $\frac{x - 2}{2} = \frac{y - 1}{b} = \frac{z + 1}{c}$ द्वारा दी गई है,बिंदु $(1, 2, 3)$ से गुजरती है। एक अन्य रेखा $K$,रेखा $L$ के समानांतर है और इसका समीकरण $\frac{x + 2}{a} = \frac{y - 3}{2} = \frac{z + 4}{d}$ है। तो रेखा $L$ और $K$ के बीच की दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{\sqrt{297}}{3}$
B
$\frac{\sqrt{243}}{3}$
C
$\frac{\sqrt{272}}{9}$
D
$\frac{\sqrt{291}}{9}$

Solution

(B) रेखा $L$,$(1, 2, 3)$ से गुजरती है,इसलिए $\frac{1 - 2}{2} = \frac{2 - 1}{b} = \frac{3 + 1}{c} \Rightarrow -\frac{1}{2} = \frac{1}{b} = \frac{4}{c}$।
अतः,$b = -2$ और $c = -8$।
रेखा $L$ का दिशा सदिश $\vec{v} = (2, -2, -8)$ है।
चूंकि रेखा $K$,$L$ के समानांतर है,इसलिए इसका दिशा सदिश $(2, -2, -8)$ के समानुपाती होना चाहिए।
दिया गया है $K: \frac{x + 2}{a} = \frac{y - 3}{2} = \frac{z + 4}{d}$,इसलिए $\frac{a}{2} = \frac{2}{-2} = \frac{d}{-8} \Rightarrow \frac{a}{2} = -1 = \frac{d}{-8}$।
अतः,$a = -2$ और $d = 8$।
रेखा $L$,$P_1 = (2, 1, -1)$ से गुजरती है और इसकी दिशा $\vec{v} = (2, -2, -8)$ है।
रेखा $K$,$P_2 = (-2, 3, -4)$ से गुजरती है और इसकी दिशा $\vec{v} = (2, -2, -8)$ है।
समानांतर रेखाओं के बीच की दूरी $d = \frac{|\vec{P_1P_2} \times \vec{v}|}{|\vec{v}|}$ सूत्र द्वारा दी जाती है।
$\vec{P_1P_2} = (-2 - 2, 3 - 1, -4 - (-1)) = (-4, 2, -3)$।
$\vec{P_1P_2} \times \vec{v} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -4 & 2 & -3 \\ 2 & -2 & -8 \end{vmatrix} = \hat{i}(-16 - 6) - \hat{j}(32 + 6) + \hat{k}(8 - 4) = (-22, -38, 4)$।
$|\vec{P_1P_2} \times \vec{v}| = \sqrt{(-22)^2 + (-38)^2 + 4^2} = \sqrt{484 + 1444 + 16} = \sqrt{1944}$।
$|\vec{v}| = \sqrt{2^2 + (-2)^2 + (-8)^2} = \sqrt{4 + 4 + 64} = \sqrt{72}$।
दूरी $= \frac{\sqrt{1944}}{\sqrt{72}} = \sqrt{\frac{1944}{72}} = \sqrt{27} = 3\sqrt{3} = \sqrt{27} = \frac{\sqrt{243}}{3}$।
Solution diagram
120
MediumMCQ
बिंदु जिसका स्थिति सदिश $\vec{P} = 2\hat{i} + \hat{j} + 3\hat{k}$ है,का रेखा $\vec{r} = \hat{j} - 2\hat{k} + \lambda(\hat{i} + \hat{j} - \hat{k})$ में प्रतिबिंब का स्थिति सदिश ज्ञात कीजिए।
A
$-4\hat{i} - \hat{j} - 5\hat{k}$
B
$-4\hat{i} - 5\hat{j} - \hat{k}$
C
$-\hat{i} - 4\hat{j} - 5\hat{k}$
D
$-4\hat{i} + \hat{j} - 5\hat{k}$

Solution

(A) माना दिया गया बिंदु $P(2, 1, 3)$ है और रेखा $L: \vec{r} = (0, 1, -2) + \lambda(1, 1, -1)$ है।
रेखा पर कोई बिंदु $Q(\lambda, 1+\lambda, -2-\lambda)$ है।
सदिश $\vec{PQ} = (\lambda-2, \lambda, -5-\lambda)$ है।
चूंकि $PQ$ रेखा की दिशा $\vec{v} = (1, 1, -1)$ के लंबवत है,इसलिए उनका अदिश गुणनफल शून्य होगा:
$(\lambda-2)(1) + (\lambda)(1) + (-5-\lambda)(-1) = 0$
$\lambda - 2 + \lambda + 5 + \lambda = 0$
$3\lambda + 3 = 0 \implies \lambda = -1$.
$\lambda = -1$ को $Q$ में रखने पर,हमें लंबपाद $M(-1, 0, -1)$ प्राप्त होता है।
माना $P$ का प्रतिबिंब $P'(x, y, z)$ है। चूंकि $M$,$PP'$ का मध्य-बिंदु है:
$M = \frac{P + P'}{2} \implies (-1, 0, -1) = \frac{(2, 1, 3) + (x, y, z)}{2}$
$-2 = 2 + x \implies x = -4$
$0 = 1 + y \implies y = -1$
$-2 = 3 + z \implies z = -5$
अतः,प्रतिबिंब का स्थिति सदिश $-4\hat{i} - \hat{j} - 5\hat{k}$ है।
121
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x - 3}{2} = \frac{y + 15}{-7} = \frac{z - 9}{5}$ और $\frac{x + 1}{2} = \frac{y - 1}{1} = \frac{z - 9}{-3}$ के बीच की न्यूनतम दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$2 \sqrt{3}$
B
$4 \sqrt{3}$
C
$3 \sqrt{6}$
D
$5 \sqrt{6}$

Solution

(B) दी गई रेखाएं $L_1: \vec{r} = (3\hat{i} - 15\hat{j} + 9\hat{k}) + \lambda(2\hat{i} - 7\hat{j} + 5\hat{k})$ और $L_2: \vec{r} = (-1\hat{i} + 1\hat{j} + 9\hat{k}) + \mu(2\hat{i} + 1\hat{j} - 3\hat{k})$ हैं।
यहाँ,$\vec{a}_1 = 3\hat{i} - 15\hat{j} + 9\hat{k}$,$\vec{a}_2 = -\hat{i} + \hat{j} + 9\hat{k}$,$\vec{b}_1 = 2\hat{i} - 7\hat{j} + 5\hat{k}$,और $\vec{b}_2 = 2\hat{i} + \hat{j} - 3\hat{k}$ है।
सबसे पहले,$\vec{a}_2 - \vec{a}_1 = (-1 - 3)\hat{i} + (1 - (-15))\hat{j} + (9 - 9)\hat{k} = -4\hat{i} + 16\hat{j} + 0\hat{k}$ ज्ञात करें।
इसके बाद,सदिश गुणनफल $\vec{b}_1 \times \vec{b}_2 = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & -7 & 5 \\ 2 & 1 & -3 \end{vmatrix} = \hat{i}(21 - 5) - \hat{j}(-6 - 10) + \hat{k}(2 + 14) = 16\hat{i} + 16\hat{j} + 16\hat{k}$ ज्ञात करें।
इसका परिमाण $|\vec{b}_1 \times \vec{b}_2| = \sqrt{16^2 + 16^2 + 16^2} = 16\sqrt{3}$ है।
न्यूनतम दूरी $SD = \frac{|(\vec{a}_2 - \vec{a}_1) \cdot (\vec{b}_1 \times \vec{b}_2)|}{|\vec{b}_1 \times \vec{b}_2|} = \frac{|(-4)(16) + (16)(16) + (0)(16)|}{16\sqrt{3}} = \frac{|-64 + 256|}{16\sqrt{3}} = \frac{192}{16\sqrt{3}} = \frac{12}{\sqrt{3}} = 4\sqrt{3}$।
122
DifficultMCQ
यदि बिंदु $A(-1, 3, 2)$,$B(-4, 2, -2)$ और $C(5, 5, \lambda)$ संरेख हैं,तो $\lambda = $
A
$-10$
B
$5$
C
$-5$
D
$10$

Solution

(D) माना बिंदु $A(-1, 3, 2)$,$B(-4, 2, -2)$ और $C(5, 5, \lambda)$ हैं।
चूंकि बिंदु संरेख हैं,सदिश $\vec{AB}$ को सदिश $\vec{BC}$ के समानुपाती होना चाहिए।
$\vec{AB} = (-4 - (-1))\hat{i} + (2 - 3)\hat{j} + (-2 - 2)\hat{k} = -3\hat{i} - 1\hat{j} - 4\hat{k}$.
$\vec{BC} = (5 - (-4))\hat{i} + (5 - 2)\hat{j} + (\lambda - (-2))\hat{k} = 9\hat{i} + 3\hat{j} + (\lambda + 2)\hat{k}$.
संरेखता के लिए,घटकों का अनुपात समान होना चाहिए:
$\frac{-3}{9} = \frac{-1}{3} = \frac{-4}{\lambda + 2}$.
समानता $\frac{-1}{3} = \frac{-4}{\lambda + 2}$ से,हमें प्राप्त होता है:
$-1(\lambda + 2) = -12$.
$\lambda + 2 = 12$.
$\lambda = 10$.
123
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x - 6}{3} = \frac{y - 7}{-1} = \frac{z - 4}{1}$ और $\frac{x}{-3} = \frac{y + 9}{2} = \frac{z - 2}{4}$ के बीच की न्यूनतम दूरी की रेखा का समीकरण ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{x - 6}{2} = \frac{y - 7}{5} = \frac{z - 4}{-1}$
B
$\frac{x}{2} = \frac{y + 9}{5} = \frac{z - 2}{-1}$
C
$\frac{x + 3}{2} = \frac{y + 7}{5} = \frac{z + 6}{-1}$
D
$\frac{x - 3}{2} = \frac{y - 8}{5} = \frac{z - 3}{-1}$

Solution

(D) माना दोनों रेखाओं पर बिंदु $P(3\lambda + 6, -\lambda + 7, \lambda + 4)$ और $Q(-3\mu, 2\mu - 9, 4\mu + 2)$ हैं।
सदिश $\vec{PQ} = (-3\mu - 3\lambda - 6)\hat{i} + (2\mu + \lambda - 16)\hat{j} + (4\mu - \lambda - 2)\hat{k}$ है।
चूंकि $\vec{PQ}$ दोनों रेखाओं पर लंब है,इसलिए रेखाओं के दिशा सदिशों के साथ इसका अदिश गुणनफल शून्य होगा।
दिशा सदिश $\vec{d_1} = 3\hat{i} - \hat{j} + \hat{k}$ और $\vec{d_2} = -3\hat{i} + 2\hat{j} + 4\hat{k}$ हैं।
$\vec{PQ} \cdot \vec{d_1} = 0 \Rightarrow -7\mu - 11\lambda = 4$.
$\vec{PQ} \cdot \vec{d_2} = 0 \Rightarrow 29\mu + 7\lambda = 22$.
समीकरणों को हल करने पर,$\lambda = -1$ और $\mu = 1$ प्राप्त होता है।
इन मानों को रखने पर,$P(3, 8, 3)$ और $Q(-3, -7, 6)$ प्राप्त होते हैं।
रेखा $PQ$ के दिक अनुपात $(-6, -15, 3)$ हैं,जो सरल होकर $(2, 5, -1)$ हो जाते हैं।
बिंदु $P(3, 8, 3)$ से गुजरने वाली और $(2, 5, -1)$ दिक अनुपात वाली रेखा का समीकरण $\frac{x - 3}{2} = \frac{y - 8}{5} = \frac{z - 3}{-1}$ है।
Solution diagram
124
MediumMCQ
यदि रेखाएं $\frac{x - 1}{3} = \frac{y - 2}{-1} = \frac{z - \lambda}{2}$ और $\frac{x + 1}{-2} = \frac{y}{3\lambda} = \frac{2z - 7}{1}$ समतलीय हैं,तो $\lambda$ के मान(ओं) का योग ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{182}{36}$
B
$\frac{162}{36}$
C
$\frac{72}{36}$
D
$\frac{182}{2}$

Solution

(A) दी गई रेखाएं $L_1: \frac{x - 1}{3} = \frac{y - 2}{-1} = \frac{z - \lambda}{2}$ और $L_2: \frac{x + 1}{-2} = \frac{y}{3\lambda} = \frac{z - 7/2}{1/2}$ हैं।
दो रेखाओं के समतलीय होने के लिए,रेखाओं पर स्थित बिंदुओं को जोड़ने वाले सदिश और रेखाओं के दिशा सदिशों का सारणिक शून्य होना चाहिए:
$\left|\begin{array}{ccc} x_2 - x_1 & y_2 - y_1 & z_2 - z_1 \\ a_1 & b_1 & c_1 \\ a_2 & b_2 & c_2 \end{array}\right| = 0$
बिंदुओं $(1, 2, \lambda)$ और $(-1, 0, 7/2)$ तथा दिशा सदिशों $(3, -1, 2)$ और $(-2, 3\lambda, 1/2)$ को रखने पर:
$\left|\begin{array}{ccc} -2 & -2 & (7-2\lambda)/2 \\ 3 & -1 & 2 \\ -2 & 3\lambda & 1/2 \end{array}\right| = 0$
सारणिक का विस्तार करने पर:
$-2(-1/2 - 6\lambda) + 2(3/2 + 4) + \frac{7-2\lambda}{2}(9\lambda - 2) = 0$
$1 + 12\lambda + 11 + \frac{63\lambda - 14 - 18\lambda^2 + 4\lambda}{2} = 0$
$24 + 24\lambda - 18\lambda^2 + 67\lambda - 14 = 0$
$18\lambda^2 - 91\lambda - 10 = 0$
$\lambda$ के मानों का योग = $-(-91)/18 = 91/18 = 182/36$.
125
DifficultMCQ
उन रेखाओं के बीच का कोण ज्ञात कीजिए जिनकी दिक्-कोसाइन (direction cosines) समीकरणों $l + 3m + 5n = 0$ और $5lm - 2mn + 6nl = 0$ द्वारा दी गई हैं।
A
$\cos^{-1}\left(\frac{1}{8}\right)$
B
$\cos^{-1}\left(\frac{1}{6}\right)$
C
$\cos^{-1}\left(\frac{1}{3}\right)$
D
$\cos^{-1}\left(\frac{1}{4}\right)$

Solution

(B) दिए गए समीकरण हैं:
$l + 3m + 5n = 0$ ....$(1)$
$5lm - 2mn + 6nl = 0$ ....$(2)$
समीकरण $(1)$ से,$l = -3m - 5n$ प्राप्त होता है।
$l$ का मान समीकरण $(2)$ में रखने पर:
$5(-3m - 5n)m - 2mn + 6n(-3m - 5n) = 0$
$-15m^2 - 25mn - 2mn - 18mn - 30n^2 = 0$
$-15m^2 - 45mn - 30n^2 = 0$
$-15$ से विभाजित करने पर:
$m^2 + 3mn + 2n^2 = 0$
$(m + n)(m + 2n) = 0$
अतः,$m = -n$ या $m = -2n$ है।
स्थिति $1$: यदि $m = -n$,तो $l = -3(-n) - 5n = 3n - 5n = -2n$। दिक्-अनुपात $(-2n, -n, n)$ हैं,जिन्हें $(-2, -1, 1)$ के रूप में लिखा जा सकता है।
स्थिति $2$: यदि $m = -2n$,तो $l = -3(-2n) - 5n = 6n - 5n = n$। दिक्-अनुपात $(n, -2n, n)$ हैं,जिन्हें $(1, -2, 1)$ के रूप में लिखा जा सकता है।
माना दिक्-अनुपात $\vec{a} = (-2, -1, 1)$ और $\vec{b} = (1, -2, 1)$ हैं।
रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ इस प्रकार है:
$\cos \theta = \frac{|\vec{a} \cdot \vec{b}|}{|\vec{a}| |\vec{b}|} = \frac{|(-2)(1) + (-1)(-2) + (1)(1)|}{\sqrt{(-2)^2 + (-1)^2 + 1^2} \sqrt{1^2 + (-2)^2 + 1^2}}$
$\cos \theta = \frac{|-2 + 2 + 1|}{\sqrt{6} \sqrt{6}} = \frac{1}{6}$
अतः,$\theta = \cos^{-1}\left(\frac{1}{6}\right)$।
126
MediumMCQ
यदि रेखाओं $\frac{x}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z}{1}$ और $\frac{5 - x}{- 2} = \frac{7y - 14}{p} = \frac{z - 3}{4}$ के बीच का कोण $\cos^{-1} \left( \frac{2}{3} \right)$ है,तो $p$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$-\frac{7}{4}$
B
$\frac{2}{7}$
C
$-\frac{4}{7}$
D
$\frac{7}{2}$

Solution

(D) पहली रेखा $\frac{x}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z}{1}$ के दिक अनुपात $\vec{v_1} = (2, 2, 1)$ हैं।
दूसरी रेखा $\frac{-(x - 5)}{-2} = \frac{7(y - 2)}{p} = \frac{z - 3}{4}$ है,जिसे $\frac{x - 5}{2} = \frac{y - 2}{p/7} = \frac{z - 3}{4}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
अतः दूसरी रेखा के दिक अनुपात $\vec{v_2} = (2, p/7, 4)$ हैं।
दो रेखाओं के बीच का कोण $\theta$ के लिए $\cos \theta = \frac{|\vec{v_1} \cdot \vec{v_2}|}{|\vec{v_1}| |\vec{v_2}|}$ सूत्र का उपयोग करने पर।
दिया गया है $\cos \theta = \frac{2}{3}$,इसलिए $\frac{2}{3} = \frac{|2(2) + 2(p/7) + 1(4)|}{\sqrt{2^2 + 2^2 + 1^2} \sqrt{2^2 + (p/7)^2 + 4^2}}$.
$\frac{2}{3} = \frac{|8 + 2p/7|}{3 \sqrt{4 + p^2/49 + 16}} = \frac{|8 + 2p/7|}{3 \sqrt{20 + p^2/49}}$.
हर से $3$ को हटाने पर,$\frac{2}{1} = \frac{|8 + 2p/7|}{\sqrt{20 + p^2/49}}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $4 = \frac{(8 + 2p/7)^2}{20 + p^2/49} = \frac{64 + 32p/7 + 4p^2/49}{20 + p^2/49}$.
$80 + 4p^2/49 = 64 + 32p/7 + 4p^2/49$.
$80 = 64 + 32p/7 \Rightarrow 16 = 32p/7 \Rightarrow p = \frac{16 \times 7}{32} = \frac{7}{2}$.
127
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x}{2} = \frac{y}{2} = \frac{z}{1}$ और $\frac{x + 2}{- 1} = \frac{y - 4}{8} = \frac{z - 5}{4}$ के बीच की न्यूनतम दूरी किस अंतराल में स्थित है?
A
$(3, 4]$
B
$(2, 3]$
C
$[1, 2)$
D
$[0, 1)$

Solution

(B) दो रेखाओं $\frac{x-x_1}{a_1} = \frac{y-y_1}{b_1} = \frac{z-z_1}{c_1}$ और $\frac{x-x_2}{a_2} = \frac{y-y_2}{b_2} = \frac{z-z_2}{c_2}$ के बीच की न्यूनतम दूरी $d$ का सूत्र है:
$d = \frac{|(x_2-x_1, y_2-y_1, z_2-z_1) \cdot (a_1, b_1, c_1) \times (a_2, b_2, c_2)|}{|(a_1, b_1, c_1) \times (a_2, b_2, c_2)|}$
दी गई रेखाओं के लिए,$(x_1, y_1, z_1) = (0, 0, 0)$ और $(a_1, b_1, c_1) = (2, 2, 1)$ है।
दूसरी रेखा के लिए,$(x_2, y_2, z_2) = (-2, 4, 5)$ और $(a_2, b_2, c_2) = (-1, 8, 4)$ है।
सदिश गुणनफल $(a_1, b_1, c_1) \times (a_2, b_2, c_2) = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & 2 & 1 \\ -1 & 8 & 4 \end{vmatrix} = \hat{i}(8-8) - \hat{j}(8+1) + \hat{k}(16+2) = (0, -9, 18)$ है।
इसका परिमाण $\sqrt{0^2 + (-9)^2 + 18^2} = \sqrt{81 + 324} = \sqrt{405} = 9\sqrt{5}$ है।
अदिश त्रिक गुणनफल $\begin{vmatrix} -2 & 4 & 5 \\ 2 & 2 & 1 \\ -1 & 8 & 4 \end{vmatrix} = -2(8-8) - 4(8+1) + 5(16+2) = 0 - 36 + 90 = 54$ है।
अतः,$d = \frac{|54|}{9\sqrt{5}} = \frac{6}{\sqrt{5}} = \frac{6 \times 2.236}{5} \approx 2.68$ है।
चूंकि $2.68 \in (2, 3]$,सही विकल्प $B$ है।
128
DifficultMCQ
रेखाओं $\frac{x}{1} = \frac{y}{-1} = \frac{z}{1}$ और $\frac{x - 1}{0} = \frac{y + 1}{-2} = \frac{z}{1}$ के बीच की न्यूनतम दूरी की रेखा का समीकरण है
A
$\frac{x}{1} = \frac{y}{-1} = \frac{z}{-2}$
B
$\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 1}{-1} = \frac{z}{-2}$
C
$\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 1}{-1} = \frac{z}{1}$
D
$\frac{x}{-2} = \frac{y}{1} = \frac{z}{2}$

Solution

(B) माना दो रेखाएँ $L_1: \frac{x}{1} = \frac{y}{-1} = \frac{z}{1} = r_1$ और $L_2: \frac{x - 1}{0} = \frac{y + 1}{-2} = \frac{z}{1} = r_2$ हैं।
$L_1$ पर कोई बिंदु $P(r_1, -r_1, r_1)$ है और $L_2$ पर कोई बिंदु $Q(1, -2r_2 - 1, r_2)$ है।
रेखा $PQ$ के दिक अनुपात $(1 - r_1, -2r_2 - 1 + r_1, r_2 - r_1)$ हैं।
चूंकि $PQ$ न्यूनतम दूरी की रेखा है,यह $L_1$ (दिशा $\vec{v_1} = \langle 1, -1, 1 \rangle$) और $L_2$ (दिशा $\vec{v_2} = \langle 0, -2, 1 \rangle$) दोनों के लंबवत है।
$1$) $(1 - r_1)(1) + (-2r_2 - 1 + r_1)(-1) + (r_2 - r_1)(1) = 0 \Rightarrow -3r_1 + 3r_2 + 2 = 0$.
$2$) $(1 - r_1)(0) + (-2r_2 - 1 + r_1)(-2) + (r_2 - r_1)(1) = 0 \Rightarrow -3r_1 + 5r_2 + 2 = 0$.
समीकरणों को घटाने पर: $2r_2 = 0 \Rightarrow r_2 = 0$.
अतः $-3r_1 + 2 = 0 \Rightarrow r_1 = 2/3$.
बिंदु $P(2/3, -2/3, 2/3)$ और $Q(1, -1, 0)$ हैं।
$PQ$ के दिक अनुपात $(1/3, -1/3, -2/3)$ हैं,जो $(1, -1, -2)$ के समानुपाती हैं।
रेखा $Q(1, -1, 0)$ से गुजरती है,इसलिए समीकरण $\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 1}{-1} = \frac{z}{-2}$ है।
Solution diagram
129
MediumMCQ
यदि रेखाएँ $\frac{x + 1}{2} = \frac{y - 1}{1} = \frac{z + 1}{3}$ और $\frac{x + 2}{2} = \frac{y - k}{3} = \frac{z}{4}$ समतलीय हैं,तो $k$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{11}{2}$
B
$-\frac{11}{2}$
C
$\frac{9}{2}$
D
$-\frac{9}{2}$

Solution

(A) दो रेखाएँ $\frac{x-x_1}{a_1} = \frac{y-y_1}{b_1} = \frac{z-z_1}{c_1}$ और $\frac{x-x_2}{a_2} = \frac{y-y_2}{b_2} = \frac{z-z_2}{c_2}$ समतलीय होती हैं यदि $\begin{vmatrix} x_2-x_1 & y_2-y_1 & z_2-z_1 \\ a_1 & b_1 & c_1 \\ a_2 & b_2 & c_2 \end{vmatrix} = 0$ हो।
यहाँ,$(x_1, y_1, z_1) = (-1, 1, -1)$ और $(x_2, y_2, z_2) = (-2, k, 0)$ है।
दिक् अनुपात $(a_1, b_1, c_1) = (2, 1, 3)$ और $(a_2, b_2, c_2) = (2, 3, 4)$ हैं।
इन मानों को सारणिक में रखने पर:
$\begin{vmatrix} -2 - (-1) & k - 1 & 0 - (-1) \\ 2 & 1 & 3 \\ 2 & 3 & 4 \end{vmatrix} = 0$
$\Rightarrow \begin{vmatrix} -1 & k - 1 & 1 \\ 2 & 1 & 3 \\ 2 & 3 & 4 \end{vmatrix} = 0$
प्रथम पंक्ति के अनुदिश विस्तार करने पर:
$-1(4 - 9) - (k - 1)(8 - 6) + 1(6 - 2) = 0$
$-1(-5) - (k - 1)(2) + 4 = 0$
$5 - 2k + 2 + 4 = 0$
$11 - 2k = 0$
$2k = 11$
$k = \frac{11}{2}$.
130
DifficultMCQ
यदि अंतरिक्ष में दो रेखाएं $L_1$ और $L_2$ को $L_1 = \{ x = \sqrt{\lambda} y + (\sqrt{\lambda} - 1), z = (\sqrt{\lambda} - 1)y + \sqrt{\lambda} \}$ और $L_2 = \{ x = \sqrt{\mu} y + (1 - \sqrt{\mu}), z = (1 - \sqrt{\mu})y + \sqrt{\mu} \}$ द्वारा परिभाषित किया गया है,तो $L_1$,$L_2$ के लंबवत है,सभी गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्याओं $\lambda$ और $\mu$ के लिए,ताकि:
A
$\sqrt{\lambda} + \sqrt{\mu} = 1$
B
$\lambda \neq \mu$
C
$\lambda + \mu = 0$
D
$\lambda = \mu$

Solution

(D) रेखा $L_1$ के लिए,हमारे पास $x = \sqrt{\lambda} y + (\sqrt{\lambda} - 1)$ और $z = (\sqrt{\lambda} - 1)y + \sqrt{\lambda}$ है।
इन्हें सममित रूप में लिखने पर,हमें $\frac{x - (\sqrt{\lambda} - 1)}{\sqrt{\lambda}} = y = \frac{z - \sqrt{\lambda}}{\sqrt{\lambda} - 1}$ प्राप्त होता है।
$L_1$ का दिशा सदिश $\vec{v_1} = (\sqrt{\lambda}, 1, \sqrt{\lambda} - 1)$ है।
इसी प्रकार,रेखा $L_2$ के लिए,हमारे पास $x = \sqrt{\mu} y + (1 - \sqrt{\mu})$ और $z = (1 - \sqrt{\mu})y + \sqrt{\mu}$ है।
इन्हें सममित रूप में लिखने पर,हमें $\frac{x - (1 - \sqrt{\mu})}{\sqrt{\mu}} = y = \frac{z - \sqrt{\mu}}{1 - \sqrt{\mu}}$ प्राप्त होता है।
$L_2$ का दिशा सदिश $\vec{v_2} = (\sqrt{\mu}, 1, 1 - \sqrt{\mu})$ है।
चूंकि $L_1 \perp L_2$,उनके दिशा सदिशों का डॉट गुणनफल शून्य होना चाहिए: $\vec{v_1} \cdot \vec{v_2} = 0$.
$(\sqrt{\lambda})(\sqrt{\mu}) + (1)(1) + (\sqrt{\lambda} - 1)(1 - \sqrt{\mu}) = 0$.
$\sqrt{\lambda\mu} + 1 + (\sqrt{\lambda} - \sqrt{\lambda\mu} - 1 + \sqrt{\mu}) = 0$.
$\sqrt{\lambda} + \sqrt{\mu} = 0$.
चूंकि $\lambda, \mu \geq 0$,इसका अर्थ है कि $\sqrt{\lambda} = 0$ और $\sqrt{\mu} = 0$,जिसका अर्थ है $\lambda = 0$ और $\mu = 0$। अतः,$\lambda = \mu$.
131
DifficultMCQ
बिंदु $(1, 0, 0)$ से रेखा $\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 1}{-3} = \frac{z + 10}{8}$ पर डाले गए लंब के पाद (foot of the perpendicular) के निर्देशांक हैं
A
$(2, -3, 8)$
B
$(1, -1, -10)$
C
$(5, -8, -4)$
D
$(3, -4, -2)$

Solution

(D) माना दी गई रेखा $\frac{x - 1}{2} = \frac{y + 1}{-3} = \frac{z + 10}{8} = k$ है।
रेखा पर स्थित कोई भी बिंदु $L = (2k + 1, -3k - 1, 8k - 10)$ के रूप में है।
माना $P = (1, 0, 0)$ है। रेखा $PL$ के दिक्-अनुपात $(2k + 1 - 1, -3k - 1 - 0, 8k - 10 - 0) = (2k, -3k - 1, 8k - 10)$ हैं।
चूंकि $PL$ दी गई रेखा (जिसके दिक्-अनुपात $(2, -3, 8)$ हैं) पर लंब है,इसलिए उनके दिक्-अनुपातों का अदिश गुणनफल शून्य होगा:
$2(2k) - 3(-3k - 1) + 8(8k - 10) = 0$.
$4k + 9k + 3 + 64k - 80 = 0$.
$77k - 77 = 0$,जिससे $k = 1$ प्राप्त होता है।
$k = 1$ को $L$ के निर्देशांकों में रखने पर:
$L = (2(1) + 1, -3(1) - 1, 8(1) - 10) = (3, -4, -2)$.
132
DifficultMCQ
कथन $1:$ रेखाओं $\frac{x}{2} = \frac{y}{-1} = \frac{z}{2}$ और $\frac{x-1}{4} = \frac{y-1}{-2} = \frac{z-1}{4}$ के बीच की न्यूनतम दूरी $\sqrt{2}$ है।
कथन $2:$ दो समांतर रेखाओं के बीच की न्यूनतम दूरी एक रेखा पर स्थित किसी बिंदु से दूसरी रेखा पर डाला गया लंबवत है।
A
कथन $1$ सत्य है,कथन $2$ असत्य है।
B
कथन $1$ सत्य है,कथन $2$ सत्य है,कथन $2$ कथन $1$ की सही व्याख्या है।
C
कथन $1$ असत्य है,कथन $2$ सत्य है।
D
कथन $1$ सत्य है,कथन $2$ सत्य है,कथन $2$ कथन $1$ की सही व्याख्या नहीं है।

Solution

(B) दी गई रेखाएं $L_1: \frac{x}{2} = \frac{y}{-1} = \frac{z}{2}$ और $L_2: \frac{x-1}{4} = \frac{y-1}{-2} = \frac{z-1}{4}$ हैं।
दोनों रेखाओं का दिशा सदिश $\vec{b} = 2\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$ समान है,इसलिए वे समांतर हैं।
दो समांतर रेखाओं $\vec{r} = \vec{a}_1 + \lambda\vec{b}$ और $\vec{r} = \vec{a}_2 + \mu\vec{b}$ के बीच की न्यूनतम दूरी का सूत्र $d = \frac{|(\vec{a}_2 - \vec{a}_1) \times \vec{b}|}{|\vec{b}|}$ है।
यहाँ,$\vec{a}_1 = 0\hat{i} + 0\hat{j} + 0\hat{k}$ और $\vec{a}_2 = 1\hat{i} + 1\hat{j} + 1\hat{k}$ है।
अतः,$\vec{a}_2 - \vec{a}_1 = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$.
$(\vec{a}_2 - \vec{a}_1) \times \vec{b} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & 1 \\ 2 & -1 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(2 - (-1)) - \hat{j}(2 - 2) + \hat{k}(-1 - 2) = 3\hat{i} + 0\hat{j} - 3\hat{k}$.
इसका परिमाण $|3\hat{i} - 3\hat{k}| = \sqrt{3^2 + (-3)^2} = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}$ है।
$\vec{b}$ का परिमाण $|2\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}| = \sqrt{2^2 + (-1)^2 + 2^2} = \sqrt{9} = 3$ है।
इसलिए,$d = \frac{3\sqrt{2}}{3} = \sqrt{2}$.
चूंकि गणना की गई दूरी $\sqrt{2}$ है,इसलिए कथन $1$ सत्य है।
कथन $2$ समांतर रेखाओं के बीच की न्यूनतम दूरी की मानक परिभाषा है,जो कि सत्य है।
चूंकि कथन $2$ उस विधि को प्रदान करता है जिसका उपयोग कथन $1$ में दूरी की गणना के लिए किया गया है,इसलिए यह सही व्याख्या है।
133
DifficultMCQ
बिंदु $-\hat{i} + 2\hat{j} + 6\hat{k}$ की उस सरल रेखा से दूरी ज्ञात कीजिए जो बिंदु $2\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k}$ से होकर गुजरती है और सदिश $6\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k}$ के समांतर है।
A
$9$
B
$8$
C
$7$
D
$10$

Solution

(C) माना कि दिया गया बिंदु $P(-1, 2, 6)$ है और रेखा $L$ बिंदु $A(2, 3, -4)$ से होकर गुजरती है जिसकी दिशा सदिश $\vec{v} = 6\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k}$ है।
सदिश $\vec{AP} = (-1-2)\hat{i} + (2-3)\hat{j} + (6-(-4))\hat{k} = -3\hat{i} - \hat{j} + 10\hat{k}$ है।
बिंदु $P$ की रेखा से दूरी $d = \frac{|\vec{AP} \times \vec{v}|}{|\vec{v}|}$ द्वारा दी जाती है।
सबसे पहले,क्रॉस प्रोडक्ट $\vec{AP} \times \vec{v}$ की गणना करें:
$\vec{AP} \times \vec{v} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -3 & -1 & 10 \\ 6 & 3 & -4 \end{vmatrix} = \hat{i}(4 - 30) - \hat{j}(12 - 60) + \hat{k}(-9 + 6) = -26\hat{i} + 48\hat{j} - 3\hat{k}$ है।
इसका परिमाण $|\vec{AP} \times \vec{v}| = \sqrt{(-26)^2 + 48^2 + (-3)^2} = \sqrt{676 + 2304 + 9} = \sqrt{2989}$ है।
सदिश $\vec{v}$ का परिमाण $|\vec{v}| = \sqrt{6^2 + 3^2 + (-4)^2} = \sqrt{36 + 9 + 16} = \sqrt{61}$ है।
अतः,$d = \sqrt{\frac{2989}{61}} = \sqrt{49} = 7$।
134
EasyMCQ
यदि रेखाएँ $x = ay + b, z = cy + d$ और $x = a'z + b', y = c'z + d'$ परस्पर लंब हैं,तो
A
$cc' + a + a' = 0$
B
$aa' + c + c' = 0$
C
$ab' + bc' + 1 = 0$
D
$bb' + cc' + 1 = 0$

Solution

(B) पहली रेखा $x = ay + b$ और $z = cy + d$ द्वारा दी गई है।
इसे सममित रूप में $\frac{x - b}{a} = \frac{y}{1} = \frac{z - d}{c}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
इस रेखा के दिक अनुपात $(a, 1, c)$ हैं।
दूसरी रेखा $x = a'z + b'$ और $y = c'z + d'$ द्वारा दी गई है।
इसे सममित रूप में $\frac{x - b'}{a'} = \frac{y - d'}{c'} = \frac{z}{1}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
इस रेखा के दिक अनुपात $(a', c', 1)$ हैं।
चूंकि दोनों रेखाएँ परस्पर लंब हैं,इसलिए उनके दिक अनुपातों का अदिश गुणनफल शून्य होना चाहिए:
$(a)(a') + (1)(c') + (c)(1) = 0$.
अतः,$aa' + c' + c = 0$.
135
DifficultMCQ
दो रेखाएँ $\frac{x - 3}{1} = \frac{y + 1}{3} = \frac{z - 6}{-1}$ और $\frac{x + 5}{7} = \frac{y - 2}{-6} = \frac{z - 3}{4}$ बिंदु $R$ पर प्रतिच्छेद करती हैं। $xy$-समतल में $R$ का प्रतिबिंब क्या होगा?
A
$(2, -4, -7)$
B
$(2, 4, 7)$
C
$(2, -4, 7)$
D
$(-2, 4, 7)$

Solution

(A) माना कि दोनों रेखाओं पर स्थित बिंदु $P_1 = (\lambda + 3, 3\lambda - 1, -\lambda + 6)$ और $P_2 = (7\alpha - 5, -6\alpha + 2, 4\alpha + 3)$ हैं।
रेखाओं के बिंदु $R$ पर प्रतिच्छेद करने के लिए,हम निर्देशांकों की तुलना करते हैं:
$\lambda + 3 = 7\alpha - 5 \Rightarrow \lambda - 7\alpha = -8$ (समीकरण $1$)
$3\lambda - 1 = -6\alpha + 2 \Rightarrow 3\lambda + 6\alpha = 3 \Rightarrow \lambda + 2\alpha = 1$ (समीकरण $2$)
समीकरण $2$ में से समीकरण $1$ घटाने पर $9\alpha = 9$ प्राप्त होता है,अतः $\alpha = 1$ है।
$\alpha = 1$ को समीकरण $2$ में रखने पर,$\lambda + 2(1) = 1$ प्राप्त होता है,अतः $\lambda = -1$ है।
$\lambda = -1$ को पहली रेखा के समीकरण में रखने पर,$R = (-1 + 3, 3(-1) - 1, -(-1) + 6) = (2, -4, 7)$ प्राप्त होता है।
$xy$-समतल में किसी बिंदु $(x, y, z)$ का प्रतिबिंब $(x, y, -z)$ होता है।
अतः,$xy$-समतल में $R(2, -4, 7)$ का प्रतिबिंब $(2, -4, -7)$ है।
136
DifficultMCQ
बिंदु $P(2, -1, 4)$ से रेखा $\frac{x + 3}{10} = \frac{y - 2}{-7} = \frac{z}{1}$ पर डाले गए लंब की लंबाई है
A
$2$ से अधिक लेकिन $3$ से कम
B
$2$ से कम
C
$4$ से अधिक
D
$3$ से अधिक लेकिन $4$ से कम

Solution

(D) माना दी गई रेखा $\frac{x + 3}{10} = \frac{y - 2}{-7} = \frac{z}{1} = \lambda$ है।
रेखा पर कोई बिंदु $M$ $(10\lambda - 3, -7\lambda + 2, \lambda)$ के रूप में है।
सदिश $\vec{PM} = (10\lambda - 3 - 2, -7\lambda + 2 - (-1), \lambda - 4) = (10\lambda - 5, -7\lambda + 3, \lambda - 4)$ है।
चूंकि $\vec{PM}$ रेखा $(10, -7, 1)$ के दिक अनुपात के लंबवत है,इसलिए:
$10(10\lambda - 5) - 7(-7\lambda + 3) + 1(\lambda - 4) = 0$
$100\lambda - 50 + 49\lambda - 21 + \lambda - 4 = 0$
$150\lambda - 75 = 0 \Rightarrow \lambda = \frac{1}{2}$।
$M$ के निर्देशांक $(2, -1.5, 0.5)$ प्राप्त होते हैं।
लंब की लंबाई $PM = \sqrt{(2-2)^2 + (-1.5 - (-1))^2 + (0.5 - 4)^2}$
$= \sqrt{0^2 + (-0.5)^2 + (-3.5)^2} = \sqrt{0.25 + 12.25} = \sqrt{12.5} = \sqrt{\frac{25}{2}} = \frac{5}{\sqrt{2}}$।
चूंकि $\sqrt{2} \approx 1.414$,इसलिए $\frac{5}{1.414} \approx 3.535$।
यह मान $3$ से अधिक और $4$ से कम है।
Solution diagram
137
DifficultMCQ
यदि एक बिंदु $R(4, y, z)$,बिंदुओं $P(2, -3, 4)$ और $Q(8, 0, 10)$ को जोड़ने वाले रेखाखंड पर स्थित है,तो मूल बिंदु से $R$ की दूरी क्या है?
A
$\sqrt{53}$
B
$6$
C
$2\sqrt{14}$
D
$2\sqrt{21}$

Solution

(C) $P(2, -3, 4)$ और $Q(8, 0, 10)$ से गुजरने वाली रेखा का समीकरण $\frac{x-2}{8-2} = \frac{y-(-3)}{0-(-3)} = \frac{z-4}{10-4}$ है।
इसे सरल करने पर $\frac{x-2}{6} = \frac{y+3}{3} = \frac{z-4}{6}$ प्राप्त होता है।
चूंकि बिंदु $R(4, y, z)$ इस रेखा पर स्थित है,हम $x=4$ को समीकरण में रखते हैं:
$\frac{4-2}{6} = \frac{y+3}{3} = \frac{z-4}{6}$.
$\frac{2}{6} = \frac{1}{3} = \frac{y+3}{3} = \frac{z-4}{6}$.
$\frac{1}{3} = \frac{y+3}{3}$ से $y+3 = 1$ मिलता है,अतः $y = -2$ है।
$\frac{1}{3} = \frac{z-4}{6}$ से $z-4 = 2$ मिलता है,अतः $z = 6$ है।
इस प्रकार,$R$ के निर्देशांक $(4, -2, 6)$ हैं।
मूल बिंदु $(0, 0, 0)$ से $R(4, -2, 6)$ की दूरी $\sqrt{4^2 + (-2)^2 + 6^2} = \sqrt{16 + 4 + 36} = \sqrt{56} = 2\sqrt{14}$ है।
138
DifficultMCQ
$\Delta ABC$ के शीर्ष $B$ और $C$ रेखा $\frac{x + 2}{3} = \frac{y - 1}{0} = \frac{z}{4}$ पर स्थित हैं,इस प्रकार कि $BC = 5 \text{ इकाई}$ है। यदि शीर्ष $A$ $(1, -1, 2)$ है,तो इस त्रिभुज का क्षेत्रफल ($\text{वर्ग इकाई}$ में) ज्ञात कीजिए:
A
$2\sqrt{34}$
B
$\sqrt{34}$
C
$6$
D
$5\sqrt{17}$

Solution

(B) माना रेखा $L: \frac{x + 2}{3} = \frac{y - 1}{0} = \frac{z}{4} = \lambda$ है। इस रेखा पर कोई भी बिंदु $P(3\lambda - 2, 1, 4\lambda)$ है।
माना $D$,$A(1, -1, 2)$ से रेखा $L$ पर लंब का पाद है। चूँकि $D$,$L$ पर स्थित है,$D = (3\lambda - 2, 1, 4\lambda)$।
रेखा $L$ का दिशा सदिश $\vec{v} = 3\hat{i} + 0\hat{j} + 4\hat{k}$ है।
सदिश $\vec{AD} = (3\lambda - 2 - 1)\hat{i} + (1 - (-1))\hat{j} + (4\lambda - 2)\hat{k} = (3\lambda - 3)\hat{i} + 2\hat{j} + (4\lambda - 2)\hat{k}$ है।
चूँकि $\vec{AD} \perp \vec{v}$,उनका अदिश गुणनफल शून्य होगा:
$3(3\lambda - 3) + 0(2) + 4(4\lambda - 2) = 0$
$9\lambda - 9 + 16\lambda - 8 = 0$
$25\lambda = 17 \implies \lambda = \frac{17}{25}$।
$\lambda$ का मान $\vec{AD}$ में रखने पर:
$\vec{AD} = (3(\frac{17}{25}) - 3)\hat{i} + 2\hat{j} + (4(\frac{17}{25}) - 2)\hat{k} = -\frac{24}{25}\hat{i} + 2\hat{j} + \frac{18}{25}\hat{k}$।
शीर्षलंब $AD$ की लंबाई $= |\vec{AD}| = \sqrt{(-\frac{24}{25})^2 + 2^2 + (\frac{18}{25})^2} = \sqrt{\frac{576}{625} + 4 + \frac{324}{625}} = \sqrt{\frac{136}{25}} = \frac{2\sqrt{34}}{5}$।
$\Delta ABC$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊँचाई} = \frac{1}{2} \times 5 \times \frac{2\sqrt{34}}{5} = \sqrt{34}$।
Solution diagram
139
MediumMCQ
यदि बिंदु $P(\beta, 0, \beta) \, (\beta \neq 0)$ से रेखा $\frac{x}{1} = \frac{y - 1}{0} = \frac{z + 1}{-1}$ पर डाले गए लंब की लंबाई $\sqrt{\frac{3}{2}}$ है,तो $\beta$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$-1$
C
$2$
D
$-2$

Solution

(B) माना रेखा $\frac{x}{1} = \frac{y - 1}{0} = \frac{z + 1}{-1} = \lambda$ है।
रेखा पर कोई बिंदु $C$ $(\lambda, 1, -\lambda - 1)$ के रूप में है।
दिया गया बिंदु $P(\beta, 0, \beta)$ है।
रेखा का दिशा सदिश $\vec{v} = (1, 0, -1)$ है।
सदिश $\vec{PC} = (\lambda - \beta, 1 - 0, -\lambda - 1 - \beta) = (\lambda - \beta, 1, -\lambda - \beta - 1)$ है।
चूंकि $PC$ रेखा पर लंब है,इसलिए $\vec{PC} \cdot \vec{v} = 0$:
$(\lambda - \beta)(1) + (1)(0) + (-\lambda - \beta - 1)(-1) = 0$
$\lambda - \beta + \lambda + \beta + 1 = 0$
$2\lambda + 1 = 0 \implies \lambda = -\frac{1}{2}$.
अतः,बिंदु $C$ $(-\frac{1}{2}, 1, -\frac{1}{2})$ है।
लंब $PC$ की लंबाई $\sqrt{(\beta - (-\frac{1}{2}))^2 + (0 - 1)^2 + (\beta - (-\frac{1}{2}))^2} = \sqrt{\frac{3}{2}}$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $(\beta + \frac{1}{2})^2 + 1 + (\beta + \frac{1}{2})^2 = \frac{3}{2}$.
$2(\beta + \frac{1}{2})^2 = \frac{3}{2} - 1 = \frac{1}{2}$.
$(\beta + \frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$.
$\beta + \frac{1}{2} = \pm \frac{1}{2}$.
स्थिति $1$: $\beta + \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \implies \beta = 0$ (अस्वीकार्य,क्योंकि $\beta \neq 0$).
स्थिति $2$: $\beta + \frac{1}{2} = -\frac{1}{2} \implies \beta = -1$.
अतः,$\beta = -1$.
Solution diagram
140
EasyMCQ
बिंदु जिसका स्थिति सदिश $-\hat{i} + 2\hat{j} + 6\hat{k}$ है,की बिंदु $(2, 3, -4)$ से गुजरने वाली और सदिश $6\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k}$ के समांतर रेखा से दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$7$
B
$4\sqrt{3}$
C
$2\sqrt{13}$
D
$6$

Solution

(A) माना दिया गया बिंदु $P(-1, 2, 6)$ है और रेखा पर स्थित बिंदु $A(2, 3, -4)$ है। सदिश $\vec{AP}$ इस प्रकार है:
$\vec{AP} = (-1 - 2)\hat{i} + (2 - 3)\hat{j} + (6 - (-4))\hat{k} = -3\hat{i} - \hat{j} + 10\hat{k}$.
रेखा सदिश $\vec{b} = 6\hat{i} + 3\hat{j} - 4\hat{k}$ के समांतर है।
बिंदु $P$ की रेखा से लंबवत दूरी $d$ का सूत्र:
$d = \frac{|\vec{AP} \times \vec{b}|}{|\vec{b}|}$.
सबसे पहले,सदिश गुणनफल $\vec{AP} \times \vec{b}$ ज्ञात करें:
$\vec{AP} \times \vec{b} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -3 & -1 & 10 \\ 6 & 3 & -4 \end{vmatrix} = \hat{i}(4 - 30) - \hat{j}(12 - 60) + \hat{k}(-9 - (-6)) = -26\hat{i} + 48\hat{j} - 3\hat{k}$.
अब,इसका परिमाण $|\vec{AP} \times \vec{b}| = \sqrt{(-26)^2 + 48^2 + (-3)^2} = \sqrt{676 + 2304 + 9} = \sqrt{2989}$.
सदिश $\vec{b}$ का परिमाण $|\vec{b}| = \sqrt{6^2 + 3^2 + (-4)^2} = \sqrt{36 + 9 + 16} = \sqrt{61}$.
अतः,$d = \sqrt{\frac{2989}{61}} = \sqrt{49} = 7$.
Solution diagram
141
DifficultMCQ
यदि बिंदु $A(1, 0, 3)$ से $B(\alpha, 7, 1)$ से गुजरने वाली रेखा पर खींचे गए लंब का पाद $P\left(\frac{5}{3}, \frac{7}{3}, \frac{17}{3}\right)$ है,तो $\alpha$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$3.5$
B
$4$
C
$4.5$
D
$5$

Solution

(B) माना $A = (1, 0, 3)$,$B = (\alpha, 7, 1)$,और $P = \left(\frac{5}{3}, \frac{7}{3}, \frac{17}{3}\right)$ है।
चूँकि $P$,$A$ से रेखा पर खींचे गए लंब का पाद है,इसलिए सदिश $\vec{AP}$,सदिश $\vec{BP}$ के लंबवत होना चाहिए।
सबसे पहले,$\vec{AP}$ के दिक अनुपात ज्ञात करें:
$\vec{AP} = \left(\frac{5}{3} - 1, \frac{7}{3} - 0, \frac{17}{3} - 3\right) = \left(\frac{2}{3}, \frac{7}{3}, \frac{8}{3}\right)$.
इसके बाद,$\vec{BP}$ के दिक अनुपात ज्ञात करें:
$\vec{BP} = \left(\frac{5}{3} - \alpha, \frac{7}{3} - 7, \frac{17}{3} - 1\right) = \left(\frac{5}{3} - \alpha, -\frac{14}{3}, \frac{14}{3}\right)$.
चूँकि $\vec{AP} \perp \vec{BP}$,इसलिए उनका अदिश गुणनफल शून्य होगा:
$\vec{AP} \cdot \vec{BP} = 0$
$\left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{5}{3} - \alpha\right) + \left(\frac{7}{3}\right)\left(-\frac{14}{3}\right) + \left(\frac{8}{3}\right)\left(\frac{14}{3}\right) = 0$
$\frac{2}{3} \left(\frac{5}{3} - \alpha\right) - \frac{98}{9} + \frac{112}{9} = 0$
$\frac{2}{3} \left(\frac{5}{3} - \alpha\right) + \frac{14}{9} = 0$
$9$ से गुणा करने पर:
$6 \left(\frac{5}{3} - \alpha\right) + 14 = 0$
$10 - 6\alpha + 14 = 0$
$24 = 6\alpha$
$\alpha = 4$.
Solution diagram
142
MediumMCQ
रेखाओं $\frac{x-3}{3}=\frac{y-8}{-1}=\frac{z-3}{1}$ और $\frac{x+3}{-3}=\frac{y+7}{2}=\frac{z-6}{4}$ के बीच की न्यूनतम दूरी ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{7}{2} \sqrt{30}$
B
$3\sqrt{30}$
C
$3$
D
$2 \sqrt{30}$

Solution

(B) रेखाएं $\vec{r_1} = (3, 8, 3) + \lambda(3, -1, 1)$ और $\vec{r_2} = (-3, -7, 6) + \mu(-3, 2, 4)$ द्वारा दी गई हैं।
माना $\vec{a_1} = (3, 8, 3)$,$\vec{a_2} = (-3, -7, 6)$,$\vec{b_1} = (3, -1, 1)$,और $\vec{b_2} = (-3, 2, 4)$ है।
न्यूनतम दूरी $d$ का सूत्र $d = \frac{|(\vec{a_2} - \vec{a_1}) \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2})|}{ |\vec{b_1} \times \vec{b_2}| }$ है।
सबसे पहले,$\vec{a_2} - \vec{a_1} = (-6, -15, 3)$ है।
इसके बाद,$\vec{b_1} \times \vec{b_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 3 & -1 & 1 \\ -3 & 2 & 4 \end{vmatrix} = -6\hat{i} - 15\hat{j} + 3\hat{k}$ है।
इसका परिमाण $|\vec{b_1} \times \vec{b_2}| = \sqrt{36 + 225 + 9} = \sqrt{270} = 3\sqrt{30}$ है।
अदिश गुणनफल $(\vec{a_2} - \vec{a_1}) \cdot (\vec{b_1} \times \vec{b_2}) = 36 + 225 + 9 = 270$ है।
अतः,$d = \frac{270}{\sqrt{270}} = \sqrt{270} = 3\sqrt{30}$।
143
Medium
दर्शाइए कि बिंदु $A(1, 2, 7)$,$B(2, 6, 3)$ और $C(3, 10, -1)$ संरेख हैं।

Solution

दिए गए बिंदु $A(1, 2, 7)$,$B(2, 6, 3)$ और $C(3, 10, -1)$ हैं।
सबसे पहले,हम सदिश $\overrightarrow{AB}$,$\overrightarrow{BC}$ और $\overrightarrow{AC}$ ज्ञात करते हैं:
$\overrightarrow{AB} = (2-1)\hat{i} + (6-2)\hat{j} + (3-7)\hat{k} = \hat{i} + 4\hat{j} - 4\hat{k}$
$\overrightarrow{BC} = (3-2)\hat{i} + (10-6)\hat{j} + (-1-3)\hat{k} = \hat{i} + 4\hat{j} - 4\hat{k}$
$\overrightarrow{AC} = (3-1)\hat{i} + (10-2)\hat{j} + (-1-7)\hat{k} = 2\hat{i} + 8\hat{j} - 8\hat{k}$
अब,इन सदिशों के परिमाण (magnitudes) ज्ञात करते हैं:
$|\overrightarrow{AB}| = \sqrt{1^2 + 4^2 + (-4)^2} = \sqrt{1 + 16 + 16} = \sqrt{33}$
$|\overrightarrow{BC}| = \sqrt{1^2 + 4^2 + (-4)^2} = \sqrt{1 + 16 + 16} = \sqrt{33}$
$|\overrightarrow{AC}| = \sqrt{2^2 + 8^2 + (-8)^2} = \sqrt{4 + 64 + 64} = \sqrt{132} = 2\sqrt{33}$
चूंकि $|\overrightarrow{AC}| = |\overrightarrow{AB}| + |\overrightarrow{BC}|$ (अर्थात $2\sqrt{33} = \sqrt{33} + \sqrt{33}$),इसलिए बिंदु $A$,$B$ और $C$ संरेख हैं।
144
Easy
सिद्ध कीजिए कि बिंदु $A(2, 3, -4)$,$B(1, -2, 3)$ और $C(3, 8, -11)$ संरेख हैं।

Solution

(N/A) $A(2, 3, -4)$ और $B(1, -2, 3)$ को जोड़ने वाली रेखा के दिक्-अनुपात $(x_2 - x_1, y_2 - y_1, z_2 - z_1)$ द्वारा दिए जाते हैं।
$a_1 = 1 - 2 = -1$
$b_1 = -2 - 3 = -5$
$c_1 = 3 - (-4) = 7$
अतः,$AB$ के दिक्-अनुपात $(-1, -5, 7)$ हैं।
$B(1, -2, 3)$ और $C(3, 8, -11)$ को जोड़ने वाली रेखा के दिक्-अनुपात:
$a_2 = 3 - 1 = 2$
$b_2 = 8 - (-2) = 10$
$c_2 = -11 - 3 = -14$
अतः,$BC$ के दिक्-अनुपात $(2, 10, -14)$ हैं।
हम देखते हैं कि $BC$ के दिक्-अनुपात $AB$ के दिक्-अनुपातों के $-2$ गुना हैं:
$(2, 10, -14) = -2 \times (-1, -5, 7)$.
चूंकि दिक्-अनुपात समानुपाती हैं,इसलिए रेखाएं $AB$ और $BC$ समांतर हैं।
बिंदु $B$ दोनों रेखाखंडों $AB$ और $BC$ में उभयनिष्ठ है,इसलिए बिंदु $A, B$ और $C$ एक ही सीधी रेखा पर स्थित हैं।
अतः,बिंदु $A, B$ और $C$ संरेख हैं।
145
Medium
दर्शाइए कि बिंदु $(2,3,4), (-1,-2,1)$ और $(5,8,7)$ संरेख हैं।

Solution

(N/A) माना कि दिए गए बिंदु $A(2,3,4), B(-1,-2,1)$ और $C(5,8,7)$ हैं।
रेखाखंड $AB$ के दिक अनुपात $(x_2 - x_1, y_2 - y_1, z_2 - z_1)$ द्वारा दिए जाते हैं।
$AB$ के दिक अनुपात $= (-1 - 2, -2 - 3, 1 - 4) = (-3, -5, -3).$
$BC$ के दिक अनुपात $= (5 - (-1), 8 - (-2), 7 - 1) = (6, 10, 6).$
हम देखते हैं कि $BC$ के दिक अनुपात $AB$ के दिक अनुपातों के $-2$ गुना हैं:
$(6, 10, 6) = -2 \times (-3, -5, -3).$
चूंकि दिक अनुपात समानुपाती हैं,इसलिए रेखाएं $AB$ और $BC$ समांतर हैं।
चूंकि बिंदु $B$ रेखा $AB$ और $BC$ दोनों में उभयनिष्ठ है,इसलिए बिंदु $A, B$ और $C$ एक ही रेखा पर स्थित हैं।
अतः,बिंदु $(2,3,4), (-1,-2,1)$ और $(5,8,7)$ संरेख हैं।
146
Easy
बिंदु $(5, 2, -4)$ से गुजरने वाली और सदिश $3 \hat{i} + 2 \hat{j} - 8 \hat{k}$ के समांतर रेखा का सदिश और कार्तीय समीकरण ज्ञात कीजिए।

Solution

(A) दिए गए बिंदु का स्थिति सदिश $\vec{a} = 5 \hat{i} + 2 \hat{j} - 4 \hat{k}$ है।
रेखा का दिशा सदिश $\vec{b} = 3 \hat{i} + 2 \hat{j} - 8 \hat{k}$ है।
बिंदु $\vec{a}$ से गुजरने वाली और सदिश $\vec{b}$ के समांतर रेखा का सदिश समीकरण $\vec{r} = \vec{a} + \lambda \vec{b}$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,सदिश समीकरण $\vec{r} = (5 \hat{i} + 2 \hat{j} - 4 \hat{k}) + \lambda (3 \hat{i} + 2 \hat{j} - 8 \hat{k})$ प्राप्त होता है।
कार्तीय समीकरण के लिए,मान लीजिए $\vec{r} = x \hat{i} + y \hat{j} + z \hat{k}$ है।
अतः $x \hat{i} + y \hat{j} + z \hat{k} = (5 + 3 \lambda) \hat{i} + (2 + 2 \lambda) \hat{j} + (-4 - 8 \lambda) \hat{k}$।
घटकों की तुलना करने पर,हमें $x = 5 + 3 \lambda$,$y = 2 + 2 \lambda$,और $z = -4 - 8 \lambda$ प्राप्त होता है।
$\lambda$ के लिए हल करने पर,हमें $\lambda = \frac{x - 5}{3} = \frac{y - 2}{2} = \frac{z + 4}{-8}$ प्राप्त होता है।
अतः,कार्तीय समीकरण $\frac{x - 5}{3} = \frac{y - 2}{2} = \frac{z + 4}{-8}$ है।
147
EasyMCQ
बिंदुओं $(-1, 0, 2)$ और $(3, 4, 6)$ से होकर जाने वाली रेखा का सदिश समीकरण ज्ञात कीजिए।
A
$\vec{r} = -\hat{i} + 2\hat{k} + \lambda(4\hat{i} + 4\hat{j} + 4\hat{k})$
B
$\vec{r} = -\hat{i} + 2\hat{k} + \lambda(2\hat{i} + 2\hat{j} + 2\hat{k})$
C
$\vec{r} = 3\hat{i} + 4\hat{j} + 6\hat{k} + \lambda(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k})$
D
$\vec{r} = -\hat{i} + 2\hat{k} + \lambda(4\hat{i} + 2\hat{j} + 4\hat{k})$

Solution

(A) माना $\vec{a}$ और $\vec{b}$ बिंदुओं $A(-1, 0, 2)$ और $B(3, 4, 6)$ के स्थिति सदिश हैं।
अतः,$\vec{a} = -\hat{i} + 2\hat{k}$ और $\vec{b} = 3\hat{i} + 4\hat{j} + 6\hat{k}$.
रेखा का दिशा सदिश $\vec{b} - \vec{a} = (3 - (-1))\hat{i} + (4 - 0)\hat{j} + (6 - 2)\hat{k} = 4\hat{i} + 4\hat{j} + 4\hat{k}$ द्वारा प्राप्त होता है।
दो बिंदुओं $\vec{a}$ और $\vec{b}$ से होकर जाने वाली रेखा का सदिश समीकरण $\vec{r} = \vec{a} + \lambda(\vec{b} - \vec{a})$ होता है।
मान रखने पर,हमें $\vec{r} = -\hat{i} + 2\hat{k} + \lambda(4\hat{i} + 4\hat{j} + 4\hat{k})$ प्राप्त होता है।
148
EasyMCQ
एक रेखा का कार्तीय समीकरण $\frac{x+3}{2}=\frac{y-5}{4}=\frac{z+6}{2}$ है। रेखा के लिए सदिश समीकरण ज्ञात कीजिए।
A
$\vec{r}=(-3 \hat{i}+5 \hat{j}-6 \hat{k})+\lambda(2 \hat{i}+4 \hat{j}+2 \hat{k})$
B
$\vec{r}=(3 \hat{i}-5 \hat{j}+6 \hat{k})+\lambda(2 \hat{i}+4 \hat{j}+2 \hat{k})$
C
$\vec{r}=(-3 \hat{i}+5 \hat{j}-6 \hat{k})+\lambda(3 \hat{i}-5 \hat{j}+6 \hat{k})$
D
$\vec{r}=(2 \hat{i}+4 \hat{j}+2 \hat{k})+\lambda(-3 \hat{i}+5 \hat{j}-6 \hat{k})$

Solution

(A) दिए गए कार्तीय समीकरण $\frac{x+3}{2}=\frac{y-5}{4}=\frac{z+6}{2}$ की तुलना मानक रूप $\frac{x-x_{1}}{a}=\frac{y-y_{1}}{b}=\frac{z-z_{1}}{c}$ से करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$x_{1}=-3, y_{1}=5, z_{1}=-6$ और $a=2, b=4, c=2$.
अतः,रेखा बिंदु $A(-3, 5, -6)$ से गुजरती है और सदिश $\vec{b} = 2\hat{i} + 4\hat{j} + 2\hat{k}$ के समांतर है।
बिंदु का स्थिति सदिश $\vec{a} = -3\hat{i} + 5\hat{j} - 6\hat{k}$ है।
बिंदु $\vec{a}$ से गुजरने वाली और सदिश $\vec{b}$ के समांतर रेखा का सदिश समीकरण $\vec{r} = \vec{a} + \lambda\vec{b}$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,हमें $\vec{r} = (-3\hat{i} + 5\hat{j} - 6\hat{k}) + \lambda(2\hat{i} + 4\hat{j} + 2\hat{k})$ प्राप्त होता है।

THREE DIMENSIONAL GEOMETRY — Line · Frequently Asked Questions

1Are these THREE DIMENSIONAL GEOMETRY 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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