Gujarati

Plane Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · THREE DIMENSIONAL GEOMETRY · Plane

559+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 559 questions in Gujarati

251
AdvancedMCQ
એક સમતલ $P$ એ બે રેખાઓને સમાંતર છે જેના દિકગુણોત્તર $-2, 1, -3$ અને $-1, 2, -2$ છે અને તે બિંદુ $(2, 2, -2)$ માંથી પસાર થાય છે. ધારો કે $P$ યામ અક્ષોને બિંદુઓ $A, B, C$ માં છેદે છે જે અંતઃખંડો $\alpha, \beta, \gamma$ બનાવે છે. જો $V$ એ ચતુષ્ફલક $OABC$ નું ઘનફળ હોય,જ્યાં $O$ ઉગમબિંદુ છે અને $p = \alpha + \beta + \gamma$ હોય,તો ક્રમયુક્ત જોડ $(V, p)$ બરાબર છે.
A
$(48, -13)$
B
$(24, -13)$
C
$(48, 11)$
D
$(24, -5)$

Solution

(B) સમતલ $P$ નો અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ એ બે રેખાઓના દિકગુણોત્તરોનો સદિશ ગુણાકાર છે:
$\vec{n} = (-2, 1, -3) \times (-1, 2, -2) = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -2 & 1 & -3 \\ -1 & 2 & -2 \end{vmatrix} = 4\hat{i} - \hat{j} - 3\hat{k}$.
બિંદુ $(2, 2, -2)$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ સદિશ $(4, -1, -3)$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ:
$4(x - 2) - 1(y - 2) - 3(z + 2) = 0$
$4x - y - 3z = 12$.
અંતઃખંડો મેળવવા માટે,$12$ વડે ભાગતા:
$\frac{x}{3} + \frac{y}{-12} + \frac{z}{-4} = 1$.
આમ,$\alpha = 3, \beta = -12, \gamma = -4$.
$p = \alpha + \beta + \gamma = 3 - 12 - 4 = -13$.
ચતુષ્ફલક $OABC$ નું ઘનફળ $V = \frac{1}{6} |\alpha \beta \gamma| = \frac{1}{6} |3 \times (-12) \times (-4)| = 24$.
તેથી,ક્રમયુક્ત જોડ $(V, p) = (24, -13)$ છે.
252
EasyMCQ
બિંદુ $(7, -3, -4)$ નું બિંદુઓ $(2, -3, 1)$,$(-1, 1, -2)$ અને $(3, -4, 2)$ માંથી પસાર થતા સમતલથી અંતર શોધો:
A
$4$
B
$5$
C
$5 \sqrt{2}$
D
$4 \sqrt{2}$

Solution

(C) ત્રણ બિંદુઓ $(x_1, y_1, z_1)$,$(x_2, y_2, z_2)$ અને $(x_3, y_3, z_3)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ નિશ્ચાયક દ્વારા નીચે મુજબ મળે છે:
$\left|\begin{array}{ccc} x-x_1 & y-y_1 & z-z_1 \\ x_2-x_1 & y_2-y_1 & z_2-z_1 \\ x_3-x_1 & y_3-y_1 & z_3-z_1 \end{array}\right| = 0$
બિંદુઓ $(2, -3, 1)$,$(-1, 1, -2)$ અને $(3, -4, 2)$ મૂકતા:
$\left|\begin{array}{ccc} x-2 & y+3 & z-1 \\ -3 & 4 & -3 \\ 1 & -1 & 1 \end{array}\right| = 0$
નિશ્ચાયકનું વિસ્તરણ કરતા:
$(x-2)(4 - 3) - (y+3)(-3 + 3) + (z-1)(3 - 4) = 0$
$(x-2)(1) - (y+3)(0) + (z-1)(-1) = 0$
$x - 2 - z + 1 = 0$
$x - z - 1 = 0$
બિંદુ $(x_0, y_0, z_0)$ નું સમતલ $Ax + By + Cz + D = 0$ થી અંતર $d = \frac{|Ax_0 + By_0 + Cz_0 + D|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}$ છે.
બિંદુ $(7, -3, -4)$ અને સમતલ $x - z - 1 = 0$ માટે:
$d = \frac{|7 - (-4) - 1|}{\sqrt{1^2 + 0^2 + (-1)^2}} = \frac{|7 + 4 - 1|}{\sqrt{2}} = \frac{10}{\sqrt{2}} = 5 \sqrt{2}$.
253
DifficultMCQ
પ્રથમ અષ્ટમાંશમાં રહેલો સદિશ $\overrightarrow{V}$ એ $x$-અક્ષ સાથે $60^{\circ}$,$y$-અક્ષ સાથે $45^{\circ}$ અને $z$-અક્ષ સાથે લઘુકોણ બનાવે છે. જો $(\sqrt{2}, -1, 1)$ અને $(a, b, c)$ બિંદુઓમાંથી પસાર થતું સમતલ $\overrightarrow{V}$ ને લંબ હોય,તો:
A
$\sqrt{2} a + b + c = 1$
B
$a + b + \sqrt{2} c = 1$
C
$a + \sqrt{2} b + c = 1$
D
$\sqrt{2} a - b + c = 1$

Solution

(C) ધારો કે એકમ સદિશ $\hat{v} = \cos 60^{\circ} \hat{i} + \cos 45^{\circ} \hat{j} + \cos \gamma \hat{k}$ છે.
$\cos^2 \alpha + \cos^2 \beta + \cos^2 \gamma = 1$ હોવાથી,$\cos^2 60^{\circ} + \cos^2 45^{\circ} + \cos^2 \gamma = 1$ મળે.
$\Rightarrow \frac{1}{4} + \frac{1}{2} + \cos^2 \gamma = 1$.
$\Rightarrow \cos^2 \gamma = 1 - \frac{3}{4} = \frac{1}{4}$.
$\gamma$ લઘુકોણ હોવાથી,$\cos \gamma = \frac{1}{2}$ મળે.
આમ,સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \frac{1}{2} \hat{i} + \frac{1}{\sqrt{2}} \hat{j} + \frac{1}{2} \hat{k}$ છે.
$(\sqrt{2}, -1, 1)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ $\frac{1}{2}(x - \sqrt{2}) + \frac{1}{\sqrt{2}}(y + 1) + \frac{1}{2}(z - 1) = 0$ થાય.
$2$ વડે ગુણતા,$(x - \sqrt{2}) + \sqrt{2}(y + 1) + (z - 1) = 0$ મળે.
$\Rightarrow x - \sqrt{2} + \sqrt{2} y + \sqrt{2} + z - 1 = 0$.
$\Rightarrow x + \sqrt{2} y + z = 1$.
બિંદુ $(a, b, c)$ સમતલ પર હોવાથી,$a + \sqrt{2} b + c = 1$ મળે.
254
MediumMCQ
ધારો કે $P$ એ $(1, -1, -5)$ બિંદુમાંથી પસાર થતું અને $(4, 1, -3)$ તથા $(2, 4, 3)$ બિંદુઓને જોડતી રેખાને લંબ સમતલ છે. તો બિંદુ $(3, -2, 2)$ થી $P$ નું અંતર શોધો.
A
$6$
B
$4$
C
$5$
D
$7$

Solution

(C) $(4, 1, -3)$ અને $(2, 4, 3)$ ને જોડતી રેખાનો દિશા સદિશ $\vec{n} = (2-4, 4-1, 3-(-3)) = (-2, 3, 6)$ છે.
સમતલ $P$ આ રેખાને લંબ હોવાથી,સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = (-2, 3, 6)$ થશે.
$(1, -1, -5)$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ $\vec{n} = (-2, 3, 6)$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ:
$-2(x - 1) + 3(y + 1) + 6(z + 5) = 0$
$-2x + 2 + 3y + 3 + 6z + 30 = 0$
$-2x + 3y + 6z + 35 = 0$ અથવા $2x - 3y - 6z = 35$.
બિંદુ $(3, -2, 2)$ થી સમતલ $2x - 3y - 6z - 35 = 0$ નું અંતર $d = \frac{|ax_0 + by_0 + cz_0 + d|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
$d = \frac{|2(3) - 3(-2) - 6(2) - 35|}{\sqrt{2^2 + (-3)^2 + (-6)^2}}$
$d = \frac{|6 + 6 - 12 - 35|}{\sqrt{4 + 9 + 36}}$
$d = \frac{|-35|}{\sqrt{49}} = \frac{35}{7} = 5$.
255
DifficultMCQ
ઉગમબિંદુ $O$ થી સમતલ $P$ પરના લંબપાદના યામ $(2, a, 4)$ છે,જ્યાં $a \in N$. આ સમતલ યામ અક્ષોને $A, B, C$ બિંદુઓમાં છેદે છે. જો ચતુષ્ફલક $OABC$ નું ઘનફળ $144 \text{ unit}^3$ હોય,તો નીચેનામાંથી કયું બિંદુ સમતલ $P$ પર નથી?
A
$(2, 2, 4)$
B
$(0, 4, 4)$
C
$(3, 0, 4)$
D
$(0, 6, 3)$

Solution

(C) ધારો કે સમતલ $P$ નું સમીકરણ $2x + ay + 4z = k$ છે. ઉગમબિંદુ $(0, 0, 0)$ થી સમતલ પરના લંબપાદના યામ $(2, a, 4)$ હોવાથી,સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = 2\hat{i} + a\hat{j} + 4\hat{k}$ છે.
સમતલનું સમીકરણ $2(x - 2) + a(y - a) + 4(z - 4) = 0$ થાય,જેનું સાદું રૂપ $2x + ay + 4z = 20 + a^2$ મળે છે.
અંતઃખંડો $A = (\frac{20 + a^2}{2}, 0, 0)$,$B = (0, \frac{20 + a^2}{a}, 0)$,અને $C = (0, 0, \frac{20 + a^2}{4})$ છે.
ચતુષ્ફલક $OABC$ નું ઘનફળ $V = \frac{1}{6} |x_A y_B z_C| = \frac{1}{6} \cdot \frac{(20 + a^2)^3}{8a} = 144$ છે.
$(20 + a^2)^3 = 144 \times 48 \times a = 6912a$.
$a = 2$ લેતા: $(20 + 4)^3 = 24^3 = 13824$ અને $6912 \times 2 = 13824$. તેથી,$a = 2$.
સમતલનું સમીકરણ $2x + 2y + 4z = 24$ અથવા $x + y + 2z = 12$ મળે છે.
બિંદુઓની ચકાસણી:
$A(2, 2, 4) \Rightarrow 2 + 2 + 2(4) = 12$ (સમતલ પર છે).
$B(0, 4, 4) \Rightarrow 0 + 4 + 2(4) = 12$ (સમતલ પર છે).
$C(3, 0, 4) \Rightarrow 3 + 0 + 2(4) = 11 \neq 12$ (સમતલ પર નથી).
$D(0, 6, 3) \Rightarrow 0 + 6 + 2(3) = 12$ (સમતલ પર છે).
આમ,બિંદુ $(3, 0, 4)$ સમતલ પર નથી.
256
MediumMCQ
ધારો કે $\alpha x+\beta y+\gamma z=1$ એ બિંદુ $(3, -2, 5)$ માંથી પસાર થતા અને બિંદુઓ $(1, 2, 3)$ અને $(-2, 3, 5)$ ને જોડતી રેખાને લંબ સમતલનું સમીકરણ છે. તો $\alpha \beta \gamma$ ની કિંમત $..........$ છે.
A
$5$
B
$6$
C
$4$
D
$9$

Solution

(B) સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ એ $(1, 2, 3)$ અને $(-2, 3, 5)$ ને જોડતી રેખાનો દિશા સદિશ છે.
$\vec{n} = (-2-1)\hat{i} + (3-2)\hat{j} + (5-3)\hat{k} = -3\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$.
સમતલ આ રેખાને લંબ હોવાથી,અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = -3\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$ છે.
બિંદુ $(x_0, y_0, z_0)$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ $\vec{n} = a\hat{i} + b\hat{j} + c\hat{k}$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $a(x-x_0) + b(y-y_0) + c(z-z_0) = 0$ છે.
બિંદુ $(3, -2, 5)$ અને અભિલંબ સદિશ $(-3, 1, 2)$ મૂકતા:
$-3(x-3) + 1(y+2) + 2(z-5) = 0$.
$-3x + 9 + y + 2 + 2z - 10 = 0$.
$-3x + y + 2z = -1$.
$\alpha x + \beta y + \gamma z = 1$ સ્વરૂપમાં લાવવા માટે $-1$ વડે ગુણતા:
$3x - y - 2z = 1$.
$\alpha x + \beta y + \gamma z = 1$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\alpha = 3$,$\beta = -1$,અને $\gamma = -2$ મળે છે.
ગુણાકાર $\alpha \beta \gamma = (3)(-1)(-2) = 6$.
257
AdvancedMCQ
ધારો કે બિંદુઓ $A(1, 2, 0)$,$B(1, 4, 1)$ અને $C(0, 5, 1)$ માંથી પસાર થતા સમતલમાં બિંદુ $P(1, 2, 6)$ નું પ્રતિબિંબ $Q(\alpha, \beta, \gamma)$ છે. તો $(\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2)$ ની કિંમત શોધો :
A
$65$
B
$70$
C
$76$
D
$62$

Solution

(A) ત્રણ બિંદુઓ $A(x_1, y_1, z_1)$,$B(x_2, y_2, z_2)$ અને $C(x_3, y_3, z_3)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{AB} \times \vec{AC}$ દ્વારા મળે છે.
$\vec{AB} = (0, 2, 1)$ અને $\vec{AC} = (-1, 3, 1)$.
$\vec{n} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 0 & 2 & 1 \\ -1 & 3 & 1 \end{vmatrix} = -\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$.
સમતલનું સમીકરણ: $-1(x-1) - 1(y-2) + 2(z-0) = 0$,એટલે કે $x + y - 2z - 3 = 0$.
બિંદુ $P(1, 2, 6)$ નું પ્રતિબિંબ $Q(\alpha, \beta, \gamma)$ માટેનું સૂત્ર: $\frac{\alpha - 1}{1} = \frac{\beta - 2}{1} = \frac{\gamma - 6}{-2} = -2 \frac{1(1) + 1(2) - 2(6) - 3}{1^2 + 1^2 + (-2)^2} = 4$.
તેથી,$\alpha = 5$,$\beta = 6$,$\gamma = -2$.
અંતે,$\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2 = 25 + 36 + 4 = 65$.
258
DifficultMCQ
જો $(-2, 3, 5)$ બિંદુમાંથી પસાર થતા અને $2x + 4y + 5z = 8$ તથા $3x - 2y + 3z = 5$ સમતલોને લંબ હોય તેવા સમતલનું સમીકરણ $\alpha x + \beta y + \gamma z + 97 = 0$ હોય,તો $\alpha + \beta + \gamma = ...........$.
A
$18$
B
$17$
C
$16$
D
$15$

Solution

(D) બિંદુ $(-2, 3, 5)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ $a(x + 2) + b(y - 3) + c(z - 5) = 0$ છે.
આ સમતલ $2x + 4y + 5z = 8$ અને $3x - 2y + 3z = 5$ ને લંબ હોવાથી,તેનો અભિલંબ સદિશ $(a, b, c)$ એ આપેલા સમતલોના અભિલંબ સદિશો $\vec{n_1} = (2, 4, 5)$ અને $\vec{n_2} = (3, -2, 3)$ ને લંબ હોય.
તેથી,અભિલંબ સદિશ $(a, b, c)$ એ $\vec{n_1} \times \vec{n_2}$ ના સદિશ ગુણાકારના પ્રમાણમાં છે:
$(a, b, c) = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & 4 & 5 \\ 3 & -2 & 3 \end{vmatrix} = \hat{i}(12 - (-10)) - \hat{j}(6 - 15) + \hat{k}(-4 - 12) = 22\hat{i} + 9\hat{j} - 16\hat{k}$.
આમ,$a = 22, b = 9, c = -16$.
સમતલનું સમીકરણ $22(x + 2) + 9(y - 3) - 16(z - 5) = 0$ છે.
તેનું વિસ્તરણ કરતા,$22x + 44 + 9y - 27 - 16z + 80 = 0$,જેનું સાદું રૂપ $22x + 9y - 16z + 97 = 0$ મળે છે.
$\alpha x + \beta y + \gamma z + 97 = 0$ સાથે સરખાવતા,$\alpha = 22, \beta = 9, \gamma = -16$ મળે.
તેથી,$\alpha + \beta + \gamma = 22 + 9 - 16 = 15$.
259
MediumMCQ
ધારો કે $(\alpha, \beta, \gamma)$ એ સમતલ $2x + y - 3z = 6$ માં બિંદુ $P (2, 3, 5)$ નું પ્રતિબિંબ છે. તો $\alpha + \beta + \gamma$ ની કિંમત શોધો.
A
$10$
B
$5$
C
$12$
D
$9$

Solution

(A) સમતલ $ax + by + cz + d = 0$ માં બિંદુ $(x_1, y_1, z_1)$ ના પ્રતિબિંબ $(\alpha, \beta, \gamma)$ માટેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\frac{\alpha - x_1}{a} = \frac{\beta - y_1}{b} = \frac{\gamma - z_1}{c} = -2 \left( \frac{ax_1 + by_1 + cz_1 + d}{a^2 + b^2 + c^2} \right)$
અહીં બિંદુ $P(2, 3, 5)$ અને સમતલ $2x + y - 3z - 6 = 0$ આપેલ છે,તેથી $a=2, b=1, c=-3, d=-6$:
$\frac{\alpha - 2}{2} = \frac{\beta - 3}{1} = \frac{\gamma - 5}{-3} = -2 \left( \frac{2(2) + 1(3) - 3(5) - 6}{2^2 + 1^2 + (-3)^2} \right)$
કૌંસની અંદરની કિંમતની ગણતરી કરતા:
$\frac{4 + 3 - 15 - 6}{4 + 1 + 9} = \frac{-14}{14} = -1$
તેથી,ગુણોત્તર $-2(-1) = 2$ મળે છે:
$\frac{\alpha - 2}{2} = 2 \implies \alpha - 2 = 4 \implies \alpha = 6$
$\frac{\beta - 3}{1} = 2 \implies \beta - 3 = 2 \implies \beta = 5$
$\frac{\gamma - 5}{-3} = 2 \implies \gamma - 5 = -6 \implies \gamma = -1$
આમ,$\alpha + \beta + \gamma = 6 + 5 - 1 = 10$.
Solution diagram
260
DifficultMCQ
ધારો કે $P$ એ $(5,3,0), (13,3,-2)$ અને $(1,6,2)$ બિંદુઓમાંથી પસાર થતું સમતલ છે. $\alpha \in N$ માટે,જો બિંદુઓ $A(3,4,\alpha)$ અને $B(2,\alpha,a)$ નું સમતલ $P$ થી અંતર અનુક્રમે $2$ અને $3$ હોય,તો $a$ ની ધન કિંમત શોધો:
A
$6$
B
$4$
C
$3$
D
$5$

Solution

(B) સમતલ $P$ એ બિંદુઓ $Q(5,3,0)$,$R(13,3,-2)$,અને $S(1,6,2)$ માંથી પસાર થાય છે.
સમતલમાં સદિશો $\vec{QR} = (8, 0, -2)$ અને $\vec{QS} = (-4, 3, 2)$ છે.
અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{QR} \times \vec{QS} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 8 & 0 & -2 \\ -4 & 3 & 2 \end{vmatrix} = 6\hat{i} - 8\hat{j} + 24\hat{k}$.
તેને $2$ વડે ભાગતા,અભિલંબ સદિશ $\vec{n}' = 3\hat{i} - 4\hat{j} + 12\hat{k}$ મળે.
સમતલનું સમીકરણ $3x - 4y + 12z = 3$ છે.
બિંદુ $A(3,4,\alpha)$ નું સમતલથી અંતર $\frac{|3(3) - 4(4) + 12(\alpha) - 3|}{13} = 2$ છે.
$|12\alpha - 10| = 26 \implies 12\alpha = 36 \implies \alpha = 3$ ($\alpha \in N$ હોવાથી).
હવે,બિંદુ $B(2,3,a)$ નું સમતલથી અંતર $\frac{|3(2) - 4(3) + 12(a) - 3|}{13} = 3$ છે.
$|12a - 9| = 39 \implies 12a - 9 = 39 \implies 12a = 48 \implies a = 4$.
261
AdvancedMCQ
ધારો કે સમતલ $x+3y-2z+6=0$ એ યામ અક્ષોને બિંદુઓ $A, B, C$ માં મળે છે. જો ત્રિકોણ $ABC$ નું લંબકેન્દ્ર $\left(\alpha, \beta, \frac{6}{7}\right)$ હોય,તો $98(\alpha+\beta)^2$ ની કિંમત $........$ થાય.
A
$280$
B
$281$
C
$282$
D
$288$

Solution

(D) સમતલનું સમીકરણ $x+3y-2z+6=0$ છે. બે યામ શૂન્ય લેતા,આપણને અંતઃખંડો મળે છે:
$A(-6, 0, 0)$,$B(0, -2, 0)$,$C(0, 0, 3)$.
ધારો કે $H(\alpha, \beta, \frac{6}{7})$ એ લંબકેન્દ્ર છે.
કારણ કે $H$ એ સમતલ $ABC$ પર આવેલું છે,$\alpha + 3\beta - 2(\frac{6}{7}) + 6 = 0 \implies \alpha + 3\beta = -6 + \frac{12}{7} = -\frac{30}{7}$.
વળી,$\overrightarrow{AH} \cdot \overrightarrow{BC} = 0$.
$\overrightarrow{AH} = (\alpha+6, \beta, \frac{6}{7}-0) = (\alpha+6, \beta, \frac{6}{7})$.
$\overrightarrow{BC} = (0, 2, 3)$.
$(\alpha+6)(0) + \beta(2) + \frac{6}{7}(3) = 0 \implies 2\beta + \frac{18}{7} = 0 \implies \beta = -\frac{9}{7}$.
$\beta$ ની કિંમત સમતલના સમીકરણમાં મૂકતા: $\alpha + 3(-\frac{9}{7}) = -\frac{30}{7} \implies \alpha - \frac{27}{7} = -\frac{30}{7} \implies \alpha = -\frac{3}{7}$.
હવે,$98(\alpha+\beta)^2 = 98(-\frac{3}{7} - \frac{9}{7})^2 = 98(-\frac{12}{7})^2 = 98 \times \frac{144}{49} = 2 \times 144 = 288$.
262
DifficultMCQ
બિંદુઓ $(0,-1,2)$ અને $(-1,2,1)$ માંથી પસાર થતું અને $(5,1,-7)$ તથા $(1,-1,-1)$ માંથી પસાર થતી રેખાને સમાંતર સમતલ,નીચેનામાંથી કયા બિંદુમાંથી પણ પસાર થાય છે?
A
$(1,-2,1)$
B
$(0,5,-2)$
C
$(-2,5,0)$
D
$(2,0,1)$

Solution

(C) ધારો કે બે બિંદુઓ $A(0,-1,2)$ અને $B(-1,2,1)$ છે. સદિશ $\vec{AB} = -\hat{i} + 3\hat{j} - \hat{k}$ મળે.
રેખા સદિશ $\vec{v} = -4\hat{i} - 2\hat{j} + 6\hat{k}$ ને સમાંતર છે.
સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{AB} \times \vec{v} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -1 & 3 & -1 \\ -4 & -2 & 6 \end{vmatrix} = 16\hat{i} + 10\hat{j} + 14\hat{k}$ મળે.
$2$ વડે ભાગતા,$\vec{n}' = 8\hat{i} + 5\hat{j} + 7\hat{k}$ મળે.
સમતલનું સમીકરણ $8x + 5y + 7z = d$ છે. બિંદુ $(0,-1,2)$ મૂકતા,$d = 9$ મળે.
સમતલનું સમીકરણ $8x + 5y + 7z = 9$ છે.
વિકલ્પો તપાસતા,બિંદુ $(-2,5,0)$ માટે $8(-2) + 5(5) + 7(0) = -16 + 25 = 9$ મળે છે. તેથી,સમતલ $(-2,5,0)$ માંથી પસાર થાય છે.
263
AdvancedMCQ
ત્રણ સમતલો ધ્યાનમાં લો:
$P_1: x-y+z=1$
$P_2: x+y-z=-1$
$P_3: x-3y+3z=2$
ધારો કે $L_1, L_2, L_3$ એ અનુક્રમે સમતલો $P_2$ અને $P_3$,$P_3$ અને $P_1$,તથા $P_1$ અને $P_2$ ની છેદરેખાઓ છે.
$\text{વિધાન}-1$: રેખાઓ $L_1, L_2$ અને $L_3$ માંથી ઓછામાં ઓછી બે રેખાઓ સમાંતર નથી.
$\text{વિધાન}-2$: ત્રણેય સમતલોને કોઈ સામાન્ય બિંદુ નથી.
A
વિધાન-$1$ સાચું છે,વિધાન-$2$ સાચું છે; વિધાન-$2$ એ વિધાન-$1$ ની સાચી સમજૂતી છે
B
વિધાન-$1$ સાચું છે,વિધાન-$2$ સાચું છે; વિધાન-$2$ એ વિધાન-$1$ ની સાચી સમજૂતી નથી
C
વિધાન-$1$ સાચું છે,વિધાન-$2$ ખોટું છે
D
વિધાન-$1$ ખોટું છે,વિધાન-$2$ સાચું છે

Solution

(D) સમતલોના અભિલંબ સદિશો $\vec{n}_1 = (1, -1, 1)$,$\vec{n}_2 = (1, 1, -1)$,અને $\vec{n}_3 = (1, -3, 3)$ છે.
રેખા $L_1$ ($P_2$ અને $P_3$ નું છેદન) નો દિશા સદિશ $\vec{v}_1 = \vec{n}_2 \times \vec{n}_3 = (0, -4, -4)$ છે,જે $(0, 1, 1)$ ને સમાંતર છે.
રેખા $L_2$ ($P_3$ અને $P_1$ નું છેદન) નો દિશા સદિશ $\vec{v}_2 = \vec{n}_3 \times \vec{n}_1 = (0, 2, 2)$ છે,જે $(0, 1, 1)$ ને સમાંતર છે.
રેખા $L_3$ ($P_1$ અને $P_2$ નું છેદન) નો દિશા સદિશ $\vec{v}_3 = \vec{n}_1 \times \vec{n}_2 = (0, 2, 2)$ છે,જે $(0, 1, 1)$ ને સમાંતર છે.
બધી રેખાઓ $L_1, L_2, L_3$ એક જ દિશા સદિશ $(0, 1, 1)$ ધરાવે છે,તેથી તે બધી એકબીજાને સમાંતર છે. આમ,$\text{વિધાન}-1$ ખોટું છે.
$\text{વિધાન}-2$ માટે,આપણે સમીકરણો ઉકેલીને ચકાસીએ કે શું સિસ્ટમને કોઈ સામાન્ય બિંદુ છે. $P_1$ અને $P_2$ નો સરવાળો કરતા $2x = 0$ મળે,તેથી $x = 0$. $x=0$ ને $P_1$ અને $P_2$ માં મૂકતા $-y+z=1$ અને $y-z=-1$ મળે,જે સમાન છે. $x=0$ ને $P_3$ માં મૂકતા $-3y+3z=2$ અથવા $-y+z=2/3$ મળે. $1 \neq 2/3$ હોવાથી,સિસ્ટમને કોઈ સામાન્ય બિંદુ નથી. આમ,$\text{વિધાન}-2$ સાચું છે.
264
AdvancedMCQ
ધારો કે $\alpha, \beta, \gamma, \delta$ વાસ્તવિક સંખ્યાઓ છે જેથી $\alpha^2+\beta^2+\gamma^2 \neq 0$ અને $\alpha+\gamma=1$. ધારો કે બિંદુ $(3,2,-1)$ એ સમતલ $\alpha x+\beta y+\gamma z=\delta$ ની સાપેક્ષે બિંદુ $(1,0,-1)$ નું પ્રતિબિંબ છે. તો નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન/વિધાનો $TRUE$ છે?
$(A)$ $\alpha+\beta=2$
$(B)$ $\delta-\gamma=3$
$(C)$ $\delta+\beta=4$
$(D)$ $\alpha+\beta+\gamma=\delta$
A
$A, B, D$
B
$A, B$
C
$A, B, C$
D
$A, D$

Solution

(C) ધારો કે બિંદુઓ $P(1, 0, -1)$ અને $Q(3, 2, -1)$ છે. સમતલની સાપેક્ષે $P$ નું પ્રતિબિંબ $Q$ છે.
રેખાખંડ $PQ$ નું મધ્યબિંદુ $R$ સમતલ પર આવેલું છે.
$R = \left( \frac{1+3}{2}, \frac{0+2}{2}, \frac{-1-1}{2} \right) = (2, 1, -1)$.
કારણ કે $R$ એ સમતલ $\alpha x + \beta y + \gamma z = \delta$ પર છે,તેથી:
$2\alpha + \beta - \gamma = \delta$ --- $(1)$
સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = (\alpha, \beta, \gamma)$ છે.
સદિશ $\vec{PQ} = (3-1, 2-0, -1-(-1)) = (2, 2, 0)$ એ અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ ને સમાંતર છે.
તેથી,$\frac{\alpha}{2} = \frac{\beta}{2} = \frac{\gamma}{0} = k$ (જ્યાં $k \neq 0$).
આનાથી $\alpha = 2k$,$\beta = 2k$,અને $\gamma = 0$ મળે છે.
આપેલ છે કે $\alpha + \gamma = 1$,તેથી $2k + 0 = 1$,એટલે કે $k = \frac{1}{2}$.
તેથી,$\alpha = 1$,$\beta = 1$,અને $\gamma = 0$.
આ કિંમતોને $(1)$ માં મૂકતા:
$2(1) + 1(1) - 0 = \delta \implies \delta = 3$.
હવે,વિકલ્પો તપાસીએ:
$(A)$ $\alpha + \beta = 1 + 1 = 2$ (સાચું)
$(B)$ $\delta - \gamma = 3 - 0 = 3$ (સાચું)
$(C)$ $\delta + \beta = 3 + 1 = 4$ (સાચું)
$(D)$ $\alpha + \beta + \gamma = 1 + 1 + 0 = 2 \neq \delta$ (ખોટું)
આમ,વિધાનો $A, B, C$ સાચા છે.
Solution diagram
265
Advanced
ધારો કે $R^3$ એ ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશ દર્શાવે છે. બે બિંદુઓ $P=(1, 2, 3)$ અને $Q=(4, 2, 7)$ લો. ધારો કે $\operatorname{dist}(X, Y)$ એ $R^3$ માં બે બિંદુઓ $X$ અને $Y$ વચ્ચેનું અંતર દર્શાવે છે. ધારો કે
$S=\{X \in R^3: (\operatorname{dist}(X, P))^2 - (\operatorname{dist}(X, Q))^2 = 50\}$
$T=\{Y \in R^3: (\operatorname{dist}(Y, Q))^2 - (\operatorname{dist}(Y, P))^2 = 50\}$
તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન $TRUE$ (સાચું) છે?
$(A)$ એક એવો ત્રિકોણ છે જેનું ક્ષેત્રફળ $1$ છે અને તેના બધા શિરોબિંદુઓ $S$ માંથી છે.
$(B)$ $T$ માં બે અલગ બિંદુઓ $L$ અને $M$ છે જેથી રેખાખંડ $LM$ પરનું દરેક બિંદુ પણ $T$ માં હોય.
$(C)$ $48$ પરિમિતિ ધરાવતા અનંત લંબચોરસ છે,જેના બે શિરોબિંદુઓ $S$ માંથી અને બાકીના બે શિરોબિંદુઓ $T$ માંથી છે.
$(D)$ $48$ પરિમિતિ ધરાવતો એક ચોરસ છે,જેના બે શિરોબિંદુઓ $S$ માંથી અને બાકીના બે શિરોબિંદુઓ $T$ માંથી છે.

Solution

(B) ધારો કે $X = (x, y, z)$. $S$ માટેની શરત $(x-1)^2 + (y-2)^2 + (z-3)^2 - ((x-4)^2 + (y-2)^2 + (z-7)^2) = 50$ છે.
આનું વિસ્તરણ કરતા,આપણને $(6x + 8z - 50) = 50$ મળે છે,તેથી $6x + 8z = 100$,અથવા $3x + 4z = 50$. આ એક સમતલ છે.
તે જ રીતે,$T$ માટે,આપણને $(x-4)^2 + (y-2)^2 + (z-7)^2 - ((x-1)^2 + (y-2)^2 + (z-3)^2) = 50$ મળે છે.
આનું સાદું રૂપ $-(6x + 8z - 50) = 50$ થાય છે,તેથી $6x + 8z = 0$,અથવા $3x + 4z = 0$. આ એક સમાંતર સમતલ છે.
$(A)$ $S$ એક સમતલ હોવાથી,આપણે તેમાં કોઈપણ ક્ષેત્રફળનો ત્રિકોણ બનાવી શકીએ છીએ,જેમાં $1$ પણ સામેલ છે. તેથી,$(A)$ $TRUE$ છે.
$(B)$ $T$ એક સમતલ હોવાથી,$L, M \in T$ ને જોડતો કોઈપણ રેખાખંડ સંપૂર્ણપણે સમતલ $T$ માં આવેલો હોય છે. તેથી,$(B)$ $TRUE$ છે.
$(C)$ સમાંતર સમતલો $3x + 4z - 50 = 0$ અને $3x + 4z = 0$ વચ્ચેનું અંતર $d = \frac{|50 - 0|}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = 10$ છે.
લંબચોરસ માટે,બે શિરોબિંદુઓ $S$ માં અને બે $T$ માં હોય,તો એક બાજુની લંબાઈ $a$ અને બીજી $10$ હોય. પરિમિતિ $2(a + 10) = 48 \implies a = 14$. અનંત લંબચોરસ શક્ય છે. તેથી,$(C)$ $TRUE$ છે.
$(D)$ ચોરસ માટે,$a = 10$ હોવું જોઈએ. પરિમિતિ $4a = 40 \neq 48$. તેથી,$(D)$ $FALSE$ છે.
Solution diagram
266
MediumMCQ
જો સમતલ $\frac{x}{3}+\frac{y}{2}-\frac{z}{4}=1$ એ યામ અક્ષોને બિંદુઓ $A, B$ અને $C$ માં છેદે,તો ત્રિકોણ $ABC$ નું ક્ષેત્રફળ શોધો.
A
$\frac{\sqrt{61}}{2}$ ચોરસ એકમ
B
$2 \sqrt{61}$ ચોરસ એકમ
C
$\sqrt{61}$ ચોરસ એકમ
D
$3 \sqrt{61}$ ચોરસ એકમ

Solution

(C) સમતલનું સમીકરણ $\frac{x}{3}+\frac{y}{2}-\frac{z}{4}=1$ છે.
સમતલ યામ અક્ષોને જ્યાં છેદે છે તે બિંદુઓ મેળવવા માટે,આપણે અન્ય બે ચલને શૂન્ય લઈએ છીએ.
$x$-અક્ષ માટે,$y=0$ અને $z=0$ લેતા: $\frac{x}{3}=1 \implies x=3$. તેથી,$A = (3, 0, 0)$.
$y$-અક્ષ માટે,$x=0$ અને $z=0$ લેતા: $\frac{y}{2}=1 \implies y=2$. તેથી,$B = (0, 2, 0)$.
$z$-અક્ષ માટે,$x=0$ અને $y=0$ લેતા: $-\frac{z}{4}=1 \implies z=-4$. તેથી,$C = (0, 0, -4)$.
ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{2} |\vec{AB} \times \vec{AC}|$ દ્વારા મળે છે.
$\vec{AB} = B - A = (-3, 2, 0)$ અને $\vec{AC} = C - A = (-3, 0, -4)$.
$\vec{AB} \times \vec{AC} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -3 & 2 & 0 \\ -3 & 0 & -4 \end{vmatrix} = -8\hat{i} - 12\hat{j} + 6\hat{k}$.
તેનું માન $\sqrt{(-8)^2 + (-12)^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 144 + 36} = \sqrt{244} = 2\sqrt{61}$ છે.
ક્ષેત્રફળ $= \frac{1}{2} \times 2\sqrt{61} = \sqrt{61}$ ચોરસ એકમ.
267
EasyMCQ
સમતલમાં બિંદુ $A(1, 2, 3)$ નું પ્રતિબિંબ $B\left(-\frac{7}{3}, -\frac{4}{3}, -\frac{1}{3}\right)$ છે. નીચેનામાંથી કયું બિંદુ આ સમતલ પર આવેલું છે?
A
$(1, -1, 1)$
B
$(-1, -1, 1)$
C
$(1, 1, 1)$
D
$(-1, -1, -1)$

Solution

(A) ધારો કે $A = (1, 2, 3)$ અને $B = \left(-\frac{7}{3}, -\frac{4}{3}, -\frac{1}{3}\right)$ છે. સમતલ એ $AB$ ના મધ્યબિંદુ $M$ માંથી પસાર થાય છે અને $AB$ ને લંબ છે.
મધ્યબિંદુ $M$ નીચે મુજબ મળે છે:
$M = \left( \frac{1 - \frac{7}{3}}{2}, \frac{2 - \frac{4}{3}}{2}, \frac{3 - \frac{1}{3}}{2} \right) = \left( \frac{-\frac{4}{3}}{2}, \frac{\frac{2}{3}}{2}, \frac{\frac{8}{3}}{2} \right) = \left( -\frac{2}{3}, \frac{1}{3}, \frac{4}{3} \right)$.
સમતલના અભિલંબના દિકગુણોત્તર એ $AB$ રેખાના દિકગુણોત્તર સમાન હોય છે:
$D.r.s = \left( 1 - (-\frac{7}{3}), 2 - (-\frac{4}{3}), 3 - (-\frac{1}{3}) \right) = \left( \frac{10}{3}, \frac{10}{3}, \frac{10}{3} \right)$.
આપણે અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = (1, 1, 1)$ લઈ શકીએ.
સમતલનું સમીકરણ $1(x - x_0) + 1(y - y_0) + 1(z - z_0) = 0$ છે,જ્યાં $(x_0, y_0, z_0) = M = \left( -\frac{2}{3}, \frac{1}{3}, \frac{4}{3} \right)$:
$1(x + \frac{2}{3}) + 1(y - \frac{1}{3}) + 1(z - \frac{4}{3}) = 0$
$x + y + z + \frac{2}{3} - \frac{1}{3} - \frac{4}{3} = 0$
$x + y + z - 1 = 0 \Rightarrow x + y + z = 1$.
વિકલ્પો તપાસતા:
$(A)$ $(1, -1, 1) \Rightarrow 1 - 1 + 1 = 1$. આ બિંદુ સમતલ પર આવેલું છે.
Solution diagram
268
MediumMCQ
એક ચતુષ્ફલકના શિરોબિંદુઓ $P(2,1,3)$,$Q(-1,1,2)$,$R(1,2,1)$ અને $O(0,0,0)$ છે. તો ફલકો $OPQ$ અને $PQR$ વચ્ચેનો ખૂણો શોધો.
A
$\cos ^{-1}\left(\frac{5}{7 \sqrt{59}}\right)$
B
$\cos ^{-1}\left(\frac{\sqrt{25}}{\sqrt{59} \cdot \sqrt{35}}\right)$
C
$\cos ^{-1}\left(\frac{5}{413}\right)$
D
$\cos ^{-1}\left(\frac{25}{\sqrt{59} \sqrt{35}}\right)$

Solution

(D) ફલક $OPQ$ નો અભિલંબ સદિશ $\vec{OP}$ અને $\vec{OQ}$ ના સદિશ ગુણાકાર દ્વારા મળે છે.
$\vec{n_1} = \vec{OP} \times \vec{OQ} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & 1 & 3 \\ -1 & 1 & 2 \end{vmatrix} = -\hat{i} - 7\hat{j} + 3\hat{k}$.
ફલક $PQR$ નો અભિલંબ સદિશ $\vec{PQ}$ અને $\vec{PR}$ ના સદિશ ગુણાકાર દ્વારા મળે છે.
$\vec{PQ} = (-3, 0, -1)$ અને $\vec{PR} = (-1, 1, -2)$.
$\vec{n_2} = \vec{PQ} \times \vec{PR} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -3 & 0 & -1 \\ -1 & 1 & -2 \end{vmatrix} = \hat{i} - 5\hat{j} - 3\hat{k}$.
બંને ફલકો વચ્ચેનો ખૂણો $\theta$ એ તેમના અભિલંબ સદિશો વચ્ચેનો ખૂણો છે:
$\cos \theta = \frac{|\vec{n_1} \cdot \vec{n_2}|}{|\vec{n_1}| |\vec{n_2}|} = \frac{|(-1)(1) + (-7)(-5) + (3)(-3)|}{\sqrt{59} \sqrt{35}} = \frac{25}{\sqrt{59} \sqrt{35}}$.
તેથી,$\theta = \cos ^{-1}\left(\frac{25}{\sqrt{59} \sqrt{35}}\right)$.
269
EasyMCQ
સમતલ $\bar{r}=(\hat{i}-\hat{j})+\lambda(\hat{i}+\hat{j}+\hat{k})+\mu(\hat{i}-2 \hat{j}+3 \hat{k})$ નું કાર્તેઝિયન સમીકરણ શું છે?
A
$x+y+z=0$
B
$5 x+2 y+3 z=0$
C
$2 x+y+z=0$
D
$5 x-2 y-3 z-7=0$

Solution

(D) આપેલ સમતલનું સમીકરણ $\bar{r} = \bar{a} + \lambda \bar{A} + \mu \bar{B}$ સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $\bar{a} = \hat{i} - \hat{j}$,$\bar{A} = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$,અને $\bar{B} = \hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k}$ છે.
સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\bar{n}$ એ બે સદિશો $\bar{A}$ અને $\bar{B}$ ના સદિશ ગુણાકાર (cross product) દ્વારા મળે છે:
$\bar{n} = \bar{A} \times \bar{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & -2 & 3 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}(3 - (-2)) - \hat{j}(3 - 1) + \hat{k}(-2 - 1)$
$= 5\hat{i} - 2\hat{j} - 3\hat{k}$.
સમતલનું કાર્તેઝિયન સમીકરણ $(\bar{r} - \bar{a}) \cdot \bar{n} = 0$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જે $\bar{r} \cdot \bar{n} = \bar{a} \cdot \bar{n}$ છે.
$\bar{a} \cdot \bar{n} = (\hat{i} - \hat{j}) \cdot (5\hat{i} - 2\hat{j} - 3\hat{k}) = (1)(5) + (-1)(-2) + (0)(-3) = 5 + 2 = 7$.
આમ,કાર્તેઝિયન સમીકરણ $5x - 2y - 3z = 7$ અથવા $5x - 2y - 3z - 7 = 0$ છે.
270
EasyMCQ
જો સમતલો $\bar{r} \cdot(2 \hat{i}-\lambda \hat{j}+\hat{k})=3$ અને $\bar{r} \cdot(4 \hat{i}-\hat{j}+\mu \hat{k})=5$ સમાંતર હોય,તો $\lambda+\mu=$
A
$\frac{1}{2}$
B
$2$
C
$\frac{5}{2}$
D
$\frac{7}{2}$

Solution

(C) બે સમતલો $\bar{r} \cdot \bar{n}_1 = d_1$ અને $\bar{r} \cdot \bar{n}_2 = d_2$ સમાંતર હોય જો તેમના અભિલંબ સદિશો $\bar{n}_1$ અને $\bar{n}_2$ પ્રમાણસર હોય.
અહીં,$\bar{n}_1 = 2 \hat{i} - \lambda \hat{j} + \hat{k}$ અને $\bar{n}_2 = 4 \hat{i} - \hat{j} + \mu \hat{k}$ છે.
તેઓ સમાંતર હોવાથી,$\frac{2}{4} = \frac{-\lambda}{-1} = \frac{1}{\mu}$ મળે.
$\frac{2}{4} = \frac{\lambda}{1}$ પરથી,$\lambda = \frac{1}{2}$ મળે.
$\frac{2}{4} = \frac{1}{\mu}$ પરથી,$\mu = 2$ મળે.
તેથી,$\lambda + \mu = \frac{1}{2} + 2 = \frac{5}{2}$.
271
MediumMCQ
$(4,2,3)$,$(-1,4,2)$ અને $(3,2,1)$ માંથી પસાર થતા સમતલના અભિલંબની દિકકોસાઇન ..... છે.
A
$\frac{-2}{\sqrt{101}}, \frac{3}{\sqrt{101}}, \frac{8}{\sqrt{101}}$
B
$\frac{-3}{\sqrt{49}}, \frac{2}{\sqrt{49}}, \frac{6}{\sqrt{49}}$
C
$\frac{-4}{\sqrt{101}}, \frac{-9}{\sqrt{101}}, \frac{2}{\sqrt{101}}$
D
$\frac{4}{22}, \frac{-12}{22}, \frac{18}{22}$

Solution

(C) ધારો કે બિંદુઓ $A(4,2,3)$,$B(-1,4,2)$ અને $C(3,2,1)$ છે.
સમતલ પર આવેલા બે સદિશો $\vec{AB} = (-1-4)\hat{i} + (4-2)\hat{j} + (2-3)\hat{k} = -5\hat{i} + 2\hat{j} - 1\hat{k}$ અને $\vec{AC} = (3-4)\hat{i} + (2-2)\hat{j} + (1-3)\hat{k} = -1\hat{i} + 0\hat{j} - 2\hat{k}$ છે.
અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{AB} \times \vec{AC} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -5 & 2 & -1 \\ -1 & 0 & -2 \end{vmatrix} = \hat{i}(-4-0) - \hat{j}(10-1) + \hat{k}(0 - (-2)) = -4\hat{i} - 9\hat{j} + 2\hat{k}$ મળે.
$\vec{n}$ નું માન $|\vec{n}| = \sqrt{(-4)^2 + (-9)^2 + 2^2} = \sqrt{16 + 81 + 4} = \sqrt{101}$ છે.
તેથી,દિકકોસાઇન $\frac{-4}{\sqrt{101}}, \frac{-9}{\sqrt{101}}, \frac{2}{\sqrt{101}}$ થાય.
272
EasyMCQ
જો સમતલો $2x - 5y + z = 8$ અને $2\lambda x - 15y + \lambda z + 6 = 0$ એકબીજાને સમાંતર હોય,તો $\lambda$ ની કિંમત શોધો:
A
$\frac{1}{3}$
B
$-3$
C
$2$
D
$3$

Solution

(D) બે સમતલો $a_1x + b_1y + c_1z + d_1 = 0$ અને $a_2x + b_2y + c_2z + d_2 = 0$ સમાંતર હોય જો તેમના અભિલંબ સદિશો પ્રમાણસર હોય,એટલે કે $\frac{a_1}{a_2} = \frac{b_1}{b_2} = \frac{c_1}{c_2}$.
આપેલ સમતલો $2x - 5y + z - 8 = 0$ અને $2\lambda x - 15y + \lambda z + 6 = 0$ છે.
સહગુણકોની સરખામણી કરતા:
$\frac{2}{2\lambda} = \frac{-5}{-15} = \frac{1}{\lambda}$.
ગુણોત્તરનું સાદું રૂપ આપતા:
$\frac{1}{\lambda} = \frac{1}{3} = \frac{1}{\lambda}$.
આથી,$\lambda = 3$ મળે છે.
273
MediumMCQ
ઉગમબિંદુ અને સમતલો $x+2y+3z=4$ તથા $4x+3y+2z=1$ ની છેદરેખામાંથી પસાર થતા સમતલના અભિલંબના દિકગુણોત્તરો . . . . . . છે.
A
$2, 3, 1$
B
$1, 2, 3$
C
$3, 1, 2$
D
$3, 2, 1$

Solution

(D) સમતલો $x+2y+3z-4=0$ અને $4x+3y+2z-1=0$ ની છેદરેખામાંથી પસાર થતા સમતલના સમૂહનું સમીકરણ $(x+2y+3z-4) + \lambda(4x+3y+2z-1) = 0$ છે.
આ સમતલ ઉગમબિંદુ $(0, 0, 0)$ માંથી પસાર થતું હોવાથી,આપણે $x=0, y=0, z=0$ મૂકતા:
$(0+0+0-4) + \lambda(0+0+0-1) = 0
\Rightarrow -4 - \lambda = 0
\Rightarrow \lambda = -4$.
હવે $\lambda = -4$ ને સમૂહના સમીકરણમાં મૂકતા:
$(x+2y+3z-4) - 4(4x+3y+2z-1) = 0
\Rightarrow x+2y+3z-4 - 16x - 12y - 8z + 4 = 0
\Rightarrow -15x - 10y - 5z = 0
\Rightarrow 3x + 2y + z = 0$.
સમતલ $ax+by+cz+d=0$ ના અભિલંબના દિકગુણોત્તરો $(a, b, c)$ થાય.
તેથી,સમતલ $3x+2y+z=0$ ના અભિલંબના દિકગુણોત્તરો $3, 2, 1$ મળે છે.
274
MediumMCQ
સમતલ $\vec{r}=(2 \hat{i}-3 \hat{j})+\lambda(\hat{i}+2 \hat{j}-\hat{k})+\mu(2 \hat{i}+3 \hat{j}+\hat{k})$ નું કાર્તેઝિયન સમીકરણ શું છે?
A
$5 x-4 y+z=22$
B
$5 x-3 y+z=19$
C
$5 x-3 y-z=19$
D
$5 x-4 y-z=22$

Solution

(C) સમતલનું આપેલ સમીકરણ $\vec{r} = \vec{a} + \lambda \vec{b} + \mu \vec{c}$ સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $\vec{a} = 2 \hat{i} - 3 \hat{j}$,$\vec{b} = \hat{i} + 2 \hat{j} - \hat{k}$,અને $\vec{c} = 2 \hat{i} + 3 \hat{j} + \hat{k}$ છે.
કાર્તેઝિયન સમીકરણ મેળવવા માટે,આપણે અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{b} \times \vec{c}$ ની જરૂર છે.
$\vec{n} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 2 & -1 \\ 2 & 3 & 1 \end{vmatrix} = \hat{i}(2+3) - \hat{j}(1+2) + \hat{k}(3-4) = 5 \hat{i} - 3 \hat{j} - \hat{k}$.
સમતલનું કાર્તેઝિયન સમીકરણ $(\vec{r} - \vec{a}) \cdot \vec{n} = 0$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જે $(x-2, y+3, z-0) \cdot (5, -3, -1) = 0$ છે.
$5(x-2) - 3(y+3) - 1(z) = 0$.
$5x - 10 - 3y - 9 - z = 0$.
$5x - 3y - z = 19$.
275
EasyMCQ
જો બિંદુઓ $A$ અને $B$ ના સ્થાન સદિશો અનુક્રમે $3 \hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}$ અને $\hat{i}-2 \hat{j}-4 \hat{k}$ હોય,તો $B$ માંથી પસાર થતા અને $AB$ ને લંબ સમતલનું સમીકરણ શોધો.
A
$2 x+3 y+6 z+9=0$
B
$2 x+3 y+6 z-11=0$
C
$2 x+3 y+6 z+28=0$
D
$2 x-3 y-6 z-32=0$

Solution

(C) સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ એ $\overrightarrow{AB}$ ની દિશામાં છે.
$\overrightarrow{AB} = \vec{B} - \vec{A} = (\hat{i}-2 \hat{j}-4 \hat{k}) - (3 \hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}) = -2 \hat{i}-3 \hat{j}-6 \hat{k}$.
સમતલ $\overrightarrow{AB}$ ને લંબ હોવાથી,સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = 2 \hat{i}+3 \hat{j}+6 \hat{k}$ લઈ શકાય.
બિંદુ $(x_0, y_0, z_0)$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = a \hat{i}+b \hat{j}+c \hat{k}$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $a(x-x_0) + b(y-y_0) + c(z-z_0) = 0$ છે.
બિંદુ $B(1, -2, -4)$ અને અભિલંબના ઘટકો $(2, 3, 6)$ મૂકતા:
$2(x-1) + 3(y+2) + 6(z+4) = 0$.
$2x - 2 + 3y + 6 + 6z + 24 = 0$.
$2x + 3y + 6z + 28 = 0$.
276
EasyMCQ
બિંદુ $(1, -1, 2)$ માંથી પસાર થતા અને સમતલો $2x + 3y - 2z = 5$ તથા $x + 2y - 3z = 8$ ને લંબ હોય તેવા સમતલનું સદિશ સમીકરણ શોધો.
A
$\vec{r} \cdot (-5\hat{i} + 4\hat{j} + \hat{k}) = 7$
B
$\vec{r} \cdot (-5\hat{i} + 4\hat{j} - \hat{k}) = -7$
C
$\vec{r} \cdot (-5\hat{i} + 4\hat{j} + \hat{k}) = -7$
D
$\vec{r} \cdot (-5\hat{i} + 4\hat{j} - \hat{k}) = 7$

Solution

(C) આપેલ સમતલોના અભિલંબ $\vec{n}_1 = 2\hat{i} + 3\hat{j} - 2\hat{k}$ અને $\vec{n}_2 = \hat{i} + 2\hat{j} - 3\hat{k}$ છે.
માગેલ સમતલનો અભિલંબ $\vec{n} = \vec{n}_1 \times \vec{n}_2 = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & 3 & -2 \\ 1 & 2 & -3 \end{vmatrix} = \hat{i}(-9 + 4) - \hat{j}(-6 + 2) + \hat{k}(4 - 3) = -5\hat{i} + 4\hat{j} + \hat{k}$.
બિંદુ $(1, -1, 2)$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ $\vec{n} = -5\hat{i} + 4\hat{j} + \hat{k}$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $\vec{r} \cdot \vec{n} = \vec{a} \cdot \vec{n}$ છે.
અહીં $\vec{a} \cdot \vec{n} = (1\hat{i} - 1\hat{j} + 2\hat{k}) \cdot (-5\hat{i} + 4\hat{j} + \hat{k}) = -5 - 4 + 2 = -7$.
તેથી,સમતલનું સદિશ સમીકરણ $\vec{r} \cdot (-5\hat{i} + 4\hat{j} + \hat{k}) = -7$ થાય.
277
EasyMCQ
જો ઉગમબિંદુથી સમતલ પર દોરેલા લંબનો લંબપાદ $M(-1, -2, 2)$ હોય,તો સમતલનું સદિશ સમીકરણ શું થાય?
A
$\bar{r} \cdot(-\hat{i}-2 \hat{j}+2 \hat{k})=9$
B
$\bar{r} \cdot(\hat{i}+2 \hat{j}+2 \hat{k})=9$
C
$\bar{r} \cdot(-\hat{i}-2 \hat{j}-2 \hat{k})=9$
D
$\bar{r} \cdot(\hat{i}+2 \hat{j}-2 \hat{k})=9$

Solution

(A) સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ એ ઉગમબિંદુ $O(0, 0, 0)$ થી લંબપાદ $M(-1, -2, 2)$ સુધીનો સદિશ છે.
તેથી,$\vec{n} = \vec{OM} = -\hat{i} - 2\hat{j} + 2\hat{k}$.
બિંદુ $M$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $\vec{r} \cdot \vec{n} = \vec{OM} \cdot \vec{n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,$\vec{OM} \cdot \vec{n} = (-1, -2, 2) \cdot (-1, -2, 2) = (-1)^2 + (-2)^2 + (2)^2 = 1 + 4 + 4 = 9$.
તેથી,સમતલનું સદિશ સમીકરણ $\vec{r} \cdot(-\hat{i} - 2\hat{j} + 2\hat{k}) = 9$ છે.
278
MediumMCQ
એક સમતલ $(1, -2, 1)$ માંથી પસાર થાય છે અને સમતલો $2x - 2y + z = 0$ અને $x - y + 2z = 4$ ને લંબ છે. આ સમતલથી બિંદુ $(1, 2, 2)$ નું અંતર . . . . . . એકમ છે.
A
$1$
B
$\sqrt{2}$
C
$2\sqrt{2}$
D
$\sqrt{3}$

Solution

(C) ધારો કે સમતલનું સમીકરણ $a(x - 1) + b(y + 2) + c(z - 1) = 0$ છે,જ્યાં $\vec{n} = (a, b, c)$ એ સમતલનો અભિલંબ સદિશ છે.
આપેલ સમતલો $2x - 2y + z = 0$ અને $x - y + 2z = 4$ ને લંબ હોવાથી,અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ એ આપેલ સમતલોના અભિલંબ સદિશો $\vec{n_1} = (2, -2, 1)$ અને $\vec{n_2} = (1, -1, 2)$ ના સદિશ ગુણાકારને સમાંતર છે.
$\vec{n} = \vec{n_1} \times \vec{n_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & -2 & 1 \\ 1 & -1 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(-4 + 1) - \hat{j}(4 - 1) + \hat{k}(-2 + 2) = -3\hat{i} - 3\hat{j} + 0\hat{k}$.
આપણે અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = (1, 1, 0)$ લઈ શકીએ.
સમતલનું સમીકરણ $1(x - 1) + 1(y + 2) + 0(z - 1) = 0$ છે,જેનું સાદું રૂપ $x + y + 1 = 0$ થાય છે.
સમતલ $x + y + 1 = 0$ થી બિંદુ $(1, 2, 2)$ નું અંતર $d = \frac{|1 + 2 + 1|}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2}} = \frac{4}{\sqrt{2}} = 2\sqrt{2}$ એકમ થાય છે.
279
EasyMCQ
બિંદુ $A(7, 8, 6)$ માંથી પસાર થતા અને $XY$-સમતલને સમાંતર સમતલનું કાર્તેઝિયન સમીકરણ શું છે?
A
$z = 7$
B
$z = 8$
C
$z = 6$
D
$z = 4$

Solution

(C) $XY$-સમતલનું સમીકરણ $z = 0$ છે.
$XY$-સમતલને સમાંતર કોઈપણ સમતલ $z = k$ સ્વરૂપમાં હોય છે,જ્યાં $k$ એ અચળાંક છે.
આ સમતલ બિંદુ $A(7, 8, 6)$ માંથી પસાર થતું હોવાથી,સમતલનો $z$-યામ એ બિંદુ $A$ ના $z$-યામ જેટલો જ હોવો જોઈએ.
તેથી,$k = 6$.
આમ,સમતલનું સમીકરણ $z = 6$ છે.
280
MediumMCQ
એક સમતલ $(2,1,2)$ અને $(1,2,1)$ માંથી પસાર થાય છે અને રેખા $2x = 3y$ અને $z = 1$ ને સમાંતર છે. તો આ સમતલ નીચેનામાંથી કયા બિંદુમાંથી પણ પસાર થાય છે?
A
$(-6,2,0)$
B
$(6,-2,0)$
C
$(-2,0,1)$
D
$(2,0,1)$

Solution

(C) સમતલ $A(2,1,2)$ અને $B(1,2,1)$ માંથી પસાર થાય છે. સદિશ $\vec{AB} = (1-2, 2-1, 1-2) = (-1, 1, -1)$ છે.
રેખા $2x = 3y$ અને $z = 1$ દ્વારા આપવામાં આવી છે. આને $\frac{x}{3} = \frac{y}{2}$ અને $z = 1$ તરીકે લખી શકાય છે. રેખાનો દિશા સદિશ $\vec{v} = (3, 2, 0)$ છે.
સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{AB} \times \vec{v} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -1 & 1 & -1 \\ 3 & 2 & 0 \end{vmatrix} = 2\hat{i} - 3\hat{j} - 5\hat{k}$ મળે છે.
સમતલનું સમીકરણ $2(x-2) - 3(y-1) - 5(z-2) = 0$ એટલે કે $2x - 3y - 5z + 9 = 0$ છે.
વિકલ્પો તપાસતા: $(-2, 0, 1)$ બિંદુ માટે $2(-2) - 3(0) - 5(1) + 9 = -4 - 5 + 9 = 0$ થાય છે. તેથી,સમતલ $(-2, 0, 1)$ માંથી પસાર થાય છે.
281
MediumMCQ
જો સમતલો $x-2y+3z-5=0$ અને $x+\alpha y+2z+7=0$ વચ્ચેનો ખૂણો $\cos^{-1}\left(\frac{1}{14}\right)$ હોય,તો $\alpha$ ના મૂલ્યો વચ્ચેનો તફાવત શોધો.
A
$\frac{12}{11}$
B
$\frac{62}{55}$
C
$\frac{31}{11}$
D
$\frac{8}{5}$

Solution

(B) સમતલોના અભિલંબ સદિશો $\vec{n_1} = \hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k}$ અને $\vec{n_2} = \hat{i} + \alpha\hat{j} + 2\hat{k}$ છે.
સમતલો વચ્ચેનો ખૂણો $\theta$ માટે $\cos \theta = \frac{|\vec{n_1} \cdot \vec{n_2}|}{|\vec{n_1}| |\vec{n_2}|}$ થાય.
આપેલ છે કે $\cos \theta = \frac{1}{14}$,તેથી $\frac{|(1)(1) + (-2)(\alpha) + (3)(2)|}{\sqrt{1^2 + (-2)^2 + 3^2} \sqrt{1^2 + \alpha^2 + 2^2}} = \frac{1}{14}$.
$\frac{|7 - 2\alpha|}{\sqrt{14} \sqrt{\alpha^2 + 5}} = \frac{1}{14}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $\frac{(7 - 2\alpha)^2}{14(\alpha^2 + 5)} = \frac{1}{196}$.
$\frac{49 - 28\alpha + 4\alpha^2}{\alpha^2 + 5} = \frac{1}{14}$.
$14(4\alpha^2 - 28\alpha + 49) = \alpha^2 + 5$.
$56\alpha^2 - 392\alpha + 686 = \alpha^2 + 5$.
$55\alpha^2 - 392\alpha + 681 = 0$.
ધારો કે બીજ $\alpha_1$ અને $\alpha_2$ છે. તફાવત $|\alpha_1 - \alpha_2| = \frac{\sqrt{D}}{|a|} = \frac{\sqrt{(-392)^2 - 4(55)(681)}}{55}$.
$D = 153664 - 149820 = 3844$.
$\sqrt{D} = 62$.
તફાવત $= \frac{62}{55}$.
282
MediumMCQ
સમતલ $\vec{r} = (\hat{i} - \hat{j}) + \lambda(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) + \mu(\hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k})$ નું ઉગમબિંદુથી અંતર કેટલું છે?
A
$\frac{7}{\sqrt{38}}$ એકમ
B
$\frac{1}{\sqrt{38}}$ એકમ
C
$\frac{5}{\sqrt{38}}$ એકમ
D
$\frac{2}{\sqrt{38}}$ એકમ

Solution

(A) સમતલનું સમીકરણ પ્રચલિત સ્વરૂપમાં $\vec{r} = \vec{a} + \lambda\vec{b} + \mu\vec{c}$ આપેલ છે,જ્યાં $\vec{a} = \hat{i} - \hat{j}$,$\vec{b} = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$,અને $\vec{c} = \hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k}$ છે.
સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n}$ શોધવા માટે,આપણે સદિશ ગુણાકાર $\vec{n} = \vec{b} \times \vec{c}$ ગણીએ:
$\vec{n} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & -2 & 3 \end{vmatrix} = \hat{i}(3 - (-2)) - \hat{j}(3 - 1) + \hat{k}(-2 - 1) = 5\hat{i} - 2\hat{j} - 3\hat{k}$.
સમતલનું કાર્તેઝિય સ્વરૂપ $(\vec{r} - \vec{a}) \cdot \vec{n} = 0$ છે,જે $\vec{r} \cdot \vec{n} = \vec{a} \cdot \vec{n}$ તરીકે લખી શકાય.
$\vec{a} \cdot \vec{n} = (\hat{i} - \hat{j}) \cdot (5\hat{i} - 2\hat{j} - 3\hat{k}) = (1)(5) + (-1)(-2) + (0)(-3) = 5 + 2 = 7$.
તેથી,સમતલનું સમીકરણ $5x - 2y - 3z = 7$ છે.
ઉગમબિંદુ $(0, 0, 0)$ થી સમતલ $Ax + By + Cz = D$ નું અંતર $d = \frac{|D|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
અહીં,$A = 5, B = -2, C = -3$,અને $D = 7$ છે.
$d = \frac{|7|}{\sqrt{5^2 + (-2)^2 + (-3)^2}} = \frac{7}{\sqrt{25 + 4 + 9}} = \frac{7}{\sqrt{38}}$ એકમ.
283
MediumMCQ
ધારો કે બિંદુ $(2,1,-1)$ માંથી પસાર થતું અને બિંદુઓ $(1,3,2)$ અને $(1,2,1)$ ને જોડતી રેખાને સમાવતું સમતલ યામ અક્ષો પર $p, q, r$ અંતઃખંડો બનાવે છે,તો $p+q+r=$
A
$0$
B
$3$
C
$2$
D
$-2$

Solution

(A) રેખા બિંદુઓ $A(1,3,2)$ અને $B(1,2,1)$ માંથી પસાર થાય છે. રેખાનો દિશા સદિશ $\vec{v} = B - A = (1-1, 2-3, 1-2) = (0, -1, -1)$ છે.
સમતલ બિંદુ $P(2,1,-1)$ અને $A(1,3,2)$ માંથી પસાર થાય છે. સદિશ $\vec{PA} = (1-2, 3-1, 2-(-1)) = (-1, 2, 3)$ છે.
સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{v} \times \vec{PA} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 0 & -1 & -1 \\ -1 & 2 & 3 \end{vmatrix} = \hat{i}(-3+2) - \hat{j}(0-1) + \hat{k}(0-1) = -\hat{i} + \hat{j} - \hat{k}$ છે.
સમતલનું સમીકરણ $-1(x-2) + 1(y-1) - 1(z+1) = 0$ છે,જેનું સાદું રૂપ $-x+2+y-1-z-1 = 0$ એટલે કે $-x+y-z = 0$ અથવા $x-y+z = 0$ થાય છે.
આ સમતલ ઉગમબિંદુ $(0,0,0)$ માંથી પસાર થતું હોવાથી,અંતઃખંડો $p, q, r$ બધા $0$ છે.
તેથી,$p+q+r = 0+0+0 = 0$.
284
EasyMCQ
જો ઉગમબિંદુથી સમતલ પર દોરેલા લંબનો લંબપાદ $P(2,-1,4)$ હોય,તો સમતલનું સમીકરણ શું થાય?
A
$2x-y+4z-21=0$
B
$2x+y+4z-19=0$
C
$x+y+z-5=0$
D
$2x-2y-3z+6=0$

Solution

(A) બિંદુ $P(x_1, y_1, z_1)$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = (a, b, c)$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $a(x-x_1) + b(y-y_1) + c(z-z_1) = 0$ છે.
અહીં,ઉગમબિંદુ $(0, 0, 0)$ થી સમતલ પરના લંબનો લંબપાદ $P(2, -1, 4)$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે સદિશ $\vec{OP} = (2, -1, 4)$ એ સમતલનો અભિલંબ સદિશ છે.
તેથી,$a = 2, b = -1, c = 4$.
સમતલનું સમીકરણ $2(x-2) - 1(y-(-1)) + 4(z-4) = 0$ થશે.
$2(x-2) - 1(y+1) + 4(z-4) = 0$.
$2x - 4 - y - 1 + 4z - 16 = 0$.
$2x - y + 4z - 21 = 0$.
285
EasyMCQ
$3$-પરિમાણીય અવકાશમાં,સમીકરણ $x^2-8x+12=0$ શું દર્શાવે છે ....
A
બે સીધી રેખાઓ
B
ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખાઓની જોડી
C
$YZ$-સમતલને સમાંતર $2$ સમતલો
D
$XZ$-સમતલને સમાંતર $2$ સમતલો

Solution

(C) આપેલ સમીકરણ $x^2 - 8x + 12 = 0$ છે.
દ્વિઘાત સમીકરણના અવયવ પાડતા,આપણને $(x - 6)(x - 2) = 0$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે $x = 6$ અથવા $x = 2$.
$3$-પરિમાણીય અવકાશમાં,સમીકરણ $x = k$ એ $YZ$-સમતલને સમાંતર સમતલ દર્શાવે છે.
તેથી,$x = 6$ અને $x = 2$ એ બે અલગ-અલગ સમતલો દર્શાવે છે,જે બંને $YZ$-સમતલને સમાંતર છે.
286
EasyMCQ
બિંદુ $\left(1, \frac{3}{2}, 2\right)$ થી સમતલ $2x - 2y + 4z + 17 = 0$ પર દોરેલા લંબના લંબપાદની લંબાઈ કેટલી છે?
A
$\sqrt{6}$ એકમ
B
$3\sqrt{3}$ એકમ
C
$4\sqrt{3}$ એકમ
D
$2\sqrt{6}$ એકમ

Solution

(D) બિંદુ $(x_1, y_1, z_1)$ થી સમતલ $Ax + By + Cz + D = 0$ પરના લંબની લંબાઈ શોધવાનું સૂત્ર $d = \frac{|Ax_1 + By_1 + Cz_1 + D|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}$ છે.
આપેલ બિંદુ $P = (1, 1.5, 2)$ અને સમતલ $2x - 2y + 4z + 17 = 0$ છે.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$d = \frac{|2(1) - 2(1.5) + 4(2) + 17|}{\sqrt{2^2 + (-2)^2 + 4^2}}$
$d = \frac{|2 - 3 + 8 + 17|}{\sqrt{4 + 4 + 16}}$
$d = \frac{|24|}{\sqrt{24}}$
$d = \sqrt{24} = \sqrt{4 \times 6} = 2\sqrt{6}$ એકમ.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
287
MediumMCQ
જો સમતલ $\frac{x}{2} - \frac{y}{3} - \frac{z}{5} = 1$ એ યામ અક્ષોને અનુક્રમે $A, B$ અને $C$ બિંદુઓમાં છેદે,તો ત્રિકોણ $ABC$ નું ક્ષેત્રફળ કેટલું થાય?
A
$\frac{\sqrt{1529}}{2}$ ચોરસ એકમ
B
$\frac{\sqrt{1529}}{6}$ ચોરસ એકમ
C
$\frac{\sqrt{1529}}{3}$ ચોરસ એકમ
D
$\frac{\sqrt{1529}}{4}$ ચોરસ એકમ

Solution

(B) સમતલનું સમીકરણ $\frac{x}{2} - \frac{y}{3} - \frac{z}{5} = 1$ છે.
તેને અંતઃખંડ સ્વરૂપ $\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1$ સાથે સરખાવતા,આપણને અક્ષો પરના અંતઃખંડો $a = 2, b = -3, c = -5$ મળે છે.
આમ,બિંદુઓના યામ $A(2, 0, 0)$,$B(0, -3, 0)$ અને $C(0, 0, -5)$ છે.
શિરોબિંદુઓ $(x_1, y_1, z_1), (x_2, y_2, z_2)$ અને $(x_3, y_3, z_3)$ ધરાવતા ત્રિકોણ $ABC$ નું ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{2} \sqrt{(ab)^2 + (bc)^2 + (ca)^2}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\text{Area} = \frac{1}{2} \sqrt{(2 \times -3)^2 + (-3 \times -5)^2 + (-5 \times 2)^2}$.
$\text{Area} = \frac{1}{2} \sqrt{(-6)^2 + (15)^2 + (-10)^2} = \frac{1}{2} \sqrt{36 + 225 + 100} = \frac{1}{2} \sqrt{361} = \frac{19}{2}$ ચોરસ એકમ.
288
EasyMCQ
જો સમતલ $\frac{x}{2}+\frac{y}{3}+\frac{z}{6}=1$ એ યામ અક્ષોને અનુક્રમે $A, B, C$ બિંદુઓમાં છેદે,તો ત્રિકોણ $ABC$ નું ક્ષેત્રફળ શોધો.
A
$\sqrt{14}$ ચોરસ એકમ
B
$3 \sqrt{14}$ ચોરસ એકમ
C
$\frac{1}{\sqrt{14}}$ ચોરસ એકમ
D
$3 \sqrt{13}$ ચોરસ એકમ

Solution

(B) સમતલનું સમીકરણ $\frac{x}{2} + \frac{y}{3} + \frac{z}{6} = 1$ છે.
સમતલ યામ અક્ષોને $A, B, C$ બિંદુઓમાં છેદે છે.
$y=0, z=0$ લેતા,$x=2$ મળે,તેથી $A = (2, 0, 0)$.
$x=0, z=0$ લેતા,$y=3$ મળે,તેથી $B = (0, 3, 0)$.
$x=0, y=0$ લેતા,$z=6$ મળે,તેથી $C = (0, 0, 6)$.
બાજુઓ દર્શાવતા સદિશો $\vec{AB} = B - A = (-2, 3, 0)$ અને $\vec{AC} = C - A = (-2, 0, 6)$ છે.
ત્રિકોણ $ABC$ નું ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{2} |\vec{AB} \times \vec{AC}|$ દ્વારા મળે છે.
સદિશ ગુણાકારની ગણતરી: $\vec{AB} \times \vec{AC} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -2 & 3 & 0 \\ -2 & 0 & 6 \end{vmatrix} = 18\hat{i} + 12\hat{j} + 6\hat{k}$.
તેનું માન $\sqrt{18^2 + 12^2 + 6^2} = \sqrt{504} = 6\sqrt{14}$ છે.
આમ,ક્ષેત્રફળ $\frac{1}{2} \times 6\sqrt{14} = 3\sqrt{14}$ ચોરસ એકમ થાય.
289
MediumMCQ
સમતલ $x - y - 2z + 1 = 0$ માં બિંદુ $P(-1, 2, -4)$ નું પ્રતિબિંબ શોધો.
A
$(3, -2, 4)$
B
$(-3, 4, 0)$
C
$(4, 1, 0)$
D
$(2, -3, 0)$

Solution

(B) ધારો કે બિંદુ $P(x_1, y_1, z_1) = (-1, 2, -4)$ છે અને સમતલ $ax + by + cz + d = 0$ છે,જ્યાં $a = 1, b = -1, c = -2, d = 1$ છે.
ધારો કે પ્રતિબિંબ $P'(x', y', z')$ છે.
સમતલ $ax + by + cz + d = 0$ માં બિંદુ $(x_1, y_1, z_1)$ ના પ્રતિબિંબ માટેનું સૂત્ર:
$\frac{x' - x_1}{a} = \frac{y' - y_1}{b} = \frac{z' - z_1}{c} = -2 \frac{ax_1 + by_1 + cz_1 + d}{a^2 + b^2 + c^2}$.
પહેલા $ax_1 + by_1 + cz_1 + d$ ની કિંમત શોધો:
$1(-1) - 1(2) - 2(-4) + 1 = -1 - 2 + 8 + 1 = 6$.
હવે $a^2 + b^2 + c^2$ ની કિંમત શોધો:
$1^2 + (-1)^2 + (-2)^2 = 1 + 1 + 4 = 6$.
હવે આ કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$\frac{x' - (-1)}{1} = \frac{y' - 2}{-1} = \frac{z' - (-4)}{-2} = -2 \frac{6}{6} = -2$.
$x', y', z'$ માટે ઉકેલતા:
$x' + 1 = -2 \implies x' = -3$.
$y' - 2 = 2 \implies y' = 4$.
$z' + 4 = 4 \implies z' = 0$.
આમ,પ્રતિબિંબ $(-3, 4, 0)$ છે.
290
EasyMCQ
જો ઉગમબિંદુમાંથી સમતલ પર દોરેલા લંબનો લંબપાદ $P(-1, -1, 2)$ હોય,તો સમતલનું સમીકરણ શું થાય?
A
$x+y-2z+6=0$
B
$2x+y+z+1=0$
C
$x+y+2z-2=0$
D
$x-y-z+2=0$

Solution

(A) ઉગમબિંદુ $(0, 0, 0)$ થી સમતલ પરના લંબનો લંબપાદ $P(-1, -1, 2)$ છે.
આ બિંદુ $P$ સમતલ પર આવેલું છે અને સદિશ $\vec{OP} = -\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$ એ સમતલનો અભિલંબ છે.
બિંદુ $\vec{a}$ માંથી પસાર થતા અને અભિલંબ $\vec{n}$ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $(\vec{r} - \vec{a}) \cdot \vec{n} = 0$ છે.
અહીં,$\vec{a} = -\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$ અને $\vec{n} = -\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$ છે.
આ કિંમતો મૂકતા,આપણને મળે છે: $((x+1)\hat{i} + (y+1)\hat{j} + (z-2)\hat{k}) \cdot (-\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}) = 0$.
$-(x+1) - (y+1) + 2(z-2) = 0$.
$-x - 1 - y - 1 + 2z - 4 = 0$.
$-x - y + 2z - 6 = 0$.
$-1$ વડે ગુણતા,આપણને $x + y - 2z + 6 = 0$ મળે છે.
291
MediumMCQ
બિંદુ $(1, 2, 1)$ માંથી પસાર થતા અને સમતલો $x + 2y + 2z - 7 = 0$ તથા $3x + 3y + 2z - 5 = 0$ ને લંબ હોય તેવા સમતલનું સમીકરણ શોધો.
A
$2x - 4y + 3z + 3 = 0$
B
$2x + 4y - 3z - 7 = 0$
C
$2x - 4y + 3z - 7 = 0$
D
$2x + 4y + 3z + 3 = 0$

Solution

(A) આપેલ સમતલોના અભિલંબ સદિશો $\vec{n_1} = \hat{i} + 2\hat{j} + 2\hat{k}$ અને $\vec{n_2} = 3\hat{i} + 3\hat{j} + 2\hat{k}$ છે.
માગેલ સમતલ બંનેને લંબ હોવાથી,તેનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{n_1} \times \vec{n_2}$ થશે.
$\vec{n} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 2 & 2 \\ 3 & 3 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(4 - 6) - \hat{j}(2 - 6) + \hat{k}(3 - 6) = -2\hat{i} + 4\hat{j} - 3\hat{k}$.
આપણે અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = 2\hat{i} - 4\hat{j} + 3\hat{k}$ લઈ શકીએ.
બિંદુ $(x_0, y_0, z_0) = (1, 2, 1)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ $a(x - x_0) + b(y - y_0) + c(z - z_0) = 0$ છે.
$2(x - 1) - 4(y - 2) + 3(z - 1) = 0$.
$2x - 2 - 4y + 8 + 3z - 3 = 0$.
$2x - 4y + 3z + 3 = 0$.
292
MediumMCQ
બિંદુ $(5,3,-1)$ નું બિંદુઓ $(2,1,0)$,$(3,-2,4)$ અને $(1,-3,3)$ માંથી પસાર થતા સમતલથી અંતર કેટલું છે?
A
$\frac{2}{\sqrt{3}}$ એકમ
B
$\frac{4}{\sqrt{3}}$ એકમ
C
$\sqrt{3}$ એકમ
D
$\frac{1}{\sqrt{3}}$ એકમ

Solution

(A) ત્રણ બિંદુઓ $(x_1, y_1, z_1)$,$(x_2, y_2, z_2)$ અને $(x_3, y_3, z_3)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ નિશ્ચાયક દ્વારા મળે છે:
$\begin{vmatrix} x-x_1 & y-y_1 & z-z_1 \\ x_2-x_1 & y_2-y_1 & z_2-z_1 \\ x_3-x_1 & y_3-y_1 & z_3-z_1 \end{vmatrix} = 0$.
બિંદુઓ $(2,1,0)$,$(3,-2,4)$ અને $(1,-3,3)$ મૂકતા:
$\begin{vmatrix} x-2 & y-1 & z \\ 1 & -3 & 4 \\ -1 & -4 & 3 \end{vmatrix} = 0$.
નિશ્ચાયકનું વિસ્તરણ કરતા:
$(x-2)(-9 + 16) - (y-1)(3 + 4) + z(-4 - 3) = 0$
$7(x-2) - 7(y-1) - 7z = 0 \implies x - y - z - 1 = 0$.
બિંદુ $(x_0, y_0, z_0)$ નું સમતલ $ax + by + cz + d = 0$ થી અંતર $d = \frac{|ax_0 + by_0 + cz_0 + d|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}}$ છે.
બિંદુ $(5,3,-1)$ અને સમતલ $x - y - z - 1 = 0$ માટે:
$d = \frac{|1(5) - 1(3) - 1(-1) - 1|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2 + (-1)^2}} = \frac{|5 - 3 + 1 - 1|}{\sqrt{3}} = \frac{2}{\sqrt{3}}$ એકમ.
293
MediumMCQ
$(1,0,0)$ અને $(0,1,0)$ માંથી પસાર થતા અને સમતલ $x+y-3=0$ સાથે $45^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવતા સમતલનું સમીકરણ શોધો.
A
$x+y \pm \sqrt{2} z-1=0$
B
$3 x+y \pm \sqrt{3} z-3=0$
C
$x+y \pm \sqrt{3} z-1=0$
D
$2 x+2 y \pm \sqrt{3} z-2=0$

Solution

(A) ધારો કે સમતલનું સમીકરણ $a(x-1) + by + cz = 0$ છે,જે $ax + by + cz - a = 0$ તરીકે લખી શકાય.
તે $(0,1,0)$ માંથી પસાર થાય છે,તેથી $a(0) + b(1) + c(0) - a = 0$,જેનો અર્થ છે કે $b = a$.
તેથી સમીકરણ $ax + ay + cz - a = 0$ અથવા $x + y + \frac{c}{a}z - 1 = 0$ બને છે.
ધારો કે $k = \frac{c}{a}$,તો અભિલંબ સદિશ $\vec{n_1} = (1, 1, k)$ છે.
સમતલ $x+y-3=0$ નો અભિલંબ $\vec{n_2} = (1, 1, 0)$ છે.
બંને સમતલ વચ્ચેનો ખૂણો $45^{\circ}$ છે,તેથી $\cos(45^{\circ}) = \frac{|\vec{n_1} \cdot \vec{n_2}|}{|\vec{n_1}| |\vec{n_2}|}$.
$\frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{|1+1+0|}{\sqrt{1^2+1^2+k^2} \sqrt{1^2+1^2+0^2}} = \frac{2}{\sqrt{2+k^2} \sqrt{2}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા: $\frac{1}{2} = \frac{4}{2(2+k^2)}$,જે $2+k^2 = 4$ આપે છે,તેથી $k^2 = 2$,એટલે કે $k = \pm \sqrt{2}$.
$k$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $x + y \pm \sqrt{2}z - 1 = 0$ મળે છે.
294
EasyMCQ
બિંદુઓ $(3,1,1)$,$(1,2,3)$ અને $(-1,4,2)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું કાર્તેઝિયન સમીકરણ શોધો.
A
$5x + 6y - 2z - 23 = 0$
B
$-5x + 6y + 2z + 23 = 0$
C
$5x + 6y + 2z - 23 = 0$
D
$5x - 6y + 2z - 23 = 0$

Solution

(C) ત્રણ બિંદુઓ $(x_1, y_1, z_1)$,$(x_2, y_2, z_2)$,અને $(x_3, y_3, z_3)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ નિશ્ચાયક દ્વારા નીચે મુજબ મળે છે:
$\left|\begin{array}{ccc} x-x_1 & y-y_1 & z-z_1 \\ x_2-x_1 & y_2-y_1 & z_2-z_1 \\ x_3-x_1 & y_3-y_1 & z_3-z_1 \end{array}\right| = 0$
આપેલ બિંદુઓ $(3,1,1)$,$(1,2,3)$,અને $(-1,4,2)$ મૂકતા:
$\left|\begin{array}{ccc} x-3 & y-1 & z-1 \\ 1-3 & 2-1 & 3-1 \\ -1-3 & 4-1 & 2-1 \end{array}\right| = 0$
$\Rightarrow \left|\begin{array}{ccc} x-3 & y-1 & z-1 \\ -2 & 1 & 2 \\ -4 & 3 & 1 \end{array}\right| = 0$
પ્રથમ હાર મુજબ વિસ્તરણ કરતા:
$(x-3)(1-6) - (y-1)(-2+8) + (z-1)(-6+4) = 0$
$-5(x-3) - 6(y-1) - 2(z-1) = 0$
$-5x + 15 - 6y + 6 - 2z + 2 = 0$
$-5x - 6y - 2z + 23 = 0$
$-1$ વડે ગુણતા:
$5x + 6y + 2z - 23 = 0$
295
EasyMCQ
બિંદુઓ $P(1, 2, 5)$ અને $Q(3, 4, 3)$ ને જોડતા રેખાખંડના મધ્યબિંદુમાંથી પસાર થતા અને તેને લંબ સમતલનું સમીકરણ શોધો.
A
$x+y-z+1=0$
B
$x+y-z-1=0$
C
$x+y+z+1=0$
D
$x-y-z+1=0$

Solution

(B) ધારો કે $M$ એ રેખાખંડ $PQ$ નું મધ્યબિંદુ છે.
$M$ ના યામ $\left(\frac{1+3}{2}, \frac{2+4}{2}, \frac{5+3}{2}\right) = (2, 3, 4)$ છે.
રેખા $PQ$ ના દિકગુણોત્તર $(3-1, 4-2, 3-5) = (2, 2, -2)$ છે.
સમતલ $PQ$ ને લંબ હોવાથી,સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = 2\hat{i} + 2\hat{j} - 2\hat{k}$ છે.
$(x_0, y_0, z_0)$ માંથી પસાર થતા અને $(a, b, c)$ અભિલંબ ધરાવતા સમતલનું સમીકરણ $a(x-x_0) + b(y-y_0) + c(z-z_0) = 0$ છે.
કિંમતો મૂકતા,આપણને $2(x-2) + 2(y-3) - 2(z-4) = 0$ મળે છે.
$2$ વડે ભાગતા,આપણને $(x-2) + (y-3) - (z-4) = 0$ મળે છે.
$x + y - z - 2 - 3 + 4 = 0$.
$x + y - z - 1 = 0$.
Solution diagram
296
MediumMCQ
બિંદુ $(1,1,1)$ માંથી પસાર થતા અને સમતલો $2x-y-2z=5$ અને $3x-6y+2z=7$ ને લંબ હોય તેવા સમતલનું સમીકરણ શોધો.
A
$14x+10y+9z=13$
B
$14x+10y+9z=33$
C
$14x+10y+9z=-15$
D
$14x+10y+9z=-33$

Solution

(B) આપેલ સમતલ બિંદુ $(1,1,1)$ માંથી પસાર થાય છે અને તે $2x-y-2z=5$ અને $3x-6y+2z=7$ ને લંબ છે.
આ સમતલોના અભિલંબ સદિશો $\vec{n_1} = 2\hat{i} - \hat{j} - 2\hat{k}$ અને $\vec{n_2} = 3\hat{i} - 6\hat{j} + 2\hat{k}$ છે.
માગેલ સમતલનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{n_1} \times \vec{n_2}$ થશે.
$\vec{n} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & -1 & -2 \\ 3 & -6 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(-2-12) - \hat{j}(4+6) + \hat{k}(-12+3) = -14\hat{i} - 10\hat{j} - 9\hat{k}$.
સમતલનું સમીકરણ $a(x-x_1) + b(y-y_1) + c(z-z_1) = 0$ મુજબ:
$-14(x-1) - 10(y-1) - 9(z-1) = 0$.
$-14x + 14 - 10y + 10 - 9z + 9 = 0$.
$-14x - 10y - 9z + 33 = 0$.
તેથી,$14x + 10y + 9z = 33$.
297
DifficultMCQ
એક સમતલ જે બે સમતલો $2x - 2y + z = 0$ અને $x - y + 2z = 4$ ને લંબ છે,તે $(1, -2, 1)$ માંથી પસાર થાય છે. બિંદુ $(1, 2, 2)$ થી આ સમતલનું અંતર શોધો.
A
$0$ એકમ
B
$1$ એકમ
C
$\sqrt{2}$ એકમ
D
$2\sqrt{2}$ એકમ

Solution

(D) $(1, -2, 1)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ $a(x - 1) + b(y + 2) + c(z - 1) = 0$ છે.
સમતલ એ $2x - 2y + z = 0$ અને $x - y + 2z = 4$ ને લંબ હોવાથી,તેનો અભિલંબ સદિશ $\vec{n} = (a, b, c)$ એ $\vec{n_1} = (2, -2, 1)$ અને $\vec{n_2} = (1, -1, 2)$ ને લંબ છે.
તેથી,$\vec{n} = \vec{n_1} \times \vec{n_2} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & -2 & 1 \\ 1 & -1 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(-4 + 1) - \hat{j}(4 - 1) + \hat{k}(-2 + 2) = -3\hat{i} - 3\hat{j} + 0\hat{k}$.
આપણે અભિલંબ સદિશ $(1, 1, 0)$ લઈ શકીએ છીએ.
સમતલનું સમીકરણ $1(x - 1) + 1(y + 2) + 0(z - 1) = 0$ થાય,જેનું સાદું રૂપ $x + y + 1 = 0$ છે.
બિંદુ $(1, 2, 2)$ થી સમતલ $x + y + 0z + 1 = 0$ નું અંતર $d = \frac{|ax_0 + by_0 + cz_0 + d|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}} = \frac{|1(1) + 1(2) + 0(2) + 1|}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2}} = \frac{|1 + 2 + 1|}{\sqrt{2}} = \frac{4}{\sqrt{2}} = 2\sqrt{2}$ એકમ થાય.
298
MediumMCQ
બિંદુ $(-1, 2, -3)$ માંથી પસાર થતા અને રેખાઓ $\frac{x-1}{3} = \frac{y-2}{2} = \frac{z}{-4}$ અને $\frac{x}{2} = \frac{y-1}{-3} = \frac{z-2}{2}$ ને સમાંતર સમતલનું સમીકરણ શોધો.
A
$8x - 14y - 13z - 3 = 0$
B
$8x - 14y + 13z + 75 = 0$
C
$8x + 14y + 13z + 19 = 0$
D
$8x + 14y - 13z - 59 = 0$

Solution

(C) ધારો કે બિંદુ $(x_1, y_1, z_1) = (-1, 2, -3)$ છે.
બે રેખાઓના દિશા ગુણોત્તર $(a_1, b_1, c_1) = (3, 2, -4)$ અને $(a_2, b_2, c_2) = (2, -3, 2)$ છે.
બિંદુ $(x_1, y_1, z_1)$ માંથી પસાર થતા અને સદિશો $\vec{b_1} = (a_1, b_1, c_1)$ અને $\vec{b_2} = (a_2, b_2, c_2)$ ને સમાંતર સમતલનું સમીકરણ નિશ્ચાયક દ્વારા મળે છે:
$\begin{vmatrix} x - x_1 & y - y_1 & z - z_1 \\ a_1 & b_1 & c_1 \\ a_2 & b_2 & c_2 \end{vmatrix} = 0$
કિંમતો મૂકતા:
$\begin{vmatrix} x + 1 & y - 2 & z + 3 \\ 3 & 2 & -4 \\ 2 & -3 & 2 \end{vmatrix} = 0$
પ્રથમ હાર મુજબ વિસ્તરણ કરતા:
$(x + 1)(2(2) - (-4)(-3)) - (y - 2)(3(2) - (-4)(2)) + (z + 3)(3(-3) - 2(2)) = 0$
$(x + 1)(4 - 12) - (y - 2)(6 + 8) + (z + 3)(-9 - 4) = 0$
$-8(x + 1) - 14(y - 2) - 13(z + 3) = 0$
$-8x - 8 - 14y + 28 - 13z - 39 = 0$
$-8x - 14y - 13z - 19 = 0$
$-1$ વડે ગુણતા,આપણને $8x + 14y + 13z + 19 = 0$ મળે છે.
299
MediumMCQ
ધારો કે $P$ એ $(2,1,0)$,$(4,1,1)$ અને $(5,0,1)$ બિંદુઓમાંથી પસાર થતું સમતલ છે અને $R$ એ $(2,1,6)$ બિંદુ છે. તો સમતલ $P$ માં $R$ નું પ્રતિબિંબ શોધો.
A
$(6,5,2)$
B
$(4,3,2)$
C
$(6,5,-2)$
D
$(3,4,-2)$

Solution

(C) $(2,1,0)$,$(4,1,1)$ અને $(5,0,1)$ માંથી પસાર થતા સમતલનું સમીકરણ નિશ્ચાયકની મદદથી:
$\begin{vmatrix} x-2 & y-1 & z-0 \\ 4-2 & 1-1 & 1-0 \\ 5-2 & 0-1 & 1-0 \end{vmatrix} = 0$
$\Rightarrow \begin{vmatrix} x-2 & y-1 & z \\ 2 & 0 & 1 \\ 3 & -1 & 1 \end{vmatrix} = 0$
પ્રથમ હાર મુજબ વિસ્તરણ કરતા:
$(x-2)(0 - (-1)) - (y-1)(2 - 3) + z(-2 - 0) = 0$
$(x-2)(1) - (y-1)(-1) - 2z = 0$
$x - 2 + y - 1 - 2z = 0$
$x + y - 2z = 3$
ધારો કે $R'(x, y, z)$ એ સમતલ $x + y - 2z - 3 = 0$ ની સાપેક્ષે $R(2, 1, 6)$ નું પ્રતિબિંબ છે.
પ્રતિબિંબ શોધવાનું સૂત્ર:
$\frac{x-x_1}{a} = \frac{y-y_1}{b} = \frac{z-z_1}{c} = -2 \frac{ax_1 + by_1 + cz_1 + d}{a^2 + b^2 + c^2}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{x-2}{1} = \frac{y-1}{1} = \frac{z-6}{-2} = -2 \frac{2 + 1 - 2(6) - 3}{1^2 + 1^2 + (-2)^2}$
$\frac{x-2}{1} = \frac{y-1}{1} = \frac{z-6}{-2} = -2 \frac{3 - 12 - 3}{6} = 4$
દરેક ભાગને $4$ સાથે સરખાવતા:
$x - 2 = 4 \Rightarrow x = 6$
$y - 1 = 4 \Rightarrow y = 5$
$z - 6 = -8 \Rightarrow z = -2$
તેથી,પ્રતિબિંબ $R'$ એ $(6, 5, -2)$ છે.

THREE DIMENSIONAL GEOMETRY — Plane · 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?

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?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a THREE DIMENSIONAL GEOMETRY Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.