Gujarati

Vector triple product Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Vector Algebra · Vector triple product

98+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 98 questions in Gujarati

1
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કયું વિધાન સત્ય છે?
A
$(a \times b) \times c$ એ $c$ સાથે સમતલીય છે
B
$(a \times b) \times c$ એ $a$ ને લંબ છે
C
$(a \times b) \times c$ એ $b$ ને લંબ છે
D
$(a \times b) \times c$ એ $c$ ને લંબ છે

Solution

(D) ધારો કે $v = (a \times b) \times c$.
વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટની વ્યાખ્યા મુજબ,સદિશ $v = (a \times b) \times c$ એ સદિશો $a$ અને $b$ ધરાવતા સમતલમાં આવેલો છે.
વળી,ક્રોસ પ્રોડક્ટની વ્યાખ્યા મુજબ,સદિશ $v = (a \times b) \times c$ એ સદિશ $c$ ને લંબ છે.
તેથી,વિધાન '$(a \times b) \times c$ એ $c$ ને લંબ છે' તે સત્ય છે.
2
DifficultMCQ
સદિશ $c$ ને લંબ અને સદિશ $a$ તથા $b$ સાથે સમતલીય હોય તેવો એકમ સદિશ કયો છે?
A
$\frac{a \times (b \times c)}{|a \times (b \times c)|}$
B
$\frac{b \times (c \times a)}{|b \times (c \times a)|}$
C
$\frac{c \times (a \times b)}{|c \times (a \times b)|}$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) સદિશ $a$ અને $b$ સાથે સમતલીય હોય તેવા સદિશને $a$ અને $b$ ના રૈખિક સંયોજન તરીકે દર્શાવી શકાય છે.
આપણે એવો સદિશ $r$ શોધી રહ્યા છીએ જે $c$ ને લંબ હોય અને $a$ તથા $b$ ના સમતલમાં હોય.
સદિશ ત્રિગુણનફળના સૂત્ર મુજબ,$c \times (a \times b) = (c \cdot b)a - (c \cdot a)b$.
આ પરિણામી સદિશ સ્પષ્ટપણે $a$ અને $b$ નું રૈખિક સંયોજન છે,જેનો અર્થ છે કે તે $a$ અને $b$ સાથે સમતલીય છે.
વધુમાં,સદિશ ગુણાકારની વ્યાખ્યા મુજબ,સદિશ $c \times (a \times b)$ એ $c$ ને લંબ છે.
એકમ સદિશ મેળવવા માટે,આપણે આ સદિશને તેના માન વડે ભાગીએ છીએ: $\frac{c \times (a \times b)}{|c \times (a \times b)|}$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(c)$ છે.
3
MediumMCQ
જો $u = i \times (a \times i) + j \times (a \times j) + k \times (a \times k),$ હોય તો
A
$u = 0$
B
$u = i + j + k$
C
$u = 2a$
D
$u = a$

Solution

(C) ધારો કે $a = xi + yj + zk.$
વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટ સૂત્ર $A \times (B \times C) = B(A \cdot C) - C(A \cdot B)$ નો ઉપયોગ કરતા,
$i \times (a \times i) = a(i \cdot i) - i(a \cdot i) = a - xi.$
તે જ રીતે,$j \times (a \times j) = a(j \cdot j) - j(a \cdot j) = a - yj.$
અને $k \times (a \times k) = a(k \cdot k) - k(a \cdot k) = a - zk.$
આ પદોનો સરવાળો કરતા:
$u = (a - xi) + (a - yj) + (a - zk)$
$u = 3a - (xi + yj + zk)$
કારણ કે $a = xi + yj + zk,$
$u = 3a - a = 2a.$
4
EasyMCQ
$a \times (b \times c)$ એ કોના બરાબર છે?
A
$(a \cdot c)b - (a \cdot a)b$
B
$(a \cdot c)a - (b \cdot c)a$
C
$(a \cdot c)b - (a \cdot b)c$
D
$(a \cdot b)c - (a \cdot c)b$

Solution

(C) સદિશ ત્રિગુણનનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$.
આ સદિશ બીજગણિતનું એક પ્રમાણિત પરિણામ છે,જેને ઘણીવાર $BAC-CAB$ નિયમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
5
EasyMCQ
જો $a = 3i - j + 2k,$ $b = 2i + j - k$ અને $c = i - 2j + 2k$ હોય,તો $(a \times b) \times c$ ની કિંમત શોધો.
A
$24i + 7j - 5k$
B
$7i - 24j + 5k$
C
$12i + 3j - 5k$
D
$i + j - 7k$

Solution

(A) સદિશ ત્રિગુણનનું સૂત્ર $(a \times b) \times c = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$ છે.
પ્રથમ,ડોટ પ્રોડક્ટની ગણતરી કરો:
$a \cdot c = (3)(1) + (-1)(-2) + (2)(2) = 3 + 2 + 4 = 9.$
$b \cdot c = (2)(1) + (1)(-2) + (-1)(2) = 2 - 2 - 2 = -2.$
હવે,આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકો:
$(a \times b) \times c = 9(2i + j - k) - (-2)(3i - j + 2k)$
$= (18i + 9j - 9k) + (6i - 2j + 4k)$
$= (18 + 6)i + (9 - 2)j + (-9 + 4)k$
$= 24i + 7j - 5k$.
6
DifficultMCQ
જો ત્રણ એકમ સદિશો $a, b, c$ એવા હોય કે જેથી $a \times (b \times c) = \frac{b}{2},$ તો સદિશ $a$ એ $b$ અને $c$ સાથે અનુક્રમે કયા ખૂણા બનાવે છે?
A
$40^\circ, 80^\circ$
B
$45^\circ, 45^\circ$
C
$30^\circ, 60^\circ$
D
$90^\circ, 60^\circ$

Solution

(D) આપેલ છે કે $a, b, c$ એકમ સદિશો છે,તેથી $|a| = |b| = |c| = 1$.
સદિશ ત્રિગુણ ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$.
આપેલ છે કે $a \times (b \times c) = \frac{1}{2}b$,તેથી $(a \cdot c)b - (a \cdot b)c = \frac{1}{2}b$.
$b$ અને $c$ ના સહગુણકોની સરખામણી કરતા (ધારી લો કે $b$ અને $c$ અસમરેખ છે),આપણને મળે છે:
$a \cdot c = \frac{1}{2}$ અને $a \cdot b = 0$.
$a$ અને $b$ વચ્ચેના ખૂણા $\theta_1$ માટે: $\cos \theta_1 = \frac{a \cdot b}{|a||b|} = 0 \implies \theta_1 = 90^\circ$.
$a$ અને $c$ વચ્ચેના ખૂણા $\theta_2$ માટે: $\cos \theta_2 = \frac{a \cdot c}{|a||c|} = \frac{1/2}{1 \times 1} = \frac{1}{2} \implies \theta_2 = 60^\circ$.
આમ,ખૂણાઓ અનુક્રમે $90^\circ$ અને $60^\circ$ છે.
7
EasyMCQ
$i \times (j \times k) + j \times (k \times i) + k \times (i \times i)$ ની કિંમત શું થાય?
A
$i$
B
$j$
C
$k$
D
$0$

Solution

(D) વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્ર $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$1$. $i \times (j \times k) = (i \cdot k)j - (i \cdot j)k = (0)j - (0)k = 0$.
$2$. $j \times (k \times i) = (j \cdot i)k - (j \cdot k)i = (0)k - (0)i = 0$.
$3$. $k \times (i \times i) = k \times 0 = 0$.
આ પરિણામોનો સરવાળો કરતા: $0 + 0 + 0 = 0$.
8
MediumMCQ
ત્રણ એકમ સદિશો $a, b, c$ આપેલ છે કે જેથી $a \perp b$ અને $a \parallel c$ થાય,તો $a \times (b \times c)$ શું થશે?
A
$a$
B
$b$
C
$c$
D
$0$

Solution

(B) સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$.
આપેલ છે કે $a \perp b$,તેથી $a \cdot b = 0$.
આપેલ છે કે $a \parallel c$ અને $a, c$ એકમ સદિશો છે,તેથી $a \cdot c = \pm 1$. જો $a$ અને $c$ સમાન દિશામાં હોય તો $a \cdot c = 1$ થાય.
આ કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$a \times (b \times c) = (1)b - (0)c = b$.
9
EasyMCQ
જો $a = i + j - k$,$b = i - j + k$,અને $c = i - j - k$ હોય,તો $a \times (b \times c)$ શું થાય?
A
$i - j + k$
B
$2i - 2j$
C
$3i - j + k$
D
$2i + 2j - k$

Solution

(B) વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$.
પ્રથમ,ડોટ પ્રોડક્ટ્સની ગણતરી કરો:
$a \cdot c = (i + j - k) \cdot (i - j - k) = (1)(1) + (1)(-1) + (-1)(-1) = 1 - 1 + 1 = 1$.
$a \cdot b = (i + j - k) \cdot (i - j + k) = (1)(1) + (1)(-1) + (-1)(1) = 1 - 1 - 1 = -1$.
હવે,આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકો:
$a \times (b \times c) = (1)b - (-1)c = b + c$.
અંતે,સદિશો $b$ અને $c$ નો સરવાળો કરો:
$b + c = (i - j + k) + (i - j - k) = (1+1)i + (-1-1)j + (1-1)k = 2i - 2j$.
10
EasyMCQ
$a \times (b \times c) + b \times (c \times a) + c \times (a \times b) =$
A
$0$
B
$2[a \, b \, c]$
C
$a + b + c$
D
$3[a \, b \, c]$

Solution

(A) વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$.
દરેક પદ માટે આ લાગુ કરતા:
$1. \, a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$
$2. \, b \times (c \times a) = (b \cdot a)c - (b \cdot c)a$
$3. \, c \times (a \times b) = (c \cdot b)a - (c \cdot a)b$
આ ત્રણેય પદોનો સરવાળો કરતા:
સરવાળો $= [(a \cdot c)b - (a \cdot b)c] + [(b \cdot a)c - (b \cdot c)a] + [(c \cdot b)a - (c \cdot a)b]$
કારણ કે ડોટ પ્રોડક્ટ ક્રમનો નિયમ પાળે છે ($a \cdot b = b \cdot a$,વગેરે),આપણે પદોને જૂથબદ્ધ કરી શકીએ છીએ:
સરવાળો $= (a \cdot c)b - (c \cdot a)b + (b \cdot a)c - (a \cdot b)c + (c \cdot b)a - (b \cdot c)a$
સરવાળો $= 0 + 0 + 0 = 0$.
11
EasyMCQ
ધારો કે $a, b, c$ ત્રણ સદિશો છે. તો $a \times (b \times c) = (a \times b) \times c$ જો:
A
$b \times (a \times c) = 0$
B
$a \cdot (b \times c) = 0$
C
$c \times a = a \times b$
D
$c \times b = b \times a$

Solution

(A) સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના નિત્યસમ મુજબ: $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$ અને $(a \times b) \times c = -(c \times (a \times b)) = -((c \cdot b)a - (c \cdot a)b) = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$.
બંને પદોને સરખાવતા:
$(a \cdot c)b - (a \cdot b)c = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$
બંને બાજુથી $(a \cdot c)b$ બાદ કરતા:
$-(a \cdot b)c = -(b \cdot c)a$
પદોને ગોઠવતા:
$(b \cdot c)a - (a \cdot b)c = 0$
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $b \times (a \times c) = (b \cdot c)a - (b \cdot a)c$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે આ પદ નીચે મુજબ છે:
$b \times (a \times c) = 0$.
12
EasyMCQ
જો $a, b, c, d$ સમતલીય સદિશો હોય,તો $(a \times b) \times (c \times d) = $
A
$|a \times c|^2$
B
$|a \times d|^2$
C
$|b \times c|^2$
D
$0$

Solution

(D) $(a \times b) \times (c \times d)$ માટે સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$(a \times b) \times (c \times d) = [a, b, d]c - [a, b, c]d$.
કારણ કે $a, b, c, d$ સમતલીય સદિશો છે,તેથી આમાંથી પસંદ કરેલા કોઈપણ ત્રણ સદિશોનો અદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકાર શૂન્ય થશે.
તેથી,$[a, b, d] = 0$ અને $[a, b, c] = 0$.
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$(a \times b) \times (c \times d) = (0)c - (0)d = 0$.
13
MediumMCQ
$a \times [a \times (a \times b)]$ કોના બરાબર છે?
A
$(a \times a) \cdot (b \times a)$
B
$|a \times b|^2$
C
$[a \cdot (a \times b)] a$
D
$(a \cdot a) (b \times a)$

Solution

(D) વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટ નિત્યસમ $u \times (v \times w) = (u \cdot w) v - (u \cdot v) w$ નો ઉપયોગ કરીને,આપણે પહેલા અંદરના પદ $(a \times (a \times b))$ ને સરળ બનાવીએ:
$a \times (a \times b) = (a \cdot b) a - (a \cdot a) b$
હવે,આને મૂળ અભિવ્યક્તિમાં મૂકો:
$a \times [a \times (a \times b)] = a \times [(a \cdot b) a - (a \cdot a) b]$
ક્રોસ પ્રોડક્ટના વિભાજનના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને:
$= (a \cdot b) (a \times a) - (a \cdot a) (a \times b)$
કારણ કે $a \times a = 0$:
$= (a \cdot b) (0) - (a \cdot a) (a \times b)$
$= -(a \cdot a) (a \times b)$
$= (a \cdot a) (b \times a)$
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
14
DifficultMCQ
જો $a, b, c$ એ અસમતલીય એકમ સદિશો હોય કે જેથી $a \times (b \times c) = \frac{b + c}{\sqrt{2}}$ થાય,તો $a$ અને $b$ વચ્ચેનો ખૂણો શોધો.
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$\frac{3\pi}{4}$
D
$\pi$

Solution

(C) આપેલ છે કે $a \times (b \times c) = \frac{b + c}{\sqrt{2}}$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$(a \cdot c)b - (a \cdot b)c = \frac{1}{\sqrt{2}}b + \frac{1}{\sqrt{2}}c$.
$a, b, c$ અસમતલીય હોવાથી,$b$ અને $c$ સુરેખ રીતે સ્વતંત્ર છે. $b$ અને $c$ ના સહગુણકોની સરખામણી કરતા:
$a \cdot c = \frac{1}{\sqrt{2}}$ અને $-(a \cdot b) = \frac{1}{\sqrt{2}} \Rightarrow a \cdot b = -\frac{1}{\sqrt{2}}$.
$a$ અને $b$ એકમ સદિશો હોવાથી,$|a| = 1$ અને $|b| = 1$.
ધારો કે $a$ અને $b$ વચ્ચેનો ખૂણો $\varphi$ છે. તેથી $a \cdot b = |a||b| \cos \varphi = \cos \varphi$.
આમ,$\cos \varphi = -\frac{1}{\sqrt{2}}$.
જેથી $\varphi = \frac{3\pi}{4}$ મળે.
15
DifficultMCQ
જો એકમ સદિશો $\bar{a}, \bar{b}, \bar{c}$ માટે $\bar{a} \times (\bar{b} \times \bar{c}) = \frac{\bar{b}}{2}$ હોય અને $\bar{b}, \bar{c}$ અસમરેખ સદિશો હોય,તો $\bar{a}$ એ $\bar{b}$ અને $\bar{c}$ સાથે બનાવેલા ખૂણા અનુક્રમે કયા છે?
A
$40^{\circ}, 80^{\circ}$
B
$45^{\circ}, 45^{\circ}$
C
$90^{\circ}, 60^{\circ}$
D
$30^{\circ}, 60^{\circ}$

Solution

(C) આપેલ છે કે $\bar{a} \times (\bar{b} \times \bar{c}) = \frac{\bar{b}}{2}$.
સદિશ ત્રિગુણનફળના સૂત્ર મુજબ,$\bar{a} \times (\bar{b} \times \bar{c}) = (\bar{a} \cdot \bar{c})\bar{b} - (\bar{a} \cdot \bar{b})\bar{c}$.
તેથી,$(\bar{a} \cdot \bar{c})\bar{b} - (\bar{a} \cdot \bar{b})\bar{c} = \frac{1}{2}\bar{b} + 0\bar{c}$.
અહીં $\bar{b}$ અને $\bar{c}$ અસમરેખ હોવાથી,સહગુણકોની સરખામણી કરતા:
$\bar{a} \cdot \bar{c} = \frac{1}{2}$ અને $\bar{a} \cdot \bar{b} = 0$.
$\bar{a}, \bar{b}, \bar{c}$ એકમ સદિશો હોવાથી,$|\bar{a}| = |\bar{b}| = |\bar{c}| = 1$.
ધારો કે $\bar{a}$ અને $\bar{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો $\theta_1$ છે,તો $\cos \theta_1 = \frac{\bar{a} \cdot \bar{b}}{|\bar{a}||\bar{b}|} = \frac{0}{1 \times 1} = 0$,તેથી $\theta_1 = 90^{\circ}$.
ધારો કે $\bar{a}$ અને $\bar{c}$ વચ્ચેનો ખૂણો $\theta_2$ છે,તો $\cos \theta_2 = \frac{\bar{a} \cdot \bar{c}}{|\bar{a}||\bar{c}|} = \frac{1/2}{1 \times 1} = \frac{1}{2}$,તેથી $\theta_2 = 60^{\circ}$.
આમ,ખૂણાઓ $90^{\circ}$ અને $60^{\circ}$ છે.
16
DifficultMCQ
જો $\vec{a}, \vec{b},$ અને $\vec{c}$ એવા સદિશો હોય કે જેથી $|\vec{b}| = |\vec{c}|$,તો $[(\vec{a} + \vec{b}) \times (\vec{a} \times \vec{c})] \times (\vec{b} \times \vec{c}) \cdot (\vec{b} + \vec{c}) = ...$
A
$1$
B
$-1$
C
$0$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) ધારો કે $\vec{x} = (\vec{a} + \vec{b}) \times (\vec{a} \times \vec{c})$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{u} \times (\vec{v} \times \vec{w}) = (\vec{u} \cdot \vec{w})\vec{v} - (\vec{u} \cdot \vec{v})\vec{w}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\vec{x} = ((\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{c})\vec{a} - ((\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{a})\vec{c}$.
હવે,$\vec{x} \times (\vec{b} \times \vec{c})$ પદને ધ્યાનમાં લો.
નિત્યસમ $\vec{v} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{v} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{v} \cdot \vec{b})\vec{c}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\vec{x} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{x} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{x} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
$(\vec{b} + \vec{c})$ સાથે અદિશ ગુણાકાર લેતા:
$[\vec{x} \times (\vec{b} \times \vec{c})] \cdot (\vec{b} + \vec{c}) = ((\vec{x} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{x} \cdot \vec{b})\vec{c}) \cdot (\vec{b} + \vec{c})$
$= (\vec{x} \cdot \vec{c})(\vec{b} \cdot \vec{b}) + (\vec{x} \cdot \vec{c})(\vec{b} \cdot \vec{c}) - (\vec{x} \cdot \vec{b})(\vec{c} \cdot \vec{b}) - (\vec{x} \cdot \vec{b})(\vec{c} \cdot \vec{c})$.
અહીં $|\vec{b}| = |\vec{c}|$ હોવાથી,$\vec{b} \cdot \vec{b} = \vec{c} \cdot \vec{c}$ થાય.
આ કિંમત મૂકતા,પદ $= (\vec{x} \cdot \vec{c})(\vec{b} \cdot \vec{b}) - (\vec{x} \cdot \vec{b})(\vec{b} \cdot \vec{b}) + (\vec{x} \cdot \vec{c})(\vec{b} \cdot \vec{c}) - (\vec{x} \cdot \vec{b})(\vec{b} \cdot \vec{c}) = 0$ મળે છે.
17
DifficultMCQ
જો $\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}$ એ $\sqrt{3}, 1, 2$ મૂલ્યના ત્રણ સદિશો છે,જેથી $\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{c}) + 3\vec{b} = \vec{0}$. જો $\vec{a}$ અને $\vec{c}$ વચ્ચેનો ખૂણો $\theta$ હોય,તો $\cos^2 \theta = $
A
$3/4$
B
$1/2$
C
$1/4$
D
આપેલ પૈકી એક પણ નહિ

Solution

(A) આપેલ છે કે $\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{c}) + 3\vec{b} = \vec{0}$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{a} - (\vec{a} \cdot \vec{a})\vec{c} + 3\vec{b} = \vec{0}$.
અહીં $|\vec{a}| = \sqrt{3}$,$|\vec{b}| = 1$,$|\vec{c}| = 2$ અને $\vec{a} \cdot \vec{c} = |\vec{a}||\vec{c}|\cos \theta = \sqrt{3} \times 2 \times \cos \theta = 2\sqrt{3} \cos \theta$.
આ કિંમતો મૂકતા:
$(2\sqrt{3} \cos \theta)\vec{a} - 3\vec{c} + 3\vec{b} = \vec{0}$.
તેથી,$3\vec{b} = 3\vec{c} - (2\sqrt{3} \cos \theta)\vec{a}$.
બંને બાજુ માનનું વર્ગ લેતા:
$|3\vec{b}|^2 = |3\vec{c} - (2\sqrt{3} \cos \theta)\vec{a}|^2$.
$9|\vec{b}|^2 = 9|\vec{c}|^2 + 12 \cos^2 \theta |\vec{a}|^2 - 2(3)(2\sqrt{3} \cos \theta)(\vec{a} \cdot \vec{c})$.
$9(1)^2 = 9(2)^2 + 12 \cos^2 \theta (\sqrt{3})^2 - 12\sqrt{3} \cos \theta (2\sqrt{3} \cos \theta)$.
$9 = 36 + 36 \cos^2 \theta - 72 \cos^2 \theta$.
$9 = 36 - 36 \cos^2 \theta$.
$36 \cos^2 \theta = 27$.
$\cos^2 \theta = \frac{27}{36} = \frac{3}{4}$.
18
MediumMCQ
જો $\vec{a} = \hat{i} + 2\hat{j} - 2\hat{k}$,$\vec{b} = 2\hat{i} - \hat{j} + \hat{k}$ અને $\vec{c} = \hat{i} + 3\hat{j} - \hat{k}$ હોય,તો $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c})$ શોધો.
A
$20\hat{i} - 3\hat{j} + 7\hat{k}$
B
$20\hat{i} + 3\hat{j} + 7\hat{k}$
C
$20\hat{i} + 3\hat{j} - 7\hat{k}$
D
આપેલ પૈકી એકપણ નહીં.

Solution

(A) સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
પ્રથમ,અદિશ ગુણાકારની ગણતરી કરો:
$\vec{a} \cdot \vec{c} = (1)(1) + (2)(3) + (-2)(-1) = 1 + 6 + 2 = 9$.
$\vec{a} \cdot \vec{b} = (1)(2) + (2)(-1) + (-2)(1) = 2 - 2 - 2 = -2$.
હવે,આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકો:
$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = 9(2\hat{i} - \hat{j} + \hat{k}) - (-2)(\hat{i} + 3\hat{j} - \hat{k})$.
$= (18\hat{i} - 9\hat{j} + 9\hat{k}) + (2\hat{i} + 6\hat{j} - 2\hat{k})$.
$= (18+2)\hat{i} + (-9+6)\hat{j} + (9-2)\hat{k} = 20\hat{i} - 3\hat{j} + 7\hat{k}$.
19
MediumMCQ
જો $a = i + j - k$,$b = i - j + k$,અને $c = i - j - k$ હોય,તો $a \times (b \times c) = \dots$
A
$i - j + k$
B
$2i - 2j$
C
$3i - j + k$
D
$2i + 2j - k$

Solution

(B) સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$.
પ્રથમ,અદિશ ગુણાકાર (dot product) શોધો:
$a \cdot c = (i + j - k) \cdot (i - j - k) = (1)(1) + (1)(-1) + (-1)(-1) = 1 - 1 + 1 = 1$.
$a \cdot b = (i + j - k) \cdot (i - j + k) = (1)(1) + (1)(-1) + (-1)(1) = 1 - 1 - 1 = -1$.
હવે,આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$a \times (b \times c) = (1)b - (-1)c = b + c$.
છેલ્લે,સદિશ $b$ અને $c$ નો સરવાળો કરતા:
$b + c = (i - j + k) + (i - j - k) = (1+1)i + (-1-1)j + (1-1)k = 2i - 2j$.
20
MediumMCQ
$(b \times c) \times (c \times a) = \dots$
A
$[b, c, a] a$
B
$[c, a, b] b$
C
$[a, b, c] c$
D
$[a, c, b] b$

Solution

(C) વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્ર $(p \times q) \times r = (p \cdot r)q - (q \cdot r)p$ નો ઉપયોગ કરતા,ધારો કે $p = b$,$q = c$,અને $r = (c \times a)$.
તેથી,$(b \times c) \times (c \times a) = (b \cdot (c \times a))c - (c \cdot (c \times a))b$.
અહીં $c \cdot (c \times a) = 0$ છે (કારણ કે બે સમાન વેક્ટર સાથેનો સ્કેલર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટ શૂન્ય થાય છે),તેથી પદાવલિ નીચે મુજબ સરળ બને છે:
$(b \cdot (c \times a))c - 0 = [b, c, a]c$.
સ્કેલર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના ચક્રીય ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,$[b, c, a] = [a, b, c]$.
તેથી,પરિણામ $[a, b, c]c$ મળે છે.
21
MediumMCQ
ધારોકે $\vec{a} = \hat{j} - \hat{k}$ અને $\vec{c} = \hat{i} - \hat{j} - \hat{k}$. જો $\vec{a} \times \vec{b} + \vec{c} = \vec{0}$ અને $\vec{a} \cdot \vec{b} = 3$ હોય,તો સદિશ $\vec{b}$ શોધો.
A
$-\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}$
B
$2\hat{i} - \hat{j} + 2\hat{k}$
C
$\hat{i} - \hat{j} - 2\hat{k}$
D
$\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\vec{a} \times \vec{b} + \vec{c} = \vec{0}$,તેથી $\vec{a} \times \vec{b} = -\vec{c}$.
બંને બાજુ $\vec{a}$ સાથે સદિશ ગુણાકાર લેતા: $\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b}) = \vec{a} \times (-\vec{c})$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b}) = (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{a} - (\vec{a} \cdot \vec{a})\vec{b}$ નો ઉપયોગ કરતા.
અહીં,$\vec{a} = 0\hat{i} + 1\hat{j} - 1\hat{k}$,તેથી $\vec{a} \cdot \vec{a} = 0^2 + 1^2 + (-1)^2 = 2$.
આપેલ છે કે $\vec{a} \cdot \vec{b} = 3$,તેથી સમીકરણ $3\vec{a} - 2\vec{b} = -\vec{a} \times \vec{c}$ બને છે.
$\vec{a} \times \vec{c} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 0 & 1 & -1 \\ 1 & -1 & -1 \end{vmatrix} = \hat{i}(-1 - 1) - \hat{j}(0 - (-1)) + \hat{k}(0 - 1) = -2\hat{i} - \hat{j} - \hat{k}$.
તેથી,$3\vec{a} - 2\vec{b} = -(-2\hat{i} - \hat{j} - \hat{k}) = 2\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$.
$2\vec{b} = 3\vec{a} - (2\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) = 3(\hat{j} - \hat{k}) - 2\hat{i} - \hat{j} - \hat{k} = -2\hat{i} + 2\hat{j} - 4\hat{k}$.
$2$ વડે ભાગતા,આપણને $\vec{b} = -\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}$ મળે છે.
22
DifficultMCQ
જો $\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}$ એકમ સદિશો હોય કે જેથી $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \frac{\vec{b} + \vec{c}}{\sqrt{2}}$ થાય,તો $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો શોધો.
A
$\frac{3\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\pi$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \frac{\vec{b} + \vec{c}}{\sqrt{2}}$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર મુજબ,$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
તેથી,$(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c} = \frac{1}{\sqrt{2}}\vec{b} + \frac{1}{\sqrt{2}}\vec{c}$.
પદોને ગોઠવતા,$(\vec{a} \cdot \vec{c} - \frac{1}{\sqrt{2}})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b} + \frac{1}{\sqrt{2}})\vec{c} = \vec{0}$.
અહીં $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ અસમરેખ હોવાથી,સહગુણકો શૂન્ય થશે.
તેથી,$\vec{a} \cdot \vec{c} = \frac{1}{\sqrt{2}}$ અને $\vec{a} \cdot \vec{b} = -\frac{1}{\sqrt{2}}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}| \cos \theta$,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
$\vec{a}$ અને $\vec{b}$ એકમ સદિશો હોવાથી,$|\vec{a}| = 1$ અને $|\vec{b}| = 1$.
તેથી,$1 \times 1 \times \cos \theta = -\frac{1}{\sqrt{2}}$.
$\cos \theta = -\frac{1}{\sqrt{2}} \implies \theta = \frac{3\pi}{4}$.
23
MediumMCQ
ધારોકે $\overline{a}, \overline{b}$ અને $\overline{c}$ શુન્યેતર સદિશો છે જેથી $(\overline{a} \times \overline{b}) \times \overline{c} = \frac{1}{3} |\overline{b}| |\overline{c}| \overline{a}$ થાય. જો $\theta$ એ $\overline{b}$ અને $\overline{c}$ વચ્ચેનો ખૂણો હોય,તો $\sin \theta = .....$
A
$1/3$
B
$\frac{\sqrt{2}}{3}$
C
$2/3$
D
$\frac{2\sqrt{2}}{3}$

Solution

(D) આપેલ સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકાર: $(\overline{a} \times \overline{b}) \times \overline{c} = \frac{1}{3} |\overline{b}| |\overline{c}| \overline{a}$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $(\overline{u} \times \overline{v}) \times \overline{w} = (\overline{u} \cdot \overline{w}) \overline{v} - (\overline{v} \cdot \overline{w}) \overline{u}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$(\overline{a} \cdot \overline{c}) \overline{b} - (\overline{b} \cdot \overline{c}) \overline{a} = \frac{1}{3} |\overline{b}| |\overline{c}| \overline{a}$.
પદોને ગોઠવતા:
$(\overline{a} \cdot \overline{c}) \overline{b} = \left( (\overline{b} \cdot \overline{c}) + \frac{1}{3} |\overline{b}| |\overline{c}| \right) \overline{a}$.
કારણ કે $\overline{a}$ અને $\overline{b}$ શુન્યેતર અને સમાંતર નથી,તેથી સહગુણકો શૂન્ય હોવા જોઈએ:
$\overline{a} \cdot \overline{c} = 0$ અને $(\overline{b} \cdot \overline{c}) + \frac{1}{3} |\overline{b}| |\overline{c}| = 0$.
અદિશ ગુણાકારની વ્યાખ્યા $\overline{b} \cdot \overline{c} = |\overline{b}| |\overline{c}| \cos \theta$ નો ઉપયોગ કરતા:
$|\overline{b}| |\overline{c}| \cos \theta + \frac{1}{3} |\overline{b}| |\overline{c}| = 0$.
$|\overline{b}|$ અને $|\overline{c}|$ શુન્યેતર હોવાથી,$|\overline{b}| |\overline{c}|$ વડે ભાગતા:
$\cos \theta + \frac{1}{3} = 0 \implies \cos \theta = -\frac{1}{3}$.
નિત્યસમ $\sin^2 \theta = 1 - \cos^2 \theta$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\sin^2 \theta = 1 - (-\frac{1}{3})^2 = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9}$.
$\theta$ એ સદિશો વચ્ચેનો ખૂણો હોવાથી,$0 \le \theta \le \pi,$ તેથી $\sin \theta \ge 0$.
તેથી,$\sin \theta = \sqrt{\frac{8}{9}} = \frac{2\sqrt{2}}{3}$.
24
MediumMCQ
જો $a = i + j + k$,$b = i + j$,$c = i$ અને $(a \times b) \times c = \lambda a + \mu b$ હોય,તો $\lambda + \mu = \dots$
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$3$

Solution

(A) આપેલ સદિશો $a = i + j + k$,$b = i + j$,અને $c = i$ છે.
સદિશ ત્રિગુણનફળના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $(a \times b) \times c = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$.
અદિશ ગુણાકારની ગણતરી કરતા:
$a \cdot c = (i + j + k) \cdot i = 1$
$b \cdot c = (i + j) \cdot i = 1$
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$(a \times b) \times c = (1)b - (1)a = -a + b$.
આપેલ સમીકરણ $(a \times b) \times c = \lambda a + \mu b$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\lambda = -1$ અને $\mu = 1$ મળે છે.
તેથી,$\lambda + \mu = -1 + 1 = 0$.
25
MediumMCQ
વિધાન $(A)$ : જો $\vec{a}$ એ $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ ને લંબ હોય,તો $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = 0$.
કારણ $(R)$ : જો $\vec{b}$ એ $\vec{c}$ ને લંબ હોય,તો $\vec{b} \times \vec{c} = 0$.
A
$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.
B
$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી નથી.
C
$(A)$ સાચું છે પરંતુ $(R)$ ખોટું છે.
D
$(A)$ ખોટું છે પરંતુ $(R)$ સાચું છે.

Solution

(C) સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
અહીં $\vec{a}$ એ $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ ને લંબ હોવાથી,$\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$ અને $\vec{a} \cdot \vec{c} = 0$ થાય.
આ કિંમતો મૂકતા: $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (0)\vec{b} - (0)\vec{c} = 0$.
આમ,વિધાન $(A)$ સાચું છે.
કારણ $(R)$ માટે,જો $\vec{b}$ એ $\vec{c}$ ને લંબ હોય,તો $\vec{b} \times \vec{c} = |\vec{b}||\vec{c}| \sin(90^\circ) \hat{n} = |\vec{b}||\vec{c}| \hat{n} \neq 0$ (જો તેમાંથી કોઈ શૂન્ય સદિશ ન હોય તો).
તેથી,કારણ $(R)$ ખોટું છે.
26
MediumMCQ
જો $\vec{A} = \hat{i} - 2\hat{j} - 3\hat{k}$,$\vec{B} = 2\hat{i} + \hat{j} - \hat{k}$,અને $\vec{C} = \hat{i} + 3\hat{j} - 2\hat{k}$ હોય,તો $(\vec{A} \times \vec{B}) \times \vec{C} = \dots$
A
$5(-\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k})$
B
$4(-\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k})$
C
$5(-\hat{i} - 3\hat{j} - 4\hat{k})$
D
$4(\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k})$

Solution

(A) સૌ પ્રથમ,સદિશ ગુણાકાર $\vec{A} \times \vec{B}$ શોધો:
$\vec{A} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & -2 & -3 \\ 2 & 1 & -1 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}(2 - (-3)) - \hat{j}(-1 - (-6)) + \hat{k}(1 - (-4))$
$= \hat{i}(5) - \hat{j}(5) + \hat{k}(5) = 5\hat{i} - 5\hat{j} + 5\hat{k}$
હવે,$(\vec{A} \times \vec{B}) \times \vec{C}$ શોધો:
$(\vec{A} \times \vec{B}) \times \vec{C} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 5 & -5 & 5 \\ 1 & 3 & -2 \end{vmatrix}$
$= \hat{i}(10 - 15) - \hat{j}(-10 - 5) + \hat{k}(15 - (-5))$
$= \hat{i}(-5) - \hat{j}(-15) + \hat{k}(20)$
$= -5\hat{i} + 15\hat{j} + 20\hat{k}$
$= 5(-\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k})$
27
MediumMCQ
કોઈપણ ત્રણ સદિશો $a, b, c$ માટે,શરત $a \times (b \times c) = (a \times b) \times c$ ત્યારે જ સાચી ઠરે જો:
A
$b \times (a \times c) = 0$
B
$a \cdot (b \times c) = 0$
C
$c \times a = a \times b$
D
$c \times b = b \times a$

Solution

(A) સદિશ ત્રિગુણ ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,આપણી પાસે છે:
$a \times (b \times c) = (a \cdot c)b - (a \cdot b)c$
અને
$(a \times b) \times c = -(c \times (a \times b)) = -((c \cdot b)a - (c \cdot a)b) = (c \cdot a)b - (c \cdot b)a$.
બંને પદોને સરખાવતા:
$(a \cdot c)b - (a \cdot b)c = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$.
બંને બાજુથી $(a \cdot c)b$ બાદ કરતા:
$-(a \cdot b)c = -(b \cdot c)a$.
તેને ફરીથી ગોઠવતા:
$(b \cdot c)a - (a \cdot b)c = 0$.
આ સદિશ ત્રિગુણ ગુણાકાર $b \times (a \times c) = 0$ નું વિસ્તરણ છે.
28
DifficultMCQ
જો $\vec{a} = -\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$ અને $\vec{b} = 2\hat{i} + 0\hat{j} + \hat{k}$ હોય,તો નીચેની શરતોનું પાલન કરતો સદિશ $\vec{c}$ શોધો:
$(i)$ $\vec{c}$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ સાથે સમતલીય છે.
$(ii)$ $\vec{c}$ એ $\vec{b}$ ને લંબ છે.
$(iii)$ $\vec{a} \cdot \vec{c} = 7$.
A
$-\frac{3}{2}\hat{i} + \frac{5}{2}\hat{j} + 3\hat{k}$
B
$-3\hat{i} + 5\hat{j} + 6\hat{k}$
C
$-6\hat{i} + 0\hat{j} + 5\hat{k}$
D
$-\hat{i} + 2\hat{j} + 2\hat{k}$

Solution

(A) સદિશ $\vec{c}$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ સાથે સમતલીય છે અને $\vec{c} \perp \vec{b}$ હોવાથી,$\vec{c}$ એ $\vec{b} \times (\vec{a} \times \vec{b})$ ને સમાંતર હોવો જોઈએ.
ધારો કે $\vec{\alpha} = \vec{b} \times (\vec{a} \times \vec{b})$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{b} \times (\vec{a} \times \vec{b}) = (\vec{b} \cdot \vec{b})\vec{a} - (\vec{b} \cdot \vec{a})\vec{b}$ નો ઉપયોગ કરતા.
$\vec{b} \cdot \vec{b} = 2^2 + 0^2 + 1^2 = 5$ ગણો.
$\vec{b} \cdot \vec{a} = (2)(-1) + (0)(1) + (1)(1) = -2 + 0 + 1 = -1$ ગણો.
આમ,$\vec{\alpha} = 5(-\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) - (-1)(2\hat{i} + 0\hat{j} + \hat{k}) = -5\hat{i} + 5\hat{j} + 5\hat{k} + 2\hat{i} + \hat{k} = -3\hat{i} + 5\hat{j} + 6\hat{k}$.
$\vec{c} = \lambda \vec{\alpha}$ હોવાથી,$\vec{c} = \lambda(-3\hat{i} + 5\hat{j} + 6\hat{k})$.
$\vec{a} \cdot \vec{c} = 7$ આપેલ છે,તેથી $\vec{a}$ અને $\vec{c}$ ની કિંમત મૂકતા:
$(-\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) \cdot \lambda(-3\hat{i} + 5\hat{j} + 6\hat{k}) = 7$.
$\lambda(3 + 5 + 6) = 7 \implies 14\lambda = 7 \implies \lambda = \frac{1}{2}$.
તેથી,$\vec{c} = \frac{1}{2}(-3\hat{i} + 5\hat{j} + 6\hat{k}) = -\frac{3}{2}\hat{i} + \frac{5}{2}\hat{j} + 3\hat{k}$.
29
EasyMCQ
સદિશ ત્રિગુણક $(a \times b) \times c$ માટે નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?
A
$(a \times b) \times c$ એ $c$ સાથે અસમતલીય છે.
B
$(a \times b) \times c$ એ $a$ ને લંબ છે.
C
$(a \times b) \times c$ એ $b$ ને લંબ છે.
D
$(a \times b) \times c$ એ $c$ ને લંબ છે.

Solution

(D) સદિશ ત્રિગુણકને $(a \times b) \times c = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
વ્યાખ્યા મુજબ,કોઈપણ બે સદિશોનો સદિશ ગુણાકાર તે બંને સદિશોને લંબ હોય છે.
ધારો કે $v = (a \times b) \times c$.
અહીં $v$ એ $(a \times b)$ અને $c$ નો સદિશ ગુણાકાર હોવાથી,તે $c$ ને લંબ હોવો જોઈએ.
તેથી,$v \cdot c = 0$.
આ સાબિત કરે છે કે $(a \times b) \times c$ એ $c$ ને લંબ છે.
30
MediumMCQ
જો $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c})$,જ્યાં $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ કોઈ પણ ત્રણ સદિશો છે જેથી $\vec{a} \cdot \vec{b} \neq 0$ અને $\vec{b} \cdot \vec{c} \neq 0$,તો $\vec{a}$ અને $\vec{c}$ એ:
A
તેમની વચ્ચેનો ખૂણો $\pi/6$ છે
B
લંબ છે
C
સમાંતર છે
D
તેમની વચ્ચેનો ખૂણો $\pi/3$ છે

Solution

(C) સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a}$.
તે જ રીતે,$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
આપેલ સમીકરણ $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c})$ માટે,આપણે બંને પદોને સરખાવીએ:
$(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
બંને બાજુથી $(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b}$ બાદ કરતા,આપણને મળે છે:
$-(\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = -(\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
આનો અર્થ એ છે કે $(\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
અહીં $(\vec{b} \cdot \vec{c})$ અને $(\vec{a} \cdot \vec{b})$ અદિશ હોવાથી,આ સમીકરણ દર્શાવે છે કે $\vec{a}$ એ $\vec{c}$ નો અદિશ ગુણક છે.
તેથી,$\vec{a}$ અને $\vec{c}$ સમાંતર છે.
31
MediumMCQ
જો $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c})$ હોય,જ્યાં $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ એવા ત્રણ સદિશો છે કે જેથી $\vec{a} \cdot \vec{b} \neq 0$ અને $\vec{b} \cdot \vec{c} \neq 0$ થાય,તો $\vec{a}$ અને $\vec{c}$ કેવા છે?
A
તેમની વચ્ચે $60^{\circ}$ નો ખૂણો છે
B
તેમની વચ્ચે $30^{\circ}$ નો ખૂણો છે
C
પરસ્પર લંબ છે
D
સમાંતર છે

Solution

(D) સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a}$.
તે જ રીતે,$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
બંને પદોને સરખાવતા:
$(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
બંને બાજુથી $(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b}$ બાદ કરતા:
$-(\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = -(\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
આ સૂચવે છે કે $(\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
કારણ કે $\vec{a} \cdot \vec{b} \neq 0$ અને $\vec{b} \cdot \vec{c} \neq 0$,આપણે લખી શકીએ કે $\vec{a} = \left( \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{\vec{b} \cdot \vec{c}} \right) \vec{c}$.
આ દર્શાવે છે કે $\vec{a}$ એ $\vec{c}$ નો અદિશ ગુણાંક છે,જેનો અર્થ છે કે $\vec{a}$ અને $\vec{c}$ સમાંતર છે.
32
DifficultMCQ
સદિશો $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ પરસ્પર લંબ નથી અને $\vec{c}$ તથા $\vec{d}$ એવા બે સદિશો છે જે $\vec{b} \times \vec{c} = \vec{b} \times \vec{d}$ અને $\vec{a} \cdot \vec{d} = 0$ નું પાલન કરે છે,તો સદિશ $\vec{d}$ બરાબર શું થાય?
A
$\vec{c} + \left( \frac{\vec{a} \cdot \vec{c}}{\vec{a} \cdot \vec{b}} \right) \vec{b}$
B
$\vec{b} + \left( \frac{\vec{b} \cdot \vec{c}}{\vec{a} \cdot \vec{b}} \right) \vec{c}$
C
$\vec{c} - \left( \frac{\vec{a} \cdot \vec{c}}{\vec{a} \cdot \vec{b}} \right) \vec{b}$
D
$\vec{b} - \left( \frac{\vec{b} \cdot \vec{c}}{\vec{a} \cdot \vec{b}} \right) \vec{c}$

Solution

(C) આપેલ છે કે $\vec{b} \times \vec{c} = \vec{b} \times \vec{d}$.
બંને બાજુ $\vec{a}$ સાથે સદિશ ગુણાકાર લેતા: $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{d})$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$(\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c} = (\vec{a} \cdot \vec{d}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{d}$.
કારણ કે $\vec{a} \cdot \vec{d} = 0$,તેથી સમીકરણ આ મુજબ સરળ બને છે:
$(\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c} = 0 - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{d}$.
$\vec{d}$ માટે ગોઠવતા:
$(\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{d} = (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c} - (\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b}$.
$(\vec{a} \cdot \vec{b})$ વડે ભાગતા (જે શૂન્ય નથી કારણ કે $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ લંબ નથી):
$\vec{d} = \vec{c} - \left( \frac{\vec{a} \cdot \vec{c}}{\vec{a} \cdot \vec{b}} \right) \vec{b}$.
33
DifficultMCQ
ધારો કે $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ ત્રણ શૂન્યતર સદિશો છે કે જેથી તેમાંથી કોઈ પણ બે સદિશો સમરેખ નથી અને $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \frac{1}{3}|\vec{b}| |\vec{c}| \vec{a}$ છે. જો $\theta$ એ સદિશો $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ વચ્ચેનો ખૂણો હોય,તો $\sin \theta$ ની કિંમત શું થાય?
A
$\frac{-2\sqrt{3}}{3}$
B
$\frac{2\sqrt{2}}{3}$
C
$\frac{-\sqrt{2}}{3}$
D
$\frac{2}{3}$

Solution

(B) સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના નિત્યસમ મુજબ: $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a}$.
આને આપેલ સમીકરણ સાથે સરખાવતા: $(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{a} = \frac{1}{3}|\vec{b}| |\vec{c}| \vec{a}$.
અહીં $\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}$ શૂન્યતર છે અને કોઈ પણ બે સમરેખ નથી,તેથી $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ સુરેખ રીતે સ્વતંત્ર છે. સમીકરણ સંતોષવા માટે $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ ના સહગુણકો શૂન્ય હોવા જોઈએ.
તેથી,$\vec{a} \cdot \vec{c} = 0$ અને $-(\vec{b} \cdot \vec{c}) = \frac{1}{3}|\vec{b}| |\vec{c}|$.
અદિશ ગુણાકારની વ્યાખ્યા $\vec{b} \cdot \vec{c} = |\vec{b}| |\vec{c}| \cos \theta$ નો ઉપયોગ કરતા:
$-|\vec{b}| |\vec{c}| \cos \theta = \frac{1}{3}|\vec{b}| |\vec{c}|$.
$|\vec{b}| |\vec{c}|$ વડે ભાગતા,આપણને $\cos \theta = -\frac{1}{3}$ મળે છે.
$\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$ હોવાથી,$\sin^2 \theta = 1 - (-\frac{1}{3})^2 = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9}$.
તેથી,$\sin \theta = \sqrt{\frac{8}{9}} = \frac{2\sqrt{2}}{3}$ (કારણ કે $\theta \in [0, \pi]$,$\sin \theta \ge 0$).
34
MediumMCQ
ધારો કે $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ ત્રણ એકમ સદિશો છે જેથી $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \frac{\sqrt{3}}{2}(\vec{b} + \vec{c})$. જો $\vec{b}$ એ $\vec{c}$ ને સમાંતર ન હોય,તો $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો શોધો:
A
$\frac{5\pi}{6}$
B
$\frac{2\pi}{3}$
C
$\frac{3\pi}{4}$
D
$\frac{\pi}{2}$

Solution

(A) સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$.
આપેલ છે કે $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \frac{\sqrt{3}}{2}(\vec{b} + \vec{c})$,તેથી:
$(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c} = \frac{\sqrt{3}}{2}\vec{b} + \frac{\sqrt{3}}{2}\vec{c}$.
પદોને ગોઠવતા,આપણને મળે:
$(\vec{a} \cdot \vec{c} - \frac{\sqrt{3}}{2})\vec{b} = (\vec{a} \cdot \vec{b} + \frac{\sqrt{3}}{2})\vec{c}$.
કારણ કે $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ સમાંતર નથી,તેથી સહગુણકો શૂન્ય હોવા જોઈએ:
$\vec{a} \cdot \vec{c} - \frac{\sqrt{3}}{2} = 0 \implies \vec{a} \cdot \vec{c} = \frac{\sqrt{3}}{2}$.
$\vec{a} \cdot \vec{b} + \frac{\sqrt{3}}{2} = 0 \implies \vec{a} \cdot \vec{b} = -\frac{\sqrt{3}}{2}$.
$\vec{a}$ અને $\vec{b}$ એકમ સદિશો હોવાથી,$\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}| \cos \theta = \cos \theta$.
તેથી,$\cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}$.
આમ,$\theta = \frac{5\pi}{6}$.
35
MediumMCQ
ધારો કે $a, b$ અને $c$ શૂન્યતર સદિશો છે જેથી $(a \times b) \times c = \frac{1}{3}|b||c|a$ થાય. જો $\theta$ એ સદિશો $b$ અને $c$ વચ્ચેનો લઘુકોણ હોય,તો $\sin \theta$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{2\sqrt{2}}{3}$
B
$\frac{\sqrt{2}}{3}$
C
$\frac{2}{3}$
D
$\frac{1}{3}$

Solution

(A) સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના નિયમ મુજબ: $(a \times b) \times c = (a \cdot c)b - (b \cdot c)a$.
આપેલ સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા: $(a \cdot c)b - (b \cdot c)a = \frac{1}{3}|b||c|a$.
પદોને ગોઠવતા: $(a \cdot c)b = (b \cdot c + \frac{1}{3}|b||c|)a$.
અહીં $a$ અને $b$ શૂન્યતર અને સમાંતર ન હોવાથી,સહગુણકો શૂન્ય થવા જોઈએ:
$a \cdot c = 0$ અને $b \cdot c + \frac{1}{3}|b||c| = 0$.
અદિશ ગુણાકારની વ્યાખ્યા $b \cdot c = |b||c| \cos \theta$ નો ઉપયોગ કરતા:
$|b||c| \cos \theta + \frac{1}{3}|b||c| = 0$.
$b$ અને $c$ શૂન્યતર હોવાથી,$\cos \theta = -\frac{1}{3}$.
પ્રશ્નમાં $\theta$ ને લઘુકોણ કહ્યો છે,તેથી $\cos \theta$ નું મૂલ્ય ધન લેતા,$\cos \theta = 1/3$.
તેથી,$\sin \theta = \sqrt{1 - \cos^2 \theta} = \sqrt{1 - (1/3)^2} = \sqrt{8/9} = \frac{2\sqrt{2}}{3}$.
36
AdvancedMCQ
જો $\vec{a} = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$,$\vec{b} = \hat{i} + \hat{j}$,$\vec{c} = \hat{i}$ અને $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \lambda \vec{a} + \mu \vec{b}$ હોય,તો $\lambda + \mu$ ની કિંમત શોધો :-
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$3$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\vec{a} = \hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$,$\vec{b} = \hat{i} + \hat{j}$,અને $\vec{c} = \hat{i}$.
પ્રથમ,સદિશ ગુણાકાર $\vec{a} \times \vec{b}$ શોધો:
$\vec{a} \times \vec{b} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 0 \end{vmatrix} = \hat{i}(0 - 1) - \hat{j}(0 - 1) + \hat{k}(1 - 1) = -\hat{i} + \hat{j}$.
હવે,$(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c}$ શોધો:
$(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 \end{vmatrix} = \hat{i}(0) - \hat{j}(0) + \hat{k}(0 - 1) = -\hat{k}$.
આપણને આપેલ છે કે $(\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} = \lambda \vec{a} + \mu \vec{b}$.
સદિશોની કિંમત મૂકતા:
$-\hat{k} = \lambda(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) + \mu(\hat{i} + \hat{j})$
$-\hat{k} = (\lambda + \mu)\hat{i} + (\lambda + \mu)\hat{j} + \lambda\hat{k}$.
બંને બાજુ સહગુણકોને સરખાવતા:
$\hat{i}$ માટે: $\lambda + \mu = 0$.
$\hat{j}$ માટે: $\lambda + \mu = 0$.
$\hat{k}$ માટે: $\lambda = -1$.
આમ,$\lambda + \mu = 0$ થાય.
37
AdvancedMCQ
ધારો કે $\vec{a}$ એક એકમ સદિશ છે અને $\vec{b}$ એ $\vec{a}$ ને સમાંતર ન હોય તેવો શૂન્યેતર સદિશ છે. જેની બે બાજુઓ $\sqrt{3}(\vec{a} \times \vec{b})$ અને $\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{a}$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે તેવા ત્રિકોણના ખૂણાઓ શોધો.
A
$\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}$
B
$\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{3}, \frac{5\pi}{12}$
C
$\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}$
D
$\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}$

Solution

(C) ધારો કે ત્રિકોણની બે બાજુઓ $\vec{u} = \sqrt{3}(\vec{a} \times \vec{b})$ અને $\vec{v} = \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{a}$ છે.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{a}) = (\vec{a} \cdot \vec{a})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{a}$.
કારણ કે $\vec{a}$ એક એકમ સદિશ છે,$\vec{a} \cdot \vec{a} = 1$,તેથી $\vec{v} = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{a})$.
નોંધો કે $\vec{u}$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ ને લંબ છે,અને $\vec{v}$ એ $\vec{a}$ ને લંબ છે.
ખાસ કરીને,$\vec{u} = \sqrt{3}(\vec{a} \times \vec{b})$ એ $\vec{v} = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{a})$ ને લંબ છે કારણ કે $\vec{a} \times \vec{b}$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ ધરાવતા સમતલને લંબ છે,જ્યારે $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{a})$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ ના સમતલમાં આવેલું છે.
આમ,આ બે બાજુઓ વચ્ચેનો ખૂણો $90^{\circ}$ અથવા $\frac{\pi}{2}$ છે.
ધારો કે $\theta$ એ ત્રીજી બાજુ અને બાજુ $\vec{v}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે. તો $\tan \theta = \frac{|\vec{u}|}{|\vec{v}|}$.
$|\vec{u}| = \sqrt{3} |\vec{a} \times \vec{b}| = \sqrt{3} |\vec{a}| |\vec{b}| \sin \phi = \sqrt{3} |\vec{b}| \sin \phi$,જ્યાં $\phi$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
$|\vec{v}| = |\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{a})| = |\vec{a}| |\vec{b} \times \vec{a}| \sin(90^{\circ}) = |\vec{b}| \sin \phi$.
તેથી,$\tan \theta = \frac{\sqrt{3} |\vec{b}| \sin \phi}{|\vec{b}| \sin \phi} = \sqrt{3}$.
આનાથી $\theta = \frac{\pi}{3}$ મળે છે.
ત્રીજો ખૂણો $\pi - (\frac{\pi}{2} + \frac{\pi}{3}) = \frac{\pi}{6}$ છે.
આમ,ખૂણાઓ $\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}$ છે.
Solution diagram
38
AdvancedMCQ
જો $\vec{a} = 2\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}$,$\vec{b} = \hat{i} + 2\hat{j} + 2\hat{k}$,$\vec{c} = \hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$ અને $(1 + \alpha)\hat{i} + \beta(1 + \alpha)\hat{j} + \gamma(1 + \alpha)(1 + \beta)\hat{k} = \vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c})$ હોય,તો $\alpha, \beta, \gamma$ ની કિંમત શોધો.
A
$-2, -4, -\frac{2}{3}$
B
$2, -4, \frac{2}{3}$
C
$-2, 4, \frac{2}{3}$
D
$2, 4, -\frac{2}{3}$

Solution

(A) વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c}$.
પ્રથમ,ડોટ પ્રોડક્ટ્સની ગણતરી કરો:
$\vec{a} \cdot \vec{c} = (2)(1) + (1)(1) + (1)(2) = 2 + 1 + 2 = 5$.
$\vec{a} \cdot \vec{b} = (2)(1) + (1)(2) + (1)(2) = 2 + 2 + 2 = 6$.
હવે,આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકો:
$\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = 5(\hat{i} + 2\hat{j} + 2\hat{k}) - 6(\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k})$
$= (5-6)\hat{i} + (10-6)\hat{j} + (10-12)\hat{k} = -\hat{i} + 4\hat{j} - 2\hat{k}$.
આને $(1 + \alpha)\hat{i} + \beta(1 + \alpha)\hat{j} + \gamma(1 + \alpha)(1 + \beta)\hat{k}$ સાથે સરખાવતા:
$1 + \alpha = -1 \Rightarrow \alpha = -2$.
$\beta(1 + \alpha) = 4 \Rightarrow \beta(1 - 2) = 4 \Rightarrow -\beta = 4 \Rightarrow \beta = -4$.
$\gamma(1 + \alpha)(1 + \beta) = -2 \Rightarrow \gamma(1 - 2)(1 - 4) = -2 \Rightarrow \gamma(-1)(-3) = -2 \Rightarrow 3\gamma = -2 \Rightarrow \gamma = -\frac{2}{3}$.
આમ,$\alpha = -2, \beta = -4, \gamma = -\frac{2}{3}$.
39
AdvancedMCQ
ધારો કે $\vec{v}$ એક એકમ સદિશ છે જે સમીકરણ $\vec{v} \times \vec{b} = \vec{c}$ નું પાલન કરે છે. વળી,$|\vec{b}| = 2$ અને $|\vec{c}| = \sqrt{3}$ છે,તો નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?
A
$\vec{v} = -\vec{b} + \vec{b} \times \vec{c}$
B
$\vec{v} = \frac{3}{4}(\vec{b} + 2\vec{b} \times \vec{c})$
C
$\vec{v} = \frac{1}{4}(\vec{b} + \vec{b} \times \vec{c})$
D
$\vec{v} = \frac{\vec{b} \times \vec{c}}{4}$

Solution

(C) આપેલ છે કે $\vec{v} \times \vec{b} = \vec{c}$. બંને બાજુ $\vec{b}$ સાથે સદિશ ગુણાકાર લેતા:
$\vec{b} \times (\vec{v} \times \vec{b}) = \vec{b} \times \vec{c}$
સદિશ ત્રિપુટી ગુણાકારના નિયમ $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$(\vec{b} \cdot \vec{b})\vec{v} - (\vec{b} \cdot \vec{v})\vec{b} = \vec{b} \times \vec{c}$
$|\vec{b}| = 2$ હોવાથી,$|\vec{b}|^2 = 4$. તેથી,$4\vec{v} - (\vec{b} \cdot \vec{v})\vec{b} = \vec{b} \times \vec{c}$.
$\vec{v} \times \vec{b} = \vec{c}$ પરથી,$|\vec{v} \times \vec{b}| = |\vec{c}|$.
$|\vec{v}||\vec{b}| \sin \theta = \sqrt{3}$,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{v}$ અને $\vec{b}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
$\vec{v}$ એકમ સદિશ હોવાથી,$|\vec{v}| = 1$.
$1 \times 2 \times \sin \theta = \sqrt{3} \implies \sin \theta = \frac{\sqrt{3}}{2} \implies \cos \theta = \frac{1}{2}$.
હવે,$\vec{b} \cdot \vec{v} = |\vec{b}||\vec{v}| \cos \theta = 2 \times 1 \times \frac{1}{2} = 1$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા:
$4\vec{v} - (1)\vec{b} = \vec{b} \times \vec{c}$
$4\vec{v} = \vec{b} + \vec{b} \times \vec{c}$
$\vec{v} = \frac{1}{4}(\vec{b} + \vec{b} \times \vec{c})$.
40
AdvancedMCQ
ધારો કે $\vec{p}, \vec{q}$ અને $\vec{r}$ એ ત્રણ અસમતલીય એકમ સદિશો છે જે એકબીજા સાથે લઘુકોણ $\theta$ પર સમાન રીતે નમેલા છે. $|\vec{p} \times (\vec{q} \times \vec{r})|$ નું મૂલ્ય શોધો.
A
$2\sin \theta \cos \left( \frac{\theta}{2} \right)$
B
$2\cos \theta \sin \left( \frac{\theta}{2} \right)$
C
$2 \cos^2 \theta \sin \theta$
D
$2\cos \left( \frac{\theta}{2} \right) \sin^2 \theta$

Solution

(B) આપેલ છે કે $\vec{p}, \vec{q}, \vec{r}$ એકમ સદિશો છે,તેથી $|\vec{p}| = |\vec{q}| = |\vec{r}| = 1$.
તેઓ $\theta$ ખૂણે સમાન રીતે નમેલા હોવાથી,$\vec{p} \cdot \vec{q} = \vec{q} \cdot \vec{r} = \vec{r} \cdot \vec{p} = \cos \theta$ થાય.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર મુજબ,$\vec{p} \times (\vec{q} \times \vec{r}) = (\vec{p} \cdot \vec{r})\vec{q} - (\vec{p} \cdot \vec{q})\vec{r} = \cos \theta \vec{q} - \cos \theta \vec{r} = \cos \theta (\vec{q} - \vec{r})$.
માન લેતા,$|\vec{p} \times (\vec{q} \times \vec{r})| = |\cos \theta| |\vec{q} - \vec{r}|$.
$\theta$ લઘુકોણ હોવાથી,$\cos \theta > 0$.
$|\vec{q} - \vec{r}| = \sqrt{|\vec{q}|^2 + |\vec{r}|^2 - 2(\vec{q} \cdot \vec{r})} = \sqrt{1 + 1 - 2 \cos \theta} = \sqrt{2(1 - \cos \theta)} = \sqrt{4 \sin^2 \left( \frac{\theta}{2} \right)} = 2 \sin \left( \frac{\theta}{2} \right)$.
આમ,$|\vec{p} \times (\vec{q} \times \vec{r})| = \cos \theta \cdot 2 \sin \left( \frac{\theta}{2} \right) = 2 \cos \theta \sin \left( \frac{\theta}{2} \right)$.
41
AdvancedMCQ
$(\vec{a} \times \vec{b}) \times [(\vec{b} \times \vec{c}) \times (\vec{a} \times \vec{b} + \vec{b} \times \vec{c} + \vec{c} \times \vec{a})]$ શું છે?
A
$[\vec{a} \vec{b} \vec{c}] [(\vec{b} \cdot \vec{a} + \vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (|\vec{b}|^2 + \vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{a}]$
B
$[\vec{a} \vec{b} \vec{c}] [(\vec{b} \cdot \vec{a} + \vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} + (|\vec{b}|^2 - \vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{a}]$
C
$[\vec{a} \vec{b} \vec{c}] [(\vec{b} \cdot \vec{a} - \vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} + (|\vec{b}|^2 + \vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{a}]$
D
$[\vec{a} \vec{b} \vec{c}] [(\vec{a} \cdot \vec{c} - \vec{b} \cdot \vec{a}) \vec{b} + (|\vec{b}|^2 - \vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{a}]$

Solution

(D) ધારો કે $\vec{x} = \vec{a} \times \vec{b}$,$\vec{y} = \vec{b} \times \vec{c}$,અને $\vec{z} = \vec{c} \times \vec{a}$.
તેથી પદાવલિ $\vec{x} \times (\vec{y} \times (\vec{x} + \vec{y} + \vec{z}))$ છે.
કારણ કે $\vec{x} + \vec{y} + \vec{z} = (\vec{a} \times \vec{b}) + (\vec{b} \times \vec{c}) + (\vec{c} \times \vec{a})$,આપણે જાણીએ છીએ કે $\vec{y} \times \vec{y} = 0$.
તેથી પદાવલિ $\vec{x} \times (\vec{y} \times \vec{x} + \vec{y} \times \vec{z})$ બને છે.
વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્ર $\vec{A} \times (\vec{B} \times \vec{C}) = \vec{B}(\vec{A} \cdot \vec{C}) - \vec{C}(\vec{A} \cdot \vec{B})$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\vec{y} \times \vec{z} = (\vec{b} \times \vec{c}) \times (\vec{c} \times \vec{a}) = [\vec{b} \vec{c} \vec{a}] \vec{c} = [\vec{a} \vec{b} \vec{c}] \vec{c}$.
$\vec{y} \times \vec{x} = (\vec{b} \times \vec{c}) \times (\vec{a} \times \vec{b}) = [\vec{b} \vec{c} \vec{b}] \vec{a} - [\vec{b} \vec{c} \vec{a}] \vec{b} = -[\vec{a} \vec{b} \vec{c}] \vec{b}$.
આમ,પદાવલિ $(\vec{a} \times \vec{b}) \times ([\vec{a} \vec{b} \vec{c}] \vec{c} - [\vec{a} \vec{b} \vec{c}] \vec{b}) = [\vec{a} \vec{b} \vec{c}] ((\vec{a} \times \vec{b}) \times (\vec{c} - \vec{b}))$ છે.
$= [\vec{a} \vec{b} \vec{c}] ((\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c} - (\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{b})$.
$= [\vec{a} \vec{b} \vec{c}] ((\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{a} - ((\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{b}) \vec{a}))$.
$= [\vec{a} \vec{b} \vec{c}] ((\vec{a} \cdot \vec{c} - \vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{b} + (|\vec{b}|^2 - \vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{a})$.
42
MediumMCQ
જો $\vec{a}=2 \hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}$ હોય,તો $|\hat{i} \times(\vec{a} \times \hat{i})|^{2}+|\hat{j} \times(\vec{a} \times \hat{j})|^{2}+|\hat{k} \times(\vec{a} \times \hat{k})|^{2}$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?
A
$15$
B
$27$
C
$9$
D
$18$

Solution

(D) સદિશ ત્રિગુણન નિત્યસમ $\vec{u} \times (\vec{v} \times \vec{w}) = (\vec{u} \cdot \vec{w})\vec{v} - (\vec{u} \cdot \vec{v})\vec{w}$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે $\hat{i} \times (\vec{a} \times \hat{i}) = (\hat{i} \cdot \hat{i})\vec{a} - (\hat{i} \cdot \vec{a})\hat{i} = \vec{a} - a_x \hat{i}$.
તે જ રીતે,$\hat{j} \times (\vec{a} \times \hat{j}) = \vec{a} - a_y \hat{j}$ અને $\hat{k} \times (\vec{a} \times \hat{k}) = \vec{a} - a_z \hat{k}$.
આપેલ છે કે $\vec{a} = 2\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}$,તેથી $|\vec{a}|^2 = 2^2 + 1^2 + 2^2 = 4 + 1 + 4 = 9$.
આ પદાવલિ $|\vec{a} - a_x \hat{i}|^2 + |\vec{a} - a_y \hat{j}|^2 + |\vec{a} - a_z \hat{k}|^2$ છે.
દરેક પદનું વિસ્તરણ કરતા: $|\vec{a}|^2 + a_x^2 - 2a_x^2 = |\vec{a}|^2 - a_x^2$,$|\vec{a}|^2 - a_y^2$,અને $|\vec{a}|^2 - a_z^2$.
તેમનો સરવાળો કરતા: $3|\vec{a}|^2 - (a_x^2 + a_y^2 + a_z^2) = 3|\vec{a}|^2 - |\vec{a}|^2 = 2|\vec{a}|^2$.
$|\vec{a}|^2 = 9$ મૂકતા,આપણને $2 \times 9 = 18$ મળે છે.
43
MediumMCQ
જો $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ પરસ્પર લંબ હોય,તો $\vec{a} \times(\vec{a} \times(\vec{a} \times(\vec{a} \times \vec{b})))$ ની કિંમત શોધો.
A
$\vec{0}$
B
$\frac{1}{2}|\vec{a}|^{4} \vec{b}$
C
$\vec{a} \times \vec{b}$
D
$|\vec{a}|^{4} \vec{b}$

Solution

(D) આપેલ છે કે $\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$ કારણ કે $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ પરસ્પર લંબ છે.
સદિશ ત્રિગુણનફળના સૂત્ર $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c}$ નો ઉપયોગ કરીને,આપણે પદાવલિનું સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ મૂલ્યાંકન કરીએ છીએ.
પ્રથમ,$\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b}) = (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{a} - (\vec{a} \cdot \vec{a}) \vec{b} = 0 - |\vec{a}|^2 \vec{b} = -|\vec{a}|^2 \vec{b}$.
ત્યારબાદ,$\vec{a} \times (\vec{a} \times (\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b}))) = \vec{a} \times (\vec{a} \times (-|\vec{a}|^2 \vec{b}))$.
$= -|\vec{a}|^2 (\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b}))$.
$= -|\vec{a}|^2 (-|\vec{a}|^2 \vec{b}) = |\vec{a}|^4 \vec{b}$.
44
DifficultMCQ
ધારો કે $\vec{a}=2 \hat{i}-\hat{j}+2 \hat{k}$ અને $\vec{b}=\hat{i}+2 \hat{j}-\hat{k}$ છે. ધારો કે સદિશ $\vec{v}$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ ને સમાવતા સમતલમાં છે. જો $\vec{v}$ એ સદિશ $\vec{c}=3 \hat{i}+2 \hat{j}-\hat{k}$ ને લંબ હોય અને $\vec{a}$ પર તેનો પ્રક્ષેપ $19 \text{ units}$ હોય,તો $|2 \vec{v}|^{2}$ ની કિંમત .... છે.
A
$1400$
B
$149$
C
$494$
D
$1494$

Solution

(D) આપેલ છે $\vec{a}=2 \hat{i}-\hat{j}+2 \hat{k}$,$\vec{b}=\hat{i}+2 \hat{j}-\hat{k}$,અને $\vec{c}=3 \hat{i}+2 \hat{j}-\hat{k}$.
કારણ કે $\vec{v}$ એ $\vec{a}$ અને $\vec{b}$ ના સમતલમાં છે,$\vec{v} = x\vec{a} + y\vec{b}$.
કારણ કે $\vec{v} \perp \vec{c}$,$\vec{v} \cdot \vec{c} = 0$. ઉપરાંત,$\vec{v}$ એ સમતલના લંબ સદિશ $\vec{n} = \vec{a} \times \vec{b}$ ને પણ લંબ છે.
તેથી,$\vec{v}$ એ $\vec{c} \times (\vec{a} \times \vec{b})$ ને સમાંતર છે.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\vec{v} = \lambda [(\vec{c} \cdot \vec{b})\vec{a} - (\vec{c} \cdot \vec{a})\vec{b}]$.
ડોટ પ્રોડક્ટની ગણતરી કરતા: $\vec{c} \cdot \vec{b} = (3)(1) + (2)(2) + (-1)(-1) = 3+4+1 = 8$.
$\vec{c} \cdot \vec{a} = (3)(2) + (2)(-1) + (-1)(2) = 6-2-2 = 2$.
તેથી,$\vec{v} = \lambda [8(2 \hat{i}-\hat{j}+2 \hat{k}) - 2(\hat{i}+2 \hat{j}-\hat{k})] = \lambda [16 \hat{i}-8 \hat{j}+16 \hat{k} - 2 \hat{i}-4 \hat{j}+2 \hat{k}] = \lambda [14 \hat{i}-12 \hat{j}+18 \hat{k}]$.
$\vec{a}$ પર $\vec{v}$ નો પ્રક્ષેપ $\frac{\vec{v} \cdot \vec{a}}{|\vec{a}|} = 19$ છે.
$|\vec{a}| = \sqrt{2^2+(-1)^2+2^2} = \sqrt{9} = 3$.
$\vec{v} \cdot \vec{a} = \lambda [14(2) - 12(-1) + 18(2)] = \lambda [28+12+36] = 76\lambda$.
તેથી,$\frac{76\lambda}{3} = 19 \Rightarrow 76\lambda = 57 \Rightarrow \lambda = \frac{57}{76} = \frac{3}{4}$.
આમ,$\vec{v} = \frac{3}{4} [14 \hat{i}-12 \hat{j}+18 \hat{k}] = \frac{3}{2} [7 \hat{i}-6 \hat{j}+9 \hat{k}]$.
$|2\vec{v}|^2 = 4|\vec{v}|^2 = 4 \times \left(\frac{3}{4}\right)^2 \times (14^2 + (-12)^2 + 18^2) = 4 \times \frac{9}{16} \times (196 + 144 + 324) = \frac{9}{4} \times 664 = 9 \times 166 = 1494$.
45
DifficultMCQ
ધારો કે $\vec{a}=\hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}$ અને $\vec{b}=-\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}$ છે. તો સદિશ ગુણાકાર $(\vec{a}+\vec{b}) \times((\vec{a} \times((\vec{a}-\vec{b}) \times \vec{b})) \times \vec{b})$ ની કિંમત શોધો:
A
$5(30 \hat{i}-5 \hat{j}+7 \hat{k})$
B
$5(34 \hat{i}-5 \hat{j}+3 \hat{k})$
C
$7(30 \hat{i}-5 \hat{j}+7 \hat{k})$
D
$7(34 \hat{i}-5 \hat{j}+3 \hat{k})$

Solution

(D) આપેલ છે કે $\vec{a}=\hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}$ અને $\vec{b}=-\hat{i}+2 \hat{j}+3 \hat{k}$.
પ્રથમ,$\vec{a}+\vec{b} = (1-1)\hat{i} + (1+2)\hat{j} + (2+3)\hat{k} = 3\hat{j} + 5\hat{k}$ ગણો.
હવે,પદાવલિ $E = ((\vec{a} \times((\vec{a}-\vec{b}) \times \vec{b})) \times \vec{b})$ ને સરળ બનાવો.
ગુણધર્મ $(\vec{a}-\vec{b}) \times \vec{b} = \vec{a} \times \vec{b} - \vec{b} \times \vec{b} = \vec{a} \times \vec{b}$ નો ઉપયોગ કરતા.
તેથી,$E = ((\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b})) \times \vec{b})$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{u} \times (\vec{v} \times \vec{w}) = (\vec{u} \cdot \vec{w})\vec{v} - (\vec{u} \cdot \vec{v})\vec{w}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\vec{a} \times (\vec{a} \times \vec{b}) = (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{a} - (\vec{a} \cdot \vec{a})\vec{b}$.
તેથી $E = ((\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{a} - (\vec{a} \cdot \vec{a})\vec{b}) \times \vec{b} = (\vec{a} \cdot \vec{b})(\vec{a} \times \vec{b}) - (\vec{a} \cdot \vec{a})(\vec{b} \times \vec{b}) = (\vec{a} \cdot \vec{b})(\vec{a} \times \vec{b})$.
$\vec{a} \cdot \vec{b} = (1)(-1) + (1)(2) + (2)(3) = -1 + 2 + 6 = 7$ ગણો.
$\vec{a} \times \vec{b} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & 1 & 2 \\ -1 & 2 & 3 \end{vmatrix} = \hat{i}(3-4) - \hat{j}(3+2) + \hat{k}(2+1) = -\hat{i} - 5\hat{j} + 3\hat{k}$ ગણો.
આમ,$E = 7(-\hat{i} - 5\hat{j} + 3\hat{k})$.
છેલ્લે,$(\vec{a}+\vec{b}) \times E = (3\hat{j} + 5\hat{k}) \times 7(-\hat{i} - 5\hat{j} + 3\hat{k}) = 7 \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 0 & 3 & 5 \\ -1 & -5 & 3 \end{vmatrix}$ ગણો.
$= 7 [\hat{i}(9 - (-25)) - \hat{j}(0 - (-5)) + \hat{k}(0 - (-3))] = 7(34\hat{i} - 5\hat{j} + 3\hat{k})$.
46
DifficultMCQ
ધારો કે $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ ત્રણ સદિશો છે જેથી $\vec{a}=\vec{b} \times(\vec{b} \times \vec{c}) .$ જો સદિશો $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ ના માન અનુક્રમે $\sqrt{2}, 1$ અને $2$ હોય અને $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ વચ્ચેનો ખૂણો $\theta$ $(0 < \theta < \frac{\pi}{2})$ હોય,તો $1+\tan \theta$ ની કિંમત કેટલી થાય?
A
$\frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}}$
B
$2$
C
$\sqrt{3}+1$
D
$1$

Solution

(B) સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$\vec{a} = \vec{b} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{b} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{b} \cdot \vec{b}) \vec{c}$.
આપેલ છે કે $|\vec{a}| = \sqrt{2}$,$|\vec{b}| = 1$,$|\vec{c}| = 2$,અને $\vec{b} \cdot \vec{c} = |\vec{b}| |\vec{c}| \cos \theta = 1 \cdot 2 \cdot \cos \theta = 2 \cos \theta$.
આ કિંમતો મૂકતા,$\vec{a} = (2 \cos \theta) \vec{b} - (1)^2 \vec{c} = 2 \cos \theta \vec{b} - \vec{c}$.
હવે,$|\vec{a}|^2 = |2 \cos \theta \vec{b} - \vec{c}|^2 = (2 \cos \theta)^2 |\vec{b}|^2 + |\vec{c}|^2 - 2(2 \cos \theta) (\vec{b} \cdot \vec{c})$ ની ગણતરી કરો.
$|\vec{a}|^2 = 4 \cos^2 \theta (1) + 4 - 4 \cos \theta (2 \cos \theta) = 4 \cos^2 \theta + 4 - 8 \cos^2 \theta = 4 - 4 \cos^2 \theta$.
કારણ કે $|\vec{a}|^2 = (\sqrt{2})^2 = 2$,તેથી $2 = 4 - 4 \cos^2 \theta$.
$4 \cos^2 \theta = 2 \Rightarrow \cos^2 \theta = \frac{1}{2}$.
કારણ કે $0 < \theta < \frac{\pi}{2}$,તેથી $\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{2}}$,જેનો અર્થ છે કે $\theta = \frac{\pi}{4}$.
તેથી,$1 + \tan \theta = 1 + \tan(\frac{\pi}{4}) = 1 + 1 = 2$.
47
DifficultMCQ
ધારો કે $\vec{a}=2 \hat{i}-\hat{j}+5 \hat{k}$ અને $\vec{b}=\alpha \hat{i}+\beta \hat{j}+2 \hat{k}$ છે. જો $((\vec{a} \times \vec{b}) \times \hat{i}) \cdot \hat{k}=\frac{23}{2}$ હોય,તો $|\vec{b} \times 2 \hat{j}|$ ની કિંમત શોધો.
A
$4$
B
$5$
C
$\sqrt{21}$
D
$\sqrt{17}$

Solution

(B) આપેલ છે કે $\vec{a}=2 \hat{i}-\hat{j}+5 \hat{k}$ અને $\vec{b}=\alpha \hat{i}+\beta \hat{j}+2 \hat{k}$.
વેક્ટર ટ્રિપલ પ્રોડક્ટના સૂત્ર $(\vec{u} \times \vec{v}) \times \vec{w} = (\vec{u} \cdot \vec{w})\vec{v} - (\vec{v} \cdot \vec{w})\vec{u}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$((\vec{a} \times \vec{b}) \times \hat{i}) \cdot \hat{k} = ((\vec{a} \cdot \hat{i})\vec{b} - (\vec{b} \cdot \hat{i})\vec{a}) \cdot \hat{k} = \frac{23}{2}$.
અહીં $\vec{a} \cdot \hat{i} = 2$ અને $\vec{b} \cdot \hat{i} = \alpha$ હોવાથી,પદાવલિ નીચે મુજબ થશે:
$(2\vec{b} - \alpha\vec{a}) \cdot \hat{k} = 2(\vec{b} \cdot \hat{k}) - \alpha(\vec{a} \cdot \hat{k}) = \frac{23}{2}$.
આપેલ છે કે $\vec{b} \cdot \hat{k} = 2$ અને $\vec{a} \cdot \hat{k} = 5$,તેથી:
$2(2) - \alpha(5) = \frac{23}{2} \implies 4 - 5\alpha = \frac{23}{2} \implies 5\alpha = 4 - \frac{23}{2} = -\frac{15}{2} \implies \alpha = -\frac{3}{2}$.
હવે,$\vec{b} \times 2\hat{j} = 2(\vec{b} \times \hat{j})$ ની ગણતરી કરીએ:
$\vec{b} \times \hat{j} = (\alpha \hat{i} + \beta \hat{j} + 2 \hat{k}) \times \hat{j} = \alpha(\hat{i} \times \hat{j}) + \beta(\hat{j} \times \hat{j}) + 2(\hat{k} \times \hat{j}) = \alpha \hat{k} - 2 \hat{i}$.
તેથી,$\vec{b} \times 2\hat{j} = 2(-\alpha \hat{k} + 2 \hat{i}) = 4\hat{i} - 2\alpha \hat{k}$.
$|\vec{b} \times 2\hat{j}| = \sqrt{4^2 + (-2\alpha)^2} = \sqrt{16 + 4\alpha^2} = \sqrt{16 + 4(-\frac{3}{2})^2} = \sqrt{16 + 4(\frac{9}{4})} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5$.
48
MediumMCQ
ધારો કે $\vec{a}=3 \hat{i}+\hat{j}$ અને $\vec{b}=\hat{i}+2 \hat{j}+\hat{k}$. ધારો કે $\vec{c}$ એવો સદિશ છે જે $\vec{a} \times(\vec{b} \times \vec{c})=\vec{b}+\lambda \vec{c}$ નું સમાધાન કરે છે. જો $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ સમાંતર ન હોય,તો $\lambda$ નું મૂલ્ય શોધો.
A
$-5$
B
$5$
C
$1$
D
$-1$

Solution

(A) આપેલ છે કે $\vec{a} = 3 \hat{i} + \hat{j}$ અને $\vec{b} = \hat{i} + 2 \hat{j} + \hat{k}$.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c}$ નો ઉપયોગ કરતા.
આને આપેલ સમીકરણ $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \vec{b} + \lambda \vec{c}$ સાથે સરખાવતા,આપણને મળે છે:
$(\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c} = \vec{b} + \lambda \vec{c}$.
કારણ કે $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ સમાંતર નથી,તેથી આપણે $\vec{b}$ અને $\vec{c}$ ના સહગુણકોને સરખાવી શકીએ:
$\vec{a} \cdot \vec{c} = 1$ અને $-(\vec{a} \cdot \vec{b}) = \lambda$.
હવે,$\vec{a} \cdot \vec{b}$ ની ગણતરી કરતા:
$\vec{a} \cdot \vec{b} = (3 \hat{i} + \hat{j}) \cdot (\hat{i} + 2 \hat{j} + \hat{k}) = (3)(1) + (1)(2) + (0)(1) = 3 + 2 = 5$.
તેથી,$\lambda = -(\vec{a} \cdot \vec{b}) = -5$.
49
DifficultMCQ
ધારો કે $\vec{v}$ એક એવો સદિશ છે કે જેથી $\vec{v} \times ((\hat{i}-\hat{k}) \times ((3\hat{i}+4\hat{j}) \times (\hat{j}+\hat{k}))) = \vec{0}$ થાય. જો $\vec{v} \cdot \hat{j} = -7$ હોય,તો $\vec{v} \cdot \hat{i}$ ની કિંમત શોધો.
A
$-3$
B
$-2$
C
$-1$
D
$0$

Solution

(A) આપણે સદિશ ત્રિગુણન સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c}) \vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b}) \vec{c}$.
પ્રથમ,અંદરના સદિશ ગુણાકારની ગણતરી કરો: $(3\hat{i}+4\hat{j}) \times (\hat{j}+\hat{k}) = 3(\hat{i} \times \hat{j}) + 3(\hat{i} \times \hat{k}) + 4(\hat{j} \times \hat{j}) + 4(\hat{j} \times \hat{k}) = 3\hat{k} - 3\hat{j} + 0 + 4\hat{i} = 4\hat{i} - 3\hat{j} + 3\hat{k}$.
હવે,આગળના સદિશ ગુણાકારની ગણતરી કરો: $(\hat{i}-\hat{k}) \times (4\hat{i}-3\hat{j}+3\hat{k}) = \hat{i} \times (4\hat{i}-3\hat{j}+3\hat{k}) - \hat{k} \times (4\hat{i}-3\hat{j}+3\hat{k}) = (0 - 3\hat{k} - 3\hat{j}) - (4\hat{j} + 3\hat{i} + 0) = -3\hat{i} - 7\hat{j} - 3\hat{k}$.
આપેલ છે કે $\vec{v} \times (-3\hat{i} - 7\hat{j} - 3\hat{k}) = \vec{0}$,જે સૂચવે છે કે $\vec{v}$ એ $3\hat{i} + 7\hat{j} + 3\hat{k}$ ને સમાંતર છે.
ધારો કે $\vec{v} = \lambda(3\hat{i} + 7\hat{j} + 3\hat{k})$.
આપેલ છે કે $\vec{v} \cdot \hat{j} = -7$,તેથી $7\lambda = -7$,એટલે કે $\lambda = -1$.
આમ,$\vec{v} = -3\hat{i} - 7\hat{j} - 3\hat{k}$.
તેથી,$\vec{v} \cdot \hat{i} = -3$.
50
MediumMCQ
ધારો કે $\vec{a}, \vec{b}$ અને $\vec{c}$ ત્રણ શૂન્યેતર સદિશો છે જેથી $\vec{b} \cdot \vec{c} = 0$ અને $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \frac{\vec{b} - \vec{c}}{2}$ થાય. જો $\vec{d}$ એવો સદિશ હોય કે જેથી $\vec{b} \cdot \vec{d} = \vec{a} \cdot \vec{b}$ થાય,તો $(\vec{a} \times \vec{b}) \cdot (\vec{c} \times \vec{d})$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{3}{4}$
B
$\frac{1}{2}$
C
$-\frac{1}{4}$
D
$\frac{1}{4}$

Solution

(D) સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = (\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c}$ નો ઉપયોગ કરતા.
આપેલ છે કે $\vec{a} \times (\vec{b} \times \vec{c}) = \frac{\vec{b} - \vec{c}}{2}$,તેથી $(\vec{a} \cdot \vec{c})\vec{b} - (\vec{a} \cdot \vec{b})\vec{c} = \frac{1}{2}\vec{b} - \frac{1}{2}\vec{c}$.
$\vec{b}$ અને $\vec{c}$ ના સહગુણકોની સરખામણી કરતા,આપણને $\vec{a} \cdot \vec{c} = \frac{1}{2}$ અને $\vec{a} \cdot \vec{b} = \frac{1}{2}$ મળે છે.
આપેલ છે કે $\vec{b} \cdot \vec{d} = \vec{a} \cdot \vec{b}$,તેથી $\vec{b} \cdot \vec{d} = \frac{1}{2}$.
હવે,અદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકાર $(\vec{a} \times \vec{b}) \cdot (\vec{c} \times \vec{d}) = \vec{a} \cdot (\vec{b} \times (\vec{c} \times \vec{d}))$ ધ્યાનમાં લો.
સદિશ ત્રિગુણિત ગુણાકારના સૂત્ર $\vec{b} \times (\vec{c} \times \vec{d}) = (\vec{b} \cdot \vec{d})\vec{c} - (\vec{b} \cdot \vec{c})\vec{d}$ નો ઉપયોગ કરતા.
કારણ કે $\vec{b} \cdot \vec{c} = 0$,આ પદ $(\vec{b} \cdot \vec{d})\vec{c}$ માં પરિણમે છે.
આમ,$(\vec{a} \times \vec{b}) \cdot (\vec{c} \times \vec{d}) = \vec{a} \cdot ((\vec{b} \cdot \vec{d})\vec{c}) = (\vec{b} \cdot \vec{d})(\vec{a} \cdot \vec{c})$.
કિંમતો મૂકતા,આપણને $\frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$ મળે છે.

Vector Algebra — Vector triple product · Frequently Asked Questions

1Are these Vector Algebra 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 Vector Algebra 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.