If the system of linear equations 3x+y+βz=33x + y + \beta z = 3, 2x+αy−z=−32x + \alpha y - z = -3, x+2y+z=4x + 2y + z = 4 has infinitely many solutions, then the value of 22β−9α22\beta - 9\alpha is:

Answer: 3131

Step-by-step solution

Step 1: गुणांकों का सारणिक ज्ञात करना

रैखिक समीकरणों के निकाय के अनंत हल होने के लिए, गुणांकों का सारणिक (डिटरमिनेंट) शून्य होना चाहिए। सबसे पहले, हम दिए गए समीकरणों के गुणांकों से एक सारणिक DD बनाते हैं।

Step 2: सारणिक का विस्तार करना

अब, हम सारणिक का विस्तार करते हैं और इसे शून्य के बराबर रखते हैं। यह हमें α\alpha और β\beta के बीच एक संबंध देगा।

Step 3: सारणिक को सरल बनाना

सारणिक के विस्तार को सरल बनाने पर हमें 3α+4β−αβ+3=03\alpha + 4\beta - \alpha\beta + 3 = 0 प्राप्त होता है।

Step 4: क्रैमर के नियम का उपयोग करना

अनंत हल होने के लिए, DxD_x, DyD_y, और DzD_z भी शून्य होने चाहिए। हम DxD_x को शून्य के बराबर सेट करते हैं।

Step 5: DxD_x का विस्तार और सरल बनाना

DxD_x का विस्तार करने और उसे सरल बनाने पर हमें 3α−6β−4αβ+5=03\alpha - 6\beta - 4\alpha\beta + 5 = 0 प्राप्त होता है।

Step 6: समीकरणों को हल करना

अनंत हल के लिए, D=0D=0, Dx=0D_x=0, Dy=0D_y=0, और Dz=0D_z=0 होना चाहिए। हमने D=0D=0 और Dx=0D_x=0 से दो समीकरण प्राप्त किए। अब हम Dy=0D_y=0 का उपयोग करके β\beta का मान ज्ञात करते हैं। फिर, हम β\beta के मान को D=0D=0 और Dx=0D_x=0 से प्राप्त समीकरणों में से एक में प्रतिस्थापित करके α\alpha का मान ज्ञात करते हैं। अंत में, हम 22β−9α22\beta - 9\alpha का मान ज्ञात करते हैं।

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