Let a line pass through two distinct points P(−2,−1,3)P(-2,-1{,}3) and QQ, and be parallel to the vector 3i^+2j^+2k^3\hat{i}+2\hat{j}+2\hat{k}. If the distance of the point QQ from the point R(1,3,3)R(1{,}3{,}3) is 5, then the square of the area of △PQR\triangle PQR is equal to:

Answer: 136

Step-by-step solution

Step 1: रेखा का समीकरण ज्ञात करें

चूंकि रेखा बिंदु P(−2,−1,3)P(-2,-1{,}3) से होकर गुजरती है और सदिश b⃗=3i^+2j^+2k^\vec{b} = 3\hat{i}+2\hat{j}+2\hat{k} के समानांतर है, हम रेखा का सदिश समीकरण लिख सकते हैं। यहाँ, p⃗\vec{p} बिंदु PP का स्थिति सदिश है और λ\lambda एक अदिश है।

Step 2: बिंदु Q के निर्देशांक ज्ञात करें

बिंदु QQ रेखा पर स्थित है, इसलिए इसके निर्देशांक (−2+3λ,−1+2λ,3+2λ)(-2+3\lambda, -1+2\lambda, 3+2\lambda) के रूप में व्यक्त किए जा सकते हैं। हमें दिया गया है कि बिंदु QQ से बिंदु R(1,3,3)R(1{,}3{,}3) की दूरी 5 है। हम दूरी सूत्र का उपयोग करके λ\lambda का मान ज्ञात कर सकते हैं।

Step 3: λ का मान हल करें

दूरी समीकरण को सरल करने पर, हमें λ\lambda के लिए एक द्विघात समीकरण प्राप्त होता है। इस समीकरण को हल करने पर λ=0\lambda = 0 या λ=2\lambda = 2 प्राप्त होता है। चूंकि PP और QQ अलग-अलग बिंदु हैं, λ≠0\lambda \neq 0 होना चाहिए, इसलिए हम λ=2\lambda = 2 लेते हैं।

Step 4: बिंदु Q के निर्देशांक और सदिश PQ ज्ञात करें

अब जब हमारे पास λ\lambda का मान है, तो हम बिंदु QQ के निर्देशांक ज्ञात कर सकते हैं। फिर, हम सदिश PQ⃗\vec{PQ} की गणना करते हैं, जो त्रिभुज PQRPQR की एक भुजा है।

Step 5: सदिश PR ज्ञात करें

हम बिंदु R(1,3,3)R(1{,}3{,}3) और बिंदु P(−2,−1,3)P(-2,-1{,}3) का उपयोग करके सदिश PR⃗\vec{PR} की गणना करते हैं, जो त्रिभुज PQRPQR की दूसरी भुजा है।

Step 6: त्रिभुज के क्षेत्रफल का वर्ग ज्ञात करें

त्रिभुज PQRPQR का क्षेत्रफल सदिश PQ⃗\vec{PQ} और PR⃗\vec{PR} के क्रॉस उत्पाद के परिमाण के आधे के बराबर होता है। हम क्रॉस उत्पाद की गणना करते हैं, उसका परिमाण ज्ञात करते हैं, और फिर क्षेत्रफल का वर्ग ज्ञात करते हैं।

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