Let the shortest distance between the lines x−33=y−α−1=z−31\frac{x-3}{3} = \frac{y-\alpha}{-1} = \frac{z-3}{1} and x+3−3=y+72=z−β4\frac{x+3}{-3} = \frac{y+7}{2} = \frac{z-\beta}{4} be 3303\sqrt{30}. Then the positive value of 5α+β5\alpha + \beta is:

Answer: 4646

Step-by-step solution

Step 1: रेखाओं के समीकरणों की पहचान करें

दी गई रेखाओं के समीकरणों को मानक सदिश रूप में व्यक्त करें। पहली रेखा के लिए, बिंदु A1A_1 (3,α,3)(3, \alpha, 3) है और दिशा सदिश b⃗1\vec{b}_{1} (3,−1,1)(3, -1, 1) है। दूसरी रेखा के लिए, बिंदु A2A_2 (−3,−7,β)(-3, -7, \beta) है और दिशा सदिश b⃗2\vec{b}_{2} (−3,2,4)(-3, 2, 4) है।

Step 2: सदिश a⃗2−a⃗1\vec{a}_{2} - \vec{a}_{1} और b⃗1×b⃗2\vec{b}_{1} \times \vec{b}_{2} की गणना करें

दो रेखाओं के बीच की न्यूनतम दूरी के सूत्र का उपयोग करने के लिए, हमें सदिश a⃗2−a⃗1\vec{a}_{2} - \vec{a}_{1} और b⃗1×b⃗2\vec{b}_{1} \times \vec{b}_{2} की गणना करनी होगी। a⃗2−a⃗1\vec{a}_{2} - \vec{a}_{1} दो बिंदुओं के बीच का सदिश है, और b⃗1×b⃗2\vec{b}_{1} \times \vec{b}_{2} दोनों दिशा सदिशों के लंबवत एक सदिश है।

Step 3: न्यूनतम दूरी का सूत्र लागू करें

दो विषम रेखाओं के बीच की न्यूनतम दूरी का सूत्र है d=∣(a⃗2−a⃗1)⋅(b⃗1×b⃗2)∣b⃗1×b⃗2∣∣d = \left| \frac{(\vec{a}_{2} - \vec{a}_{1}) \cdot (\vec{b}_{1} \times \vec{b}_{2})}{|\vec{b}_{1} \times \vec{b}_{2}|} \right| । हम पहले से गणना किए गए सदिशों के मानों को इस सूत्र में प्रतिस्थापित करेंगे।

Step 4: मानों को प्रतिस्थापित करें और समीकरण हल करें

दिए गए न्यूनतम दूरी 3303\sqrt{30} और गणना किए गए सदिशों के घटकों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें। फिर, हम α\alpha और β\beta से संबंधित एक समीकरण प्राप्त करने के लिए इसे सरल करेंगे।

Step 5: समीकरण को सरल करें और α\alpha और β\beta के बीच संबंध ज्ञात करें

हर को सरल करें और अंश में डॉट उत्पाद की गणना करें। फिर, समीकरण को हल करने के लिए दोनों पक्षों को वर्ग करें और निरपेक्ष मान को हटा दें, जिससे α\alpha और β\beta के लिए दो संभावित समीकरण प्राप्त होंगे।

Step 6: संभावित मानों की गणना करें

दो संभावित समीकरणों को हल करें। हमें 5α+β5\alpha + \beta के लिए दो मान मिलते हैं: 4646 और −134-134 । चूंकि प्रश्न में 5α+β5\alpha + \beta का धनात्मक मान पूछा गया है, इसलिए हम धनात्मक मान चुनेंगे।

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