Let a⃗=i^+2j^+k^\vec{a}=\hat{i}+2\hat{j}+\hat{k}, b⃗=3i^−3j^+3k^\vec{b}=3\hat{i}-3\hat{j}+3\hat{k}, c⃗=2i^−j^+2k^\vec{c}=2\hat{i}-\hat{j}+2\hat{k} and d⃗\vec{d} be a vector such that b⃗×d⃗=c⃗×d⃗\vec{b}\times\vec{d}=\vec{c}\times\vec{d} and a⃗⋅d⃗=4\vec{a}\cdot\vec{d}=4. Then ∣a⃗×d⃗∣2|\vec{a}\times\vec{d}|^2 is equal to:

Answer: 128128

Step-by-step solution

Step 1: दिए गए सदिशों को सरल करें

सबसे पहले, हम दिए गए सदिशों को देखते हैं। सदिश b⃗\vec{b} में से 33 को उभयनिष्ठ लिया जा सकता है, जिससे यह सरल हो जाता है। सदिश a⃗\vec{a} और c⃗\vec{c} को उनके दिए गए रूप में ही रखा जाता है।

Step 2: सदिश समीकरण को हल करें

दिए गए समीकरण b⃗×d⃗=c⃗×d⃗\vec{b}\times\vec{d}=\vec{c}\times\vec{d} को पुनर्व्यवस्थित करने पर हमें (b⃗−c⃗)×d⃗=0⃗(\vec{b}-\vec{c})\times\vec{d}=\vec{0} मिलता है। इसका अर्थ है कि सदिश (b⃗−c⃗)(\vec{b}-\vec{c}) और d⃗\vec{d} समानांतर हैं।

Step 3: समानांतर सदिशों को ज्ञात करें

अब हम सदिश (b⃗−c⃗)(\vec{b}-\vec{c}) की गणना करते हैं। यह i^−2j^+k^\hat{i}-2\hat{j}+\hat{k} के बराबर है। चूंकि (b⃗−c⃗)(\vec{b}-\vec{c}) और d⃗\vec{d} समानांतर हैं, इसलिए d⃗\vec{d} को (b⃗−c⃗)(\vec{b}-\vec{c}) के अदिश गुणज के रूप में लिखा जा सकता है।

Step 4: सदिश d⃗\vec{d} को ज्ञात करें

हमें दिया गया है कि a⃗⋅d⃗=4\vec{a}\cdot\vec{d}=4 । हम d⃗\vec{d} के लिए λ(i^−2j^+k^)\lambda(\hat{i}-2\hat{j}+\hat{k}) को प्रतिस्थापित करते हैं और λ\lambda का मान ज्ञात करते हैं।

Step 5: अदिश λ\lambda का मान ज्ञात करें

सदिश a⃗\vec{a} और d⃗\vec{d} के अदिश गुणनफल की गणना करने पर, हमें λ(1−4+1)=4\lambda(1-4+1)=4 मिलता है, जिससे −2λ=4-2\lambda=4 और λ=−2\lambda=-2 प्राप्त होता है।

Step 6: ∣a⃗×d⃗∣2|\vec{a}\times\vec{d}|^2 की गणना करें

हम सदिश गुणनफल के परिमाण के वर्ग के लिए सूत्र का उपयोग करते हैं: ∣a⃗×d⃗∣2=∣a⃗∣2∣d⃗∣2−(a⃗⋅d⃗)2|\vec{a}\times\vec{d}|^2 = |\vec{a}|^2|\vec{d}|^2 - (\vec{a}\cdot\vec{d})^2 । हमें ∣a⃗∣2|\vec{a}|^2, ∣d⃗∣2|\vec{d}|^2 और (a⃗⋅d⃗)(\vec{a}\cdot\vec{d}) के मानों की आवश्यकता है।

Step 7: अंतिम मानों की गणना करें

अब हम ∣a⃗∣2|\vec{a}|^2, ∣d⃗∣2|\vec{d}|^2 और (a⃗⋅d⃗)(\vec{a}\cdot\vec{d}) के मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करते हैं। ∣a⃗∣2=6|\vec{a}|^2 = 6, ∣d⃗∣2=24|\vec{d}|^2 = 24, और (a⃗⋅d⃗)=4(\vec{a}\cdot\vec{d}) = 4 । इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर हमें 128128 प्राप्त होता है।

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