Q.

Let a=i^+4j^+2k^b=3i^-2j^+7k^ and c=2i^-j^+4k^. If a vector d satisfies d×b=c×b and d·a=24, then |d|2 is equal to           [2023]

1 423   
2 313  
3 413  
4 323  

Ans.

(3)

We have, a=i^+4j^+2k^, b=3i^-2j^+7k^ and c=2i^-j^+4k^

Let d=xi^+yj^+zk^

Now, c×b=|i^j^k^2-143-27|

=i^(-7+8)-j^(14-12)+k^(-4+3)=i^-2j^-k^

Now, d×b=|i^j^k^xyz3-27|

=i^(7y+2z)-j^(7x-3z)+k^(-2x-3y)

We have, d×b=c×b

   i^(7y+2z)-j^(7x-3z)+k^(-2x-3y)=i^-2j^-k^

7y+2z=1  (i)

7x-3z=2  (ii)

2x+3y=1  (iii)

d·a =(xi^+yj^+zk^)·(i^+4j^+2k^)=24

x+4y+2z=24  (iv)

By solving (i) and (iv), we get

x-3y=23    (v)

By solving (iii) and (v), we get x=8 and y=-5

Substitute the value of x in (ii), we get 7(8)-3z=2z=18

   d=8i^-5j^+18k^|d|2=82+(-5)2+182=413