Q.

Let a ray of light passing through the point (3, 10) reflects on the line 2x + y = 6 and the reflected ray passes through the point (7, 2). If the equation of the incident ray is ax + by + 1 = 0, then a2+b2+3ab is equal to __________ .           [2024]


Ans.

(1)

x – 32 = y – 101 = –2(2 × 3 + 10 – 6)4 + 1 = –4

⇒    x = –5, y = 6

∴    A'(–5, 6) and B(7, 2)

∴    Equation of line A'B is

⇒    y – 6 = 2 – 67 + 5 (x + 5)

⇒    y – 6 = – 13 (x + 5)

⇒    3y – 18 = –x – 5    ⇒    x + 3y = 13

and 2x + y = 6 (Given line).

On solving, we get y = 4, x = 1

∴    Q ≡ (1, 4)

Equation of line AQ is

y – 10 = 10 – 43 – 1 (x – 3)    ⇒    y – 10 = 3(x – 3)

⇒    y – 10 = 3x – 9    ⇒    3x – y + 1 = 0

On comparing with given equation ax + by + 1 = 0, we get a = 3, b = –1

Hence, a2 + b2 + 3ab = 9 + 1 + 3(3)(–1) = 9 + 1 – 9 = 1.