Q.

Let ABC be an isosceles triangle in which A is at (–1, 0), ∠A=2π3, AB = AC and B is on the positive x-axis. If BC=43 and the line BC intersects the line y = x + 3 at (α,β), then β4α2 is __________.          [2024]


Ans.

(36)

We have, sin 30°AC = sin 120°BC

⇒    AC = 43 × 12 × 23

⇒    AC = 4 = AB

⇒    AB2 = (x + 1)2   ⇒   x + 1 = ±4

But B is on positive x-axis

∴    Coordinates of B = (3, 0)

Now, AC2 = 16

⇒    (p + 1)2 + q2 = 16         ... (i)

Also, BC2 = 48

⇒    (p – 3)2 + q2 = 48          ... (ii)

Solving (i) and (ii), we get

p = –3, q = 23

So, coordinates of C = (–3, 23)

∴    Equation of line BC is, y – 0 = 23 – 0–3 – 3 (x – 3)

⇒    x +3y = 3          ... (iii)

Now, point of intersection of line (iii) and x + 3 = y is

(3(3 – 2), 3(3 – 1))

⇒    α = 3(3 – 2), β = 3(3 – 1)

∴β4α2 = 34(3 + 1 – 23)232(3 – 2)2 = 9(2(2 –3))2(2 – 3)2 = 9 × 4 = 36.