Q.

Let a=i^+j^+k^, b=3i^+2j^k^c=μj^+uk^ and d^ be a unit vector such that a×d^=b×d^ and c·d^=1. If c is perpendicular to a, then |3λd^+μc|2 is equal to __________.          [2025]


Ans.

(5)

We have, a×d^b×d^=0

 (ab)×d^=0

  d^=t(ab), for any scalar t.

 d^=t(2i^j^+2k^)

Since, |d^|=1

  |t|=13

Now, c·a=0          [ c is perpendicular to a]

 λ+μ=0  μ=λ

  c=λ(j^k^)  |c|2=2λ2

Also, c·d^=1

 λ(j^k^)·t(2i^j^+2k^)=1

 λt=13 λ2=1           [ |t|=13]

  |3λd^+μc|2=9λ2|d^|2+μ2|c|2+6λμ(d^·c)

               =3λ2+2λ4=5          [ λ2=1]