Q.

Let S be the set of all (λ,μ) for which the vectors λi^-j^+k^, i^+2j^+μk^ and 3i^-4j^+5k^, where λ-μ=5, are coplanar. Then ∑(λ,μ)∈S80(λ2+μ2) is equal to      [2023]

1 2290   
2 2210  
3 2370   
4 2130   

Ans.

(1)

Since, the given vectors are coplanar:

∴  |λ-1112μ3-45|=0

⇒ λ(10+4μ)+1(5-3μ)+1(-4-6)=0

⇒10λ+4λμ+5-3μ-10=0

⇒10(5+μ)+4μ(5+μ)-5-3μ=0        [∵λ-μ=5]

⇒50+10μ+20μ+4μ2-5-3μ=0

⇒4μ2+27μ+45=0

⇒4μ2+12μ+15μ+45=0

⇒(4μ+15)(μ+3)=0

⇒μ=-3 and μ=-154⇒λ=2 and λ=54

∴  ∑(λ,μ)∈S80(λ2+μ2)=80[(4+9)+(2516+22516)]

               =45816×80=2290