Q.

Let the arc AC of a circle subtend a right angle at the centre O. If the point B on the arc AC, divides the are AC such that length of arc ABlength of arc BC=15, and OC→=αOA→+βOB→, then α+2(3–1)β is equal to           [2025]

1 2–3  
2 53  
3 23  
4 2+3  

Ans.

(1)

Here, ∠AOB=15° and ∠BOC=75°

Given OC→=αOA→+βOB→          ... (i)

OA→·OC→=αOA→·OA→+βOB→·OA→

0=α|OA→|2+β|OB→||OA→|·cos 15°          [∵ OA→⊥OC→]

⇒ α+β cos 15°=0          ... (ii)

                                       [∵ |OA→|=|OB→|=|OC→|]

OB→·OC→=αOA→·OB→+βOB→·OB→                                     [Form (i)]

|OB→||OC→|cos 75°=α|OA→||OB→|cos 15°+β|OB→|2

⇒ cos 75°=α cos 15°+β           ... (iii)

From (ii) and (iii), we get

cos 75°=–β cos2 15+β

⇒ cos 75°=β(1–cos215°)=β sin215°

β=sin 15°sin215°=1sin 15°=223–1          [∵ cos(90°–θ)=sin θ]

From (ii), α=–β cos 15°=–223–1×3+122

⇒ α=–(3+1)(3–1)

∴  α+2(3–1)β=–(3+1)(3–1)+2(3–1)×22(3–1)=(2–3)