Q.

Let v→=αi^+2j^-3k^, w→=2αi^+j^-k^ and u→ be a vector such that |u→|=α>0. If the minimum value of the scalar triple product [u→v→w→] is -α3401, and |u→·i^|2=mn where m and n are coprime natural numbers, then m+n is equal to _________ .           [2023]


Ans.

(3501)

v→=αi^+2j^-3k^, w→=2αi^+j^-k^ and |u→|=α

v→×w→=|i^j^k^α2-32α1-1|

=i^(-2+3)-j^(-α+6α)+k^(α-4α)=i^-5αj^-3αk^

Now, [u→v→w→]=u→·(v→×w→)=|u→||i^-5αj^-3αk^|cosθ

=α1+25α2+9α2cosθ=α1+34α2cosθ

Minimum value of scalar triple product is  -α1+34α2           (∵α>0, -1≤cosθ≤1)

⇒-α1+34α2=-α3401

⇒1+34α2=3401

⇒α2=100

⇒α=10               [∵α>0]

      v→×w→=i^-50j^-30k^

u→=-10(i^-50j^-30k^)3401⇒|u→·i^|2=1003401=mn

⇒m+n=3501