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

=α1+25α2+9α2cosθ=α1+34α2cosθ

Minimum value of scalar triple product is  -α1+34α2           (α>0, -1cosθ1)

-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