Applications of Vectors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Applications of Vectors - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें
Last updated on May 13, 2025
Latest Applications of Vectors MCQ Objective Questions
Applications of Vectors Question 1:
स्थिर बल \(\rm \vec P\) = 2î - 5ĵ + 6k̂ और \(\rm \vec Q\) = -î + 2ĵ - k̂ एक कण पर कार्यरत हैं। जब कण A जिसका स्थिति सदिश 4î - 3ĵ - 2k̂ है, से B जिसका स्थिति सदिश 6î + ĵ - 3k̂ तक विस्थापित किया जाता है, तो किया गया कार्य क्या होगा?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 1 Detailed Solution
संकल्पना:
यदि दो बिंदुओं A और B में स्थिति सदिश क्रमशः \(\rm \vec A\) और \(\rm \vec B\) हैं, तब सदिश \(\rm \vec {AB}=\vec B-\vec A\)।
दो सदिशों \(\rm \vec A\) और \(\rm \vec B\) के लिए और एक कोण θ पर एक दूसरे के लिए:
- बिंदु गुणनफल निम्न रूप में परिभाषित किया गया है: \(\rm \vec A.\vec B=|\vec A||\vec B|\cos \theta\)
- परिणामी सदिश समान है \(\rm \vec A + \vec B\)
- कार्य: एक सदिश के साथ एक वस्तु को स्थानांतरित करने (विस्थापित करने) में एक बल द्वारा किया गया कार्य (W) निम्न द्वारा दिया जाता है: W = \(\rm \vec F.\vec D=|\vec F||\vec D|\cos \theta\)
गणना:
मान लीजिए कि कण पर कार्य करने वाली बल \(\rm \vec P\) = 2î - 5ĵ + 6k̂ और \(\rm \vec Q\) = -î + 2ĵ - k̂ हैं।
∴ कण पर कार्यरत परिणामी बल होगा \(\rm \vec F=\vec P+\vec Q\)
⇒ \(\rm \vec F\) = (2î - 5ĵ + 6k̂) + (-î + 2ĵ - k̂)
⇒ \(\rm \vec F\) = î - 3ĵ + 5k̂
चूंकि कण को बिंदु t 4î - 3ĵ - 2k̂ से बिंदु 6î + ĵ - 3k̂ तक ले जाया जाता है, विस्थापन सदिश \(\rm \vec D\) होगा:
\(\rm \vec D=\vec{AB}=\vec B-\vec A\)
= (6î + ĵ - 3k̂) - (4î - 3ĵ - 2k̂)
⇒ \(\rm \vec D\) = 2î + 4ĵ - k̂
और अंत में, W किया गया कार्य होगा:
W = \(\rm \vec F.\vec D\) = (î - 3ĵ + 5k̂).(2î + 4ĵ - k̂)
⇒ W = (1)(2) + (-3)(4) + (5)(-1)
⇒ W = 2 - 12 - 5 =
∴ -15 इकाई।
Applications of Vectors Question 2:
समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए, जिसकी आसन्न भुजाएँ सदिश \(\overrightarrow{\mathrm{a}}=2 \hat{i}-\hat{j}+5 \hat{k}\) और \(\overrightarrow{\mathrm{b}}=2 \hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}\) द्वारा दी गई हैं:
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 2 Detailed Solution
संप्रत्यय:
सदिशों के सदिश गुणनफल का उपयोग करके समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल:
a × b = i (a₂ b₃ - a₃ b₂) - j (a₁ b₃ - a₃ b₁) + k (a₁ b₂ - a₂ b₁)
|a × b| = √[(a₂ b₃ - a₃ b₂)² + (a₁ b₃ - a₃ b₁)² + (a₁ b₂ - a₂ b₁)²]
- सदिशों a और b द्वारा निरूपित दो आसन्न भुजाओं द्वारा निर्मित समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल, दो सदिशों के सदिश गुणनफल के परिमाण द्वारा दिया जाता है:
- क्षेत्रफल = |a × b|
- दो सदिशों a = a₁ i + a₂ j + a₃ k और b = b₁ i + b₂ j + b₃ k का सदिश गुणनफल इस प्रकार परिकलित किया जाता है:
- सदिश गुणनफल का परिमाण है:
गणना:
दिया गया है:
सदिश a = 2i - j + 5k
सदिश b = 2i + j + 2k
हम सदिश गुणनफल के सूत्र का उपयोग करके सदिश a और b का सदिश गुणनफल ज्ञात करेंगे:
a × b = i (a₂ b₃ - a₃ b₂) - j (a₁ b₃ - a₃ b₁) + k (a₁ b₂ - a₂ b₁)
a और b के मान प्रतिस्थापित कीजिए:
a × b = i [(-1)(2) - (5)(1)] - j [(2)(2) - (5)(2)] + k [(2)(1) - (-1)(2)]
a × b = i [-2 - 5] - j [4 - 10] + k [2 + 2]
a × b = -7i + 6j + 4k
अब, सदिश गुणनफल का परिमाण परिकलित कीजिए:
|a × b| = √[(-7)² + 6² + 4²]
|a × b| = √[49 + 36 + 16]
|a × b| = √101
∴ समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल √101 है।
सही उत्तर विकल्प (2) है।
Applications of Vectors Question 3:
यदि एक कण बिंदु A = (1, 2, - 3) से बिंदु B = (2, 0, - 5) तक बल \(\vec F = \;2\hat i - 3\hat j + \hat k\) के प्रभाव के तहत विस्थापित हो जाता है तो बिंदु A से B तक के कण को विस्थापित करने में किए गए कार्य का पता लगाएं।
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 3 Detailed Solution
अवधारणा:
I. यदि कोई कण बल \(\vec F\) के प्रभाव में बिंदु A से B तक विस्थापित होता है तो बिंदु A से B तक कण को विस्थापित करने में किया गया कार्य निम्न द्वारा दिया जाता है: \(W = \;\vec F \cdot \vec d\)
II. अगर \(\vec a = {a_1}\hat i + {a_2}\hat j + {a_3}\hat k\;and\;\vec b = {b_1}\hat i + {b_2}\hat j + {b_3}\hat k\) तो \(\vec a \cdot \;\vec b = {a_1}{b_1} + {a_2}{b_2} + {a_3}{b_3}\)
गणना :
दिया गया: कण बिंदु A = (1, 2, - 3) से बिंदु B = (2, 0, - 5) तक बल \(\vec F = \;2\hat i + 5\hat j\) के प्रभाव में विस्थापित होता है
तो, कण का विस्थापन इसके द्वारा दिया जाता है:
\(\vec d = \;\overrightarrow {AB} = \left( {2\hat i + 0\hat j - 5\hat k} \right) - \left( {\hat i + 2\hat j - 3\hat k} \right) = \;\hat i - 2\hat j - 2\hat k\)
जैसा कि हम जानते हैं कि यदि कोई कण बल \(\vec F\) के प्रभाव में बिंदु A से B तक विस्थापित होता है तो बिंदु A से B तक कण को विस्थापित करने में किया गया कार्य निम्न द्वारा दिया जाता है: \(W = \;\vec F \cdot \vec d\)
\(W = \;\vec F \cdot \vec d = \left( {\;2\hat i - 3\hat j + \hat k} \right) \cdot \left( {\;\hat i - 2\hat j - 2\hat k} \right) = 2 + 6 - 2 = 6\;units\)
इसलिए, विकल्प C सही उत्तर है।
Applications of Vectors Question 4:
यदि \(\hat{\imath}+\hat{\jmath}-\hat{k} \quad \&\ 2 \hat{\imath}-3 \hat{\jmath}+\hat{k}\) एक समांतर चतुर्भुज की आसन्न भुजाएँ हैं, तो इसके विकर्णों की लंबाई ज्ञात कीजिए।
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 4 Detailed Solution
प्रयुक्त अवधारणा:
समांतर चतुर्भुज के विकर्ण: \(\vec{a} + \vec{b}\) और \(\vec{a} - \vec{b}\)
एक सदिश का परिमाण: \(x\hat{i} + y\hat{j} + z\hat{k}\) के लिए \(\sqrt{x^2 + y^2 + z^2}\)
गणना:
दिया गया है:
समांतर चतुर्भुज की आसन्न भुजाएँ: \(\vec{a} = \hat{i} + \hat{j} - \hat{k}\) और \(\vec{b} = 2\hat{i} - 3\hat{j} + \hat{k}\)
⇒ विकर्ण 1: \(\vec{a} + \vec{b} = (\hat{i} + \hat{j} - \hat{k}) + (2\hat{i} - 3\hat{j} + \hat{k}) = 3\hat{i} - 2\hat{j} + 0\hat{k}\)
⇒ विकर्ण 1 का परिमाण: \(\sqrt{3^2 + (-2)^2 + 0^2} = \sqrt{9 + 4} = \sqrt{13}\)
⇒ विकर्ण 2: \(\vec{a} - \vec{b} = (\hat{i} + \hat{j} - \hat{k}) - (2\hat{i} - 3\hat{j} + \hat{k}) = -\hat{i} + 4\hat{j} - 2\hat{k}\)
⇒ विकर्ण 2 का परिमाण: \(\sqrt{(-1)^2 + 4^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 16 + 4} = \sqrt{21}\)
∴ विकर्णों की लंबाईयाँ \(\sqrt{13}\) और \(\sqrt{21}\) हैं।
इसलिए, विकल्प 4 सही है।
Applications of Vectors Question 5:
मान लीजिए Q एक घन है जिसके शीर्षों का समुच्चय {(x1, x2, x3) ∈ R3 : x1, x2, x3 ∈ {0, 1}} है। मान लीजिए F, घन Q के छह फलकों के सभी बारह विकर्णों वाली रेखाओं का समुच्चय है। मान लीजिए S, घन Q के सभी चार मुख्य विकर्णों को रखने वाली रेखाओं का समुच्चय है; उदाहरण के लिए, शीर्षों (0, 0, 0) और (1, 1, 1) से गुजरने वाली रेखा S में है। रेखाओं l1 और l2 के लिए, मान लीजिए d(l1, l2) उनके बीच की न्यूनतम दूरी को दर्शाता है। जैसे ही l1, F पर परिवर्तित होता है और l2, S पर परिवर्तित होता है, तब d(l1, l2) का अधिकतम मान है:
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 5 Detailed Solution
गणना
OD रेखा का समीकरण है
\(\vec{r}=\overrightarrow{0}+\lambda(\hat{i}+\hat{j})\)
विकर्ण BE का समीकरण है
\(\begin{array}{l} \vec{r}_{1}=\hat{j}+\alpha(\hat{i}-\hat{j}+\hat{k}) \\ \mathrm{S} . \mathrm{D}=\left|\frac{\hat{j} \cdot(\hat{i}-\hat{j}-2 \hat{k})}{\sqrt{6}}\right|=\frac{1}{\sqrt{6}} \end{array}\)
अन्य स्थिति में S.D शून्य है।
इसलिए, विकल्प 1 सही है।
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त्रिभुज का क्षेत्र क्या है जहाँ दो भुजाएँ \(\left( {2\bar i - 7\bar j + \bar k} \right)\;\) और \(\left( {4\bar j - 3\bar k} \right)\) द्वारा दी जाती हैं?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा :
अगर \(\rm \vec a = {a_1}\hat i + {a_2}\hat j + {a_3}\hat k\;and\;\vec b = {b_1}\hat i + {b_2}\hat j + {b_3}\hat k\) तो \(\rm \vec a \times \;\vec b = \left| {\begin{array}{*{20}{c}} {\hat i}&{\hat j}&{\hat k}\\ {{ \rm a_1}}&{{\rm a_2}}&{{\rm a_3}}\\ {{\rm b_1}}&{{\rm b_2}}&{{\rm b_3}} \end{array}} \right|\)
यदि \(\rm \vec a\;and\;\vec b\) एक त्रिभुज की समीपवर्ती भुजाएँ हैं तो त्रिभुज का क्षेत्रफल इसके द्वारा दिया जाता है: \(\rm \frac{1}{2}\;\left| {\vec a \times \;\vec b} \right|\)
गणना :
दिया हुआ: त्रिभुज की दो भुजाएँ\(\left( {2\bar i - 7\bar j + \bar k} \right)\;\) और \(\left( {4\bar j - 3\bar k} \right)\) हैं
ज्ञात करना है: त्रिभुज का क्षेत्रफल
माना कि भुजाएँ \(\rm \vec a\;and\;\vec b\)= \(\left( {2\bar i - 7\bar j + \bar k} \right)\;\)और \(\left( {4\bar j - 3\bar k} \right)\)
\(\rm \vec{a}\times \vec{b}= \begin{vmatrix} {\hat i}&{\hat j}&{\hat k} \\ 2 & -7 & 1\\ 0 & 4 & -3 \end{vmatrix}\\=\hat i(21-4)-\hat j(-6-0)+\hat k(8-0)\\=17\hat i+6\hat j+8\hat k\)
\(\rm |\vec{a}\times \vec{b}|= \sqrt{17^2+6^2+8^2}= \sqrt{389}\)
अब
त्रिभुज का क्षेत्रफल = \(\rm \frac{1}{2}\;\left| {\vec a \times \;\vec b} \right|\)= \(\frac{{\sqrt {389} }}{2}\)
बल 3î + 2ĵ + 5k̂ और 2î + ĵ - 3k̂ एक कण पर कार्य कर रहे हैं और इसे बिंदु 2î - ĵ - 3k̂ से बिंदु 4î - 3ĵ + 7k̂ तक विस्थापित कर रहे हैं। बल द्वारा किया गया कार्य क्या है?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 7 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
- यदि दो बिंदु A और B के क्रमशः स्थिति सदिश \(\rm \vec A\) और \(\rm \vec B\) हैं तो सदिश \(\rm \vec {AB}=\vec B-\vec A\)।
- एक दूसरे से कोण θ पर दो सदिश \(\rm \vec A\) और \(\rm \vec B\) लिए:
- बिंदु गुणनफल को इस रूप में परिभाषित किया गया है: \(\rm \vec A.\vec B=|\vec A||\vec B|\cos \theta\) ।
- परिणामी सदिश \(\rm \vec A + \vec B\) के समान है।
- कार्य: सदिश \(\rm \vec D\) के अनुदिश किसी वस्तु को ले जाने (विस्थापित करने) में बल (\(\rm \vec F\)) द्वारा किए गए कार्य (W) को इसके द्वारा दिया जाता है: W = \(\rm \vec F.\vec D=|\vec F||\vec D|\cos \theta\) ।
गणना:
मान लीजिए कि कण पर कार्य करने वाले बल \(\rm \vec F_1\) = 3î + 2ĵ + 5k̂ और \(\rm \vec F_2\) = 2î + ĵ - 3k̂ हैं।
∴ कण पर कार्य करने वाला परिणामी बल \(\rm \vec F=\vec F_1+\vec F_2\) होगा।
⇒ \(\rm \vec F\) = (3î + 2ĵ + 5k̂) + (2î + ĵ - 3k̂)
⇒ \(\rm \vec F\) = 5î + 3ĵ + 2k̂
चूंकि कण बिंदु 2î - ĵ - 3k̂ से बिंदु 4î - 3ĵ + 7k̂ तक स्थानांतरित किया जाता है विस्थापन सदिश \(\rm \vec D\) होगा:
\(\rm \vec D\) = (4î - 3ĵ + 7k̂) - (2î - ĵ - 3k̂)
⇒ \(\rm \vec D\) = 2î - 2ĵ + 10k̂।
और अंत में, किया गया कार्य W होगा:
W = \(\rm \vec F.\vec D\) = (5î + 3ĵ + 2k̂).(2î - 2ĵ + 10k̂)
⇒ W = (5)(2) + (3)(-2) + (2)(10)
⇒ W = 10 - 6 + 20 = 24 इकाइयाँ ।
उस समानांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल क्या है जिसके विकर्ण \(\rm \vec{a}= 3\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}\) और \(\rm \vec{b}=\hat{i}-3\hat{j}+4\hat{k}\) हैं?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 8 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
किसी समांनातर चतुर्भुज के भुजाओं के रूप में सदिश \(\rm \vec {d_{1}}\) और \(\rm \vec {d_{1}}\) के साथ इसके क्षेत्रफल को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है: \(\rm Area=\dfrac{1}{2}\left|\vec{d_1}\times\vec{d_2}\right|\).
अन्योन्य गुणनफल: दो सदिश \(\rm \vec {A}=a_1\hat i+a_2\hat j+a_3\hat k\) और \(\rm \vec {B}=b_1\hat i+b_2\hat j+b_3\hat k\), के लिए उनके अन्योन्य गुणनफल को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:
\(\rm \vec A \times \vec B=\begin{vmatrix} \rm \hat i & \rm \hat j & \rm \hat k\\ \rm a_1& \rm a_2 & \rm a_3\\ \rm b_1 & \rm b_2 & \rm b_3\end{vmatrix}=(a_2b_3-a_3b_2)\hat i+(a_3b_1-a_1b_3)\hat j+(a_1b_2-a_2b_1)\hat k\).
सदिश \(\rm \vec {A}=a_1\hat i+a_2\hat j+a_3\hat k\) के परिमाण \(\rm |\vec A|\) को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है: \(\rm |\vec A|=\sqrt{a_1^2+a_2^2+a_3^2}\).
गणना:
समानांतर चतुर्भुज के दिए गए विकर्ण \(\rm \vec{a}= 3\hat{i} + \hat{j} - 2\hat{k}\) और \(\rm \vec{b}=\hat{i}-3\hat{j}+4\hat{k}\) हैं।
विकर्ण \(\rm \vec {a}\) और \(\rm \vec {b}\) वाले समानांतर चतुर्भुज के क्षेत्रफल के लिए सूत्र का प्रयोग करने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है:
\(\rm Area=\dfrac{1}{2}\left|\vec a\times\vec b\right|=\dfrac{1}{2}\left|(a_2b_3-a_3b_2)\hat i+(a_3b_1-a_1b_3)\hat j+(a_1b_2-a_2b_1)\hat k\right|\)
= \(\rm \dfrac{1}{2}\sqrt{(a_2b_3-a_3b_2)^2+(a_3b_1-a_1b_3)^2+(a_1b_2-a_2b_1)^2}\)
= \(\rm \dfrac{1}{2}\sqrt{[(1)(4)-(-2)(-3)]^2+[(-2)(1)-(3)(4)]^2+[(3)(-3)-(1)(1)]^2}\)
= \(\rm \dfrac{1}{2}\sqrt{(4-6)^2+(-2-12)^2+(-9-1)^2}\)
= \(\rm \dfrac{1}{2}\sqrt{4+196+100}\)
= \(\rm \dfrac{1}{2}\sqrt{300}\)
= \(5\sqrt{3}\).
Additional Information
किसी समांनातर चतुर्भुज के भुजाओं के रूप में सदिश \(\rm \vec {a}\) और \(\rm \vec {b}\) के साथ इसके क्षेत्रफल को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है: \(\rm Area=|\vec{a}\times\vec{b}|\).
दो सदिश \(\rm \vec A\) और \(\rm \vec B\) एक-दूसरे से कोण θ पर है:
- बिंदु गुणनफल को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:\(\rm \vec A.\vec B=|\vec A||\vec B|\cos \theta\).
- अन्योन्य गुणनफल को: \(\rm \vec A\times \vec B=\hat n|\vec A||\vec B|\sin \theta\) के रूप में परिभाषित किया गया है जहाँ \(\rm \hat n\), \(\rm \vec A\) और \(\rm \vec B\) वाले तल के लंबवत इकाई सदिश है।
त्रिभुज ABC का क्षेत्रफल ज्ञात करें यदि त्रिभुज की समीपवर्ती भुजाएं \(\overrightarrow {AB} = \hat i + 2\hat j + 3\hat k\;and\;\overrightarrow {BC} = 3\hat i + 7\hat j + \hat k\) हैं।
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 9 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
- अगर \(\vec a = {a_1}\hat i + {a_2}\hat j + {a_3}\hat k\;and\;\vec b = {b_1}\hat i + {b_2}\hat j + {b_3}\hat k\) तो \(\vec a \times \;\vec b = \left| {\begin{array}{*{20}{c}} {\hat i}&{\hat j}&{\hat k}\\ {{a_1}}&{{a_2}}&{{a_3}}\\ {{b_1}}&{{b_2}}&{{b_3}} \end{array}} \right|\)
-
यदि \(\vec a\;and\;\vec b\) एक त्रिभुज की समीपवर्ती भुजाएँ हैं तो त्रिभुज का क्षेत्रफल इस प्रकार दिया जाता है: \(\frac{1}{2}\;\left| {\vec a \times \;\vec b} \right|\)
गणना:
दिया हुआ: \(\overrightarrow {AB} = \hat i + 2\hat j + 3\hat k\;and\;\overrightarrow {BC} = 3\hat i + 7\hat j + \hat k\) एक त्रिभुज ABC की समीपवर्ती भुजाएँ हैं।
जैसा कि हम जानते हैं कि, यदि \(\vec a = {a_1}\hat i + {a_2}\hat j + {a_3}\hat k\;and\;\vec b = {b_1}\hat i + {b_2}\hat j + {b_3}\hat k\) तो \(\vec a \times \;\vec b = \left| {\begin{array}{*{20}{c}} {\hat i}&{\hat j}&{\hat k}\\ {{a_1}}&{{a_2}}&{{a_3}}\\ {{b_1}}&{{b_2}}&{{b_3}} \end{array}} \right|\)
⇒ \(\vec {AB} \times \;\vec {BC} = \hat i(2 - 21) - \hat j(1 - 9) + \hat k(7 - 6)\)
⇒ \(\vec {AB} \times \;\vec {BC} = -19\hat i + 8\hat j+ \hat k\)
⇒ \(|\vec{AB} \times \vec{BC}| = \sqrt{426}\)
तो, आवश्यक त्रिभुज ABC का क्षेत्रफल \(\frac{1}{2}|\vec{AB} \times \vec{BC}| = \frac{\sqrt{426}}{2}\) है
इसलिए, सही विकल्प 1 है।
यदि केंद्र O के संबंध में बिंदु P का स्थान सदिश î + 3ĵ - 2k̂ और बिंदु Q का स्थान सदिश 3î + ĵ - 2k̂ है, तो कोण POQ के द्विभाजक का स्थान सदिश क्या है?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 10 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
एक त्रिभुज ABC को समद्विबाहु त्रिभुज तब कहा जाता है यदि त्रिभुज ABC में बराबर लम्बाई वाले दो भुजाएं होते हैं।
गणना:
दिया गया है, केंद्र O के संबंध में बिंदु P का स्थान सदिश î + 3ĵ - 2k̂ और बिंदु Q का स्थान सदिश 3î + ĵ - 2k̂ है।
⇒\(\rm \bar {OP} \) = î + 3ĵ - 2k̂ और \(\rm \bar {OQ}\) = 3î + ĵ - 2k̂.
⇒ |OP| = \(\rm \sqrt {1+9 + 4} = \sqrt {14}\)
⇒ |OQ| = \(\rm \sqrt {9 + 1+ 4} = \sqrt {14}\)
यहाँ, |OP| = |OQ|
\(\rm \triangle POQ\) समद्विबाहु त्रिभुज है।
कोण POQ के द्विभाजक का स्थान सदिश = \(\rm \dfrac 1 2 (OP + OQ)\)
⇒कोण POQ के द्विभाजक का स्थान सदिश = \(\rm \dfrac 1 2 [(î + 3ĵ - 2k̂) + (3î + ĵ - 2k̂)]\)
⇒ कोण POQ के द्विभाजक का स्थान सदिश = \(\rm \dfrac 1 2 (4î + 4ĵ - 4k̂) \)
⇒ कोण POQ के द्विभाजक का स्थान सदिश = \(\rm 2î + 2ĵ - 2k̂\)
माना कि ABCD एक समांतर चतुर्भुज है जिसके विकर्ण P पर प्रतिच्छेदित होते हैं और O मूल है। \(\overrightarrow {{\rm{OA}}} + \overrightarrow {{\rm{OB}}} + \overrightarrow {{\rm{OC}}} + \overrightarrow {{\rm{OD}}}\) किसके बराबर है?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 11 Detailed Solution
Download Solution PDFधारणा:
- एक समांतर चतुर्भुज के विकर्ण एक दूसरे को प्रतिच्छेदित करते हैं।
गणना:
चूंकि, एक समांतर चतुर्भुज के विकर्ण एक दूसरे को प्रतिच्छेदित करते हैं इसलिए P, AC और BD दोनों का मध्य बिंदु है।
\(\Rightarrow \frac{{\overrightarrow {{\rm{OA}}} + \overrightarrow {{\rm{OC}}} }}{2} = \overrightarrow {{\rm{OP}}} \)
\(\therefore \overrightarrow {{\rm{OA}}} + \overrightarrow {{\rm{OC}}} = 2 \times \overrightarrow {{\rm{OP}}} \) …. (1)
अब
\( \Rightarrow \frac{{\overrightarrow {{\rm{OB}}} + \overrightarrow {{\rm{OD}}} }}{2} = \overrightarrow {{\rm{OP}}} \)
\(\therefore \overrightarrow {{\rm{OB}}} + \overrightarrow {{\rm{OD}}} = 2 \times \overrightarrow {{\rm{OP}}} \) …. (2)
समीकरण 1 और 2 को जोड़ने पर हमें प्राप्त होता है
\(\overrightarrow {{\rm{OA}}} + \overrightarrow {{\rm{OB}}} + \overrightarrow {{\rm{OC}}} + \overrightarrow {{\rm{OD}}} = 4{\rm{\;}}\overrightarrow {{\rm{OP}}} {\rm{\;}}\)
विकर्णों 3î + ĵ - 2k̂ औरî - 3ĵ + 4k̂ वाले समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल क्या है?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 12 Detailed Solution
Download Solution PDFधारणा:
एक समांतर चतुर्भुज ABCD पर विचार करते हुए, AC और BD वे विकर्ण हैं जो O पर एक दूसरे को द्विभाजित करते हैं।
हम जानते हैं कि, समांतर चतुर्भुज के विकर्ण समान भाग के दो त्रिभुजों में समांतर चतुर्भुज को द्विभाजित करते हैं।
समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल = 2 × ∆BCD का क्षेत्रफल
∆BCD में
आधार = BD और ऊंचाई = CE = OC × sin θ = ½ × AC × sin θ
त्रिभुज BCD का क्षेत्रफल = ½ × आधार × ऊंचाई = 1/2 × |\(\overrightarrow {BD} \)| × |\(\frac{{\overrightarrow {AC} }}{2}\) sin θ|
तो, समानांतर चतुर्भुज ABCD का क्षेत्रफल = |\(\overrightarrow {BD} \)| × |\(\frac{{\overrightarrow {AC} }}{2}\) sin θ | = 1/2 × |\(\overrightarrow {BD} \times \overrightarrow {AC} \)|
गणना:
दिया हुआ:
हम विकर्णों को AC और BD निम्न रूप में मान लेते हैं,
\(\overrightarrow {AC} \) = 3î + ĵ - 2k̂
\(\overrightarrow {BD}\) = î - 3ĵ + 4k̂
निम्न खोजने के लिए: समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल?
समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल = ½ × |\(\overrightarrow {BD} \times \overrightarrow {AC} \)|
= ½ × \(\left| {\begin{array}{*{20}{c}} i&j&k\\ 3&1&-2\\ 1&-3&4 \end{array}} \right|\)
= ½ × |î {4 – 6} ĵ – {12 – (-2)} + k̂ {-9 – 1}|
= ½ × |-2î - 14ĵ – 10 k̂|
= ½ × \(\sqrt {{2^2} + {{14}^2} + {{10}^2}} \)
= ½ × √(4 + 196 + 100)
= ½ × √(300)
= ½ × 10√3
= 5√3
Î + 2ĵ + 3k̂ पर स्थित एक अंतरिक्ष यान रॉकेट दागकर λ k̂ के बल के अधीन किया जाता है। अंतरिक्ष यान परिमाण के एक आघूर्ण ____ के अधीन है।
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 13 Detailed Solution
Download Solution PDFधारणा:
- आघूर्ण: यह एक स्थिति वेक्टर r के क्रॉस उत्पाद के बराबर होगा जो बिंदु से कहीं भी बल की कार्रवाई की रेखा पर और बल वेक्टर के बराबर होगा।⇔ \(\vec M = \vec r\; \times \vec F\)
- दो वैक्टर का क्रॉस उत्पाद: क्रॉस उत्पाद को सारणिक के रूप में लिखा जा सकता है।
माना कि \(\vec a\) और \(\vec b\) दो vector हैं। ⇒ \(\vec a = \;{a_1}\vec i + {b_1}\vec j + \;{c_1}\vec k\;\)और \(\vec b = \;{a_2}\vec i + {b_2}\vec j + \;{c_2}\vec k\)
\(\therefore \;\vec a\; \times \;\vec b = \;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} {\vec i}&{\vec j}&{\vec k\;}\\ {{a_1}}&{{b_1}}&{{c_1}}\\ {{a_2}}&{{b_2}}&{{c_2}} \end{array}} \right|\) - यदि \(A = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {{a_{11}}}&{{a_{12}}}&{{a_{13}}}\\ {{a_{21}}}&{{a_{22}}}&{{a_{23}}}\\ {{a_{31}}}&{{a_{32}}}&{{a_{33}}} \end{array}} \right]\) तब A का सारणिक निम्न द्वारा दिया जाता है:
|A| = a11 × {(a22 × a33) – (a23 × a32)} - a12 × {(a21 × a33) – (a23 × a31)} + a13 × {(a21 × a32) – (a22 × a31)} - वेक्टर का परिमाण: माना कि \(\vec a = x\;\vec i + y\;\vec j + z\;\vec k\)
a के वेक्टर का परिमाण = \(\left| {\vec a} \right| = \;\sqrt {{x^2} + \;{y^2} + {z^2}} \)
गणना:
दिया हुआ: \({\rm{\vec r}} = {\rm{\;\;\hat i}} + {\rm{\;}}2{\rm{\hat j}} + {\rm{\;}}3{\rm{\hat k\;and\;\vec F}} = {\rm{\;\lambda \;\hat k}}\)
हमें आघूर्ण का परिमाण खोजना होगा,
हम जानते हैं कि, \({\rm{\vec M}} = {\rm{\vec r\;}} \times {\rm{\vec F}}\)
\(\therefore \;{\rm{\vec M}} = \;\left| {\begin{array}{*{20}{c}} {\vec i}&{\vec j}&{\vec k\;}\\ 1&2&3\\ 0&0&{\rm{\lambda }} \end{array}} \right|\)
\( \Rightarrow \;{\rm{\vec M}} = \;\vec i\left( {2{\rm{\lambda }} - 0} \right) - \;\vec j\;\left( {{\rm{\lambda }} - 0} \right) + \;\vec k\;\left( {0 - 0} \right) = \;2{\rm{\lambda }}\vec i - \;{\rm{\lambda }}\vec j\;\)
अब
आघूर्ण का परिमाण = \(\left| {{\rm{\vec M}}} \right| = \;\sqrt {{{\left( {2{\rm{\lambda }}} \right)}^2} + \;{{\left( { - {\rm{\lambda }}} \right)}^2}} \) = √5 λयदि सदिश \(\rm 3\hat{i} - 8\hat{j} + 5\hat{k}, \hat{i} - λ\hat{j} + 2\hat{k} \;and\; 2\hat{i} + 3\hat{j} + 3\hat{k}\) एक त्रिभुज बनाते हैं, तो λ किसके बराबर है?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 14 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
सदिश जोड़ का त्रिभुज नियम: सदिश जोड़ का त्रिभुज नियम बताता है कि जब दो सदिशों को परिमाण और दिशा के क्रम में त्रिभुज के दो भुजाओं के रूप में दर्शाया जाता है, तो त्रिभुज की तीसरी भुजा परिणामी सदिश के परिमाण और दिशा को दर्शाती है।
.
\(⇒ {\rm{\vec R}} = {\rm{\vec A}} + {\rm{\vec B}}\)
गणना:
दिया गया है सदिश \(\rm 3\hat{i} - 8\hat{j} + 5\hat{k}, \hat{i} - λ\hat{j} + 2\hat{k} \;and\; 2\hat{i} + 3\hat{j} + 3\hat{k}\) है।
सदिश जोड़ के त्रिभुज नियम का प्रयोग करने पर,\(\rm ⇒ 3\hat{i} - 8\hat{j} + 5\hat{k} = (\hat{i} - λ\hat{j} + 2\hat{k}) + (2\hat{i} + 3\hat{j} + 3\hat{k})\)
\(\rm ⇒ 3\hat{i} - 8\hat{j} + 5\hat{k} = 3\hat{i} + (- λ+3)\hat{j} + 5\hat{k} \)
\(\rm \vec {j}\) के गुणांक की तुलना करने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है
⇒ -8 = -λ + 3
⇒ λ = 3 + 8
∴ λ = 11
उस समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल क्या है, जिसकी आसन्न भुजाएँ î + k̂ और 2î + ĵ + k̂ हैं?
Answer (Detailed Solution Below)
Applications of Vectors Question 15 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
आसन्न भुजाओं \(\vec{a} \) और \(\vec{b}\) वाले समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल \(|\vec{a}\times \vec{b}|\) है।
गणना:
दिया गया है: समांतर चतुर्भुज की आसन्न भुजाएँ î + k̂ और 2î + ĵ + k̂ है।
माना a = î + k̂ और b = 2î + ĵ + k̂
समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल है, \(|\vec{a}\times \vec{b}|\)
⇒ \(\vec{a}\times\vec{b}\) = \(\begin{vmatrix} \hat{i}&\hat{j}&\hat{k}\\ 1&0&1\\ 2&1&1\\ \end{vmatrix}\)
⇒ \(\vec{a}\times\vec{b}\) = (0 - 1)î - (1 - 2)ĵ + (1 - 0)k̂ = - î + ĵ + k̂
⇒ \(|\vec{a}\times \vec{b}|=\) \(\sqrt{(-1)^2+1^2+1^2}=\sqrt{3}\)
अतः समांतर चतुर्भुज का क्षेत्रफल \(\sqrt{3}\) है।
सही उत्तर विकल्प 2 है।