Check sibling questions


Transcript

Ex 11.2, 15 Find the shortest distance between the lines whose vector equations are ๐‘Ÿ โƒ— = (1 โˆ’ t) ๐‘– ฬ‚ + (t โˆ’ 2) ๐‘— ฬ‚ + (3 โˆ’ 2t) ๐‘˜ ฬ‚ and ๐‘Ÿ โƒ— = (s + 1) ๐‘– ฬ‚ + (2s โ€“ 1) ๐‘— ฬ‚ โ€“ (2s + 1) ๐‘˜ ฬ‚ Shortest distance between lines with vector equations ๐‘Ÿ โƒ— = (๐‘Ž1) โƒ— + ๐œ† (๐‘1) โƒ— and ๐‘Ÿ โƒ— = (๐‘Ž2) โƒ— + ๐œ‡(๐‘2) โƒ— is |("(" (๐’ƒ๐Ÿ) โƒ—ร— (๐’ƒ๐Ÿ) โƒ—")" ."(" (๐’‚๐Ÿ) โƒ— โˆ’ (๐’‚๐Ÿ) โƒ—")" )/|(๐’ƒ๐Ÿ) โƒ— ร— (๐’ƒ๐Ÿ) โƒ— | | ๐’“ โƒ— = (๐Ÿ โˆ’ t) ๐’Š ฬ‚ + (๐’•โˆ’๐Ÿ)๐’‹ ฬ‚ + (3 โˆ’ 2t) ๐’Œ ฬ‚ = 1๐‘– ฬ‚ โˆ’ t๐‘– ฬ‚ + t๐‘— ฬ‚ โˆ’ 2๐‘— ฬ‚ + 3๐‘˜ ฬ‚ โˆ’ 2t๐‘˜ ฬ‚ = (1๐‘– ฬ‚ โˆ’ 2๐‘— ฬ‚ + 3๐‘˜ ฬ‚) + t(โˆ’1๐‘– ฬ‚ + 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 2๐‘˜ ฬ‚) Comparing with ๐‘Ÿ โƒ— = (๐‘Ž1) โƒ— + t (๐‘1) โƒ—, (๐‘Ž1) โƒ— = 1๐‘– ฬ‚ โ€“ 2๐‘— ฬ‚ + 3๐‘˜ ฬ‚ & (๐‘1) โƒ— = โˆ’ 1๐‘– ฬ‚ + 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 2๐‘˜ ฬ‚ ๐’“ โƒ— = (๐’” + 1) ๐’Š ฬ‚ + (๐Ÿ๐’”" โˆ’ " ๐Ÿ)๐’‹ ฬ‚ โˆ’ (2s + 1) ๐’Œ ฬ‚ = s๐‘– ฬ‚ + 1๐‘– ฬ‚ + 2s๐‘— ฬ‚ โˆ’ 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 2s๐‘˜ ฬ‚ โˆ’ 1๐‘˜ ฬ‚ = (1๐‘– ฬ‚ โˆ’ 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 1๐‘˜ ฬ‚) + s(1๐‘– ฬ‚ + 2๐‘— ฬ‚ โˆ’ 2๐‘˜ ฬ‚) Comparing with ๐‘Ÿ โƒ— = (๐‘Ž2) โƒ— + s (๐‘2) โƒ—, (๐‘Ž2) โƒ— = 1๐‘– ฬ‚ โˆ’ 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 1๐‘˜ ฬ‚ & (๐‘2) โƒ— = 1๐‘– ฬ‚ + 2๐‘— ฬ‚ โˆ’ 2๐‘˜ ฬ‚ Now, ((๐’‚๐Ÿ) โƒ— โˆ’ (๐’‚_๐Ÿ ) โƒ—) = (1๐‘– ฬ‚ โˆ’ 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 1๐‘˜ ฬ‚) โˆ’ (1๐‘– ฬ‚ โˆ’ 2๐‘— + 3๐‘˜ ฬ‚) = (1 โˆ’ 1) ๐‘– ฬ‚ + ( โˆ’ 1 + 2)๐‘— ฬ‚ + ( โˆ’ 1 โˆ’ 3)๐‘˜ ฬ‚ = 0๐’Š ฬ‚ + 1๐’‹ ฬ‚ โˆ’ 4๐’Œ ฬ‚ ( (๐’ƒ_๐Ÿ ) โƒ—ร— (๐’ƒ_๐Ÿ ) โƒ— ) = |โ– 8(๐‘– ฬ‚&๐‘— ฬ‚&๐‘˜ ฬ‚@ โˆ’1&1& โˆ’2@1&2& โˆ’2)| = ๐‘– ฬ‚[(1ร—โˆ’ 2)โˆ’(2ร—โˆ’ 2)] โˆ’ ๐‘— ฬ‚[(โˆ’1ร—โˆ’2)โˆ’(1ร—โˆ’ 2)] + ๐‘˜ ฬ‚[(โˆ’ 1ร—2)โˆ’(1ร—1)] = ๐‘– ฬ‚[โˆ’2+4] โˆ’ ๐‘— ฬ‚[2+2] A + ๐‘˜ ฬ‚[โˆ’2โˆ’1] = 2๐’Š ฬ‚ โˆ’ 4๐’‹ ฬ‚ โˆ’ 3๐’Œ ฬ‚ Magnitude of ((๐‘1) โƒ—ร—(๐‘2) โƒ—) = โˆš(22+(โˆ’ 4)2+(โˆ’ 3)2) |(๐’ƒ๐Ÿ) โƒ—ร—(๐’ƒ๐Ÿ) โƒ— | = โˆš(4+16+9) = โˆš๐Ÿ๐Ÿ— Also, ((๐’ƒ๐Ÿ) โƒ— ร— (๐’ƒ๐Ÿ) โƒ—) . ((๐’‚๐Ÿ) โƒ— โ€“ (๐’‚๐Ÿ) โƒ—) = (2๐‘– ฬ‚ โˆ’ 4๐‘— ฬ‚ โˆ’ 3๐‘˜ ฬ‚) . (0๐‘– ฬ‚ + 1๐‘— ฬ‚ โˆ’ 4๐‘˜ ฬ‚) = (2 ร— 0) + (โˆ’4 ร— 1) + (โˆ’3 ร— โˆ’4) = โˆ’0 + (โˆ’4) + 12 = 8 So, shortest distance = |(((๐‘_1 ) โƒ— ร— (๐‘_2 ) โƒ— ) . ((๐‘Ž_2 ) โƒ— ร— (๐‘Ž_1 ) โƒ— ).)/((๐‘_1 ) โƒ— ร— (๐‘_2 ) โƒ— )| = |8/โˆš29| = ๐Ÿ–/โˆš๐Ÿ๐Ÿ— Therefore, the shortest distance between the given two lines is 8/โˆš29 .

  1. Chapter 11 Class 12 Three Dimensional Geometry
  2. Serial order wise

About the Author

Davneet Singh

Davneet Singh has done his B.Tech from Indian Institute of Technology, Kanpur. He has been teaching from the past 14 years. He provides courses for Maths, Science and Computer Science at Teachoo