Non-zero vectors $\vec a,\vec b$ and $\vec c$ satisfy $\vec a. \vec b =0, (\vec b+\vec c)=0$ and $2|\vec b+\vec c|=|\vec b-\vec a|$. If $\vec a=μ\vec b+4\vec c$, then the possible values of $μ$ are: |
0, 4 0, 5 0, 6 4, 5 |
0, 5 |
We have, $\vec a =μ\vec b+4\vec c$ $⇒\vec a. \vec b =μ (\vec b. \vec b)+4(\vec b. \vec c)$ $⇒0=μ|\vec b|^2+4(\vec b.\vec c)$ $∵\vec a. \vec b=0$ $⇒\vec b. \vec c=-\frac{μ}{4}|\vec b|^2$ ...(i) Now, $(\vec b-\vec a) (\vec b+\vec c)=0$ $⇒|\vec b|^2+\vec b. \vec c=\vec a.\vec c$ $⇒|\vec b|^2+\vec b. \vec c(μ\vec b+4\vec c).\vec c$ $⇒|\vec b|^2+\vec b. \vec c=μ(\vec b. \vec c)+4|\vec c|^2$ $⇒|\vec b|^2+(1-μ)(\vec b. \vec c)-4|\vec c|^2=0$ $⇒4|\vec b|^2-(1-μ)μ|\vec b|^2=16|\vec c|^2$ [Using (i)] $⇒(μ^2-μ+4)|\vec b|^2=16|\vec c|^2$ ...(ii) and, $2|\vec b+\vec c|=|\vec b-\vec a|$ $⇒4|\vec b|^2+4|\vec c|^2+8(\vec b.\vec c) =|\vec b|^2+|\vec a|^2$ $⇒3|\vec b|^2+4|\vec c|^2+8(\vec b.\vec c) =|\vec a|^2$ $⇒3|\vec b|^2+4|\vec c|^2+8(\vec b.\vec c) =|μ\vec b+4\vec c|^2$ $⇒(3-μ^2)|\vec b|^2+8(1-μ) (\vec b.\vec c)=12|\vec c|^2$ $⇒(μ^2-2μ+3)|\vec b|^2=12|\vec c|^2$ ...(iii) From (ii) and (iii), we get $\frac{μ^2-2μ+3}{μ^2-μ+4}=\frac{12}{16}$ $⇒μ^2-5μ=0⇒μ=0,5$ |