jee-advanced 2004 Q2

jee-advanced · India · mains Vectors 3D & Lines Inequality or Proof Involving Vectors
2. $\vec { a } , \vec { b } , \vec { c } , \vec { d }$ are four distinct vectors satisfying the conditions $\vec { a } \times \vec { b } = \vec { c } \times \vec { d }$ and $\vec { a } \times \vec { c } = \vec { b } \times \vec { d }$, then prove that $\vec { a } \cdot \vec { b } + \vec { c } \cdot \vec { d } \neq \vec { a } \cdot \vec { c } + \vec { b } \cdot \vec { d }$.
Sol. Given that $\vec { a } \times \vec { b } = \vec { c } \times \vec { d }$ and $\vec { a } \times \vec { c } = \vec { b } \times \vec { d }$ $\Rightarrow \overrightarrow { \mathrm { a } } \times ( \overrightarrow { \mathrm { b } } - \overrightarrow { \mathrm { c } } ) = ( \overrightarrow { \mathrm { c } } - \overrightarrow { \mathrm { b } } ) \times \overrightarrow { \mathrm { d } } = \overrightarrow { \mathrm { d } } \times ( \overrightarrow { \mathrm { b } } - \overrightarrow { \mathrm { c } } ) \Rightarrow \overrightarrow { \mathrm { a } } - \overrightarrow { \mathrm { d } } \| \overrightarrow { \mathrm { b } } - \overrightarrow { \mathrm { c } }$ $\Rightarrow ( \vec { a } - \vec { d } ) \cdot ( \vec { b } - \vec { c } ) \neq 0 \Rightarrow \vec { a } \cdot \vec { b } + \vec { d } \cdot \vec { c } \neq \vec { d } \cdot \vec { b } + \vec { a } \cdot \vec { c }$.
If $f ( x )$ is a strictly increasing and differentiable function with $f ( 0 ) = 0$, then $\lim _ { x \rightarrow 0 } \frac { f \left( x ^ { 2 } \right) - f ( x ) } { f ( x ) - f ( 0 ) }$ is equal to
2. $\vec { a } , \vec { b } , \vec { c } , \vec { d }$ are four distinct vectors satisfying the conditions $\vec { a } \times \vec { b } = \vec { c } \times \vec { d }$ and $\vec { a } \times \vec { c } = \vec { b } \times \vec { d }$, then prove that $\vec { a } \cdot \vec { b } + \vec { c } \cdot \vec { d } \neq \vec { a } \cdot \vec { c } + \vec { b } \cdot \vec { d }$.

Sol. Given that $\vec { a } \times \vec { b } = \vec { c } \times \vec { d }$ and $\vec { a } \times \vec { c } = \vec { b } \times \vec { d }$\\
$\Rightarrow \overrightarrow { \mathrm { a } } \times ( \overrightarrow { \mathrm { b } } - \overrightarrow { \mathrm { c } } ) = ( \overrightarrow { \mathrm { c } } - \overrightarrow { \mathrm { b } } ) \times \overrightarrow { \mathrm { d } } = \overrightarrow { \mathrm { d } } \times ( \overrightarrow { \mathrm { b } } - \overrightarrow { \mathrm { c } } ) \Rightarrow \overrightarrow { \mathrm { a } } - \overrightarrow { \mathrm { d } } \| \overrightarrow { \mathrm { b } } - \overrightarrow { \mathrm { c } }$\\
$\Rightarrow ( \vec { a } - \vec { d } ) \cdot ( \vec { b } - \vec { c } ) \neq 0 \Rightarrow \vec { a } \cdot \vec { b } + \vec { d } \cdot \vec { c } \neq \vec { d } \cdot \vec { b } + \vec { a } \cdot \vec { c }$.\\