Show that the three vectors Ë†i + ˆj +ˆk  , 2ˆi - 3ˆjˆk  and 4ˆi + ˆj - 5ˆk are mutually perpendicular.


Given:

Let 
Vector 1 is →A = ˆi + ˆjˆk 
Vector 2 is →B = 2ˆi - 3ˆjˆk 
Vector 3 is →C = 4ˆi + ˆj - 5ˆk

To Find:

To prove that the given three vectors are mutually perpendicular to each other.

Solution: 

We know that if two vectors are mutually perpendicular to each other then their scalar (dot) product is equal to Zero. So, we should have to prove

(i) →A . â†’B = 0  
(ii) →A . â†’C = 0
and 
(iii) →B . â†’C = 0 


(i) â†’A . â†’B = 0  
 
→A . â†’B = (ˆi + ˆjˆk  )( 2ˆi - 3ˆj + ˆk )

→A . â†’B  = (1 x 2) Ë†i . Ë†i + (1 x -3) Ë†i . Ë†j + (1 x 1) Ë†i . Ë†k + (1 x 2) Ë†j . Ë†i + (1 x -3) Ë†j . Ë†j + (1 x 1) Ë†j . Ë†k(1 x 2) Ë†k . Ë†i + (1 x -3) Ë†k . Ë†j + (1 x 1) Ë†k . Ë†k

[∴ ˆi . ˆi = ˆj . ˆj = ˆk . ˆk = 1
and
ˆi . ˆj = ˆj . ˆi = ˆj . ˆk = ˆk . ˆj = ˆk . ˆi = ˆi . ˆk= 0 ]

So by putting these values we have

→A . â†’B  = 2 + 0 + 0 + 0 - 3 + 0 + 0 + 0 + 1

→A . â†’B  = 0     --------Eqn (1)


(ii) â†’A . â†’C = 0  
 
→A . â†’C = (ˆi + ˆjˆk  )( 4ˆi + ˆj - 5ˆk )

→A . â†’C  = (1 x 4) Ë†i . Ë†i + (1 x 1) Ë†i . Ë†j + (1 x -5) Ë†i . Ë†k + (1 x 4) Ë†j . Ë†i + (1 x 1) Ë†j . Ë†j + (1 x -5) Ë†j . Ë†k(1 x 4) Ë†k . Ë†i + (1 x 1) Ë†k . Ë†j + (1 x -5) Ë†k . Ë†k

[∴ Ë†i . ˆi = ˆj . ˆj =1 = ˆk . ˆk 
and
ˆi . ˆj = ˆj . ˆi = ˆj . ˆk = ˆk . ˆj = ˆk . ˆi = ˆi . ˆk= 0 ]

So by putting these values we have

→A . â†’C  = 4 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0 + 0 - 5

→A . â†’C  = 0     --------Eqn (2)


(iii) â†’B . â†’C = 0  
 
→B . â†’C = (2ˆi - 3ˆjˆk  )( 4ˆi + ˆj - 5ˆk )

→B . â†’C  = (2 x 4) Ë†i . Ë†i + (2 x 1) Ë†i . Ë†j + (2 x -5) Ë†i . Ë†k + (-3 x 4) Ë†j . Ë†i + (-3 ï½˜ 1) Ë†j . Ë†j + (-3 ï½˜ -5) Ë†j . Ë†k(1 x 4) Ë†k . Ë†i + (1 x 1) Ë†k . Ë†j + (1 x -5) Ë†k . Ë†k

[∴ Ë†i . ˆi = ˆj . ˆj =1 = ˆk . ˆk 
and
ˆi . ˆj = ˆj . ˆi = ˆj . ˆk = ˆk . ˆj = ˆk . ˆi = ˆi . ˆk= 0 ]

So by putting these values we have

→B . â†’C  = 8 + 0 + 0 + 0 - 3 + 0 + 0 + 0 - 5

→B . â†’C  = 0     --------Eqn (3)

Eqns (1), (2), and (3) show that the mutual dot product of given vectors â†’A→B, and  â†’C are zero. Hence, it is proved that these vectors are mutually perpendicular to each other.

************************************
************************************
⇑



************************************

Shortcut Links For 


1. Website for School and College Level Physics   
2. Website for School and College Level Mathematics  
3. Website for Single National Curriculum Pakistan - All Subjects Notes 

© 2022-Onwards by Academic Skills and Knowledge (ASK    

Note:  Write me in the comment box below for any query and also Share this information with your class-fellows and friends.