If [3 a +7 b c d ]= [ a c d ]+ [ b c d ], then find the value of …

Question

If $\big[3\vec{\text{a}}+7\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big],$ then find the value of $\lambda+\mu.$

✓

Answer

We have
$\big[3\vec{\text{a}}+7\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]$
$\Rightarrow\big[\big(3\vec{\text{a}}+7\vec{\text{b}}\big)\times\vec{\text{c}}\big].\vec{\text{d}}=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]$(By definition of scalar triple product)
$\Rightarrow\big[\big(3\vec{\text{a}}\times\vec{\text{c}}\big)+\big(7\vec{\text{b}}\times\vec{\text{c}}\big)\big].\vec{\text{d}}=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]$
$\Rightarrow\big(3\vec{\text{a}}\times\vec{\text{c}}\big].\vec{\text{d}}+\big(7\vec{\text{b}}\times\vec{\text{c}}\big).\vec{\text{d}}=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]$
$\Rightarrow\big[3\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\big[7\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]$
$\Rightarrow3\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+7\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]+\mu\big[\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\vec{\text{d}}\big]$
$\big(\therefore\big[\lambda\vec{\text{a}}\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\big]=\lambda\big[\vec{\text{a}}\vec{\text{b}}\vec{\text{c}}\big]$ for any scalar $\lambda\big)$
Comparing both sides, we get
$\lambda=3$
$\mu=7$
$\therefore\lambda+\mu=3+7=10$