Sudut Antar Vektor Pada Bidang Berdimensi Dua Dan Berdimensi Tiga Dan Contoh Soalnya

Vektor di R^2

Panjang segmen garis yang menyatakan vektor $\bar{v}$ atau dinotasikan sebagai $\mid\bar{v}\mid$ Panjang vektor sebagai:

Panjang vektor tersebut dapat dikaitkan dengan sudut \theta yang dibentuk oleh vektor dan sumbu x. positif.

Vektor dapat disajikan sebagai kombinasi linier dari vektor basis \bar{l} = \binom{1}{0} dan \bar{J} = \binom{0}{1} berikut:

Operasi Vektor di R^2

Penjumlahan dan pengurangan vektor di R^2

Dua vektor atau lebih dapat dijumlahkan dan hasilnya disebut resultan. Penjumlahan vektor secara aljabar dapat dilakukan dengan cara menjumlahkan komponen yang seletak.

Jika a dan b =

Maka:

Penjumlahan secara grafis dapat dilihat pada gambar dibawah:

Dalam pengurangan vektor, berlaku sama dengan penjumlahan yaitu:

Sifat-sifat dalam penjumlahan vektor sebagai berikut:

Perkalian vektor di R^2 dengan skalar

Suatu vektor dapat dikalikan dengan suatu skalar (bilangan real) dan akan menghasilkan suatu vektor baru. Jika \bar{v} adalah vektor dan k adalah skalar. Maka perkalian vektor:

Dengan ketentuan:

Jika k > 0, maka vektor $k.\bar{v}$ searah dengan vektor $\bar{v}$
Jika k < 0, maka vektor $k.\bar{v}$ berlawanan arah dengan vektor $\bar{v}$
Jika k = 0, maka vektor $k.\bar{v}$ adalah vektor identitas $\bar{o} = ^0_0$

Secara grafis perkalian ini dapat merubah panjang vektor dan dapat dilihat pada tabel dibawah:

Secara aljabar perkalian vektor \bar{v} dengan skalar k dapat dirumuskan:

Perkalian Skalar Dua Vektor di R^2

Perkalian skalar dua vektor disebut juga sebagai hasil kali titik dua vektor dan ditulis sebagai:

\bar{a}.\bar{b} (dibaca : a dot b)

Perkalaian skalar vektor \bar{a} dan \bar{b} dilakukan dengan mengalikan panjang vektor \bar{a} dan panjang vektor \bar{b} dengan cosinus \theta. Sudut \theta yang merupakan sudut antara vektor \bar{a}dan vektor \bar{b}.

Dimana:

Hasil kali titik dua vektor menghasilkan suatu skalar
$\bar{a}.\bar{a} = (\bar{a}^2)$
$\bar{a}.(\bar{b}+ \bar{c}) = (\bar{a} . \bar{a}) + (\bar{a} . (\bar{c})$

Vektor di R^3

Vektor yang berada pada ruang tiga dimensi (x, y, z).jarak antara dua titik vektor dalam R^3 dapat diketahui dengan pengembangan rumus phytagoras. Jika titik A(x_1,y_1,z_1) dan titik B(x_2,y_2,z_2) maka jarak AB adalah:

Atau jika

Maka

Vektor \bar{AB} dapat dinyatakan dalam dua bentuk, yaitu dalam kolom

Atau dalam baris

Vektor juga dapat disajikan sebagai kombinasi linier dari vektor basis $\bar{l}(1,0,0)$ dan $\bar{J}(0,1,0)$ dan $\bar{K}(0,0,1)$ berikut:

Operasi Vektor di R^3

Operasi vektor di $R^3$ secara umum, memiliki konsep yang sama dengan operasi vektor di $R^2$ dalam penjumlahan, pengurangan, maupun perkalian.

Penjumlahan dan pengurangan vektor di R^3

Penjumlahan dan pengurangan vektor di $R^3$ sama dengan vektor di $R^2$ yaitu:

Dan

Perkalian vektor di R^3 dengan skalar

Jika $\bar{v}$ adalah vektor dan k adalah skalar. Maka perkalian vektor:

Hasil kali skalar dua vektor

Selain rumus di $R^3$ , ada rumus lain dalam hasil kali skalar dua vektor. Jika $\bar{a} = a\bar{I} + a_2\bar{J} + a_3\bar{K}$ dan $\bar{b} = b_1\bar{i} + b_2\bar{j} + b_3\bar{k}$ maka $\bar{a}.\bar{b}$ adalah:

Contoh soal:

Diketahui titik A(2,4,6), titik B(6,6,2), dan titik C(p,q,-6). Jika titik A, B, dan C segaris maka tentukan nilai p+q.

Pembahasan 1:

Jika titik-titik A, B, dan C segaris maka vektor $\bar{AB}$ dan vektor $\bar{AC}$ bisa searah atau berlainan arah. Sehingga akan ada bilangan m yang merupakan sebuah kelipatan dan membentuk persamaan

Jika B berada diantara titik A dan C, diperoleh:

sehingga:

Maka kelipatan m dalam persamaan:

Diperoleh:

Disimpulkan: p+q=10+14=24

Contoh soal:

Misalkan vektor $\bar{a} = 4\bar{i} + y\bar{j}$ dan vektor $\bar{b}=2\bar{i} + 2\bar{j} + \bar{k}$ . Jika panjang proyeksi vektor a ̅ $\bar{a}$ pada $\bar{b}$ adalah 4. Maka tentukan nilai y.

Pembahasan 3:

Diketahui:

Maka:

12=8+2y

y=2

Rahayu ningsih