Math Problem Statement

Kubus ABCD.EFGH mempunyai panjang rusuk 12 cm. Titik P terletak pada rusuk EF dengan perbandingan EP : PF = 1 : 3. Jarak titik B ke ruas garis PG adalah

Solution

Untuk menentukan jarak titik B ke ruas garis PG dalam kubus ABCD.EFGH dengan panjang rusuk 12 cm dan titik P pada rusuk EF dengan perbandingan EP:PF = 1:3, kita dapat mengikuti langkah-langkah berikut:

  1. Identifikasi titik koordinat:

    • Kubus ABCD.EFGH mempunyai panjang rusuk 12 cm.
    • Ambil AA sebagai (0,0,0), BB sebagai (12,0,0), CC sebagai (12,12,0), DD sebagai (0,12,0), EE sebagai (0,0,12), FF sebagai (12,0,12), GG sebagai (12,12,12), dan HH sebagai (0,12,12).
  2. Koordinat titik P:

    • Titik P berada pada rusuk EF dengan perbandingan EP:PF = 1:3.
    • Maka, PP membagi EFEF dalam rasio 1:3. Karena EE berada pada (0,0,12) dan FF pada (12,0,12), koordinat PP dapat dihitung sebagai: P=(1412+340,0,12)=(3,0,12)P = \left(\frac{1}{4} \cdot 12 + \frac{3}{4} \cdot 0, 0, 12\right) = (3, 0, 12)
  3. Koordinat titik G:

    • Titik G berada pada (12,12,12).
  4. Persamaan parametris garis PG:

    • Persamaan garis yang melalui P dan G dapat ditulis sebagai: PG=(3,0,12)+t((123),(120),(1212))=(3,0,12)+t(9,12,0)\vec{PG} = (3,0,12) + t((12-3),(12-0),(12-12)) = (3,0,12) + t(9,12,0) (x,y,z)=(3+9t,12t,12)(x, y, z) = (3 + 9t, 12t, 12)
  5. Jarak titik B ke garis PG:

    • Titik BB adalah (12,0,0).
    • Gunakan rumus jarak titik ke garis dalam ruang: Jarak=AB×PGPG\text{Jarak} = \frac{|\vec{AB} \times \vec{PG}|}{|\vec{PG}|} AB=(123,00,012)=(9,0,12)\vec{AB} = (12-3, 0-0, 0-12) = (9, 0, -12) PG=(9,12,0)\vec{PG} = (9, 12, 0) Hitung cross product: \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 9 & 0 & -12 \\ 9 & 12 & 0 \\ \end{vmatrix} = \mathbf{i}(0 - (-144)) - \mathbf{j}(-108 - 0) + \mathbf{k}(108 - 0) = (144, 108, 108)$$ Magnitude of cross product: $$|\vec{AB} \times \vec{PG}| = \sqrt{144^2 + 108^2 + 108^2} = \sqrt{20736 + 11664 + 11664} = \sqrt{44064} = 210$$ Magnitude of $$\vec{PG}$$: $$|\vec{PG}| = \sqrt{9^2 + 12^2 + 0^2} = \sqrt{81 + 144} = \sqrt{225} = 15$$ Jadi, jarak: $$\text{Jarak} = \frac{210}{15} = 14$$

Jadi, jarak titik B ke ruas garis PG adalah 14 cm.

Apakah Anda ingin penjelasan lebih detail atau memiliki pertanyaan lain?

Pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana menentukan koordinat titik-titik pada kubus lainnya?
  2. Bagaimana cara menggunakan persamaan parametris untuk menentukan posisi titik di ruang?
  3. Apa itu cross product dan bagaimana cara menghitungnya?
  4. Bagaimana menentukan panjang rusuk dari sebuah kubus jika diberi koordinat beberapa titik?
  5. Bagaimana cara menentukan jarak antara dua garis dalam ruang?
  6. Bagaimana menentukan titik tengah dari sebuah garis di ruang 3D?
  7. Apa perbedaan antara jarak titik ke garis dan jarak titik ke bidang?
  8. Bagaimana cara mengonversi koordinat kartesian ke koordinat polaris?

Tip:

Selalu periksa kembali perhitungan langkah demi langkah untuk memastikan tidak ada kesalahan dalam proses penghitungan matematis.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Coordinate Geometry
Vector Calculus

Formulas

Distance from a point to a line in 3D space
Cross product formula

Theorems

-

Suitable Grade Level

Advanced High School