Math Problem Statement

Diketahui titik A(2,3) dan 8(6,6) pada bidang koordinat.Tentukan titik D yang mungkin sehingga segitiga ADB merupakan segitiga siku-siku.

Solution

Untuk menentukan titik DD yang memungkinkan segitiga ADBADB menjadi segitiga siku-siku, kita perlu memahami bahwa dalam segitiga siku-siku, salah satu sudutnya adalah 90 derajat, dan dua sisi yang membentuk sudut tersebut adalah saling tegak lurus. Berikut adalah langkah-langkah untuk menyelesaikan masalah ini:

1. Tentukan Vektor-Posisi:

Titik A(2,3)A(2,3) dan B(6,6)B(6,6) sudah diketahui.

  • Vektor AB=(62,63)=(4,3)\overrightarrow{AB} = (6 - 2, 6 - 3) = (4, 3).

2. Syarat Segitiga Siku-Siku:

Segitiga ADBADB akan menjadi siku-siku jika:

  • AD\overrightarrow{AD} tegak lurus AB\overrightarrow{AB}, atau
  • BD\overrightarrow{BD} tegak lurus AB\overrightarrow{AB}, atau
  • AD\overrightarrow{AD} tegak lurus BD\overrightarrow{BD}.

Tegak lurus antara dua vektor terjadi ketika perkalian titik (dot product) kedua vektor sama dengan nol.

a. Kondisi Pertama: AD\overrightarrow{AD} tegak lurus AB\overrightarrow{AB}

  • Jika AD\overrightarrow{AD} tegak lurus AB\overrightarrow{AB}, maka: ADAB=0\overrightarrow{AD} \cdot \overrightarrow{AB} = 0 Misalkan D(x,y)D(x,y), maka vektor AD=(x2,y3)\overrightarrow{AD} = (x - 2, y - 3). Persyaratan tegak lurus menghasilkan: (x2,y3)(4,3)=0(x - 2, y - 3) \cdot (4, 3) = 0 4(x2)+3(y3)=04(x - 2) + 3(y - 3) = 0 4x8+3y9=04x - 8 + 3y - 9 = 0 4x+3y=17(Persamaan 1)4x + 3y = 17 \quad \text{(Persamaan 1)}

b. Kondisi Kedua: BD\overrightarrow{BD} tegak lurus AB\overrightarrow{AB}

  • Jika BD\overrightarrow{BD} tegak lurus AB\overrightarrow{AB}, maka: BDAB=0\overrightarrow{BD} \cdot \overrightarrow{AB} = 0 Vektor BD=(x6,y6)\overrightarrow{BD} = (x - 6, y - 6). Persyaratan tegak lurus menghasilkan: (x6,y6)(4,3)=0(x - 6, y - 6) \cdot (4, 3) = 0 4(x6)+3(y6)=04(x - 6) + 3(y - 6) = 0 4x24+3y18=04x - 24 + 3y - 18 = 0 4x+3y=42(Persamaan 2)4x + 3y = 42 \quad \text{(Persamaan 2)}

3. Penyelesaian:

Sekarang kita memiliki dua persamaan linier:

  • 4x+3y=174x + 3y = 17 (Persamaan 1)
  • 4x+3y=424x + 3y = 42 (Persamaan 2)

Namun, ini merupakan dua kondisi yang berbeda untuk titik DD, dan masing-masing menghasilkan solusi yang berbeda. Secara geometris, terdapat dua kemungkinan posisi untuk DD.

Ingin penjelasan lebih rinci atau memiliki pertanyaan terkait? Berikut 5 pertanyaan yang dapat memperdalam pemahaman:

  1. Bagaimana menemukan posisi DD lebih lanjut dari dua persamaan tersebut?
  2. Apa yang dimaksud dengan perkalian titik vektor, dan mengapa digunakan dalam menentukan tegak lurus?
  3. Bisakah kita menentukan panjang sisi segitiga setelah menemukan titik DD?
  4. Bagaimana cara memverifikasi jika suatu segitiga benar-benar siku-siku?
  5. Apakah ada cara lain untuk menentukan titik DD dalam masalah ini?

Tip: Perkalian titik antara dua vektor sering digunakan untuk menentukan apakah dua vektor saling tegak lurus di geometri analitis.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Analytic Geometry
Vectors
Dot Product
Linear Equations

Formulas

Dot product formula: \( \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 0 \) for perpendicular vectors
Linear equation system: 4x + 3y = c

Theorems

Perpendicular Vectors Theorem
Equation of a line theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12