Math Problem Statement

Kubus ABCD EFGH dengan panjang rusuk 8√3 cm. Jarak biang ACH dan EGB adalah.

Solution

Diketahui kubus ABCDEFGHABCD \, EFGH dengan panjang rusuk 838\sqrt{3} cm. Kita diminta untuk menghitung jarak antara bidang ACHACH dan EGBEGB.

Langkah-langkah:

  1. Menentukan Koordinat Titik-titik pada Kubus Misalkan titik A(0,0,0)A(0, 0, 0), maka:

    • B(83,0,0)B(8\sqrt{3}, 0, 0)
    • C(83,83,0)C(8\sqrt{3}, 8\sqrt{3}, 0)
    • D(0,83,0)D(0, 8\sqrt{3}, 0)
    • E(0,0,83)E(0, 0, 8\sqrt{3})
    • F(83,0,83)F(8\sqrt{3}, 0, 8\sqrt{3})
    • G(83,83,83)G(8\sqrt{3}, 8\sqrt{3}, 8\sqrt{3})
    • H(0,83,83)H(0, 8\sqrt{3}, 8\sqrt{3})
  2. Persamaan Bidang ACHACH Titik AA, CC, dan HH terletak pada bidang ACHACH. Untuk menemukan persamaan bidang, kita cari vektor-vektor yang membentuk bidang tersebut:

    • AC=(83,83,0)\overrightarrow{AC} = (8\sqrt{3}, 8\sqrt{3}, 0)
    • AH=(0,83,83)\overrightarrow{AH} = (0, 8\sqrt{3}, 8\sqrt{3})

    Dengan menggunakan perkalian silang AC×AH\overrightarrow{AC} \times \overrightarrow{AH}, kita dapat menemukan vektor normal bidang ACHACH.

    \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 8\sqrt{3} & 8\sqrt{3} & 0 \\ 0 & 8\sqrt{3} & 8\sqrt{3} \end{vmatrix} = (64\sqrt{3}, -64\sqrt{3}, 64\sqrt{3})$$ Maka, persamaan bidang $$ACH$$ adalah: $$64\sqrt{3}x - 64\sqrt{3}y + 64\sqrt{3}z = 0$$ atau disederhanakan menjadi: $$x - y + z = 0$$
  3. Persamaan Bidang EGBEGB Titik EE, GG, dan BB terletak pada bidang EGBEGB. Untuk mencari persamaan bidang, kita cari vektor-vektor:

    • EB=(83,0,83)\overrightarrow{EB} = (8\sqrt{3}, 0, -8\sqrt{3})
    • EG=(83,83,0)\overrightarrow{EG} = (8\sqrt{3}, 8\sqrt{3}, 0)

    Menghitung perkalian silang EB×EG\overrightarrow{EB} \times \overrightarrow{EG}:

    \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 8\sqrt{3} & 0 & -8\sqrt{3} \\ 8\sqrt{3} & 8\sqrt{3} & 0 \end{vmatrix} = (64\sqrt{3}, 64\sqrt{3}, 64\sqrt{3})$$ Persamaan bidang $$EGB$$ adalah: $$64\sqrt{3}x + 64\sqrt{3}y + 64\sqrt{3}z = 64\sqrt{3} \cdot 8\sqrt{3}$$ Disederhanakan: $$x + y + z = 24$$
  4. Jarak Antar Bidang Sekarang kita hitung jarak antara dua bidang xy+z=0x - y + z = 0 dan x+y+z=24x + y + z = 24. Untuk menghitung jarak antar bidang yang sejajar (karena vektor normalnya searah), kita gunakan rumus: d=c1c2A2+B2+C2d = \frac{|c_1 - c_2|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}} Dari kedua bidang:

    • c1=0c_1 = 0 (untuk bidang ACHACH)
    • c2=24c_2 = 24 (untuk bidang EGBEGB)

    Jadi jaraknya: d=24012+12+12=243=83cmd = \frac{|24 - 0|}{\sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2}} = \frac{24}{\sqrt{3}} = 8\sqrt{3} \, \text{cm}

Jadi, jarak antara bidang ACHACH dan EGBEGB adalah 83cm8\sqrt{3} \, \text{cm}.

Apakah Anda ingin detail lebih lanjut atau memiliki pertanyaan?


Soal terkait:

  1. Bagaimana menentukan persamaan bidang dari tiga titik dalam ruang?
  2. Apa itu perkalian silang vektor dan bagaimana penggunaannya?
  3. Bagaimana menghitung jarak titik ke bidang?
  4. Bagaimana menghitung jarak antara dua garis yang sejajar?
  5. Apa syarat dua bidang dikatakan sejajar dalam ruang?

Tip: Pastikan memahami konsep perkalian silang vektor untuk mempermudah penyelesaian soal-soal geometri dalam ruang tiga dimensi.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Vectors
Cross Product
Distance Between Planes

Formulas

Cross product formula for vectors: \( \overrightarrow{A} \times \overrightarrow{B} \)
Distance between two planes: \( d = \frac{|c_1 - c_2|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}} \)

Theorems

Cross Product Theorem
Distance Between Parallel Planes Theorem

Suitable Grade Level

Grade 10-12