Math Problem Statement

Dua buah vector diberikan sebagai a = 4i – 3j + k dan b = -I + j + 4k. Tentukan : (a) a + b dan | a + b | (b) Vector satuan dari a + b (c) a – b dan | a – b | (d) vector c agar a – b + c = 0

Solution

Mari kita selesaikan setiap bagian satu per satu berdasarkan dua vektor yang diberikan, yaitu:

a=4i3j+k,b=i+j+4k\mathbf{a} = 4\mathbf{i} - 3\mathbf{j} + \mathbf{k}, \quad \mathbf{b} = -\mathbf{i} + \mathbf{j} + 4\mathbf{k}

(a) Vektor a+b\mathbf{a} + \mathbf{b} dan modulus a+b|\mathbf{a} + \mathbf{b}|

Untuk menghitung a+b\mathbf{a} + \mathbf{b}, kita jumlahkan setiap komponen vektor: a+b=(4i3j+k)+(i+j+4k)\mathbf{a} + \mathbf{b} = (4\mathbf{i} - 3\mathbf{j} + \mathbf{k}) + (-\mathbf{i} + \mathbf{j} + 4\mathbf{k}) =(41)i+(3+1)j+(1+4)k= (4 - 1)\mathbf{i} + (-3 + 1)\mathbf{j} + (1 + 4)\mathbf{k} =3i2j+5k= 3\mathbf{i} - 2\mathbf{j} + 5\mathbf{k}

Modulus dari a+b\mathbf{a} + \mathbf{b}, atau a+b|\mathbf{a} + \mathbf{b}|, adalah: a+b=(3)2+(2)2+(5)2|\mathbf{a} + \mathbf{b}| = \sqrt{(3)^2 + (-2)^2 + (5)^2} =9+4+25=38= \sqrt{9 + 4 + 25} = \sqrt{38}

Jadi, a+b=3i2j+5k\mathbf{a} + \mathbf{b} = 3\mathbf{i} - 2\mathbf{j} + 5\mathbf{k} dan a+b=38|\mathbf{a} + \mathbf{b}| = \sqrt{38}.

(b) Vektor satuan dari a+b\mathbf{a} + \mathbf{b}

Vektor satuan diperoleh dengan membagi vektor dengan modulusnya: u^a+b=a+ba+b=3i2j+5k38\hat{u}_{\mathbf{a} + \mathbf{b}} = \frac{\mathbf{a} + \mathbf{b}}{|\mathbf{a} + \mathbf{b}|} = \frac{3\mathbf{i} - 2\mathbf{j} + 5\mathbf{k}}{\sqrt{38}} Jadi, vektor satuan dari a+b\mathbf{a} + \mathbf{b} adalah: u^a+b=338i+238j+538k\hat{u}_{\mathbf{a} + \mathbf{b}} = \frac{3}{\sqrt{38}}\mathbf{i} + \frac{-2}{\sqrt{38}}\mathbf{j} + \frac{5}{\sqrt{38}}\mathbf{k}

(c) Vektor ab\mathbf{a} - \mathbf{b} dan modulus ab|\mathbf{a} - \mathbf{b}|

Untuk menghitung ab\mathbf{a} - \mathbf{b}, kita kurangkan setiap komponen vektor: ab=(4i3j+k)(i+j+4k)\mathbf{a} - \mathbf{b} = (4\mathbf{i} - 3\mathbf{j} + \mathbf{k}) - (-\mathbf{i} + \mathbf{j} + 4\mathbf{k}) =(4+1)i+(31)j+(14)k= (4 + 1)\mathbf{i} + (-3 - 1)\mathbf{j} + (1 - 4)\mathbf{k} =5i4j3k= 5\mathbf{i} - 4\mathbf{j} - 3\mathbf{k}

Modulus dari ab\mathbf{a} - \mathbf{b}, atau ab|\mathbf{a} - \mathbf{b}|, adalah: ab=(5)2+(4)2+(3)2|\mathbf{a} - \mathbf{b}| = \sqrt{(5)^2 + (-4)^2 + (-3)^2} =25+16+9=50= \sqrt{25 + 16 + 9} = \sqrt{50}

Jadi, ab=5i4j3k\mathbf{a} - \mathbf{b} = 5\mathbf{i} - 4\mathbf{j} - 3\mathbf{k} dan ab=50|\mathbf{a} - \mathbf{b}| = \sqrt{50}.

(d) Vektor c\mathbf{c} agar ab+c=0\mathbf{a} - \mathbf{b} + \mathbf{c} = 0

Kita ingin mencari c\mathbf{c} yang memenuhi persamaan: ab+c=0\mathbf{a} - \mathbf{b} + \mathbf{c} = 0 c=(ab)=(5i4j3k)\mathbf{c} = -(\mathbf{a} - \mathbf{b}) = -(5\mathbf{i} - 4\mathbf{j} - 3\mathbf{k}) c=5i+4j+3k\mathbf{c} = -5\mathbf{i} + 4\mathbf{j} + 3\mathbf{k}

Jadi, vektor c=5i+4j+3k\mathbf{c} = -5\mathbf{i} + 4\mathbf{j} + 3\mathbf{k}.


Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut mengenai salah satu bagian? Berikut adalah beberapa pertanyaan terkait yang dapat Anda jelajahi:

  1. Bagaimana jika vektor a\mathbf{a} dan b\mathbf{b} diberikan dalam bentuk polar?
  2. Bagaimana cara menentukan sudut antara dua vektor?
  3. Apa arti geometris dari vektor satuan?
  4. Bagaimana cara menentukan perkalian silang antara a\mathbf{a} dan b\mathbf{b}?
  5. Bagaimana cara menentukan proyeksi vektor a\mathbf{a} pada b\mathbf{b}?

Tip: Vektor satuan selalu memiliki panjang 1, dan penting untuk mendapatkan arah yang sama dengan vektor asli.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Vector Addition
Vector Subtraction
Unit Vector
Modulus of a Vector

Formulas

Vector Addition: a + b = (a_i + b_i)i + (a_j + b_j)j + (a_k + b_k)k
Modulus of a Vector: |v| = sqrt(v_i^2 + v_j^2 + v_k^2)
Unit Vector: u = v / |v|

Theorems

Properties of Vectors
Pythagorean Theorem (for modulus)

Suitable Grade Level

Grades 11-12