VEKTOR DAN SKALAR
MAKALAH
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas kelompok dalam Mata Kuliah Analisis Vektor yang diampu oleh Drs. H. Zaenal Saeful
Disusun oleh:
Efi Nur Khotimah 1210205024
Ganjar Winanjar 1210205033
Laelata Sumaroh 1210205050
M. Sigit Sugiman 1210205053
PENDIDIKAN MATEMATIKA
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2012
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya kepada kita. Shalawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, serta para tabi’in dan juga kita selaku umatnya, semoga kita selalu mendapatkan syafa’atnya.Amiin
Makalah yang berjudul “VEKTOR DAN SKALAR” ini, mengangkat materi mengenai pengertian, cara penulisan, operasi pada vektor, dll. Materi vektor ini memang masih dianggap sulit oleh sebagaian siswa, karena minimnya tentang aplikasi vektor itu sendiri dalam kehidupan sehari-hari.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini, sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik. Semoga makalah ini dapat bermanfaat dalam proses pembelajaran , kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kemajuan bersama.
Bandung, Februari 2012
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
BAB I 1
PENDAHULUAN 1
1.1 LATAR BELAKANG 1
1.2 RUMUSAN MASALAH 1
1.3 TUJUAN 1
BAB II 3
PEMBAHASAN 3
2.1 Sejarah Vektor dan Skalar 3
2.2 Pengertian dan Penulisan Vektor 4
2.3 Kesamaan Dua vektor 4
2.4 Operasi pada Vektor 5
2.5 Hukum-Hukum dalam Operasi Hitung Vektor 7
2.6 Vektor Posisi dan Jarak Dua Vektor di Bidang dan Ruang 7
2.7 Kedudukan vektor pada Bidang dan Ruang 8
2.8 Menyatakan Suatu Vector Secara Aljabar 10
2.9 Titik-titik Kolinear 12
2.10 Perbandingan Dua Vektor 12
2.11 Vektor yang Bebas Linear dan Bergantung Linear 13
2.12 Soal-Soal dan Pembahasan 15
BAB III 27
PENUTUP 27
Simpulan 27
DAFTAR PUSTAKA 28
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Vektor merupakan salah satu materi yang diajarkan pada siswa SMA, terutama bagi siswa program IPA. Vektor disajikan dalam dua mata pelajaran yaitu Fisika dan Matematika, dua mata pelajaran yang biasa dianggap sebagai mata pelajaran yang dianggap sulit oleh siswa.
Vektor merupakan materi pelajaran yang sangat membutuhkan ketelitian. Sehingga dirasa sangat perlu untuk menyajikan materi ini dengan sebaik-baiknya dan dengan metode yang sangat disukai oleh seluruh peserta didik.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Bagaimana sejarah vektor?
Apakah pengertian vektor dan skalar serta bagaimana cara penulisannya?
Bagaimanakah konsep kesamaan dua vektor?
Bagaimana konsep operasi-operasi vektor?
Apa saja hukum-hukum dalam operasi hitung vektor dan skalar?
Apakah yang dimaksud dengan vektor posisi dan bagaimanakah cara menghitung jarak dua vektor di bidang dan ruang?
Bagaimana kedudukan vektor pada bidang dan ruang?
Bagaimana menyatakan vektor secara aljabar?
Bagaimana konsep titik-titik kolinear?
Bagaimana konsep perbandingan dua vektor?
Apa perbedaan vektor yang bebas linear dan bergantung linear?
1.3 TUJUAN
Mengetahui sejarah vektor
Mengetahui pengertian vektor dan skalar serta bagaimana cara penulisannya
Mengetahui konsep kesamaan dua vektor
Mengetahui konsep operasi-operasi vektor
Mengetahui hukum-hukum dalam operasi hitung vektor dan skalar
Mengetahui konsep vektor posisi dan cara menghitung jarak dua vektor di bidang dan ruang
Mengetahui kedudukan vektor pada bidang dan ruang
Mengetahui cara menyatakan vektor secara aljabar
Mengetahui konsep titik-titik kolinear
Mengetahui konsep perbandingan dua vektor
Mengetahui perbedaan vektor yang bebas linear dan bergantung linear
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah Vektor dan Skalar
Periode I: Tiga Sumber Awal Konsep Vektor dan Analisis Vektor
Analisis vektor muncul di periode setelah 1831, ada tiga hal yang melandasi kemunculannya itu (1) penemuan bilangan kompleks, (2) pencarian geometri posisi oleh Leibniz, dan (3) ide tentang kecepatan.
Periode II: William Rowan Hamilton dan penemuannya
Hamilton mencari selama tiga belas tahun, sistem untuk analisis ruang dimensi tiga, kemudian penemuan tentang sistem analisis vektor dipublikasikan secara luas setelah ia meninggal.
Periode III: Penemuan Sistem vektor lainnya, Terutama Kalkulus Grassmann
Hamilton tidak sendirian dalam menciptakan sistem vektor selama periode sekitar 1843-1866. Bahkan, dalam periode itu enam penulis lain dari empat negara yang mengembangkansistem tersebut. Keenam orang itu Agustus Ferdinand Möbius, Giusto Bellavitis, Comte de Saint-Venant, Augustin Cauchy, Matthew O’Brien, dan terutama Hermann Gunther Grassmann.
Periode IV: Periode Tengah dalam Pengembangan Sistem Modern Vektor
Pada periode 1865-1880 ini diantaranya dikembangkan oleh Peter Guthrie Tait, Benjamin Peirce, James ClerkeMaxwell
Periode V: Penciptaan Sistem Modern Analisis Vektor.
Dua orang memainkan peran penting dalam penciptaan analisis vektor modern. Mereka adalah Josiah Willard Gibbs dan Oliver Heaviside, sistem yang hampir secara universal diajarkan pada saat ini.
Periode VI: Perjuangan untuk mempertahankan Sistem Analisis vektor.
karena terjadi perbedaan pendapat yang menentang sistem analisis vektor tersebut pada tahun 1890-1894.
Periode VII: Munculnya Sistem Modern Analisis Vektor: 1894-1914
2.2 Pengertian dan Penulisan Vektor
Vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah. Sedangkan skalar adalah besaran yang memiliki nilai saja. Ada berbagai cara penulisan vektor, yaitu:
Huruf kecil yang dicetak tebal.
Seperti a, b, c, dan sebagainya. Misalnya, vektor
di samping ditulis sebagai vektor a.
Huruf kecil yang di atas huruf itu dibubuhi tanda panah.
Seperti (a,) ⃗b ⃗,c ⃗ dan sebagainya. Misalnya vektor disamping
dapat ditulis sebagai vektor a ⃗ .
Huruf kecil yang di bawah huruf itu dibubuhi garis bawah.
Seperti ▁a,▁b,▁c dan sebagainya. Misal vektor disamping
dapat ditulis sebagai vektor ▁a.
Huruf kapital dengan tanda panah di atasnya. Seperti
(PQ) ⃗ , (AB) ⃗, (CD) ⃗ dan sebagainya. . Misalnya, vektor
di samping ditulis sebagai vektor (PQ) ⃗ .
2.3 Kesamaan Dua vektor
Dua vektor u ⃗ dan v ⃗ dikatakan sama jika keduanya mempunyai panjang dan arah yang sama.
Untuk u ⃗ dan v ⃗ di R_2:
Vektor u ⃗=(■(x_1@y_1 )) dan v ⃗=(■(x_2@y_2 )) sama jika dan hanya jika x_1=x_(2 ) dan y_1=y_(2 )
Untuk u ⃗ dan v ⃗ di R_3:
Vektor u ⃗=(■(x_1@y_1@z_1 )) dan v ⃗=(■(x_2@y_2@z_2 ))sama jika dan hanya jika x_1=x_(2 ),y_1=y_(2 ) dan z_1=z_2
2.4 Operasi pada Vektor
Penjumlahan Dua vektor
Secara geometris, penjumlahan antara vektor a dan b ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
Cara segitiga
Dalam cara ini, titik pangkal vektor b berimpit ruas dengan titik ujung vektor a. Jumlah vektor a dan b didapat dengan menarik ruas garis dari titik pangkal vektor a ke titik ujung vektor b. Akibatnya a+b=c
Cara jajargenjang
Dalam cara jajargenjang, titik pangkal a berimpit dengan titik pangkal vektor b, yaitu di A.
Secara aljabar atau analitik yaitu:
Untuk a ⃗ dan b ⃗ di R_2:
Untuk a ⃗ dan b ⃗ di R_3:
Sifat penjumlahan vektor:
u ⃗+v ⃗=v ⃗+u ⃗
(u ⃗+v ⃗ )+w ⃗=u ⃗+(v ⃗+w ⃗ )
Terdapat vektor nol (notasi: 0 ⃗ ) sehingga u ⃗+0 ⃗=u ⃗ untuk setiap vektor u ⃗,dan
Untuk setiap vektor u ⃗ terdapat vektor v ⃗ sehingga u ⃗+v ⃗=0 ⃗. Vektor v ⃗ merupakan vektor lawan u ⃗ dan ditulis v ⃗=-u ⃗
Pengurangan Dua Vektor
Cara geometrik
Jika vektor (AB) ⃗ mewakili u ⃗ dan (AC) ⃗ mewakili v ⃗ maka:
(AB) ⃗-(AC) ⃗=(CB) ⃗
u ⃗ – v ⃗=u ⃗+((-v) ⃗ )
Cara aljabar atau analitik
Untuk a ⃗ dan b ⃗ di R_2:
Untuk a ⃗ dan b ⃗ di R_3:
Perkalian Skalar dengan Vektor
Jika k skalar dan v ⃗ vektor maka:
k v ⃗ dan v ⃗ searah jika k>0;
k v ⃗ dan v ⃗ berlawanan arah jika k<0;
k (v ) ⃗ vektor nol jika k=0
Sifat perkalian skalar dengan vektor:
(k+l) u ⃗=ku ⃗+lu ⃗ c. k(u ⃗+v ⃗ )=ku ⃗+kv ⃗
(kl) u ⃗=k(lu ⃗ ) d. 1u ⃗=u ⃗
Dengan k dan l skalar dan u ⃗,v ⃗ vektor,
2.5 Hukum-Hukum dalam Operasi Hitung Vektor
Jika a, b, dan c vektor-vektor di R2 atau di R3 dan k serta l skalar tak nol maka berlaku hubungan berikut:
a+b=b+a 5. k(la)=(kl)a
(a+b)+c=a+(b+c) 6. k(a+b)=ka+kb
a+0=0+a=a 7. (k+l)a=ka+la
a+(-a)=0 8. 1a=a
2.6 Vektor Posisi dan Jarak Dua Vektor di Bidang dan Ruang
Vektor Posisi pada Bidang
Perhatikan vektor p ⃗=(■(3@2)) yang diwakili ruas garis berarah (OP.) ⃗ Letak (OP) ⃗ yang mewakili p ⃗ itu istimewa letaknya sebab berpangkal pada pangkal titik O. Vektor yang mewakili oleh (OP) ⃗ disebut vektor posisi dari titik P dan ditulis dengan p ⃗. Dengan demikian vektor posisi dari titik A(2,-3) dan B(-4,-1) berturut-turut adalah a ⃗=(■(2@-3)) dan b ⃗=(■(-4@-1)).
Vektor Posisi pada Ruang
Pada sistem koordinat ruang terdapat tiga sumbu yang saling tegak lurus. Ketiga sumbu tersebut umumnya diberi nama sumbu x, sumbu y, dan sumbu z. Posisi suatu titik yang berada di dalam ruang dimensi tiga dihubungkan dengan ketiga sumbu koordinat. Karenanya dalam sistem koordinat ruang terdapat tiga komponen yang menentukan posisi suatu titik. Misalnya titik P berada dalam suatu ruang maka titik P dinyatakan dengan P(p_1,p_2,p_3). Komponen pertama p_1 berkaitan dengan sumbu-x, komponen kedua p_2 berkaitan dengan sumbu y, dan komponen ketiga p_3 berkaitan dengan sumbu z. Contoh berikut memperlihatkan cara menggambar (memplot) titik P(4,5,-2) pada sistem koordinat ruang.
Jarak antara dua vektor
Jika P_1 (x_1,y_1) dan P_2 (x_2,y_2) adalah dua titik di Ruang-2, maka jarak antara titik tersebut adalah norma vektor P_1 P_2.
(P_1 P_2 ) ⃗=(x_2-x_1,〖 y〗_2-y_1)
Maka panjang (P_1 P_2 ) ⃗=‖P_1 P_2 ‖
=√((x_2-x_1 )^2+(〖 y〗_2-y_1 )^2 )
Sehingga jarak antara vektor u=(u_(1,) u_2,…,u_n) dan vektor v=(v_(1,) v_2,…,v_n) pada R^n didefinisikan:
d(u,v)=‖u-v‖
=√((u_1-v_1 )^2+(u_2-v_2 )^2+⋯+(u_n-v_n )^2 )
Bentuk ini biasa disebut dengan Jarak Euclidis.
2.7 Kedudukan vektor pada Bidang dan Ruang
Vektor pada R2 (Bidang)
Vektor dalam ruang berdimensi dua ditulis R2 atau R 2. Untuk menyajikannya diperlukan susunan sumbu-sumbu koordinat. Yaitu sumbu mendatar (sumbu X) dan sumbu vertical (sumbu Y). vektor di R2 ditandai dengan seberapa jauh perpindahan ke kanan atau ke kiri dan [erpindahan ke atas atau ke bawah. Perpindahan ke kanan dan ke atas diberi tanda positif, sedangkan perpindahan ke kiri dan ke bawah diberi tanda negatif.
Suatu vektor bidang (R2 ) dapat dituliskan sebagai pasangan bilangan berurutan {x,y} atau [x,y]. Bilangan x dan y merupakan komponen skalar dari vektor tersebut.
(AB) ⃗ artinya perpindahan dari titik A ke titik B.
\
Pada gambar terlihat A (1,1) dan titik B (3,3). Vektor kolom a ⃗= (■(1@1)) dan vektor b ⃗= (■(3@3)).
(AB) ⃗=b ⃗-a ⃗ = (■(3@3))-(■(1@1))= (■(2@2))
Vektor pada R3 (Ruang)
Vektor dalam ruang berdimensi tiga ditulis R3 atau R 3. Untuk menyajikannya diperlukan tiga buah sumbu yang saling berpotongan. Dalam menghitungnya, dipilih tiga sumbu yang saling tegak lurus (ortogonal) yang dikenal dengan:
Arah ke depan dan ke belakang disebut sumbu X
Arah ke kanan dan ke kiri disebut sumbu Y
Arah ke atas dan ke bawah disebut sumbu Z.
Suatu vektor bidang (R3) dapat dituliskan sebagai pasangan bilanganberurutan {x,y,z} atau [x,y,z]. Bilangan x, y dan z merupakan komponen skalar dari vektor tersebut.
Panjang vektor (besar vektor/norma) v ⃗ pada ruang (R3) dituliskan sebagai ‖v ⃗ ‖= √(v_1^2+v_2^2+ v_3^2 ) yang merupakan besaran skalar.
Jarak dua vektor pada ruang misalnya vektor u ⃗ dengan vektor v ⃗, dapat dicari dengan rumus ‖(uv) ⃗ ‖= √(〖〖(v〗_1-u_1)〗^2- 〖〖(v〗_2-u_2)〗^2+〖〖(v〗_3-u_3)〗^2 )
Misalkan ada sebuah balok ABCD.EFGH pada R3. AB=4;AD=2; AE=6, dan sisi-sisinya sejajar dengan sumbu koordinat dengan koordinat A (0,1,0), B (4,1,0), E (0,1,6), F(4,1,6), G(4,3,6),H(0,3,6). Dan tentukan vektor (AE) ⃗.
Diketahui titik A(0,1,0) ditulis sebagai a ⃗= (■(0@1@0)) dan titik E (0,1,6) sebagai e ⃗= (■(0@1@6)) maka (AE) ⃗= e ⃗- a ⃗= (■(0@1@6))-(■(0@1@0))= (■(0@0@6)).
2.8 Menyatakan Suatu Vector Secara Aljabar
Vector basis dalam bidang
Kita dapat menentukan letak suatu titik dalam bidang melalui koordinatnya. Pada bidang, koordinat terdiri atas dua bagian yaitu absis, (letak titik relative terhadap sumbu Y) dan ordinat (letak titik relative terhadap sumbu X).
Kita dapat menuliskan vector posoisi serupa dengan penulisan koordinat diatas, tapi sebelumnya kita perlu mengetahui vector-vektor unit dan basis pada bidang Cartesius.
Vektor unit adalah vector yang besarnya satu unit.
Vector a ⃗=(■(1@0)) adalah vector unit karena |a ⃗ |=√(1^2+0^2 )=√1=1
Vector b ⃗=(■(1@1)) adalah vector unit karena |b ⃗ |=√(1^2+1^2 )=√2≠1
Vector unit yang searah dengan vector b ⃗ adalah vector
b ⃗/|b ⃗ | =1/√2 (■(1@1))=(■(1/√2@1/√2))karena |b ⃗/|b ⃗ | |=√((1/√2)^2+(1/√2)^2 )=√(1/2+1/2)=1
Perhatikan gambar di bawah ini
Vektor unit yang searah dengan (OX) ⃗^+adalah (■(1@0)) ditulis i ⃗.
Vektor unit yang searah dengan (OY) ⃗^+adalah (■(0@1)) ditulis j ⃗.
Sekrang setiap vektor posisi dapat ditulis dalam bentuk i ⃗ dan j ⃗.
Secara umum jika koordinat titik P(x,y) maka (OP) ⃗=x i ⃗+y j ⃗. i ⃗ dan j ⃗ disebut vektor basis dalam bidang. (Kuntarti, 2006:184)
Vector basis dalam ruang
Vektor unit adalah vektor yang besarnya satu unit/satuan. Perhatiakan Gambar…
i ⃗ adalah vektor yang searah dengan (OX) ⃗^+; i ⃗=(■(1@0@0))
j ⃗ adalah vektor yang searah dengan (OY) ⃗^+; j ⃗=(■(0@1@0))
k ⃗ adalah vektor yang searah dengan (OZ) ⃗^+; k ⃗=(■(0@0@1))
Maka setiap vektor posisi (OP) ⃗ dapat dituliskan dalam bentuk i ⃗, j ⃗,dan k ⃗. Vektor-vektor i ⃗, j ⃗,dan k ⃗ disebut vektor basis dalam ruang.
Misalkan titik P memilki koordinat (3,4,5) (Gambar ..). titik P berjarak 3 satuan dari O searah (OX) ⃗^+, 4 satuan dari O searah (OY) ⃗^+, 3 satuan dari O searah (OZ) ⃗^+.
Vektor posisi (OP) ⃗=3i ⃗+4j ⃗+5 k ⃗.
2.9 Titik-titik Kolinear
Tiga titik sebarang ada kemungkinan dapat atau tidak dapat dilalui oleh sebuah garis lurus. Jika tiga titik sebarang dapat dilalui oleh sebuah garis lurus maka ketiga titik tersebut disebut segaris.
Jika titik A, B dan C segaris, maka:
Vektor ¯AB dan ¯AC kemungkinannya searah atau berlawanan arah, maka karenanya terdapat sebuah bilangan m sedemikian sehingga ¯AB=m ¯AC atau
Jika B berada diantara A dan C maka: ¯AB+¯BC=¯AC dan |¯AB|+|¯BC|=|¯AC|
2.10 Perbandingan Dua Vektor
Dalam bentuk vektor
Jika P membagi AB dengan perbandingan m : n maka vektor posisi titik P:
p ⃗=(mb ⃗+na ⃗)/(m+n)
Jika P merupakan titik tengah AB maka: p ⃗=(a ⃗+b ⃗)/2
Dalam bentuk koordinat
Jika P(xp,yp,zp) membagi garis hubung titik A(x1,y1,z1) dan B (x2,y2,z2) dengan perbandingan m: n maka:
Jika P merupakan titik tengah AB maka:
Dalam perbandingan AP:PB=m:n terdapat dua kasus, yaitu:
Titik P membagi AB di dalam
AP:PB=m:n
Titik P membagi AB di luar
AP:PB=m:(-n)
2.11 Vektor yang Bebas Linear dan Bergantung Linear
Kebebasan Linier
Vektor – vektor di S dikatakan bebas linier (linearly independent) jika persamaan 0=k_1 s_1+k_2 s_2+⋯+k_n s_n hanya memiliki penyelesaian k_1=k_2=⋯=k_n=0 jika ada penyelesaian lain untuk nilai k_1,k_2,…,k_n selain 0 maka dikatakan vektor –vektor di S bergantung linier (linearly dependent)
Tiga vektor pertama adalah bebas linear, namun vektor keempat sama dengan 9 kali vektor pertama ditambah 5 kali vektor kedua ditambah 4 kali vektor ketiga, sehingga keempat vektor tersebut bergantung linear. Kebebasan linear adalah sifat sekelompok vektor, bukan sifat vektor tunggal. Kita dapat menulis vektor pertama sebagai kombinasi linear tiga vektor berikutnya.
v_1=(-5/9) v_2+(-4/9) v_3+1/9 v_3
Sebuah himpunan bagian dari ruang vektor V disebut bergantung linear bila ada sejumlah terhingga vektor berbeda-beda v1, v2, …, vn dalam S dan skalar a1, a2, …, an, yang tidak semuanya nol, sehingga
Perhatikan bahwa nol di ruas kanan adalah vektor nol, bukan bilangan nol. Bila persamaan tersebut hanya dipenuhi oleh skalar-skalar nol, vektor tersebut disebut bebas linear. Bebas linear dapat didefinisikan sebagai berikut: suatu himpunan vektor v1, v2, …, vn dikatakan bebas linear jika kombinasi linear nol atas vektor-vektor tersebut hanya dipenuhi oleh solusi trivial; yaitu jika a1,a2,…,an adalah skalar sehingga
jika dan hanya jika ai = 0 untuk semua i = 1, 2, …, n
2.12 Soal-Soal dan Pembahasan
Pilihan Ganda
Perhatikan gambar di samping.
Dari gambar diperoleh hasil u ⃗+v ⃗+w ⃗=⋯
v ⃗
w ⃗
2u ⃗
2v ⃗
2w ⃗
Penyelesaian :
u ⃗+v ⃗+w ⃗=u ⃗+v ⃗+(u ⃗-v ⃗)=2u ⃗
Jawaban C
Perhatikan balok ABCD.EFGH berikut!
Diantara pernyataan berikut, yang benar adalah …
(AF) ⃗=(AB) ⃗+(EA) ⃗
(HA) ⃗=(DH) ⃗+(HE) ⃗
(BD) ⃗=(AB) ⃗+(BC) ⃗
(GB) ⃗=(GF) ⃗+(GC) ⃗
(EG) ⃗=(EH) ⃗+(FE) ⃗
Penyelesaian :
Jawaban D
Diketahui titik A(8,3) dan B(-2,4). Vektor (AB) ⃗ dan (BA) ⃗ berturut-turut adalah….
[■(10@-1)] dan [■(-10@1)]
[■(10@-10)] dan [■(7@1)]
[■(6@-1)] dan [■(-1@6)]
[■(-10@1)] dan [■(1@7)]
[■(-10@1)] dan [■(10@-1)]
Penyelesaian :
(AB) ⃗=[■(-2@4)]-[■(8@3)]=[■(-10@1)]
(BA) ⃗=[■(8@3)]-[■(-2@4)]=[■(10@-1)]
Jawaban E
Perhatikan kubus ABCD.EFGH berikut!
Vektor (AC) ⃗+(DH) ⃗+(GE) ⃗ menghasilkan vektor….
(AE) ⃗
(AH) ⃗
(EA) ⃗
(EH) ⃗
(HA) ⃗
Penyelesaian :
Jawaban A
PQRS sebuah jajargenjang dengan koordinat titikm P(1,2); Q(3,0); dan R(3,4). Keliling jajargenjang PQRS adalah….
8+8√2
8+4√2
4+4√2
4+2√2
2+2√2
Penyelesaian :
‖(PQ) ⃗ ‖=√(〖(3-1)〗^2+〖(2-0)〗^2 )=2√2
‖(QR) ⃗ ‖=√(〖(3-3)〗^2+〖(0-4)〗^2 )=4
Keliling PQRS = 2 (‖(PQ) ⃗ ‖+‖(QR) ⃗ ‖ )=2(2√2+4)=8+4√2
Jawaban B
Jika a ⃗=[■(-2@6@8)], b ⃗=[■(5@-4@6)], dan c ⃗=[■(9@7@-3)], maka a ⃗+b ⃗+c ⃗=⋯
[■(12@9@11)]
[■(-9@12@-3)]
[■(-12@8@11)]
[■(12@9@10)]
[■(12@-9@11)]
Penyelesaian :
a ⃗+b ⃗+c ⃗=[■(-2@6@8)]+[■(5@-4@6)]+[■(9@7@-3)]=[■(12@9@11)]
Jawaban A
Diketahui OABC merupakan jajargenjang dengan O merupakan titik pangkal, A(2,-1,3), dan C(3,-2,5). Nilai |(OB) ⃗ | adalah…
7√2
7√3
5√2
5√3
7
Penyelesaian :
|(OB) ⃗ |=√(〖(2+3)〗^2+〖(-1+(-2))〗^2+〖(3+5)〗^2 )=√98=7√2
Jawaban A
Diketahui koordinat titik A(1,2,3) dan B(3,1,2). Jika titik C terletak pada perpanjangan AB dengan perbandingan (AC) ⃗:(BC) ⃗=2:1 maka koordinat C adalah…
(-1/5,0,1/3)
(3,-5/3,1/3)
(5/3,5/3,3)
(5/3,1,(-5)/3)
(5,0,1)
Penyelesaian :
(AC) ⃗:(BC) ⃗=2∶1
x_C=(2.1+1.3)/(2+1)=5/3
y_C=(2.2+1.1)/(2+1)=5/3
z_C=(2.3+1.3)/(2+1)=9/3=3
Jawaban C
Jika diketahui vektor-vektor u ⃗=(2,-4,5) dan v ⃗=(-2,-9,3), maka jarak dari u ⃗ ke v ⃗ adalah…
4√5
3√5
√5
√35
5√5
Penyelesaian :
d(u ⃗,v ⃗ )=‖u ⃗-v ⃗ ‖=√((2-(-2))^2+(-4-(-9))^2+(5-3)^2 )
=√(4^2+5^2+2^2 )
=√(16+25+4)
=√45
=3√5
Jawaban : B
Jika diketahui u ⃗=(2,6,k) dan ‖u ⃗ ‖=7, maka nilai k adalah…
2
3
5
6
-4
Penyelesaian :
‖u ⃗ ‖=√(2^2+6^2+k^2 )
7=√(2^2+6^2+k^2 )
49=4+36+k^2
9=k^2
k^2=9
k=±√9
k=±√9
k=±√9
k=± 3
Jawaban : B
Jika diketahui u ⃗=(4,k,-6) dan v ⃗=(2,4,-10) dengan d(u ⃗,v ⃗ )= 6, maka nilai k yang memenuhi adalah…
4
-4
8
-8
16
Penyelesaian :
d(u ⃗,v ⃗ )=‖u ⃗-v ⃗ ‖=√((4-2)^2+(k-4)^2+(-6-(-10))^2 )
6= √(4+(k-4)^2+16)
36= 4+(k-4)^2+16
16= (k-4)^2
0= k^2-8k+16-16
0= k^2-8k
0= k (k-8)
k=0 atau k=8
Jawaban : C
Diketahui u ⃗=(4,5,3) dan v ⃗=(0,2,m). Jika jarak dari u ⃗ ke v ⃗ sebesar 5 maka nilai k adalah…
3
-3
6
-8
0
Penyelesaian:
d(u ⃗,v ⃗ )=‖u ⃗-v ⃗ ‖=√((4-0)^2+(5-2)^2+(3-m)^2 )
5=√((4)^2+(3)^2+(3-m)^2 )
5=√(16+9+(9-6m+m^2 ) )
25=16+9+9-6m+m^2
0=9-6m+m^2
0=(3-m)^2
Jadi, m=3.
(jawaban : A)
Jika u ⃗=(5,1,-3) dan skalar l = 2. Jika (k+l) u ⃗=(-5,-1,6) maka nilai k adalah. . .
4
-1
0
-3
2
Penyelesaian:
(k+l) u ⃗=(-5,-1,3)
ku ⃗+lu ⃗=(-5,-1,3)
k(5,1,-3)+2(5,1,-3)=(-5,-1,3)
(5k,k,-3k)+(10,2,-6)=(-5,-1,3)
(5k,k,-3k)=(-15,-3,9)
Jadi, nilaik=-3
(Jawaban : D)
Diketahui u ⃗=(-8,7,a); v ⃗=(b,-6,9); dan w ⃗=(1,c,-8). Jika (u ⃗+v ⃗ )+w ⃗=(-5,-2,4) maka nilai ab/c adalah….
2
-2
6
-18
1
Penyelesaian:
(u ⃗+v ⃗ )+w ⃗=(-5,-2,4)
[(-8,7,a)+(b,-6,9) ]+(1,c,-8)=(-5,-2,4)
(-7+b,1+c,a+1)=(-5,-2,4)
(b,c,a)=(2,-3,3)
Sehingga diperoleh nilai a=3,b=2,c=-3. Maka nilai untuk ab/c=3.2/(-3)=-2
(jawaban: B)
Diketahui u ⃗=(6,-5,3);v ⃗=(8,4,-6); dan w ⃗=(9,6,-9). Jika nilai 4u ⃗+v ⃗-3w ⃗=(r,s,t) maka nilai untuk (s+t)/r adalah…
11
-5
-11
9
23
Penyelesaian:
4u ⃗+v ⃗-3w ⃗=(r,s,t)
4(6,-5,3)+(8,4,-6)-3(9,6,-9)=(r,s,t)
(24,-20,12)+(8,4,-6)-(27,18,-27)=(r,s,t)
(5,-34,-21) =(r,s,t)
Maka nilai r=5,s=-34,dan t=-21. Sehingga nilai untuk (s+t)/r=((-34)+(-21))/5=-11
(jawaban : C)
Uraian
Pada gambar disamping digambarkan vektor u dan vektor v.
Gambarkan diagram vektor berikut ini:
2u + v
u – 2v
Jawab:
Mula-mula gambarkan terlebih dahulu vektor 2u. Kemudian vektor 2u ini dijumlahkan dengan vektor v.
Mula-mula gambarkan terlebih dahulu vektor 2v, kemudian u dikurangkan dengan vektor 2v.
Sebuah perahu menyebrangi sungai yang kecepatan arusnya 60 meter/menit, berangkat dari ititik P ke titik Q. Jika ditarik garis lurus maka PQ tegak lurus dengan tepi sungai. Perahu didayung dengan kecepatan tetap, sehingga jika bergerak di atas air tak berarus kecepatannya adalah 100 meter/detik.
Tentukan arah perahu!
Berapa kecepatan gerak perahu yang dipengaruhi arus air?
Jika lebar sungai 600 meter, dalam berapa menit perahu sampai di seberang sungai?
Jawab:
Perahu melaju ke arah B karena terkena gaya arus sungai.
Kecepatan air = PA, sedangkan kecepatan perahu = PC. Segitiga siku-siku di P,maka panjang PB adalah:
PB2 = – CB2 + PC2
= – (60)2+ 1002
= – 3600 + 100000 = 6400
PB = 80 meter/menit
Jika jarak s, kecepatan v dan waktu t. Maka waktu yang dibutuhkan untuk menyebrangi sungai adalah t=s/v=600/80=7,5
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk menyebrangi sungai sepanjang 600 metr dengan kecepatan 80 meter/ menit adalah 7,5 menit.
Diketahui koordinat titik A (5,2,10) dan B (9,10,9). Tentukan koordinat titik P apabila titik P membagi AB dengan ketentuan:
Membagi di dalam dengan perbandingan 1 : 3
Membagi di luar dengan perbandingan 2 : 3
Jawab:
¯p=(1¯b+3¯a)/(1+3)
=(1(■(9@10@9))+3(■(5@2@1)))/4
=(■(6@4@3))
Jadi koordinat titik P membagi AB di dalam adalah (6,4,3)
Untuk titik P membagi AB di luar dengan perbandingan 2 : 3 berlaku AP: PB = -2:3
¯p=(-2¯b+3¯a)/(-2+3)
(-2(■(9@10@9))+3(■(5@2@1)))/1=-2(■(9@10@9))+3(■(5@2@1))
=(■(-3@-14@-15))
Atau
¯a=(2¯b+1¯p)/(2+1)
3¯a=2¯b+1¯p
¯p=3¯a-2¯b
=3(■(5@2@1))-2(■(9@10@9))=(■(-3@-14@-15))
Jadi koordinat titik P membagi AB di luar adalah (-3,-14,-15)
Diketahui titik A (x,y,6), B (14,10,-6) dan C (6,6,2). Tentukan nilai x dan y agar ketiga titik kolinear!
Jawab:
¯AB=¯b-¯a
=(■(14@10@-6))-(■(x@y@6))=(■(14-x@10-y@-12))
¯AC=¯c-¯a
=(■(6@6@2))-(■(x@y@6))=(■(6-x@6-y@-4))=1/3 (■(14-x@10-y@-12))
¯AC=1/3 ¯AB
6-x=1/3(14-x)
6-x=14/3-1/3 x……..2/3 x=4/3,x=2
6-y=1/3 (10-y)
6-y=10/3-1/3 y……..2/3 y=4/3,y=4
Jadi, nilai x dan y agar ketiga titik kolinear adalah 2 dan 4.
Jika a, b, c adalah vektor – vektor tak-koplanar maka tentukan apakah vektor – vektor r_1=2a-3b+c, r_2=3a-5b+2c, dan r_3=4a-5b+c adalah bebas atau bergantung linier ?
Jawab:
Bergantung linear, karena r_3=5r_1-〖2r〗_2
BAB III
PENUTUP
Simpulan
Vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah, sedangkan skalar adalah besaran yang hanya mempunyai nilai saja.
Penulisan vektor dapat dengan huruf kecil dan di garis bawah, atau huruf kecil tebal, huruf kecil dengan tanda panah di atas dan juga huruf kapitak dengan tanda panah diatasnya.
Konsep kesamaan dua vektor adalah jika keduanya mempunyai panjang dan arah yang sama.
Penjumlahan/ pengurangan dua vektor dapat dilakukan secara geometri dan juga analitik.
DAFTAR PUSTAKA
Wirodikromo, Sartono. 2007. Matematika SMA kelas XII. Jakarta: Erlangga.
Yuni Astuti. Anna, dkk. 2009. Matematika untuk SMA/ MA. Klaten: Intan Pariwara.
Pesta E.S dan Cecep Anwar. Matematika Aplikasi SMA kelas 3. Jakarta: Pusat Perbukuan Nasional.
Kariadinata, Rahayu. 2011. Pengantar Aljabar Linier. Bandung: CV. Intan Mandiri.