vektor.jenis vektor,operasi vektor dan contoh soalnya

 

Pengertian Vektor

Vektor  adalah merupakan sebuah besaran yang memiliki arah. Vektor digambarkan sebagai panah dengan yang menunjukan arah vektor dan panjang garisnya disebut besar vektor. Di dalam penulisannya, jika vektor berawal dari titik A dan berakhir di titik B bisa ditulis dengan sebuah huruf kecil yang diatasnya ada sebuah tanda garis/ panah seperti \vec{v}atau \bar{v} atau juga:

\vec{AB}

Misalkan vektor \bar{v} adalah merupakan vektor yang berawal dari titik A(x_1,y_1) menuju titik B(x_2,y_2) dapat juga digambarkan koordinat cartesius dibawah. Panjang garis sejajar sumbu x ialah v_1 = x_2 - x_1 dan panjang garis sejajar sumbu y ialah v_2 = y_2 - y_1  adalah merupakan komponen-komponen vektor \bar{v}.

Vektor

Pada komponen vektor \bar{v} dapat ditulis untuk menyatakan vektor secara aljabar yaitu:

vektor

Jenis-jenis Vektor

Ada beberapa jenis-jenis vektor khusus yaitu:

  • Vektor Posisi
    Yaitu Suatu vektor yang posisi titik awalnya di titik 0 (0,0) dan titik ujungnya di A (a_1,a_2)
  • Vektor Nol
    Yaitu Suatu vektor yang panjangnya nol dan dinotasikan \bar{0}. Vektor nol tidak memiliki arah vektor yang jelas.
  • Vektor satuan
    Pada suatu vektor yang panjangnya satu satuan. Vektor satuan darivektoradalah         vektorvektor

Vektor di R^2

Panjang segmen garis yang menyatakan vektor \bar{v} atau dinotasikan sebagai \mid\bar{v}\midPanjang vektor adalah:

vektor

Panjang vektor juga dapat dikaitkan dengan sudut \theta yang dibentuk oleh vektor dan sumbu x, positif

vektor

Vektor dapat disajikan sebagai kombinasi linier dari vektor basis \bar{l} = \binom{1}{0} dan \bar{J} = \binom{0}{1}berikut:

\bar{v} =\left(\begin{array}{r} v_1\\ v_2\end{array}\right) = v_1\left(\begin{array}{r} 1 \\ 0 \end{array}\right) + v_2\left(\begin{array}{r} 0\\ 1\end{array}\right)

\bar{v} =v_1 \bar{i} + v_2\bar{j}

panjang vektor di r2

Operasi Vektor di R^2

Penjumlahan dan pengurangan vektor di R^2

Dua vektor atau lebih dapat juga dijumlahkan dan hasilnya disebut resultan. Penjumlahan vektor secara aljabar dapat dilakukan dengan cara menjumlahkan komponen yang seletak. Jika \vec{a} = \left(\begin{array}{r} a_1\\ a_2\end{array}\right) dan \vec{b} = \left(\begin{array}{r} b_1\\ b_2\end{array}\right) maka:

\vec{a} + \vec{b} = \left(\begin{array}{r} a_1+b_1\\ a_2+b_2\end{array}\right)

Penjumlahan secara grafis dapat dilihat pada gambar dibawah:

penjumlahan dan pengurangan vektor

Dalam pengurangan vektor, berlaku sama dengan penjumlahan yaitu:

\bar{a} - \bar{b} = \left(\begin{array}{r} a_1-b_1\\ a_2-b_2\end{array}\right)

Sifat-sifat dalam penjumlahan vektor sebagai berikut:

  • \bar{a} + \bar{b} = \bar{b} + \bar{a}
  • \bar{a} + (\bar{b}+\bar{c}) = (\bar{a} + \bar{b}) + \bar{c}

Perkalian vektor di R^2 dengan skalar

Suatu vektor dapat dikalikan dengan suatu skalar (bilangan real) dan akan menghasilkan suatu vektor baru. Jika \bar{v} adalah vektor dan k adalah skalar. Maka perkalian vektor:

k.\bar{v}

Dengan ketentuan:

  • Jika k > 0, jadi vektor k.\bar{v} searah dengan vektor \bar{v}
  • Jika k < 0, jadi vektor k.\bar{v} berlawanan arah dengan vektor \bar{v}
  • Jika k = 0, jadi vektor k.\bar{v} adalah vektor identitas \bar{o} = ^0_0

Secara grafis perkalian ini dapat juga merubah panjang vektor dan dapat dilihat pada tabel dibawah:

perkalian vektor dengan skalar



Secara aljabar perkalian vektor \bar{v} dengan skalar k dapat juga dirumuskan:

k.\bar{v} = \left(\begin{array}{r} k.v_1\\ k.v_2\end{array}\right)

Perkalian Skalar Dua Vektor di R^2

Perkalian skalar dua vektor dapat disebut juga sebagai hasil kali titik dua vektor dan ditulis sebagai:

\bar{a}.\bar{b} (dibaca : a dot b)

Perkalaian skalar vektor \bar{a} dan \bar{b} dilakukan dengan mengalikan panjang vektor \bar{a} dan panjang vektor \bar{b} dengan cosinus \theta. Sudut \theta yang adalah merupakan sudut antara vektor \bar{a}dan vektor \bar{b}.

Sehingga:

\bar{a} \cdot \bar{b} = \mid\bar{a}\mid\mid\bar{b}\mid cos\theta

Dimana:

perkalian skalar dua vektor

Perhatikan bahwa:

  • Hasil kali titik dua vektor menghasilkan suatu skalar
  • \bar{a}.\bar{a} = (\bar{a}^2)
  • \bar{a}.(\bar{b}+ \bar{c}) = (\bar{a} . \bar{a}) + (\bar{a} . (\bar{c})

Vektor di R^3

Vektor yang berada pada suatu ruang tiga dimensi (x, y, z).jarak antara dua titik vektor dalam R^3 dapat diketahui dengan pengembangan rumus phytagoras. Jika titik A(x_1,y_1,z_1) dan titik B(x_2,y_2,z_2) maka jarak AB adalah:

AB = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 b+ (z_2 - z_1)^2}

Atau jika \bar{v} = \left(\begin{array}{r} v_1 \\ v_2 \\ v_3 \end{array}\right), maka

\mid\bar{v}\mid = \sqrt{(v_1)^2 + (v_2)^2 + (v_3)^2}

Vektor \bar{AB} dapat juga dinyatakan dalam dua bentuk, yakni dalam kolom \bar{AB} = \left(\begin{array}{r} b_1 - a_1\\ b_2 - a_2\\ b_3 - a_3\end{array}\right) atau dalam baris  \bar{AB} = (b_1 - a_1,b_2 - a_2,b_3 - a_3). Vektor juga dapat disajikan sebagai kombinasi linier dari vektor basis \bar{l}(1,0,0) dan \bar{J}(0,1,0) dan \bar{K}(0,0,1) berikut:

\bar{v} = \left(\begin{array}{r} v_1\\ v_2\\ v_3\end{array}\right) = v_1\left(\begin{array}{r} 1\\ 0\\ 0\end{array}\right) + v_2\left(\begin{array}{r} 0\\ 1\\ 0\end{array}\right) + v_3\left(\begin{array}{r} 0\\ 0\\ 1\end{array}\right)

\bar{v} = v_1\bar{I} + v_2\bar{J} + v_3\bar{K}

vektor di R3

Operasi Vektor di R^3

Operasi vektor di R^3 yang secara umum, mempunyai konsep yang sama dengan operasi vektor di R^2 dalam penjumlahan, pengurangan, maupun perkalian.

Penjumlahan dan pengurangan vektor di R^3

Penjumlahan dan pengurangan dari vektor di R^3 sama dengan vektor di R^2 yaitu:

\bar{a} + \bar{b} = \left(\begin{array}{r} a_1\\ a_2\\ a_3\end{array}\right) + \left(\begin{array}{r} b_1\\ b_2\\ b_3\end{array}\right) = \left(\begin{array}{r} a_1+b_1\\ a_2+b_2\\ a_3+b_3\end{array}\right)

Dan

\bar{a} - \bar{b} = \left(\begin{array}{r} a_1\\ a_2\\ a_3\end{array}\right) - \left(\begin{array}{r} b_1\\ b_2\\ b_3\end{array}\right) = \left(\begin{array}{r} a_1-b_1\\ a_2-b_2\\ a_3-b_3\end{array}\right)

Perkalian vektor di R^3 dengan skalar

Jika \bar{v} adalah vektor dan k adalah skalar. Maka perkalian vektor:

k.\bar{v} = \left(\begin{array}{r} k.v_1\\ k.v_2\\ k.v_3\end{array}\right)

Hasil kali skalar dua vektor

Selain pula rumus di R^3, ada juga rumus lain dalam hasil kali skalar dua vektor. Jika \bar{a} = a\bar{I} + a_2\bar{J} + a_3\bar{K} dan \bar{b} = b_1\bar{i} + b_2\bar{j} + b_3\bar{k} maka \bar{a}.\bar{b} adalah:

\bar{a}.\bar{b} = (a_1b_1) + (a_2b_2) + (a_3b_3)

Proyeksi Orthogonal vektor

Jika vektor \bar{a} diproyeksikan pada vektor bar{b} dan diberi nama \bar{c} seperti gambar dibawah:

proyeksi orthogonal vektor

Diketahui:

\bar{a}.\bar{b} = \mid\bar{a}\mid \mid \bar{b} \mid cos\theta \overset{maka}{\rightarrow} cos\theta = \frac{\bar{a}.\bar{b}}{\mid\bar{a}\mid\mid\bar{b}\mid}

Sehingga:

\mid\bar{c}\mid = \mid\bar{a}\mid\mid cos\theta\mid atau \mid\bar{c}\mid = \mid\frac{\bar{a}.\bar{b}}{\mid\bar{b}\mid}\mid

Untuk mendapat vektornya:

\bar{c} = \mid\frac{\bar{a}.\bar{b}}{\mid \bar{b} \mid} \mid \bar{b}


Contoh Soal Vektor Matematika

Contoh Soal 1

Jika diketahui bahwa vektor dititik A serta dititik B dan juga vektor dititik C itu terletak diantara garis Ab sama seperti dengan yang ada pada gambar dibawah ini.


aka tentukanlah persamaan dari sebuah vektor C ini.

Jawaban :

Menurut gambar diatas itu dapat diketahui apabila :

Kemudian :

Contoh Soal 3

Apabila diketahui bahwasannya sebuah titik pada A(2,4,6), B(6,6,2), dan C(p,q,-6).

Dan jika titik A, B juga C ini terletak segaris, maka carilah berapakah nilai dari p+q tersebut ?

Jawaban :

Apabila titik titik pada A, B serta C ini segaris, maka vektor pada AB dengan vektor pada AC itu juga bisa searah atau bahkan berlainan arah.

Baca Juga : Fungsi Komposisi

Kemudian akan ada bilangan m yang menjadi sebuah kelipatan juga bisa membentuk sebuah persamannya misalnya seperti dibawah ini :

Jika B berada diantara titik A dan juga C, maka bisa didapatkan menjadai seperti dibawah ini :

Kemudian akan bisa ddapatkan :

Selanjutnya bisa ditentukan kekelipatan m didalam sebuah persamaan yaitu :

Dan hasil yang akan didapatkan yakni :

Dan bisa ditarik kesimpulan seperti : p+q=10+14=24.







Komentar

Postingan populer dari blog ini

Bahas soal vektor

DALIL SEGMEN GARIS PADA MASALAH GEOMETRI DAN CONTOH SOALNYA

Soal vektor