Kelas 12Kelas 11mathAljabar Linear
Diketahui vektor-vektor a, b, c, yang memenuhi sistem
Pertanyaan
Diketahui vektor-vektor a, b, c, yang memenuhi sistem persamaan vektor {a+b+c=0 dan perbandingan hasil kali titik (a.b):(b.c):(c.a)=1:√3:(√3-2). Jika |a|=1, maka tentukan nilai |b| dan |c|.
Solusi
Verified
|b| = (√6+√2)/2 dan |c| = √2
Pembahasan
Misalkan a, b, dan c adalah vektor yang memenuhi a + b + c = 0. Dari persamaan ini, kita dapatkan c = -(a+b). Diketahui perbandingan hasil kali titik (dot product): (a.b):(b.c):(c.a) = 1:√3:(√3-2). Kita juga tahu bahwa jika |a|=1. Mari kita substitusikan c = -(a+b) ke dalam persamaan hasil kali titik: b.c = b.(-(a+b)) = -b.a - b.b = -(a.b) - |b|^2 c.a = -(a+b).a = -a.a - b.a = -|a|^2 - (a.b) Karena |a|=1, maka c.a = -1 - (a.b). Dari perbandingan yang diberikan: 1. a.b = k 2. b.c = k√3 3. c.a = k(√3-2) Substitusikan c.a = -1 - (a.b) ke persamaan 3: k(√3-2) = -1 - k k√3 - 2k = -1 - k k√3 - k = -1 k(√3 - 1) = -1 k = -1 / (√3 - 1) Untuk merasionalkan penyebutnya, kalikan dengan (√3 + 1) / (√3 + 1): k = -(√3 + 1) / ((√3)^2 - 1^2) = -(√3 + 1) / (3 - 1) = -(√3 + 1) / 2 Sekarang kita punya nilai k, kita bisa mencari a.b = -(√3 + 1) / 2. Selanjutnya, kita gunakan persamaan b.c = k√3: b.c = (-(√3 + 1) / 2) * √3 = -(3 + √3) / 2 Kita juga tahu b.c = -(a.b) - |b|^2: -(3 + √3) / 2 = - (-(√3 + 1) / 2) - |b|^2 -(3 + √3) / 2 = (√3 + 1) / 2 - |b|^2 |b|^2 = (√3 + 1) / 2 + (3 + √3) / 2 |b|^2 = (√3 + 1 + 3 + √3) / 2 |b|^2 = (4 + 2√3) / 2 |b|^2 = 2 + √3 Sekarang kita cari c.a = k(√3 - 2): c.a = (-(√3 + 1) / 2) * (√3 - 2) c.a = -( (√3)^2 - 2√3 + √3 - 2 ) / 2 c.a = -( 3 - √3 - 2 ) / 2 c.a = -( 1 - √3 ) / 2 c.a = (√3 - 1) / 2 Kita juga tahu c.a = -|a|^2 - (a.b): c.a = -1 - (-(√3 + 1) / 2) c.a = -1 + (√3 + 1) / 2 c.a = (-2 + √3 + 1) / 2 c.a = (√3 - 1) / 2 Ini konsisten. Untuk mencari nilai dari ... (pertanyaan tidak lengkap, asumsi yang dicari adalah |b| atau |c| atau kuadrat dari panjang vektor tersebut). Jika yang dicari adalah |b|^2, maka jawabannya adalah 2 + √3. Jika yang dicari adalah |b|, maka |b| = √(2 + √3). Untuk menyederhanakan √(2 + √3): √(2 + √3) = √((4 + 2√3)/2) = √( ( (√3+1)^2 ) / 2 ) = (√3+1)/√2 = (√6+√2)/2. Jika yang dicari adalah |c|^2: Kita tahu c = -(a+b). |c|^2 = c.c = (-(a+b)).(-(a+b)) = (a+b).(a+b) = a.a + 2a.b + b.b |c|^2 = |a|^2 + 2(a.b) + |b|^2 |c|^2 = 1 + 2(-(√3 + 1) / 2) + (2 + √3) |c|^2 = 1 - (√3 + 1) + 2 + √3 |c|^2 = 1 - √3 - 1 + 2 + √3 |c|^2 = 2. Jadi, |c| = √2.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Vektor
Section: Hasil Kali Titik, Sistem Persamaan Vektor
Apakah jawaban ini membantu?