Latihan Matematika Peminatan Kelas X Vektor Ruang Dimensi Dua dan Tiga
# 6
Pilgan

Diketahui u=4\left|\vec{u}\right|=4 dan v=5\left|\vec{v}\right|=\sqrt{5}. Jika vektor v\vec{v} tegak lurus dengan vektor w=(uv)\vec{w}=\left(\vec{u}-\vec{v}\right) maka nilai cosinus sudut antara vektor u\vec{u} dan v\vec{v} adalah ....

A

00

B

145-\frac{1}{4}\sqrt{5}

C

145\frac{1}{4}\sqrt{5}

D

125\frac{1}{2}\sqrt{5}

E

125-\frac{1}{2}\sqrt{5}

Pembahasan:

Diketahui:

Vektor v\vec{v} tegak lurus dengan vektor w=(uv)\vec{w}=\left(\vec{u}-\vec{v}\right) dengan u=4\left|\vec{u}\right|=4 dan v=5\left|\vec{v}\right|=\sqrt{5}.

Ditanya:

Nilai cosinus sudut antara vektor u\vec{u} dan v\vec{v} ?

Jawab:

Perlu diingat definisi perkalian skalar sembarang vektor p\vec{p} dan q\vec{q} yaitu

pq=pqcosθ\vec{p}\cdot\vec{q}=\left|\vec{p}\right|\cdot\left|\vec{q}\right|\cos\theta

dengan θ\theta adalah sudut yang diapit oleh vektor p\vec{p} dan q\vec{q}

Selain itu, juga perlu diingat beberapa sifat berikut

p(qr)=pqpr\vec{p}\cdot\left(\vec{q}-\vec{r}\right)=\vec{p}\cdot\vec{q}-\vec{p}\cdot\vec{r}

pp=p2\vec{p}\cdot\vec{p}=\left|\vec{p}\right|^2 dan

vektor p\vec{p} dan q\vec{q} dikatakan tegak lurus jika dan hanya jika pq=0\vec{p}\cdot\vec{q}=0

dengan

Diketahui vektor v\vec{v} tegak lurus dengan vektor w=(uv)\vec{w}=\left(\vec{u}-\vec{v}\right), didapat

vw=0\vec{v}\cdot\vec{w}=0

v(uv)=0\Leftrightarrow\vec{v}\cdot\left(\vec{u}-\vec{v}\right)=0

(vu)(vv)=0\Leftrightarrow\left(\vec{v}\cdot\vec{u}\right)-\left(\vec{v}\cdot\vec{v}\right)=0

vucosθv2=0\Leftrightarrow\left|\vec{v}\right|\cdot\left|\vec{u}\right|\cos\theta-\left|\vec{v}\right|^2=0

5.4cosθ(5)2=0\Leftrightarrow\sqrt{5}.4\cos\theta-\left(\sqrt{5}\right)^2=0

45cosθ5=0\Leftrightarrow4\sqrt{5}\cos\theta-5=0

45cosθ=5\Leftrightarrow4\sqrt{5}\cos\theta=5

cosθ=545\Leftrightarrow\cos\theta=\frac{5}{4\sqrt{5}}

cosθ=54555\Leftrightarrow\cos\theta=\frac{5}{4\sqrt{5}}\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}

cosθ=145\Leftrightarrow\cos\theta=\frac{1}{4}\sqrt{5}