Processing math: 67%

Pembahasan Soal SBMPTN Matematika IPA kode 586 tahun 2014 nomor 11 sampai 15


Nomor 11
Diketahui P dan Q suatu polinomial sehingga P(x)=Q(x)(a2x3+(a1)x+2a). Jika P(x) dan Q(x) masing-masing memberikan sisa 9 dan 1 apabila masing-masing dibagi x1, maka P(x)Q(x)(a2x3+(a1)x+2a) dibagi x1 bersisa ....
Teorema sisa : f(x)xasisa=f(a)
artinya : substitusi x=a ke f(x) dengan hasil sama dengan sisanya
Suatu fungsi habis dibagi, artinya sisanya = 0 .
Pembagian Polinomial :
P(x):(x1), sisa = 9 , artinya P(1)=9 ....pers(i)
Q(x):(x1), sisa = 1 , artinya Q(1)=1 ....pers(ii)
Substitusi x=1 ke P(x)=Q(x)(a2x3+(a1)x+2a)
x=1P(x)=Q(x)(a2x3+(a1)x+2a)P(1)=Q(1)(a2.13+(a1).1+2a)9=1.(a2+(a1)+2a)(a2+(a1)+2a)=9
Sisa pembagian P(x)Q(x)(a2x3+(a1)x+2a) dengan x1
P(x)Q(x)(a2x3+(a1)x+2a):x1
sisanya = P(1)Q(1)(a2.13+(a1).1+2a)
Sisa =P(1)Q(1)(a2.13+(a1).1+2a)=9.1.(a2+(a1)+2a)=9.1.9Sisa =81
Jadi, sisa pembagiannya adalah 81.
Nomor 12
Jika 3sinx+4cosy=5, maka nilai minimum 3cosx+4siny adalah ...
Kuadratkan persamaan 3sinx+4cosy=5:
(3sinx+4cosy)2=529sin2x+16cos2y+24sinxcosy=25(sin2z+cos2z=1)9(1cos2x)+16(1sin2y)+24sinxcosy=2599cos2x+1616sin2y+24sinxcosy=259cos2x+16sin2y=24sinxcosy...pers(i)
Misalkan f=3cosx+4siny, dikuadratkan:
f2=(3cosx+4siny)2f2=9cos2x+16sin2y+24cosxsiny...pers(ii)
Substitusi pers (i) ke pers(ii) :
f2=9cos2x+16sin2y+24cosxsiny=24sinxcosy+24cosxsiny=24(sinxcosy+cosxsiny)f2=24sin(x+y)
Nilai maksimum dari , y=Asinf(x)ymax=|A| :
f2=24sin(x+y)f2=|24|f2=24f=±24=±26fmin=26
Jadi, nilai minimum dari 3cosx+4siny=26.
Nomor 13
Diberitahukan kubus ABCD.EFGH dengan panjang rusuk 3p, titik-titik P, Q, dan R masing-masing pada FB, FG, dan AD sehingga BP = GQ = DR = p. Jika β adalah irisan bidang yang melalui P, Q, dan R, maka tangen sudut antara bidang β dan bidang alas adalah ....
Gambar
sbmptn_4_mat_ipa_k586_2014.png
Bidang irisannya adalah bidang yang berwarna hijau. Sudut yang terbentuk antara bidang irisan dan bidang alas adalah sudut XYW. panjang XY=12AC=123p2=3p2
Menentukan nilai tangen sudut XYW
tanXYW=XWXY=3p3p2=3p.23ptanXYW=2
Jadi, nilai tangennya adalah 2.
Nomor 14
Jika A adalah matriks berukuran 2 x 2 dan [x1]A[x1]=5x28x+1, maka matriks A yang mungkin adalah ...
Misalkan matriks A=[abcd]:
[x1]A[x1]=5x28x+1[x1][abcd][x1]=5x28x+1[ax+cbx+d][x1]=5x28x+1ax2+(b+c)x+d=5x28x+1
Diperoleh a=5,d=1, dan b+c=8
Jadi, kemungkinan matriks A: A=[5351]A=[5801]
Catatan : Mungkin ada kesalahan pada pengetikan pilihan (optionnya).
Nomor 15
Misalkan A(t) menyatakan luas daerah di bawah kurva y=bx2,0xt. Jika titik P(x0,0) sehingga A(x0):A(1)=1:8, maka perbandingan luas trapesium ABPQ:DCPQ=...
sbmptn_5_mat_ipa_k586_2014.png
Menentukan A(t):
A(t)=t0bx2dx=[b3x3]t0=b3(t303)=b3t3t=x0A(x0)=b3(x0)3t=1A(1)=b3(1)3=b3
Menentukan x0 dari A(x0):A(1)=1:8
A(x0)A(1)=18b3(x0)3b3=18x30=18x0=12
Menentukan titik A, Q, dan D dengan menggunakan y=bx2
titik A : x=1y=b(1)2=b. Jadi titik A(-1, b)
titik Q : x=12y=b(12)2=b. Jadi titik Q(1/2, b/4)
titik D : x=1y=b(1)2=b. Jadi titik D(1, b)
sbmptn_6_mat_ipa_k586_2014.png
Menentukan perbandingan luas ABPQ:DCPQ
L.ABPQL.DCPQ=12(AB+PQ).BP12(CD+PQ).CP=(b+b4).32(b+b4).12=31
Jadi, perbandingan luas L.ABPQL.DCPQ=31.
Nomor Soal Lainnya : 1-5 6-10 11-15

Pembahasan Soal SBMPTN Matematika IPA kode 586 tahun 2014 nomor 6 sampai 10


Nomor 6
Tiga pria dan empat wanita, termasuk Sinta, duduk berjajar pada tujuh kursi. Banyaknya susunan agar pria dan wanita duduk selang-seling dengan Sinta selalu di pinggir adalah ....
Ada dua kemungkinan agar selang-seling :
sbmptn_2_mat_ipa_k586_2014.png
Keterangan :
*) Kemungkinan I : Sinta ada di pinggir kiri,
pengisian kotak wanita :
kotak pertama ada satu pilihan (hanya Sinta saja), kotak ketiga ada 3 pilihan wanita karena Sinta sudah duduk, kotak kelima ada 2 pilihan wanita karena 2 wanita sudah duduk di kotak sebelumnya, dan sisanya 1 pilihan wanita untuk duduk di kotak ketujuh.
pengisian kotak pria :
kotak kedua ada 3 pilihan pria, kotak keempat ada 2 pilihan pria karena satu sudah duduk di kotak sebelumnya, dan sisanya ada 1 pilihan pria untuk duduk di kotak keenam.
total cara I = 1.3.3.2.2.1.1 = 36
**) Kemungkinan II : Sinta ada di pinggir kanan,
caranya hampir sama dengan kemungkinan I. Sehingga total cara II = 36.
Total cara duduk = cara I + cara II = 36 + 36 = 72.
Jadi, banyak susunan duduk ada 72 cara.
Nomor 7
Diketahui f(x) dan g(x) memenuhi :
f(x)+3g(x)=x2+x+6
2f(x)+4g(x)=2x2+4
untuk semua x. Jika x1 dan x2 memenuhi f(x)=g(x) , maka nilai x1x2 adalah ....
PK : ax2+bx+c=0 , perkalian akarnya x1.x2=ca
Eliminasi kedua persamaan
f(x)+3g(x)=x2+x+6×22f(x)+6g(x)=2x2+2x+122f(x)+4g(x)=2x2+4×12f(x)+4g(x)=2x2+42g(x)=2x+8g(x)=x+4
Menentukan fungsi f(x) dari pers(i)
f(x)+3g(x)=x2+x+6f(x)+3(x+4)=x2+x+6f(x)=x22x6
Menentukan nilai x1.x2 dari f(x)=g(x)
f(x)=g(x)x22x6=x+4x23x10=0x1.x2=ca=101=10
Jadi, nilai x1x2=10.
Nomor 8
Penyelesaian pertidaksamaan 1x2+1log(x2)>1 adalah ....
Konsep dasar logaritma
Syarat logaritma , alogb syaratnya : a>0,a1,b>0
Pertidaksamaan :
alogf(x)>alogg(x) memiliki solusi bergantung nilai a (basisnya)
Solusinya :
untuk a>1, maka f(x)>g(x) (tanda ketaksamaan tetap)
untuk 0<a<1, maka f(x)<g(x) (tanda ketaksamaan dibalik)
Menentukan syarat dari 1x2+1log(x2)
*) x2>0x>0
**) 1x2+1>0xR (semua nilai x memenuhi)
Dari kedua syarat di atas, maka syarat yang memenuhi keduanya adalah HP1={x>0}
dan untuk x>0 , maka nilai 1x2+1 adalah 0<1x2+1<1
karena nilai 0<1x2+1<1 (basisnya) , maka tanda ketaksamaan dibalik.
Menyelesaikan pertidaksamaannya
1x2+1log(x2)>11x2+1log(x2)>1x2+1log(1x2+1)x2<1x2+1x21x2+1<0x(x2+1)22(x2+1)<0x3+x22(x2+1)<0(x1)(x2+x+2)2(x2+1)<0(x1)2<0x1<0x<1....(HP2)
Sehingga solusinya :
HP = HP1 HP2 = {0<x<1}
Catatan: bentuk x2+x+2 dan x2+1 adalah definit positif (syaratnya : D<0, dan a>0 ) , sehingga bisa dicoret karena dianggap konstanta yang nilainya selalu positif.
Jadi, penyelesaiannya adalah HP={0<x<1}.
Nomor 9
sbmptn_1_mat_ipa_k586_2014.png
Diberikan segi-4 sembarang ABCD dengan X dan Y adalah masing-masing titik tengah diagonal AC dan BD. Jika u=AB,v=AC,w=AD, maka XY=....
Gambar
sbmptn_3_mat_ipa_k586_2014.png
Menentukan vektor AY pada gambar II
AY=|DY|AB+|YB|AD|DY|+|YB|=1.u+1.w1+1=u+w2AY=12u+12w
vektor AX=12AC=12v
sehingga vektor XA=AX=12v
Menentukan vektor XY dari gambar I pada segitiga AXY
XY=XA+AY=12v+(12u+12w)XY=12u12v+12w
Jadi, vektor XY=12u12v+12w.
Nomor 10
Diketahui suatu parabola simetris terhadap garis x=2, dan garis singgung parabola tersebut di titik (0, 1) sejajar garis 4x+y=4. Titik puncak parabola tersebut adalah ...
Misalkan persamaan fungsinya , y=f(x)=ax2+bx+c. Dengan titik puncak (xp,yp) : xp=b2a dan yp=f(xp) , serta f(x)=2ax+b.
Sumbu simetrinya x=2 dengan x=xp :
x=xp2=b2ab=4a ...pers(i)
Garis singgung di (0,1) , artinya titik (0,1) dilalui parabola, substitusi (0,1) ke persamaan parabola:
y=ax2+bx+c1=a.02+b.0+cc=1
sehingga persamaan parabolanya menjadi : f(x)=ax2+bx+1
Gradien garis singgung sejajar dengan garis 4x+y=4, artinya gradiennya sama dengan gradien garis 4x+y=4 yaitu m=4.
Menentukan gradien garis singgung di titik (0,1):
m=f(x)4=f(0)4=2a.0+bb=4.
Pers(i) : b=4a4=4aa=1 .
Persamaan parabolanya menjadi : f(x)=x24x+1
Menentukan titik puncak:
xp=2yp=f(xp)=f(2)=(2)24.(2)+1=5.
Jadi, titik puncaknya adalah (xp,yp)=(2,5).
Nomor Soal Lainnya : 1-5 6-10 11-15

Pembahasan Soal SBMPTN Matematika IPA kode 586 tahun 2014


Nomor 1
Jika f(x+y)=f(x)+f(y)+x2y+xy2 dan lim maka f^\prime (0) = ....
\clubsuit \, Menghitung nilai limitnya
\begin{align} \displaystyle \lim_{x \to 0 } \frac{f(x)}{x} & = 3 \\ \frac{f(0)}{0} & = 3 \\ \infty & \neq 3 \end{align}
Setelah disubstitusi x = 0 \, diperoleh nilai limitnya tidak sama dengan 3. Agar nilai limitnya sama dengan 3, maka bentuk limitnya harus bentuk tak tentu ( \frac{0}{0} ) sehingga bisa diproses lagi salah satunya dengan turunan.
\clubsuit \, Konsep penerapan turunan pada limit :
\displaystyle \lim_{x \to a } \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{0}{0} \rightarrow \displaystyle \lim_{x \to a } \frac{f(x)}{g(x)} = \displaystyle \lim_{x \to a } \frac{f^ \prime (x)}{g^\prime (x)}
sampai hasilnya tidak \frac{0}{0}
\clubsuit \, Menyelesaikan limit dengan turunan
\begin{align} \displaystyle \lim_{x \to 0 } \frac{f(x)}{x} & = 3 \, \, \, \text{(pembilang dan penyebut diturunkan)} \\ \displaystyle \lim_{x \to 0 } \frac{f^\prime (x)}{1} & = 3 \\ \displaystyle \lim_{x \to 0 } f^\prime (x) & = 3 \\ f^\prime (0) & = 3 \end{align}
Jadi, nilai f^\prime (0) = 3 . \heartsuit
Catatan : Bentuk fungsi f(x+y) = f(x) + f(y) + x^2y + xy^2 \, tidak berpengaruh pada soal ini.
Nomor 2
Misalkan suatu lingkaran dan persegi masing-masing mempunyai luas L \, dan P \, . Jika keliling keduanya sama, maka L = ....
\spadesuit \, Menentukan jari-jari dan panjang sisi dari luasnya
Lingkaran , luas = L \,
\begin{align} \text{ Luas lingkaran } & = L \\ \pi r^2 & = L \\ r^2 & = \frac{L}{\pi} \\ r & = \sqrt{\frac{L}{\pi}} \end{align}
Persegi, luas = P \,
\begin{align} \text{ Luas persegi } & = P \\ s^2 & = P \\ s & = \sqrt{P} \end{align}
\spadesuit \, Menentukan hubungan L \, dan P
\begin{align} \text{ Keliling lingkaran } & = \text{ Keliling persegi } \\ 2\pi r & = 4 s \\ 2\pi \sqrt{\frac{L}{\pi}} & = 4 \sqrt{P} \, \, \, \text{(bagi 2)} \\ \pi \sqrt{\frac{L}{\pi}} & = 2 \sqrt{P} \, \, \, \text{(kuadratkan kedua ruas)} \\ \pi ^2 . \frac{L}{\pi} & = 4 . P \\ \pi . L & = 4P \\ L & = \frac{4P}{\pi} \end{align}
Jadi, diperoleh L = \frac{4P}{\pi} . \heartsuit
Nomor 3
Agar a, \, 4a^2 - 2, \, dan 8a^2 + 6 \, masing-masing merupakan suku ke-3, suku ke-5, dan suku ke-9 suatu barisan aritmetika, maka beda barisan tersebut adalah ....
\clubsuit \, Barisan aritmetika, misalkan suku pertamanya p \, (agar tidak rancu dengan a\, yang diketahui pada soal) dan bedanya b \, .
Rumus suku ke-n\, : u_n = u_1 + (n-1) b \, \rightarrow u_n = p + (n-1)b
\clubsuit \, Menyusun persamaan dengan u_n = p + (n-1)b
u_3 = a \rightarrow p + 2b = a \, ....pers(i)
u_5 = 4a^2 - 2 \rightarrow p + 4b = 4a^2 - 2 \, ....pers(ii)
u_9 = 8a^2 + 6 \rightarrow p + 8b = 8a^2 + 6 \, ....pers(iii)
\clubsuit \, Eliminasi pers(i) dan pers(ii)
\begin{array}{cc} p + 4b = 4a^2 - 2 & \\ p + 2b = a & - \\ \hline 2b = 4a^2 - a - 2 \end{array}
diperoleh 2b = 4a^2 - a - 2 \rightarrow b = \frac{4a^2 - a - 2}{2} \, ....pers(iv)
\clubsuit \, Eliminasi pers(ii) dan pers(iii)
\begin{array}{cc} p + 8b = 8a^2 + 6 & \\ p + 4b = 4a^2 - 2 & \\ \hline 4b = 4a^2 + 8 \end{array}
diperoleh 4b = 4a^2 + 8 \, ....pers(v)
\clubsuit \, Substitusi pers(iv) ke pers(v)
\begin{align} 4b & = 4a^2 + 8 \\ 4. \left( \frac{4a^2 - a - 2}{2} \right) & = 4a^2 + 8 \\ 2 (4a^2 - a - 2) & = 4a^2 + 8 \\ 4a^2 -2a - 12 & = 0 \, \, \, \text{(bagi 2)} \\ 2a^2 - a - 6 & = 0 \\ (2a + 3) (a - 2) & = 0 \\ a = -\frac{3}{2} \vee a & = 2 \end{align}
\clubsuit \, Substitusi nilai a \, ke pers(iv)
\begin{align} a = -\frac{3}{2} \rightarrow b & = \frac{4a^2 - a - 2}{2} \\ b & = \frac{4.(-\frac{3}{2})^2 - (-\frac{3}{2}) - 2}{2} \\ b & = \frac{4.(\frac{9}{4}) + (\frac{3}{2}) - 2}{2} \\ b & = \frac{17}{4} \\ a = 2 \rightarrow b & = \frac{4a^2 - a - 2}{2} \\ b & = \frac{4.(2)^2 - 2 - 2}{2} \\ b & = \frac{12}{2} \\ b & = 6 \end{align}
Jadi, bedanya adalah b = \frac{17}{4} \vee b = 6 . \heartsuit
Nomor 4
Jika f(x) = 2x + \sin 2x \, untuk -\frac{\pi}{4} < x < \frac{\pi}{4} , \, maka f^\prime (x) = ....
(A) 4 \displaystyle \sum_{i=0}^\infty ( \tan x )^i
(B) 4 ( 1 - \cos ^2 x )
(C) 4 \displaystyle \sum_{i=0}^\infty (-1)^i ( \tan x )^{2i}
(D) 4 \displaystyle \sum_{i=0}^\infty ( - \sin x )^{2i}
(E) 4 \cos 2x
\spadesuit \, Konsep dasar
turunan : y = \sin [g(x)] \rightarrow y^\prime = g^\prime (x) \cos [g(x)]
Trigonometri : \cos 2x = 2\cos ^2 x - 1
1 + \tan ^2 x = \sec ^2 x \, dan \cos x = \frac{1}{\sec x}
Deret tak hingga : s_\infty = \frac{a}{1-r}
sehingga , \frac{1}{1+x^2} = \frac{1}{1-(-x^2)} = 1 + (-x^2) + x^4 + (-x^6) + ....
Notasi sigma : \displaystyle \sum_{i=0}^\infty a^i = a^0 + a^1 + a^2 + a^3 + a^4 + .....
\spadesuit \, Menentukan turunan dan memodifikasinya
\begin{align} f(x) & = 2x + \sin 2x \\ f^\prime (x) & = 2 + 2 \cos 2x \\ f^\prime (x) & = 2(1 + \cos 2x ) \\ & = 2(1 + 2\cos ^2 x \, - 1 ) \\ & = 4\cos ^2 x \\ & = 4. \frac{1}{\sec ^2 x} \\ & = 4. \frac{1}{1 + \tan ^2 x} \\ & = 4. \frac{1}{1 - (- \tan ^2 x) } \\ & = 4 ( 1 + (-\tan ^2 x) + (\tan ^4 x ) + (-\tan ^6 x ) + .... \\ & = 4 ( 1 -\tan ^2 x + \tan ^4 x -\tan ^6 x + .... \\ & = 4 ( (-1)^0(\tan x)^{2.0} + (-1)^1(\tan x)^{2.1} + (-1)^2(\tan x)^{2.2} + .... \\ & = 4 \displaystyle \sum_{i=0}^\infty (-1)^i ( \tan x )^{2i} \end{align}
Jadi, turunannya adalah f^\prime (x) = 4\displaystyle \sum_{i=0}^\infty (-1)^i ( \tan x )^{2i} . \heartsuit
Nomor 5
Banyaknya akar real f(t)=t^9-t adalah ... buah.
\clubsuit \, Bentuk pemfaktoran :
p^2-q^2=(p-q)(p+q)\, atau \, p^n-1=(p^{n/2}-1)(p^{n/2}+1)
dengan n genap
\clubsuit \, Untuk menentukan akar-akarnya, maka f(t)=0
\begin{align} f(t)&=0 \\ t^9-t&=0 \\ t(t^8-1)&=0 \\ t(t^4-1)(t^4+1)&=0 \\ t(t^2-1)(t^2+1)(t^4+1)&=0 \\ t(t-1)(t+1)(t^2+1)(t^4+1)&=0 \end{align}
\clubsuit \, Sehingga akar-akarnya:
t=0,t=1,t=-1 dan t^2=-1 (tidak real) serta t^4=-1 (tidak real).
Jadi, akar-akar realnya ada tiga yaitu 0, 1, dan -1. \, \heartsuit
Nomor Soal Lainnya : 1-5 6-10 11-15