Ingin tahu seperti apa standar soal asli Tes Kemampuan Akademik (TKA) Matematika Wajib SMA langsung dari Pusmendik Kemendikdasmen? Berbeda dengan ujian biasa, soal-soal TKA dirancang untuk menguji tiga level kognitif sekaligus—mulai dari Pengetahuan dan Pemahaman (Level 1), Aplikasi (Level 2), hingga Penalaran (Level 3) dalam konteks kehidupan sehari-hari.
Di bawah ini, kita akan membedah Contoh Soal TKA Matematika SMA Pusmendik Kemendikdasmen Lengkap dengan Matriks Kompetensi dan Pembahasannya. Setiap soal sudah dilengkapi dengan label elemen kurikulum serta langkah penyelesaian cepat ala Mathara. Yuk, kita mulai dari 5 soal pertama!
Daftar Isi (46 Soal Komprehensif):
- Soal 1: Peluang Kejadian Majemuk (Fasilitas Hotel)
- Soal 2: Peluang Kejadian Tunggal (Kualitas Gadget)
- Soal 3: Sistem Persamaan Linear (Harga Alat Tulis)
- Soal 4: Interpretasi Diagram Batang (Pengusaha)
- Soal 5: Sistem Pertidaksamaan Linear (Daerah Penyelesaian)
- Soal 6: Barisan dan Deret (Investasi Bunga Majemuk)
- Soal 7: Fungsi Invers (Representasi Akar)
- Soal 8: Fungsi Komposisi (Ekstraksi Fungsi Dasar)
- Soal 9: Bilangan Real (Sifat Eksponen Energi)
- Soal 10: Barisan Geometri (Pola Susunan Buah)
- Soal 11: Bilangan Real (Rasionalisasi Akar)
- Soal 12: Barisan dan Deret (Pertumbuhan Bakteri)
- Soal 13: Fungsi (Interval Waktu Pelumasan)
- Soal 14: Geometri (Volume Maksimal Kotak)
- Soal 15: Geometri (Kesebangunan Rak Buku)
- Soal 16: Barisan Aritmetika (Sambungan Pipa)
- Soal 17: Barisan dan Deret (Arus Kas Tabungan)
- Soal 18: Geometri (Luas Permukaan Souvenir)
- Soal 19: Trigonometri (Cosinus Sudut Tumpul)
- Soal 20: Penyajian Data (Peningkatan Diagram)
- Soal 21: Barisan Geometri (Beban Jembatan)
- Soal 22: Aljabar (SPLTV Alat Tulis)
- Soal 23: Geometri (Keliling Alas Piring)
- Soal 24: Data (Modus Frekuensi Kelas)
- Soal 25: Barisan Geometri (Batas Keamanan)
- Soal 26: Aljabar (Keuntungan Maksimum Mebel)
- Soal 27: Geometri (Jarak Titik ke Diagonal)
- Soal 28: Peluang (Pengambilan Tanpa Pengembalian)
- Soal 29: Geometri (Volume Kemasan Keju)
- Soal 30: Barisan dan Deret (Tonase Kumulatif)
- Soal 31: Penyajian Data (Segmentasi Pasar)
- Soal 32: Data (Menghitung Frekuensi Modus)
- Soal 33: Peluang (Pengembalian Parsial Doorprize)
- Soal 34: Geometri (Kedudukan Garis di Kubus)
- Soal 35: Bilangan (Operasi Pecahan Campuran)
- Soal 36: Data (Penurunan Keuangan Signifikan)
- Soal 37: Program Linear (Laba Produksi Kue)
- Soal 38: Geometri (Luas Kaca Jendela)
- Soal 39: Geometri (Sudut Trapesium Sama Kaki)
- Soal 40: Geometri (Kecukupan Data Keliling)
- Soal 41: Trigonometri (Tinggi Tangga)
- Soal 42: Data (Rata-rata Nilai Susulan)
- Soal 43: Fungsi (Sifat Visual Kurva Kuadrat)
- Soal 44: Fungsi Invers (Tagihan Listrik)
- Soal 45: Transformasi Geometri (Dilatasi Layar)
- Soal 46: Peluang (Pencacahan Kode Unik)
1. Peluang Kejadian Majemuk: Fasilitas Kamar Hotel
Soal:
Sebuah hotel memiliki 30 kamar yang tersedia di lantai 5. Manajer operasional mencatat fasilitas kamar tersebut sebagai berikut:
- 18 kamar memiliki pemandangan ke arah laut.
- 10 kamar memiliki fasilitas tempat tidur Twin Bed.
- 6 kamar di antaranya adalah kamar dengan pemandangan laut yang juga memiliki tempat tidur Twin Bed.
- Sisanya adalah kamar standar yang tidak memiliki pemandangan laut maupun fasilitas Twin Bed.
Jika saat ini semua kamar di lantai tersebut kosong dan resepsionis memilih satu kamar secara acak untuk tamu yang baru datang, berapakah peluang tamu tersebut mendapatkan kamar dengan pemandangan laut atau tempat tidur Twin Bed?
- $\frac{1}{5}$
- $\frac{8}{15}$
- $\frac{11}{15}$
- $\frac{12}{15}$
- $\frac{14}{15}$
Kunci Jawaban: C ($\mathbf{\frac{11}{15}}$)
Analisis Mendalam:
Perhatikan kata hubung "atau". Karena ada kamar yang memiliki kedua fasilitas sekaligus (irisan), maka kejadian ini termasuk Kejadian Tidak Saling Lepas:
• Total kamar: $n(S) = \color{red}{30}$
• Kamar pemandangan laut: $n(L) = \color{red}{18}$
• Kamar Twin Bed: $n(T) = \color{red}{10}$
• Kamar berlaut sekaligus Twin Bed (Irisan): $n(L \cap T) = \color{red}{6}$
Substitusikan ke dalam rumus peluang gabungan:
$P(L \cup T) = P(L) + P(T) - P(L \cap T)$
$P(L \cup T) = \frac{\color{red}{18}}{30} + \frac{\color{red}{10}}{30} - \frac{\color{red}{6}}{30} = \frac{22}{30}$
Sederhanakan dengan membagi pembilang dan penyebut dengan $2$:
$= \mathbf{\frac{11}{15}}$.
2. Peluang Kejadian Tunggal: Uji Kualitas Gadget Ramah Lingkungan
Soal:
Dalam sebuah konferensi teknologi, dipaparkan sejumlah data bahwa dalam satu kelompok data yaitu setiap 10 gadget ramah lingkungan yang diproduksi oleh perusahaan X, rata-rata jenisnya adalah sebagai berikut:
- 4 unit ponsel pintar (smartphone);
- 3 unit jam tangan pintar (smartwatch);
- 2 unit komputer tablet; dan
- sisanya adalah unit pelacak lokasi (smart tag).
Seorang petugas quality control memilih 1 unit gadget secara acak dari kelompok data tersebut untuk diuji efisiensi dayanya.
Mana saja pernyataan-pernyataan berikut yang benar terkait nilai peluang terpilihnya jenis gadget tersebut? (Pilihlah semua pernyataan yang benar! Jawaban benar lebih dari satu)
- ☐ Pernyataan 1: Peluang terpilihnya ponsel pintar adalah $40\%$.
- ☐ Pernyataan 2: Peluang terpilihnya gadget bukan komputer tablet adalah $0,2$.
- ☐ Pernyataan 3: Peluang terpilihnya unit pelacak lokasi adalah $\frac{1}{5}$.
- ☐ Pernyataan 4: Peluang terpilihnya gadget bukan jam tangan pintar adalah $70\%$.
Kunci Jawaban: Pernyataan 1 dan Pernyataan 4
Analisis Mendalam:
Total sampel gadget adalah $n(S) = \color{red}{10}$ unit. Banyaknya unit pelacak lokasi (smart tag) adalah $10 - (4 + 3 + 2) = \color{red}{1}$ unit.
Mari kita uji kebenaran setiap pernyataan satu per satu:
• Pernyataan 1 (BENAR ✅): Peluang ponsel pintar $= \frac{\color{red}{4}}{10} \times 100\% = \mathbf{40\%}$.
• Pernyataan 2 (SALAH ❌): Banyak gadget bukan komputer tablet adalah $10 - 2 = 8$ unit, sehingga peluangnya $= \frac{8}{10} = \mathbf{0,8}$ (sedangkan $0,2$ adalah peluang terpilihnya tablet).
• Pernyataan 3 (SALAH ❌): Peluang unit pelacak lokasi (smart tag) $= \mathbf{\frac{1}{10}}$ (bukan $\frac{1}{5}$).
• Pernyataan 4 (BENAR ✅): Banyak gadget bukan jam tangan pintar adalah $10 - 3 = \color{red}{7}$ unit, sehingga peluangnya $= \frac{\color{red}{7}}{10} \times 100\% = \mathbf{70\%}$.
3. Sistem Persamaan Linear: Menghitung Harga Buku dan Penggaris
Soal:
Harga 3 buah buku dan 2 buah penggaris $\text{Rp18.000,00}$. Jika harga sebuah buku $\text{Rp1.000,00}$ lebih mahal dari sebuah penggaris, harga 2 buah buku dan 5 buah penggaris adalah ....
- $\text{Rp19.000,00}$
- $\text{Rp23.000,00}$
- $\text{Rp25.000,00}$
- $\text{Rp27.000,00}$
- $\text{Rp30.000,00}$
Kunci Jawaban: B ($\mathbf{\text{Rp23.000,00}}$)
Langkah 1: Buat Model Matematika (SPLDV)
Misalkan harga 1 buku $= b$ dan harga 1 penggaris $= p$.
• Persamaan (1): $3b + 2p = 18.000$
• Persamaan (2): $b = p + 1.000$
Langkah 2: Substitusikan Persamaan (2) ke Persamaan (1)
$3(\color{red}{p + 1.000}) + 2p = 18.000$
$3p + 3.000 + 2p = 18.000$
$5p = 15.000 \implies \mathbf{p = 3.000}$
Maka harga 1 buku adalah: $b = \color{red}{3.000} + 1.000 = \mathbf{4.000}$.
Langkah 3: Hitung Harga 2 Buku dan 5 Penggaris
$2b + 5p = 2(\color{red}{4.000}) + 5(\color{red}{3.000}) = 8.000 + 15.000 = \mathbf{\text{Rp23.000,00}}$.
4. Analisis Data Diagram Batang: Pengusaha di Provinsi Jingga
Soal:
Pengusaha di Provinsi Jingga
Pemerintah Provinsi Jingga mendata banyaknya pengusaha yang ada di Provinsi Jingga. Terdapat 7 kota di Provinsi Jingga. Berikut disajikan data banyak pengusaha pada masing-masing kota di Provinsi Jingga pada tahun 2026:
DATA BANYAK PENGUSAHA DI PROVINSI JINGGA
Informasi mengenai banyaknya pengusaha di Kota E hilang, namun Pemerintah Provinsi Jingga sudah mengetahui jumlah total pengusaha di Provinsi Jingga sebanyak $25.000$ orang.
Berdasarkan informasi tersebut, banyak pengusaha di Kota E adalah ....
- $500\text{ orang}$
- $1.500\text{ orang}$
- $2.000\text{ orang}$
- $2.500\text{ orang}$
- $3.000\text{ orang}$
Kunci Jawaban: B ($\mathbf{1.500\text{ orang}}$)
Langkah 1: Baca Nilai Setiap Batang (Perhatikan Satuan "Ratus")
Pada sumbu vertikal tertulis satuan Banyak Orang (Ratus), artinya setiap angka pada grafik harus dikalikan $100$:
• Kota A $= 65 \times 100 = \color{red}{6.500}\text{ orang}$
• Kota B $= 40 \times 100 = \color{red}{4.000}\text{ orang}$
• Kota C $= 25 \times 100 = \color{red}{2.500}\text{ orang}$
• Kota D $= 20 \times 100 = \color{red}{2.000}\text{ orang}$
• Kota F $= 35 \times 100 = \color{red}{3.500}\text{ orang}$
• Kota G $= 50 \times 100 = \color{red}{5.000}\text{ orang}$
Langkah 2: Hitung Selisih dari Total Pengusaha
Jumlah pengusaha di 6 kota yang diketahui:
$= 6.500 + 4.000 + 2.500 + 2.000 + 3.500 + 5.000 = \color{red}{23.500}\text{ orang}$.
Maka banyak pengusaha di Kota E adalah:
$\text{Kota E} = 25.000 - \color{red}{23.500} = \mathbf{1.500\text{ orang}}$.
5. Sistem Pertidaksamaan Linear: Menentukan Daerah Penyelesaian
Soal:
Perhatikan gambar berikut.
Daerah yang memenuhi sistem pertidaksamaan linear $x + y \le 4;\ x + 3y \ge 6;\ x \ge 0;\ y \ge 0$ adalah ....
- I
- II
- III
- IV
- V
Kunci Jawaban: B (Daerah II)
Analisis Mendalam:
1) Syarat $x \ge 0$ dan $y \ge 0$: Daerah penyelesaian wajib berada di Kuadran I (kanan sumbu-$Y$ dan atas sumbu-$X$), sehingga Daerah V otomatis gugur.
2) Garis $x + y \le 4$: Garis ini memotong sumbu koordinat di $(0,4)$ dan $(4,0)$. Karena tandanya $\le$ (kurang dari sama dengan), daerahnya berada di bawah/kiri garis tersebut (meliputi Daerah I dan II).
3) Garis $x + 3y \ge 6$: Garis ini memotong sumbu koordinat di $(0,2)$ dan $(6,0)$. Karena tandanya $\ge$ (lebih dari sama dengan), daerahnya berada di atas/kanan garis tersebut (meliputi Daerah II dan III).
Irisan yang memenuhi ketiga syarat tersebut secara bersamaan adalah $\mathbf{\text{Daerah II}}$.
6. Barisan dan Deret: Menghitung Hasil Investasi Bunga Majemuk
Soal:
Rina mulai berinvestasi melalui aplikasi Bobin. Terdapat beberapa pilihan produk investasi yang ditawarkan di aplikasi Bobin. Rina memilih produk investasi tipe B2026 karena pada setiap akhir tahun, bunga yang diperoleh langsung ditambahkan ke tabungan. Berikut disajikan brosur mengenai produk investasi tipe B2026:
Rina membeli produk investasi B2026 sebesar Rp7.000.000,00 dan berencana menyimpannya sampai jatuh tempo. Berapakah uang yang diperoleh Rina setelah jatuh tempo?
- Rp8.470.000,00
- Rp9.100.000,00
- Rp9.240.000,00
- Rp9.261.000,00
- Rp9.317.000,00
Kunci Jawaban: E (Rp9.317.000,00)
Analisis Mendalam:
Kata kunci "bunga yang diperoleh langsung ditambahkan ke tabungan" menandakan bahwa ini adalah permasalahan Bunga Majemuk.
• Modal awal ($M$) = Rp7.000.000
• Suku bunga ($i$) = 10% = 0,1
• Jangka waktu ($n$) = 3 tahun
Gunakan rumus Bunga Majemuk: $M_n = M(1 + i)^n$
$M_3 = 7.000.000(1 + 0,1)^3$
$M_3 = 7.000.000(1,1)^3$
$M_3 = 7.000.000(1,331) = \mathbf{\text{Rp}9.317.000,00}$.
7. Fungsi Invers: Mencari Nilai dari Representasi Invers
Soal:
Diketahui fungsi $f(x) = \sqrt{2x + 3}$, dengan $x \ge -\frac{3}{2}$. Jika $f^{-1}(x)$ adalah invers dari fungsi $f(x)$, nilai dari $f^{-1}(3) = \dots$
- 6
- 3
- $\frac{3}{2}$
- $-\frac{1}{2}$
- $-1$
Kunci Jawaban: B (3)
Analisis Mendalam:
Kita tidak perlu membalikkan fungsinya untuk mencari rumus $f^{-1}(x)$ secara utuh! Gunakan sifat dasar invers fungsi: jika $f^{-1}(y) = x$, maka $f(x) = y$.
Karena kita mencari $f^{-1}(3) = a$, itu sama saja dengan mencari nilai $a$ sehingga $f(a) = 3$.
$\sqrt{2a + 3} = 3$
Kuadratkan kedua ruas untuk menghilangkan akar:
$2a + 3 = 9$
$2a = 9 - 3$
$2a = 6 \implies \mathbf{a = 3}$.
8. Fungsi Komposisi: Ekstraksi Nilai Fungsi Dasar
Soal:
Fungsi $f: R \rightarrow R$ dan $g: R \rightarrow R$. Jika $g(x) = x - 1$ dan $(f \circ g)(x) = x^3 - 4x$, nilai dari $f(2) = \dots$
- 9
- 13
- 15
- 17
- 25
Kunci Jawaban: C (15)
Analisis Mendalam:
Ingat definisi komposisi: $(f \circ g)(x) = f(g(x))$.
Diketahui $f(g(x)) = x^3 - 4x$ dan $g(x) = x - 1$.
Kita diminta mencari nilai $f(2)$, yang berarti isi di dalam kurung fungsi $f$ harus bernilai 2. Jadi, kita buat $g(x) = 2$.
$x - 1 = 2 \implies x = \color{red}{3}$.
Substitusikan nilai $x = 3$ ke dalam persamaan hasil komposisinya:
$f(2) = (\color{red}{3})^3 - 4(\color{red}{3})$
$f(2) = 27 - 12 = \mathbf{15}$.
9. Bilangan Real: Sifat Eksponen dalam Perhitungan Energi
Soal:
Seorang teknisi di bidang energi menghitung konsumsi energi sebuah alat listrik. Diketahui tegangan listrik sebesar $2^4 \times 5^2$ volt, arus listrik sebesar $2^{-1} \times 5^{-1}$ ampere, dan waktu pemakaian selama $2^3 \times 5$ detik. Energi listrik dirumuskan dengan $E = V \times I \times t$.
dengan keterangan:
$E$ = energi listrik (Joule/J)
$V$ = tegangan listrik (Volt/V)
$I$ = kuat arus listrik (Ampere/A)
$t$ = waktu penggunaan listrik (detik)
Namun, karena adanya rugi sistem sebesar, energi bersih yang dihasilkan menjadi $\text{E bersih} = E \times \frac{1}{2^2 \cdot 5}$. Maka energi bersih sama dengan...
- $2^8 \times 5^5$ J
- $2^4 \times 5^3$ J
- 80 J
- 32 J
- 5 J
Kunci Jawaban: C (80 J)
Langkah 1: Hitung Energi Total (E) dengan Sifat Eksponen
Gunakan sifat perkalian eksponen $a^m \times a^n = a^{m+n}$ untuk basis yang sama (basis 2 dan basis 5).
$E = V \times I \times t$
$E = (2^4 \cdot 5^2) \times (2^{-1} \cdot 5^{-1}) \times (2^3 \cdot 5^1)$
Kelompokkan basis yang sama:
$E = 2^{4 - 1 + 3} \times 5^{2 - 1 + 1} = 2^6 \times 5^2$ Joule.
Langkah 2: Hitung Energi Bersih
Kalikan $E$ total dengan faktor rugi sistem menggunakan sifat pembagian eksponen $\frac{a^m}{a^n} = a^{m-n}$:
$\text{E bersih} = (2^6 \times 5^2) \times \frac{1}{2^2 \cdot 5^1}$
$\text{E bersih} = \frac{2^6}{2^2} \times \frac{5^2}{5^1} = 2^{6-2} \times 5^{2-1} = 2^4 \times 5^1$
$\text{E bersih} = 16 \times 5 = \mathbf{80 \text{ J}}$.
10. Barisan dan Deret: Analisis Pola Susunan Geometri
Soal:
Sebuah piring besar akan ditata potongan buah dengan susunan melingkar seperti pada gambar berikut.
Tatanan potongan buah tersebut belum selesai dan akan dilanjutkan. Tentukan manakah banyak potongan buah yang mungkin pada susunan berikutnya?
Pilihlah semua jawaban yang benar! Jawaban benar lebih dari satu.
- ☐ 20 potongan buah
- ☐ 24 potongan buah
- ☐ 32 potongan buah
- ☐ 64 potongan buah
Kunci Jawaban: 32 dan 64 potongan buah
Analisis Mendalam:
Berdasarkan deskripsi visual, kita dapat menyusun barisan bilangan yang merepresentasikan banyak potongan buah pada setiap susunan:
• $U_1$ (Susunan 1 - Melon) = $\color{red}{4}$ potong
• $U_2$ (Susunan 2 - Semangka) = $\color{red}{8}$ potong
• $U_3$ (Susunan 3 - Nanas) = $\color{red}{16}$ potong
Barisan angka $4, 8, 16, \dots$ merupakan Barisan Geometri dengan rasio pengali $r = 2$.
"Susunan berikutnya" berarti kita harus mencari nilai $U_4, U_5$, dan seterusnya:
• $U_4$ (Susunan 4) = $16 \times 2 = \mathbf{32}$ potongan buah.
• $U_5$ (Susunan 5) = $32 \times 2 = \mathbf{64}$ potongan buah.
Maka dari pilihan yang tersedia, susunan berikutnya yang mungkin adalah 32 dan 64 potongan buah.
11. Bilangan Real: Merasionalkan Pecahan Bentuk Akar
Soal:
Bentuk rasional dari $\frac{2 + \sqrt{2}}{\sqrt{6} - \sqrt{2}}$ adalah ....
- $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} - \sqrt{3} + 1}{2}$
- $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} + \sqrt{3} + 1}{2}$
- $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} - 2\sqrt{3} + 2}{2}$
- $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} - \sqrt{3} + 2}{4}$
- $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} + \sqrt{3} + 2}{4}$
Kunci Jawaban: B
Langkah Penyelesaian:
Kalikan pembilang dan penyebut dengan sekawan dari penyebutnya, yaitu $(\sqrt{6} + \sqrt{2})$:
$= \frac{2 + \sqrt{2}}{\sqrt{6} - \sqrt{2}} \times \color{red}{\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{\sqrt{6} + \sqrt{2}}}$
Kalikan bagian pembilang:
$(2 + \sqrt{2})(\sqrt{6} + \sqrt{2}) = 2\sqrt{6} + 2\sqrt{2} + \sqrt{12} + \sqrt{4}$
$= 2\sqrt{6} + 2\sqrt{2} + 2\sqrt{3} + 2$
Kalikan bagian penyebut:
$(\sqrt{6} - \sqrt{2})(\sqrt{6} + \sqrt{2}) = (\sqrt{6})^2 - (\sqrt{2})^2 = 6 - 2 = \color{red}{4}$
Gabungkan dan sederhanakan:
$= \frac{2\sqrt{6} + 2\sqrt{2} + 2\sqrt{3} + 2}{4}$
Bagi seluruh suku dengan 2:
$= \mathbf{\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} + \sqrt{3} + 1}{2}}$.
12. Barisan dan Deret: Pertumbuhan dan Kematian Bakteri
Soal:
Seorang peneliti melakukan pengamatan terhadap bakteri tertentu. Setiap $\frac{1}{2}$ hari bakteri membelah diri menjadi dua. Pada awal pengamatan terdapat 2 bakteri. Jika setiap 2 hari $\frac{1}{4}$ dari jumlah bakteri mati, banyaknya bakteri setelah tiga hari adalah....
- 48 bakteri
- 64 bakteri
- 96 bakteri
- 128 bakteri
- 192 bakteri
Kunci Jawaban: C (96 bakteri)
Langkah Penyelesaian:
Bakteri membelah diri setiap 0,5 hari (artinya rasio $r=2$). Mari kita hitung secara bertahap:
• Awal (Hari 0): $2$ bakteri
• Hari 0,5: $2 \times 2 = 4$ bakteri
• Hari 1,0: $4 \times 2 = 8$ bakteri
• Hari 1,5: $8 \times 2 = 16$ bakteri
• Hari 2,0: $16 \times 2 = \color{red}{32}$ bakteri.
Fase Kematian:
Pada hari ke-2, $\frac{1}{4}$ bakteri mati.
Bakteri mati $= \frac{1}{4} \times 32 = 8$ bakteri.
Sisa bakteri $= 32 - 8 = \color{red}{24}$ bakteri.
Lanjutkan pembelahan untuk hari berikutnya:
• Hari 2,5: $24 \times 2 = 48$ bakteri
• Hari 3,0: $48 \times 2 = \mathbf{96}$ bakteri.
13. Fungsi: Evaluasi Interval Waktu pada Mesin
Soal:
Proses pelumasan pada mesin merupakan hal penting yang harus dilakukan untuk menjaga performa kerja mesin. Kekentalan pelumas akan menurun seiring bertambahnya waktu operasi mesin. Hubungan antara waktu operasi (jam) dan tingkat kekentalan pelumas dapat dinyatakan oleh fungsi (fungsi diasumsikan mengikuti pola berbanding terbalik).
Adapun untuk keperluan pemeliharaan mesin, nilai kekentalan tersebut dapat dikategorikan menjadi tiga interval berikut:
| Interval Nilai | Indikator Kekentalan | Interpretasi |
|---|---|---|
| $V(x) > 12$ | Tinggi | Pelumas masih sangat kental, kondisi sangat baik |
| $V(x) \le 12$ dan $\ge 6$ | Sedang | Pelumas masih layak digunakan |
| $V(x) < 6$ | Rendah | Pelumas mulai encer, perlu dipertimbangkan untuk diganti |
Setelah mesin beroperasi berapa lamakah kekentalan pelumas pada mesin tersebut masuk pada indikator sedang?
Pilihlah semua jawaban yang benar! Jawaban benar lebih dari satu.
- ☐ 1 jam
- ☐ 2 jam
- ☐ 3 jam
- ☐ 4 jam
Kunci Jawaban: 2 jam, 3 jam, dan 4 jam
Analisis Mendalam:
Berdasarkan tabel interval, indikator "Sedang" berada pada rentang nilai $6 \le V(x) \le 12$. Dengan menggunakan pemodelan matematika berbanding terbalik dari kecepatan fungsi (misalnya $V(x) = \frac{24}{x}$), kita dapat menguji:
• Jika $x = 1 \implies V(1) = 24$ (Indikator Tinggi)
• Jika $x = \color{red}{2} \implies V(2) = 12$ (Indikator Sedang ✅)
• Jika $x = \color{red}{3} \implies V(3) = 8$ (Indikator Sedang ✅)
• Jika $x = \color{red}{4} \implies V(4) = 6$ (Indikator Sedang ✅)
Oleh karena itu, waktu operasi mesin yang masuk pada kategori sedang adalah pada jam ke-2, jam ke-3, dan jam ke-4.
14. Geometri: Menghitung Volume Maksimal Kotak Tanpa Tutup
Soal:
Dari selembar karton berbentuk persegi yang berukuran sisi 30 cm akan dibuat kotak tanpa tutup, dengan cara menggunting empat persegi di setiap pojok karton. Volume kotak terbesar yang dapat dibuat adalah ....
- $2.000\text{ cm}^3$
- $3.000\text{ cm}^3$
- $4.000\text{ cm}^3$
- $5.000\text{ cm}^3$
- $6.000\text{ cm}^3$
Kunci Jawaban: A (2.000 cm³)
Langkah Penyelesaian (Aplikasi Turunan):
Misalkan ukuran persegi yang dipotong pada setiap pojok adalah $x$. Maka:
• Tinggi kotak = $x$
• Panjang alas kotak = $30 - 2x$
• Lebar alas kotak = $30 - 2x$
Rumus Volume ($V$):
$V(x) = p \times l \times t$
$V(x) = (30 - 2x)^2 \cdot x$
$V(x) = (900 - 120x + 4x^2)x = 4x^3 - 120x^2 + 900x$
Agar volume maksimal, turunan pertama $V'(x)$ harus sama dengan 0:
$V'(x) = 12x^2 - 240x + 900 = 0$
Bagi seluruh persamaan dengan 12:
$x^2 - 20x + 75 = 0$
$(x - 5)(x - 15) = 0$
Karena panjang potongan $30 - 2x$ tidak boleh bernilai negatif, maka ukuran pemotongan $x = 15$ tidak mungkin digunakan. Nilai yang memenuhi adalah $\color{red}{x = 5}$.
Substitusikan nilai $x = 5$ ke dalam rumus Volume:
$V = (30 - 2(5))^2 \cdot 5 = (20)^2 \cdot 5 = 400 \cdot 5 = \mathbf{2.000\text{ cm}^3}$.
15. Geometri: Konsep Kesebangunan pada Desain Rak Buku
Soal:
Perhatikan desain rak buku berikut!
Sebuah rak buku berbentuk segitiga siku-siku besar $\Delta AHI$ dibagi menjadi beberapa ambalan horizontal sejajar, yaitu segmen $BC$, $DE$, dan $FG$ yang semuanya sejajar dengan garis alas $HI$.
Manakah perbandingan yang sama dengan $\frac{AB}{AC}$?
- $\frac{AC}{AB}$
- $\frac{BC}{DE}$
- $\frac{BD}{CE}$
- $\frac{AD}{AE}$
- $\frac{AH}{HI}$
Kunci Jawaban: D ($\frac{AD}{AE}$)
Analisis Mendalam:
Berdasarkan gambar, rak buku membentuk segitiga-segitiga yang saling sebangun karena garis $BC$, $DE$, dan $HI$ saling sejajar. Sesuai Teorema Thales (Kesebangunan Segitiga):
$\Delta ABC \sim \Delta ADE$
Maka perbandingan sisi miring dengan sisi tegaknya akan selalu sebanding/sama besarnya pada segitiga yang bersesuaian:
$\frac{\text{Sisi Miring Segitiga Kecil}}{\text{Sisi Tegak Segitiga Kecil}} = \frac{\text{Sisi Miring Segitiga Sedang}}{\text{Sisi Tegak Segitiga Sedang}}$
$\mathbf{\frac{AB}{AC} = \frac{AD}{AE}}$
16. Barisan dan Deret: Pola Aritmetika Sambungan Pipa
Soal:
Seorang teknisi sedang menyambung beberapa pipa untuk membuat saluran air lurus. Setiap pipa yang disambungkan tidak menambah panjang penuh, karena sebagian ujung pipa masuk ke dalam sambungan pipa sebelumnya sehingga panjang saluran pipa mengalami penambahan tetap.
Berikut data ukuran sambungan pipa:
• Panjang 1 pipa = 400 cm
• Panjang 2 pipa tersambung = 795 cm
• Panjang 3 pipa tersambung = 1190 cm
Berapa panjang pipa saluran air jika terdapat 8 pipa yang tersambung?
- 3.200 cm
- 3.170 cm
- 3.165 cm
- 3.100 cm
- 2.770 cm
Kunci Jawaban: C (3.165 cm)
Langkah Penyelesaian:
Pola ukuran pipa membentuk Deret Aritmetika karena penambahannya konstan.
• Suku pertama ($U_1$ atau $a$) = $400$
• Suku kedua ($U_2$) = $795$
• Beda ($b$) = $795 - 400 = \color{red}{395}$ cm.
Kita diminta mencari panjang 8 pipa tersambung ($U_8$). Gunakan rumus $U_n = a + (n - 1)b$:
$U_8 = 400 + (8 - 1)395$
$U_8 = 400 + 7(395)$
$U_8 = 400 + 2765 = \mathbf{3.165\text{ cm}}$.
17. Barisan dan Deret: Analisis Arus Kas Target Tabungan Kafe
Soal:
Pak Budi ingin membuka cabang baru kafe dalam waktu 12 bulan. Modal awal yang ia miliki saat ini adalah Rp50.000.000,00. Total dana yang dibutuhkan untuk pembukaan cabang baru adalah Rp200.000.000,00.
Target Tabungan Kafe: Rp200.000.000
Untuk mencapai target tersebut, Pak Budi akan menyisihkan laba usahanya mulai bulan depan yaitu bulan Januari. Tabungan awal Pak Budi adalah Rp5.000.000,00. Karena bisnisnya sedang berkembang, ia berkomitmen untuk meningkatkan besar tabungannya secara tetap yaitu selalu bertambah sebesar Rp1.500.000,00 setiap bulannya. Berikut disajikan informasi mengenai hambatan yang dialami oleh Pak Budi:
- Pada bulan ke-5 dan ke-9, Pak Budi harus mengeluarkan Rp5.000.000,00 dari tabungannya untuk biaya tak terduga.
- Mulai bulan ke-7, kenaikan tabungan per bulan berkurang sebesar 20% dari kenaikan awal karena persaingan usaha.
- Pak Budi hanya dapat membuka cabang baru jika total tabungan (termasuk modal awal) mencapai minimal Rp200.000.000,00 tanpa memperhitungkan uang yang sudah terpakai.
Kondisi seperti apakah yang dapat membuat Pak Budi membuka cabang baru kafe dalam waktu 12 bulan?
Tentukan benar atau salah pada setiap pernyataan berikut!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. Dengan kendala yang ada, Pak Budi tetap dapat membuka cabang baru. | ||
| B. Pak Budi dapat membuka cabang baru dan membayar semua pengeluaran tak terduga jika tidak ada persaingan usaha. | ||
| C. Dengan meningkatkan jumlah tabungan secara tetap yaitu menjadi selalu bertambah sebesar Rp1.700.000,00 per bulan maka Pak Budi dapat membuka cabang baru dan membayar semua pengeluaran tak terduganya. |
Kunci Jawaban: Salah - Salah - Benar
Analisis Mendalam:
Kekurangan dana = $200.000.000 - 50.000.000 = \color{red}{150.000.000}$.
Simulasi Tabungan Total 12 Bulan (Deret Aritmetika $S_{12}$):
• Jika normal (tanpa persaingan): $S_{12} = \frac{12}{2}(2(5.000.000) + 11(1.500.000)) = 6(10.000.000 + 16.500.000) = 159.000.000$.
Tetapi, ada pengeluaran Rp5.000.000 di bulan ke-5 dan ke-9 (total keluar 10 juta). Maka dana bersih = 149.000.000 (Gagal target 150 jt meskipun tanpa persaingan). Ini membatalkan Pernyataan B.
• Dengan kendala persaingan (kenaikan susut 20%), otomatis total dana lebih kecil lagi dari 149 juta. Ini membatalkan Pernyataan A.
• Uji Pernyataan C: Jika kenaikan konstan menjadi $b = 1.700.000$.
$S_{12} = \frac{12}{2}(2(5.000.000) + 11(1.700.000)) = 6(10.000.000 + 18.700.000) = 6(28.700.000) = 172.200.000$.
Dana bersih dikurangi pengeluaran = $172.200.000 - 10.000.000 = \mathbf{162.200.000}$.
Nilai ini lebih besar dari target defisit 150 juta! (Pernyataan C Benar).
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. Dengan kendala yang ada, Pak Budi tetap dapat membuka cabang baru. | $\checkmark$ | |
| B. Pak Budi dapat membuka cabang baru dan membayar pengeluaran tak terduga jika tidak ada persaingan usaha. | $\checkmark$ | |
| C. Dengan meningkatkan jumlah tabungan selalu bertambah sebesar Rp1.700.000,00 per bulan maka Pak Budi dapat membuka cabang baru. | $\checkmark$ |
18. Geometri: Analisis Luas Permukaan Kotak Kemasan Souvenir
Soal:
Seorang desainer percetakan digital diminta membuat kemasan souvenir yang akan dicetak menggunakan kertas laminasi. Bentuk kemasan merupakan gabungan dari balok (tinggi 12 cm dan alas persegi berukuran 8 cm x 8 cm) serta atap berbentuk limas segi empat (dengan tinggi limas 3 cm).
Kemasan souvenir tersebut harus didesain pola bentuk (jaring-jaring) yang belum dirakit terlebih dahulu. Desainer bisa memodifikasi pola kemasan souvenir agar bisa dicetak tidak lebih dari 1 kertas untuk pola yang sama. Tersedia pilihan kertas laminasi sebagai berikut:
- A3: 29,7 x 42 cm (Harga Rp6.000,00/lembar)
- A3+: 32,9 x 48,3 cm (Harga Rp8.000,00/lembar)
- Plano: 61 x 86 cm (Harga Rp15.000,00/lembar)
Dengan anggaran maksimal Rp1.200.000,00 berapakah paling banyak kotak souvenir yang bisa dibuat?
- 150 kotak kemasan.
- 160 kotak kemasan.
- 200 kotak kemasan.
- 300 kotak kemasan.
- 400 kotak kemasan.
Kunci Jawaban: C (200 kotak kemasan)
Langkah Penyelesaian:
Pertama, kita hitung luas permukaan total dari jaring-jaring 1 kotak kemasan:
1) Alas Kotak (Persegi): $8 \times 8 = 64\text{ cm}^2$
2) Dinding Kotak (4 Persegi Panjang): $4 \times (8 \times 12) = 384\text{ cm}^2$
3) Atap Kotak (4 Segitiga Sama Kaki):
Tinggi sisi miring segitiga (Teorema Pythagoras dari tinggi limas 3 cm dan setengah alas 4 cm): $\sqrt{3^2 + 4^2} = 5\text{ cm}$.
Luas 4 segitiga = $4 \times (\frac{1}{2} \times 8 \times 5) = 80\text{ cm}^2$.
Total Luas 1 Kotak = $64 + 384 + 80 = 528\text{ cm}^2$.
Kertas yang paling efisien dan pas untuk menampung jaring-jaring ukuran ini adalah Kertas A3 (dengan luas total $\approx 1.247\text{ cm}^2$) dengan harga Rp6.000 per lembar.
Maksimal kotak yang dibuat = $\frac{\text{Anggaran}}{\text{Harga per Kertas}} = \frac{1.200.000}{6.000} = \mathbf{200}$ kotak kemasan.
19. Trigonometri: Menentukan Cosinus pada Kuadran II
Soal:
Diketahui $\sin A = \frac{1}{a}$, $A$ adalah sudut tumpul. Nilai $\cos A = \dots$
- $\frac{a}{\sqrt{a^2 + 1}}$
- $\frac{1}{\sqrt{a^2 + 1}}$
- $\frac{\sqrt{a^2 - 1}}{a}$
- $-\frac{\sqrt{a^2 - 1}}{a}$
- $-\frac{\sqrt{a^2 + 1}}{a}$
Kunci Jawaban: D
Analisis Mendalam:
1. Dari $\sin A = \frac{\text{Depan}}{\text{Miring}} = \frac{1}{a}$, diperoleh sisi $\text{Depan} = 1$ dan sisi $\text{Miring} = a$.
2. Dengan menggunakan Teorema Pythagoras, panjang sisi Samping adalah $\sqrt{a^2 - 1^2} = \color{red}{\sqrt{a^2 - 1}}$.
3. Karena $A$ disebutkan sebagai sudut tumpul (berada di Kuadran II), maka nilai fungsi Cosinus pasti bertanda negatif.
$\cos A = -\frac{\text{Samping}}{\text{Miring}} = \mathbf{-\frac{\sqrt{a^2 - 1}}{a}}$.
20. Penyajian Data: Menganalisis Peningkatan Tertinggi pada Diagram
Soal:
Diagram batang berikut menunjukkan produksi pakaian yang dikelola Bu Rahmi selama tahun 2020 dari bulan Januari sampai bulan Desember.
Frekuensi Produksi Pakaian Tahun 2020
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nov
Des
Peningkatan tertinggi jumlah produksi pakaian Bu Rahmi terjadi pada bulan ....
- April
- Juni
- Juli
- September
- November
Kunci Jawaban: E (November)
Analisis Mendalam:
Kita perlu menghitung selisih peningkatan (nilai bulan ini - nilai bulan sebelumnya) dari opsi yang tersedia:
• April = $151 - 112 = +39$
• Juni = $81 - 18 = +63$
• Juli = $133 - 81 = +52$
• September = $166 - 150 = +16$
• November = $153 - 87 = \mathbf{+66}$
Lompatan produksi paling tajam (peningkatan tertinggi) terjadi dari bulan Oktober ke bulan November.
21 & 25. Barisan dan Deret: Pola Pembebanan Struktur Jembatan
Soal 21:
Dalam proyek pembangunan jembatan layang, tim insinyur struktur melakukan uji beban bertahap pada rangkaian balok penyangga (girder). Uji beban ini dilakukan dengan menempatkan beban statis di sepanjang titik tumpuan secara berurutan untuk melihat respons lendutan material.
Pada tiga titik tumpuan pertama, beban yang diaplikasikan secara berturut-turut adalah 500 kg, 1.000 kg, 2.000 kg. Tim ahli mencatat bahwa peningkatan beban di setiap titik tumpuan berikutnya direncanakan mengikuti pola tertentu.
Berdasarkan pola berat beban yang diaplikasikan tersebut, beban pada titik tumpuan ke-4, 5, dan 6 berturut-turut adalah ....
- 3.000, 4.000, 5.000
- 3.000, 6.000, 12.000
- 4.000, 6.000, 8.000
- 4.000, 6.000, 12.000
- 4.000, 8.000, 16.000
Soal 25 (Lanjutan Konteks):
Standar Keamanan Bangunan menetapkan bahwa beton pracetak tersebut akan mengalami retak struktur jika diberi beban tunggal yang melampaui 128 ton pada satu titik. Pada titik tumpuan ke-berapakah beban yang diberikan untuk pertama kalinya mencapai batas keamanan struktur tersebut?
- Titik ke-7
- Titik ke-8
- Titik ke-9
- Titik ke-10
- Titik ke-11
Kunci Jawaban Soal 21: E (4.000, 8.000, 16.000)
Kunci Jawaban Soal 25: Titik ke-9
Analisis Mendalam:
Pola barisan berat beban adalah $500, 1000, 2000$.
Karena pengalinya konstan ($500 \times 2 = 1000$, $1000 \times 2 = 2000$), ini merupakan Barisan Geometri dengan suku pertama $a = 500$ dan rasio $r = 2$.
Untuk Soal 21:
Suku-suku berikutnya dihitung dengan mengalikan angka sebelumnya dengan 2:
• Suku ke-4 = $2000 \times 2 = \mathbf{4.000}$ kg
• Suku ke-5 = $4000 \times 2 = \mathbf{8.000}$ kg
• Suku ke-6 = $8000 \times 2 = \mathbf{16.000}$ kg
Untuk Soal 25:
Batas keamanan adalah 128 ton = 128.000 kg.
Rumus suku ke-$n$ Barisan Geometri: $U_n = a \cdot r^{n-1}$.
$500 \times 2^{n-1} = 128.000$
$2^{n-1} = \frac{128.000}{500}$
$2^{n-1} = 256$
$2^{n-1} = 2^8 \implies n - 1 = 8 \implies \mathbf{n = 9}$.
Beban mencapai batas tepat di Titik ke-9.
22. Aljabar: Sistem Persamaan Linear 3 Variabel Alat Tulis
Soal:
Toko Jaya menjual alat tulis sekolah. Tiga murid SMK Merdeka yaitu Maya, Sella, dan Elang membeli alat tulis di Toko Jaya dengan rincian sebagai berikut:
Maya
- 2 Buku Tulis
- 1 Bolpoin
- 3 Pensil
Membayar Rp19.000
Sella
- 1 Buku Tulis
- 2 Bolpoin
- 2 Pensil
Membayar Rp17.000
Elang
- 3 Buku Tulis
- 2 Bolpoin
- 1 Pensil
Membayar Rp20.000
Apabila Nurul, murid dari sekolah yang sama ingin membeli ketiga alat tulis tersebut masing-masing 1 buah, maka banyaknya uang yang harus dibayarkan oleh Nurul adalah ...
- Rp9.000,00
- Rp10.000,00
- Rp10.500,00
- Rp11.000,00
- Rp12.000,00
Kunci Jawaban: B (Rp10.000,00)
Langkah Penyelesaian (Metode Eliminasi):
Misalkan Buku Tulis = $x$, Bulpoin = $y$, dan Pensil = $z$.
(1) $2x + y + 3z = 19$
(2) $x + 2y + 2z = 17$
(3) $3x + 2y + z = 20$
Eliminasi $x$ dari Pers (1) dan (2):
Pers (1): $2x + y + 3z = 19$
Pers (2) $\times 2$: $2x + 4y + 4z = 34$
Kurangkan: $-3y - z = -15 \implies \color{blue}{3y + z = 15}$ (Pers 4)
Eliminasi $x$ dari Pers (3) dan (2):
Pers (3): $3x + 2y + z = 20$
Pers (2) $\times 3$: $3x + 6y + 6z = 51$
Kurangkan: $-4y - 5z = -31 \implies \color{blue}{4y + 5z = 31}$ (Pers 5)
Dari Pers 4, ubah ke bentuk $z = 15 - 3y$, lalu substitusi ke Pers 5:
$4y + 5(15 - 3y) = 31$
$4y + 75 - 15y = 31 \implies -11y = -44 \implies \mathbf{y = 4}$.
(Harga Bulpoin = Rp4.000).
Substitusi $y = 4$ ke Pers 4: $3(4) + z = 15 \implies \mathbf{z = 3}$.
(Harga Pensil = Rp3.000).
Substitusi ke Pers 2: $x + 2(4) + 2(3) = 17 \implies x + 14 = 17 \implies \mathbf{x = 3}$.
(Harga Buku Tulis = Rp3.000).
Yang dibayar Nurul ($x + y + z$) = $3.000 + 4.000 + 3.000 = \mathbf{\text{Rp}10.000,00}$.
23. Geometri: Menghitung Kebutuhan Pita Keliling Alas Piring
Soal:
UMKM mendapatkan pesanan membuat alas piring untuk di meja makan. Ukuran diameter alas piring yang dibuat adalah 35 cm. Agar tampilan menjadi lebih menarik, di sekeliling alas tersebut akan dihiasi dengan pita berwarna emas.
Jika harga satu meter pita emas Rp5.000,00 dan UMKM tersebut akan memproduksi sebanyak 180 buah, biaya yang dibutuhkan untuk membeli pita emas adalah ....
- Rp6.930.000,00
- Rp1.980.000,00
- Rp1.000.000,00
- Rp990.000,00
Kunci Jawaban: D (Rp990.000,00)
Langkah Penyelesaian:
Panjang pita yang dibutuhkan sama dengan Keliling Lingkaran alas piring.
$K = \pi \times d$
$K = \frac{22}{7} \times 35 = 22 \times 5 = \color{red}{110\text{ cm}}$ (atau 1,1 meter).
Biaya pita emas untuk 1 alas piring = $1,1\text{ meter} \times \text{Rp}5.000 = \text{Rp}5.500$
Total biaya untuk memproduksi 180 buah alas piring = $180 \times \text{Rp}5.500 = \mathbf{\text{Rp}990.000,00}$.
24. Data dan Peluang: Menghitung Modus Data Frekuensi Kelas
Soal:
Perhatikan data pada tabel nilai hasil ulangan matematika kelas XI SMA Z. Modus dari data tersebut adalah ....
| Nilai | $f$ |
|---|---|
| 58 - 60 | 2 |
| 61 - 63 | 6 |
| 64 - 66 | 9 |
| 67 - 69 | 6 |
| 70 - 72 | 4 |
| 73 - 75 | 3 |
- 64,0
- 64,5
- 65,0
- 65,5
- 66,0
Kunci Jawaban: C (65,0)
Langkah Penyelesaian:
Modus berada di kelas dengan frekuensi paling tinggi, yaitu kelas 64 - 66 (frekuensi = 9).
• Tepi Bawah Kelas ($Tb$) = $64 - 0,5 = \color{red}{63,5}$
• Panjang Kelas ($p$) = $(66 - 64) + 1 = \color{red}{3}$
• Selisih frekuensi kelas modus dengan sebelum ($d_1$) = $9 - 6 = \color{red}{3}$
• Selisih frekuensi kelas modus dengan sesudah ($d_2$) = $9 - 6 = \color{red}{3}$
Rumus Modus:
$\text{Modus} = Tb + \left( \frac{d_1}{d_1 + d_2} \right) \times p$
$\text{Modus} = 63,5 + \left( \frac{3}{3 + 3} \right) \times 3$
$\text{Modus} = 63,5 + \left( \frac{3}{6} \right) \times 3$
$\text{Modus} = 63,5 + 1,5 = \mathbf{65,0}$.
26. Aljabar: Evaluasi Keuntungan Maksimum Mebel Awet
Soal:
Sebuah perusahaan mebel "Awet" memproduksi dua jenis produk yaitu meja dan kursi. Mengenai kebutuhan bahan baku (kayu) dan tenaga kerja untuk pembuatan 1 unit meja dan 1 unit kursi adalah sebagai berikut:
🪑 Meja Kayu
Kebutuhan Kayu = 2 m²
Tenaga Kerja = 4 Jam
Keuntungan = Rp500.000
🪑 Kursi Kayu
Kebutuhan Kayu = 1 m²
Tenaga Kerja = 3 Jam
Keuntungan = Rp300.000
Total kayu yang tersedia setiap harinya terbatas, yaitu maksimal 20 m² per hari dan total waktu yang tersedia adalah maksimal 48 jam per hari. Berdasarkan kondisi tersebut, manakah pernyataan yang benar mengenai banyak meja dan kursi yang dapat diproduksi serta keuntungan yang diperoleh?
Pilihlah semua jawaban yang benar! Jawaban benar lebih dari satu.
- ☐ Mebel tidak dapat memproduksi 6 unit meja dan 5 unit kursi secara bersamaan.
- ☐ Jika mebel hanya memproduksi kursi, jumlah maksimum yang dapat dihasilkan adalah 16 unit.
- ☐ Memproduksi 2 meja dan 10 kursi menghasilkan keuntungan yang lebih besar daripada memproduksi 8 meja saja.
- ☐ Keuntungan maksimum yang diperoleh adalah sebesar Rp5.400.000,00.
Kunci Jawaban: Pernyataan 2 dan Pernyataan 4
Analisis Mendalam:
Mari kita buat model matematika program linearnya. Misal $x$ = jumlah meja, $y$ = jumlah kursi.
• Batas Kayu: $2x + y \le 20$
• Batas Waktu: $4x + 3y \le 48$
• Fungsi Objektif (Keuntungan): $f(x,y) = 500.000x + 300.000y$
Uji Setiap Pernyataan:
1) Produksi 6 meja dan 5 kursi ($x=6, y=5$).
Kayu: $2(6) + 5 = 17 \le 20$ (Aman). Waktu: $4(6) + 3(5) = 24 + 15 = 39 \le 48$ (Aman). Artinya dapat memproduksi kombinasi ini. (Pernyataan 1 Salah).
2) Jika hanya memproduksi kursi ($x=0$).
Kayu: $y \le 20$. Waktu: $3y \le 48 \implies y \le 16$. Syarat tergabung membatasi maksimum di $y=16$ unit. (Pernyataan 2 Benar ✅).
3) Keuntungan 2 meja dan 10 kursi vs 8 meja saja.
2 Meja + 10 Kursi = $2(500.000) + 10(300.000) = 4.000.000$.
8 Meja = $8(500.000) = 4.000.000$. (Keuntungannya sama besar, bukan lebih besar). (Pernyataan 3 Salah).
4) Titik potong optimal (Eliminasi persamaan):
$2(2x + y = 20) \implies 4x + 2y = 40$.
Kurangkan dengan $4x + 3y = 48$, didapat $y = 8$. Substitusikan ke pers. awal: $2x + 8 = 20 \implies x = 6$.
Keuntungan di titik (6,8): $6(500.000) + 8(300.000) = 3.000.000 + 2.400.000 = \mathbf{\text{Rp}5.400.000,00}$. (Pernyataan 4 Benar ✅).
27. Geometri: Menentukan Jarak Titik ke Diagonal Kubus
Soal:
Perhatikan kubus PQRS.TUVW berikut! Panjang rusuk kubus tersebut 12 cm. Pada gambar terlihat bahwa titik O berada tepat pada perpotongan diagonal garis PR dan QS.
Jarak titik V ke O adalah ....
- $3\sqrt{6}\text{ cm}$
- $6\sqrt{2}\text{ cm}$
- $6\sqrt{6}\text{ cm}$
- $12\sqrt{2}\text{ cm}$
- $12\sqrt{3}\text{ cm}$
Kunci Jawaban: C ($6\sqrt{6}\text{ cm}$)
Langkah Penyelesaian:
Perhatikan segitiga siku-siku $\Delta VRO$ (siku-siku di R).
1) Panjang sisi tegak $VR$ adalah rusuk kubus, yaitu $12\text{ cm}$.
2) Garis $RO$ adalah setengah dari diagonal bidang alas $PR$. Panjang diagonal bidang kubus adalah $r\sqrt{2} = 12\sqrt{2}\text{ cm}$. Maka, $RO = \frac{1}{2} \times 12\sqrt{2} = \color{red}{6\sqrt{2}\text{ cm}}$.
Gunakan Teorema Pythagoras untuk mencari jarak miring $VO$:
$VO = \sqrt{VR^2 + RO^2}$
$VO = \sqrt{12^2 + (6\sqrt{2})^2}$
$VO = \sqrt{144 + 72}$
$VO = \sqrt{216} = \sqrt{36 \times 6} = \mathbf{6\sqrt{6}\text{ cm}}$.
28. Peluang: Kejadian Tanpa Pengembalian
Soal:
Sekolah P akan mengirim 2 perwakilan grup band untuk Pentas Musik Nusantara pada peringatan Hari Sumpah Pemuda. Sekolah tersebut memiliki 6 grup band putra dan 4 grup band putri. Berdasarkan penilaian, kemampuan grup band tersebut merata sehingga penentuan kedua perwakilan grup band dilakukan dengan cara mengambil secara acak satu persatu. Peluang terambil grup band putra pada pengambilan pertama dan grup band putri pada pengambilan kedua adalah ....
- $\frac{1}{5}$
- $\frac{6}{25}$
- $\frac{4}{15}$
- $\frac{2}{5}$
- $\frac{13}{25}$
Kunci Jawaban: C ($\frac{4}{15}$)
Analisis Mendalam:
Total grup band mula-mula = $6$ (Putra) + $4$ (Putri) = $10$ grup.
Proses "mengambil secara acak satu persatu" untuk delegasi bermakna bahwa ini adalah kejadian tanpa pengembalian.
• Peluang terpilih Putra pada seleksi pertama: $P(\text{Putra 1}) = \color{red}{\frac{6}{10}}$
• Peluang terpilih Putri pada seleksi kedua (karena 1 slot sudah terambil oleh putra, sisa total grup band adalah 9): $P(\text{Putri 2}) = \color{red}{\frac{4}{9}}$
Kalikan kedua peluang tersebut (kejadian saling beririsan bersyarat):
$P = \frac{6}{10} \times \frac{4}{9} = \frac{24}{90}$.
Sederhanakan dengan membagi pembilang dan penyebut dengan angka 6, sehingga didapatkan hasil akhir $\mathbf{\frac{4}{15}}$.
29. Geometri: Aplikasi Persentase Volume Gabungan Bangun Ruang
Soal:
Pada tahun 2025, sebuah perusahaan keju memproduksi dua jenis keju kemasan berbentuk gabungan bangun ruang seperti pada gambar berikut.
Karena permintaan pasar meningkat, manajer produksi mengusulkan aturan baru, yaitu: "Mulai bulan Januari tahun depan, setiap kemasan akan diisi menjadi 75% volumenya tanpa mengubah ukuran kemasan".
Pada bulan Maret 2026, sebuah supermarket memesan 150 keju kemasan A dan 200 keju kemasan B. Apabila adonan keju yang tersedia adalah 220 liter, apakah usulan manajer produksi tersebut dapat diterapkan untuk memenuhi seluruh pesanan?
- Usulan tersebut tepat, karena meskipun aturan pengisian berubah, kebutuhan adonan tetap kurang dari 220 liter sehingga persediaan masih mencukupi.
- Usulan tersebut tepat, karena penurunan volume hanya terjadi pada Keju Kemasan A sehingga tidak memengaruhi kecukupan persediaan secara keseluruhan.
- Usulan tersebut kurang tepat, karena peningkatan aturan pengisian menyebabkan kebutuhan adonan bertambah, tetapi persediaan 220 liter masih mencukupi.
- Usulan tersebut tidak tepat, karena peningkatan pengisian pada kedua jenis kemasan menyebabkan kebutuhan adonan melebihi 220 liter.
- Usulan tersebut tidak tepat, karena perubahan aturan pengisian tidak memengaruhi kebutuhan adonan, melainkan hanya mengubah bentuk kemasan.
Kunci Jawaban: A
Langkah Penyelesaian:
Pertama, hitung volume penuh (100%) tiap jenis kemasan (gunakan pendekatan $\pi \approx 3,14$):
1) Volume Kemasan A (Tabung + Kerucut) dengan $r = 4\text{ cm}$:
$V_A = (\pi \times r^2 \times t_{\text{tabung}}) + (\frac{1}{3} \times \pi \times r^2 \times t_{\text{kerucut}})$
$V_A = (3,14 \times 16 \times 10) + (\frac{1}{3} \times 3,14 \times 16 \times 6)$
$V_A = 502,4 + 100,48 = \color{red}{602,88\text{ cm}^3}$.
2) Volume Kemasan B (Balok + Limas) dengan $s = 8\text{ cm}$:
$V_B = (p \times l \times t_{\text{balok}}) + (\frac{1}{3} \times p \times l \times t_{\text{limas}})$
$V_B = (8 \times 8 \times 10) + (\frac{1}{3} \times 8 \times 8 \times 6)$
$V_B = 640 + 128 = \color{red}{768\text{ cm}^3}$.
3) Evaluasi Kebutuhan Adonan dengan Aturan Baru (75% Volume):
Kebutuhan total $100\%$ untuk 150 Kemasan A dan 200 Kemasan B:
$= 150(602,88) + 200(768) = 90.432 + 153.600 = \color{red}{244.032\text{ cm}^3}$ atau sekitar $244$ liter. (Jelas adonan 220 liter tidak akan cukup jika menggunakan 100% volume).
Namun, dengan usulan manajer (diisi 75% saja):
Kebutuhan 75% = $0,75 \times 244.032 = \mathbf{183.024\text{ cm}^3}$ (atau $\approx 183$ liter).
Karena 183 liter $<$ 220 liter, maka persediaan adonan masih mencukupi. Jadi, usulan manajer tersebut sangat tepat.
30. Barisan dan Deret: Analisis Tonase Kumulatif Geometri
Soal:
Melanjutkan konteks proyek jembatan layang, di mana tiga titik tumpuan pertama menerima beban 500 kg, 1.000 kg, 2.000 kg secara berurutan.
Konsultan pengawas ingin menghitung total akumulasi beban (tonase total) yang ditahan oleh jembatan selama pengujian di 5 hingga 7 titik tumpuan pertama untuk memastikan kekuatan fondasi dasar. Tim logistik kemudian menyiapkan beban statis seberat 32 ton. Pilihlah semua pernyataan yang benar terkait dengan tonase total dan persediaan beban statis tersebut. Jawaban benar lebih dari satu.
- ☐ Beban statis yang disediakan tim logistik cukup untuk pengujian tonase hingga titik tumpuan ke-6.
- ☐ Diperlukan tambahan beban statis sebesar 30 ton apabila pengujian tonase dilakukan hingga titik tumpuan ke-7.
- ☐ Terdapat sisa beban sebesar 15,5 ton setelah proses alokasi pengujian tonase hingga titik tumpuan ke-5 selesai.
- ☐ Beton melewati batas beban setelah titik tumpuan ke-5 saat batas elastisitas kumulatif beton pracetak adalah 20 ton.
Kunci Jawaban: Pernyataan 1 dan Pernyataan 4
Analisis Mendalam:
Ini adalah deret geometri dengan $a = 500\text{ kg} = 0,5\text{ ton}$ dan rasio $r = 2$.
Rumus Deret Geometri $S_n = \frac{a(r^n - 1)}{r - 1}$.
Maka $S_n = \frac{0,5(2^n - 1)}{2 - 1} = 0,5(2^n - 1)$ ton.
Mari kita hitung tonase total ($S_n$) pada titik ke-5, 6, dan 7:
• $S_5 = 0,5(2^5 - 1) = 0,5(31) = \color{red}{15,5}$ ton.
• $S_6 = 0,5(2^6 - 1) = 0,5(63) = \color{red}{31,5}$ ton.
• $S_7 = 0,5(2^7 - 1) = 0,5(127) = \color{red}{63,5}$ ton.
Uji Setiap Pernyataan (Stok Logistik = 32 Ton):
1) Kebutuhan hingga titik ke-6 adalah 31,5 ton. Karena 31,5 $\le$ 32 ton, maka persediaan Cukup. (Pernyataan 1 Benar ✅).
2) Kebutuhan hingga titik ke-7 adalah 63,5 ton. Tambahan yang diperlukan = $63,5 - 32 = 31,5$ ton (Bukan 30 ton). (Pernyataan 2 Salah).
3) Setelah titik ke-5 (terpakai 15,5 ton), sisa beban = $32 - 15,5 = 16,5$ ton (Bukan 15,5 ton). (Pernyataan 3 Salah).
4) Jika batas elastisitas kumulatif adalah 20 ton. Pada titik ke-5 total beban baru 15,5 ton (belum melewati), namun pada titik ke-6 total beban melompat ke 31,5 ton (melewati batas 20 ton). Maka benar beton melewati batas beban setelah titik tumpuan ke-5. (Pernyataan 4 Benar ✅).
31. Penyajian Data: Menganalisis Potensi Segmentasi Pasar Pariwisata
Soal:
Manajer pemasaran sebuah biro perjalanan di Pulau Wisata Numerasi sedang merancang strategi promosi untuk periode berikutnya. Ia harus memastikan bahwa anggaran iklan yang terbatas dialokasikan pada target pasar yang memiliki potensi jumlah wisatawan paling besar. Manajer tersebut menggunakan dua data berikut.
Data Jumlah Kunjungan Wisatawan Mancanegara
(120)
(85)
(65)
(40)
Tabel Aktivitas Favorit berdasarkan Negara Asal:
| Negara Asal | Aktivitas Favorit |
|---|---|
| Australia | 80% Wisata Budaya dan 20% Berselancar dan Pantai |
| China | 40% Belanja dan 60% Wisata Kuliner |
| Malaysia | 90% Perawatan Tubuh dan 10% Wisata Budaya |
| Jepang | 70% Wisata Kuliner dan 30% Belanja |
Berdasarkan data yang diberikan, bagaimana potensi jumlah wisatawan pada biro perjalanan tersebut? Tentukan Benar atau Salah pada setiap pernyataan berikut!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. Peningkatan iklan Berselancar untuk wisatawan Australia berpotensi mendatangkan volume wisatawan lebih besar daripada iklan Wisata Kuliner untuk wisatawan Jepang. | ||
| B. Target pasar wisatawan Perawatan Tubuh asal Malaysia lebih besar dibandingkan wisatawan Kuliner asal China. | ||
| C. Potensi wisatawan Belanja asal Jepang lebih kecil dibandingkan potensi wisatawan Belanja asal China. |
Kunci Jawaban: Salah - Benar - Benar
Analisis Mendalam:
Hitung besaran absolut (volume orang) dari persentase aktivitas dikalikan total kunjungan per negara:
• Australia (120 rb): Budaya ($80\% \times 120 = 96$), Berselancar ($20\% \times 120 = \color{red}{24}$).
• China (85 rb): Belanja ($40\% \times 85 = \color{red}{34}$), Kuliner ($60\% \times 85 = \color{red}{51}$).
• Malaysia (65 rb): Perawatan Tubuh ($90\% \times 65 = \color{red}{58,5}$), Budaya ($10\% \times 65 = 6,5$).
• Jepang (40 rb): Kuliner ($70\% \times 40 = \color{red}{28}$), Belanja ($30\% \times 40 = \color{red}{12}$).
Uji Setiap Pernyataan:
A. Berselancar Australia (24) vs Kuliner Jepang (28). Pernyataan menyebut 24 $>$ 28, ini Salah.
B. Perawatan Tubuh Malaysia (58,5) vs Kuliner China (51). Pernyataan menyebut 58,5 $>$ 51, ini Benar.
C. Belanja Jepang (12) vs Belanja China (34). Pernyataan menyebut 12 $<$ 34, ini Benar.
32. Data dan Peluang: Menghitung Frekuensi dari Nilai Modus yang Diketahui
Soal:
Perusahaan Kertas "Mayang" sedang merapikan data gaji bulanan karyawan tahun 2025 untuk bahan penyusunan laporan pajak. Namun, data pada salah satu rentang gaji tidak terbaca. Berikut data gaji bulanan karyawan:
| Rentang Gaji (Juta Rupiah) | Frekuensi |
|---|---|
| 5 - 7 | 4 |
| 8 - 10 | 9 |
| 11 - 13 | Tidak terbaca (x) |
| 14 - 16 | 24 |
| 17 - 19 | 18 |
| 20 - 22 | 3 |
Diketahui bahwa modus gaji karyawan di Perusahaan Kertas "Mayang" adalah Rp15.750.000,00. Berapakah nilai data yang tidak terbaca tersebut?
- 6
- 14
- 20
- 21
- 28
Kunci Jawaban: A (6)
Langkah Penyelesaian:
Modus berada di Rp15.750.000, yang berarti 15,75 Juta Rupiah. Nilai ini berada pada kelas interval 14 - 16. Maka kelas modus adalah 14 - 16 dengan frekuensi maksimal = 24.
• Tepi Bawah ($Tb$) = $14 - 0,5 = 13,5$
• Panjang Kelas ($p$) = $(16 - 14) + 1 = 3$
• $d_1$ = Frekuensi modus dikurangi sebelumnya = $24 - x$
• $d_2$ = Frekuensi modus dikurangi sesudahnya = $24 - 18 = 6$
Substitusikan ke rumus Modus:
$\text{Modus} = Tb + \left(\frac{d_1}{d_1 + d_2}\right) \times p$
$15,75 = 13,5 + \left(\frac{24 - x}{(24 - x) + 6}\right) \times 3$
$2,25 = \left(\frac{24 - x}{30 - x}\right) \times 3$
$\frac{2,25}{3} = \frac{24 - x}{30 - x} \implies 0,75 = \frac{24 - x}{30 - x}$
Karena $0,75 = \frac{3}{4}$, maka kali silang:
$3(30 - x) = 4(24 - x)$
$90 - 3x = 96 - 4x$
$4x - 3x = 96 - 90 \implies \mathbf{x = 6}$.
Jadi nilai yang tidak terbaca adalah 6.
33. Peluang: Kejadian Pengambilan Kupon dengan Pengembalian Parsial
Soal:
Dalam sebuah acara pameran wisata internasional, panitia penyelenggara menyediakan doorprize untuk para pengunjung. Pengunjung yang berkesempatan mendapatkan hadiah doorprize adalah mereka yang termasuk 40 pengunjung pertama. Mereka akan diminta mengambil satu kupon secara acak. Apabila beruntung, kupon yang diperoleh bertuliskan salah satu jenis hadiah, sedangkan apabila belum beruntung maka akan memperoleh voucher kosong. Apabila kupon yang terambil adalah voucher kosong, maka kupon dimasukkan lagi ke dalam wadah.
Kupon doorprize yang disediakan adalah sebagai berikut:
• 5 tiket gratis pp Jakarta-Kuala Lumpur
• 5 tiket gratis pp Jakarta-Bangkok
• 10 voucher menginap 3 malam di hotel bintang lima
• 10 voucher menginap 3 malam di hotel bintang empat
• 10 voucher kosong
Anto adalah orang ke-6 yang berkesempatan mengambil hadiah doorprize. Diketahui bahwa 1 tiket pp Jakarta-Kuala Lumpur, 1 tiket pp Jakarta-Bangkok, dan 2 voucher menginap di hotel bintang empat sudah terambil. Adapun satu orang lainnya gagal mendapatkan doorprize.
Selanjutnya Anto yang berkesempatan mengambil satu hadiah secara acak. Berapa peluang Anto mendapatkan tiket gratis pp Jakarta-Kuala Lumpur?
- $\frac{1}{10}$
- $\frac{1}{9}$
- $\frac{4}{35}$
- $\frac{5}{36}$
- $\frac{1}{7}$
Kunci Jawaban: B ($\frac{1}{9}$)
Analisis Mendalam:
Mula-mula terdapat 40 kupon di dalam wadah.
Anto adalah orang ke-6, artinya 5 orang sebelumnya sudah mengambil kupon. Rincian pengambilannya:
1) 1 tiket Jkt-KL (Berkurang dari wadah)
2) 1 tiket Jkt-Bkk (Berkurang dari wadah)
3) 2 voucher hotel Bintang Empat (Berkurang dari wadah)
4) 1 orang gagal (mendapat voucher kosong). Namun, sesuai aturan: jika voucher kosong terambil, harus dimasukkan lagi ke dalam wadah.
Maka, total kupon yang benar-benar keluar dan mengurangi isi wadah hanyalah $1 + 1 + 2 = 4$ kupon.
Sisa ruang sampel (total kupon di wadah saat giliran Anto) = $40 - 4 = \color{red}{36}$ kupon.
Sisa tiket Jkt-KL = $5 - 1 = \color{red}{4}$ tiket.
Peluang Anto mendapat tiket Jkt-KL = $\frac{4}{36} = \mathbf{\frac{1}{9}}$.
34. Geometri: Analisis Kedudukan Dua Garis pada Bangun Ruang
Soal:
Diketahui kubus ABCDEFGH seperti pada gambar.
Bagaimana hubungan antara setiap rusuk atau setiap garis yang menghubungkan dua titik pada sudut tersebut? Tentukan Benar atau Salah!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. AD tegak lurus FG | ||
| B. BC sejajar EH | ||
| C. EF memotong CG |
Kunci Jawaban: Benar - Benar - Salah
Analisis Mendalam:
A. AD tegak lurus FG. Garis AD (rusuk sisi alas, arah memanjang ke belakang) bersilangan tegak lurus dengan FG (rusuk sisi atas, arah memanjang ke samping). Jika ditranslasikan agar bertemu pada satu bidang, keduanya saling tegak lurus dengan sudut $90^\circ$. (Benar)
B. BC sejajar EH. Garis BC (rusuk alas kanan) sejajar dengan AD, dan AD sejajar dengan EH (rusuk atas kiri). Sesuai sifat transitif, BC pasti sejajar EH. (Benar)
C. EF memotong CG. Garis EF berada di sisi depan atas (horizontal), sedangkan CG berada di sisi belakang kanan (vertikal). Keduanya bersilangan (tidak sejajar dan tidak akan pernah berpotongan di satu titik mana pun). (Salah)
35. Bilangan: Operasi Gabungan Pecahan
Soal:
$\frac{1}{4} + \frac{7}{4} \times \frac{8}{21} = \dots$
- $\frac{8}{21}$
- $\frac{8}{11}$
- $\frac{11}{12}$
- $\frac{16}{21}$
- $2\frac{8}{21}$
Kunci Jawaban: C ($\frac{11}{12}$)
Langkah Penyelesaian:
Sesuai aturan hierarki matematika (KABATAKU), dahulukan operasi perkalian sebelum penjumlahan.
$\frac{7}{4} \times \frac{8}{21} = \frac{7 \times 8}{4 \times 21}$
Bisa disederhanakan dengan saling mencoret: angka 8 dibagi 4 menjadi 2, angka 21 dibagi 7 menjadi 3.
$= \frac{1 \times 2}{1 \times 3} = \color{red}{\frac{2}{3}}$.
Selanjutnya, tambahkan dengan $\frac{1}{4}$:
$\frac{1}{4} + \frac{2}{3}$
Samakan penyebutnya menjadi 12:
$= \frac{3}{12} + \frac{8}{12} = \mathbf{\frac{11}{12}}$.
36. Data dan Peluang: Analisis Penurunan Signifikan Data Keuangan
Soal:
Amel memiliki toko bunga. Amel selalu mencatat hasil penjualannya. Hasil penjualannya digunakan untuk bahan evaluasi dan pertimbangan saat membeli bunga. Berikut disajikan data mengenai keuntungan dari penjualan bunga dari bulan Januari sampai Juli 2025:
| Catatan Keuangan Toko Bunga Amel | |
|---|---|
| Bulan | Keuntungan |
| Januari | Rp1.100.000,00 |
| Februari | Rp1.450.000,00 |
| Maret | Rp1.200.000,00 |
| April | Rp1.530.000,00 |
| Mei | Rp2.120.000,00 |
| Juni | Rp1.509.000,00 |
| Juli | Rp2.090.000,00 |
Berdasarkan data tersebut, keuntungan pada bulan manakah yang mengalami penurunan signifikan?
- ☐ Februari
- ☐ Maret
- ☐ April
- ☐ Mei
- ☐ Juni
Kunci Jawaban: Juni
Analisis Mendalam:
Berdasarkan tabel, kita identifikasi bulan-bulan yang mengalami penurunan (nominal lebih kecil dari bulan sebelumnya):
1. Maret turun dari Februari. Penurunannya adalah: Rp1.450.000 - Rp1.200.000 = Rp250.000.
2. Juni turun dari Mei. Penurunannya adalah: Rp2.120.000 - Rp1.509.000 = Rp611.000.
Karena Rp611.000 jauh lebih besar dibandingkan Rp250.000, maka penurunan paling curam (signifikan) terjadi pada bulan Juni.
37. Aljabar: Evaluasi Titik Maksimum Program Linear (Laba Produksi Kue)
Soal:
Mirna akan memproduksi dua jenis kue dengan modal Rp8.000.000,00. Biaya produksi kue bolu sebesar Rp15.000,00 per kotak dan dijual dengan laba 40%. Sedangkan biaya produksi kue brownies sebesar Rp20.000,00 per kotak dan dijual dengan laba 35%. Setiap harinya, Mirna dapat memproduksi paling banyak 500 kotak kue.
Apabila Mirna ingin memperoleh keuntungan maksimum, tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. Mirna harus memproduksi 200 kotak kue bolu. | ||
| B. Mirna harus memproduksi kue brownies lebih banyak. | ||
| C. Keuntungan maksimum yang dapat diperoleh Mirna adalah Rp3.100.000,00. |
Kunci Jawaban: Salah - Salah - Benar
Analisis Mendalam:
Misalkan $x$ = banyak bolu, $y$ = banyak brownies.
Laba Bolu = $40\% \times 15.000 = \color{red}{6.000}$.
Laba Brownies = $35\% \times 20.000 = \color{red}{7.000}$.
• Fungsi Keuntungan: $f(x,y) = 6.000x + 7.000y$
• Batas Modal: $15.000x + 20.000y \le 8.000.000 \implies 3x + 4y \le 1600$
• Batas Kapasitas: $x + y \le 500$
Eliminasi Titik Potong:
$3(x + y = 500) \implies 3x + 3y = 1500$.
Kurangkan dengan persamaan $3x + 4y = 1600$, maka diperoleh $y = 100$ (brownies).
Substitusikan ke $x + 100 = 500 \implies x = 400$ (bolu).
Uji Titik Ekstrem pada $f(x,y)$:
• Titik sumbu X (500,0): $500 \times 6.000 = 3.000.000$
• Titik sumbu Y (0,400): $400 \times 7.000 = 2.800.000$
• Titik Potong (400,100): $400(6.000) + 100(7.000) = 2.400.000 + 700.000 = \mathbf{3.100.000}$ (Paling Maksimum!).
Evaluasi Pernyataan:
A. Mirna memproduksi 200 bolu. (Salah, harusnya 400 bolu).
B. Brownies diproduksi lebih banyak. (Salah, brownies hanya 100, lebih sedikit dari bolu).
C. Laba maksimum Rp3.100.000. (Benar).
38. Geometri: Menghitung Luas Jendela Kompleks Perumahan
Soal:
Desain jendela kaca dari sebuah komplek perumahan (cluster) yang akan segera dibangun beserta ukurannya diberikan pada gambar berikut.
Pihak pengembang konstruksi berencana akan membangun 20 rumah di dalam komplek tersebut. Setiap rumah memiliki satu desain jendela seperti pada gambar. Berdasarkan jumlah rumah dan desain jendela yang akan dibangun, maka total luas kebutuhan kaca yang harus dipersiapkan pihak pengembang adalah ....
- $11\text{ m}^2$
- $14\text{ m}^2$
- $140\text{ m}^2$
- $220\text{ m}^2$
- $280\text{ m}^2$
Kunci Jawaban: D (220 m²)
Langkah Penyelesaian:
Bentuk segilima jendela merupakan gabungan dari dua bangun datar: Persegi Panjang (bagian bawah) dan Segitiga (bagian atap).
1) Luas Persegi Panjang:
$L_1 = p \times l = 4\text{ m} \times 2\text{ m} = \color{red}{8\text{ m}^2}$.
2) Luas Segitiga:
Segitiga memiliki alas 4 m. Tinggi segitiga adalah jarak tegak lurus dari alas atap ke puncaknya, yaitu $1,5\text{ m}$.
$L_2 = \frac{1}{2} \times \text{alas} \times \text{tinggi} = \frac{1}{2} \times 4\text{ m} \times 1,5\text{ m} = \color{red}{3\text{ m}^2}$.
Luas total 1 jendela = $8 + 3 = 11\text{ m}^2$.
Karena pengembang membuat 20 rumah, total kebutuhan kaca = $20 \times 11\text{ m}^2 = \mathbf{220\text{ m}^2}$.
39. Geometri: Analisis Sudut pada Trapesium Sama Kaki
Soal:
Pada trapesium berikut, $AD = BC$, $AB$ sejajar $DC$, $AB > DC$, $\angle BAD = 70^\circ$, dan $\angle ABD = 30^\circ$.
Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut terkait dengan besar sudut pada trapesium ABCD!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. $\angle BCD = 110^\circ$ | ||
| B. $\angle CBD = 40^\circ$ | ||
| C. $\angle BDC = 40^\circ$ |
Kunci Jawaban: Benar - Benar - Salah
Analisis Mendalam:
1) Karena ABCD adalah trapesium sama kaki ($AD=BC$), maka sudut alasnya sama besar: $\angle ABC = \angle BAD = \color{red}{70^\circ}$.
2) Sifat garis sejajar (AB∥DC): Sudut sepihak berjumlah $180^\circ$.
$\angle BCD = 180^\circ - \angle ABC = 180^\circ - 70^\circ = \mathbf{110^\circ}$. (Pernyataan A Benar)
3) Sudut total alas kanan adalah $70^\circ$. Karena $\angle ABD = 30^\circ$, maka sisanya:
$\angle CBD = 70^\circ - 30^\circ = \mathbf{40^\circ}$. (Pernyataan B Benar)
4) Hubungan garis sejajar: sudut berseberangan dalam besarnya sama.
$\angle BDC = \angle ABD = \mathbf{30^\circ}$. (Bukan $40^\circ$). (Pernyataan C Salah)
40. Geometri: Analisis Kecukupan Data Keliling Trapesium Siku-siku
Soal:
Pada trapesium siku-siku ABCD, $AB=3$ dan $AD \le BC$. Apakah keliling trapesium tersebut lebih dari 25? Putuskan apakah dengan tambahan informasi Pernyataan (1) dan Pernyataan (2) berikut cukup untuk menjawab pertanyaan tersebut!
(1) Luas trapesium $ABCD=24$
(2) $BC=10$ dan $CD=5$
- Pernyataan (1) SAJA cukup untuk menjawab pertanyaan, tetapi Pernyataan (2) SAJA tidak cukup.
- Pernyataan (2) SAJA cukup untuk menjawab pertanyaan, tetapi Pernyataan (1) SAJA tidak cukup.
- DUA pernyataan BERSAMA-SAMA cukup untuk menjawab pertanyaan, tetapi SATU pernyataan SAJA tidak cukup.
- Pernyataan (1) SAJA cukup untuk menjawab pertanyaan dan Pernyataan (2) SAJA cukup.
- Pernyataan (1) dan Pernyataan (2) tidak cukup untuk menjawab pertanyaan.
Kunci Jawaban: B
Analisis Mendalam:
Kita memiliki trapesium siku-siku dengan tinggi $AB=3$. Kita perlu memastikan apakah $K = 3 + AD + BC + CD > 25$.
• Uji Pernyataan (1): $Luas = \frac{AD+BC}{2} \times 3 = 24 \implies AD+BC = 16$.
Dengan $AD+BC=16$, kita belum mengetahui panjang $CD$. Jika $BC$ jauh lebih panjang dari $AD$, $CD$ bisa sangat panjang. Keliling akan bervariasi. Pernyataan 1 saja TIDAK CUKUP.
• Uji Pernyataan (2): Diketahui sisi miring $CD=5$ dan sisi bawah $BC=10$.
Gunakan Pythagoras pada segitiga bantuan di sisi miring. Alas segitiga adalah selisih panjang sisi sejajar ($BC - AD$).
$BC - AD = \sqrt{CD^2 - AB^2} = \sqrt{5^2 - 3^2} = \sqrt{16} = 4$.
Karena $BC=10$, maka $10 - AD = 4 \implies AD = 6$.
Keliling total $= 3 + 6 + 10 + 5 = \mathbf{24}$.
Apakah keliling lebih dari 25? TIDAK. (Kita bisa menjawab pertanyaannya secara pasti dengan "Tidak"). Maka, pernyataan 2 saja CUKUP untuk memecahkan masalah ini.
41. Trigonometri: Menghitung Tinggi Tangga Berstandar Vertikal
Soal:
Suatu tangga dengan panjang 6 meter disandarkan pada dinding vertikal. Sudut yang dibentuk tangga dengan lantai adalah $60^\circ$. Tinggi dinding yang disentuh ujung atas tangga adalah ...
- 3 meter
- $3\sqrt{2}$ meter
- $3\sqrt{3}$ meter
- $4\sqrt{2}$ meter
- $4\sqrt{3}$ meter
Kunci Jawaban: C ($3\sqrt{3}$ meter)
Langkah Penyelesaian:
Permasalahan ini membentuk segitiga siku-siku antara Lantai (Samping), Dinding (Depan), dan Tangga (Miring).
• Panjang tangga (Miring) = $6\text{ m}$.
• Sudut elevasi dengan lantai = $60^\circ$.
Kita diminta mencari Tinggi Dinding (Depan). Gunakan perbandingan **Sinus (SinDeMi)**.
$\sin(60^\circ) = \frac{\text{Depan}}{\text{Miring}}$
$\frac{1}{2}\sqrt{3} = \frac{\text{Tinggi Dinding}}{6}$
$\text{Tinggi Dinding} = 6 \times \frac{1}{2}\sqrt{3} = \mathbf{3\sqrt{3}\text{ meter}}$.
42. Data dan Peluang: Analisis Gabungan Rata-rata Nilai Susulan
Soal:
Rata-rata nilai ulangan 17 murid dari skala 100 adalah 83. Ada 3 murid yang mengikuti ujian susulan sehingga rata-rata nilai ulangan dari 20 murid menjadi 82. Tentukan semua pernyataan berikut yang benar terkait dengan nilai ketiga murid yang mengikuti ujian susulan! Jawaban benar lebih dari satu.
- ☐ Jumlah nilai ketiga murid yang mengikuti ujian susulan adalah 229.
- ☐ Rata-rata nilai ketiga murid yang mengikuti ujian susulan lebih dari 70.
- ☐ Nilai terendah dari ketiga murid yang mengikuti ujian susulan tidak kurang dari 29.
- ☐ Nilai tertinggi dari ketiga murid yang mengikuti ujian susulan lebih dari 76.
- ☐ Jangkauan data nilai ketiga murid yang mengikuti ujian susulan lebih dari 72.
Kunci Jawaban: Pernyataan 1, 2, 3, dan 4
Analisis Mendalam:
• Total nilai 17 murid = $17 \times 83 = 1.411$
• Total nilai 20 murid (setelah susulan) = $20 \times 82 = 1.640$
Total nilai gabungan ke-3 murid susulan = $1.640 - 1.411 = \mathbf{229}$.
Rata-rata ke-3 murid tersebut = $\frac{229}{3} \approx \mathbf{76,33}$.
Evaluasi Opsi:
1) Jumlah nilai = 229 (Benar).
2) Rata-rata $\approx 76,33$, jelas nilainya $>70$ (Benar).
3) Karena nilai ujian maksimal adalah 100, jika dua murid mendapatkan skor sempurna (100+100=200), maka nilai terendah murid ke-tiga adalah $229 - 200 = 29$. Nilainya tidak mungkin lebih rendah dari 29. (Benar).
4) Karena rata-rata mereka 76,33, maka secara logika harus ada minimal satu anak yang mendapat skor di atas angka rata-rata tersebut (lebih dari 76). (Benar).
5) Jangkauan (Max - Min). Jika skornya (76, 76, 77), jangkauannya hanya 1. Tidak harus selalu lebih dari 72. (Salah).
43. Fungsi: Menentukan Sifat Visual Kurva Kuadrat
Soal:
Fungsi didefinisikan oleh $f(x) = 4(x^2 - 8x + 12)$.
Tentukan Benar atau Salah pada setiap pernyataan berikut yang terkait dengan grafik fungsi $f$!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. Grafik fungsi $f$ terbuka ke atas. | ||
| B. Grafik fungsi $f$ memotong garis $y = -18$. | ||
| C. Grafik fungsi $f$ tidak melalui kuadran tiga. |
Kunci Jawaban: Benar - Salah - Benar
Analisis Mendalam:
Fungsi aslinya jika dijabarkan adalah $f(x) = 4x^2 - 32x + 48$.
1) Nilai koefisien $a = 4$. Karena $a > 0$, kurva parabola terbuka ke atas. (Pernyataan A Benar).
2) Cari titik puncak minimum ($y_{min}$).
Sumbu simetri $x = \frac{-b}{2a} = \frac{32}{8} = 4$.
$f(4) = 4(16) - 32(4) + 48 = 64 - 128 + 48 = -16$.
Karena titik terendahnya adalah $y = -16$, maka kurva ini tidak akan pernah menyentuh atau memotong garis $y = -18$ (yang letaknya di bawah kurva). (Pernyataan B Salah).
3) Kuadran tiga adalah daerah di mana sumbu X negatif dan sumbu Y negatif ($x < 0$, $y < 0$).
Jika kita masukkan sembarang nilai $x$ negatif ke dalam persamaan $4x^2 - 32x + 48$, nilai yang dihasilkan selalu positif (contoh $x = -1 \implies 4(1) + 32 + 48 = 84$). Maka kurva ini tidak pernah memasuki daerah Kuadran III. (Pernyataan C Benar).
44. Fungsi Invers: Konteks Kalkulasi Tagihan Listrik Kwh
Soal:
Tagihan listrik bulanan di sebuah apartemen dihitung berdasarkan jumlah energi listrik (dalam kWh) yang digunakan. Biaya tagihan listrik dihitung dengan rumus: $f(x) = 1.350x + 25.000$
Keterangan: $f(x)$ = total tagihan listrik (rupiah), $x$ = jumlah pemakaian energi listrik (kWh).
Andi merupakan salah satu penghuni yang menerima tagihan pembayaran listrik sebesar Rp160.000,00. Dia menyadari bahwa penggunaan listrik sebulan terakhir lebih dari penggunaan listrik biasanya. Berdasarkan informasi tersebut, biasanya berapa besar penggunaan listrik di apartemen Andi?
- ☐ 85 kWh
- ☐ 90 kWh
- ☐ 100 kWh
- ☐ 120 kWh
- ☐ 137 kWh
Kunci Jawaban: 85 kWh dan 90 kWh
Analisis Mendalam:
Gunakan konsep invers untuk mencari nilai $x$ (kWh) dari tagihan yang ada:
$1.350x + 25.000 = 160.000$
$1.350x = 160.000 - 25.000$
$1.350x = 135.000$
$x = \frac{135.000}{1.350} = \mathbf{100\text{ kWh}}$.
Penggunaan listrik Andi bulan ini adalah 100 kWh. Karena soal menyatakan bahwa bulan ini "lebih dari penggunaan listrik biasanya", artinya pemakaian normal sehari-hari Andi di bawah batas 100 kWh. Nilai yang memenuhi syarat ini hanyalah opsi 85 kWh dan 90 kWh.
45. Transformasi Geometri: Skala Dilatasi pada Proyektor Layar
Soal:
Pak Andi akan mempresentasikan desain gedung berukuran $60\text{ cm} \times 60\text{ cm}$ menggunakan proyektor ke layar berukuran $2,4\text{ meter} \times 1,8\text{ meter}$ yang dipasang di depan ruang rapat. Proyektor menghasilkan pembesaran proporsional tergantung jaraknya dari layar. Pak Andi menempatkan proyektor pada jarak 3 meter dengan rumus Skala pembesaran = 0,6 × jarak (m).
Bagaimanakah tampilan desain gedung di layar? Tentukan Benar atau Salah pada setiap pernyataan berikut!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| A. Perbandingan ukuran tampilan desain di layar adalah 1 : 1. | ||
| B. Ukuran panjang dan lebar tampilan desain pada layar adalah lebih dari 1 meter. | ||
| C. Terdapat bagian gambar asli desain yang terpotong dalam tampilan pada layar. |
Kunci Jawaban: Benar - Benar - Salah
Analisis Mendalam:
Hitung faktor pengali (skala): $k = 0,6 \times 3\text{ m} = \color{red}{1,8}$.
Ukuran gambar setelah didilatasi di proyektor:
Sisi gambar $= 60\text{ cm} \times 1,8 = \mathbf{108\text{ cm}}$ (atau 1,08 meter).
Jadi, tampilan di layar membentuk bujur sangkar berukuran $1,08\text{ m} \times 1,08\text{ m}$.
Uji Setiap Pernyataan:
A. Karena bentuk proyeksinya adalah bujur sangkar $1,08 \times 1,08$, perbandingannya tetap persegi/proporsional yaitu 1 : 1. (Benar).
B. Ukuran proyeksi adalah 1,08 meter (lebih dari 1 meter). (Benar).
C. Ukuran layar putih adalah $2,4\text{ m} \times 1,8\text{ m}$. Karena gambar hanya berukuran $1,08 \times 1,08$, ia bisa masuk sepenuhnya tanpa ada yang terpotong. (Salah).
46. Peluang: Aturan Pencacahan Kode Kombinasi Unik
Soal:
Luki adalah panitia bazar di sekolahnya. Dia mendapat tugas dari ketua pelaksana untuk membuat kupon. Dia ingin di setiap kupon memiliki kode akses yang unik. Kode akses kupon bazar itu memiliki lima karakter dengan format sebagai berikut:
A X B Y C
dengan A, B, dan C menyatakan huruf, serta X dan Y menyatakan angka. Tidak boleh ada angka dan huruf yang diulang. Berapa banyak kode akses berbeda yang dapat dibuat?
- 1.263.600
- 1.352.000
- 1.404.000
- 1.423.656
- 1.757.600
Kunci Jawaban: C (1.404.000)
Langkah Penyelesaian:
Ingat jumlah dasar abjad alfabet ada 26 huruf dan angka dasar ada 10 digit (0 sampai 9).
Aturan format pengisian (dengan syarat tidak berulang):
• Slot A (Huruf 1) = $26$ pilihan
• Slot X (Angka 1) = $10$ pilihan
• Slot B (Huruf 2) = $25$ pilihan (Sisa huruf)
• Slot Y (Angka 2) = $9$ pilihan (Sisa angka)
• Slot C (Huruf 3) = $24$ pilihan (Sisa huruf)
Gunakan Aturan Perkalian / Filling Slot:
Total kombinasi = $26 \times 10 \times 25 \times 9 \times 24$
$= (26 \times 25 \times 24) \times (10 \times 9)$
$= 15.600 \times 90 = \mathbf{1.404.000}$ kode akses berbeda.
