Soal 26. Nilai dari \( \sin 105^\circ-\sin 15^\circ \) sama dengan ....
Jawaban & Analisis Soal 26
Jawaban: D
Gunakan identitas:
\( \sin A-\sin B=2\cos\left(\dfrac{A+B}{2}\right)\sin\left(\dfrac{A-B}{2}\right) \).
Ambil \( A=105^\circ \) dan \( B=15^\circ \), maka:
\( \dfrac{A+B}{2}=\dfrac{120^\circ}{2}=60^\circ \) dan \( \dfrac{A-B}{2}=\dfrac{90^\circ}{2}=45^\circ \).
Jadi:
\( \sin 105^\circ-\sin 15^\circ=2\cos 60^\circ \sin 45^\circ \).
Karena \( \cos 60^\circ=\dfrac{1}{2} \) dan \( \sin 45^\circ=\dfrac{\sqrt{2}}{2} \), maka:
\( 2\cdot\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{2}=\dfrac{\sqrt{2}}{2}=\dfrac{1}{2}\sqrt{2} \).
Soal 27. Nilai dari \( \lim_{x\to\infty}\left(\sqrt{25x^2+18x+2}-5x-1\right) \) adalah ....
Jawaban & Analisis Soal 27
Jawaban: C
Rasionalkan dengan sekawan:
\( \sqrt{25x^2+18x+2}-5x-1=\dfrac{\left(\sqrt{25x^2+18x+2}-5x-1\right)\left(\sqrt{25x^2+18x+2}+5x+1\right)}{\sqrt{25x^2+18x+2}+5x+1} \).
Pembilang menjadi selisih kuadrat:
\( (25x^2+18x+2)-(5x+1)^2 \).
Karena \( (5x+1)^2=25x^2+10x+1 \), maka pembilang:
\( 25x^2+18x+2-(25x^2+10x+1)=8x+1 \).
Jadi limit menjadi:
\( \lim_{x\to\infty}\dfrac{8x+1}{\sqrt{25x^2+18x+2}+5x+1} \).
Bagi pembilang dan penyebut dengan \( x \):
\( \lim_{x\to\infty}\dfrac{8+\frac{1}{x}}{\sqrt{25+\frac{18}{x}+\frac{2}{x^2}}+5+\frac{1}{x}}=\dfrac{8}{5+5}=\dfrac{4}{5} \).
Soal 28. Nilai dari \( \lim_{x\to 0}\dfrac{1-\cos x}{2x\cdot \sin 2x} \) adalah ....
Jawaban & Analisis Soal 28
Jawaban: A
Gunakan limit dasar:
\( \lim_{x\to 0}\dfrac{1-\cos x}{x^2}=\dfrac{1}{2} \) dan \( \lim_{x\to 0}\dfrac{\sin 2x}{2x}=1 \).
Ubah bentuk:
\( \dfrac{1-\cos x}{2x\sin 2x}=\left(\dfrac{1-\cos x}{x^2}\right)\left(\dfrac{x^2}{2x\sin 2x}\right)=\left(\dfrac{1-\cos x}{x^2}\right)\left(\dfrac{x}{2\sin 2x}\right) \).
Karena \( \dfrac{x}{2\sin 2x}=\dfrac{1}{4}\cdot\dfrac{2x}{\sin 2x} \), maka saat \( x\to 0 \):
\( \left(\dfrac{1}{2}\right)\left(\dfrac{1}{4}\right)=\dfrac{1}{8} \).
Soal 29. Diketahui fungsi \( g(x)=\dfrac{1}{3}x^3-\dfrac{A^2}{9}x+1 \), \( A \) konstanta. Jika \( f(x)=g(2x-1) \) dan \( f \) naik pada \( x\le 0 \) atau \( x\ge 1 \), nilai maksimum relatif \( g \) adalah ....
Jawaban & Analisis Soal 29
Jawaban: B
Turunkan \( g(x) \):
\( g'(x)=x^2-\dfrac{A^2}{9} \).
Karena \( f(x)=g(2x-1) \), maka:
\( f'(x)=g'(2x-1)\cdot 2=2\left((2x-1)^2-\dfrac{A^2}{9}\right) \).
Agar \( f \) naik pada \( x\le 0 \) dan \( x\ge 1 \), maka pada daerah tersebut harus \( f'(x)\ge 0 \).
Jika \( x\le 0 \) atau \( x\ge 1 \), maka \( |2x-1|\ge 1 \) sehingga \( (2x-1)^2\ge 1 \).
Supaya \( 2\left((2x-1)^2-\dfrac{A^2}{9}\right)\ge 0 \) untuk semua \( (2x-1)^2\ge 1 \), nilai terkecil \( (2x-1)^2 \) adalah \( 1 \), jadi perlu:
\( 1-\dfrac{A^2}{9}\ge 0 \Rightarrow A^2\le 9 \).
Agar perubahan monotonnya tepat terjadi di batas \( x=0 \) dan \( x=1 \) (di luar naik dan di dalam tidak naik), ambil \( A^2=9 \) sehingga \( \dfrac{A^2}{9}=1 \).
Maka \( g'(x)=x^2-1 \), titik kritis \( x=\pm 1 \).
Turunan kedua \( g''(x)=2x \), sehingga di \( x=-1 \) berlaku \( g''(-1)=-2 \lt 0 \), maka \( x=-1 \) adalah maksimum relatif.
Nilai maksimum relatif:
\( g(-1)=\dfrac{1}{3}(-1)^3-\dfrac{9}{9}(-1)+1=-\dfrac{1}{3}+1+1=\dfrac{5}{3} \).
Soal 30. Hasil \( \int \dfrac{x^2+2}{\sqrt{x^3+6x+1}}\,dx \) adalah ....
Jawaban & Analisis Soal 30
Jawaban: B
Substitusi:
\( u=x^3+6x+1 \Rightarrow du=(3x^2+6)\,dx=3(x^2+2)\,dx \).
Maka \( (x^2+2)\,dx=\dfrac{1}{3}du \), sehingga:
\( \int \dfrac{x^2+2}{\sqrt{x^3+6x+1}}\,dx=\int \dfrac{\frac{1}{3}du}{\sqrt{u}}=\dfrac{1}{3}\int u^{-\frac{1}{2}}du \).
\( \int u^{-\frac{1}{2}}du=2u^{\frac{1}{2}} \), jadi:
\( \dfrac{1}{3}\cdot 2\sqrt{u}+C=\dfrac{2}{3}\sqrt{x^3+6x+1}+C \).