Soal 36
Volum benda putar yang terjadi jika daerah yang dibatasi oleh kurva \(y=2x-x^2\) dan \(y=2-x\) diputar mengelilingi sumbu \(X\) sejauh \(360^\circ\) adalah ....
A. \(\frac{1}{5}\pi\) satuan volume
B. \(\frac{2}{5}\pi\) satuan volume
C. \(\frac{3}{5}\pi\) satuan volume
D. \(\frac{4}{5}\pi\) satuan volume
E. \(\pi\) satuan volume
Jawaban & Analisa
Tentukan batas daerah (titik potong) dengan menyamakan kedua kurva: \[ 2x-x^2=2-x \Rightarrow -x^2+3x-2=0 \Rightarrow x^2-3x+2=0 \Rightarrow (x-1)(x-2)=0. \] Jadi batasnya \(x=1\) dan \(x=2\). Pada selang \(1 \lt x \lt 2\), nilai \(2x-x^2\) berada di atas \(2-x\), sehingga jari-jari luar \(R(x)=2x-x^2\) dan jari-jari dalam \(r(x)=2-x\).
Karena diputar terhadap sumbu \(X\), gunakan metode cincin: \[ V=\pi\int_{1}^{2}\left(R(x)^2-r(x)^2\right)dx =\pi\int_{1}^{2}\left((2x-x^2)^2-(2-x)^2\right)dx. \]
Hitung bagian kuadrat: \[ (2x-x^2)^2=x^4-4x^3+4x^2,\quad (2-x)^2=x^2-4x+4. \] Selisihnya: \[ x^4-4x^3+4x^2-(x^2-4x+4)=x^4-4x^3+3x^2+4x-4. \] Maka: \[ V=\pi\int_{1}^{2}\left(x^4-4x^3+3x^2+4x-4\right)dx. \]
Integral: \[ \int\left(x^4-4x^3+3x^2+4x-4\right)dx =\frac{x^5}{5}-x^4+x^3+2x^2-4x. \] Substitusi batas: \[ \left(\frac{2^5}{5}-2^4+2^3+2\cdot2^2-4\cdot2\right) -\left(\frac{1^5}{5}-1^4+1^3+2\cdot1^2-4\cdot1\right) =\left(\frac{32}{5}-8\right)-\left(\frac{1}{5}-2\right) =\frac{1}{5}. \] Jadi: \[ V=\frac{1}{5}\pi. \]
Jawaban: A
Soal 37
Tabel berikut merupakan data berat badan \(40\) siswa.
| Berat badan (dalam kg) | Frekuensi |
|---|---|
| \(40-45\) | \(5\) |
| \(46-51\) | \(7\) |
| \(52-57\) | \(9\) |
| \(58-63\) | \(12\) |
| \(64-69\) | \(7\) |
Modus dari data pada tabel tersebut adalah ....
A. \(57{,}5+\frac{27}{8}\)
B. \(57{,}5+\frac{18}{8}\)
C. \(57{,}5-\frac{15}{8}\)
D. \(57{,}5-\frac{18}{8}\)
E. \(57{,}5-\frac{27}{8}\)
Jawaban & Analisa
Kelas modus adalah kelas dengan frekuensi terbesar. Dari tabel, frekuensi terbesar \(12 \gt 9\) berada pada kelas \(58-63\). Maka: \(f_1=12\), \(f_0=9\) (kelas sebelumnya), \(f_2=7\) (kelas sesudahnya). Tepi bawah kelas modus \(L=57{,}5\) dan panjang kelas \(p=6\).
Rumus modus data berkelompok: \[ Mo=L+\frac{d_1}{d_1+d_2}\cdot p, \] dengan \(d_1=f_1-f_0\) dan \(d_2=f_1-f_2\). Hitung: \[ d_1=12-9=3,\quad d_2=12-7=5. \]
Substitusi: \[ Mo=57{,}5+\frac{3}{3+5}\cdot 6 =57{,}5+\frac{3}{8}\cdot 6 =57{,}5+\frac{18}{8}. \]
Jawaban: B
Soal 38
Dari \(10\) calon pengurus OSIS akan dipilih ketua, sekretaris, dan bendahara. Banyak cara memilih pengurus OSIS adalah ....
A. \(720\) cara
B. \(70\) cara
C. \(30\) cara
D. \(10\) cara
E. \(9\) cara
Jawaban & Analisa
Karena jabatan ketua, sekretaris, dan bendahara berbeda, urutan penting, sehingga gunakan permutasi: \[ {}^{10}P_{3}=10\cdot 9\cdot 8. \] Ini wajar karena \(10 \gt 3\) sehingga masih bisa dipilih tiga orang berbeda.
Hitung: \[ 10\cdot 9\cdot 8=720. \]
Jawaban: A
Soal 39
Sebuah kotak berisi \(4\) bola putih dan \(5\) bola biru. Dari dalam kotak diambil \(3\) bola sekaligus, banyak cara pengambilan sedemikian hingga sedikitnya terdapat \(2\) bola biru adalah ....
A. \(10\) cara
B. \(24\) cara
C. \(50\) cara
D. \(55\) cara
E. \(140\) cara
Jawaban & Analisa
“Sedikitnya \(2\) bola biru” artinya jumlah bola biru yang terambil bisa \(2\) atau \(3\). Karena \(3 \gt 2\), kita hitung dua kasus berikut.
Kasus \(1\): tepat \(2\) biru dan \(1\) putih: \[ \binom{5}{2}\binom{4}{1}=10\cdot 4=40. \] Kasus \(2\): tepat \(3\) biru: \[ \binom{5}{3}=10. \]
Total cara: \[ 40+10=50. \]
Jawaban: C
Soal 40
Kotak \(A\) berisi \(2\) bola merah dan \(3\) bola putih. Kotak \(B\) berisi \(5\) bola merah dan \(3\) bola putih. Dari masing-masing kotak diambil satu bola. Peluang bola yang terambil bola merah dari kotak \(A\) dan bola putih dari kotak \(B\) adalah ....
A. \(\frac{1}{40}\)
B. \(\frac{3}{20}\)
C. \(\frac{3}{8}\)
D. \(\frac{2}{5}\)
E. \(\frac{31}{40}\)
Jawaban & Analisa
Peluang mengambil merah dari kotak \(A\): \[ P(\text{merah dari }A)=\frac{2}{2+3}=\frac{2}{5}. \] Peluang mengambil putih dari kotak \(B\): \[ P(\text{putih dari }B)=\frac{3}{5+3}=\frac{3}{8}. \] Pengambilan dari dua kotak berbeda saling bebas, sehingga peluang gabungan adalah perkalian.
\[ P=\frac{2}{5}\cdot\frac{3}{8}=\frac{6}{40}=\frac{3}{20}. \] Nilai peluang juga masuk akal karena \(0 \lt \frac{3}{20} \lt 1\).
Jawaban: B