Soal 31
Panjang proyeksi ortogonal vektor \( \vec{a}=-\sqrt{3}\,\vec{i}+p\,\vec{j}+\vec{k} \) pada vektor \( \vec{b}=\sqrt{3}\,\vec{i}+2\,\vec{j}+p\,\vec{k} \) adalah \( \frac{2}{3} \). Nilai \( p \) = …
- \( 3 \)
- \( 2 \)
- \( \frac{1}{3} \)
- \( -2 \)
- \( -3 \)
Jawaban & Analisis
Konsep: panjang proyeksi ortogonal \( \vec{a} \) pada \( \vec{b} \) adalah \( \left|\frac{\vec{a}\cdot \vec{b}}{\lVert \vec{b}\rVert}\right| \).
Tulis komponen: \( \vec{a}=(-\sqrt{3},\,p,\,1) \) dan \( \vec{b}=(\sqrt{3},\,2,\,p) \).
Hasil kali titik: \( \vec{a}\cdot\vec{b}=(-\sqrt{3})(\sqrt{3})+p(2)+1(p)=-3+3p=3(p-1) \).
Panjang \( \vec{b} \): \( \lVert \vec{b}\rVert=\sqrt{(\sqrt{3})^2+2^2+p^2}=\sqrt{3+4+p^2}=\sqrt{p^2+7} \).
Diketahui \( \left|\frac{3(p-1)}{\sqrt{p^2+7}}\right|=\frac{2}{3} \). Kuadratkan kedua sisi:
\( \frac{9(p-1)^2}{p^2+7}=\frac{4}{9} \Rightarrow 81(p-1)^2=4(p^2+7) \).
\( 81(p^2-2p+1)=4p^2+28 \Rightarrow 77p^2-162p+53=0 \).
\( p=\frac{162\pm\sqrt{162^2-4\cdot 77\cdot 53}}{2\cdot 77}=\frac{162\pm\sqrt{9920}}{154}=\frac{162\pm 8\sqrt{155}}{154}=\frac{81\pm 4\sqrt{155}}{77} \).
Jawaban: \( p=\frac{81+4\sqrt{155}}{77} \) atau \( p=\frac{81-4\sqrt{155}}{77} \).
Catatan: hasil ini tidak cocok dengan pilihan A–E yang tercetak pada soal.
Soal 32
Garis singgung lingkaran \( x^2+y^2=25 \) di titik \( (-3,4) \) menyinggung lingkaran dengan pusat \( (10,5) \) dan jari-jari \( r \). Nilai \( r \) = …
- \( 3 \)
- \( 5 \)
- \( 7 \)
- \( 9 \)
- \( 11 \)
Jawaban & Analisis
Langkah 1 (garis singgung): untuk lingkaran \( x^2+y^2=25 \), garis singgung di titik \( (x_1,y_1) \) adalah \( x_1x+y_1y=25 \).
Dengan \( (x_1,y_1)=(-3,4) \) diperoleh \( (-3)x+4y=25 \) atau \( -3x+4y-25=0 \).
Langkah 2 (jarak pusat ke garis): karena garis itu menyinggung lingkaran berpusat \( (10,5) \), maka jarak pusat ke garis sama dengan \( r \).
Rumus jarak titik \( (x_0,y_0) \) ke garis \( ax+by+c=0 \) adalah \( \frac{|ax_0+by_0+c|}{\sqrt{a^2+b^2}} \).
Di sini \( a=-3 \), \( b=4 \), \( c=-25 \), dan \( (x_0,y_0)=(10,5) \).
\( r=\frac{|(-3)(10)+4(5)-25|}{\sqrt{(-3)^2+4^2}}=\frac{|-30+20-25|}{\sqrt{9+16}}=\frac{| -35 |}{5}=7 \).
Jawaban: C (\( 7 \)).
Soal 33
Himpunan titik-titik yang berjarak sama terhadap titik \( (1,2) \) dan garis \( x=-1 \) adalah …
- \( y^2-4y-4x+8=0 \)
- \( y^2-4y-4x+4=0 \)
- \( y^2-4y-4x=0 \)
- \( x^2-4x-4y+4=0 \)
- \( x^2-2x-4y+8=0 \)
Jawaban & Analisis
Ide: titik-titik yang jaraknya sama ke sebuah titik dan sebuah garis membentuk parabola (titik = fokus, garis = direktriks).
Ambil titik umum \( (x,y) \). Jarak ke fokus \( (1,2) \) adalah \( \sqrt{(x-1)^2+(y-2)^2} \).
Jarak ke garis \( x=-1 \) adalah \( |x+1| \).
Samakan (kuadratkan): \( (x-1)^2+(y-2)^2=(x+1)^2 \).
Kembangkan: \( (x^2-2x+1)+(y^2-4y+4)=x^2+2x+1 \).
Sederhanakan: \( y^2-4y-4x+4=0 \).
Jawaban: B (\( y^2-4y-4x+4=0 \)).
Soal 34
Koordinat fokus elips \( 9x^2+25y^2-18x+100y-116=0 \) adalah …
- \( (2,1) \) dan \( (-6,1) \)
- \( (6,1) \) dan \( (2,1) \)
- \( (3,-2) \) dan \( (-5,-2) \)
- \( (3,2) \) dan \( (-5,2) \)
- \( (5,-2) \) dan \( (-3,-2) \)
Jawaban & Analisis
Langkah 1 (kuadrat sempurna):
\( 9x^2-18x+25y^2+100y-116=0 \)
\( 9(x^2-2x)+25(y^2+4y)-116=0 \)
\( 9((x-1)^2-1)+25((y+2)^2-4)-116=0 \)
\( 9(x-1)^2+25(y+2)^2-225=0 \Rightarrow 9(x-1)^2+25(y+2)^2=225 \)
Langkah 2 (bentuk baku): \( \frac{(x-1)^2}{25}+\frac{(y+2)^2}{9}=1 \).
Pusat \( (1,-2) \), \( a^2=25 \), \( b^2=9 \) sehingga \( c^2=a^2-b^2=25-9=16 \Rightarrow c=4 \).
Fokus: \( (h\pm c,k)=(1\pm 4,-2) \Rightarrow (5,-2) \) dan \( (-3,-2) \).
Jawaban: E (\( (5,-2) \) dan \( (-3,-2) \)).
Soal 35
Salah satu persamaan asimtot hiperbola \( \frac{(x-2)^2}{16}-\frac{(y+1)^2}{9}=1 \) adalah …
- \( 4x-3y-11=0 \)
- \( 4x-3y-5=0 \)
- \( 3x+4y-6=0 \)
- \( 3x-4y-10=0 \)
- \( 3x-4y-6=0 \)
Jawaban & Analisis
Konsep: untuk \( \frac{(x-h)^2}{a^2}-\frac{(y-k)^2}{b^2}=1 \), asimtotnya \( y-k=\pm \frac{b}{a}(x-h) \).
Di sini \( h=2 \), \( k=-1 \), \( a=4 \), \( b=3 \) sehingga \( y+1=\pm\frac{3}{4}(x-2) \).
Ambil tanda \( + \): \( y+1=\frac{3}{4}(x-2) \Rightarrow 4y+4=3x-6 \Rightarrow 3x-4y-10=0 \).
Jawaban: D (\( 3x-4y-10=0 \)).