Soal 36
Persamaan peta garis \(x-2y+4=0\) yang dirotasikan dengan pusat \((0,0)\) sejauh \(+90^\circ\), dilanjutkan dengan pencerminan terhadap garis \(y=x\) adalah ....
| A | \(x+2y+4=0\) |
| B | \(x+2y-4=0\) |
| C | \(2x+y+4=0\) |
| D | \(2x-y-4=0\) |
| E | \(2x+y-4=0\) |
Jawaban & Analisis
Jawaban: A
Rotasi \(+90^\circ\) berpusat di \((0,0)\) memetakan \((x,y)\) menjadi \((X,Y)\) dengan \(X=-y\) dan \(Y=x\).
Pencerminan terhadap \(y=x\) menukar koordinat, sehingga \((X,Y)\mapsto(Y,X)\). Gabungan dua transformasi memberi \((x,y)\mapsto(x,-y)\).
Jika koordinat akhir \((x_{\text{baru}},y_{\text{baru}})\), maka \(x=x_{\text{baru}}\) dan \(y=-y_{\text{baru}}\).
Substitusi ke \(x-2y+4=0\):
\(x_{\text{baru}}-2(-y_{\text{baru}})+4=0 \Rightarrow x_{\text{baru}}+2y_{\text{baru}}+4=0\).
Jadi persamaan akhirnya \(x+2y+4=0\).
Soal 37
Diketahui kubus \(ABCD.EFGH\), titik \(P,Q,R\) pertengahan rusuk \(AD\), \(BC\) dan \(CG\). Irisan bidang yang melalui \(P,Q\) dan \(R\) dengan kubus berbentuk ....
| A | segiempat sembarang |
| B | segitiga |
| C | jajaran genjang |
| D | persegi |
| E | persegi panjang |
Jawaban & Analisis
Jawaban: E
Ambil kubus rusuk \(a\) dengan koordinat: \(A(0,0,0)\), \(B(a,0,0)\), \(C(a,a,0)\), \(D(0,a,0)\), \(G(a,a,a)\).
Titik tengah: \(P(0,\tfrac{a}{2},0)\), \(Q(a,\tfrac{a}{2},0)\), \(R(a,a,\tfrac{a}{2})\).
Garis \(PQ\) sejajar sumbu \(x\). Bidang melalui \(P,Q,R\) juga memotong rusuk \(DH\) di titik tengah \(S(0,a,\tfrac{a}{2})\) sehingga irisan adalah segiempat \(P-Q-R-S\).
Terlihat \(PQ \parallel RS\) dan \(PS \parallel QR\). Selain itu \(PQ\) (arah \(x\)) tegak lurus \(PS\) (arah bidang \(yz\)), sehingga irisan berbentuk persegi panjang.
Soal 38
Diketahui \(T.ABCD\) limas beraturan. Panjang rusuk alas \(12\) cm, dan panjang rusuk tegak \(12\sqrt{2}\) cm. Jarak \(A\) ke \(TC\) adalah ....
| A | \(6\) cm |
| B | \(6\sqrt{2}\) cm |
| C | \(6\sqrt{6}\) cm |
| D | \(8\) cm |
| E | \(8\sqrt{6}\) cm |
Jawaban & Analisis
Jawaban: C
Pusat alas persegi \(O\) sehingga \(TO\perp\) alas. Sisi alas \(12\) memberi diagonal \(12\sqrt{2}\) maka \(OA=6\sqrt{2}\).
Segitiga siku-siku \(TOA\):
\((12\sqrt{2})^2=TO^2+(6\sqrt{2})^2 \Rightarrow 288=TO^2+72 \Rightarrow TO^2=216 \Rightarrow TO=6\sqrt{6}\).
Dengan koordinat simetris, perhitungan jarak titik \(A\) ke garis \(TC\) menghasilkan nilai sama dengan \(TO\), yaitu \(6\sqrt{6}\) cm.
Soal 39
Diketahui bidang empat beraturan \(T.ABC\) dengan rusuk \(4\) cm. Titik \(P\) pada pertengahan \(AB\). Sudut antara \(TP\) dengan bidang alas adalah \(\alpha\). Nilai \(\tan\alpha\) = ....
| A | \(2\sqrt{2}\) |
| B | \(\tfrac{3}{2}\sqrt{2}\) |
| C | \(1\) |
| D | \(\tfrac{1}{2}\sqrt{3}\) |
| E | \(\tfrac{1}{3}\sqrt{3}\) |
Jawaban & Analisis
Jawaban: A
Misalkan \(O\) proyeksi \(T\) pada alas \(ABC\). Maka \(TO\perp\) alas dan proyeksi \(TP\) pada alas adalah \(OP\). Jadi \(\tan\alpha=\dfrac{TO}{OP}\).
Tetrahedron beraturan sisi \(a\) punya tinggi \(TO=a\sqrt{\tfrac{2}{3}}\). Untuk \(a=4\): \(TO=\tfrac{4\sqrt{6}}{3}\).
Pada segitiga sama sisi sisi \(4\), tinggi \(=2\sqrt{3}\). Jarak titik berat ke sisi \(AB\) adalah \(\tfrac{1}{3}\) tinggi, sehingga \(OP=\tfrac{2\sqrt{3}}{3}\).
Maka:
\(\tan\alpha=\dfrac{\tfrac{4\sqrt{6}}{3}}{\tfrac{2\sqrt{3}}{3}}=\dfrac{4\sqrt{6}}{2\sqrt{3}}=2\sqrt{2}\).
Soal 40
Diketahui limas segiempat beraturan \(T.ABCD\). Panjang rusuk tegak \(\sqrt{11}\) cm dan panjang rusuk alas \(2\sqrt{2}\) cm. Sudut antara bidang \(TAD\) dan \(TBC\) adalah \(\alpha\), maka \(\cos\alpha=\) ....
| A | \(\tfrac{3}{11}\sqrt{11}\) |
| B | \(\tfrac{5}{9}\) |
| C | \(\tfrac{2}{9}\sqrt{14}\) |
| D | \(\tfrac{1}{2}\sqrt{3}\) |
| E | \(\tfrac{8}{9}\) |
Jawaban & Analisis
Jawaban: B
Sisi alas \(=2\sqrt{2}\), maka setengah sisi \(=\sqrt{2}\). Pusat alas \(O\) ke sudut \(A\): \(OA=\sqrt{(\sqrt{2})^2+(\sqrt{2})^2}=2\).
Jika puncak \(T(0,0,h)\), maka \(TA^2=h^2+OA^2\). Diketahui \(TA=\sqrt{11}\) sehingga \(11=h^2+4 \Rightarrow h^2=7 \Rightarrow h=\sqrt{7}\).
Sudut antarbidang \(TAD\) dan \(TBC\) sama dengan sudut antara vektor normal masing-masing bidang. Dengan normal diperoleh dari hasil silang vektor pada masing-masing bidang, perhitungan menghasilkan \(\cos\alpha=\tfrac{5}{9}\).