Soal 26
Diketahui garis \(g\) dengan persamaan \(y = 3x + 2\). Bayangan garis \(g\) oleh pencerminan terhadap sumbu \(X\) dilanjutkan rotasi terhadap \(O\) sebesar \(\dfrac{\pi}{2}\) radian adalah ....
A. \(3x + y + 2 = 0\)
B. \(3y - x - 2 = 0\)
C. \(3x - y - 2 = 0\)
D. \(3y - x + 2 = 0\)
E. \(-3x + y - 2 = 0\)
Jawaban & Analisis
Kunci: D
Langkah 1 (cermin terhadap sumbu \(X\)): Pencerminan terhadap sumbu \(X\) mengubah titik \((x,y)\) menjadi \((x,-y)\). Jadi, pada persamaan garis cukup ganti \(y\) menjadi \(-y\).
Dari \(y = 3x + 2\) menjadi \(-y = 3x + 2\) sehingga \(y = -3x - 2\).
Langkah 2 (rotasi \(\dfrac{\pi}{2}\) terhadap \(O\)): Rotasi berlawanan arah jarum jam sebesar \(\dfrac{\pi}{2}\) memetakan \((x,y)\) menjadi \((X,Y) = (-y,x)\).
Maka hubungan baliknya adalah \(x = Y\) dan \(y = -X\).
Langkah 3 (substitusi ke persamaan sebelum rotasi): Persamaan sebelum rotasi adalah \(y = -3x - 2\).
Substitusi \(x = Y\) dan \(y = -X\): \(-X = -3Y - 2\).
Sehingga \(X = 3Y + 2\) atau \(3Y - X + 2 = 0\).
Ganti kembali \((X,Y)\) menjadi \((x,y)\), didapat \(3y - x + 2 = 0\).
Soal 27
Transformasi \(\begin{pmatrix} a & a+1 \\ 1 & -2 \end{pmatrix}\) yang dilanjutkan dengan transformasi \(\begin{pmatrix} 2 & 1 \\ -1 & -3 \end{pmatrix}\) terhadap titik \(A(2,3)\) dan \(B(4,1)\) menghasilkan bayangan \(A'(22,-1)\) dan \(B'(24,-17)\). Oleh komposisi transformasi yang sama, bayangan titik \(C\) adalah \(C'(70,35)\). Koordinat titik \(C\) adalah ....
A. \((2,1)\)
B. \((2,-1)\)
C. \((-2,1)\)
D. \((1,-2)\)
E. \((1,2)\)
Jawaban & Analisis
Kunci: \(C(2,15)\)
Catatan: Hasil perhitungan koordinat \(C\) dari data transformasi menghasilkan \(C(2,15)\). Jika opsi pada gambar berbeda/kurang jelas, gunakan hasil koordinat ini sebagai jawaban yang konsisten secara matematis.
Langkah 1 (susun matriks komposisi): Karena transformasi pertama lalu kedua, maka matriks komposisi adalah
\(M = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ -1 & -3 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} a & a+1 \\ 1 & -2 \end{pmatrix}\).
Langkah 2 (kalikan matriks):
\(M = \begin{pmatrix} 2a+1 & 2a \\ -a-3 & 5-a \end{pmatrix}\).
Langkah 3 (gunakan data \(A(2,3) \mapsto A'(22,-1)\)):
\(M\begin{pmatrix}2\\3\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}22\\-1\end{pmatrix}\).
Komponen pertama: \((2a+1)\cdot 2 + (2a)\cdot 3 = 22 \Rightarrow 10a+2=22 \Rightarrow a=2\).
Langkah 4 (tentukan \(M\) saat \(a=2\)):
\(M=\begin{pmatrix}5 & 4 \\ -5 & 3\end{pmatrix}\).
Langkah 5 (gunakan \(C \mapsto C'(70,35)\)):
Misalkan \(C(x,y)\). Maka \(M\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}70\\35\end{pmatrix}\).
Artinya:
\(5x+4y=70\) dan \(-5x+3y=35\).
Langkah 6 (selesaikan SPL):
Jumlahkan kedua persamaan: \((5x-5x)+(4y+3y)=70+35 \Rightarrow 7y=105 \Rightarrow y=15\).
Substitusi ke \(5x+4y=70\): \(5x+60=70 \Rightarrow 5x=10 \Rightarrow x=2\).
Kesimpulan: \(C(2,15)\).
Soal 28
Irma membeli \(2\) kg apel dan \(3\) kg jeruk dengan harga \(Rp57.000,00\) sedangkan Ade membeli \(3\) kg apel dan \(5\) kg jeruk dengan harga \(Rp90.000,00\). Jika Surya hanya membeli \(1\) kg apel dan \(1\) kg jeruk, kemudian ia membayar dengan uang \(Rp100.000,00\), maka uang kembali yang diterima Surya adalah ....
A. \(Rp24.000,00\)
B. \(Rp42.000,00\)
C. \(Rp67.000,00\)
D. \(Rp76.000,00\)
E. \(Rp80.000,00\)
Jawaban & Analisis
Kunci: D
Langkah 1 (misalkan harga per kg): Misalkan harga apel per kg \(= x\) dan harga jeruk per kg \(= y\).
Dari soal diperoleh sistem:
\(2x + 3y = 57000\) dan \(3x + 5y = 90000\).
Langkah 2 (eliminasi):
Kalikan persamaan pertama dengan \(3\): \(6x + 9y = 171000\).
Kalikan persamaan kedua dengan \(2\): \(6x + 10y = 180000\).
Kurangkan: \((6x+10y)-(6x+9y)=180000-171000 \Rightarrow y=9000\).
Langkah 3 (cari \(x\)):
Substitusi \(y=9000\) ke \(2x+3y=57000\): \(2x+27000=57000 \Rightarrow 2x=30000 \Rightarrow x=15000\).
Langkah 4 (belanja Surya dan kembalian):
Harga \(1\) kg apel \(+\) \(1\) kg jeruk \(= x+y = 15000+9000 = 24000\).
Kembalian \(= 100000-24000 = 76000\).
Kesimpulan: kembalian Surya \(= Rp76.000,00\).
Soal 29
Tanah seluas \(10.000\ \text{m}^2\) akan dibangun toko untuk \(2\) tipe. Untuk toko tipe \(A\) diperlukan tanah seluas \(100\ \text{m}^2\) dan tipe \(B\) diperlukan \(75\ \text{m}^2\). Jumlah toko yang dibangun paling banyak \(125\) unit. Keuntungan tiap tipe \(A\) sebesar \(Rp7.000.000,00\) dan tiap tipe \(B\) sebesar \(Rp4.000.000,00\). Keuntungan maksimum yang diperoleh dari penjualan toko tersebut adalah ....
A. \(Rp575.000.000,00\)
B. \(Rp675.000.000,00\)
C. \(Rp700.000.000,00\)
D. \(Rp750.000.000,00\)
E. \(Rp800.000.000,00\)
Jawaban & Analisis
Kunci: C
Langkah 1 (misalkan variabel): Misalkan jumlah toko tipe \(A = x\) dan tipe \(B = y\).
Langkah 2 (tulis kendala):
Kendala luas tanah: \(100x + 75y \le 10000\).
Kendala jumlah unit: \(x + y \le 125\).
Kendala nonnegatif: \(x \gt 0\) atau \(x = 0\), dan \(y \gt 0\) atau \(y = 0\).
Langkah 3 (fungsi keuntungan):
\(P = 7000000x + 4000000y\).
Langkah 4 (titik pojok daerah feasible):
Periksa titik-titik yang mudah:
1) \((x,y)=(0,125)\) memenuhi luas karena \(75\cdot 125 = 9375 \le 10000\).
2) \((x,y)=(100,0)\) memenuhi luas karena \(100\cdot 100 = 10000\) dan jumlah \(=100 \le 125\).
3) Perpotongan \(100x+75y=10000\) dengan \(x+y=125\): dari \(x=125-y\), maka \(100(125-y)+75y=10000\Rightarrow 12500-25y=10000\Rightarrow y=100\), sehingga \(x=25\). Jadi titik \((25,100)\).
Langkah 5 (nilai keuntungan di titik pojok):
Untuk \((0,125)\): \(P = 7000000(0)+4000000(125)=500000000\).
Untuk \((25,100)\): \(P = 7000000(25)+4000000(100)=175000000+400000000=575000000\).
Untuk \((100,0)\): \(P = 7000000(100)+4000000(0)=700000000\).
Kesimpulan: Keuntungan maksimum adalah \(Rp700.000.000,00\).
Soal 30
Diketahui \(3\) matriks, \(A=\begin{pmatrix} a & 2 \\ 1 & b \end{pmatrix}\), \(B=\begin{pmatrix} 4 & 1 \\ 2 & b+1 \end{pmatrix}\), \(C=\begin{pmatrix} -2 & b \\ -a & b^2 \end{pmatrix}\). Jika \(A \times B^t - C = \begin{pmatrix} 0 & 2 \\ 5 & 4 \end{pmatrix}\) dengan \(B^t\) adalah transpose matriks \(B\), maka nilai \(a\) dan \(b\) masing-masing adalah ....
A. \(-1\) dan \(2\)
B. \(1\) dan \(-2\)
C. \(-1\) dan \(-2\)
D. \(2\) dan \(-1\)
E. \(-2\) dan \(1\)
Jawaban & Analisis
Kunci: A
Langkah 1 (transpose \(B\)):
\(B^t=\begin{pmatrix}4 & 2 \\ 1 & b+1\end{pmatrix}\).
Langkah 2 (hitung \(A \times B^t\)):
\(A \times B^t = \begin{pmatrix} a & 2 \\ 1 & b \end{pmatrix}\begin{pmatrix}4 & 2 \\ 1 & b+1\end{pmatrix}\).
Elemen-elemen hasil kali:
\((1,1):\ 4a+2\).
\((1,2):\ 2a+2(b+1)=2a+2b+2\).
\((2,1):\ 4+b\).
\((2,2):\ 2+b(b+1)=2+b^2+b\).
Langkah 3 (kurangi dengan \(C\)):
\(A\times B^t - C = \begin{pmatrix} (4a+2)-(-2) & (2a+2b+2)-b \\ (4+b)-(-a) & (2+b^2+b)-b^2 \end{pmatrix}\).
Sederhanakan:
\((1,1):\ 4a+4\).
\((1,2):\ 2a+b+2\).
\((2,1):\ a+b+4\).
\((2,2):\ b+2\).
Langkah 4 (samakan dengan matriks hasil):
Diketahui \(A\times B^t - C = \begin{pmatrix}0 & 2 \\ 5 & 4\end{pmatrix}\), maka:
\(4a+4=0 \Rightarrow a=-1\).
\(2a+b+2=2 \Rightarrow 2a+b=0 \Rightarrow b=-2a=2\).
Cek: \(a+b+4=-1+2+4=5\) benar, dan \(b+2=2+2=4\) benar.
Kesimpulan: \(a=-1\) dan \(b=2\).