Mode Disiplin
02:00
Target: ≤ 60 detik per soal.

Soal 36

Diketahui kubus \(ABCD.EFGH\) dengan panjang rusuk \(12\) cm. \(K\) adalah titik tengah rusuk \(AB\). Jarak titik \(K\) ke garis \(HC\) adalah ....

A. \(4\sqrt{6}\) cm

B. \(6\sqrt{3}\) cm

C. \(5\sqrt{6}\) cm

D. \(9\sqrt{2}\) cm

E. \(6\sqrt{5}\) cm

Jawaban & Analisis

Misalkan koordinat kubus: \(A(0,0,0)\), \(B(12,0,0)\), \(C(12,12,0)\), \(D(0,12,0)\), \(E(0,0,12)\), \(F(12,0,12)\), \(G(12,12,12)\), \(H(0,12,12)\). Titik tengah \(AB\) adalah \(K(6,0,0)\).

Garis \(HC\) melalui \(H(0,12,12)\) dan \(C(12,12,0)\), vektor arahnya: \[ \vec d=C-H=(12,0,-12)=(1,0,-1). \] Vektor \(\overrightarrow{HK}=K-H=(6,-12,-12)\).

Jarak titik ke garis: \[ \text{jarak}=\dfrac{\lvert \overrightarrow{HK}\times \vec d\rvert}{\lvert \vec d\rvert}. \] Hitung hasil kali silang: \[ \overrightarrow{HK}\times \vec d= (6,-12,-12)\times(1,0,-1)=(12,-6,12). \] Panjangnya: \[ \lvert(12,-6,12)\rvert=\sqrt{12^2+(-6)^2+12^2}=\sqrt{324}=18. \] Panjang \(\vec d\): \[ \lvert \vec d\rvert=\sqrt{1^2+0^2+(-1)^2}=\sqrt{2}. \]

Maka jarak: \[ \dfrac{18}{\sqrt{2}}=9\sqrt{2}. \] Jawaban: \(9\sqrt{2}\) cm.


Soal 37

Diketahui kubus \(ABCD.EFGH\) dengan rusuk \(8\) cm. Panjang proyeksi \(DE\) pada bidang \(BDHF\) adalah ....

A. \(2\sqrt{2}\) m

B. \(2\sqrt{6}\) m

C. \(4\sqrt{2}\) m

D. \(4\sqrt{6}\) m

E. \(8\sqrt{2}\) m

Jawaban & Analisis

Gunakan koordinat: \(A(0,0,0)\), \(B(8,0,0)\), \(C(8,8,0)\), \(D(0,8,0)\), \(E(0,0,8)\), \(F(8,0,8)\), \(G(8,8,8)\), \(H(0,8,8)\). Vektor \( \overrightarrow{DE}=E-D=(0,-8,8)\). Panjangnya: \[ \lvert \overrightarrow{DE}\rvert=\sqrt{0^2+(-8)^2+8^2}=8\sqrt{2}. \]

Bidang \(BDHF\) memenuhi \(x+y=8\), sehingga vektor normalnya dapat diambil \( \vec n=(1,1,0)\). Vektor satuan normal: \[ \hat n=\dfrac{\vec n}{\lvert \vec n\rvert}=\dfrac{(1,1,0)}{\sqrt{2}}. \] Komponen \( \overrightarrow{DE}\) pada arah normal: \[ \overrightarrow{DE}\cdot \hat n=(0,-8,8)\cdot\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}},\dfrac{1}{\sqrt{2}},0\right)=\dfrac{-8}{\sqrt{2}}=-4\sqrt{2}. \] Jadi panjang komponen tegak lurus bidang adalah \(4\sqrt{2}\).

Panjang proyeksi pada bidang: \[ \lvert \text{proj}\rvert=\sqrt{\lvert \overrightarrow{DE}\rvert^2-\lvert \text{komp normal}\rvert^2} =\sqrt{(8\sqrt{2})^2-(4\sqrt{2})^2} =\sqrt{128-32} =\sqrt{96} =4\sqrt{6}. \]

Jawaban: \(4\sqrt{6}\) m.


Soal 38

Pada limas beraturan \(T.ABCD\) yang semua rusuknya sama panjang, sudut antara \(TA\) dan bidang \(ABCD\) adalah ....

A. \(15^\circ\)

B. \(30^\circ\)

C. \(45^\circ\)

D. \(60^\circ\)

E. \(75^\circ\)

Jawaban & Analisis

Karena ditulis \(T.ABCD\), alas \(ABCD\) adalah bujur sangkar (limas beraturan segiempat). Misalkan panjang setiap rusuk adalah \(s\). Titik \(O\) adalah pusat bujur sangkar \(ABCD\), sehingga \(TO\) tegak lurus bidang \(ABCD\). Proyeksi ruas \(TA\) pada bidang \(ABCD\) adalah \(AO\).

Pada bujur sangkar sisi \(s\), jarak pusat ke sudut: \[ AO=\dfrac{s}{\sqrt{2}}. \] Karena semua rusuk sama, maka \[ TA=s. \] Segitiga \(TAO\) siku-siku di \(O\), sehingga \[ TA^2=TO^2+AO^2 \Rightarrow s^2=TO^2+\left(\dfrac{s}{\sqrt{2}}\right)^2 = TO^2+\dfrac{s^2}{2}. \] Maka \[ TO^2=\dfrac{s^2}{2} \Rightarrow TO=\dfrac{s}{\sqrt{2}}. \]

Sudut antara garis \(TA\) dan bidang \(ABCD\) adalah sudut antara \(TA\) dan proyeksinya \(AO\), yaitu \(\angle TAO\). Pada segitiga siku-siku \(TAO\): \[ \sin \angle TAO=\dfrac{TO}{TA}=\dfrac{\dfrac{s}{\sqrt{2}}}{s}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}. \] Jadi \[ \angle TAO=45^\circ. \]

Jawaban: \(45^\circ\).


Soal 39

Ingkaran dari pernyataan “Semua makhluk hidup perlu makan dan minum” adalah ....

A. Semua makhluk hidup tidak perlu makan dan minum

B. Ada makhluk hidup yang tidak perlu makan atau minum

C. Ada makhluk hidup yang tidak perlu makan minum

D. Semua makhluk hidup perlu makan dan minum

E. Semua makhluk hidup perlu makan tetapi tidak perlu minum

Jawaban & Analisis

Pernyataan “Semua makhluk hidup perlu makan dan minum” dapat dipahami sebagai: untuk setiap makhluk hidup, ia perlu \( \text{makan} \) dan perlu \( \text{minum} \). Bentuk logikanya: \[ \forall x\,(P(x)\land Q(x)). \] Ingkarannya adalah: \[ \exists x\,\neg(P(x)\land Q(x)). \]

Dengan hukum De Morgan: \[ \neg(P(x)\land Q(x))\equiv \neg P(x)\lor \neg Q(x). \] Artinya: ada makhluk hidup yang tidak perlu makan atau tidak perlu minum.

Itu sesuai dengan pilihan B.


Soal 40

Diberikan pernyataan-pernyataan berikut:

\(1.\) Jika penguasaan matematika rendah, maka negara sulit untuk menguasai IPA.

\(2.\) IPA tidak sulit dikuasai atau IPTEK tidak berkembang.

\(3.\) Jika IPTEK tidak berkembang, maka negara akan semakin tertinggal.

Dari ketiga pernyataan di atas, dapat disimpulkan ....

A. Jika penguasaan matematika rendah, maka negara akan semakin tertinggal

B. Jika penguasaan matematika rendah, maka IPTEK berkembang

C. IPTEK dan IPA berkembang

D. IPTEK dan IPA tidak berkembang

E. Sulit untuk memajukan negara

Jawaban & Analisis

Misalkan: \(M\): penguasaan matematika rendah, \(S\): IPA sulit dikuasai, \(T\): IPTEK berkembang, \(L\): negara semakin tertinggal.

Pernyataan \(1\) menjadi: \[ M \Rightarrow S. \] Pernyataan \(2\) adalah: \[ \neg S \lor \neg T. \] Bentuk ini setara dengan implikasi: \[ S \Rightarrow \neg T. \] (karena \(P\Rightarrow Q \equiv \neg P \lor Q\)).

Pernyataan \(3\) menjadi: \[ \neg T \Rightarrow L. \] Dari \(S \Rightarrow \neg T\) dan \(\neg T \Rightarrow L\), diperoleh: \[ S \Rightarrow L. \] Lalu dari \(M \Rightarrow S\) dan \(S \Rightarrow L\), didapat: \[ M \Rightarrow L. \]

Jadi kesimpulannya: jika penguasaan matematika rendah, maka negara akan semakin tertinggal. Jawaban: A.