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

Soal 21

Diketahui matriks \( A=\begin{pmatrix}2 & 3\\ 2 & -1\end{pmatrix} \) dan \( B=\begin{pmatrix}-1 & 3\\ 2 & -2\end{pmatrix} \). Jika matriks \( C=A-3B \), maka invers matriks \( C \) adalah \( C^{-1}= \) ....

A. \( \begin{pmatrix}3 & -9\\ -6 & 6\end{pmatrix} \)
B. \( \begin{pmatrix}-3 & 9\\ 6 & -6\end{pmatrix} \)
C. \( \begin{pmatrix}5 & -6\\ -4 & 5\end{pmatrix} \)
D. \( \begin{pmatrix}5 & 6\\ 4 & 5\end{pmatrix} \)
E. \( \begin{pmatrix}-5 & 6\\ 4 & -5\end{pmatrix} \)

Jawaban & Analisis

Kunci: D

Langkah 1: Hitung \( 3B \).

\( 3B=\begin{pmatrix}3(-1) & 3(3)\\ 3(2) & 3(-2)\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-3 & 9\\ 6 & -6\end{pmatrix} \).

Langkah 2: Hitung \( C=A-3B \).

\( C=\begin{pmatrix}2 & 3\\ 2 & -1\end{pmatrix}-\begin{pmatrix}-3 & 9\\ 6 & -6\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}5 & -6\\ -4 & 5\end{pmatrix} \).

Langkah 3: Tentukan \( \det(C) \) agar bisa diinvers.

\( \det(C)=5\cdot 5-(-6)(-4)=25-24=1 \), sehingga \( \det(C)\ne 0 \) dan matriks invers ada, dengan \( \det(C)\gt 0 \).

Langkah 4: Gunakan rumus invers matriks \( 2\times 2 \).

Jika \( C=\begin{pmatrix}a & b\\ c & d\end{pmatrix} \), maka \( C^{-1}=\frac{1}{ad-bc}\begin{pmatrix}d & -b\\ -c & a\end{pmatrix} \).

Untuk \( C=\begin{pmatrix}5 & -6\\ -4 & 5\end{pmatrix} \), diperoleh

\( C^{-1}=\frac{1}{1}\begin{pmatrix}5 & 6\\ 4 & 5\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}5 & 6\\ 4 & 5\end{pmatrix} \).


Soal 22

Diketahui matriks \( A=\begin{pmatrix}1 & 2\\ 3 & 4\end{pmatrix} \) dan \( B=\begin{pmatrix}4 & 3\\ 2 & 1\end{pmatrix} \). Matriks \( X \) yang memenuhi \( AX=B \) adalah ....

A. \( \begin{pmatrix}12 & 10\\ -10 & -8\end{pmatrix} \)
B. \( \begin{pmatrix}4 & -2\\ -3 & 1\end{pmatrix} \)
C. \( \begin{pmatrix}-6 & -5\\ 4 & 5\end{pmatrix} \)
D. \( \begin{pmatrix}5 & -6\\ 4 & 5\end{pmatrix} \)
E. \( \begin{pmatrix}-6 & -5\\ 5 & 4\end{pmatrix} \)

Jawaban & Analisis

Kunci: E

Langkah 1: Dari \( AX=B \), jika \( A \) invertibel maka \( X=A^{-1}B \).

Langkah 2: Hitung \( \det(A) \).

\( \det(A)=1\cdot 4-2\cdot 3=4-6=-2 \), sehingga \( \det(A)\ne 0 \) dan invers \( A \) ada.

Langkah 3: Hitung \( A^{-1} \).

\( A^{-1}=\frac{1}{-2}\begin{pmatrix}4 & -2\\ -3 & 1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-2 & 1\\ \frac{3}{2} & -\frac{1}{2}\end{pmatrix} \).

Langkah 4: Kalikan \( X=A^{-1}B \).

\( X=\begin{pmatrix}-2 & 1\\ \frac{3}{2} & -\frac{1}{2}\end{pmatrix}\begin{pmatrix}4 & 3\\ 2 & 1\end{pmatrix} \).

Entri baris 1:

\( x_{11}=(-2)(4)+(1)(2)=-8+2=-6 \).

\( x_{12}=(-2)(3)+(1)(1)=-6+1=-5 \).

Entri baris 2:

\( x_{21}=\left(\frac{3}{2}\right)(4)+\left(-\frac{1}{2}\right)(2)=6-1=5 \).

\( x_{22}=\left(\frac{3}{2}\right)(3)+\left(-\frac{1}{2}\right)(1)=\frac{9}{2}-\frac{1}{2}=4 \).

Kesimpulan: \( X=\begin{pmatrix}-6 & -5\\ 5 & 4\end{pmatrix} \), sesuai opsi E.


Soal 23

Diketahui deret aritmetika dengan suku ke-\( 3 \) adalah \( 3 \) dan suku ke-\( 8 \) adalah \( 23 \). Jumlah \( 20 \) suku pertama deret tersebut adalah ....

A. \( 656 \)
B. \( 660 \)
C. \( 664 \)
D. \( 668 \)
E. \( 672 \)

Jawaban & Analisis

Kunci: B

Langkah 1: Rumus suku ke-\( n \) deret aritmetika \( a_n=a_1+(n-1)d \).

Dari \( a_3=3 \): \( a_1+2d=3 \).

Dari \( a_8=23 \): \( a_1+7d=23 \).

Langkah 2: Kurangkan kedua persamaan.

\( (a_1+7d)-(a_1+2d)=23-3 \Rightarrow 5d=20 \Rightarrow d=4 \).

Langkah 3: Cari \( a_1 \).

\( a_1+2(4)=3 \Rightarrow a_1=-5 \).

Langkah 4: Jumlah \( n \) suku pertama \( S_n=\frac{n}{2}\left(2a_1+(n-1)d\right) \).

\( S_{20}=\frac{20}{2}\left(2(-5)+19(4)\right)=10(-10+76)=10\cdot 66=660 \).


Soal 24

Suku ketiga dan suku keenam suatu deret geometri berturut-turut adalah \( -12 \) dan \( 96 \). Jumlah tujuh suku pertama deret tersebut adalah ....

A. \( -192 \)
B. \( -129 \)
C. \( -127 \)
D. \( 129 \)
E. \( 192 \)

Jawaban & Analisis

Kunci: B

Langkah 1: Rumus suku ke-\( n \) deret geometri \( u_n=ar^{n-1} \).

Diketahui \( u_3=ar^2=-12 \) dan \( u_6=ar^5=96 \).

Langkah 2: Bagi \( u_6 \) dengan \( u_3 \) untuk mencari \( r \).

\( \frac{ar^5}{ar^2}=r^3=\frac{96}{-12}=-8 \Rightarrow r=-2 \).

Langkah 3: Cari \( a \) dari \( ar^2=-12 \).

\( a(-2)^2=-12 \Rightarrow 4a=-12 \Rightarrow a=-3 \).

Langkah 4: Jumlah \( 7 \) suku pertama \( S_7=a\frac{1-r^7}{1-r} \) dengan \( r\ne 1 \).

\( r^7=(-2)^7=-128 \Rightarrow 1-r^7=1-(-128)=129 \).

\( 1-r=1-(-2)=3 \).

\( S_7=-3\cdot\frac{129}{3}=-129 \).

Kesimpulan: karena \( S_7 \lt 0 \), nilai yang sesuai adalah \( -129 \).


Soal 25

Jumlah tak hingga deret geometri \( 64+8+1+\frac{1}{8}+\ldots \) adalah ....

A. \( 74\frac{1}{7} \)
B. \( 74\frac{1}{8} \)
C. \( 74 \)
D. \( 73\frac{1}{7} \)
E. \( 73\frac{1}{8} \)

Jawaban & Analisis

Kunci: D

Langkah 1: Deret ini geometri dengan suku pertama \( a=64 \) dan rasio \( r=\frac{8}{64}=\frac{1}{8} \).

Langkah 2: Syarat jumlah tak hingga adalah \( |r| \lt 1 \). Karena \( \left|\frac{1}{8}\right|\lt 1 \), maka jumlah tak hingga ada.

Langkah 3: Rumus jumlah tak hingga \( S_{\infty}=\frac{a}{1-r} \).

\( S_{\infty}=\frac{64}{1-\frac{1}{8}}=\frac{64}{\frac{7}{8}}=64\cdot\frac{8}{7}=\frac{512}{7}=73\frac{1}{7} \).