Teks penuh
Referensi
Barisan dan Deret AritmatikaRumus suku ke-n barisan aritmatika :Rumus jumlah n suku pertama barisan aritmatika :
Sn = \(\frac{\mathrm{n}}{2}\)(a + Un) atau
Sn = \(\frac{\mathrm{n}}{2}\)(2a + (n - 1)b) Keterangan : a = suku pertama b = beda barisan (b = Un - Un-1) n = banyak sukuUn = suku ke-n Sn = jumlah n suku pertama Barisan dan Deret GeometriRumus suku ke-n barisan geometriRumus jumlah n suku pertama barisan geometri
\(\begin{align} \mathrm{S_{n}=\frac{a(1-r^{n})}{1-r}} \end{align}\) Rumus deret geometri tak hingga
\(\begin{align} \mathrm{S=\frac{a}{1-r}} \end{align}\) Keterangan : a = suku pertama r = rasio barisan (r = Un / Un-1) n = banyak sukuUn = suku ke-n Sn = jumlah n suku pertama S = jumlah deret geometri tak hingga Sifat Sifat LainHubungan Un , Sn dan Sn-1 pada barisan bilangan :Jika x, y, z membentuk barisan aritmatika, maka Jika x, y, z membentuk barisan geometri, maka 1. UN 2003 Jumlah deret geometri tak hingga √2 + 1 + \(\frac{1}{2}\)√2 + \(\frac{1}{2}\) + ... adalah ... A. \(\frac{2}{3}\)(√2 + 1) B. \(\frac{3}{2}\)(√2 + 1) C. 2(√2 + 1) D. 3(√2 + 1) E. 4(√2 + 1)Pembahasan : Jumlah deret geometri tak hingga dengan a = √2 dan r = 1 / √2 adalah
\(\begin{align} \mathrm{S } & =\frac{\sqrt{2}}{1-\frac{1}{\sqrt{2}}}\cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}} \\ & = \frac{2}{\sqrt{2}-1} \\ & = \frac{2}{\sqrt{2}-1}\cdot \frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}+1} \\ & = \frac{2\left ( \sqrt{2}+1 \right )}{2-1} \\ & = 2\left ( \sqrt{2}+1 \right ) \end{align}\) Jawaban : C 2. UN 2004 Data yang diperoleh dari hasil pengamatan setiap hari terhadap tinggi sebuah tanaman membentuk barisan geometri. Bila pada pengamatan hari kedua adalah 2 cm dan pada hari keempat adalah 3\(\frac{5}{9}\) cm, maka tinggi tanaman tersebut pada hari pertama pengamatan adalah ... A. 1 cm B. 1\(\frac{1}{3}\) cm C. 1\(\frac{1}{2}\) cm D. 1\(\frac{7}{9}\) cm E. 2\(\frac{1}{4}\) cmPembahasan : U2 = ar = 2 → r = 2/a U4 = ar3 = 3\(\frac{5}{9}\) = 32/9
\(\begin{align} \mathrm{ar^{3}} & =\frac{32}{9} \\ \mathrm{a\left ( \frac{2}{a} \right )^{3}} & =\frac{32}{9} \\ \mathrm{\frac{8}{a^{2}}} & = \frac{32}{9} \\ \mathrm{a^{2}} & = \frac{8\cdot 9}{32} \\ \mathrm{a^{2}} & = \frac{9}{4} \\ \mathrm{a} & = \frac{3}{2} \end{align}\) Jawaban : C 3. UN 2005 Seorang anak menabung di suatu bank dengan selisih kenaikan tabungan antar bulan tetap. Pada bulan pertama sebesar Rp50.000,00, bulan kedua Rp55.000,00, bulan ketiga Rp60.000,00, dan seterusnya. Besar tabungan anak tersebut selama 2 tahun adalah ... A. Rp1.315.000,00 B. Rp1.320.000,00 C. Rp2.040.000,00 D. Rp2.580.000,00 E. Rp2.640.000,00Pembahasan : a = 50 (dalam ribuan rupiah) b = 5 (dalam ribuan rupiah) Jumlah tabungan dalam 2 tahun (24 bulan) adalahS24 = \(\mathrm{\frac{24}{2}}\)(2 • 50 + (24 - 1)5) S24 = 12(100 + 115) S24 = 2.580 (dalam ribuan rupiah) Jawaban : D 4. UN 2006 Pembahasan : Karena umur ke-5 anak tersebut membentuk barisan aritmatika, maka 10 tahun kemudian umur mereka juga akan membentuk barisan aritmatika dengan beda yang sama. Usia si bungsu 10 tahun kemudian = 15 + 10 = 25 Usia si sulung 10 tahun kemudian = 23 + 10 = 33U1 = a = 25 U5 = 33 S5 = \(\mathrm{\frac{5}{2}}\)(a + U5) S5 = \(\mathrm{\frac{5}{2}}\)(25 + 33) S5 = 145 Jawaban : E 5. UN 2007 Dari suatu barisan aritmatika, suku ketiga adalah 36, jumlah suku kelima dan ketujuh adalah 144. Jumlah sepuluh suku pertama deret tersebut adalah ... A. 840 B. 660 C. 640 D. 630 E. 315Pembahasan : Diketahui barisan aritmatika :U3 = a + 2b = 36 ................................(1) U5 + U7 = 144 (a + 4b) + (a + 6b) = 144 2a + 10b = 144 a + 5b = 72 ..........................................(2) Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh a = 12 dan b = 12 Jumlah 10 suku pertama deret tersebut adalahS10 = \(\frac{10}{2}\) (2 • 12 + (10 - 1)12) S10 = 5(24 + 108) S10 = 5(132) S10 = 660 Jawaban : B 6. UN 2007 Sebuah mobil dibeli dengan harga Rp80.000.000,00. Setiap tahun nilai jualnya menjadi 3/4 dari harga sebelumnya. Berapa nilai jual setelah dipakai 3 tahun? A. Rp20.000.000,00 B. Rp25.312.000,00 C. Rp33.750.000,00 D. Rp35.000.000,00 E. Rp45.000.000,00Pembahasan : a = 80 (dalam jutaan rupiah) r = 3/4Nilai jual setelah dipakai 3 tahun adalah U4. U4 = ar3 U4 = 80(3/4)3 U4 = 80(27/64) U4 = 270/8 U4 = 33,75 (dalam jutaan rupiah) Jawaban : C 7. UN 2008 Diketahui deret geometri dengan suku pertama 6 dan suku keempat adalah 48. Jumlah enam suku pertama deret tersebut adalah ... A. 368 B. 369 C. 378 D. 379 E. 384Pembahasan : Diketahui deret geometri :U1 = a = 6 U4 = ar3 = 48 ..........................(*) Substitusi a = 6 ke persamaan (*) diperoleh 6r3 = 48 ⇔ r3 = 8 ⇔ r = 2 Jumlah 6 suku pertama deret tersebut adalah
\(\begin{align} \mathrm{S_{6}=\frac{6\left ( 1-2^{6} \right )}{1-2}=\frac{6(-63)}{-1}=378} \end{align}\) Jawaban : C 8. UN 2009 Diketahui suatu barisan aritmatika dengan U3 + U9 + U11 = 75. Suku tengah barisan tersebut adalah 68 dan banyak sukunya 43, maka U43 = ... A. 218 B. 208 C. 134 D. 132 E. 131 Pembahasan : Diketahui barisan aritmatika :U3 + U9 + U11 = 75 (a + 2b) + (a + 8b) + (a + 10b) = 75 3a + 20b = 75 .........................................(1)Karena banyak suku barisan tersebut 43, maka suku tengahnya adalah suku ke (43 + 1)/2, yaitu U22. U22 = a + 21b = 68 ................................(2) Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh a = 5 dan b = 3 U43 = a + 42b U43 = 5 + 42(3) U43 = 131 Jawaban : E 9. UN 2009 Tiga buah bilangan membentuk barisan aritmatika dengan beda positif. Jika suku kedua dikurangi 1, maka terbentuklah barisan geometri dengan jumlah 14. Rasio barisan tersebut adalah ... A. 4 B. 2 C. 1/2 D. -1/2 E. -2Pembahasan : Misalkan ketiga bilangan tersebut adalah x, y dan z. x, y, z → aritmatika x, (y - 1), z → geometri Karena x, y, z barisan aritmatika, maka berlaku x + z = 2y ..........................................(1) Karena x, (y - 1), z barisan geometri, maka berlakuxz = (y - 1)2 .......................................(2) Jumlah ketiga suku barisan geometri = 14, maka x + (y - 1) + z = 14 y + (x + z) = 15 y + (2y) = 15 3y = 15y = 5 Substitusi y = 5 ke persamaan (1) dan (2) diperoleh x + z = 10 ............................................(3) xz = 16 ................................................(4) Dari persamaan (3) dan (4) diperolehx = 2 dan z = 8 Catatan : penyelesaian dari persamaan (3) dan (4) bisa juga x = 8 dan z = 2. Namun, karena diketahui beda barisan x, y, z positif, haruslah x < z. Rasio dari barisan x, (y - 1), z adalah r = (y - 1)/x = (5 - 1)/2 = 2Jawaban : B 10. UN 2009 Jumlah tiga bilangan barisan aritmatika adalah 45. Jika suku kedua dikurangi 1 dan suku ketiga ditambah 5, maka barisan tersebut menjadi barisan geometri. Rasio barisan geometri tersebut adalah ... A. 1/2 B. 3/4 C. 3/2 D. 2 E. 3Pembahasan : x(z + 5) = (y - 1)2 ................................(2) Jumlah ketiga suku barisan aritmatika = 45, maka y = 15 Substitusi y = 15 ke persamaan (1) dan (2) diperoleh x + z = 30 → z = 30 - x .......................(3) x(z + 5) = 196 ..........................................(4) Substitusi persamaan (3) ke (4) diperoleh x(30 - x + 5) = 196 Rasio dari barisan x, (y - 1), (z + 5) adalah r = (y - 1)/x Untuk x = 7, maka r = (15 - 1)/7 = 2 Untuk x = 28, maka r = (15 - 1)/28 = 1/2 Jawaban : A/D 11. UN 2010 Diketahui barisan aritmatika dengan Un adalah suku ke-n. Jika U2 + U15 + U40 = 165, maka U19 = ... A. 10 B. 19 C. 28,5 D. 55 E. 82,5 Pembahasan : Diketahui barisan aritmatika :U2 + U15 + U40 = 165 (a + b) + (a + 14b) + (a + 39b) = 165 3a + 54b = 165 a + 18b = 55U19 = a + 18b = 55 Jawaban : D 12. UN 2011 Seorang penjual daging pada bulan Januari dapat menjual 120 kg, bulan Februari 130 kg, Maret dan seterusnya selama 10 bulan selalu bertambah 10 kg dari bulan sebelumnya. Jumlah daging yang terjual selama 10 bulan ada ... A. 1.050 kg B. 1.200 kg C. 1.350 kg D. 1.650 kg E. 1.750 kgPembahasan : a = 120 b = 10S10 = \(\frac{10}{2}\)(2 • 120 + (10 - 1)10) S10 = 5(240 + 90) S10 = 1.650 Jawaban : D 13. UN 2011 Suku ke-4 dan suku ke-9 suatu barisan aritmatika berturut-turut adalah 110 dan 150. Suku ke-30 barisan aritmatika tersebut adalah ... A. 308 B. 318 C. 326 D. 344 E. 354Pembahasan : Diketahui suku-suku barisan aritmatika :U4 = a + 3b = 110 ....................(1) U9 = a + 8b = 150 ....................(2) Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh a = 86 dan b = 8 U30 = a + 29b U30 = 86 + 29(8) U30 = 318 Jawaban : B 14. UN 2012 Sebuah pabrik memproduksi barang jenis A pada tahun pertama sebesar 1.960 unit. Tiap tahun produksi turun sebesar 120 unit sampai tahun ke-16. Total seluruh produksi yang dicapai sampai tahun ke-16 adalah ... A. 45.760 B. 45.000 C. 16.960 D. 16.000 E. 9.760Pembahasan : a = 1960 b = -120S16 = \(\frac{16}{2}\)(2 • 1960 + (16 - 1)(-120)) S16 = 8(3920 - 1800 ) S16 = 16.960 Jawaban : C 15. UN 2012 Jumlah n suku pertama deret aritmatika dinyatakan dengan Sn = \(\frac{5}{2}\)n2 + \(\frac{3}{2}\)n. Suku ke-10 dari deret aritmatika tersebut adalah ... A. 49 B. 47\(\frac{1}{2}\) C. 35 D. 33\(\frac{1}{2}\) E. 29 Pembahasan : Diketahui Sn = \(\frac{5}{2}\)n2 + \(\frac{3}{2}\)n Berdasarkan rumus Un = Sn - Sn-1 , maka U10 = S10 - S9 U10 = { \(\frac{5}{2}\cdot\)102 + \(\frac{3}{2}\cdot\)10 } - { \(\frac{5}{2}\cdot\)92 + \(\frac{3}{2}\cdot\)9 } U10 = \(\frac{5}{2}\)(102 - 92) + \(\frac{3}{2}\)(10 - 9) U10 = \(\frac{95}{2}\) + \(\frac{3}{2}\) U10 = 49 Jawaban : A 16. UN 2012 Barisan geometri dengan suku ke-5 adalah 1/3 dan rasio = 1/3, maka suku ke-9 barisan geometri tersebut adalah ... A. 27 B. 9 C. 1/27 D. 1/81 E. 1/243Pembahasan : Diketahui barisan geometri :U5 = ar4 = 1/3 r = 1/3U9 = ar8 U9 = ar4 . r4 U9 = (1/3) . (1/3)4 U9 = (1/3) . 1/81 U9 = 1/243 Jawaban : E 17. UN 2012 Keuntungan seorang pedagang bertambah setiap bulan dengan jumlah yang sama. Jika keuntungan pada bulan pertama sebesar Rp46.000,00 dan pertambahan keuntungan setiap bulan Rp18.000,00 maka jumlah keuntungan sampai bulan ke-12 adalah A. Rp1.740.000,00 B. Rp1.750.000,00 C. Rp1.840.000,00 D. Rp1.950.000,00 E. Rp2.000.000,00Pembahasan : a = 46 (dalam ribuan rupiah) b = 18 (dalam ribuan rupiah)S12 = \(\frac{12}{2}\)(2 • 46 + (12 - 1)18) S12 = 6(92 + 198) S12 = 1.740 (dalam ribuan rupiah) Jawaban : A 18. UN 2012 Harminingsih bekerja di perusahaan dengan kontrak selama 10 tahun dengan gaji awal Rp1.600.000,00. Setiap tahun Harminingsih mendapat kenaikan gaji berkala sebesar Rp200.000,00. Total seluruh gaji yang diterima Harminingsih hingga menyelesaikan kontrak kerja adalah ... A. Rp25.800.000,00 B. Rp25.200.000,00 C. Rp25.000.000,00 D. Rp18.800.000,00 E. Rp18.000.000,00Pembahasan : a = 1600 (dalam ribuan rupiah) b = 200 (dalam ribuan rupiah)S10 = \(\frac{10}{2}\)(2 • 1600 + (10 - 1)200) S10 = 5(3200 + 1800) S10 = 25.000 (dalam ribuan rupiah) Jawaban : C 19. UN 2013 Diketahui suku ke-3 dan suku ke-8 suatu barisan aritmatika berturut-turut adalah 2 dan -13. Jumlah 20 suku pertama deret tersebut adalah ... A. -580 B. -490 C. -440 D. -410 E. -380Pembahasan : Diketahui suku-suku barisan aritmatika :U3 = a + 2b = 2 ........................(1) U8 = a + 7b = -13 .........................(2) Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh a = 8 dan b = -3 Jumlah 20 suku pertama deret tersebut adalah S20 = \(\frac{20}{2}\)(2 • 8 + (20 - 1)(-3)) S20 = 10(16 - 57) S20 = -410 Jawaban : D 20. UN 2013 Hasil produksi suatu pabrik setiap tahunnya meningkat mengikuti aturan barisan geometri. Produksi pada tahun pertama sebanyak 200 unit dan pada tahun keempat sebanyak 1.600 unit. Hasil produksi selama enam tahun adalah ... A. 6.200 unit B. 6.400 unit C. 12.400 unit D. 12.600 unit E. 12.800 unitPembahasan : U1 = a = 200 U4 = ar3 = 1600 .......................(*) Substitusi a = 200 ke persamaan (*) diperoleh 200r3 = 1600 ⇔ r3 = 8 ⇔ r = 2 Hasil produksi selama 6 tahun adalah jumlah 6 suku pertama barisan geometri diatas, yaitu :
\(\begin{align} \mathrm{S_{6}} & = \frac{200(1-2^{6})}{1-2} = \frac{200(-63)}{-1}=12.600 \end{align}\) Jawaban : D 21. UN 2013 Umur Razan, Amel dan Icha membentuk barisan geometri. Jumlah usia mereka 14 tahun. Perbandingan usia Icha dan Amel adalah 2 : 1. Razan berumur paling muda. Usia Razan adalah ... A. 2 tahun B. 3 tahun C. 4 tahun D. 6 tahun E. 8 tahunPembahasan : Misalkan :U1 = a = usia Razan U2 = ar = usia Amel U3 = ar2 = usia Icha r = U3 / U2 = 2/1 = 2 U1 + U2 + U3 = 14 a + ar + ar2 = 14 a + a(2) + a(2)2 = 14 a + 2a + 4a = 14 7a = 14 a = 2 Jadi, usia Razan adalah 2 tahun Jawaban : A 22. UN 2014 Tempat duduk gedung pertunjukan film diatur mulai dari baris depan ke belakang dengan banyak baris di belakang lebih 4 kursi dari baris di depannya. Bila dalam gedung pertunjukan terdapat 15 baris kursi dan baris terdepan ada 20 kursi, kapasitas gedung pertunjukan tersebut adalah... A. 1.200 kursi B. 800 kursi C. 720 kursi D. 600 kursi E. 300 kursiPembahasan : Pandang ke-15 baris kursi sebagai suku-suku barisan aritmatika, dengan jumlah kursi baris terdepan sebagai suku pertama dan selisih jumlah kursi tiap baris yang berdekatan sebagai beda barisan. n = 15 a = 20 b = 4 Kapasitas gedung adalah jumlah kursi pada ke-15 baris tersebut, yaitu
\(\begin{align} \mathrm{S_{15}} & = \frac{15}{2}\left ( 2\cdot 20+(15-1)4 \right ) \\ & = \frac{15}{2}\left ( 40+56 \right ) \\ & = 720 \end{align}\) Jawaban : C 23. UN 2015 Suatu bola dijatuhkan dari ketinggian 9 meter. Setiap memantul, bola mencapai ketinggian 2/3 dari tinggi sebelumnya. Panjang lintasan gerak bola sampai berhenti adalah ... A. 36 meter B. 38 meter C. 45 meter D. 47 meter E. 51 meterPembahasan : Kasus diatas dapat diselesaikan dengan rumus :
\(\begin{align} \mathrm{S=\frac{a(c+b)}{c-b}} \end{align}\) S = panjang lintasan a = ketinggian awal bola \(\mathrm{\frac{b}{c}}\) = rasio dari ketinggian bola pada pantulan ke-n dengan ketinggian bola pada pantulan sebelumnya. Dari soal diketahui a = 9 dan \(\mathrm{\frac{b}{c}=\frac{2}{3}}\). Jadi,
\(\begin{align} \mathrm{S}=\frac{9(3+2)}{3-2}=\frac{9(5)}{1}=45 \end{align}\) Jawaban : C 24. UN 2016 Seutas tali dipotong-potong menjadi 6 bagian dengan panjang potongan-potongan tersebut membentuk barisan geometri. Jika panjang potongan terpendek 10 cm dan terpanjang 320 cm, panjang tali sebelum dipotong adalah ... A. 310 cm B. 470 cm C. 550 cm D. 630 cm E. 650 cmPembahasan : Pandang ke-enam potongan tali sebagai suku-suku barisan geometri, dengan potongan terpendek adalah suku pertama dan potongan terpanjang adalah suku terakhir. n = 6U1 = a = 10 U6 = ar5 = 320 .......................(*) Substitusi a = 10 ke persamaan (*) diperoleh 10r5 = 320 ⇔ r5 = 32 ⇔ r = 2 Panjang tali sebelum dipotong adalah jumlah dari ke-enam potongan tali tersebut, yaitu
\(\begin{align} \mathrm{S}_{6}= \frac{10(1-2^{6})}{1-2}=\frac{10(1-64)}{-1} = 630 \end{align}\) Jawaban : D 25. UN 2017 Suatu barisan geometri 16, 8, 4, 2, ..., maka jumlah n suku pertama adalah ...A. 2n-5 - 32 B. 25-n - 32 C. 32 - 25-n D. 32 - 2n-5 E. 32 - (1/2)5-n Pembahasan : Diketahui barisan geometri : a =16 r = 8/16 = 1/2 Jumlah n suku pertama adalah
\(\begin{align} \mathrm{S_{n}} & = \mathrm{\frac{16(1-(1/2)^{n})}{1-(1/2)}} \\ & = \mathrm{32(1-(1/2)^{n})} \\ & = \mathrm{32-32(1/2)^{n}} \\ & = \mathrm{32-2^{5}\cdot 2^{-n}} \\ & = \mathrm{32-2^{5-n}} \end{align}\) Jawaban : C
Pembahasan : n = 6U2 = a + b = 9 ........................(1) U5 = a + 4b = 21 ......................(2) Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh a = 5 dan b = 4 Jumlah seluruh permen adalah S6 = \(\frac{6}{2}\)(2 • 5 + (6 - 1)4) S6 = 3(10 + 20) S6 = 90 Jawaban : B 27. UN 2017 Adit menabung setiap bulan di sebuah bank. Pada bulan pertama Adit menabung sebesar Rp80.000,00 dan pada bulan-bulan berikutnya uang yang ditabung selalu Rp5.000,00 lebih besar dari uang yang ditabung pada bulan sebelumnya. Jumlah uang tabungan Adit selama satu tahun adalah ... A. Rp1.015.000,00 B. Rp1.050.000,00 C. Rp1.290.000,00 D. Rp1.320.000,00 E. Rp1.340.000,00Pembahasan : a = 80 (dalam ribuan rupiah) b = 5 (dalam ribuan rupiah) Jumlah tabungan dalam 1 tahun (12 bulan) adalahS12 = \(\frac{12}{2}\)(2.80 + (12 - 1)5) S12 = 6(160 + 55) S12 = 1.290 (dalam ribuan rupiah) Jawaban : C 28. UN 2017 Sebuah zat radioaktif meluruh menjadi setengahnya dalam waktu 2 jam. Jika pada pukul 06.00 massa zat tersebut 1.600 gram, massa zat yang tersisa pada pukul 14.00 adalah... A. 100 gram B. 50 gram C. 25 gram D. 12,5 gram E. 6,25 gramPembahasan : 06.00 → 1.600 gram 08.00 → 800 gramatau U5 = 1600 (1/2)5-1 = 100 Jawaban : A 29. UN 2017 Suatu virus berkembang biak dua kali lipat setiap 2 jam. Bila jumlah virus pada pukul 07.00 banyaknya 5 spesies, perkembangbiakan virus tersebut pada pukul 15.00 adalah... A. 160 spesies B. 100 spesies C. 80 spesies D. 50 spesies E. 40 spesiesPembahasan : 07.00 → 5 spesies 09.00 → 10 spesiesatau U5 = 5 (2)5-1 = 80 |