✔ Bank Soal Dan Pembahasan Matematika Dasar Eksponen
Catatan calon guru yang kita diskusikan dikala ini akan membahas ihwal Matematika Dasar Eksponen atau bilangan berpangkat. Eksponen atau Bilangan berpangkat ialah salah satu operasi aljabar sehabis kita berguru Perkalian dan penjumlahan. Salah satu fungsi paling sederhana dari bilangan berpangkat ini ialah menyederhanakan penulisan bilangan yang sangat besar atau bilangan yang sangat kecil.
Dari fungsi bilangan berpangkat yang sangat sederhana tetapi sangat bermanfaat sehingga sangat banyak modifikasi bentuk soal ihwal eksponen ini. Tetapi mempelajari dan memakai aturan-aturan pada eksponen juga sangatlah mudah, kalau Anda mengikuti step by step yang kita diskusikan dibawah ini, maka anda akan dengan gampang memahami soal-soal eksponen dan menemukan solusinya.
Seperti yang kita sebutkan sebelumnya bahwa antara Eksponen atau Bilangan Berpangkat, Bentuk Akar, dan Logaritma mempunyai keterkaitan sangat erat, sehingga kita menyebunya dengan istilah tiga serangkai dalam matematika.
Kesulitan menganalisa kalimat soal mungkin sanggup jadi salah satu problem dalam diskusi ihwal eksponen yang umumnya dilakukan di kelas.
Seperti apa tingkat kesulitan soal ihwal Matematika Dasar Eksponen , mari kita simak beberapa sampel soal untuk kita diskusikan yang kita ambi dari soal-soal SBMPTN (Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri) atau SMMPTN (Seleksi Mandiri Masuk Perguruan Tinggi Negeri) dan UN (Ujian Nasional) atau dari soal-soal simulasi di sekolah.
Sebagai catatan, beberapa hukum dasar sederhana pada Eksponen berikut ini mungkin membantu dalam menuntaskan problem yang berkaitan dengan eksponen atau bilangan berpangkat;
$a^{m}= \underset{perkalian\ sebanyak\ m}{\underbrace{a \cdot a \cdot a \cdot a \cdots a \cdot a}}$
$m:$ Bilangan pangkat [Eksponen]
$a:$ Bilangan Pokok [Basis]
$0^{0}=$ tidak terdefenisi
- $a^{m} \cdot a^{n}=a^{m+n}$
- $\dfrac{a^{m}}{a^{n}}=a^{m-n}$
- $(a^{m})^{n}=a^{m \cdot n}$
- $a^{m} \cdot b^{m}=(a \cdot b)^{m}$
- $\dfrac{a^{m}}{b^{m}} = \left( \dfrac{a}{b} \right )^{m}$
- $\dfrac{1}{a^{m}}={a}^{-m}$ dengan $a \neq 0$
- $\dfrac{1}{a^{-m}}={a}^{m}$ dengan $a \neq 0$
- $a^{0}=1$ dengan $a \neq 0$
- $a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}$
- Jika $a^{f(x)}=a^{g(x)}$ maka $f(x)=g(x)$
1. Soal SNMPTN 2010 Kode 336 (*Soal Lengkap)
Jika $n$ memenuhi $\underset{n\ faktor}{\underbrace{25^{0.25} \times 25^{0.25}\times \cdots \times 25^{0.25}\times 25^{0.25}}=125}$
maka $(n-3)(n+2)=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ &24 \\
(B)\ &26 \\
(C)\ &28 \\
(D)\ &32 \\
(E)\ &36
\end{align}$
$\begin{align}
25^{0.25} \times 25^{0.25}\times \cdots \times 25^{0.25}\times 25^{0.25} &= 125 \\
5^{0.5} \times 25^{0.5}\times \cdots \times 5^{0.5}\times 25^{0.5} &= 5^{3} \\
5^{0.5} \times 5^{0.5}\times \cdots \times 5^{0.5}\times 5^{0.5} &= 5^{3} \\
\left(5^{0.5}\right)^{n} &= 5^{3} \\
5^{\dfrac{1}{2}n} &= 5^{3} \\
0.5n &= 3 \\
n &=6 \\
(n-3)(n+2) &= (6-3)(6+2) \\
&=24
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(A)\ 24$
2. Soal SIMAK UI 2009 Kode 951 (*Soal lengkap)
Diketahui $x_{0}$ dan $y_{0}$ ialah nilai-nilai yang memenuhi sistem persamaan $\begin{cases}2^{x+1}-3^{y}=7 \\ -\left(2^{x-1} \right)-3^{y+1}=-5\end{cases}$
maka $x_{0}+y_{0}$ adalah$\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & -1 \\
(B)\ & 0 \\
(C)\ & 1 \\
(D)\ & 1 \\
(E)\ & 2
\end{align}$
$\begin{align}
2^{x+1}-3^{y} &= 7 \\
2^{x} \cdot 2^{1}-3^{y} &= 7 \\
2^{x} \cdot 2-3^{y} &= 7
\end{align}$
$\begin{align}
-\left(2^{x-1} \right)-3^{y+1} &= -5 \\
2^{x-1}+3^{y+1} &= 5 \\
2^{x} \cdot 2^{-1}+3^{y} \cdot 3^{1} &= 5 \\
2^{x} \cdot \dfrac{1}{2}+3^{y} \cdot 3 &= 5 \\
2^{x} +3^{y} \cdot 6 &= 10
\end{align}$
Dengan memisalkan $m=2^{x}$ dan $n=3^{y}$, maka sistem persamaan sanggup kita ubah sementara menjadi;
$\begin{array}{c|c|cc}
2m-n = 7 & (\times 1) \\
m+6n = 10 & (\times 2) \\
\hline
2m-n = 7 & \\
2m+12n = 20 & (-) \\
\hline
-13n = -13 & 2m-1 = 7 \\
n = 1 & m = 4
\end{array} $
- $m=2^{x}$ $\Rightarrow$ $4=2^{x}$ $\Rightarrow$ $x=2$
- $n=3^{y}$ $\Rightarrow$ $1=3^{y}$ $\Rightarrow$ $y=0$
- Nilai $x_{0}+y_{0}=2+0=2$
3. Soal SPMB 2003 [Regional I] (*Soal Lengkap)
Nilai $x$ yang memenuhi persamaan $3^{2x+3}=\sqrt[3]{27^{x+5}}$ adalah$\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & -2 \\
(B)\ & -1 \\
(C)\ & 0 \\
(D)\ & 1 \\
(E)\ & 2
\end{align}$
$\begin{split}
3^{2x+3} &=\sqrt[3]{27^{x+5}}\\
3^{2x+3} &=27^{\dfrac{x+5}{3}}\\
3^{2x+3} &=(3^{3})^{\dfrac{x+5}{3}}\\
3^{2x+3} &=3^{x+5}\\
& \Rightarrow 2x+3=x+5\\
& \Rightarrow 2x-x=5-3\\
& \Rightarrow x=2
\end{split}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(E)\ 2$
4. Soal SIMAK UI 2012 Kode 221 (*Soal lengkap)
Jika diketahui $x$ dan $y$ ialah bilangan real dengan $x \gt 1$ dan $y \gt 0$. Jika $xy=x^{y}$ dan $\dfrac{x}{y}=x^{5y}$, maka $x^{2}+3y=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & 29 \\
(B)\ & 28 \\
(C)\ & 27 \\
(D)\ & 26 \\
(E)\ & 25
\end{align}$
$\begin{align}
xy &= x^{y} \\
y &= \dfrac{x^{y}}{x} \\
y &= x^{y-1}
\end{align}$
$\begin{align}
\dfrac{x}{y} &= x^{5y} \\
\dfrac{x}{x^{y-1}} &= x^{5y} \\
x &= x^{5y} \cdot x^{y-1} \\
x &= x^{6y-1} \\
& \Rightarrow 1=6y-1 \\
& \Rightarrow 2=6y \\
& \Rightarrow y=\dfrac{1}{3}
\end{align}$
Jika kita substitusikan pers.(1) dan pers.(2) maka kita peroleh;
$\begin{align}
y-1 &= 1-5y \\
6y &= 2 \\
y &= \dfrac{1}{3}
\end{align}$
$\begin{align}
xy &= x^{y} \\
x \cdot \frac{1}{3} &= x^{\frac{1}{3}} \\
x &= 3 x^{\frac{1}{3}} \\
x \cdot x^{-\frac{1}{3}} &= 3 \\
x^{ \frac{2}{3}} &= 3 \\
x^{2} &= 3^{3} \\
x^{2}+3y &= 3^{3} + 3 \cdot \frac{1}{3} = 28
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(B)\ 28$
5. Soal SPMB 2005 Kode 470 (*Soal Lengkap)
Jika $f(x)=2^{2x}+2^{x+1}-3$ dan $g(x)=2^{x}+3$ maka $\dfrac{f(x)}{g(x)}=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & 2^{x}+3 \\
(B)\ & 2^{x}+1 \\
(C)\ & 2^{x} \\
(D)\ & 2^{x}-1 \\
(E)\ & 2^{x}-3
\end{align}$
$\begin{align}
\dfrac{f(x)}{g(x)} &= \dfrac{2^{2x}+2^{x+1}-3}{2^{x}+3} \\
&=\dfrac{(2^{x})^{2}+2^{x} \cdot 2^{1}-3}{2^{x}+3} \\
&=\dfrac{(2^{x})^{2}+2^{x} \cdot 2^{1}-3}{2^{x}+3}
\end{align}$
Untuk mempermudah penglihatan, mungkin $2^{x}$ sementara sanggup kita ganti menjadi $m$.
$\begin{align}
\dfrac{f(x)}{g(x)} &= \dfrac{(m)^{2}+ m \cdot 2^{1}-3}{m+3} \\
&= \dfrac{m^{2}+2m-3}{m+3} \\
&= \dfrac{(m+3)(m-1)}{m+3} \\
&= m-1 \\
&= 2^{x}-1
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ 2^{x}$-1
6. Soal SIMAK UI 2013 Kode 437 (*Soal lengkap)
Diketahui bahwa $2^{w} \cdot a^{x} \cdot b^{y} \cdot c^{z}=2013$ untuk setiap $a,b,c,d,x,y,z$ merupakan bilangan lingkaran faktual dan $w$ bilangan lingkaran nonnegative dengan $a \lt b \lt c$. Nilai $(2w)+(ax)+(by)+(cz)=\ldots$
$\begin{align}
(A)\ & 0 \\
(B)\ & 3 \\
(C)\ & 11 \\
(D)\ & 75 \\
(E)\ & 611
\end{align}$
$\begin{align}
2^{w} \cdot a^{x} \cdot b^{y} \cdot c^{z} &= 2013 \\
2^{w} \cdot a^{x} \cdot b^{y} \cdot c^{z} &= 3 \cdot 11 \cdot 61 \\
2^{w} \cdot a^{x} \cdot b^{y} \cdot c^{z} &= 2^{0} \cdot 3^{1} \cdot 11^{1} \cdot 61^{1}
\end{align}$
Sehingga diperoleh; $w=0$, $x=1$, $y=1$, $z=1$, $a=3$, $b=11$, $c=61$
$\begin{align}
&(2w)+(ax)+(by)+(cz) \\
&= (2 \cdot 0)+(3 \cdot 1)+(11 \cdot 1)+(61 \cdot 1) \\
&= 0+3+11+61 \\
&= 75
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ 2^{x}$-1
7. Soal UM UGM 2020 Kode 814 (*Soal Lengkap)
Jika $f(x)=b^{x}$, $b$ konstanta positif, maka $\dfrac{f(x^{2}-1)}{f(1-x^{2})}=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & f(1-x^{2}) \cdot f(1-x^{2}) \\
(B)\ & f(1-x^{2}) \cdot f(x^{2}-1) \\
(C)\ & f(x^{2}-1) \cdot f(x^{2}-1) \\
(D)\ & f(1-x^{2}) + f(1-x^{2}) \\
(E)\ & f(x^{2}-1) + f(x^{2}-1)
\end{align}$
$\begin{align}
& \dfrac{f(x^{2}-1)}{f(1-x^{2})} = \dfrac{b^{x^{2}-1}}{b^{1-x^{2}}} \\
&= \dfrac{b^{x^{2}} \cdot b^{-1}}{b^{1} \cdot b^{-x^{2}}} = \dfrac{b^{x^{2}} \cdot b^{x^{2}}}{b^{1} \cdot b^{1}} \\
&= \dfrac{b^{2x^{2}}}{b^{2}} = b^{2x^{2}-2} \\
&= b^{2(x^{2}-1)} = \left(b^{x^{2}-1} \right)^2 \\
&= \left(b^{x^{2}-1} \right) \cdot \left(b^{x^{2}-1} \right) \\
&= f(x^{2}-1) \cdot f(x^{2}-1)
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(C)\ f(x^{2}-1) \cdot f(x^{2}-1)$
8. Soal SIMAK UI 2014 Kode 511 (*Soal Lengkap)
Dalam basis 10, bilangan lingkaran faktual $p$ mempunyai $3$ digit, bilangan lingkaran faktual $q$ mempunyai $p$ digit, bilangan lingkaran faktual $r$ mempunyai $q$ digit. Nilai untuk terkecil untuk $r$ adalah$\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & 10^{10^{100}} \\
(B)\ & 10^{10^{100}-1} \\
(C)\ & 10^{10^{99}} \\
(D)\ & 10^{10^{99}-1} \\
(E)\ & 10^{99^{99}}
\end{align}$
Topik ini sebetulnya tidak murni ihwal eksponen, tetapi alasannya pilihannya bilangan berpangkat para siswa melihat ini ihwal bilangan berpangkat. Ada sedikit logika atau teori bilangan didalamnya.
Pada soal diinginkan semoga nilai bilangan $r$ mempunyai nilai terkecil, maka bilangan $q$ kita juga harus bilangan terkecil. Sehingga bilangan $p$ juga harus mempunyai nilai terkecil.
Bilangan $p$ terdiri dari $3$ digit, supaya mendapat $p$ bilangan terkecil maka angka pertama [ratusan] dipilih angka $1$ dan sisanya [puluhan dan satuan] dipilih angka nol sehingga $p = 100= 10^{3-1} = 10^{2}$
Bilangan $q$ terdiri dari $100$ digit, supaya mendapat $q$ bilangan terkecil maka angka pertama dipilih angka $1$ dan sisanya dipilih angka nol sehingga $q = 10^{100-1} = 10^{99}$
Bilangan $r$ terdiri dari $q$ digit, supaya mendapat $r$ bilangan terkecil maka angka pertama dipilih angka $1$ dan sisanya dipilih angka nol sehingga $r = 10^{10^{99}-1}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ 10^{10^{99}-1}$
9. Soal UM UGM 2005 Kode 821 (*Soal Lengkap)
Nilai $x$ yang memenuhi $\dfrac{2^{x}}{4^{x+2}}=16 \cdot 4^{x}$ adalah$\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & -3 \\
(B)\ & -\dfrac{8}{3} \\
(C)\ & -2 \\
(D)\ & -\dfrac{4}{3} \\
(E)\ & -\dfrac{2}{3}
\end{align}$
$\begin{align}
\dfrac{2^{x}}{4^{x+2}} &=16 \cdot 4^{x} \\
2^{x} &=2^{4} \cdot 4^{x} \cdot 4^{x+2} \\
2^{x} &=2^{4} \cdot 2^{2x} \cdot 2^{2x+4} \\
2^{x} &=2^{4+2x+2x+4} \\
2^{x} &=2^{4x+8} \\
x &=4x+8 \\
-3x &=8 \\
x &=-\dfrac{8}{3}
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(B)\ -\dfrac{8}{3}$
10. Soal SIMAK UI 2015 Kode 563 (*Soal Lengkap)
$\dfrac{2015^{2}(2014^{2}-2013)}{(2014^{2}-1)(2014^{3}+1)}\times \dfrac{2013^{2}(2014^{2}+2015)}{(2014^{3}-1)}=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & 2013 \times 2015\\
(B)\ & 2015 \\
(C)\ & 2014 \\
(D)\ & 2013 \\
(E)\ & 1
\end{align}$
Untuk mengerjakan soal ini semoga penulisan dan pemfaktoran lebih gampang dioahami kita gunakan pemisalan, yaitu:
$m=2014$ sehingga $m-1=2013$ dan $m+1=2015$
$\begin{align}
& \dfrac{2015^{2}(2014^{2}-2013)}{(2014^{2}-1)(2014^{3}+1)}\times \dfrac{2013^{2}(2014^{2}+2015)}{(2014^{3}-1)}
&=\dfrac{(m+1)^{2}(m^{2}-(m-1))}{(m^{2}-1)(m^{3}+1)}\times \dfrac{(m-1)^{2}(m^{2}+(m+1))}{(m^{3}-1)} \\
&=\dfrac{(m+1)^{2}(m^{2}-m+1)}{(m^{2}-1)(m^{3}+1)}\times \dfrac{(m-1)^{2}(m^{2}+m+1)}{(m^{3}-1)} \\
&=\dfrac{(m+1)(m+1)(m^{2}-m+1)}{(m-1)(m+1)(m^{3}+1)}\times \dfrac{(m-1)(m-1)(m^{2}+m+1)}{(m^{3}-1)} \\
&=\dfrac{(m+1)(m+1)(m^{2}-m+1)(m-1)(m-1)(m^{2}+m+1)}{(m-1)(m+1)(m^{3}+1)(m^{3}-1)} \\
&=\dfrac{(m+1)(m^{2}-m+1)(m-1)(m^{2}+m+1)}{(m^{3}+1)(m^{3}-1)} \\
&=\dfrac{(m^{3}+1)(m^{3}-1)}{(m^{3}+1)(m^{3}-1)} \\
&=1
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(E)\ 1$
11. Soal Matematika Piral (*Soal Lengkap)
Nilai dari $\dfrac{1}{10^{-2020}+1}+\dfrac{1}{10^{-2020}+1}+\dfrac{1}{10^{-2015}+1}$$+\cdots+\dfrac{1}{10^{0}+1}+\cdots+$$\dfrac{1}{10^{2015}+1}+\dfrac{1}{10^{2020}+1}+\dfrac{1}{10^{2020}+1}$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & 2015,5\\
(B)\ & 2020,5 \\
(C)\ & 0 \\
(D)\ & 1 \\
(E)\ & 2020
\end{align}$
Untuk mengerjakan soal ini kalau kita kerjakan satu persatu pastinya akan melelahkan, alasannya penjumlahan belahan hingga $2020$ kali, sehingga dibutuhkan kreatifitas, kita butuh pilar (pintar bernalar).
Kita coba dengan menjumlahkan yang kelihatan menyerupai penyebutnya yaitu:
$\begin{align}
& \dfrac{1}{10^{-2020}+1}+\dfrac{1}{10^{2020}+1} \\
&=\dfrac{10^{2020}+1}{(10^{-2020}+1)(10^{2020}+1)}+\dfrac{10^{-2020}+1}{(10^{-2020}+1)(10^{2020}+1)} \\
&=\dfrac{10^{2020}+1+10^{-2020}+1}{10^0+10^{2020}+10^{-2020}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2020}+10^{-2020}}{1+10^{2020}+10^{-2020}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2020}+10^{-2020}}{2+10^{2020}+10^{-2020}} \\
&=1
\end{align}$
$\begin{align}
& \dfrac{1}{10^{-2020}+1}+\dfrac{1}{10^{2020}+1} \\
&=\dfrac{10^{2020}+1}{(10^{-2020}+1)(10^{2020}+1)}+\dfrac{10^{-2020}+1}{(10^{-2020}+1)(10^{2020}+1)} \\
&=\dfrac{10^{2020}+1+10^{-2020}+1}{10^0+10^{2020}+10^{-2020}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2020}+10^{-2020}}{1+10^{2020}+10^{-2020}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2020}+10^{-2020}}{2+10^{2020}+10^{-2020}} \\
&=1
\end{align}$
$\begin{align}
& \dfrac{1}{10^{-2015}+1}+\dfrac{1}{10^{2015}+1} \\
&=\dfrac{10^{2015}+1}{(10^{-2015}+1)(10^{2015}+1)}+\dfrac{10^{-2015}+1}{(10^{-2015}+1)(10^{2015}+1)} \\
&=\dfrac{10^{2015}+1+10^{-2015}+1}{10^0+10^{2015}+10^{-2015}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2015}+10^{-2015}}{1+10^{2015}+10^{-2015}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2015}+10^{-2015}}{2+10^{2015}+10^{-2015}} \\
& =1
\end{align}$
Dari hasil diatas, kalau kita jumlahkan dua pasangan belahan yang penyebutnya "kelihatan hampir sama" maka kita peroleh kesannya ialah $1$, dan soal diatas ada sebanyak $2020$ pasangan bilangan.
Pecahan $\dfrac{1}{10^{0}+1}$ tidak punya pasangan, tetapi nilainya sanggup kita hitung yaitu $\dfrac{1}{10^{0}+1}=\dfrac{1}{1+1}=\dfrac{1}{2}$. Hasil final dari soal diatas ialah $2020+\dfrac{1}{2}=2020,5$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(B)\ 2020,5$
12. Soal UMB-PT 2014 Kode 573 (*Soal Lengkap)
Solusi persamaan $5^{2x+1}=10^{2x-1}$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & {}^2\!\log 25 \\
(B)\ & {}^2\!\log 50 \\
(C)\ & {}^4\!\log 25 \\
(D)\ & {}^4\!\log 50 \\
(E)\ & {}^5\!\log 4
\end{align}$
Bentuk persamaan kita coba manipulasi dengan sifat-sifat aljabar, menyerupai berikut ini;
$\begin{align}
5^{2x+1} &= 10^{2x-1} \\
5^{2x} \cdot 5^{1} &= 10^{2x} \cdot 10^{-1}\ (\times 10) \\
5^{2x} \cdot 50 &= 10^{2x} \\
50 & = \dfrac{10^{2x}}{5^{2x}} \\
50 & = \left( \dfrac{10}{5}\right)^{2x} \\
50 & = 2^{2x} \\
50 & = 4^{x} \\
\end{align}$
Dengan sedikit sentuhan dari logaritma yaitu $a^c=b \Leftrightarrow {}^a\!\log b=c$ maka sanggup kita simpulkan $50 = 4^{x} \Leftrightarrow {}^4\!\log 50=x$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ {}^4\!\log 50 $
13. Soal UM UGM 2014 Kode 521 (*Soal Lengkap)
Bentuk sederhana dari
$\dfrac{\left (x^{\frac{1}{3}}-x^{\frac{1}{6}} \right )\left (x^{\frac{1}{2}}+x \right )\left (x^{\frac{1}{2}}+x^{\frac{1}{3}}+x^{\frac{2}{3}} \right )}{\left (x^{\frac{4}{3}}-x \right )\left (x+x^{\frac{1}{3}}+x^{\frac{2}{3}} \right )}$ dengan $x \neq 0$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & x^{-\frac{1}{3}} \\
(B)\ & x^{\frac{1}{3}} \\
(C)\ & x^{\frac{2}{3}} \\
(D)\ & x^{-\frac{2}{3}} \\
(E)\ & x^{\frac{1}{2}}
\end{align}$
Pangkat pecahannya coba kita samakan penyebutnya terlebih dahulu, bisar lebih cepat proses penjumlahannya;
$\begin{align}
& \dfrac{\left (x^{\frac{1}{3}}-x^{\frac{1}{6}} \right )\left (x^{\frac{1}{2}}+x \right )\left (x^{\frac{1}{2}}+x^{\frac{1}{3}}+x^{\frac{2}{3}} \right )}{\left (x^{\frac{4}{3}}-x \right )\left (x+x^{\frac{1}{3}}+x^{\frac{2}{3}} \right )} \\
& = \dfrac{\left (x^{\frac{2}{6}}-x^{\frac{1}{6}} \right )\left (x^{\frac{3}{6}}+x^{\frac{6}{6}} \right )\left (x^{\frac{3}{6}}+x^{\frac{2}{6}}+x^{\frac{4}{6}} \right )}{\left (x^{\frac{8}{6}}-x^{\frac{6}{6}} \right )\left (x^{\frac{6}{6}}+x^{\frac{2}{6}}+x^{\frac{4}{6}} \right )} \\
& = \dfrac{\left (x^{\frac{5}{6}}+x^{\frac{8}{6}}-x^{\frac{4}{6}}-x^{\frac{7}{6}} \right ) \left (x^{\frac{3}{6}}+x^{\frac{2}{6}}+x^{\frac{4}{6}} \right )}{\left (x^{\frac{14}{6}}+x^{\frac{10}{6}}+x^{\frac{12}{6}}-x^{\frac{12}{6}}-x^{\frac{8}{6}}-x^{\frac{10}{6}}\right )} \\
& = \dfrac{ x^{\frac{8}{6}}+x^{\frac{7}{6}}+x^{\frac{9}{6}}+x^{\frac{11}{6}}+x^{\frac{10}{6}}+x^{\frac{12}{6}}-x^{\frac{7}{6}}-x^{\frac{6}{6}}-x^{\frac{8}{6}}-x^{\frac{10}{6}}-x^{\frac{9}{6}}-x^{\frac{11}{6}} }{x^{\frac{14}{6}} -x^{\frac{8}{6}} } \\
& = \dfrac{x^{\frac{12}{6}}-x^{\frac{6}{6}}}{x^{\frac{14}{6}} -x^{\frac{8}{6}} } \\
& = \dfrac{x^{\frac{6}{6}} \left (x^{\frac{6}{6}}-1 \right )}{x^{\frac{8}{6}}\left (x^{\frac{6}{6}} -1 \right ) } \\
& = \dfrac{x^{\frac{6}{6}} }{x^{\frac{8}{6}}} \\
& = x^{\frac{6-8}{6}}=x^{-\frac{2}{3}}
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ x^{-\frac{2}{3}}$
14. Soal SBMPTN 2014 Kode 622 (*Soal Lengkap)
Jika $4^{x}-4^{x-1}=6$ maka $(2x)^x$ sama dengan
$\begin{align}
(A)\ & 3 \\
(B)\ & 3\sqrt{3} \\
(C)\ & 9 \\
(D)\ & 9\sqrt{3} \\
(E)\ & 27
\end{align}$
$\begin{align}
4^{x}-4^{x-1} & = 6 \\
4^{x}-4^{x} \cdot 4^{-1} & = 6\ (\times 4)\\
4 \cdot 4^{x}- 4^{x} & = 24 \\
4^{x} \left( 4 - 1 \right) & = 24 \\
4^{x} \left(3 \right) & = 24 \\
4^{x} & = 8 \\
2^{2x} & = 2^{3} \\
2x & = 3\ \Rightarrow x=\dfrac{3}{2}
\end{align}$
$\begin{align}
(2x)^{x} & = \left( 2 \cdot \dfrac{3}{2} \right)^{\dfrac{3}{2}} \\
& = \left( 3 \right)^{\dfrac{3}{2}} \\
& = 3 \cdot 3^{\dfrac{1}{2}} \\
& = 3 \sqrt{3}
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(B)\ 3\sqrt{3}$
15. Soal SIMAK UI 2013 Kode 334 (*Soal Lengkap)
Diketahui bahwa $3^{(y-x)}(x+y)=1$ dan $(x+y)^{(x-y)}=3$, nilai $x^{3y}=\cdots$
$\begin{align}
(1)\ & -\dfrac{1}{9} \\
(2)\ & \dfrac{1}{9} \\
(3)\ & 2 \\
(4)\ & 8
\end{align}$
$\begin{align}
3^{(y-x)}(x+y) & = 1 \\
(x+y) & = \dfrac{1}{3^{(y-x)}} \\
(x+y) & = 3^{-(y-x)} \\
(x+y) & = 3^{(x-y)} \\
(x+y)^{(x-y)} & = 3 \\
3^{(x-y)^{(x-y)}} & = 3 \\
3^{(x-y)(x-y)} & = 3 \\
(x-y)^{2} & = 1\ \\
(x-y) & = \pm 1
\end{align}$
$\begin{align}
(x-y)=1 \rightarrow (x+y)^{(x-y)} & = 3 \\
(x+y)^{1} & = 3^{1} \\
(x+y) & = 3 \\
(x-y)=-1 \rightarrow (x+y)^{(x-y)} & = 3 \\
(x+y)^{-1} & = 3^{1} \\
(x+y) & = \dfrac{1}{3}
\end{align}$
$\begin{array}{c|c|cc}
x-y = 1 & \\
x+y = 3 & (+)\\
\hline
2x = 4 & \\
x = 2 & y=1\\
\hline
x^{3y} = 2^{3(1)} =8
\end{array} $
$\begin{array}{c|c|cc}
x-y = -1 & \\
x+y = \dfrac{1}{3} & (+) \\
\hline
2x = -\dfrac{2}{3} & \\
x = -\dfrac{1}{3} & y= \dfrac{2}{3}\\
\hline
x^{3y} = \dfrac{1}{3}^{3 \left( \frac{2}{3} \right)} =\dfrac{1}{9}
\end{array} $
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(C)\ (2)\ \dfrac{1}{9} \text{dan}\ (4)\ 8$
16. Soal SIMAK UI 2013 Kode 332 (*Soal Lengkap)
Jika $2^{(x+2)}+4^{(x+1)}=48$ nilai dari $\dfrac{1}{x+1} =\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & { }^3\!\log 2 \\
(B)\ & \dfrac{1}{14} \\
(C)\ & { }^2\!\log 3 \\
(D)\ & { }^2\!\log 6 \\
(E)\ & 3 \\
\end{align}$
$\begin{align}
2^{(x+2)}+4^{(x+1)} & = 48 \\
2^{x} \cdot 2^{2}+4^x \cdot \cdot 4^{1} & = 48 \\
2^{x} +4^x & = 12 \\
2^{x} +2^(2x) & = 12 \\
2^{x} \left(1+2^{x} \right) & = 12 \\
2^{x} \left(2^{x}+1 \right) & = 3(4) \\
2^{x} & = 3 \\
x & = { }^2\!\log 3
\end{align}$
Jika cara di atas kurang paham, coba alternatif berikut:
Saat $2^{x} +2^(2x)= 12$ kita misalkan $a=2^{x}$
$\begin{align}
2^{x} +2^(2x) & = 12 \\
a +a^(2) & = 12 \\
a^(2)+a-12 & = 0 \\
(a+4)(a-3) & = 0 \\
a & = -4\ \\
2^{x} & = -4\ (TM) \\
a & = 3 \\
2^{x} & = 3 \\
x & = { }^2\!\log 3
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(C)\ { }^2\!\log 3$
17. Soal UM UGM 2013 Kode 251 (*Soal Lengkap)
Nilai $1-x$ yang memenuhi persamaan $\sqrt{8^{3-x}}=4 \cdot 2^{1-2x}$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & -4 \\
(B)\ & -3 \\
(C)\ & -2 \\
(D)\ & 3 \\
(E)\ & 4 \\
\end{align}$
$\begin{align}
\sqrt{8^{3-x}} &= 4 \cdot 2^{1-2x} \\
8^{\dfrac{3-x}{2}} &= 2^{2} \cdot 2^{1-2x} \\
2^{ \dfrac{3(3-x)}{2}} &= 3-2x \\
9-3x &= 6-4x \\
4x-3x &= 6-9 \\
x &= -3 \\
1- x &= 1-(-3) =4
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(E)\ 4$
18. Soal SBMPTN 2013 Kode 327 (*Soal Lengkap)
Jika $8^{m}=27$, maka $2^{m+2}+4^{m}=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & 12 \\
(B)\ & 15 \\
(C)\ & 18 \\
(D)\ & 21 \\
(E)\ & 24
\end{align}$
$\begin{align}
8^{m} & = 27 \\
m & = { }^8\!\log 27 \\
m & = { }^{2^{3}}\!\log 3^{3} \\
m & = \dfrac{3}{3} \cdot { }^2 \!\log 3 \\
m & = { }^2\!\log 3 \\
2^{m+2}+4^{m} & = 2^{m} \cdot 2^{2} + 2^{2m} \\
& = 2^{{ }^2\!\log 3} \cdot 4 + 2^{2 \cdot { }^2\!\log 3} \\
& = 3 \cdot 4 + 2^{ { }^2\!\log 3^{2}} \\
& = 12 + 9=21
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ 21$
19. Soal SBMPTN 2013 Kode 125 (*Soal Lengkap)
Jika $9^{m-1}+9^{m+1}=82$, maka $4^{m+1}=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & \dfrac{1}{16} \\
(B)\ & \dfrac{1}{4} \\
(C)\ & 4 \\
(D)\ & 16 \\
(E)\ & 64
\end{align}$
$\begin{align}
9^{m-1}+9^{m+1} & = 82 \\
9^{m} \cdot 9^{-1}+9^{m} \cdot 9^{ 1} & = 82 \\
9^{m} \left( 9^{-1}+ 9 \right) & = 82 \\
9^{m} \left( \dfrac{82}{9} \right) & = 82 \\
9^{m} & = 82 \cdot \left( \dfrac{9}{82} \right) \\
9^{m} & = 9 \\
m & = 1 \\
4^{m+1} & = 4^{1+1}=16
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ 16$
20. Soal SIMAK UI 2012 Kode 222 (*Soal lengkap)
$\dfrac{5^{4022}-5^{4018}}{5^{4020}-5^{4016}}=\cdots$
$\begin{align}
(A)\ & 1 \\
(B)\ & 3 \\
(C)\ & \dfrac{25}{4} \\
(D)\ & \dfrac{25}{2} \\
(E)\ & 25
\end{align}$
$\begin{align}
\dfrac{5^{4022}-5^{4018}}{5^{4020}-5^{4016}} &= \dfrac{5^{4018} \left( 5^{4} -1 \right)}{5^{4016} \left( 5^{4} -1 \right)} \\
&= \dfrac{5^{4018} }{5^{4016} } \\
&= 5^{4018-4016} \\
&= 5^{2}=25
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(E)\ 25$
21. Soal SIMAK UI 2012 Kode 221 (*Soal lengkap)
Hasil perkalian dari nilai $x$ yang memenuhi $\dfrac{x^{2}}{10.000}=\dfrac{10.000}{x^{2 \left({}^{10}\!\log x \right)-8}}$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & 10^{2} \\
(B)\ & 10^{3} \\
(C)\ & 10^{4} \\
(D)\ & 10^{5} \\
(E)\ & 10^{7}
\end{align}$
$\begin{align}
\dfrac{x^{2}}{10.000} &= \dfrac{10.000}{x^{2 \left( {}^{10}\!\log x \right)} -8} \\
x^{2} \cdot x^{2 \left({}^{10}\!\log x \right)-8} &= 10^{8} \\
x^{2 \left({}^{10}\!\log x \right)-6} &= 10^{8} \\
{}^x\!\log 10^{8} &= {}^{10}\!\log x -6 \\
8 {}^x\!\log 10 &= 2 {}^{10}\!\log x -6
\end{align}$
Misal: $m={}^x\!\log 10$ maka $\dfrac{1}{m}={}^{10}\!\log x$
$\begin{align}
8m &= \dfrac{2}{m}-6 \\
8m^{2} &= 2-6m \\
4m^{2}+3m-1 &= 0 \\
(4m-1)( m+1) &= 0 \\
m = -1\ \text{atau}\ m &= \dfrac{1}{4}
\end{align}$
$\begin{align}
m &= {}^x\!\log 10\ \Rightarrow \dfrac{1}{4} = {}^x\!\log 10 \\
x^{\dfrac{1}{4}} &= 10 \Rightarrow x = 10^{4}
\end{align}$
$\begin{align}
m &= {}^x\!\log 10 \Rightarrow -1 = {}^x\!\log 10 \\
x^{-1} &= 10 \Rightarrow x = 10^{-1}
\end{align}$
Hasil perkalian nilai $x$ ialah $10^{4} \cdot 10^{-1}=10^{3}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(B)\ 10^{3}$
22. Soal SNMPTN 2012 Kode 121 (*Soal Lengkap)
Jika $a$ dan $b$ ialah bilangan lingkaran faktual yang memenuhi $a^{b}=2^{20}-2^{19}$, maka nilai $a+b$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & 3 \\
(B)\ & 7 \\
(C)\ & 19 \\
(D)\ & 21 \\
(E)\ & 23
\end{align}$
Bentuk persamaan kita coba manipulasi dengan sifat-sifat aljabar, menyerupai berikut ini;
$\begin{align}
a^{b} &= 2^{20}-2^{19} \\
&= 2^{19} \left( 2-1 \right) \\
&= 2^{19} \\
a &= 2 \\
b &= 19 \\
a+b &= 19+2=21
\end{align}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai ialah $(D)\ 21 $
23. Soal SIMAK UI 2020 Kode 539 (*Soal Lengkap)
Jika $3^{(1-2x)}-2 \cdot 3^{(2-2x)}+20 \cdot 3^{(1-x)}-5 \cdot 3^{2} =0$, hasil kali dari semua nilai $x$ yang memenuhi persamaan tersebut adalah...
$\begin{align}
(A)\ & -3 \\
(B)\ & -1 \\
(C)\ & 0 \\
(D)\ & 2 \\
(E)\ & 3
\end{align}$
Soal di atas ialah perpaduan antara bilangan berpangkat dengan persamaan kuadrat, penyelesaiannya kurang lebih menyerupai berikut ini:
$\begin{align}
3^{(1-2x)}-2 \cdot 3^{(2-2x)}+20 \cdot 3^{(1-x)}-5 \cdot 3^{2} &= 0\ \cdots \text{dikali}\ 3 \\
3^{(1-2x)} \cdot 3-2 \cdot 3^{(2-2x)} \cdot 3 +20 \cdot 3^{(1-x)} \cdot 3 -5 \cdot 3^{2} \cdot 3 &= 0 \\
3^{(2-2x)} -6 \cdot 3^{(2-2x)} +60 \cdot 3^{(1-x)} -5 \cdot 3^{3} &= 0 \\
-5 \cdot 3^{(2-2x)} +60 \cdot 3^{(1-x)} -5 \cdot 27 &= 0 \\
-5 \cdot \left( 3^{(1-x)} \right)^{2} +60 \cdot 3^{(1-x)} -5 \cdot 27 &= 0\ \cdots \text{dibagi}\ -5 \\
\left( 3^{(1-x)} \right)^{2} -12 \cdot 3^{(1-x)} + 27 &= 0 \\
\end{align}$
$\begin{align}
\text{misal:}\ 3^{(1-x)}=p & \\
p^{2} -12p + 27 &= 0 \\
(p-9)(p-3) &= 0 \\
p=9\ \text{atau}\ p=3 & \\
\hline
p=9\ \Rightarrow\ & 9=3^{(1-x)} \\
& 3^{2}=3^{(1-x)} \\
& x=-1 \\
p=3\ \Rightarrow\ & 3=3^{(1-x)} \\
& 3^{1}=3^{(1-x)} \\
& x=0 \\
\end{align}$
Hasil kali dari semua nilai $x$ yang memenuhi persamaan tersebut ialah $1 \times 0 =0$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai $(C)\ 0$
Jika engkau tidak sanggup menahan lelahnya belajar, Maka engkau harus menanggung pahitnya kebodohan ___pythagoras- lembar balasan evaluasi harian matematika,
- lembar balasan evaluasi final semester matematika,
- presentasi hasil diskusi matematika atau
- pembahasan quiz matematika di kelas.
Jangan Lupa Untuk Berbagi 🙏Share is Caring 👀 dan JADIKAN HARI INI LUAR BIASA! - WITH GOD ALL THINGS ARE POSSIBLE😊
Video pilihan khusus untuk Anda 😊 Masih menganggap matematika hanya hitung-hitungan semata, mari kita lihat kreativitas siswa ini;
Belum ada Komentar untuk "✔ Bank Soal Dan Pembahasan Matematika Dasar Eksponen"
Posting Komentar