Bank Soal Dan Pembahasan Matematika Dasar Eksponen
Catatan calon guru yang kita diskusikan saat ini akan membahas tentang Matematika Dasar Eksponen atau bilangan berpangkat. Eksponen atau Bilangan berpangkat yakni salah satu operasi aljabar sehabis kita berguru Perkalian dan penjumlahan. Salah satu fungsi paling sederhana dari bilangan berpangkat ini yakni 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 tentang eksponen ini. Tetapi mempelajari dan menggunakan aturan-aturan pada eksponen juga sangatlah mudah, kalau Anda mengikuti step by step yang kita diskusikan dibawah ini, maka anda akan dengan praktis memahami soal-soal eksponen dan menemukan solusinya.
Seperti yang kita sebutkan sebelumnya bahwa antara Eksponen atau Bilangan Berpangkat, Bentuk Akar, dan Logaritma memiliki keterkaitan sangat erat, sehingga kita menyebunya dengan istilah tiga serangkai dalam matematika.
Kesulitan menganalisa kalimat soal mungkin mampu jadi salah satu problem dalam diskusi tentang eksponen yang umumnya dilakukan di kelas.
Seperti apa tingkat kesulitan soal tentang 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 aturan dasar sederhana pada Eksponen berikut ini mungkin membantu dalam merampungkan 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 yakni $(A)\ 24$
2. Soal SIMAK UI 2009 Kode 951 (*Soal lengkap)
Diketahui $x_{0}$ dan $y_{0}$ yakni 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 mampu 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 yakni $(E)\ 2$
4. Soal SIMAK UI 2012 Kode 221 (*Soal lengkap)
Jika diketahui $x$ dan $y$ yakni 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 yakni $(B)\ 28$
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 mampu 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 yakni $(D)\ 2^{x}$-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 bundar faktual dan $w$ bilangan bundar 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 yakni $(D)\ 2^{x}$-1
7. Soal UM UGM 2017 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 yakni $(C)\ f(x^{2}-1) \cdot f(x^{2}-1)$
8. Soal SIMAK UI 2014 Kode 511 (*Soal Lengkap)
Dalam basis 10, bilangan bundar faktual $p$ memiliki $3$ digit, bilangan bundar faktual $q$ memiliki $p$ digit, bilangan bundar faktual $r$ memiliki $q$ 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 sebenarnya tidak murni tentang eksponen, tetapi alasannya yaitu pilihannya bilangan berpangkat para siswa melihat ini tentang bilangan berpangkat. Ada sedikit logika atau teori bilangan didalamnya.
Pada soal diinginkan biar nilai bilangan $r$ memiliki nilai terkecil, maka bilangan $q$ kita juga harus bilangan terkecil. Sehingga bilangan $p$ juga harus memiliki nilai terkecil.
Bilangan $p$ terdiri dari $3$ digit, biar menerima $p$ 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, biar menerima $q$ 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, biar menerima $r$ bilangan terkecil maka angka pertama dipilih angka $1$ dan sisanya dipilih angka nol sehingga $r = 10^{10^{99}-1}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai yakni $(D)\ 10^{10^{99}-1}$
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 yakni $(B)\ -\dfrac{8}{3}$
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 biar penulisan dan pemfaktoran lebih praktis 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 yakni $(E)\ 1$
11. Soal Matematika Piral (*Soal Lengkap)
Nilai dari $\dfrac{1}{10^{-2017}+1}+\dfrac{1}{10^{-2016}+1}+\dfrac{1}{10^{-2015}+1}$$+\cdots+\dfrac{1}{10^{0}+1}+\cdots+$$\dfrac{1}{10^{2015}+1}+\dfrac{1}{10^{2016}+1}+\dfrac{1}{10^{2017}+1}$ adalah...
$\begin{align}
(A)\ & 2015,5\\
(B)\ & 2017,5 \\
(C)\ & 0 \\
(D)\ & 1 \\
(E)\ & 2017
\end{align}$
Untuk mengerjakan soal ini kalau kita kerjakan satu persatu pastinya akan melelahkan, alasannya yaitu penjumlahan potongan sampai $2017$ kali, sehingga dibutuhkan kreatifitas, kita butuh pilar (pintar bernalar).
Kita coba dengan menjumlahkan yang kelihatan ibarat penyebutnya yaitu:
$\begin{align}
& \dfrac{1}{10^{-2017}+1}+\dfrac{1}{10^{2017}+1} \\
&=\dfrac{10^{2017}+1}{(10^{-2017}+1)(10^{2017}+1)}+\dfrac{10^{-2017}+1}{(10^{-2017}+1)(10^{2017}+1)} \\
&=\dfrac{10^{2017}+1+10^{-2017}+1}{10^0+10^{2017}+10^{-2017}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2017}+10^{-2017}}{1+10^{2017}+10^{-2017}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2017}+10^{-2017}}{2+10^{2017}+10^{-2017}} \\
&=1
\end{align}$
$\begin{align}
& \dfrac{1}{10^{-2016}+1}+\dfrac{1}{10^{2016}+1} \\
&=\dfrac{10^{2016}+1}{(10^{-2016}+1)(10^{2016}+1)}+\dfrac{10^{-2016}+1}{(10^{-2016}+1)(10^{2016}+1)} \\
&=\dfrac{10^{2016}+1+10^{-2016}+1}{10^0+10^{2016}+10^{-2016}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2016}+10^{-2016}}{1+10^{2016}+10^{-2016}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2016}+10^{-2016}}{2+10^{2016}+10^{-2016}} \\
&=1
\end{align}$
$\begin{align}
& \dfrac{1}{10^{-2015}+1}+\dfrac{1}{10^{2015}+1} \\
&=\dfrac{10^{2015}+1}{(10^{-2015}+1)(10^{2015}+1)}+\dfrac{10^{-2015}+1}{(10^{-2015}+1)(10^{2015}+1)} \\
&=\dfrac{10^{2015}+1+10^{-2015}+1}{10^0+10^{2015}+10^{-2015}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2015}+10^{-2015}}{1+10^{2015}+10^{-2015}+1} \\
&=\dfrac{2+10^{2015}+10^{-2015}}{2+10^{2015}+10^{-2015}} \\
& =1
\end{align}$
Dari hasil diatas, kalau kita jumlahkan dua pasangan potongan yang penyebutnya "kelihatan hampir sama" maka kita peroleh karenanya yakni $1$, dan soal diatas ada sebanyak $2017$ pasangan bilangan.
Pecahan $\dfrac{1}{10^{0}+1}$ tidak punya pasangan, tetapi nilainya mampu kita hitung yaitu $\dfrac{1}{10^{0}+1}=\dfrac{1}{1+1}=\dfrac{1}{2}$. Hasil final dari soal diatas yakni $2017+\dfrac{1}{2}=2017,5$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai yakni $(B)\ 2017,5$
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, ibarat 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 mampu kita simpulkan $50 = 4^{x} \Leftrightarrow {}^4\!\log 50=x$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai yakni $(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 yakni $(D)\ x^{-\frac{2}{3}}$
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 yakni $(B)\ 3\sqrt{3}$
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 yakni $(C)\ (2)\ \dfrac{1}{9} \text{dan}\ (4)\ 8$
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 yakni $(C)\ { }^2\!\log 3$
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 yakni $(E)\ 4$
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 yakni $(D)\ 21$
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 yakni $(D)\ 16$
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 yakni $(E)\ 25$
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 $x$ yakni $10^{4} \cdot 10^{-1}=10^{3}$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai yakni $(B)\ 10^{3}$
22. Soal SNMPTN 2012 Kode 121 (*Soal Lengkap)
Jika $a$ dan $b$ yakni bilangan bundar 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, ibarat 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 yakni $(D)\ 21 $
23. Soal SIMAK UI 2019 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 yakni perpaduan antara bilangan berpangkat dengan persamaan kuadrat, penyelesaiannya kurang lebih ibarat 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 yakni $1 \times 0 =0$
$\therefore$ Pilihan yang sesuai $(C)\ 0$
Jika engkau tidak mampu menahan lelahnya belajar, Maka engkau harus menanggung pahitnya kebodohan ___pythagoras- lembar tanggapan penilaian harian matematika,
- lembar tanggapan penilaian 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