Latihan 20 Soal HOTS Barisan dan Deret Geometri + Kunci Jawaban & Pembahasan Lengkap
Halo sobat pembelajar! Kumpulan soal di bawah ini dirancang khusus untuk mempersiapkan kamu menghadapi **Tes Kemampuan Akademik (TKA) Matematika SMA / UTBK-SNBT**, dengan fokus utama pada materi **Barisan dan Deret Geometri** (termasuk Deret Tak Hingga, Bunga Majemuk, Pertumbuhan, dan Peluruhan).
📌 BAGIAN 1: Pilihan Ganda Tunggal (PG)
Soal 01
Pilihan Ganda
Diketahui suku ke-2 dari suatu barisan geometri adalah 6 dan suku ke-5 adalah 48. Suku ke-8 dari barisan geometri tersebut adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C (384)
Pembahasan:
• U₂ = a · r = 6
• U₅ = a · r⁴ = 48
Membagi U₅ dengan U₂:
r³ = 48 / 6 = 8 ⟹ r = 2
Substitusi r = 2 ke U₂:
a · 2 = 6 ⟹ a = 3
Mencari Suku ke-8 (U₈):
U₈ = a · r⁷ = 3 · (2)⁷ = 3 · 128 = 384
Pembahasan:
• U₂ = a · r = 6
• U₅ = a · r⁴ = 48
Membagi U₅ dengan U₂:
r³ = 48 / 6 = 8 ⟹ r = 2
Substitusi r = 2 ke U₂:
a · 2 = 6 ⟹ a = 3
Mencari Suku ke-8 (U₈):
U₈ = a · r⁷ = 3 · (2)⁷ = 3 · 128 = 384
Soal 02
Pilihan Ganda
Sebuah amuba membelah diri menjadi 2 setiap 20 menit. Jika mula-mula terdapat 15 amuba, maka banyaknya amuba setelah 2 jam adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B (960)
Pembahasan:
Waktu total = 2 jam = 120 menit.
Jumlah periode pembelahan (n) = 120 / 20 = 6 kali.
Mula-mula (a) = 15, rasio (r) = 2.
Banyak amuba setelah pembelahan ke-6 adalah suku ke-7 (U₇):
U₇ = a · r⁶ = 15 · 2⁶ = 15 · 64 = 960 amuba.
Pembahasan:
Waktu total = 2 jam = 120 menit.
Jumlah periode pembelahan (n) = 120 / 20 = 6 kali.
Mula-mula (a) = 15, rasio (r) = 2.
Banyak amuba setelah pembelahan ke-6 adalah suku ke-7 (U₇):
U₇ = a · r⁶ = 15 · 2⁶ = 15 · 64 = 960 amuba.
Soal 03
Pilihan Ganda
Jumlah tak hingga dari deret geometri 18 + 12 + 8 + 16/3 + ... adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C (54)
Pembahasan:
Suku pertama (a) = 18.
Rasio (r) = 12 / 18 = 2/3.
Rumus deret tak hingga:
S_∞ = a / (1 - r) = 18 / (1 - 2/3) = 18 / (1/3) = 18 × 3 = 54.
Pembahasan:
Suku pertama (a) = 18.
Rasio (r) = 12 / 18 = 2/3.
Rumus deret tak hingga:
S_∞ = a / (1 - r) = 18 / (1 - 2/3) = 18 / (1/3) = 18 × 3 = 54.
Soal 04
Pilihan Ganda
Di antara bilangan 3 dan 192 disisipkan 5 buah bilangan sehingga terbentuk barisan geometri baru. Rasio dari barisan geometri baru tersebut adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A (2)
Pembahasan:
x = 3, y = 192, dan k = 5 (banyak penyisipan).
Rasio baru (r'):
r' = ⁶√(y / x) = ⁶√(192 / 3) = ⁶√64 = 2.
Pembahasan:
x = 3, y = 192, dan k = 5 (banyak penyisipan).
Rasio baru (r'):
r' = ⁶√(y / x) = ⁶√(192 / 3) = ⁶√64 = 2.
Soal 05
Pilihan Ganda
Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 12 meter dan memantul kembali dengan ketinggian 3/4 dari tinggi sebelumnya. Panjang seluruh lintasan bola hingga berhenti adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C (84 meter)
Pembahasan:
Tinggi awal (h) = 12 meter, rasio pantulan (r = a/b = 3/4).
Panjang Lintasan = h · (b + a) / (b - a)
Panjang Lintasan = 12 · (4 + 3) / (4 - 3) = 12 · 7 = 84 meter.
Pembahasan:
Tinggi awal (h) = 12 meter, rasio pantulan (r = a/b = 3/4).
Panjang Lintasan = h · (b + a) / (b - a)
Panjang Lintasan = 12 · (4 + 3) / (4 - 3) = 12 · 7 = 84 meter.
Soal 06
Pilihan Ganda
Jumlah 5 suku pertama dari deret geometri 2 + 6 + 18 + 54 + ... adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B (242)
Pembahasan:
a = 2, r = 3, n = 5.
S₅ = a(r⁵ - 1) / (r - 1)
S₅ = 2(3⁵ - 1) / (3 - 1) = 2(243 - 1) / 2 = 242.
Pembahasan:
a = 2, r = 3, n = 5.
S₅ = a(r⁵ - 1) / (r - 1)
S₅ = 2(3⁵ - 1) / (3 - 1) = 2(243 - 1) / 2 = 242.
Soal 07
Pilihan Ganda
Tiga buah bilangan (x - 2), (x + 2), dan (4x + 2) membentuk barisan geometri positif. Nilai x yang memenuhi adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B (4)
Pembahasan:
Sifat barisan geometri: (U₂)² = U₁ · U₃
(x + 2)² = (x - 2)(4x + 2)
x² + 4x + 4 = 4x² - 6x - 4
3x² - 10x - 8 = 0 ⟹ (3x + 2)(x - 4) = 0
Diperoleh x = 4. *(Uji: barisan menjadi 2, 6, 18 dengan r = 3)*.
Pembahasan:
Sifat barisan geometri: (U₂)² = U₁ · U₃
(x + 2)² = (x - 2)(4x + 2)
x² + 4x + 4 = 4x² - 6x - 4
3x² - 10x - 8 = 0 ⟹ (3x + 2)(x - 4) = 0
Diperoleh x = 4. *(Uji: barisan menjadi 2, 6, 18 dengan r = 3)*.
Soal 08
Pilihan Ganda
Suatu deret geometri tak hingga konvergen memiliki jumlah 16. Jika suku pertamanya adalah 12, maka rasio deret tersebut adalah...
💡 Klik untuk Melihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A (1/4)
Pembahasan:
S_∞ = a / (1 - r)
16 = 12 / (1 - r) ⟹ 1 - r = 12 / 16 = 3/4
r = 1 - 3/4 = 1/4.
Pembahasan:
S_∞ = a / (1 - r)
16 = 12 / (1 - r) ⟹ 1 - r = 12 / 16 = 3/4
r = 1 - 3/4 = 1/4.
📌 BAGIAN 2: Pilihan Ganda Kompleks Kategori (Benar / Salah)
Soal 09
PGK Kategori
Diberikan barisan geometri: 162, 54, 18, 6, ... Tentukan kebenaran dari setiap pernyataan berikut!
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| 1. Rasio barisan tersebut adalah 1/3. | ✓ | |
| 2. Suku ke-6 dari barisan tersebut adalah 2/3. | ✓ | |
| 3. Barisan ini merupakan barisan geometri divergen. | ✓ |
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Pembahasan:
1. [BENAR] r = 54 / 162 = 1/3.
2. [BENAR] U₆ = 162 · (1/3)⁵ = 162 / 243 = 2/3.
3. [SALAH] Karena |r| = 1/3 < 1, barisan ini tergolong konvergen.
1. [BENAR] r = 54 / 162 = 1/3.
2. [BENAR] U₆ = 162 · (1/3)⁵ = 162 / 243 = 2/3.
3. [SALAH] Karena |r| = 1/3 < 1, barisan ini tergolong konvergen.
Soal 10
PGK Kategori
Suatu deret geometri memiliki suku pertama a = 4 dan rasio r = 2. Analisis kebenaran dari pernyataan di bawah ini:
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| 1. Rumus suku ke-n adalah U_n = 2^{n+1}. | ✓ | |
| 2. Suku ke-5 bernilai 32. | ✓ | |
| 3. Jumlah 6 suku pertama (S_6) adalah 252. | ✓ |
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Pembahasan:
1. [BENAR] U_n = 4 · 2^{n-1} = 2² · 2^{n-1} = 2^{n+1}.
2. [SALAH] U₅ = 2⁵⁺¹ = 2⁶ = 64 (bukan 32).
3. [BENAR] S₆ = 4(2⁶ - 1) / (2 - 1) = 4(63) = 252.
1. [BENAR] U_n = 4 · 2^{n-1} = 2² · 2^{n-1} = 2^{n+1}.
2. [SALAH] U₅ = 2⁵⁺¹ = 2⁶ = 64 (bukan 32).
3. [BENAR] S₆ = 4(2⁶ - 1) / (2 - 1) = 4(63) = 252.
Soal 11
PGK Kategori
Modal sebesar Rp10.000.000,00 diinvestasikan dengan bunga majemuk 10% per tahun.
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| 1. Rasio perkembangan modal tiap tahun adalah 1,1. | ✓ | |
| 2. Modal pada akhir tahun ke-2 adalah Rp12.100.000,00. | ✓ | |
| 3. Pertumbuhan bunga majemuk mengikuti pola deret aritmetika. | ✓ |
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Pembahasan:
1. [BENAR] r = 1 + 10% = 1,1.
2. [BENAR] M₂ = 10.000.000 · (1,1)² = 12.100.000.
3. [SALAH] Bunga majemuk menggunakan perbandingan tetap, sehingga mengikuti deret geometri.
1. [BENAR] r = 1 + 10% = 1,1.
2. [BENAR] M₂ = 10.000.000 · (1,1)² = 12.100.000.
3. [SALAH] Bunga majemuk menggunakan perbandingan tetap, sehingga mengikuti deret geometri.
Soal 12
PGK Kategori
Diberikan deret geometri tak hingga: 27 + 9 + 3 + 1 + ...
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| 1. Jumlah suku-suku ganjil adalah 30,375. | ✓ | |
| 2. Jumlah suku-suku genap adalah 10,125. | ✓ | |
| 3. Total jumlah tak hingga deret tersebut adalah 40,5. | ✓ |
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Pembahasan:
• Total S_∞ = 27 / (1 - 1/3) = 40,5.
• Suku ganjil: a = 27, r' = (1/3)² = 1/9 ⟹ S_ganjil = 27 / (8/9) = 30,375.
• Suku genap: a = 9, r' = 1/9 ⟹ S_genap = 9 / (8/9) = 10,125.
• Total S_∞ = 27 / (1 - 1/3) = 40,5.
• Suku ganjil: a = 27, r' = (1/3)² = 1/9 ⟹ S_ganjil = 27 / (8/9) = 30,375.
• Suku genap: a = 9, r' = 1/9 ⟹ S_genap = 9 / (8/9) = 10,125.
Soal 13
PGK Kategori
Sebuah zat radioaktif meluruh menjadi setengahnya setiap 3 jam. Jika massa awal zat adalah 80 gram:
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| 1. Rasio peluruhan zat tersebut adalah 1/2. | ✓ | |
| 2. Sisa zat setelah 12 jam adalah 5 gram. | ✓ | |
| 3. Zat yang telah meluruh selama 9 jam adalah 70 gram. | ✓ |
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Pembahasan:
1. [BENAR] r = 1/2.
2. [BENAR] 12 jam = 4 periode ⟹ Sisa = 80 · (1/2)⁴ = 5 gram.
3. [BENAR] 9 jam = 3 periode ⟹ Sisa = 80 · (1/2)³ = 10 gram. Yang meluruh = 80 - 10 = 70 gram.
1. [BENAR] r = 1/2.
2. [BENAR] 12 jam = 4 periode ⟹ Sisa = 80 · (1/2)⁴ = 5 gram.
3. [BENAR] 9 jam = 3 periode ⟹ Sisa = 80 · (1/2)³ = 10 gram. Yang meluruh = 80 - 10 = 70 gram.
Soal 14
PGK Kategori
Suatu barisan geometri mempunyai suku tengah U_t = 24 dan suku terakhir U_n = 96.
| Pernyataan | Benar | Salah |
|---|---|---|
| 1. Suku pertama (a) barisan tersebut adalah 6. | ✓ | |
| 2. Jika rasionya 2, maka banyaknya suku (n) adalah 5. | ✓ | |
| 3. Nilai suku ke-3 sama dengan suku tengah. | ✓ |
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Pembahasan:
1. [BENAR] (U_t)² = a · U_n ⟹ 24² = a · 96 ⟹ 576 = 96a ⟹ a = 6.
2. [BENAR] U_n = a · r^{n-1} ⟹ 96 = 6 · 2^{n-1} ⟹ 16 = 2^{n-1} ⟹ n = 5.
3. [BENAR] Suku tengah untuk n = 5 berada pada posisi U₃.
1. [BENAR] (U_t)² = a · U_n ⟹ 24² = a · 96 ⟹ 576 = 96a ⟹ a = 6.
2. [BENAR] U_n = a · r^{n-1} ⟹ 96 = 6 · 2^{n-1} ⟹ 16 = 2^{n-1} ⟹ n = 5.
3. [BENAR] Suku tengah untuk n = 5 berada pada posisi U₃.
📌 BAGIAN 3: Multiple Answer / Jawaban Lebih dari Satu (MCMA)
Soal 15
PGK MCMA
Pilihlah semua pernyataan yang BENAR terkait barisan geometri 4, 12, 36, 108, ...
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Semua Opsi (A, B, C, D, E) BENAR!
• A: a = 4
• B: r = 12 / 4 = 3
• C: U₅ = 4 · 3⁴ = 324
• D: U₆ = 324 · 3 = 972
• E: S₄ = 4(3⁴ - 1) / (3 - 1) = 160
• A: a = 4
• B: r = 12 / 4 = 3
• C: U₅ = 4 · 3⁴ = 324
• D: U₆ = 324 · 3 = 972
• E: S₄ = 4(3⁴ - 1) / (3 - 1) = 160
Soal 16
PGK MCMA
Diketahui suku ke-3 barisan geometri adalah 8 dan suku ke-6 adalah 64. Mana saja pernyataan berikut yang **BENAR**?
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Semua Opsi (A, B, C, D, E) BENAR!
• r³ = 64 / 8 = 8 ⟹ r = 2 (A)
• a · 2² = 8 ⟹ a = 2 (B)
• U_n = 2 · 2^{n-1} = 2^n (C)
• U₈ = 2⁸ = 256 (D)
• S₅ = 2(2⁵ - 1) = 62 (E)
• r³ = 64 / 8 = 8 ⟹ r = 2 (A)
• a · 2² = 8 ⟹ a = 2 (B)
• U_n = 2 · 2^{n-1} = 2^n (C)
• U₈ = 2⁸ = 256 (D)
• S₅ = 2(2⁵ - 1) = 62 (E)
Soal 17
PGK MCMA
Manakah di antara deret berikut yang merupakan **deret geometri konvergen**?
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Jawaban Benar: A, C, D
Syarat konvergen adalah -1 < r < 1.
• A: r = 0,5 (Konvergen)
• B: r = 3 (Divergen)
• C: r = -0,5 (Konvergen)
• D: r = 1/3 (Konvergen)
• E: r = -2 (Divergen)
Syarat konvergen adalah -1 < r < 1.
• A: r = 0,5 (Konvergen)
• B: r = 3 (Divergen)
• C: r = -0,5 (Konvergen)
• D: r = 1/3 (Konvergen)
• E: r = -2 (Divergen)
Soal 18
PGK MCMA
Hasil panen perkebunan kelapa sawit meningkat secara geometri. Tahun ke-1 = 10 ton, tahun ke-3 = 40 ton. Pernyataan yang **BENAR** adalah...
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Semua Opsi (A, B, C, D, E) BENAR!
• r² = 40 / 10 = 4 ⟹ r = 2
• U₂ = 20 ton, U₄ = 80 ton, U₅ = 160 ton.
• S₄ = 10(2⁴ - 1) = 150 ton.
• r² = 40 / 10 = 4 ⟹ r = 2
• U₂ = 20 ton, U₄ = 80 ton, U₅ = 160 ton.
• S₄ = 10(2⁴ - 1) = 150 ton.
Soal 19
PGK MCMA
Deret geometri tak hingga konvergen dengan a = 12 dan r = 1/3. Pernyataan yang **BENAR** adalah...
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Semua Opsi (A, B, C, D, E) BENAR!
• U₂ = 4, U₃ = 4/3.
• S_∞ = 12 / (1 - 1/3) = 18.
• Suku genap: a' = 4, r' = 1/9 ⟹ S_genap = 4 / (8/9) = 4,5.
• U₂ = 4, U₃ = 4/3.
• S_∞ = 12 / (1 - 1/3) = 18.
• Suku genap: a' = 4, r' = 1/9 ⟹ S_genap = 4 / (8/9) = 4,5.
Soal 20
PGK MCMA
Diberikan barisan geometri dengan U₁ = 81 dan rasio r = 1/3. Opsi mana di bawah ini yang bernilai **SALAH**?
💡 Klik untuk Melihat Pembahasan Detail
Opsi yang SALAH adalah C dan E!
• C SALAH karena rasionya 1/3 < 1.
• E SALAH karena deret ini tergolong konvergen (|r| < 1).
• C SALAH karena rasionya 1/3 < 1.
• E SALAH karena deret ini tergolong konvergen (|r| < 1).
No comments:
Post a Comment
Note: Only a member of this blog may post a comment.