32 bab terstruktur — dari konsep paling fundamental hingga strategi mengerjakan soal UTBK/SNBT. Setiap bab dirancang agar kamu mengerti sebelum lanjut ke bab berikutnya.
Dua operasi yang saling berkebalikan — eksponen menyatakan perkalian berulang, logaritma mencari "berapa kali" perkalian itu terjadi. Keduanya menjadi fondasi penting untuk memahami barisan geometri, fungsi, dan kalkulus di bab-bab berikutnya.
Kamu punya 1 lembar kertas. Kamu lipat jadi 2. Lipat lagi jadi 4. Lagi jadi 8. Setiap lipatan, jumlah dua kali lipat. Inilah eksponen — perkalian yang berulang dengan bilangan yang sama!
2³ artinya "2 dikalikan sebanyak 3 kali": 2 × 2 × 2 = 8. Angka bawah (2) disebut basis, angka kecil di atas (3) disebut pangkat.
Kalau kamu tahu kertas sudah dilipat dan hasilnya 32 lapisan, berapa kali kamu melipatnya? Inilah logaritma — kamu tahu hasilnya, dan mencari berapa kali perkaliannya!
²log 32 = 5 artinya: "2 dipangkatkan berapa supaya hasilnya 32? Jawabannya 5." Karena 2⁵ = 32. Logaritma adalah kebalikan (invers) dari eksponen.
| Sifat / Rumus | Penjelasan & Contoh |
|---|---|
| aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ | Perkalian basis sama → pangkat dijumlah. Contoh: 2³ × 2⁴ = 2⁷ = 128 |
| aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ | Pembagian basis sama → pangkat dikurangi. Contoh: 3⁵ ÷ 3² = 3³ = 27 |
| (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ | Pangkat bertingkat → dikali. Contoh: (2²)³ = 2⁶ = 64 |
| (ab)ⁿ = aⁿbⁿ | Pangkat distribusi ke perkalian. Contoh: (2×3)⁴ = 16×81 = 1296 |
| a⁰ = 1 | Semua bilangan ≠ 0 berpangkat 0 = 1. Contoh: 999⁰ = 1 |
| a⁻ⁿ = 1/aⁿ | Pangkat negatif = kebalikannya. Contoh: 2⁻³ = 1/8 |
| a^(1/n) = ⁿ√a | Pangkat pecahan = akar. Contoh: 4^(1/2) = √4 = 2 |
| Sifat / Rumus | Penjelasan & Contoh |
|---|---|
| ᵃlog(b·c) = ᵃlog b + ᵃlog c | Log perkalian → dijumlah. ²log(4×8) = 2+3 = 5 |
| ᵃlog(b/c) = ᵃlog b − ᵃlog c | Log pembagian → dikurangi. ²log(8/2) = 3−1 = 2 |
| ᵃlog bⁿ = n · ᵃlog b | Log pangkat → jadi koefisien. ²log 8 = ²log 2³ = 3·1 = 3 |
| ᵃlog b = (log b)/(log a) | Pergantian basis — sangat penting! ²log 8 = log8/log2 = 3 |
| ᵃlog b · ᵇlog c = ᵃlog c | Sifat rantai logaritma. ²log 4 · ⁴log 8 = ²log 8 = 3 |
| ᵃlog a = 1 | Log dengan basis sama = 1. |
| ᵃlog 1 = 0 | Log dari 1 selalu = 0. |
2⁵ × 2³ = 2⁵⁺³ = 2⁸2⁸ ÷ 2⁴ = 2⁸⁻⁴ = 2⁴²log 32 = ²log 2⁵ = 5²log 4 = 2, ²log 16 = 472 = 8 × 9 = 2³ × 3²log 72 = 3·log2 + 2·log3Kunci penyelesaian: samakan basis, lalu samakan pangkatnya.
4 = 2², 8 = 2³(2²)ˣ⁺¹ = (2³)²ˣ⁻¹ → 2²ˣ⁺² = 2⁶ˣ⁻³2x+2 = 6x−3 → 5 = 4x → x = 5/4 ✓x−1 > 0 → x > 1x−1 > 2³ = 8Jika muncul (aˣ)² atau (log x)², misalkan sebagai variabel baru untuk mengubahnya menjadi persamaan kuadrat.
4ˣ = (2ˣ)². Misalkan t = 2ˣ, t > 0t² − 6t + 8 = 0 → (t−2)(t−4) = 02ˣ=2 → x=1; t=4 → 2ˣ=4 → x=2p² − 2p − 8 = 0 → (p−4)(p+2) = 0x=2⁴=16; p=−2 → x=2⁻²=¼245 = 5 × 49 = 5 × 7²³log 245 = ³log 5 + ³log 7²³log 7² = 2·³log 7= a + 2b → Jawaban B ✓9ˣ = (3²)ˣ = (3ˣ)². Misalkan t = 3ˣ, t > 0t² − 4t − 45 = 0(t−9)(t+5) = 0 → t = 9 atau t = −53ˣ = 9 = 3² → x = 2 ✓Himpunan adalah cara mengorganisasi objek-objek ke dalam kelompok. Logika matematika mengajarkan cara berpikir valid dan menyimpulkan secara tepat. Keduanya menjadi bahasa dasar matematika formal dan sering muncul di soal PM UTBK.
Bayangkan lemari dengan laci-laci berlabel. Laci "Baju Merah" hanya berisi baju merah. Laci "Baju Panjang" hanya berisi baju panjang. Beberapa baju bisa masuk ke dua laci sekaligus — baju merah yang juga panjang. Inilah himpunan: kumpulan objek dengan syarat yang jelas.
Himpunan ditulis dengan kurung kurawal: A = {1, 2, 3, 4, 5}. Setiap objek di dalam himpunan disebut anggota atau elemen.
Lampu hijau = boleh jalan (nilai Benar / True). Lampu merah = harus berhenti (nilai Salah / False). Logika matematika bekerja seperti ini — setiap pernyataan hanya bisa Benar atau Salah, tidak ada di tengah.
Pernyataan (proposisi) adalah kalimat yang bisa dinilai benar atau salah. "2 + 2 = 4" → Benar. "Jakarta ibu kota Surabaya" → Salah.
if (hujan AND hari_libur) menggunakan konjungsi (∧).| Simbol | Nama | Contoh & Arti |
|---|---|---|
| ∈ | Anggota | 3 ∈ {1,2,3,4} → "3 adalah anggota himpunan ini" |
| ∉ | Bukan anggota | 5 ∉ {1,2,3,4} → "5 bukan anggota" |
| ⊆ | Himpunan bagian | {1,2} ⊆ {1,2,3} → semua elemen kiri ada di kanan |
| ∅ atau {} | Himpunan kosong | Himpunan tanpa anggota sama sekali |
| n(A) | Kardinalitas | n({a,b,c}) = 3 → jumlah anggota = 3 |
| S atau U | Semesta | Himpunan terbesar yang memuat semua himpunan yang dibahas |
| Aᶜ atau A' | Komplemen | Semua elemen di S yang TIDAK ada di A |
| Operasi | Simbol | Definisi & Contoh |
|---|---|---|
| Irisan | A ∩ B | Elemen yang ada di A DAN B. A={1,2,3}, B={2,3,4} → A∩B={2,3} |
| Gabungan | A ∪ B | Elemen yang ada di A ATAU B (atau keduanya). A={1,2,3}, B={2,3,4} → A∪B={1,2,3,4} |
| Selisih | A \ B | Elemen di A yang TIDAK ada di B. A={1,2,3}, B={2,3,4} → A\B={1} |
| Komplemen | Aᶜ | Elemen di S yang tidak ada di A. S={1..5}, A={1,2} → Aᶜ={3,4,5} |
| Operator | Simbol | Dibaca | Contoh |
|---|---|---|---|
| Negasi | ¬p atau ~p | "tidak p" | p: "Hari hujan" → ¬p: "Hari tidak hujan" |
| Konjungsi | p ∧ q | "p dan q" | Benar hanya jika p DAN q sama-sama benar |
| Disjungsi | p ∨ q | "p atau q" | Salah hanya jika p DAN q sama-sama salah |
| Implikasi | p → q | "jika p maka q" | Salah hanya jika p benar tapi q salah |
| Biimplikasi | p ↔ q | "p jika dan hanya jika q" | Benar jika p dan q sama-sama B atau sama-sama S |
| p | q | p → q | ¬q → ¬p (Kontraposisi) |
|---|---|---|---|
| B | B | B | B |
| B | S | S | S |
| S | B | B ⚠️ | B |
| S | S | B ⚠️ | B |
| Hukum | Untuk Himpunan | Untuk Logika |
|---|---|---|
| Komutatif | A∩B = B∩A | A∪B = B∪A | p∧q ≡ q∧p |
| Asosiatif | (A∩B)∩C = A∩(B∩C) | (p∧q)∧r ≡ p∧(q∧r) |
| Distributif | A∩(B∪C) = (A∩B)∪(A∩C) | p∧(q∨r) ≡ (p∧q)∨(p∧r) |
| De Morgan | (A∪B)ᶜ = Aᶜ∩Bᶜ | ¬(p∨q) ≡ ¬p∧¬q |
| De Morgan | (A∩B)ᶜ = Aᶜ∪Bᶜ | ¬(p∧q) ≡ ¬p∨¬q |
| Aturan | Bentuk | Nama |
|---|---|---|
| Modus Ponens | p→q, p benar → q benar | Penegasan anteseden |
| Modus Tollens | p→q, q salah → p salah | Penyangkalan konsekuen |
| Silogisme | p→q, q→r → p→r | Rantai implikasi |
Perbandingan adalah cara menyatakan hubungan antara dua besaran. Rasio, skala, perbandingan senilai dan berbalik nilai adalah konsep yang hampir selalu muncul di soal Penalaran Matematika UTBK dalam konteks kehidupan nyata.
Dua orang membagi pizza. Andi dapat 2 potong, Budi dapat 3 potong. Perbandingannya 2 : 3. Artinya dari setiap 5 potong, Andi dapat 2 dan Budi dapat 3. Perbandingan bukan soal jumlah — tapi soal bagian relatif. Kalau pizzanya 20 potong, Andi dapat 8 dan Budi dapat 12.
Rasio a : b bisa juga ditulis sebagai a/b. Keduanya berarti "untuk setiap a bagian pertama, ada b bagian kedua."
Peta dengan skala 1 : 500.000 artinya 1 cm di peta = 500.000 cm = 5 km di kenyataan. Skala adalah perbandingan jarak pada gambar dengan jarak sebenarnya — perbandingan yang sama diterapkan ke seluruh peta.
| Jenis | Ciri | Rumus | Contoh |
|---|---|---|---|
| Senilai | Satu naik, yang lain naik | a/b = c/d → ad = bc | Lebih banyak pekerja → lebih banyak output |
| Berbalik Nilai | Satu naik, yang lain turun | a·b = c·d (konstan) | Lebih cepat → waktu lebih singkat |
| Skala | Gambar vs kenyataan | Skala = JP / JS | Peta, denah, miniatur |
| Sifat | Rumus | Keterangan |
|---|---|---|
| Kali Silang | a/b = c/d → ad = bc | Dasar penyelesaian proporsi |
| Perbandingan Bertingkat | a:b:c = (a/jumlah)×total : ... | Bagi total sesuai rasio |
| Pecahan Senilai | a/b = ka/kb (k≠0) | Kalikan/bagi dengan bilangan sama |
| Perbandingan Campuran | A:B = 2:3, B:C = 3:5 → A:B:C = 2:3:5 | Samakan nilai tengah (B) |
5/75.000 = 8/x5x = 8 × 75.000 = 600.0006 × 10 = 15 × x60 = 15x → x = 4 hari ✓Ketika A:B dan B:C diberikan secara terpisah, kita perlu menyamakan nilai B terlebih dahulu sebelum menggabungkan.
6:8. B:C = 2:5 → ×4 → 8:20. Jadi A:B:C = 6:8:20Matematika dalam kehidupan keuangan sehari-hari — untung, rugi, diskon, pajak, bunga tunggal, dan bunga majemuk. Ini adalah bab dengan konteks nyata terbanyak di PM UTBK dan hampir selalu muncul dalam soal cerita.
Paman membeli mangga seharga Rp 20.000/kg (harga beli). Ia menjualnya Rp 25.000/kg (harga jual). Selisihnya Rp 5.000 per kg — itulah untung. Kalau dijual Rp 18.000, selisihnya adalah rugi. Sesederhana itu! Semua konsep aritmetika sosial berangkat dari ide dasar ini.
Di toko baju ada label "Diskon 30%". Harga asli Rp 200.000. Diskon 30% artinya kamu hemat 30% × 200.000 = Rp 60.000. Jadi kamu bayar Rp 140.000. Atau langsung: bayar 70% × 200.000 = Rp 140.000.
| Konsep | Rumus Utama | Catatan |
|---|---|---|
| Untung | U = HJ − HB %U = (U/HB) × 100% | Persentase dihitung dari harga beli |
| Rugi | R = HB − HJ %R = (R/HB) × 100% | Persentase dihitung dari harga beli |
| Diskon | Diskon = %D × HA HB = HA − Diskon HB = HA × (1−%D) | HA = harga asal |
| Pajak | Pajak = %P × Harga Total = Harga × (1+%P) | PPN ditambah ke harga |
| Bunga Tunggal | B = M × r × t Mt = M + B = M(1 + rt) | r = bunga/periode, t = waktu |
| Bunga Majemuk | Mt = M × (1 + r)ᵗ | Bunga dihitung dari pokok+bunga |
Anuitas adalah sistem pembayaran cicilan tetap (sama setiap periode) yang mencakup sebagian pokok dan sebagian bunga. Makin lama, porsi pokok makin besar dan porsi bunga makin kecil.
Fungsi adalah mesin matematika — masukkan input, keluar output yang terdefinisi. Komposisi menggabungkan dua fungsi, invers membaliknya. Konsep ini adalah tulang punggung seluruh matematika SMA dan muncul di hampir setiap soal UTBK.
Bayangkan mesin es krim di mall. Kamu masukkan susu (input) → mesin prosesnya → keluar es krim (output). Setiap porsi susu yang sama selalu menghasilkan es krim yang sama. Tidak ada input yang menghasilkan dua output berbeda sekaligus. Inilah fungsi!
f(x) = 2x + 1 adalah fungsi. Masukkan x=3 → keluar f(3) = 2(3)+1 = 7. Selalu. Tidak pernah 7 kadang 8.
Kalau mesin es krim mengubah susu jadi es krim, invers fungsi adalah mesin sebaliknya — masukkan es krim, keluar susu kembali. Fungsi invers membatalkan apa yang dilakukan fungsi aslinya.
Jika f(x) = 2x + 1, maka f⁻¹(x) = (x−1)/2. Cek: f(3) = 7, dan f⁻¹(7) = (7−1)/2 = 3 ✓ — kembali ke nilai awal.
| Istilah | Definisi | Contoh: f(x) = 2x+1, A={1,2,3} |
|---|---|---|
| Domain (Df) | Himpunan semua input yang boleh dimasukkan | Df = {1, 2, 3} |
| Kodomain | Himpunan semua output yang mungkin | B = {semua bilangan real} |
| Range (Rf) | Himpunan output yang benar-benar dihasilkan | Rf = {3, 5, 7} |
| f(a) | Nilai fungsi di titik a | f(2) = 2(2)+1 = 5 |
| Bentuk Fungsi | Syarat Domain | Contoh Domain |
|---|---|---|
| f(x) = ax + b | Semua bilangan real | Df = ℝ |
| f(x) = p(x)/q(x) | q(x) ≠ 0 | f(x)=1/(x−2): Df=ℝ\{2} |
| f(x) = √g(x) | g(x) ≥ 0 | f(x)=√(x−3): Df=[3,∞) |
| f(x) = log g(x) | g(x) > 0 | f(x)=log(x+1): Df=(-1,∞) |
| Kombinasi | Irisan semua syarat | √(x−1)/(x−3): x≥1 DAN x≠3 |
| Sifat | Pernyataan | Catatan |
|---|---|---|
| f∘g ≠ g∘f | Komposisi tidak komutatif | Kecuali pada kasus khusus |
| (f∘g)⁻¹ = g⁻¹∘f⁻¹ | Invers komposisi = komposisi invers terbalik | Urutan dibalik! |
| f∘f⁻¹ = I | Komposisi dengan inversnya = fungsi identitas | I(x) = x |
| Domain f∘g | Df∘g = {x ∈ Dg | g(x) ∈ Df} | Harus memenuhi syarat KEDUA fungsi |
Fungsi kuadrat menghasilkan grafik berbentuk parabola — kurva berbentuk U atau ∩ yang muncul di mana-mana dari lintasan bola hingga antena parabola. Ini adalah salah satu topik paling sering keluar di UTBK dengan berbagai variasi soal.
Kamu menendang bola. Bola naik, mencapai titik tertinggi, lalu turun. Lintasannya berbentuk lengkungan simetris — itulah parabola, grafik dari fungsi kuadrat. Titik tertinggi disebut titik puncak, dan lintasan kanan-kiri simetris terhadap sumbu vertikal yang melewati puncak.
Fungsi kuadrat berbentuk f(x) = ax² + bx + c dengan a ≠ 0. Koefisien a menentukan arah parabola: a > 0 → terbuka ke atas (∪), a < 0 → terbuka ke bawah (∩).
| Elemen | Rumus | Makna |
|---|---|---|
| Sumbu simetri | x = −b/(2a) | Garis vertikal yang membagi parabola simetris |
| Titik puncak | (−b/2a, −D/4a) | Titik maksimum atau minimum parabola |
| Diskriminan | D = b² − 4ac | Menentukan jumlah akar real persamaan |
| Nilai maks/min | −D/(4a) | Min jika a>0, maks jika a<0 |
| Metode | Cara | Kapan Digunakan |
|---|---|---|
| Faktorisasi | Cari p,q: pq=ac, p+q=b → (x+p/a)(x+q/a)=0 | Koefisien kecil dan bulat, D ≥ 0 |
| Rumus abc | x = [−b ± √D] / 2a | Selalu bisa, terutama saat faktorisasi sulit |
| Melengkapi kuadrat | ax²+bx+c=0 → a(x+b/2a)²= b²/4a−c | Menurunkan rumus/bentuk puncak |
(x−2)(x−3) = 0| Kondisi | Syarat | Arti Geometri |
|---|---|---|
| f(x) > 0 untuk semua x | a > 0 dan D < 0 | Parabola buka atas, tidak potong sb-x |
| f(x) < 0 untuk semua x | a < 0 dan D < 0 | Parabola buka bawah, tidak potong sb-x |
| f(x) ≥ 0 untuk semua x | a > 0 dan D ≤ 0 | Parabola buka atas, singgung/tidak potong sb-x |
| f(x) punya nilai di antara x₁ dan x₂ | D > 0 | Grafik memotong sb-x di x₁ dan x₂ |
Pertidaksamaan kuadrat menanyakan: "untuk x berapa saja, parabola berada di atas (atau di bawah) sumbu-x?" Jawabannya adalah suatu interval atau gabungan interval. Teknik garis bilangan dan tabel tanda adalah kuncinya — dan keduanya berlaku untuk semua pertidaksamaan polinomial.
Kamu sudah tahu parabola f(x) = x²−5x+6 punya dua akar: x=2 dan x=3. Pertanyaan: "untuk x berapa saja, nilai f(x) positif (di atas sumbu-x)?" Jawabannya bukan satu angka, tapi dua interval: semua x kurang dari 2, dan semua x lebih dari 3. Di antara 2 dan 3, parabolanya turun ke bawah sumbu-x (negatif).
x²−5x+6 > 0 → HP: x < 2 atau x > 3
x²−5x+6 < 0 → HP: 2 < x < 3
| a | D | ax²+bx+c > 0 | ax²+bx+c < 0 |
|---|---|---|---|
| a > 0 | D > 0 | x < x₁ atau x > x₂ | x₁ < x < x₂ |
| a > 0 | D = 0 | x ≠ x₁ (semua kecuali x₁) | Tidak ada solusi |
| a > 0 | D < 0 | Semua bilangan real (ℝ) | Tidak ada solusi |
| a < 0 | D > 0 | x₁ < x < x₂ | x < x₁ atau x > x₂ |
| a < 0 | D = 0 | Tidak ada solusi | x ≠ x₁ (semua kecuali x₁) |
| a < 0 | D < 0 | Tidak ada solusi | Semua bilangan real (ℝ) |
(x−3)(x+2) = 0 → akar: x₁ = −2, x₂ = 3x² − 4x + 3 ≤ 0(x−1)(x−3) ≤ 0 → akar: x₁=1, x₂=32x² − 7x + 3 > 0(2x−1)(x−3) > 0 → akar: x = 1/2 atau x = 3| Interval | (x−3) | (x+2) | (x−1) | Hasil |
|---|---|---|---|---|
| x < −2 | − | − | − | − |
| −2 < x < 1 | − | + | − | + |
| 1 < x < 3 | − | + | + | − |
| x > 3 | + | + | + | + |
Barisan adalah pola bilangan yang teratur. Deret adalah penjumlahan suku-suku barisan. Dari cicilan bank hingga pertumbuhan populasi, dari investasi hingga spiral Fibonacci — barisan dan deret ada di mana-mana dan hampir selalu keluar di UTBK.
Setiap anak tangga sama tingginya — selisih antar suku selalu sama. Lantai 1 → 2 → 3 → 4: pola tetap naik 1. Ini barisan aritmatika: selisih tetap disebut beda (b).
Legenda papan catur: hari 1 = 1 beras, hari 2 = 2, hari 3 = 4, hari 4 = 8... Setiap suku dikali 2 dari suku sebelumnya. Ini barisan geometri: perbandingan tetap disebut rasio (r).
| Jenis | Suku ke-n | Jumlah n suku pertama (Sₙ) |
|---|---|---|
| Aritmatika | aₙ = a + (n−1)b | Sₙ = n/2 × (2a + (n−1)b) atau Sₙ = n/2 × (a + aₙ) |
| Geometri (r ≠ 1) | aₙ = a · rⁿ⁻¹ | Sₙ = a(rⁿ − 1)/(r − 1) jika r > 1 Sₙ = a(1 − rⁿ)/(1 − r) jika r < 1 |
| Geometri (r = 1) | aₙ = a (konstan) | Sₙ = n × a |
| Geometri Tak Hingga | — | S∞ = a/(1 − r), syarat |r| < 1 |
| Yang Diketahui | Aritmatika | Geometri |
|---|---|---|
| Dua suku aₘ dan aₙ | b = (aₙ − aₘ)/(n − m) | rⁿ⁻ᵐ = aₙ/aₘ |
| Tiga suku berurutan p, q, r | q − p = r − q (cek beda sama) | q/p = r/q → q² = pr |
| Jumlah dan hasil kali akar | Tengah = rata-rata | Tengah = √(perkalian ujung) |
Garis lurus adalah fungsi linear paling sederhana. Gradien menyatakan kecuraman, persamaan garis menyatakan hubungan x dan y. Konsep ini menjadi fondasi analitik geometri, program linear, dan interpretasi grafik di PM UTBK.
Jalan menanjak 1 meter ke atas untuk setiap 4 meter ke depan. Tingkat kecuramannya adalah 1/4 — inilah gradien. Makin curam jalannya, makin besar gradiennya. Jalan menurun punya gradien negatif. Jalan datar gradiennya nol.
Gradien (m) = perubahan y / perubahan x = Δy/Δx = (y₂−y₁)/(x₂−x₁). Ini mengukur seberapa cepat garis naik atau turun.
| Bentuk | Rumus | Kegunaan |
|---|---|---|
| Slope-intercept | y = mx + c | Mudah baca gradien (m) dan intercept-y (c) |
| Point-slope | y − y₁ = m(x − x₁) | Diketahui gradien + satu titik |
| Dua titik | (y−y₁)/(y₂−y₁) = (x−x₁)/(x₂−x₁) | Diketahui dua titik |
| Intercept-intercept | x/a + y/b = 1 | Diketahui titik potong sumbu-x (a) dan sumbu-y (b) |
| Umum | ax + by + c = 0 | Bentuk standar, gradien = −a/b |
| Hubungan | Syarat Gradien | Contoh |
|---|---|---|
| Sejajar (∥) | m₁ = m₂, c₁ ≠ c₂ | y=2x+1 ∥ y=2x−3 |
| Tegak lurus (⊥) | m₁ × m₂ = −1 | y=2x+1 ⊥ y=−½x+4 |
| Berimpit | m₁=m₂, c₁=c₂ | Persamaan sama persis |
| Berpotongan | m₁ ≠ m₂ | y=2x+1 dan y=3x−2 |
Polinomial adalah generalisasi fungsi kuadrat ke derajat yang lebih tinggi. Teorema sisa dan teorema faktor memungkinkan kita membagi dan memfaktorkan polinomial tanpa hitung panjang. Skema Horner adalah alat paling efisien — wajib dikuasai untuk UTBK.
Polinomial seperti menara LEGO — tersusun dari balok-balok (suku) yang berbeda ukuran. Balok terbesar adalah suku berderajat tertinggi. Kamu bisa menambah, mengurangi, dan membagi menara ini secara teratur. Membagi polinomial seperti memisahkan menara menjadi bagian-bagian yang rapi, dan kadang ada sisa kecil yang tidak bisa dibagi lagi.
P(x) = 2x³ − 5x² + 3x − 1 adalah polinomial derajat 3 dengan empat suku. Derajat = pangkat tertinggi dari variabelnya.
Skema Horner menggantikan pembagian panjang dengan serangkaian perkalian dan penjumlahan yang efisien.
Trigonometri mempelajari hubungan antara sudut dan sisi segitiga. Sin, cos, tan adalah tiga perbandingan paling fundamental — dan hampir selalu muncul di UTBK dalam berbagai bentuk soal, dari nilai fungsi hingga persamaan trigonometri.
Kamu berdiri jauh dari gunung dan mengukur sudut pandang ke puncaknya = 30°. Kamu tahu jarak horizontal ke gunung = 1.000 m. Dari dua informasi ini saja — sudut dan jarak mendatar — kamu bisa menghitung tinggi gunung! Inilah kekuatan trigonometri: menghubungkan sudut dengan perbandingan sisi.
Dalam segitiga siku-siku, tiga perbandingan utama untuk sudut θ adalah:
sin θ = sisi depan / sisi miring | cos θ = sisi samping / sisi miring | tan θ = sisi depan / sisi samping
| Sudut | sin | cos | tan |
|---|---|---|---|
| 0° | 0 | 1 | 0 |
| 30° | ½ | ½√3 | ⅓√3 |
| 45° | ½√2 | ½√2 | 1 |
| 60° | ½√3 | ½ | √3 |
| 90° | 1 | 0 | — |
| Bentuk | sin | cos | tan |
|---|---|---|---|
| (90° − α) | cos α | sin α | cot α |
| (90° + α) | cos α | −sin α | −cot α |
| (180° − α) | sin α | −cos α | −tan α |
| (180° + α) | −sin α | −cos α | tan α |
| (360° − α) | −sin α | cos α | −tan α |
| (−α) | −sin α | cos α | −tan α |
| Persamaan | Penyelesaian Umum |
|---|---|
| sin x = sin α | x = α + 360°·k atau x = (180°−α) + 360°·k |
| cos x = cos α | x = α + 360°·k atau x = −α + 360°·k |
| tan x = tan α | x = α + 180°·k |
Rumus jumlah dan selisih sudut, sudut ganda, sudut setengah, dan persamaan trigonometri kompleks. Bab ini adalah yang paling sering memunculkan soal sulit di UTBK — tapi dengan rumus yang tepat, semua bisa diselesaikan secara sistematis.
Dua gitar dimainkan pada nada yang sedikit berbeda — saat digabung, terdengar efek "bergelombang" (tremolo). Matematikanya: sin(A+B) bukan sekadar sin A + sin B, tapi ada interaksi antar gelombang. Rumus jumlah sudut menjelaskan persis bagaimana dua gelombang saling berinteraksi ketika digabungkan.
Vektor adalah besaran yang punya besar DAN arah. Dari fisika hingga grafika komputer, dari navigasi hingga machine learning — vektor ada di mana-mana. Di UTBK, vektor sering muncul dalam soal dot product, sudut antar vektor, dan proyeksi.
GPS bilang "jalan 5 km ke arah utara". Itu vektor — ada besar (5 km) dan arah (utara). Berbeda dengan skalar yang hanya punya besar (suhu 30°C tidak punya arah). Menggabungkan dua perjalanan vektor = penjumlahan vektor.
Vektor ditulis a⃗ atau AB⃗. Di koordinat Kartesius: a⃗ = (x, y) atau kolom. Panjang (magnitudo): |a⃗| = √(x²+y²).
| Operasi | Rumus | Hasil |
|---|---|---|
| Penjumlahan | a⃗ + b⃗ = (ax+bx, ay+by) | Vektor baru |
| Pengurangan | a⃗ − b⃗ = (ax−bx, ay−by) | Vektor baru |
| Perkalian skalar | k·a⃗ = (k·ax, k·ay) | Vektor baru |
| Magnitudo | |a⃗| = √(ax²+ay²) | Skalar ≥ 0 |
| Dot product | a⃗·b⃗ = ax·bx + ay·by | Skalar |
| Sudut antar vektor | cos θ = (a⃗·b⃗)/(|a⃗||b⃗|) | Sudut θ |
Transformasi geometri memindahkan, membalik, memutar, atau memperbesar/memperkecil bangun datar. Empat jenis utama — translasi, refleksi, rotasi, dan dilatasi — semuanya bisa dinyatakan dengan matriks transformasi.
Refleksi = bayangan di cermin (simetris). Rotasi = roda berputar di tempat. Translasi = menggeser meja ke posisi baru. Dilatasi = foto yang diperbesar atau diperkecil dengan zoom. Semua ini adalah transformasi geometri — titik-titik bergerak mengikuti aturan tertentu.
| Transformasi | Rumus (x,y) → (x',y') | Sifat |
|---|---|---|
| Translasi (a,b) | x'=x+a, y'=y+b | Ukuran & bentuk tetap |
| Refleksi sb-x | x'=x, y'=−y | Simetri terhadap sb-x |
| Refleksi sb-y | x'=−x, y'=y | Simetri terhadap sb-y |
| Refleksi y=x | x'=y, y'=x | Tukar koordinat |
| Refleksi y=−x | x'=−y, y'=−x | Tukar & negasi |
| Rotasi 90° CCW | x'=−y, y'=x | Berlawanan jarum jam |
| Rotasi 180° | x'=−x, y'=−y | Putar setengah lingkaran |
| Rotasi 90° CW | x'=y, y'=−x | Searah jarum jam |
| Dilatasi [O, k] | x'=kx, y'=ky | |k|>1 perbesar, |k|<1 perkecil |
Persamaan lingkaran, garis singgung, dan kedudukan titik/garis terhadap lingkaran. Topik ini menggabungkan aljabar dan geometri secara elegan, dan sering muncul di UTBK dalam bentuk soal mencari garis singgung atau jarak.
Tancapkan kompas di selembar kertas, lalu putar pensilnya. Semua titik yang disentuh pensil berjarak sama dari titik pusat — itulah definisi lingkaran. Jari-jari (r) adalah jarak tetap itu.
Persamaan lingkaran pusat (a,b) dan jari-jari r: (x−a)² + (y−b)² = r². Pusat di O(0,0): x² + y² = r².
| Bentuk | Rumus | Pusat & Jari-jari |
|---|---|---|
| Standar | (x−a)²+(y−b)²=r² | Pusat (a,b), r=r |
| Umum | x²+y²+Dx+Ey+F=0 | Pusat (−D/2,−E/2), r=√(D²/4+E²/4−F) |
| Pusat di O | x²+y²=r² | Pusat (0,0), r=r |
Parabola, elips, dan hiperbola adalah kurva yang terbentuk dari irisan bidang dengan kerucut. Ketiganya punya persamaan aljabar, unsur-unsur khas, dan aplikasi nyata dari orbit planet hingga antena parabola.
| Kurva | Persamaan (pusat O) | Unsur Penting |
|---|---|---|
| Parabola | y²=4px (horizontal) x²=4py (vertikal) | Fokus (p,0), direktriks x=−p |
| Elips | x²/a²+y²/b²=1 (a>b) | Fokus (±c,0), c²=a²−b², e=c/a<1 |
| Hiperbola | x²/a²−y²/b²=1 | Fokus (±c,0), c²=a²+b², e=c/a>1, asimtot y=±(b/a)x |
Bangun-bangun tiga dimensi — kubus, balok, prisma, limas, tabung, kerucut, bola — beserta luas permukaan, volume, dan diagonal-diagonalnya. Sering muncul di PM UTBK dalam konteks kehidupan nyata.
| Bangun | Luas Permukaan | Volume |
|---|---|---|
| Kubus (s) | 6s² | s³ |
| Balok (p,l,t) | 2(pl+pt+lt) | p×l×t |
| Prisma segi-n | 2×Lalas + Ks×t | Lalas × t |
| Limas segi-n | Lalas + Σ Lsisi tegak | ⅓ × Lalas × t |
| Tabung (r,t) | 2πr²+2πrt | πr²t |
| Kerucut (r,s) | πr²+πrs (s=slant) | ⅓πr²t |
| Bola (r) | 4πr² | ⁴⁄₃πr³ |
Matriks adalah tabel bilangan berbaris dan berkolom. Operasi matriks — penjumlahan, perkalian, invers, determinan — adalah alat paling powerful di aljabar lanjut. Di UTBK, matriks muncul dalam soal determinan, invers, dan persamaan matriks.
30 siswa, 5 mata pelajaran. Nilai semua siswa tersusun dalam tabel 30×5 — itulah matriks! Setiap baris = satu siswa, setiap kolom = satu mapel. Operasi matriks = operasi pada tabel nilai ini secara bersamaan.
Matriks A berukuran m×n punya m baris dan n kolom. Elemen baris i kolom j ditulis aij.
| Jenis | Definisi | Contoh |
|---|---|---|
| Baris | Hanya 1 baris (1×n) | [1 2 3] |
| Kolom | Hanya 1 kolom (m×1) | [1; 2; 3] |
| Persegi | m = n | 2×2, 3×3 |
| Diagonal | Elemen non-nol hanya di diagonal utama | diag(1,2,3) |
| Identitas (I) | Diagonal = 1, lain = 0 | [1 0; 0 1] |
| Nol (O) | Semua elemen = 0 | [0 0; 0 0] |
| Simetris | A = Aᵀ | [1 2; 2 3] |
| Sifat | Rumus |
|---|---|
| Perkalian | det(AB) = det(A)·det(B) |
| Invers | det(A⁻¹) = 1/det(A) |
| Transpose | det(Aᵀ) = det(A) |
| Skalar | det(kA) = kⁿ·det(A) untuk matriks n×n |
Program linear mencari nilai optimum (maksimum atau minimum) dari fungsi tujuan, dengan batasan berupa sistem pertidaksamaan linear. Dipakai di bisnis, logistik, dan ekonomi untuk keputusan optimal.
Pabrik membuat kue A (untung Rp 5.000) dan kue B (untung Rp 8.000). Tapi bahan terbatas: tepung max 10 kg, telur max 8 kg. Berapa banyak kue A dan B harus dibuat agar untung maksimum? Ini adalah program linear: cari kombinasi terbaik dengan batasan sumber daya.
Fungsi tujuan: Z = 5000x + 8000y (yang ingin dimaksimalkan)
Kendala: batasan bahan baku, jam kerja, kapasitas, dll
Solusi optimal: selalu ada di titik sudut daerah feasible
Fondasi paling mendasar matematika SMA. Persamaan mencari nilai yang tepat, pertidaksamaan mencari rentang nilai. Dikuasai → hampir semua bab selanjutnya lebih mudah.
Bayangkan timbangan neraca yang setimbang. Kiri = kanan. Kalau kamu tambah 3 kg di kiri, kamu harus tambah 3 kg di kanan agar tetap seimbang. Inilah persamaan — apa pun yang kamu lakukan di satu sisi, lakukan hal yang sama di sisi lain.
2x + 3 = 11 artinya: "ada suatu nilai x yang kalau dimasukkan ke sisi kiri, hasilnya sama dengan 11." Tugas kita: cari nilai x itu.
Di wahana permainan ada papan: "Tinggi minimal 120 cm". Artinya semua pengunjung dengan tinggi ≥ 120 cm boleh masuk — bukan hanya satu orang, tapi semua yang memenuhi syarat. Inilah pertidaksamaan — kita mencari himpunan nilai yang memenuhi suatu kondisi.
2x + 1 > 7 artinya: "berapa saja nilai x yang membuat sisi kiri lebih dari 7?" Jawabannya bukan satu angka, tapi suatu rentang: x > 3.
| Operasi | Pada Persamaan | Pada Pertidaksamaan |
|---|---|---|
| + atau − konstanta | Tanda = tetap x+2=5 → x=3 | Tanda tetap x+2>5 → x>3 |
| × atau ÷ bilangan positif | Tanda = tetap 2x=8 → x=4 | Tanda tetap 2x>8 → x>4 |
| × atau ÷ bilangan negatif | Tanda = tetap −x=3 → x=−3 | Tanda BERBALIK ⚠️ −x>3 → x<−3 |
| Bentuk | Garis Bilangan | Himpunan / Interval |
|---|---|---|
| x > a | Titik a terbuka (○), panah ke kanan | {x | x > a} atau (a, ∞) |
| x ≥ a | Titik a tertutup (●), panah ke kanan | {x | x ≥ a} atau [a, ∞) |
| x < a | Titik a terbuka (○), panah ke kiri | {x | x < a} atau (−∞, a) |
| x ≤ a | Titik a tertutup (●), panah ke kiri | {x | x ≤ a} atau (−∞, a] |
| a < x < b | Dua titik terbuka, garis di antara | {x | a < x < b} atau (a, b) |
| a ≤ x ≤ b | Dua titik tertutup, garis di antara | {x | a ≤ x ≤ b} atau [a, b] |
3x − 2x = 5 + 7x = 123(12) − 7 = 29 dan 2(12) + 5 = 29 ✓ x = 12−2x ≤ 11 − 5 → −2x ≤ 6x ≥ −3−3−1 ≤ 2x < 9−1 → −4 ≤ 2x < 8−2 ≤ x < 42x − 3 = 7 → 2x = 10 → x = 52x − 3 = −7 → 2x = −4 → x = −2| Bentuk | Transformasi | Penyelesaian |
|---|---|---|
| |ax + b| < c | −c < ax+b < c | Pertidaksamaan ganda |
| |ax + b| > c | ax+b < −c atau ax+b > c | Dua himpunan terpisah |
| |ax + b| ≤ c | −c ≤ ax+b ≤ c | Interval tertutup |
| |ax + b| ≥ c | ax+b ≤ −c atau ax+b ≥ c | Dua himpunan terpisah |
3x−6 ≥ 9 atau 3x−6 ≤ −93x ≥ 15 → x ≥ 53x ≤ −3 → x ≤ −1(2x−1)/(x+3) − 1 > 0(2x−1−(x+3))/(x+3) > 0 → (x−4)/(x+3) > 0| Interval | x−4 | x+3 | (x−4)/(x+3) | Hasil |
|---|---|---|---|---|
| x < −3 | − | − | + | ✓ |
| −3 < x < 4 | − | + | − | ✗ |
| x > 4 | + | + | + | ✓ |
−9 < 2x + 5 < 9−14 < 2x < 4−7 < x < 212.000(5) + 15.000y ≤ 180.00060.000 + 15.000y ≤ 180.00015.000y ≤ 120.000y ≤ 8 → Gula maksimal 8 kg → Jawaban C ✓SPLDV dan SPLTV adalah cara menyelesaikan beberapa persamaan sekaligus untuk mencari beberapa nilai sekaligus. Prasyarat langsung untuk Matriks, Program Linear, dan hampir semua soal cerita UMPTN.
Kamu beli 2 jus apel + 1 jus jeruk = Rp 15.000. Temanmu beli 1 jus apel + 2 jus jeruk = Rp 18.000. Berapa harga masing-masing? Kamu punya dua fakta dan dua hal yang dicari — inilah Sistem Persamaan Linear Dua Variabel!
Satu persamaan saja tidak cukup — kamu bisa coba semua kombinasi harga yang memenuhinya. Tapi dengan dua persamaan, ada tepat satu jawaban yang memenuhi keduanya sekaligus.
| Metode | Cara Kerja | Kapan Digunakan |
|---|---|---|
| Substitusi | Nyatakan satu variabel dari satu persamaan, substitusikan ke persamaan lain. | Salah satu koefisien = 1 atau mudah dinyatakan. |
| Eliminasi | Kurangi/jumlahkan dua persamaan untuk menghilangkan satu variabel. | Koefisien salah satu variabel mudah disamakan. |
| Gabungan | Eliminasi dulu → dapat satu nilai → substitusi untuk nilai lain. | Soal UMPTN — paling cepat dan efisien. |
x = 7 − y(7 − y) − y = 3 → 7 − 2y = 3 → y = 2x = 7 − 2 = 5(3x+2y) − (3x−y) = 16 − 73y = 9 → y = 33x − 3 = 7 → 3x = 10 → x = 10/34x + 6y = 24 dan 15x − 6y = 3319x = 57 → x = 32(3) + 3y = 12 → 3y = 6 → y = 2Strategi: eliminasi satu variabel dari dua pasang persamaan → SPLDV → selesaikan seperti biasa.
(x+y+z)+(x+2y−z) = 6+5 → 2x+3y = 11 … (4)(2x−y+z)+(x+2y−z) = 3+5 → 3x+y = 8 … (5)y = 8−3x. Substitusi ke (4): 2x+3(8−3x) = 11 → −7x = −13 → x = 13/7. Hm, coba x=1:2x+3y=11, (5)×3: 9x+3y=24. Kurangi: 7x=13 → x=13/7... Gunakan angka bersih:x + y = 50 … (1) dan 18.000x + 12.000y = 750.000 → 3x + 2y = 125 … (2)y = 50 − x. Substitusi ke (2): 3x + 2(50−x) = 1253x + 100 − 2x = 125 → x = 25 → y = 25x = y + 2. Substitusi ke (1): 2(y+2)+3y = 14 → 5y = 10 → y = 2x = 2 + 2 = 4. Jadi x + y = 4 + 2 = 6 → Jawaban C ✓3p + 2e = 7.000 … (1) dan p + 3e = 5.000 … (2)3α + β = 2 dan 2α + 3β = 1.p = 5.000 − 3e. Substitusi ke (1): 3(5.000−3e)+2e = 7.000 → −7e = −8.000 → e = 1.000 (tidak bulat, cek lagi)2p−e = 2.000. Ini langsung jawabannya! 2p + e ≠ 2p − e.9p+6e−2p−6e=21.000−10.000 → 7p=11.000 → p=11.000/7... Koreksi soal: gunakan Rp 7.000 dan Rp 4.000.Statistika deskriptif merangkum dan menggambarkan data: rata-rata, median, modus, jangkauan, varians, simpangan baku. Ini adalah bab yang paling dekat dengan kehidupan nyata dan sangat sering muncul di PM UTBK dalam bentuk tabel dan grafik.
Guru ingin tahu gambaran nilai ulangan kelas. Daripada lihat 30 angka satu per satu, cukup lihat rata-rata (nilai tipikal), median (nilai tengah), modus (nilai terbanyak), dan simpangan baku (seberapa tersebar nilainya). Empat angka itu sudah mewakili keseluruhan data!
| Ukuran | Definisi | Rumus |
|---|---|---|
| Mean (rata-rata) | Jumlah semua data dibagi banyak data | x̄ = (Σxₖ) / n |
| Median | Nilai tengah data yang sudah diurutkan | n ganjil: xₚ(n+1)/2ₛ; n genap: rata2 dua tengah |
| Modus | Nilai yang paling sering muncul | Data tunggal: lihat frekuensi tertinggi |
| Kuartil Q1, Q2, Q3 | Membagi data jadi 4 bagian sama | Q2 = median; Q1 = median bawah; Q3 = median atas |
| Ukuran | Rumus Data Tunggal | Makna |
|---|---|---|
| Jangkauan (R) | R = x_maks - x_min | Rentang data |
| Jangkauan Interkuartil | IQR = Q3 - Q1 | Rentang 50% data tengah |
| Simpangan Rata-rata | SR = (Σ|xₖ - x̄|) / n | Rata-rata jarak ke mean |
| Varians (s²) | s² = Σ(xₖ - x̄)² / n | Rata-rata kuadrat simpangan |
| Simpangan Baku (s) | s = √(s²) | Akar varians; satuan sama dengan data |
Regresi linear, korelasi, dan distribusi data. Bab ini menjawab pertanyaan: "apakah ada hubungan antara dua variabel?" dan "seberapa kuat hubungannya?" - fondasi data science modern.
Apakah siswa yang belajar lebih lama mendapat nilai lebih tinggi? Kita plot jam belajar vs nilai, lalu lihat polanya. Jika data membentuk garis naik, ada korelasi positif. Jika turun, korelasi negatif. Jika acak, tidak berkorelasi.
| Nilai r | Interpretasi |
|---|---|
| 0.9 hingga 1.0 | Korelasi positif sangat kuat |
| 0.7 hingga 0.9 | Korelasi positif kuat |
| 0.5 hingga 0.7 | Korelasi positif sedang |
| 0.0 hingga 0.5 | Korelasi positif lemah |
| 0 | Tidak ada korelasi |
| -0.5 hingga 0.0 | Korelasi negatif lemah |
| -1.0 hingga -0.5 | Korelasi negatif kuat |
Aturan pencacahan menjawab: "ada berapa cara?" Permutasi menghitung susunan (urutan penting), kombinasi menghitung pilihan (urutan tidak penting). Ini fondasi teori peluang dan sangat sering keluar di UTBK.
Permutasi: Kode loker "1-2-3" berbeda dengan "3-2-1" - urutan PENTING.
Kombinasi: Pizza dengan topping "keju, jamur, paprika" sama dengan "paprika, jamur, keju" - urutan TIDAK penting.
| Konsep | Rumus | Kata kunci |
|---|---|---|
| Faktorial n! | n! = n x (n-1) x ... x 2 x 1 | 0! = 1, 1! = 1 |
| Permutasi P(n,r) | P(n,r) = n!/(n-r)! | susun, antre, kode, nomor |
| Kombinasi C(n,r) | C(n,r) = n!/(r!(n-r)!) | pilih, tim, komite, grup |
| Permutasi melingkar | (n-1)! | duduk melingkar, kalung |
| Permutasi unsur sama | n!/(n1! x n2! x ...) | kata dengan huruf berulang |
Peluang mengukur seberapa besar kemungkinan suatu kejadian terjadi, dari 0 (mustahil) sampai 1 (pasti). Dari melempar dadu hingga prediksi cuaca - peluang adalah bahasa ketidakpastian.
Lempar dadu. Ada 6 kemungkinan hasil (1,2,3,4,5,6) - ini ruang sampel. Peluang muncul angka 3 = 1/6 karena ada 1 kejadian yang diinginkan dari 6 kemungkinan. Peluang selalu antara 0 dan 1.
Peluang bersyarat, peluang majemuk, teorema Bayes, dan distribusi binomial. Bab ini menjawab pertanyaan yang lebih dalam: "seberapa besar kemungkinan A, mengingat B sudah terjadi?"
P(hujan besok) = 40%. Tapi jika hari ini berawan, P(hujan besok | hari ini berawan) = 70%. Kondisi "hari ini berawan" mengubah peluang hujan. Inilah peluang bersyarat.