Soal dan Pembahasan OSN Matematika SMP Tingkat Nasional 2016 (Hari Pertama) www.olimattohir.blogspot.com

Soal dan Pembahasan OSN Matematika SMP Tingkat Nasional 2016
Mohammad Tohir: Guru SMP Negeri 2 Jember

Pembahasan Soal Hari Pertama
OSN SMP Tingkat Nasional Tahun 2016
Bidang Matematika
Waktu: 2×90 Menit
HARI PERTAMA
1.

Tentukan semua bilangan real yang memenuhi persamaan
(1 + x2 + x4 + .... + x2014)(x2016 + 1) = 2016x2015.

Pembahasan: x = 1
Diketahui (1 + x2 + x4 + .... + x2012 + x2014)(x2016 + 1) = 2016x2015
Kemudian mencari pola penyelesaiannya, yakni sebagai berikut:
(1 + x2 + x4 + .... + x2012 + x2014)(x2016 + 1) = 2016x2015
1
Ruas kiri dan kanan dikalikan 2015 , didapat:
x
 1 

 1 
(1 + x2 + x4 + .... + x2012 + x2014)(x2016 + 1)  2015  = 2016x2015  2015 
x 
x 
1 

(1 + x2 + x4 + .... + x2012 + x2014)  x  2015  = 2016
x 

1
1
1 1
 1
(x + x3 + x5 + .... + x2013 + x2015) +  2015  2013  2011  ....  3   = 2016
x
x
x
x
x
1  3 1   5 1 

1   2015
1 

 2013
 x   +  x  3  +  x  5  + .... +  x  2013  +  x  2015  = 2016
x 
x 
x  
x 
x  


Perhatikan persamaan aljabar di atas, terlihat jelas bahwa persamaan tersebut akan terpenuhi jika
1
1
1
1
1
dan hanya jika terjadi x  , x 3  3 , x 5  5 , .... , x 2013  2013 , x 2015  2015
x

x
x
x
x
1
 x2 = 1
Dengan demikian didapat x 
x
 x = ± 1,
Akan tetapi untuk nilai x < 0 pada persamaan awal mengakibatkan ruas kiri bernilai positif dan
ruas kanan bernilai negatif, sehingga nilai x yang memenuhi hanyalah x > 0, yaitu x = 1
Jadi, nilai x yang memenuhi dari persamaan (1 + x2 + x4 + .... + x2014)(x2016 + 1) = 2016x2015
adalah x = 1

http://olimattohir.blogspot.co.id/

1

Soal dan Pembahasan OSN Matematika SMP Tingkat Nasional 2016
Mohammad Tohir: Guru SMP Negeri 2 Jember


2.

Misalkan A adalah suatu bilangan bulat dan
A = 2 + 20 + 201 + 2016 + 20162 + .... + 20162016 .... 2016



40 angka

Tentukan tujuh angka terakhir dari A berurutan mulai dari angka jutaan sampai dengan satuan.

Pembahasan: 2.402.230
Penjumlahan dari 2 + 20 + 201 + 2016 + 20162 + .... + 20162016 .... 2016



40 angka

2

0
1
6
2
0
.
.
.
1
6
2
0

2
0
1
6
2
0
1

.
.
.
6
2
0
1

2
0
1
6
2
0
1
6
.
.
.
2

0
1
6

2
0
1
6
2
0
1
6
2
.
.
.
0
1
6
2


2
0
1
6
2
0
1
6
2
0
.
.
.
1
6
2
0

2

0
1
6
2
0
1
6
2
0
1
.
.
.
6
2
0
1

2
0

1
6
2
0
1
6
2
0
1
6
.
.
.
2
0
1
6

angka 2016 sebanyak 10 kali
dan jumlah dari angka-anganya

adalah 2 + 0 + 1 + 6 = 9

Sama seperti penjumlahan bersusun berikut:
.... Sebanyak 1 angka ....
.... Sebanyak 2 angka ....
.... Sebanyak 3 angka ....
.... Sebanyak 4 angka ....
.... Sebanyak 5 angka ....
.... Sebanyak 6 angka ....
.... Sebanyak 7 angka ....
.... Sebanyak 8 angka ....
2
.... Sebanyak 9 angka ....
.... 0
.... Sebanyak 10 angka .... .... 1
.... Sebanyak 11 angka .... .... 6
.... Sebanyak 12 angka .... .... 2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.... Sebanyak 37 angka .... .... 0
.... Sebanyak 38 angka .... .... 1
.... Sebanyak 39 angka .... .... 6
.... Sebanyak 40 angka .... .... 2

9 × 10 = 90
9 × 10 – 6 = 84
9 × 10 – 7(1+6) = 83
9 × 10 – 7(0+1+ 6) = 83
9 × 10 – 9(2+0+1+6) = 81
9 × 10 – 15(6+2+0+1+6) = 75
9 × 10 – 16(1+6+2+0+1+6) = 74
....

jutaan

ratusan ribu

puluham ribu

ribuan

ratusan

puluhan

satuan

....

74

75

81

83

83

84

90

Setelah dijumlahkan berurut, maka angka-angkanya menjadi seperti berikut:
....

2

4

0

2

2

3

0

Jadi, tujuh angka terakhir dari A berurutan mulai dari angka jutaan sampai dengan
satuan adalah 2.402.230
http://olimattohir.blogspot.co.id/

2

Soal dan Pembahasan OSN Matematika SMP Tingkat Nasional 2016
Mohammad Tohir: Guru SMP Negeri 2 Jember

3.

Pada segitiga ABC, Titik P dan Q berada pada sisi BC sehingga panjang BP sama dengan CQ,
BAP = CAQ dan APB lancip.
Apakah segitiga ABC sama kaki? Tulis alasan Anda.

Pembahasan: iya
Diketahui Pada segitiga ABC, Titik P dan Q berada pada sisi BC sehingga panjang BP sama
dengan CQ, BAP = CAQ
Perhatikan ilustrasi gambar berikut.
A
A
A

B

P

D

t

t

t

Q

C

B

P,D,Q

C

(b)
Panjang BP = BD =CQ, maka besar
APB =  AQC = 90

(a)
Panjang BP < BD dan panjang
CQ < CD, maka berturut-turut
besar APB dan  AQC tumpul

B

Q

D

C

P

(c)
Panjang BP > BD dan panjang
CQ > CD, maka berturut-turut
besar APB dan  AQC lancip

Berdasarkan ilustrasi gambar a), b), dan c), maka gambar yang sesuai berdasarkan kondisi soal
adalah pada gambar c) yaitu bahwa APB lancip.
Kemudian, perhatikan ilustrasi gambar berikut
A

t

B

*
*
D
P
Q

C

Diketahui panjang BP = CQ dan BAP = CAQ, maka besar BPA = CQA.
Sehingga segitiga BAP kongruen dengan segitiga CAQ.
Hal ini berakibat, bahwa besar ABP = ACQ atau dapat ditulis besar ABC = ACB
Dengan demikian, segitiga ABC merupakan segitiga sama kaki dengan kaki-kaki sudutnya
terletak pada titik B dan C
Jadi, benar bahwa segitiga ABC adalah segitiga sama kaki
4.

Ayu akan membuka koper tetapi dia lupa kuncinya. Kode koper tersebut terdiri dari Sembilan
angka yakni empat angka 0 (nol) dan lima angka 1. Ayu ingat bahwa tidak ada empat angka
sama yang berurutan.
Berapa banyak kode yang mungkin harus dicoba sehingga dipastikan koper tersebut terbuka?
Pembahasan: ada 99 kode

http://olimattohir.blogspot.co.id/

3

Soal dan Pembahasan OSN Matematika SMP Tingkat Nasional 2016
Mohammad Tohir: Guru SMP Negeri 2 Jember

Banyaknya susunan 9 angka yang diambil dari 4 angka 0 (nol) dan 5 angka 1, permasalahan ini
merupakan permasalahan permutasi berulang tanpa syarat.
misalkan q1 = munculnya huruf 1, yaitu q1 = 5
q2 = munculnya huruf 0, yaitu q2 = 4
n!
9!
 P
sehingga P 
q1!q2!....  qk
q1!q2!
9!
 P
5!4!
P= 9×2×7
 P = 126
Akan tetapi, ada syaratnya yakni “bahwa tidak ada empat angka sama yang berurutan”
Ada tiga kemungkinan yang terdapat empat angka sama yang berurutan, yaitu
1) Lima angka 1 berurutan
111110000
ada sebanyak 2 kali, sehingga ada 4
ada sebanyak 5
011111000
001111100
ada 1
2) Empat angka 1 berurutan
111100001
111100010
111100100
111101000
011110001
ada sebanyak 2 kali, sehingga ada 20
011110010
011110100
001111001
001111010
000111101
Atau banyak cara empat angka 1 seperti halnya menempatkan empat angka 1 dan satu angka
satu dari lima angka 1 yang ada di antara angka 0, yaitu sebanyak 5P2 = 20
3) Empat angka 0 berurutan selain yang terdapat pada kemungkinan 1) dan 2)
111000011
ada sebanyak 2 kali, sehingga ada 2
Sehingga, banyak empat angka sama yang berurutan ada sebanyak 5 + 20 + 2 = 27
Dengan demikian, Banyaknya susunan 9 angka yang diambil dari 4 angka 0 (nol) dan 5 angka 1
dengan syarat bahwa tidak ada empat angka sama yang berurutan sebanyak 126 – 27 = 99
Jadi, banyak kode yang mungkin harus dicoba sehingga dipastikan koper tersebut terbuka
adalah ada 99 kode

5.

Fulan memelihara 100 kalkun dengan bobot kalkun ke- i adalah xi untuk i  {1, 2, 3, .... , 100}.
Bobot kalkun ke-i dalam gram diasumsikan mengikuti fungsi xi(t) = Sit + 200 – i dengan t
menyatakan waktu dalam satuan hari dan Si merupakan suku ke-i suatu barisan aritmatika
dengan suku pertama adalah bilangan positif a dengan beda b =

1
. Diketahui rata-rata data
5

bobot seratus kalkun tersebut pada saat t = a adalah 150,5 gram.
Hitunglah median data bobot kalkun tersebut pada saat t = 20 hari.

http://olimattohir.blogspot.co.id/

4

Soal dan Pembahasan OSN Matematika SMP Tingkat Nasional 2016
Mohammad Tohir: Guru SMP Negeri 2 Jember

Pembahasan: 349,5 gram
Diketahui fungsi xi(t) = Sit + 200 – i
Si merupakan suku ke-i suatu barisan aritmatika
x (a)
1
S1 = a, b =
dan  i
= 150,5 gram
100
5
1
1
1
Karena S1 = a dan b = , maka S2 = S1 + 1( ) atau S2 = a +
5
5
5
Kemudian mencari x1(a), yaitu x1(a) = (a)a + 200 – 1
x1(a) = a2 + 199
1
x2(a), yaitu x2(a) = (a + )a + 200 – 2
5
a
2
x2(a) = a + + 198
5
a
–1
beda dari bobot perkalkun: x2(a) – x1(a) =
5
100
a
[2(a2 + 199) + (100 – 1)( – 1)]
sehingga  x100(a) =
2
5
99a
2
= 50(2a + 398 +
– 99)
5
99a
= 50(2a2 +
+ 299)
5
 x100(a) = 100a2 + 990a + 14950
Dengan demikian,

 x (a) = 150,5
i

100

 100a2 + 990a + 14950 = 15050



100a2 + 990a – 100 = 0
(10a – 1)(10a + 100) = 0
1
a=
atau a = –10
10

1
10

 

50 
49 
 a  20  200  50   a  20  200  51

5
5 
x (20)  x51(20)

 

= 
Sehingga mediannya 50
2
2
 1 49 
  1 50 

 10  5 20  150   10  5 20  149



 

= 
2
2  196  150  2  200  149
=
2
699
=
2
= 349,5

nilai a yang memenuhi adalah a =

Jadi, median data bobot kalkun tersebut pada saat t = 20 hari adalah 349,5 gram
Dibahas oleh : Mohammad Tohir
Jika ada saran, kritik maupun masukan
silahkan kirim ke- My email: suidhat.family@gmail.com
Terima kasih.
My blog : http://matematohir.wordpress.com/
http://olimattohir.blogspot.co.id/
http://olimattohir.blogspot.co.id/

5