Sistem koordinat Kartesius merupakan salah satu materi dasar dalam kajian bidang geometri yang dipelajari pertama kali saat siswa menginjak kelas 6 SD. Selanjutnya, di kelas 8 SMP, siswa kembali mempelajari materi ini secara lebih mendalam. Sebagai bentuk latihan, berikut ini disajikan soal dan pembahasan mengenai sistem koordinat Kartesius setingkat SMP/sederajat.
Quote by Dolly Parton
Bagian Pilihan Ganda
Soal Nomor 1
Diketahui titik $A(-3, 4)$. Pernyataan yang tepat mengenai posisi titik $A$ pada bidang Kartesius adalah $\cdots \cdot$
- $3$ satuan di atas sumbu-$X$ dan $4$ satuan di kiri sumbu-$Y$
- $4$ satuan di atas sumbu-$X$ dan $3$ satuan di kiri sumbu-$Y$
- $3$ satuan di bawah sumbu-$X$ dan $4$ satuan di kanan sumbu-$Y$
- $4$ satuan di bawah sumbu-$X$ dan $3$ satuan di kanan sumbu-$Y$
Perhatikan gambar berikut.
Tampak bahwa titik $A$ terletak $4$ satuan di atas sumbu-$X$ dan $3$ satuan di kiri sumbu-$Y$.
(Jawaban B)
Perhatikan gambar berikut untuk menjawab soal nomor 2 – 5.
Soal Nomor 2
Titik $A$ dan $E$ berturut-turut berkoordinat $\cdots \cdot$
A. $(0, 2)$ dan $(2, -4)$
B. $(2, 0)$ dan $(4, -2)$
C. $(0, 2)$ dan $(-4, 2)$
D. $(2, 0)$ dan $(-4, 2)$
Penulisan koordinat titik adalah $(x, y)$ di mana $x$ adalah absis dan $y$ adalah ordinat. Dari gambar, tampak bahwa koordinat $A$ adalah $(0, 2)$ dan koordinat $E$ adalah $(2, -4)$.
(Jawaban A)
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Titik Tengah Ruas Garis dan Jarak Dua Titik
Soal Nomor 3
Titik yang letaknya berada di kuadran IV adalah $\cdots \cdot$
A. $A$ C. $C$
B. $B$ D. $E$
Pada bidang Kartesius, kuadran IV terletak di daerah pada posisi kanan bawah dari pusat koordinat. Di kuadran IV, absis (nilai $x$) bertanda positif, sedangkan ordinat (nilai $y$) bertanda negatif. Dari gambar, titik $A$ tidak terletak di kuadran mana pun, titik $B$ di kuadran I, titik $C$ di kuadran II, titik $D$ di kuadran III, dan titik $E$ di kuadran IV.
(Jawaban D)
Soal Nomor 4
Titik yang berjarak $3$ satuan di atas sumbu-$X$ dan berjarak $5$ satuan di kanan sumbu-$Y$ adalah $\cdots \cdot$
A. $A$ C. $C$
B. $B$ D. $D$
Titik $A$ terletak $2$ satuan di atas sumbu-$X$ dan tepat di sumbu-$Y$.
Titik $B$ terletak $3$ satuan di atas sumbu-$X$ dan $5$ satuan di kanan sumbu-$Y$.
Titik $C$ terletak $3$ satuan di atas sumbu-$X$ dan $3$ satuan di kiri sumbu-$Y$.
Titik $D$ terletak $2$ satuan di bawah sumbu-$X$ dan $1$ satuan di kiri sumbu-$Y$.
Titik $E$ terletak $4$ satuan di bawah sumbu-$X$ dan $2$ satuan di kanan sumbu-$Y$.
Jadi, titik yang dimaksud adalah $B(5, 3)$.
(Jawaban B)
Soal Nomor 5
Titik manakah yang terletak pada sumbu koordinat?
A. Titik $A$ C. Titik $D$
B. Titik $C$ D. Titik $E$
Dari gambar, tampak bahwa titik $A(0, 2)$ terletak di sumbu koordinat, atau lebih tepatnya terletak di sumbu-$Y$.
(Jawaban A)
Perhatikan gambar berikut untuk menjawab soal nomor 6.
Soal Nomor 6
Perhatikan tabel berikut.
$$\begin{array}{|c|c|} \hline \text{No.} & \text{Titik} & \text{Koordinat Terhadap Acuan}~B \\ \hline 1 & A & (0, 0) \\ 2 & C & (2, -2) \\ 3 & D & (-4, -8) \\ 4 & E & (9, 0) \\ \hline \end{array}$$Pernyataan yang benar dari tabel di atas adalah pada nomor $\cdots \cdot$
A. $1$ dan $3$
B. $1$ dan $4$
C. $2$ dan $3$
D. $3$ dan $4$
Pandang $B$ sebagai titik acuan.
- Dari titik $B(2, 3)$, bergerak $2$ satuan ke kiri, lalu $3$ satuan ke bawah untuk ke titik $A$. Koordinat acuan terhadap $B$ untuk titik $A$ adalah $(-2, -3).$
- Dari titik $B(2, 3)$, bergerak $2$ satuan ke kanan, lalu $2$ satuan ke bawah untuk ke titik $C$. Koordinat acuan terhadap $B$ untuk titik $C$ adalah $(2, -2).$
- Dari titik $B(2, 3)$, bergerak $4$ satuan ke kiri, lalu $8$ satuan ke bawah untuk ke titik $D$. Koordinat acuan terhadap $B$ untuk titik $D$ adalah $(-4, -8).$
- Dari titik $B(2, 3)$, bergerak $9$ satuan ke bawah untuk ke titik $E$. Koordinat acuan terhadap $B$ untuk titik $E$ adalah $(0, -9).$
Jadi, pernyataan yang benar dari tabel di atas adalah pada nomor $2$ dan $3$.
(Jawaban C)
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Lingkaran (Tingkat SD)
Soal Nomor 7
Perhatikan gambar berikut.Sebuah pesawat semula berada di titik $A$. Pesawat itu bergerak $3$ satuan ke selatan, lalu belok ke arah barat sejauh $4$ satuan, dan belok ke arah utara sejauh $2$ satuan. Koordinat pesawat tersebut saat ini adalah $\cdots \cdot$
A. $(-3, -1)$ C. $(-3, 1)$
B. $(3, -1)$ D. $(5, -1)$
Perhatikan gambar berikut.
Dari titik $A(1, 2)$, bergerak $3$ satuan ke selatan menuju titik $(1, -1),$ kemudian belok ke arah barat sejauh $4$ satuan menjadi $(-3, -1).$ Terakhir belok ke arah utara sejauh $2$ satuan menjadi $(-3, 1).$
Jadi, koordinat pesawat tersebut saat ini adalah $\boxed{(-3, 1)}$
(Jawaban C)
Soal Nomor 8
Diketahui koordinat $P(4,4)$, $Q(-2,4)$, $R(4,-4)$, dan $S(4, -2)$. Pasangan titik berikut yang bila dihubungkan menggunakan garis lurus membentuk garis yang sejajar dengan sumbu-$X$ adalah $\cdots \cdot$
A. $P$ dan $S$
B. $P$ dan $R$
C. $P$ dan $Q$
D. $R$ dan $S$
Garis yang menghubungkan dua titik dengan ordinat yang sama pasti sejajar dengan sumbu-$X$.
Perhatikan gambar.
Tampak bahwa titik $P(4,4)$ dan $Q(-2, 4)$ memiliki ordinat yang sama, sehingga pasangan titik yang dimaksud adalah $P$ dan $Q$.
(Jawaban C)
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Keliling dan Luas Bangun Datar (Tingkat Lanjut)
Soal Nomor 9
Diketahui titik $K(-5,3)$, $L(2, 3)$, $M(-3, -1)$, $N(-3, 5)$, dan $O(2, -2)$. Setiap dua titik dihubungkan menggunakan garis lurus. Pasangan garis yang saling berpotongan adalah $\cdots \cdot$
A. $KN$ dan $LM$
B. $KM$ dan $LN$
C. $MN$ dan $LO$
D. $KL$ dan $MN$
Gambarkan kelima titik tersebut pada bidang Kartesius seperti berikut.
Tampak bahwa garis $KL$ dan $MN$ akan berpotongan di titik $(-3, 3)$, sedangkan tiga pasangan garis lainnya tidak.
(Jawaban D)
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Lingkaran (Tingkat SMP)
Soal Nomor 10
Diketahui titik $K(4, 3)$ dan $L(-5, 3)$. Jika dibuat garis yang melalui kedua titik tersebut, maka kedudukan garis tersebut adalah $\cdots \cdot$
A. berimpit dengan sumbu-$Y$
B. tegak lurus terhadap sumbu-$X$
C. sejajar dengan sumbu-$Y$
d. sejajar dengan sumbu-$X$
Garis yang menghubungkan dua titik dengan ordinat yang sama pasti sejajar dengan sumbu-$X$.
Perhatikan gambar.
Tampak bahwa titik $K(4, 3)$ dan $Q(-5, 3)$ memiliki ordinat yang sama, sehingga kedudukan garis yang melalui dua titik ini adalah sejajar dengan sumbu-$X$.
(Jawaban D)
Soal Nomor 11
Diketahui titik $A(-1, 4)$, $B(-3, -1)$, dan $C(-1, -2)$. Jika $ABCD$ merupakan layang-layang, maka koordinat titik $D$ adalah $\cdots \cdot$
A. $(1, -1)$ C. $(2, -1)$
B. $(1, 1)$ D. $(2, 1)$
Gambarkan tiga titik tersebut pada bidang Kartesius.
Agar terbentuk layang-layang, titik $D$ seharusnya terletak di sekitar kuadran IV. Ordinatnya seharusnya sama dengan ordinat $B$, yaitu $y = -1.$ Karena jarak absis $B$ dan $C$ adalah $-1-(-3) = 2,$ jarak absis $C$ dan $D$ juga harus $2$ sehingga $x = -1 + 2 = 1.$
Jadi, koordinat titik $D$ adalah $\boxed{(1, -1)}$
(Jawaban A)
Soal Nomor 12
$PQRS$ merupakan bangun trapesium siku-siku. Koordinat titik $P$, $Q$, dan $R$ berturut-turut adalah $(-3, 2)$, $(5, 2)$, dan $(2, -2).$ Titik $S$ terletak pada koordinat $\cdots \cdot$
A. $(-2, 3)$ C. $(2, 3)$
B. $(2, -3)$ D. $(-3, -2)$
Gambarkan tiga titik tersebut pada bidang Kartesius.
Agar terbentuk trapesium siku-siku, titik $S$ seharusnya terletak di sekitar kuadran III dan sudutnya harus siku-siku. Agar hal itu terjadi, titik $S$ harus terletak di $(-3, -2)$ seperti yang diilustrasikan pada gambar di atas.
Jadi, koordinat titik $S$ adalah $\boxed{(-3, -2)}$
(Jawaban D)
Soal Nomor 13
Diketahui titik $P(-2, 3)$, $Q(2, 3)$, $R(0, -3)$, dan $S(-4, -3)$. Jika $PQRS$ dihubungkan, maka terbentuk segi empat yang luasnya adalah $\cdots$ satuan luas.
A. $20$ C. $24$
B. $22$ D. $26$
Gambarkan keempat titik tersebut pada bidang Kartesius dan hubungkan dengan menggunakan garis lurus.
Kita peroleh sebuah segi empat berupa jajar genjang. Panjang alas diwakili oleh panjang $SR$, yaitu $a = 4$. Tingginya diwakili oleh panjang $OR$, yaitu $t = 6.$
Jadi, luas jajar genjang $PQRS$ adalah $\boxed{a \times t = 4 \times 6 = 24}$ satuan luas.
(Jawaban C)
Soal Nomor 14
Luas daerah yang diraster pada gambar di bawah adalah $\cdots$ satuan luas.
A. $13,5$ C. $23,5$
B. $21,0$ D. $31,0$
Perhatikan bahwa luas daerah yang diraster itu merupakan jumlahan luas dua segitiga, yaitu $\triangle ABE$ dan $\triangle BCD$ seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah.
Dengan demikian, kita peroleh
$$\begin{aligned} L_{\text{raster}} & = L_{\triangle ABE} + L_{\triangle BCD} \\ & = \dfrac12 \times 7 \times 6 + \dfrac12 \times 5 \times 4 \\ & = 21 + 10 = 31. \end{aligned}$$Jadi, luas daerah yang diraster pada gambar itu adalah $\boxed{31,0}$ satuan luas.
(Jawaban D)
Bagian Uraian
Soal Nomor 1
Diketahui koordinat titik $A(5, 2),$ $B(-2, 4),$ $C(-3, -3),$ dan $D(1, -2).$
- Gambarlah keempat titik tersebut pada bidang Kartesius.
- Gambarlah $4$ buah titik ($P, Q, R, S$) yang berjarak sama terhadap titik $A.$
Jawaban a)
Jawaban b)
Di gambar berikut, titik $P, Q, R, S$ berjarak $2$ satuan dari titik $A.$ Koordinatnya berturut-turut adalah $(7, 2),$ $(5, 0),$ $(3, 2),$ dan $(5, 4).$
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Garis Singgung Lingkaran (Tingkat SMP)
Soal Nomor 2
Diketahui titik $A, B$, dan $C$ pada bidang Kartesius seperti gambar berikut.
- Tentukan koordinat titik $D$ agar terbentuk persegi panjang $ABCD.$
- Tentukan keliling persegi panjang $ABCD.$
- Tentukan luas persegi panjang $ABCD.$
- Tentukan panjang diagonal $BD.$
Dari gambar, diketahui koordinat titik $A$ adalah $(-3, 3)$, $B(3, 3)$, dan $C(3, -1)$.
Jawaban a)
Agar terbentuk persegi panjang $ABCD$, titik $D$ harus terletak di sekitar kuadran III, tepatnya di titik $(-3, -1),$ seperti yang tampak pada gambar berikut.
Jawaban b)
Keliling bangun datar adalah jumlah panjang setiap sisi-sisinya. Oleh karena itu,
$$\begin{aligned} \text{k}_{ABCD} & = AB + BC + CD + AD \\ & = 6 + 4 + 6 + 4 \\ & = 20. \end{aligned}$$Jadi, keliling persegi panjang $ABCD$ adalah $\boxed{20}$ satuan panjang.
Jawaban c)
Luas persegi panjang sama dengan panjang dikali lebarnya. Oleh karena itu,
$$\begin{aligned} \text{L}_{ABCD} & = AB \times BC \\ & = 6 \times 4 \\ & = 24. \end{aligned}$$Jadi, luas persegi panjang $ABCD$ adalah $\boxed{24}$ satuan luas.
Jawaban d)
Untuk menentukan panjang diagonal $BD$, gunakan rumus Pythagoras di segitiga siku-siku $BCD.$
$$\begin{aligned} BD & = \sqrt{BC^2 + CD^2} \\ & = \sqrt{4^2 + 6^2} \\ & = \sqrt{16 + 36} \\ & = \sqrt{52} = \sqrt{4 \times 13} = 2\sqrt{13} \end{aligned}$$Jadi, panjang diagonal $BD$ adalah $\boxed{2\sqrt{13}}$ satuan panjang.