Kelas 11mathGeometri
Sebuah prisma dimana alasnya berbentuk segitiga siku-siku
Pertanyaan
Sebuah prisma dimana alasnya berbentuk segitiga siku-siku sama kaki sedangkan isinya $v = 4(2-\sqrt{2})$ m$^3$. Jika prisma itu dibuat sehingga luas permukaannya minimum, maka luas alasnya adalah ... m$^2$
Solusi
Verified
Luas alas prisma tersebut adalah 2 m$^2$.
Pembahasan
Untuk menyelesaikan soal ini, kita perlu mencari luas alas prisma ketika luas permukaannya minimum. Diketahui volume prisma adalah $V = 4(2-\sqrt{2})$ m$^3$. Misalkan alas segitiga siku-siku sama kaki memiliki sisi siku-siku sepanjang $a$, maka sisi miringnya adalah $a\sqrt{2}$. Luas alas prisma ($L_a$) adalah $\frac{1}{2}a^2$. Keliling alas prisma ($K_a$) adalah $a + a + a\sqrt{2} = (2+\sqrt{2})a$. Luas permukaan prisma ($L_p$) adalah $2L_a + K_a imes t$, di mana $t$ adalah tinggi prisma. Volume prisma ($V$) adalah $L_a imes t = \frac{1}{2}a^2 imes t$. Maka, $t = \frac{V}{L_a} = \frac{4(2-\sqrt{2})}{\frac{1}{2}a^2} = \frac{8(2-\sqrt{2})}{a^2}$. Substitusikan $t$ ke dalam rumus luas permukaan: $L_p = 2(\frac{1}{2}a^2) + (2+\sqrt{2})a \times \frac{8(2-\sqrt{2})}{a^2}$ $L_p = a^2 + \frac{8(2+\sqrt{2})(2-\sqrt{2})}{a}$ $L_p = a^2 + \frac{8(4-2)}{a}$ $L_p = a^2 + \frac{16}{a}$ Untuk mencari luas permukaan minimum, kita turunkan $L_p$ terhadap $a$ dan samakan dengan nol: $\frac{dL_p}{da} = 2a - \frac{16}{a^2}$ $2a - \frac{16}{a^2} = 0$ $2a = \frac{16}{a^2}$ $2a^3 = 16$ $a^3 = 8$ $a = 2$ Maka, luas alasnya adalah $L_a = \frac{1}{2}a^2 = \frac{1}{2}(2^2) = \frac{1}{2}(4) = 2$ m$^2$.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Bangun Ruang
Section: Prisma Segitiga
Apakah jawaban ini membantu?