Danang Multimedia: Pelajaran matematika

BENTUK PANGKAT, AKAR, DAN LOGARITMA

KEGIATAN BELAJAR I

PANGKAT BILANGAN NEGATIF

Kalian telah mengenal arti pangkat bulat positif pada suatu bilangan real. Selanjutnya akan diperluas pengertian pangkat untuk bilangan bulat, yaitu pangkat positif, pangkat nol, dan pangkat negatif.

Bagaimana arti pangkat bulat positif ?

Jika a € R dan n € bilangan bulat positif, maka a pangkat n atau pangkat n dari a ditulis aⁿ yaitu:

Aⁿ = a x a x a x ....x a, n buah faktor

A disebut bilangan pokok atau basis dan n disebut pangkat eksponen. Untuk n = 1, maka a¹ = a

Sifat-sifat bilangan pangkat positif;

Jika m, n € A dan a € R, maka:

a^m x aⁿ = a ^m+n
a^m : aⁿ = a^m-n, m>n
(a^m)ⁿ = a^mxn
(a x b)ⁿ = aⁿ x bⁿ
(a : b)ⁿ = aⁿ : bⁿ

Pembuktian Sifat-sifat bilangan pangkat positif

No.	Sifat-sifat	Bukti	Contoh
1.	a^m x aⁿ = a ^m+n	a^m x aⁿ = (a x a x a x…x a) x (a x a x a x…x a) m faktor n factor = a x a x a x a x a ……x a (m + n) faktor = a^m+n	a. 2³ x 2⁵ = 2³⁺⁵=2⁸ b. a⁴ x a⁵ = a⁴⁺⁵= a⁹ c. (2x + 3)² (2x + 3)³ = (2x + 3)²⁺³ = (2x + 3)⁵
2.	a^m : aⁿ = a^m-n, m>n	a^m a^m-n+na^m-n. aⁿaⁿ a^{n =} a^{n =}a^{n =}a^m-n .a^{n =}a^m-n . 1 = a^m-n	a. 3⁶ – 3⁴ = 3^6-4= 3² b. (a-1)⁵ (a-1)^{2 =}(a-1)³
3.	(a^m)ⁿ = a^mxn	(a^m)ⁿ = a^m x a^m x a^m x …(a^m) n faktor = (a x a x …) x (a x a x …x…x(a x a x …) m faktor m faktor n faktor = a x a x a x a x a = ... ... ... x a (m x n ) faktor = (a)^mn	a. (2³)⁴ = (2)^3x4= 2¹² b. (x²)³ = (x)^2x3 = x⁶
4.	(a x b)ⁿ = aⁿ x bⁿ	(a x b)ⁿ = (a x b) x (a x b) x….x (axb) n factor = (a x a x …x a) x (b x b x … x b) n faktor n faktor = aⁿ x bⁿ	a. (2 x 3)⁴ = 2⁴ x 3⁴ b.(a² x b³)⁴ =a⁸ x b¹²
5.	( a )ⁿ = aⁿ b bⁿ	( a )ⁿ = a/b x a/b x a/b x …x a/b b n faktor = a x a x a x … x a , n faktor b x b x b x … x b , n factor = aⁿ bⁿ	( 2/3)² = 2²/3² (a/b)³ = a³/b³ (a²/b³)⁴=a⁸/b¹²

Bagaimana Arti Pangkat Nol dan Bulat negatif ?

Setelah mempelajari bentuk pangkat bulat posistif beserta sifat-sifatnya, sekarang kita akan mempelajari bentuk pangkat bulat lainnya yaitu bentuk pangkat bulat nol dan negatif . Bentuk pangkat nol dan negatif dikembangkan dari pengertian bentuk pangkat bulat positif.

Pengertian Pangkat Nol

Untuk setiap a € R, maka a^o = 1 (o^o tidak didefinisikan)

Gunakan sifat-sifat bilangan pangkat bulat positif, untuk membuktikan alasan pendefinisian.

a^o . aⁿ = a^o+n = aⁿbagilah kedua ruas dengan aⁿ sehingga diperoleh: a^o+n = aⁿ

aⁿ aⁿ

a^o . aⁿ = aⁿ

aⁿ aⁿ

a^o (1) = 1

a^o = 1

Pengertian pangkat bulat negatif

Jika a € R , a ≠ 0 dan n € bilangan positif, maka a^-n . 1 = 1 dan a^-n = 1

a^-n aⁿ

dari definisi di atas dapat kita tunjukkan, dengan menggunakan sifat bentuk pangkat bulat positif dan nol yaitu sebagai berikut:

aⁿ. a^-n = a^n+(-n)

aⁿ . a^-n = a^o

aⁿ . a^-n = 1

bagilah kedua ruas dengan aⁿ , sehingga diperoleh:

aⁿ. a^-n = 1 → aⁿ . a^-n = 1 → 1 . a^-n = 1 → a^-n = 1

aⁿ aⁿ aⁿ aⁿ aⁿ aⁿ

Contoh

1. Tulislah dalam bentuk pangkat bulat positif !

a. 3^-2

b. (0,2)^-3

c. (x + y)^-3

d. (2a – 5b)^-4

Jawab:

a. 3^-2 = 1 b. (0,2)^-3 = 1 c. (x + y)^-3 = 1

3² (0,2)³ (x + y)³

d. (2a – 5b)^-4 = 1

(2a – 5b)⁴

1. Berikan sebuah contoh bahwa pernyataan-pernyataan berikut salah !

ab^-n = 1 b. 1 = a^-1 + b^-1

abⁿ a + b

Jawab:

a. 2 . 3^-2 = 2 dan 1 = 1 = 1

3² 2.3² 2. 9 18

= 2

Jadi 2 . 3^-2 ≠ 1

2.3²

b. 1 = 1 2^-1 + 4^-1 = ½ + ¼

2 + 4 6 dan = ¾

Jadi . 1 ≠ 2^-1 + 4^-1

2 + 4

RANGKUMAN

1. Jika a bilangan real dan n bilangan bulat posotif, maka a pangkat n atau pangkat n dari a ditulis aⁿ yaitu: aⁿ = a x a x a x ... x a yang terdiri dari n buah faktor.

a disebut bilangan pokok/basis dan n disebut pangkat/eksponen.

2. Sifat-sifat bilangan pangkat positif;

Jika m, n € A dan a € R, maka:

a^m x aⁿ = a ^m+n

a^m : aⁿ = a^m-n, m>n

(a^m)ⁿ = a^mxn

(a x b)ⁿ = aⁿ x bⁿ

(a : b)ⁿ = aⁿ : bⁿ

3. Untuk setiap a € bilangan real, maka a⁰ = 1

0⁰ tidak didefinisikan

4. Jika a € bilangan real, a ≠ 0 dan n € bilangan positif, maka

a^-n. 1 = 1 dan a^-n = 1

a^-n aⁿ

TES KEGIATAN BELAJAR 1

Untuk mengetahui pemahaman anda terhadap kegiatan belajar 1, silahkan kerjakan soal-soal di bawah ini !

1. Dengan menggunakan sifat a^m . aⁿ = a ^{m+ n}, sederhanakanlah bentuk berikut !

a. (0,25)³ (0,25)⁴ b. 3x y⁴ x² y⁶ c. (2x²) (3x³) (4x⁴)

2. Dengan menggunakan sifat (a^m)ⁿ = a^mn, sederhanakanlah bentuk-bentuk berikut ¡

a. (2³)⁴ b. z³ (z²)³ c. 3x² (x²)² (x³)³

3. Dengan menggunakan sifat ( a . b)ⁿ= aⁿ . bⁿ, sederhanakanlah bentuk-bentuk berikut !

a. (2 . 5)⁴ b. (4 a²)³ c. (m³ . n⁴)⁵

4. Dengan menggunakan sifat ( a )ⁿ = aⁿ

b bⁿ

Sederhanakanlah bentuk-bentuk berikut !

a. ( 3/2)⁴ b. (x²/y³)² c. (ab²/c³d³)²

5. Berikan sebuah contoh untuk menunjukkan bahwa pernyataan-pernyataan berikut salah !

a. a^m x aⁿ = a ^m+n

b. (a^m)ⁿ = a^mxn

( a )ⁿ = aⁿ

c. b bⁿ

6. Sederhanakanlah bentuk-bentuk berikut ke dalam pangkat bulat positif !

a. (x . y^-5)(x . y)^-5 b. (2ab²)^-3 (3a²b)^-2

7. Dengan menggunakan sifat a^m : aⁿ= a^m-nsederhanakanlah bentuk berikut:

a. a^-3 b. 4p^-2 q^-5

a^-5 2p^-7 q^-2

KUNCI JAWABAN

1. a. (0,25)⁷ b. 3x³y¹⁰ c. 12x⁹

2. a. 2¹² b. z⁹ c. 3x¹⁵

3. a. 2⁴.5⁴ b. 64a⁶ c. m¹⁵ n²⁰

4. a. 81/16 b. x⁴ c. a² . b⁴

Y⁶ c⁶ d⁶

5. Kebijakan guru

6. a. ___1___ b. 1

X⁴. y¹⁰72 a⁶ b⁸

7. a. a² b. 2p⁵

Q³

KEGIATAN BELAJAR 2

BENTUK AKAR

Pada materi sebelumnya, anda telah mempelajari tentang bilangan berpangkat bulat beserta operasinya. Selanjutnya, pengertian bilangan berpangkat akan diperluas sampai bilangan berpangkat rasional, yaitu bilangan berpangkat bulat berpangkat pecahan.

Pengertian bilangan rasional

Bilangan rasional adalah bilangan yang dapat dinyatakan dalam bentuk pecahan a/b, perbandingan dua bilangan bulat a dan b dengan b 0 (ditulis a/b) atau sebagai bentuk desimal yang berakhir/berulang secara periodik.

Contoh:

Nyatakan bilangan-bilangan berikut sebagai perbandingan dua bilangan bulat !

a. 6 b. -30 c. 25% d. 0,4 e. √4

Jawab:

a. 6 = 12 b. -90 .

2 3

c. 2 5 = ¼ d. 0,4 = 4

100 10

e. √4 = 2 = 2/1

A. Hubungan Bentuk Akar dan Pangkat Pecahan Beserta Sifat-sifatnya.

Perhatikan beberapa contoh berikut !

2² = 4 maka 2 = √4

2³ = 8 maka 2 = ³√8

2⁴ = 16 maka 2 = ⁴√16

2⁵ = 32 maka 2 = ⁵√32

Untuk n bilangan bulat dan n ≥ 2 berlaku hubungan a^1/n = ⁿ√a

Pangkat bilangan pecahan merupakan perluasan dari pangkat bilangan bulat. Mengakibatkan sifat-sifat pangkat bilangan bulat berlaku pada pangkat bilangan pecahan atau bentuk akar. Jika a dan b bilangan real positif serta m dan n bilangan bulat positif lebih dari atau sama dengan 2, maka berlaku sifat-sifat berikut:

Bentuk Pangkat Pecahan Bentuk Akar

a^1/mx a^1/n= a^{1/m + 1/n} = a ^n+m ↔ ^m√a x ⁿ√a = ^mn√a^{n +
m}

^mn

a^1/m: a^1/n = a^1/m-1/n = a^n-m↔ ^m√a : ⁿ√a = ^mn√a^{n - m}

^mn

3. (a^1/m)^1/n = a^1/mx ^1/n = a^1/mn ↔ ⁿ√a . ^m√a = ^mn√a

4. (ab)^1/n = a^1/nx b^1/n ↔ ⁿ√ab = ⁿ√a x ⁿ√b

(a/b)^1/n = a^1/n

b^1/n ↔ ⁿ√a/b = ⁿ√a

ⁿ√b

__________________________________________________________________________________

Sifat-sifat yang lain:

a^-1/n = ( a^1/n)^-1 = 1 = 1

a^{1/n n}√a

a^m/n= (a^1/n )^m = ( ⁿ√a)^m atau

a^m/n= (a^m)^1/n = ⁿ√a^m

8. ( √x )² = x

9. √x y = √x . √y

10. √x/y = √x/√y

Contoh;

1. Diketahui a bilangan positif, sederhankanlah bentuk-bentuk berikut kemudian nyatakan ke dalam bentuk akar ¡

a. a^½ x a^⅓b. ( a ^⅔)^¾

\Jawab: Jawab:

a^½ x a^⅓ = a^½+⅓= a^7/12= ¹²√a⁷( a ^⅔)^¾= a^{⅔
x ¾} = a^½ = √a

c a^¾

a^⅔

Jawab:

a^¾

a^⅔= a^{¾ - ⅔} = a¹/¹²= ¹²√a

2. Jika diketahui a, b, dan c bilangan positif, maka sederhanakanlah bentuk berikut ¡

a³ b^-2

__________

a^-1 b²

Jawab

a³ b^-2

__________ = (a^{3 – (-1)} b^-2-2)^¼= (a⁴ b^-4)^¼ = ab^-1 = a/b

a^-1 b²

B. Menyederhanakan Bentuk Akar Kuadrat

Menyederhanakan bentuk akar kuadrat dapat dilakukan dengan menggunakan sifat-sifat bentuk akar. Sifat-sifat tersebut dapat dibuktikan dengan pengertian dasar bentuk akar kuadrat.

Sifat-sifat Bentuk Akar Kuadrat

NO.	Sifat-sifat	Bukti	Contoh
1.	(√x)² = x	√x = a ↔ x = a² Maka (√x)² = (a)² = x	a. (√5)² = 5 b. (√2a)² = 2a c. (√x + 1)² = x + 2√x + 1
2.	√xy = √x . √y	√x = a ↔ x = a² dan √y = b ↔ y = b², maka √xy = √a² . b² = √(ab)²= a b = √x . √y	√48 = √16 x3 = √16 x √3 = 4√3 4√150 = 4√25 x 6 = 4 √25 x √6 = 4 (5) x √6 = 20√6
3.	√x/y = √x √y	√x = a Jika dan hanya jika x = a² √y = b Jika dan hanya jika y = b² Maka, √x/y = √a²/b² = √(a/b)² = a = √x b √y	√64/49 = √64 = 8 √49 7
4.	ⁿ√aⁿ = (aⁿ)^1/n = a , a ≥0	Silahkan buktikan Sebagai latihan!	³√8 = (8)^⅓ = (2³)^⅓ = 2^3/3= 1
5.	ⁿ√aⁿb = ⁿ√aⁿ x ⁿ√b = aⁿ√b, A dan b ≥0	Silahkan buktikan Sebagai latihan!	√72 = √36 x 2 = √36 x √2 = (6²)^1/2x √2 = 6 √2

C. Operasi Aljabar Pada Bentuk Akar Kuadrat

Dengan menggunakan sifat pada bilangan real, pengertian bentuk akar dan sifat-sifatnya maka kita dapat melakukan operasi aljabar pada bentuk akar. Operasi aljabar yang dimaksud adalah penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Operasi aljabar pada bentuk akar digunakan untuk menyederhanakan bentuk akar.

1. Penjumlahan dan Pengurangan Bentuk Akar

Operasi penjumlahan dan pengurangan bentuk akar

Jika a , b, dan c anggota bilangan real, maka a√c + b√c = (a+b)√c

dan

a√c - b√c = (a-b)√c

Pembuktian sifat penjumlahan dan pengurangan bentuk akar dapat dilakukan dengan menggunakan sifat distributif perkalian terhadap penjumlahan/pengurangan bilangan real. Sifat ini berlaku pada bilangan rasional atau irracional sebab kedua bilangan itu termasuk bilangan real.

a√c + b√c = (a+b)√c (sifat distributif perkalian terhadap penjumlahan)

a√c - b√c = (a-b)√c (sifat distributif perkalian terhadap pengurangan)

Rumus-rumus yang dapat digunakan pada operasi aljabar adalah sebagai berikut:

1. a√c + b√c = (a+b)√c

2. a√c - b√c = (a-b)√c

3. b ⁿ√ a x d ⁿ√ c = bdⁿ √ac

4. b ⁿ√ a : d ⁿ√ c = b/dⁿ √a/c

ⁿ√ a dan ⁿ√ c ada nilainya dan n bilangan bulat positif lebih dari satu atau sama dengan dua.

Contoh

Sederhanakanlah bentuk akar berikut ¡

1. 10 √3 + 2 √3 - 5 √3

2. 4 √72 + 3 √50 - 2√18

3. p √a - q √a + r √a

4. 2 √4 x 6 √3

5. 10 √32 : 2 √2

Jawab

1. 10 √3 + 2 √3 - 5 √3 = (10+2+5)√3 = 17 √3

2. 4 √72 + 3 √50 - 2√18 = 4 √36 x 2 + 3 √25 x 2 – 2 √9 x 2 = 4(6) √2 + 3(5) √2 - 2(3)√2

= 24√2 + 15√2 - 6 √2

= (24+15-6) √2 = 33 √2

3. p √a - q √a + r √a = (p – q + r) √a

4. 2 √4 x 6 √3 = (2 x 6)√12 = 12 √4 x 3 = (12 x 2) √3 = 24 √3

5. 10 √32 : 2 √2 = (10/2) √32/2 = 5 √16 = 5(4) = 20

2. Perkalian Bentuk Akar

Operasi Perkalian bentuk akar

Jika x , y anggota bilangan real positif, maka:

√ x . √y = √xy

Contoh

Sederhanakanlah !

1. √50 x √2 2. √32 x √12,5 3. √½ x √50 4. √2 x √5 x √10

Jawab

1. √50 x √2 = √(50 x 2) = √100 = 10 2. √32 x √12,5 = √(32 x 12,5) = √400 = 20

3. √½ x √50 = √(½ x 50) = √25 = 5 4. √2 x √5 x √10 = √(2 x 5 x 10) = √100 = 10

3. Pembagian Bentuk Akar

Operasi Pembagian Bentuk Akar

Jika x , y anggota bilangan real positif, maka √x/y = √x

√y

Contoh

Sederhanakanlah !

1. √108 2. √112,5 3. √12a² 4. √xy⁴

√27 √12,5 √3a²√x³y²

Jawab

1. √108 2. √112,5 3. √12a² 4. √xy⁴

√27 √12,5 √3a²√x³y²

= √108/27 = √(112,5/12,5) = √12/3 a²= √y²/x²

= √4 = √9 = √4 a² = √y²= y

= 2 = 3 = 2ª √x² x

D. Merasionalkan Penyebut

Jika kita menemukan bentuk pecahan dengan penyebut bentuk akar, maka untuk menyederhanakan bentuk pecahan tersebut kita dapat menghilangkan bentuk akar penyebutnya. Proses menghilangkan bentuk akar pada penyebut dinamakan merasionalkan penyebut.

Untuk merasionalkan penyebut kita harus mengalikan pembilang dan penyebut dengan pecahan faktor yang sama yang dapat merasionalkan penyebut. Untuk memudahkan bagaimana cara merasionalkan penyebut, anda pahami dulu hal-hal berikut:

1. √a x √a akan menghasilkan bilangan rasional a

2. ( a + √b) x ( a - √b) akan menghasilkan bilangan rasional a² - b

3. (√a + √b) x (√a - √b) akan menghasilkan bilangan rasional a - b

Pembuktian:

1. √a x √a = √a²= a

2. ( a + √b) x ( a - √b) = a² – a √b + a √b - (√b)² = a² - b

3 (√a + √b) x (√a - √b) = (√a )² - √a . √b + √a . √b - (√b)² = a – b

Contoh:

Sederhanakanlah bentuk-bentuk akar berikut!

1. √5 . √5 2. (√8 + √2) (√8 - √2 ) 3. (2 + √3) (2 - √3)

4. (2√3 + 3√5) (2√3 - 3√5)

Jawab:

1. √5 . √5 = 5 2. (√8 + √2) (√8 - √2 ) = 8 – 2 = 6

3. (2 + √3) (2 - √3) = 4 – 3 = 1 4. (2√3 + 3√5) (2√3 - 3√5) = 12 – 45 = -33

Bagaimanakah cara merasionalkan penyebut?

1. Kalikan pecahan yang dimaksud dengan bilangan 1 (satu).

2. Angka satu tersebut kita tulis sebagai pembanding faktor bentuk akar yang sama, yang dapat merasionalkan penyebut.

Perhatikan bentuk-bentuk berikut!

1. a = a . 1 2. √a . √b = 1 √ab

√b √b √b √b b

= a . √b = a √b

√b √b b

3. ____a___ = ____a___ .1 4. ____a___ = ____a___ . 1

√b - √c √b - √c

√b + √c √b + √c

= ____a___ . √b + √c

= ____a___ . √b - √c √b - √c √b + √c

√b + √c √b - √c = ____a___ ( √b + √c )

b - c

= ____a___ (√b - √c )

b - c

5. √a - √b = √a - √b . 1

√a + √b √a + √b

= √a - √b . √a - √b

√a + √b √a - √b

= a + b - 2√ab

a - b

Contoh 1

Rasionalkan penyebut bentuk pecahan berikut !

a. √3 b 5 c 6 d . 5 e. 6

√4 √7 6 + √6 5 - √5 √5 + √2

f. 6 g. √8 - √2 h. √6 + √2

√6 - √2 √8 + √2 √6 - √2

Jawab

a. √3 . √4 = √12 = 2 √3 = 1 √3

√4 √4 4 4 2

b 5 . √7 = 5 √7

√7 √7 7

c. 6 . 6 - √6 = 6 ( 6 - √6 ) = 6 ( 6 - √6 ) = 1 ( 6 - √6 )

6 + √6 6 - √6 36 - 6 30 5

d . 5 . 5 + √5 = 5 (5 + √5) = 5 (5 + √5) = 1 (5 + √5)

5 - √5 5 + √5 25 - 5 20 4

e. 6 . √5 - √2 = 6 ( √5 - √2 ) = 6 ( √5 - √2 ) = 2 ( √5 - √2 )

√5 + √2 √5 - √2 5 - 2 3

f. 6 . √6 + √2 = 6 (√6 + √2) = 6 (√6 + √2) = 2 (√6 + √2)

√6 - √2 √6 + √2 6 - 2 3

g. √8 - √2 . √8 - √2 = 8 -4-4+2 = 2 = 1

√8 + √2 √8 - √2 8 - 2 6 3

h. √6 + √2 . √6 + √2 = 6 + 2 = 10 = 5

√6 - √2 √6 + √2 6 - 2 4 2

Contoh 2

Diketahui kubus ABCD.EFGH seperti gambar di bawah ini

H G

E F Hitung panjang AG ¡

D C

A B

(√7 - √2) cm

Jawab

AG adalah panjang diagonal ruang

AG = a √3 = (√7 - √2) √3 = √21 - √6

Jadi panjang AG = (√21 - √6) cm

RANGKUMAN

1. Bentuk akar hádala bentuk bilangan-bilangan di bawah tanda akar bila ditarik akarnya tidak dapat menghasilkan bilangan rasional.

Misal √2, √3, √5 adalah bentuk akar dan √4, √9, √16 adalah bukan bentuk akar.

2. Oprasi Aljabar pada bentuk akar

a. a√c + b√c = (a+b)√c

b. a√c - b√c = (a-b)√c

c. b ⁿ√ a x d ⁿ√ c = bdⁿ √ac

d. b ⁿ√ a : d ⁿ√ c = b/dⁿ √a/c

e. √ a dan ⁿ√ c ada nilainya dan n bilangan bulat positif lebih dari satu atau sama dengan dua.

3. Merasionalkan Penyebut

1. a = 1 2. √a . √b = 1 √ab

√b √b √b b

= a . √b = a √b

√b √b b

3. ____a___ = ____a___ .1 4. ____a___ = ____a___ . 1

√b - √c √b - √c

√b + √c √b + √c

= ____a___ . √b + √c

= ____a___ . √b - √c √b - √c √b + √c

√b + √c √b - √c = ____a___ ( √b + √c )

b - c

= ____a___ (√b - √c )

b - c

5. √a - √b = √a - √b . 1

√a + √b √a + √b

= √a - √b . √a - √b

√a + √b √a - √b

= a + b - 2√ab

a - b

TES KEGIATAN BELAJAR 2

Kerjakan Soal-soal di bawah ini dengan benar !

1. Sederhanakan bentuk-bentuk akar di bawah ini !

a. √48 b. √1/75

2. Sederhanakan bentuk berikut !

a. 5√3 + √12 - 2√27 b. 4√3 x 3√6

3. Rasionalkan bentuk-bentuk berikut!

a. 3 b. √6 c 5 d. √3 + √2

2 - √3 2√3 + 3√2 √7 + √2 √3 - √2

e. 2√3 + 3

2√3 - 3

4. Diketahui Segitiga ABC siku-siku di B. Jika panjang sisi AB = (√5 + √3) cm dan luas segitiga tersebut adalah 1,00 cm². Tentukan panjang sisi lainnya!

5. Sebuah balok panjang rusuknya masing-masing 3 cm, 6 cm, dan 9 cm. Tentukan panjang diagonal ruang balok tersebut!

Kunci

1. a. 4√3 b. 1 √3

2. a. √3 b. 36√2

3. a. 9 b. √3 - √2 c. √7 - √2 d. 7 + 2√6

e. 7 + 4√3

4. (√5 - √3) cm 5. 3√14 cm.

KEGIATAN BELAJAR 3

LOGARITMA

1. Pengertian Logaritma

Pada sub pokok bahasan ini, anda akan mempelajari kebalikan dari perpangkatan. Bentuk aⁿ dikenal sebagai bilangan berpangkat. a disebut basis dan n disebut pangkat atau eksponen. Jika nilai a dan n diketahui, maka nilai b = aⁿ dapat dihitung dan b disebut numerus. Sebaliknya, bagaimana cara menentukan nilai n apabila yang diketahui nilai a dan b ?.silakan anda pahami bentuk kesamaan

2⁴ = 16, didapat bahwa 4 adalah bilangan n yang diperlukan agar bilangan berpangkat 2ⁿ = 16.

4 disebut logaritma dari 16 berbasis 2 dan ditulis 4 = ²log 16.

Dengan demikian secara umum Logaritma dapat didefinisikan sebagai berikut:

^alog b = c ↔ a^c = b, dengan syarat a ≠ 1 dan a, b > 0

a disebut bilangan pokok (basis) logaritma

Apabila dalam penulisan logaritma tidak dicantumkan bilangan pokoknya, maka dianggap bilangan pokoknya adalah 10.

Contoh:

¹⁰log 10 = log 10 = 1 dan ¹⁰log 100 = log 100 = 2

Untuk memahami, Perhatikan hubungan bentuk logaritma dan bentuk pecahan dari tabel dibawah ini!

NO.	Bentuk Logaritma	Bentuk Pecahan	Hasil
1	⁴log 8 = a	4^a = 8	a = 3/2
2	³log 27 = b	3^b = 27	a = 3
3	²log 1 = c 64	2^c = 1/64	c = -6
4	³log 3√3 = d	3^d= 3 3	d = 3/2
5	⁵log 3√ 5 = e	5^e = 3 5	e = 1/5
6	^⅓ Log 81 = f	(⅓)^f = 81	f = -4
7	¹⁰⁰⁰log √10 = g	1000^g = 10	g = 1/6
8	^1/49 log 1/ 7 = h	(1/49)^h = 1/7	H = ¼

2. Sifat-sifat Logaritma

Setelah anda memahami definisi logaritma suatu bilangan, selanjutnya akan dipelajari sifat-sifat yang berlaku pada logaritma. Berikut ini adalah langkah-langkah menemukan sifat dasar logaritma.

2.1 Logaritma dari perkalian

Logaritma dari perkalian 2 bilangan sama dengan penjumlahan logaritma dari masing-masing bilangan, didefinisikan sebagai berikut:

^alog MN = ^alog m + ^alog n, dengan syarat a ≠ 1 dan a, M, N > 0

Pembuktian:

Misal M = aⁿ ↔ ^alog M = p dan N = a^q ↔ ^alog N = q sehingga MN = a^r ↔ ^alog MN = r

Karena a^r = MN, maka ^alog MN = r = p + q = ^alog M + ^alog N ( terbukti )

2.2 Logaritma dari pembagian

Logaritma dari pembagian 2 bilangan sama dengan logaritma dari pembilang dikurangi logaritma dari penyebutnya, didefinisikan sebagai berikut:

^alog(M : N) = ^alog m –^alog n, dengan syarat a ≠ 1 dan a, M, N > 0

Pembuktian:

Misal M = aⁿ ↔ ^alog M = p dan N = a^q ↔ ^alog N = q sehingga M:N = a^r ↔ ^alog M : N = r

Karena a^r = M : N, maka ^alog ( M : N ) = r = p - q = ^alog M - ^alog N ( terbukti )

2.3 Logaritma dari perpangkatan

Logaritma dari perpangkatan suatu bilangan adalah perkalian dari bilangan pangkat dengan logaritma bilangan pokok.

^alog M^p = p. ^alog M, dengan a ≠ 0, dan a, M, p > 0

2.4 Mengubah basis logaritma

Logaritma suatu bilangan sama dengan logaritma bilangan tersebut dibagi dengan logaritma dari basisnya, didefinisikan sebagai berikut:

^Mlog N = ^aLog N

^aLog M , dengan syarat a, M ≠ 1 dan a, M, N > 0

Pembuktian:

Misal M = a^p ↔ ^alog M = p

N = a^q ↔ ^alog N = q

Maka ^MLOG N = ^aplog a^q= q .^aplog a = q .^aplog (a^p)^1/p = q/p = ^alog N

^alog M (terbukti)

2.5. Perpangkatan dengan logaritma

Perpangkatan statu bilangan (a) dengan logaritmo sebuah bilangan (M) dengan basis sama dengan bilangan pokok (a) didefinisikan sebagai berikut:

^alog M

a = M , dengan syarat a ≠ 1 dan a, M > 0

Pembuktian:

Misal ^alog M = p ↔ a^p = M

Maka = ^alog M

a = a^p

= M (terbukti)

Contoh:

1. Dengan menggunakan sifat logaritma perkalian tentukan nilai dar:

a. log 40 + log 25 b. ²log 4 + ²log 8 c. Jika log 4 = a dan log 3 = b

tentukan log 48

Jawab.

a. log 40 + log 25 = log (40 x 25) = log 100 = 2

b. ²log 4 + ²log 8 = ²log (4 x 8) = ²log 32 = 5

c. log 48 = log (4 x 4 x 3) = log 4 + log 4 + log 3 = a + a + b = 2a + b

2. a. Jika log 2 = 0,3010 dan log 3 = 0,4771, dengan menggunakan sifat logaritma pembagian

Tentukanlah nilai dari log 1,5

Jawab

log 1,5 = log 3/2 = log 3 – log 2 = 0,4771 – 0,3010 = 0,1761

b. Dengan menggunakan sifat logaritma pembagian tentukan nilai ²log 14 – ²log 7

Jawab

²log 14 – ²log 7 = ²log (14/7) = ²log 2 = 1

3. a. Jika log 2 = 0,3010 dan log 3 = 0,4771, tentukan nilai dari log 48

Jawab.

a. log 48 = log (2⁴ x 3) = log 2⁴ + log 3 = 4 log 2 + log 3 = 4 (0,3010) + 0,4771

= 1,2040 + 0,4771

= 1,6811

4. Jika ²log 3 = a dan ³log 5 = b, dengan mengubah basis logaritma tentukan nilai ⁶log 15!

Jawab.

⁶log 15 = log 15 = log (3 x 5) = ³log 3 + ³log 5 = 1 + b = a ( 1 + b)

log 6 log (3 x 2) ³log 3 + ³log 2 1 + 1/a 1 + a

5. Dengan menggunakan sifat dan perpangkatan logaritma, tentukan nilai dari

⁴ log 64

Jawab.

⁴ log 64

4 = 64

RANGKUMAN

Definisi logaritma:

^alog b = c ↔ a^c = b, dengan syarat a ≠ 1 dan a, b > 0

a disebut bilangan pokok (basis) logaritma

Sifat-sifat logaritma:

1. ^alog M.N = ^alog m + ^alog n, dengan syarat a ≠ 1 dan a, M, N > 0

2. ^alog(M : N) = ^alog m –^alog n, dengan syarat a ≠ 1 dan a, M, N > 0

3. ^alog M^p = p. ^alog M, dengan a ≠ 0, dan a, M, p > 0

4. ^Mlog N = ^aLog N

^aLog M , dengan syarat a, M ≠ 1 dan a, M, N > 0

^alog M

5. a = M , dengan syarat a ≠ 1 dan a, M > 0

6. ^alog b . ^b log c . ^c log d = ^alog d

7. aⁿ

Log b^m = m ^alog b

8. ^alog 1 = 0

9. ^alog aⁿ = n

10. ^alog b = 1

^blog a

TES KEGIATAN BELAJAR 3

Berilah tanda silang ( x ) pada huruf a , b, c , d , atau e pada jawaban yang paling benar!

1. ⁴log 64 + ³log 81 – ^½log 8 = ....

a. 10 b. 9 c. 7 d. 6 e. 4

2. Jika log 2 = a , maka log 5 = ....

a. a b. 1 + a c. 1 – a d. 3a e. -1

3. Jika log 2 = a , maka log 50 = ....

a. -1 b. 2a c. 3a d. 2a – 1 e. 2 – a

4. ²log 5

4 =....

a. 0,4 b. 0,2 c. 1 d. 5 e. 25

5. Jika log (2x + 6) = 2, maka x = ....

a. 46 b. 47 c. 48 d. 49 e. 50

6. ^alog (1/b) . ^blog (1/c) . ^clog(1/a) =....

a. -1 b. 1 c. 1 d. 1 + abc e. 1 – abc

abc

7. Bentuk sederhana dari log 8 + log 1,25 adalah….

a. 100 b. 10 c. 3 d. 2 e. 1

8. Jika ³log 5 = p, maka nilai ⁵log √3 adalah….

a. 4/p b. 2/p c. 1/p d. ½p e. ¼p

9. Nilai dari ³log 1 . ⁵log 8 . ²log √3

a. -3 b. -2 c. 1 d. 2 e. 3

10. Jika 2^a = 3 , maka ³log 12 = ....

a. 2 + a b. 2 + a c. 2 + a d. 1 + 1 e. 2 + 1

2 a 1 + a a a

11. Jika ³log 5 = p, maka nilai ⁵log 3 = ....

a. ¼p b. ½p c. 1/p d. 2/p e. 4/p

12. Nilai x yang memenuhi dari ⁵log (0,2) = x adalah....

a. -2 b. -1 c. 2 d. 3 e. 4

13. Nilai x dari ²log ⁵√8 = x adalah....

a. -5/3 b. -3/5 c. 3/5 d. 5/3 e. 5/2

14. Nilai dari ⁵log 150 – ⁵log 24 + ⁵log 4 = ....

a. 5 b. 4 c. 3 d. 2 e. 1

15. Jika ⁷log 2 = a dan ²log 3 = b, maka nilai ⁶log 98 =….

a. a + 2 b. a + 2 c. a - 2 d. a + 1 e. a + 2

a(1+ b) 1 + ab a(1+b) a(1+b) a(1-b)

KUNCI JAWABAN

1. a 6. a 11. b

2. c 7. e 12. b

3. e 8. d 13. c

4. e 9. b 14. d

5. b 10. b 15. a

UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT

Cocokkanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban tes kegiatan belajar 3 ini. Kemudian gunakan humus di bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi kegiatan relajar 3.

Rumus:

Tingkat Penguasaan = Jumlah Jawaban Anda yang benar x 100

Arti tingkat penguasaan yang Anda capai:

96 - 100 = Tuntas istimewa

86 - 95 = Tuntas baik sekali

81 - 85 = Tuntas baik

75 - 80 = Tuntas cukup

65 - 74 = Tuntas kurang

0 - 64 = Belum tuntas Sangat kurang

Bila tingkat penguasaan Anda mencapai ≥ 75, maka Anda dikatakan tuntas dan memahami materi pada kegiatan belajar 3. Hebat!. Tetapi bila tingkat penguasaan Anda < 75, maka Anda harus mengikuti Remedial terutama bagian yang belum dikuasai.

Semoga memrmudah anda dalam belajar matematika

Danang Multimedia

Jumat, 06 September 2013

Pelajaran matematika

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Mengenai Saya