web viewsuatu bakteri. berkembang biak setiap 5 menit, jumlahnya berubah menjadi 10 kali. pada pukul...
TRANSCRIPT
BENTUK PANGKAT DAN AKAR
Standar Kompetensi 1. Memecahkan masalah yang berkaitan dengan bentuk pangkat, akar, dan logaritma
Kompetensi Dasar 1.1. Menggunakan aturan pangkat, akar, dan logaritma 1.2 Melakukan manipulasi aljabar
dalam perhitungan yang melibatkan pangkat, akar dan logaritma
Agustina Dian I, S.Pd 1 Modul Matematika 1/ Bentuk Pangkat, dan Akar
BENTUK PANGKAT dan AKAR
Pretest :Suatu bakteri
berkembang biak setiap 5
menit,
jumlahnya berubah
menjadi 10 kali.
Pada pukul 06.00 terdapat
100 bakteri, berapakah
jumlah bakteri pada pukul
09.00?
Tahukah kamu, untuk mendapatkan jawabannya melibatkan operasi bilangan
berpangkat?
Kegiatan Belajar 1
Tujuan :
Setelah mempelajari kegiatan belajar 1, diharapkan Anda dapat: menentukan bentuk pangkat dari: bilangan berpangkat bulat positif,
bilangan berpangkat bulat negatif dan nol, bilangan berpangkat pecahan
menentukan bentuk akar
A. BILANGAN PANGKAT
2 Modul Matematika 1/ Bentuk Pangkat, dan Akar
1. Bilangan berpangkat Bulat Positif
Bentuk umum: ap = a x a x… x a⏟p faktor
a p( dibaca : a pangkat p) ialah perkalian berganda yang mempunyai p faktor dan tiap-tiap faktornya adalah a
a disebut bilangan pokok ( basis)p disebut eksponen ( pangkat ) yang menunjukkan banyaknya faktor
Contoh
Sederhanakan !
1. 23 x25=(2 x2 x 2)⏟3 faktor
x (2 x2 x2 x2 x2)⏟5 faktor
=28
2. a x a4=a x ax a x a x a=a5
Dari contoh 1 dan 2 diperoleh sifat 1 :
SIFAT PERKALIAN BILANGAN BERPANGKAT am x an = a m+n
Berlaku Untuk a ∈ R dan m, n bilangan bulat positif
Bukti:
(a x a x… x a)⏟m faktor
x (a xa x … xa )⏟n faktor
=axax … xaxaxax …xa⏟ =sebanyak m+n faktor
am+ n(terbukti)
3. 37 :34=3 x 3 x 3 x3 x3 x3 x 3 x 33 x3 x3 x3
=33
4. x5 : x2= x . x . x . x . xx . x
=x3
Dari contoh 3 dan 4 diperoleh sifat 2
SIFAT PEMBAGIAN BILANGAN BERPANGKAT
am
an = am−n,
3 Modul Matematika 1/ Bentuk Pangkat, dan Akar
Catatan : membagi dengan 0 tidak terdefinisi, a ∈R dan m,n bilangan bulat positif dan m > n
Bukti :
axaxaxaxaxa ...xaaxaxaxaxaxa …xa⏞
sebanyak m faktor
⏟sebanyak n faktor
=axaxaaxaxa… xa⏟sebanyak m−n faktor
=am−n(terbukti)5. (ab)3=(a b ) (ab ) (ab )=a3b3
6. (3 x )4= (3 x ) (3x ) (3 x ) (3 x )=34 x4
7. (−3 a)3 = (–3a) × (–3a) × (–3a) = – 27a3
Dari contoh 5, 6 dan 7 diperoleh sifat 3
SIFAT PANGKAT DARI PERKALIAN BILANGAN
( a . b )m = am . bm
Catatan : membagi dengan 0 tidak terdefinisiBerlaku Untuk a,b ∈ R dan m bilangan bulat positifBukti :
(a . b)m =abxabxab … xab⏟mfaktor
=
(axaxa …xa )⏟mfaktor
(bxxbx …xb¿¿mfaktor)=am bm( terbukti)¿
8. (3¿¿6)3 ¿=(3¿¿6)(3¿¿6)(3¿¿6)¿¿¿ = 318
9. (2 x¿¿3)2 ¿= (2 x¿¿3)❑(2 x¿¿3)❑¿¿ = 4 x6
Dari contoh 8 dan 9 diperoleh sifat 4
SIFAT PANGKAT DARI BILANGAN BERPANGKAT
(am)n = am x n
Berlaku Untuk a,b ∈ R dan m bilangan bulat positifBukti :
(am)n = (am x am x am x… x am)⏟n fak tor
= (a x a xa x …x a ) x ( a x a x ax … x a ) x … x (a x a xa x … xa )⏟mx n faktor
= am x n ( Terbukti ) Untuk a ∈R dan m , n bilangan bulat positif
4 Modul Matematika 1/ Bentuk Pangkat, dan Akar
10. ( 23 )
3
=( 23 ) x ( 2
3 )x ( 23 )=23
33 =8
27
Dari contoh 10 , diperoleh sifat 5
SIFAT PANGKAT DARI PEMBAGIAN BILANGAN
( ab )
n
=an
bn
Bukti:
( ab )
m
=ab
x ab
x ab
x… x ab= a x a x ax ...x a
b x b xb x … xb⏞
mfaktor
⏟mfaktor
=am
bm ( Terbukti )
Untuk a, b ∈R , b ≠ 0 dan m bilangan bulat positif
Latihan 11. Sederhanakan !
a.93 x 97=¿b.(−x )2 .(−x )11=¿c.3 a2 b x2a5 b4 x 3ab5=¿
d. 73
75 =¿
e. 5 x3: x2=¿f. 12 a9 b6 :3a3 b=¿g. ¿h. ¿i. ¿j. 8 (−32 .−l3 ¿5=¿❑
2. Tentukan nilai x!a. x3=1331b. 3x=243c. 13 x2=637d. 12.(4¿¿ x)3=28x ¿
2. Pangkat Nol dan Bulat Negatif
a. Bilangan Berpangkat Nol
a0=1Untuk a ∈R dan a ≠ 0
5 Modul Matematika 1/ Bentuk Pangkat, dan Akar
Bukti : a0=am−m
= am
am = axaxaxaxaxa ... xaaxaxaxaxaxa …xa⏞
sebanyak m faktor
⏟sebanyak mfaktor
= 1
Contoh1. 60=12. (3 x)0=30 . x0=1
b. Bilangan Berpangkat Bulat Negatif
a−m= 1am
Untuk a ∈R , a ≠ 0 dan m bilangan bulat positif
Definisi diatas berasal dari
am: am+ n=am – (m+n)=a−n
am: am+ n= am
am an =1an
Contoh
1. 3−2= 132=
19
2. 2−3
42 = 123 . 42=
18 x16
= 1128
Latihan 2
1. Ubahlah ke dalam pangkat bulat positif !a. 4 x−5=¿
b. a−5 b3
7 =
c. x− y−6=¿d. 5 m−7−3n−5=
e. ( 10−5
53 )−2
=
2. Sederhanakan
a. ( x−5
52 )−2
x( x−2
5❑ )−2
=
b. 14
a3 x 23
a−5 x3a−2=¿
c. 4 x−3 y−5
16 x−2 y4 ¿❑
d. k−2−l−2
k−2 l−kl−2 =
6 Modul Matematika 1/ Bentuk Pangkat, dan Akar
3. Bilangan Berpangkat Pecahan
- Pangkat rasional berbentuk a1n
Jika a adalah bilangan real dan n bilangan asli dengan n≥ 2
Berlaku a1n=n√a
Bukti:Menurut definisi akar( n√a)n=a
Menurut definisi pangkat
a1n . a
1n . a
1n …a
1n⏟
n faktor
= (a1n )n=a
nn=a1=a
Jadi, a1n=n√a
- Pangkat rasional berbentuk amn
Jika a bilangan real, m bilangan bulat, n bilangan asli dengan n≥ 2, n√a bilangan real, dan n√a≠ 0, maka a
mn =
n√am
Bukti:
amn =a
mx 1n=(am )
1n
Dengan menggunakan sifat akar
(am )1n = n√am
amn =n√am
amn =( n√a )m
Latihan 3
Hitunglah nilai-nilai berikut!
1. 34313
2. 2.18717
3. 25678
4. 1.02435
Modul Matematika 1/Bentuk Pangkat dan Akar / 7
Kegiatan Belajar 2
Tujuan :
Setelah mempelajari kegiatan belajar 2, diharapkan Anda dapat menentukan bentuk akar melakukan operasi aljabar pada bentuk akar merasionalkan bentuk akar
B. BENTUK AKAR
1. Pengertian
Bilangan Rasional ( lambang Q ) adalah bilangan yang dapat dinyatakan dalam bentuk p
q , dengan p,q ∈ B, q≠ 0. Bilangan Irrasional adalah bilangan yang tidak dapat dinyatakan dalam
bentuk pq , dengan p,q ∈ B, q≠ 0.
Bentuk Akar adalah akar dari bilangan rasional yang hasilnya merupakan bilangan irrasional.
Contoh √16 bukan bentuk akar , karena √16 = 4 ( bilangan rasional )√17 bentuk akar, karena √17 = 4,123… ( bilangan irrasional )
2. Bilangan Berpangkat Pecahan
- Pangkat rasional berbentuk a1n
Jika a adalah bilangan real dan n bilangan asli dengan n≥ 2
Berlaku a1n=n√a
Bukti:Menurut definisi akar( n√a)n=a
Menurut definisi pangkat
a1n . a
1n . a
1n …a
1n⏟
n faktor
= (a1n )n=a
nn=a1=a
Modul Matematika 1/Bentuk Pangkat dan Akar / 8
Jadi, a1n=n√a
- Pangkat rasional berbentuk amn
Jika a bilangan real, m bilangan bulat, n bilangan asli dengan n≥ 2, n√a bilangan real, dan n√a≠ 0, maka a
mn =
n√am
Bukti:
amn =a
mx 1n=(am )
1n
Dengan menggunakan sifat akar
(am )1n = n√am
amn =
n√am
amn =( n√a )m
Latihan 1
Hitunglah nilai-nilai berikut!
1. 34313
2. 2.18717
3. 25678
4. 1.02435
3. Sifat-sifat Bentuk Akar
o n√a . b = n√a . n√b
Contoh
3√7.b = 3√7 . 3√b
o n√a :b = n√a :n√b
Contoh
3√7 :b = 3√7 :3√b
o n√am = amn
Contoh
Modul Matematika 1/Bentuk Pangkat dan Akar / 9
3√a9 = a93=a3
o n√am = n : m√a
Contoh
6√a2 = 6 : 2√a=3√a
o m√ n√a =nm√a
Contoh
3√ 5√a =3 x 5√a =15√a
o (m√a )n= m√an
Contoh
( 3√a )7= 3√a7
o m√an = km√akn
Contoh
7√a9 = 2 x 7 m√a2x 9 = 14√a18
o m√an =m : k√an : k
Contoh
6√a2 =6 : 2√a2: 2= 3√6
4. Operasi aljabar pada bentuk akar
Penjumlahan dan pengurangan
Bentuk akar dapat dijumlahkan atau dikurangkan dengan bentuk akar yang lain jika bentuk-bentuk akar itu adalah bentuk akar yang sejenis.
Untuk setiap a,b, dan c bilangan rasional positif berlaku
b√a+c√a=(b+c)√ab√a−c √a=(b−c)√a
Contoh
Modul Matematika 1/Bentuk Pangkat dan Akar / 10
5√a+7√a=(5+7 ) √a=12√a6√a−4 √a=(6−4 ) √a=2√a
Perkalian
b√a x c√d=bc √ad
Contoh
3√2 x 5√7=3 x5√2x 7=15√14
Menarik Akar Kuadrat
√ (a+b )+2√ab=√¿¿¿
√ (a+b )−2√ab=√¿¿¿
Contoh
√7+2√12=√4+3+2√4 x3=√4+√3=2+√3
√10−2√21=√ (7+3 )−2√7 x 3=√7−√3
Merasionalkan Bentuk Akar
1. a√b
= a√b
. √b√b
=ab √b
2. aa+√b
= aa+√b
. a−√ba−√b
=c (a−√b)
a2−b
3. aa−√b
= aa−√b
. a+√ba+√b
=c(a+√b)
a2−b
4. a√a+√b
= a√a+√b
. √a−√b√a−√b
=c (√a−√b)
a−b
5. a√a−√b
= a√a−√b
. √a+√b√a+√b
=c (√a+√b)
a−b
Modul Matematika 1/Bentuk Pangkat dan Akar / 11
Evaluasi
I. Nyatakan bilangan-bilangan berikut ini sebagai bentuk akar atau bukan bentuk akar!
1. √162. √23. 2√9
4.√ 8√ 4
II. Sederhanakan
1. √2+√12−√8+4 √3=¿ 2. ¿+√2) (√3−√2¿=¿3. (√7−√5¿¿2=¿4. Diketahui x = 3−√5 dan y=3+√5. Tentukan 2x – 2y dan 4 xy!5. √18−2√32=¿6. √3√3 3√3=¿
III. Rasionalkan
1.5√5
2. 2−√33√5
3. √5−√2√5+√2
4.1
√9−√80
Modul Matematika 1/Bentuk Pangkat dan Akar / 12