TUGAS !!
TELAAH MATEMATIKA SM βLEMBAR KERJA SISWA (LKS) KELAS XII SEMESTER II SMA/MAβ
OLEH : KELOMPOK I
1.
RISKA NOVIANTY
(AIA313046)
2.
NURHIDAYAH
(A1A313037)
3.
WAYAN NINIK R
(A1A313061)
4.
RHISKIKAH WAHYUNI
(A1A313044)
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEMBILANBELAS NOVEMBER KOLAKA KOLAKA 2016
KATA PENGANTAR
Pertama-tama marilah kita panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga tugas Telaah Matematika SM ini ( Lembar Kerja Siswa Kelas XII Semester II SMA/MA) dapat terselesaikan. Tugas ini disusun berdasarkan pengumpulan dari berbagai sumber, dan untuk memehuni tugas Telaah Matematika SM. Penulis ucapkan terimakasih juga kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas ini. Semoga tugas yang penulis buat dapat bermanfaat bagi penulis pribadi maupun pihak yang membaca. Penulis menyadari bahwa tugas ini sangat jauh dari sempurna, masih banyak kelemahan dan kekurangan. Setiap saran, kritik, dan komentar yang bersifat membangun dari pembaca sangat penulis harapkan untuk meningkatkan kualitas dan menyempurnakan tugas ini.
Kolaka,
Juni 2016
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL
.......................................
KATA PENGANTAR
....................................... i
DAFTAR ISI
....................................... ii
LEMBAR KERJA SISWA
A.
Menggunakan Konsep Barisan dan Deret dalam Pemecahan Masalah 1. Menentukan Suku Ke-n Barisan dan Jumlah n Suku Deret Aritmetika dan Geometri
.......................
2. Menggunakan Notasi Sigma dalam Deret dan Induksi Matematika dalam Pembuktian
........................
3. Merancang Model Matematika dari Masalah Yang Berkaitan dengan deret
........................
4. Menyelesaikan Model Matematika dari Masalah yang Berkaitan dengan Deret dan Penafsirannya
B.
........................
Mengguanakan Aturan yang Berkaitan dengan Fungsi Eksponen dan Logaritma Dalam Pemecahan Masalah 1. Menggunakan Sifat-sifat Fungsi Eksponen dan Logaritma Dalam Pemecahan Masalah
DAFTAR PUSTAKA
........................
........................
32
LEMBAR KERJA SISWA ( L K S )
SATUAN PENDIDIKAN
: SMA
MATA PELAJARAN
: MATEMATIKA
KELAS
: XII
SEMESTER
: II
STANDAR KOMPETENSI
: MENGGUNAKAN BARISAN DAN DERET DALAM PEMECAHAN MASALAH
KOMPETENSI DASAR
: 1. MENENTUKAN SUKU KE-n DERET ARITMETIKA DAN GEOMETRI
INDIKATOR
: 1. MENJELASKAN ARTI BARISAN DAN DERET 2. MENENTUKAN RUMUS BARISAN DAN DERET ARITMETIKA 3. MENENTUKAN RUMUS BARISAN DAN DERET GEOMETRI 4. MENGHITUNG SUKU KE-n DAN JUMLAH n SUKU DERET ARITMETIKA DAN GEOMETR
TUJUAN
: 1. SISWA DAPAT MENENTUKAN SUKU KE-n DERET ARITMETIKA DAN GEOMETRI 2. SISWA DAPAT MENENTUKAN SUKU KE-n DERET ARITMETIKA DAN GEOMETRI 3. SISWA DAPAT MENENTUKAN BARISAN DAN DERET GEOMETRI
RUMUS
4. SISWA DAPAT MENGHITUNG SUKU KE-n DAN JUMLAH n SUKU DERET ARITMETIKA DAN GEOMETR ALOKASI WAKTU
: 4 X 40β
A.
Menjelaskan Arti Barisan dan Deret 1. Barisan Contoh barisan a. 1, 4, 7, 10, 13, .... b. 2, 7, 12, 17, 22, .... c. 9, 8, 7, 6, 5, .... d. 1, 2, 3, 4, 5, .... Kesimpulan : Barisan adalah ... 2. Deret Bilangan Misalkan kita mempunyai barisan bilangan U1 , U2 , U3 , ... , Un dan Sn adalah jumlah dari suku-suku barisan itu. Maka : Sn = U1 + U2 + U3 + ... + Un Sn disebut dengan deret bilangan Kesimpulan :Deret bilangan adalah ....
B.
Menemukan Rumus Barisan dan Deret Aritmetika 1. Rumus Barisan Aritmetika U1 , U2 , U3 , U4 , ... , Un a = U1
== > Maka a adalah suku ke- ....
b = U2 - U1 == > Maka rumus b adalah suku ke- .... di kurang dengan suku ke- .... π1 π2 π3 π4 π5 . . . ππ
=β― = β¦+ π = β¦ + 2π = β¦ + 3π = β¦ + 4π
= π + (β¦ β 1) π₯ β¦.
Jadi, rumus suku ke- n adalah Keterangan : π = π π’ππ’ ππππ‘πππ π = ππππ¦ππ π π’ππ’ π = ππππ
ππ = π + (β¦ β 1) π₯ β¦
2.
Deret Aritmetika π1 = β― π2 π3 π4 π5 . . . ππ
= = = =
π1 + π2 + π3 + π4 +
π π π π
= (π + π ) + β― = (π + 2π ) + β― = (π + 3π ) + β―
= β―+ π = β― + 2π = β― + 3π = β― + 4π
= π + (β¦ β 1) π
Dengan demikian, diperoleh ππ = π + (π + π) + (π + β― π) + β― + (π + ( β¦ β 1 )π ............ (1) Dapat pula dinyatakan bahwa nilai setiap suku adalah b kurang dari suku berikutnya. ππβ1 = ππ β π ππβ2 = ππβ1 β π ππβ3 = πβ¦β¦.. β π
= β― β 2π = β― β 3π
Dengan demikian seterusnya sehingga ππ dapat dituliskan : ππ = π + (π + π) + β― + (ππ β β― π) + (ππ β π) + ππ ................. (2) Dari persamaan (1) dan (2) jika kita jumlahkan, diperoleh : ππ = π + (π + π) + (π + β― π) + β― + (π + (β¦ β 1 )π) ππ = ππ + (ππ β π) + (ππ β β― π) + β― + π
+
2ππ = (π + ππ ) + (π + β― ) + (π + ππ ) + β― + (π + β― )
Dengan demikian : 2ππ = π(β¦ + ππ ) 1
ππ = 2 π(β¦ + ππ ) 1
ππ = 2 π(π + (β¦ + ( β¦ β 1)π) 1 ππ = π(β¦ π + ( β¦ β 1)π) 2 Jadi, rumus umum jumlah n suku pertama deret aritmetika adalah ... 1
1
ππ = 2 π(β¦ + ππ ) atau ππ = 2 π(β¦ π + ( β¦ β 1)π)
Keterangan : ππ = ππ’πππβ π π π’ππ’ ππππ‘πππ π = π π’ππ’ ππππ‘πππ π = ππππ¦ππ π π’ππ’ π = ππππ ππ = π π’ππ’ ππ β π
C.
Menentukan Rumus Barisan dan Deret Geometri 1. Rumus Barisan Geometri Contoh soal : a. 3, 6, 12, 24, ... Untuk mencari rasionya adalah
6 3
=
12 β¦
=
β¦ 12
= β― = 2. ππππ, πππ ππππ¦π =
2 b. 2, -4, 8, -16, ... Untuk mencari rasionya adalah
β4 2
=
8 β¦
=
β¦ 8
=β―=
β2. ππππ, πππ ππππ¦π = 2 Dengan demikian, dapat disimpulkan jika U1 , U2 , U3 , ... , Un barisan geometri dengan Un adalah rumus ke-n dan r adalah rasio, berlaku : β¦. π= ππβ1
Rumus umum suku ke-n barisan geometri dengan suku pertama (U1) dinyatakan a dan rasio r, dapat diturunkan sebagai berikut. π1 = π π2 π3 π4 . . . ππ
= π1 Γ π = π2 Γ π = π3 Γ π
= β―π = β― πβ¦ = β― πβ¦
= ππβ1 Γ β¦ = (ππ β¦ Γ π ) = ππ β¦
Dengan demikian diperoleh barisan goemetri a, ar, ar2 , ..., arn-1. Jadi, rumus umum suku ke-n barisan geometri, yaitu : ππ = ππ β¦
Keterangan : ππ = π π’ππ’ ππ π π = π π’ππ’ ππππ‘πππ π = πππ ππ π = ππππ¦ππ π π’ππ’
2.
Rumus Deret Geometri
Jika U1 , U2 , U3 , ... , Un merupakan barisan geometri maka U1 + U2 + U3 + ... + Un adalah deret geometri dengan ππ = ππ πβ1. Rumus umum untuk menentukan jumlah n suku pertama dari deret geometri dapat diturunkan sebagai berikut. Misal ππ notasi dari jumlah n suku pertama. π
ππ = π1 + π2 + β― + ππ = β ππ π=1
ππ = π + ππ + β― + ππ πβ2 + ππ πβ1 ......................... (1) Jika kedua ruas dikalikan dengan r, maka diperoleh : β¦ ππ = π β¦ + ππ β¦ + ππ β¦ + ππ πββ― + ππ β¦ ......................... (2) Dari selisih persamaan (1) dan (2), maka diperoleh : β¦ ππ = π β¦ + ππ β¦ + ππ β¦ + ππ πββ― + ππ β¦ ππ = π + ππ + β― + ππ πβ2 + ππ πβ1
_
β¦ ππ β ππ = β― + ππ π β (π β β― )ππ = β¦ (β¦π β 1) β ππ =
β¦ (β¦π β 1) (π β β― )
Jadi, rumus umum jumlah n suku pertama dari deret geometri adalah sebagai berikut.
β ππ =
β¦ (β¦π β 1) , π’ππ‘π’π π > 1 (π β β― )
β ππ =
β¦ (1 β β¦π ) , π’ππ‘π’π π < 1 (π β β― )
Keterangan : ππ = ππ’πππβ π π π’ππ’ ππππ‘πππ π = π π’ππ’ ππππ‘πππ π = πππ ππ π = ππππ¦ππ π π’ππ’
D.
Menghitung Suku Ke-n Suku Deret Aritmetika dan Jumlah Suku n Deret Geometri Contoh soal : 1.
Menghitung Suku Ke-n Deret Aritmetika a. Diketahui barisan 3, 5, 7, 9, .... Tentukan suku ke-10nya. Jawab : Dik : a = 3 dan b = 5- ... = 2 Dit : Suku ke-10 Peny :
Langkah 1 tentukan rumus ke-n ππ ππ ππ ππ ππ
= = = = =
π + (β¦ β 1) π 3 + (β¦ β 1) β¦ 3 + (β¦ β 1) β¦. 3 + β―π β 2 3 β β―+ β―π
Langkah 2 cari suku ke-10 ππ = 3 β β― + β― π π10 = 3 β β― + β― Γ 10 π10 = 3 β β― + 20 π10 = 21
b. Diketahui barisan 7, 11, 15, .... Tentukan suku ke-15nya. Jawab : Dik : a = 7 dan b = 11- ... = 4 Dit : Suku ke-15 Peny : Langkah 1 tentukan rumus ke-n ππ ππ ππ ππ ππ
= = = = =
π + (β¦ β 1) π 7 + (β¦ β 1) β¦ 7 + (β¦ β 1) β¦. 7 + β―π β 4 7 β β―+ β―π
Langkah 2 cari suku ke-10 ππ = 7 β β― + β― π π15 = 7 β β― + β― Γ 15 π15 = 7 β β― + 60 π15 = 63
2. Menghitung Jumlah Suku n Deret Geometri a. Diketahui barisan 1, 2, 4 .... Hitunglah jumlah 6 suku pertamanya. Jawab : 2
Dik : a = 1 dan π = 1 = 2 Dit : Suku ke-6 Peny : β¦ (β¦ . .π β 1) ππ = (π β β― ) β¦ (β¦ . .6 β 1) π6 = (π β β― ) β¦ (64 β 1) π6 = (π β β― ) π6 = 63
b. Diketahui barisan 8, 4, 2, .... Hitunglah jumlah 6 suku pertamanya. Jawab : 4
1
Dik : a = 8 dan π = 8 = 2 Dit : Suku ke-6 Peny : β¦ (β¦ β β¦ . .π ) (β¦ . . βπ ) β¦ (β¦ β β¦ . .6 ) ππ = 1 (β¦ . . β 2 ) 1 β¦ (β¦ β 64 ) ππ = 1 (β¦ . . β 2 ) 1008 ππ = β¦ ππ =
ππ =
63 4
Lembar kerja siswa
Satuan pendidikan
: SMA
Mata pelajaran
: MATEMATIKA
Kelas
: XII
Semester
: II
Standar kompetensi
: menggunakan konsep barisan dan deret dalam pemecahan masalah
Kompetensi dasar
: menggunakan notasi sigma dalam deret dan induksi matematika
dalam pembuktian.
Indikator
: 1. Menuliskan suatu deret dengan notasi sigma
2. menggunakan induksi matematika dalam pembuktian
Tujuan pembelajaran : 1. siswa dapat menuliskan suatu deret dangan notasi sigma
2. siswa dapat menggunakan induksi matematikadalampembuktian
Alokasi waktu
: 2 X 45 menit
A. Menuliskan suatu deret dengan notasi sigma Notasi sigma yang dilambangkan dengan βββ adalah sebuah huruf Yunani yang artinya penjumlahan. Sigma digunakan untuk meringkas penjumlahan bentuk panjang sukusuku suatu deret. βππ=1 π₯1 dimana i merupakan batas bawah, n merupakan batas bawah, dan π₯1 adalah rumus sigma. Jika diketahui tak terhingga ππ , ππ , ππ , β¦ , ππ , maka jumlah n suku pertama barisan tersebut dinyatakan dengan βππ=π ππ = ππ + ππ + β― + ππ Contoh soal 1. 1+5+8+...+29 Jika diselidiki deret tersebut adalah deret aritmetika dengan beda 4, maka dapat digunakan rumus Baris aritmetika yaitu ππ = π + (π β 1)π = 1 + (π β 1)4 = 1 + 4π β 4 = 4π β 3 Jadi,notasi sigmanya adalah βππ=1(4π β 3) Soal Tulislah dalam notasi sigma dari bentuk penjumlahan 1. 11 + 18 + 25 + ... + 102 ππ = π + (π β 1)π = β― + (. . . β1) β¦ = 11 + β― β 8 = 8π + β― Jadi,notasi sigmanya adalah βππ=1(β― β β― ) 2. 22+ 29 + 34 + ... + 104 ππ = π + (π β 1)π =. β¦ + (. β¦ β 1) β¦. = β―+ β―β β― = β―π +β― Jadi,notasi sigmanya adalah βππ=1(β― β β― )
3. 1+3+5+7+9 ππ = π + (π β 1)π =. β¦ + (. β¦ β 1) β¦. = β―+ β―β β― = β―π +β― = .... Jadi,notasi sigmanya adalah βππ=1(β― β β― ) 4. 1 + 4 + 9 + 16 + β― + π2 π
β π 2 = π( β¦ +. . . )(β¦ +. . . ) π=1
B. Menggunakan induksi matematika dalam pembuktian 1 + 3 + 5 + 7 + β― + (2π β 1) = π2 merupakan jumlah n bilangan ganjil pertama. Untuk membuktikan kedua ruas bernilai sama dapat menggunakan induksi matematika yang telah kalian pelajari di Kelas X. Langkah- langkah pembuktian tersebut adalah sebagai berikut: 1. Basis Induksi : Untuk n = 1 benar 2. Langkah Induksi : Untuk n = k benar Akan ditunjukkan bahwa untuk π = π + 1 juga benar 1 + 3 + 5 + 7 + β― + (2π β 1) = π2 1. Basis Induksi : Untuk n = 1 benar yaitu 1 = 12 1=1 2. Langkah Induksi : Untuk π = π benar yaitu 1 + 3 + 5 + 7 + β― + (2π β 1) = π 2 Akan ditunjukkan bahwa untuk π = π + 1 yaitu 1 + 3 + 5 + 7 + β― + (2π + 1) = (π + 1)2 juga benar Bukti : 1 + 3 + 5 + 7 + β― + (2π β 1) + (2π + 1) = (π + 1)2 π2 π 2 + 2π + 1 = (π + 1)2 (π + 1)2 = (π + 1)2
Jadi, untuk π = π + 1 juga benar Soal: 1
a) Buktikan 1 + 2 + 3 + β― + π = 2 π(π + 1) Penyelesaian: ο Basis Induksi : Untuk π = 1 benar yaitu 1
1 = 2 β¦ (β¦ + β― ) 1
1 = 2 1(2) 1=β― ο Langkah Induksi : Untuk π = π benar yaitu 1
1 + 2 + 3 + β― + π = 2 β― (β― + β― ) Akan ditunjukkan bahwa untuk π = π + 1 yaitu 1
1 + 2 + 3 + β― + (π + 1) = 2 (β― + 1)(π + β― ) Bukti: 1
1 + 2 + 3 + β― + π + (β― + 1) = 2 (π + β― )(β― + 2) 1 2
1
π(π + 1) + (π + 1) = 2 (β― + β― )(π + β― ) 1 2
π(π + 1) + 1 2
2(β―+1) 2
1
= 2 (π + 1)(π + 2) 1
(π + 1)(β― + 2) = (β― + 1)(π + β― ) 2
Jadi, untuk π = π + 1 juga benar 1
b) Buktikan 12 + 22 + 32 + β― π2 = 6 π(π + 1)(2π + 1) Penyelesaian ο Basis Induksi Untuk π = 1 benar yaitu 1
1 = 6 1(β¦ +. . . )(2 π₯ β¦ +. . . ) 1
1 = 6 β¦π₯β¦ 1=1
ο Langkah Induksi : Untuk π = π benar yaitu 12 + 22 + 32 + β― π 2 =
1 π(β¦ + 1)(β¦ π + 1) 6
Akan ditunjukkan bahwa untuk π = π + 1 yaitu 1
12 + 22 + 32 + β― π 2 + (π + 1)2 = 6 π(π + β― )(β¦ π + β― ) + (πΎ + β― )2 1
π(π + 1)(2π + 1) 2
= (k+...)(
β¦.π 2 6
+
β¦.π β¦..
+ 1)
= (k + ...)(β¦ π 2 + β― π + 6) = (k + ...)(k + ...)(...k+ ...) Jadi, untuk π = π + 1 juga benar
Lembar kerja siswa
Satuan pendidikan
: SMA
Mata pelajaran
: MATEMATIKA
Kelas
: XII
Semester
: II
Standar kompetensi
: menggunakan konsep barisan dan deret dalam pemecahan masalah
Kompetensi dasar
: merancang model matematika dari masalah yang berkaitan dengan
deret
indikator
:1. mengidentifikasi masalah yang berkaitan dengan deret
2. merumuskan model matematika dari masalah deret
Tujuan pembelajaran :1. siswa dapat mengidentifasi masalah yang berkaitan dengan deret
2. siswa dapat merumuskan matematika dari masalah deret
Alokasi waktu
:2 X 45 menit
A. Mengidentifikasi masalah yang berkaitan dengan deret Barisan dan deret banyak digunakan dalam bidang ekonomi seperti perbankan, perdagangan, dan lain sebagainya. Lebih jelasnya, 1. Rina menanam modal sebesar Rp 20.000.000,00 dengan bunga majemuk 5%. Berapa besar modal setelah 2 tahun? Penyelesaian 1.
Misalkan M adalah modal awal, b adalah bunga setiap tahun, n adalah periode, dan Mn adalah modal setelah ditambah bunga majemuk. ο·
M = 20.000.000,00
ο·
n=2
ο·
b = 5% = ..................
ο·
ππ = π(1 + π)π =. . . β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ . . . (1 + β― )2 = 20.000.000 (1,05)2 =..............................................
2. Wagiman membeli sebuah komputer seharga Rp 3.000.000,00. Setiap satu bulan kerja terjadi penyusutan sebesar 10% dari harga beli. Berapakah harga jual komputer tersebut pada akhir 9 bulan kerja? Penyelesaian Misalkan M adalah harga beli, p adalah penyusutan, n adalah periode, dan Mn adalah modal setelah ditambah harga majemuk. ο·
M = Rp 3.000.000,00
ο·
p = ...........
ο·
n=9 π
Harga komputer pada akhir periode n adalah π = π(1 β 100)π Maka harga jual komputer pada akhir 9 bulan kerja adalah 10
3.000.000(1 β 100)9 = 3.000.000(1 β β― )9 = ................(0,9)9 = 3.000.000 x 0,387 = ..............................
B. merumuskan model matematika dari masalah deret Banyak permasalahan dalam kehidupan sehari-hari yang bisa diselesaikan dengan menggunakan konsep barisan dan deret aritmetika. Dalam menyelesaikan suatu masalah yang ada dalam keseharian kita, langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengubah masalah nyata tersebut ke dalam model matematika, setelah itu dicari solusinya. Solusi yang didapat diinterpretasikan kembali ke masalah nyata yang tadi dimodelkan, sehingga diperoleh penyelesaian secara nyata. Soal 1. Suatu perusahaan pada tahun pertama memproduksi 3.000 unit barang. Pada tahuntahun berikutnya, usahanya meningkat sehingga produksinya naik secara tetap sebesar 100 unit per tahun. Pada tahun ke berapakah perusahaan tersebut memproduksi 5.600 unit barang?
Jawab: Dengan cara memodelkan permasalahan tersebut ke dalam bahasa matematika, diperoleh suku pertama 3.000 dan bedanya 100, serta Un = 5600. Dengan demikian, yang dicari adalah n. Gunakan rumus suku keβn, yaitu Un = a + (n β 1) b 5600 = ...... + (n β 1)....... 5600 = ....... + 100 n β............. 5600 = ......... + 100 n 100 n = ......... β 2900 100 n = ....... n=
2700 100
= 27 Jadi, perusahaan tersebut memproduksi 5600 unit barang pada tahun ke 27 2. Suatu keluarga memiliki 5 orang anak. Saat ini, usia kelima anak tersebut membentuk barisan aritmetika. Jika usia anak ke-3 adalah 12 tahun dan usia anak ke-5 adalah 7 tahun, tentukan jumlah usia kelima anak tersebut.
Jawab: Dengan memodelkan permasalahan tersebut, diperoleh n=5 U3 = 12 = ...... + 2b
...(1)
U5 = 7 = a + ......b _ ...(2) 5 = β2b b = β2,5 Dengan menyubstitusikan b = β2,5 ke persamaan (1), diperoleh a + 2b = 12 a + .......(β2,5) = ....... a β ...... = 12 a = ....... + 5 = 17 Dengan demikian, 5
S5 = 2 (β¦ β¦ π(β¦ . . β1)π) 5
= 2 (β¦ β¦ π₯ 17 + β― (β2,5)) 5
= 2 (34 β β― ) = 60 Jadi, jumlah usia kelima anak tersebut adalah 60 tahun.
Lembar Kerja Siswa (LKS) Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kelas / Semester Standar kompetensi masalah Kompetensi dasar Indikator Tujuan Alokasi Waktu
: : : :
SMA/MA Matematika XII/2(Genap) Menggunakan konsep barisan dan deret dalam pemecahan
: Meyelesaikan model matematika dari masalah yang berkaitan dengan deret dan penafsirannya : Menentukan penyelesaian model matematika yang berkaitan dengan deret : Agar siswa dapat menyelesaikan model-model matematika yang berkaitan dengan deret : 2 x 45 menit
ο Seringkali kita menjumpai barisan bilangan dan kita ingin mengetahui jumlah bilangan-bilangan tersebut. Sebagai contoh, berikut ini adalah barisan bilngan yang menyatakan banyaknya kaset yang terjual tiap hari selama lima hari berturut-turut di suatu took kaset. Kita ingin mengetahui jumlah penjualan kaset selama lima hari tersebut. 25, 30, 35, 40, 45 Pada hari pertama kase yang terjual adalah 25. Setelah 2 hari, kaset yang terjual adalah 25 + 30 = 55. Setelah 3 hari, kaset yang terjual adalah 25 + 30 + 35 = 90, demikian seterusnya sehingga jumlah keseluruhan kaset yang terjual selama 5 hari adalah 25 + 30 + 35 + 40 + 45 = 175. Penjumlahan suku-suku dari barisan bilngan tersebut selanjutnya disebut sebagai deret bilangan. Secara umum dapat dituliskan berikut ini. Jika π’1 , π’2, π’3,β¦. π’π adalah suku-suku suatu barisan, maka deret yang bersesuaian dengan barisan tersebut adalah π’1 + π’2 + π’3 β¦ π’π 1. Hitung nilai dari : 3 + 5 + 7 + β¦+ 155. Jawab: Barisan aritmetika yang bersesuaian dengan deret 3 + 5 + 7 + β¦+ 155 mempunyai suku pertama a = 3, beda b = 5 β 3 = 2, dan suku ke-n adalah π’π = 155. Banyaknya suku dari barisan tersebut dicari sebagai berikut.
π’π = 155 π + (π β 1) π = 155 β¦ + (n - 1) 2β¦= 155 β¦π = 155 β¦π = 155 n = 155/β¦ n = 77 sehingga π ππ = 2 (a + ππ ) π77 =
77 2
(β¦+ 155)
π77 = (77)(β¦) π77 = 6083 Jadi, 3 + 5 + 7 + β¦ + 155 = 6083 2. Tentukan rumus jumlah n suku pertama dari barisan aritmetika 3, 7, 11, 15,β¦ Jawab: Dari barisan tersebut diperoleh a = 3 dan b = 7 β 3 =4. π Rumus jumlah n suku pertama adalah ππ = π (ππ + (n - 1) b) π π = π π =
π 2 π 2
(2(β¦ )+ (n - 1) b) (β¦+ (n - 1) 4)
π
= 2 (β¦ + β¦n - 4) π
= 2 (β¦n + 2) Sn = 2nΒ² + n 3. Tentukan jumlah 20 suku pertama dari barisan aritmetika 3,7,11,15,β¦ Jawab: Jumlah 20 suku pertama adalah Sn = 2nΒ² + n S20 = β¦ . 20Β² + 20 = β¦ + 20 = 820 4. Tentukan rumus jumlah n suku pertama dari barisan aritmetika 2, 6, 10, 14,β¦ Jawab: Dari barisan tersebut diperoleh a = 2 dan b = 6 β 2 =4.
π
Rumus jumlah n suku pertama adalah ππ = π π = π π =
π 2 π 2
π
(ππ + (n - 1) b)
(2(4)+ (n - 1) 4) (β¦+ (n - 1) 4)
π
= 2 (β¦ + 4n - β¦) π
= 2 (4n + β¦) Sn = 2nΒ² + n 5. Tentukan jumlah 40 suku pertama dari barisan aritmetika 2,6,10,14,β¦ Jawab: Jumlah 40 suku pertama adalah Sn = 2nΒ² + n S40 = 2 . β¦Β² + β¦ = 3200 + β¦ = 3240 6. Dari suatu barisan aritmetika, suku ketiga adalah 36, jumlah suku kelima dan suku ketujuh adalah 144. Jumlah sepuluh suku pertama deret tersebut adalahβ¦ Jawab: Un= a + (n-1) b π3 = a + 2π = 36 β¦ (i) π5 + π7 = 144 (a + 4π ) + (a + 6π ) = 144 2π a
+ 10π +
= 144
β¦π = 72
...
dari (i) dan (ii) diperoleh : a
+
β¦π
(36 - 2π ) + 5π
= 72 = 72
36 + (β¦ .π β β¦π ) = 72 β¦π b
= 36 =
36 β¦
= 12
1
(dikalikan 2) (ii)
kemudian subtitusi nilai b ke salah satu persamaan (missal persamaan i), sehingga diperoleh : a = 36 - 2π 36 β 2(12) = 12 Nilai a dan b kita dapat kemudian kita mencari nila dari π 10 : π
ππ =
π
π 10 =
(ππ + (n - 1) b)
β¦ 2
(β¦ (12) + (10 - 1) β¦)
= β¦ (24 + (9) β¦) = β¦(24 + β¦.) = β¦(132) = 660 7. Dari suatu barisan aritmetika, suku kelima adalah 50, jumlah suku ketujuh dan suku kesembilan adalah 222. Jumlah empatbelas suku pertama deret tersebut adalahβ¦ Jawab: Un= a + (n-1) b π5 = a + 2π = 50 β¦ (i) π7 + π9 = 222 (a + 6π ) + (a + 8π ) = 222 2π a
+ 14π +
= 222
7π = 111
...
dari (i) dan (ii) diperoleh : 7π
= 111
(50 - 2π ) + 7π
= 111
a
+
50 + (7π β 2π ) = 111 5π b
= 50 =
50 5
= 10
1
(dikalikan 2) (ii)
kemudian subtitusi nilai b ke salah satu persamaan (missal persamaan i), sehingga diperoleh : a = 50 - 2π β¦ β 2(β¦) =30 Nilai a dan b kita dapat kemudian kita mencari nila dari π 10 : ππ = π 14 =
π π
(ππ + (n - 1) b)
14 2
(2(β¦ ) + (β¦ - 1) β¦)
= 7 (β¦+ (β¦) β¦) = 5 (β¦ + β¦) = 5 (β¦) = 1330 8. Seorang ibu membagikan permen kepada 5 orang anaknya menurut aturan deret aritmetika, semakin muda usia anak maka semakin banyak permen yang dieroleh. Jika banyak permen yang diterima anak kedua 11 buah dan anak keempat 19 buah, maka jumlah seluruh permen adalah β¦ buah. Jawab: π2 = a + b = 11 β¦ (i) π4 = a + 3π = 19 β¦ (ii) Subtitusi persamaan (i) ke persamaan (ii), maka diperoleh : a + 3π = 19 3π β b = 19 -β¦ 2π = 8 8
b=2=4 kemudian subtitusi nilai b tersebut kesalah satu persamaan (missal persamaan i), sehingga menjadi : a = 11 β b =β¦ββ¦ =7
Setelah nilai a dan b kita peroleh, kemudian substitusi nilai tersebut kerumusnya : π
πΊπ =
(ππ β (π β π) π)
π
π5 =
5 2
5 = 2
(2(β¦ ) β (β¦ . β1) β¦) (β¦ + β― )
5
= 2 (β¦ ) = 75 9. Seorang anak menabung disuatu bank dengan selisih kenaikan tabungan antar bulan tetap. Pada bulan pertama sebesar Rp. 50.000, 00, bulan kedua Rp. 55.000,00, bulan ketiga Rp. 60.000,00 dan seterusnya besar tabungan anak tersebut selama dua tahun adalah β¦ Jawab: π1 = a = Rp. 50.000,00 π2 = Rp. 55.000,00 π3 = Rp. 60.000,00 b = π2 - π1 = Rp.55.000 β Rp.50.000 = Rp.5.000,00 2 tahun = 24 bulan, jadi n = 24 π
πΊπ =
π
π24 =
(ππ + (π β π) π)
24 2
(2(β¦ ) β (β¦ β 1) β¦.)
= 12 (β¦. + 23 (β¦)) = 12 (β¦. + 115.000) = β¦(215.000) = 2.580.000
10. Dari suatu deret aritmetika diketahui π3 = 13 dan π7 = 29. Jumlah dua puluh lima suku pertama deret tersebut adalah β¦ Jawab: π3 = a + 2π = 13 β¦ (i) π7 = a + 6π = 29 β¦(ii) Subtitusi (i) ke (ii), sehingga menjadi : (13 - 2π ) + 6π = 29 β¦π - 2π = 29 β β¦ β¦π = 16 b=
16
=4
4
kemudian nilai b disubtitusi kesalah satu persamaan (missal persamaan i), sehingga diperoleh : a = 13 - 2π = 13 β 2(β¦) = β¦ πΊπ =
π π
(ππ + (π β π) π)
π25 = π25 = π25 = π25 =
25 2 25 2 25 2
25 2
(2(β¦ ) + (β¦ β 1) 4)
(10 + (β¦ ) 4) (β¦ + β― ) (β¦ ) = 1325
Lembar Kerja Siswa (LKS) Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kelas / Semester Standar kompetensi dan
: : : :
Kompetensi dasar
:
Indikator
:
Tujuan
:
Alokasi Waktu
:
SMA/MA Matematika XII/2(Genap) Menggunakan aturan yang berkaitan dengan fungsi eksponen logaritma dalam pemecahan masalah Menggunakan sifat-sifat fungsi eksponen dan logaritma dalam Pemecahan masalah a.menghitung nilai fungsi eksponen dan logaritma b.menentukan sifat-sifat fungsi eksponen dan logaritma c.menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan fungsi eksponen dan logaritma Agar siswa dapat menggunakan sifat-sifat fungsi eksponen dan logaritma dalam pemecahan masalh 2 x 45 menit
οΆ Menghitung nilai fungsi eksponen dan logaritma Pangkat merupakan suatu fungsi. Bentuk perpangkatan tersebut disebut dengan fungsi eksponen. Fungsi eksponen dan penerapannya 1. Bentuk π π(π₯) = 1 Jika π π(π₯) = 1 dengan a>0 dan aβ 0, maka f(x) = 0. Tentukan himpunan penyelesaian dari : a. 35π₯β10 = 1 2
b. 22π₯ +3π₯β5 = 1 Jawab : a. 35π₯β10 = 1 3β¦π₯ββ― = 30 β¦x - β¦ = 0 β¦x = 10 X =2 b. 22π₯
2 +3π₯β5
2π₯ 2 +3π₯β5
=1
2 = β¦0 2xΒ²+3x-5 = 0 (β¦x + β¦) (x - 1) = 0 β¦x + β¦= 0 x β 1 = 0
5
π₯=1
X=2
2. Bentuk π π(π₯) = ππ Jika π π(π₯) = ππ dengan a>0 dan aβ 0, maka f(x) = p. Tentukan himpunan penyelesaian dari : a. 52π₯β1 = 625 1
b. 22π₯β7 = 32 Jawab : a. 52π₯β1 = 625 β¦2π₯β1 = 5β¦ 2x β 1 = β¦ β¦x =4 X =2 1
b. 22π₯β7 = 32 2β¦π₯ββ― = β¦β5 β¦x β 7 = -5 β¦x = 2 X =1 π(π₯) 3. Bentuk π = π π(π₯) Jika π π(π₯) = π π(π₯) dengan a>0 dan aβ 0, maka π π(π₯) = π π(π₯) Tentukan himpunan penyelesaian dari : 2
2
a. 9π₯ +π₯ = 27π₯ β1 b. 25π₯+2 = (0,2)1βπ₯ Jawab : a. 9π₯
2 +π₯ 2
= 27π₯
2 β1 2
β¦2(π₯ +π₯) = β¦3π₯ β1 2(xΒ² + x) = 3(β¦Β² - 1) β¦xΒ² + β¦x = 3β¦Β² - 3 xΒ² - β¦x β 3 = 0 (x - β¦) (x + β¦) = 0 X = β¦ x = -β¦ Jadi HP = {-1,3} b. 25π₯+2 = (0,2)1βπ₯ β¦2(π₯+2) = β¦β1(1βπ₯) β¦x + β¦ = -β¦ + x β¦x β x = -1 β β¦ X = -β¦ Jadi HP = {-5} 4. Bentuk π π(π₯) = π π(π₯) Jika π π(π₯) = π π(π₯) dengan a>0 dan aβ 1, b>0 dan bβ 1, dan aβ b maka f(x) = 0. Tentukan himpunan penyelesaian dari :
a. 6π₯β3 = 9π₯β3 2
2 β5π₯+6
2
2
b. 7π₯ β5π₯+6 = 8π₯ Jawab : a. 6π₯β3 = 9π₯β3 Xββ¦=0 β¦=β¦ Jadi HP = {3}
b. 7π₯ β5π₯+6 = 8π₯ β5π₯+6 β¦Β² - β¦x + β¦ = 0 (x - ..) (x + β¦) = 0 X = β¦ x = -β¦ Jadi HP = {-1,6} 5. Bentuk π΄(π π(π₯) )Β² = B(π π(π₯) ) + π = 0 Jika π π(π₯) = p, maka bentuk persamaan diatas dapat diubah menjadi persamaan kuadrat : ApΒ² + Bp + c = 0. Tentukan himpunan penyelesaian dari : a. 22π₯ β 22π₯+3 + 16 = 0 b. 9π₯ β 2.3π₯+1 + = 27 Jawab : a. 22π₯ β 22π₯+3 + 16 = 0 22π₯ β β¦π₯ . β¦3 + 16 = 0 Dengan memisahkan 2π₯ = p, maka persamaan menjadi : pΒ² - 8p + 16 = 0 (p - β¦) (p - β¦) = 0 P=4 Untuk p = 4 => 2π₯ = β¦ 2 π₯ = β¦2 X=2 Jadi HP = {2} b. 9π₯ β 2.3π₯+1 + = 27 (β¦ Β²)π₯ β 2. β¦π₯ . β¦1 = 27 (β¦ Β²)π₯ β β¦. 3π₯ . 3 β 27 = 0 (β¦ Β²)π₯ β 6. β¦π₯ β 27 = 0 (3π₯ β β― ) (3π₯ + β― ) = 0 3π₯ = β― ππ‘ππ’ 3π₯ = -β¦ Dari 3π₯ = β― , ππππ 3π₯ = ..Β² ο³ x = 2 Dari 3π₯ = β3 tidak diperoleh nilai pengganti x sebab 3π₯ harus positif. Jadi HP = {2} οΆ Menentukan sifat-sifat fungsi eksponen dan logaritmaType equation here. 1. Sifat-sifat eksponen
Misalnya a dan b bilangan real (aβ 0,bβ 0) serta x dan y bilangan rasional,maka berlaku hubungan berikut. 1
a. π π₯ . π π¦ = π π₯+π¦ π
b. (π)
π₯
e. πβπ₯ = ππ₯
ππ₯
f. (π π₯ )y = π π₯π¦
= ππ₯
π¦
c. ππ¦π₯ = βπ π₯ d. (ππ)π₯ = π π₯ . π π¦
g. π0 = 1
Sederhanakan tiap bentuk berikut ! a.
3π+2 β3π 3π β3πβ1
Jawab: 3π+2 β3π 3π β3πβ1
β¦π β¦Β²β3π
= 3π ββ¦π β¦β1 3π (..Β²β1)
= 3π (1ββ¦β1 =
)
8 2 3
= 12 2. Sifat-sifat logaritma Untuk bilangan pokok positif tetapi tidak sama dengan satu dan numerous positif, berlaku sifat-sifat logaritma berikut. π a. log a = 1; π log 1 = 0; π log ππ =n; π b. log xy = π log x + π log y π₯
c.
π
log π¦ =
d.
π
log π₯ π¦ = π¦
e.
π
f.
π
π
π
log y ;
π
π₯
log π¦ = -
π
π¦
log π₯
log x
π log x
log x = log x.
π
log x -
π log a
π
log y =
π
log y
Sederhanakanlah bentuk log x + 2log xΒ² + 3log π₯ 3 ! Jawab : log x + 2log xΒ² + 3log π₯ 3 = log x + log β¦4 + log β¦9 = log (x β¦4 β¦9) = log β¦ .14 = 14 log x οΆ Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan fungsi eksponen dan logaritma 1. Diketahui fungsi eksponen yang dirumuskan sebagai f(x) = 2π₯ . Tentukan hasil kali pemetaan untuk x = {3,2,1,0,-1,-2,-3}. Jawab: f(x) = 2π₯ untuk x = 3 akan dipetakan ke f(3) = 2β¦ = 8 untuk x = 2 akan dipetakan ke f(2) = 2β¦ = 4 untuk x = 1 akan dipetakan ke f(1) = 2β¦ = 2
untuk x = 0 akan dipetakan ke f(0) = 2β¦ = 1 1
untuk x = -1 akan dipetakan ke f(-1) = 2β β― = 2 1
untuk x = -2 akan dipetakan ke f(-2) = 2β β― = 4 1
untuk x = -3 akan dipetakan ke f(-3) = 2β β― = 8 2. Diketahui fungsi eksponen yang dirumuskan sebagai f(x) = 4π₯ . Tentukan hasil kali pemetaan untuk x = {4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4}. Jawab: f(x) = 4π₯ untuk x = 4 akan dipetakan ke f(4) = 44 = β¦ untuk x = 3 akan dipetakan ke f(3) = 43 = β¦. untuk x = 2 akan dipetakan ke f(2) = 42 = β¦ untuk x = 1 akan dipetakan ke f(1) = 41 = β¦. untuk x = 0 akan dipetakan ke f(0) = 40 = β¦ untuk x = -1 akan dipetakan ke f(-1) = 4β1 = β¦. untuk x = -2 akan dipetakan ke f(-2) = 4β2 = β¦. untuk x = -3 akan dipetakan ke f(-3) = 4β3 = β¦ untuk x = -4 akan dipetakan ke f(-4) = 4β4 = β¦ 3. Diketahui fungsi eksponen yang dirumuskan sebagai f(x) = 21βπ₯ . Tentukan hasil kali pemetaan untuk x = {4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4}. Jawab: f(x) = 21βπ₯ 1
untuk x = 4 akan dipetakan ke f(4) = β¦ = 8 1
untuk x = 3 akan dipetakan ke f(3) = β¦ = 4 1
untuk x = 2 akan dipetakan ke f(2) = β¦ = 2 untuk x = 1 akan dipetakan ke f(1) = β¦ = 1 untuk x = 0 akan dipetakan ke f(0) = β¦ = 2 untuk x = -1 akan dipetakan ke f(-1) = β¦ = 4 untuk x = -2 akan dipetakan ke f(-2) = β¦ = 16 untuk x = -3 akan dipetakan ke f(-3) = β¦ = 32 untuk x = -4 akan dipetakan ke f(-4) = β¦ = 64
DAFTAR PUSTAKA
Anwar, cecep, H.F.S dan Pesta E. S. 2008. Matematika Aplikasi Jilid III untuk SMA/MA Kelas XII Program Study Ilmu Alam. Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional Tim Edukatif HTS. 2009. Modul Matematika. Surakarta : CV Hayati Tumbuh Subur
Tim Metode Ilham. 2010. Ilmu Hitung Matematika dengan Otak Kanan