Deret Geometri Tak Hingga
Barisan dan Deret
87
Tentukan jumlah deret geometri tak hingga berikut. 2
2 3
2 9
+ + + +
...
Jawab:
Berdasarkan deret tersebut dapat Anda ketahui a = 2 dan r =
1 3
. Dengan demikian,
S
∞
= a
r 1
- =
2 1
1 3
- =
2 2
3 = 3
Jadi, jumlah deret geometri tersebut adalah 3.
Suku ke- n dari suatu deret geometri tak hingga adalah 5
– n
. Tentukan jumlah deret geometri tak hingga tersebut.
Jawab:
U
n
= 5
– n
maka a = U
1
= 5
–1
= 1
5 ,
U
2
= 5
–2
= 1
5
2
= 1
25 r =
U U
2
U
1
U U
= 1
25 1
5 =
1 25
5 1
¥ =
5 25
= 1
5
S
∞
= a
r 1
- =
1 5
1 1
5 -
= 1
5 4
5 =
1 5
5 4
¥ =
1 4
Jadi, jumlah deret tersebut adalah 1
4 .
Dengan menggunakan konsep deret geometri tak hingga, nyatakan pecahan desimal 0,2222... ke dalam bentuk pecahan biasa.
Jawab:
0,2222... = 0,2 + 0,02 + 0,002 + ... = 0,2 + 0,2 0,1 + 0,2 0,01 + ...
= 0,2 + 0,2 0,1 + 0,2 0,1
2
+ ... Ternyata bentuk 0,2222... dapat dibentuk ke dalam bentuk deret geometri
tak hingga dengan suku pertama a = 0,2 dan rasio r = 0,1. Oleh karena r =
0,1 –1 r 1 maka deret ini konvergen dengan:
S
∞
= a
r 1
- =
0 2 1 0 1
, ,
= 0 2
0 9 ,
, =
2 9
Jadi, bentuk desimal 0,2222... ekuivalen dengan pecahan 2
9 .
Contoh Soal 3.17
Contoh Soal 3.18
Contoh Soal 3.19 Pembahasan Soal
Pembahasan Soal
Jumlah deret tak hingga 1 – tan
2
30º + tan
4
30º – tan
6
30º + ... + –1
n
tan
2n
30º adalah ....
a. 1 d.
3 2
b.
1 2
e. 2 c.
3 4
Jawab:
1 – tan
2
30º + tan
4
30º – tan
6
30º + ... + –1
n
tan
2n
30º + ... Berdasarkan deret tersebut,
diketahui: a = 1
r = – tan
2
30º Jumlah deret tak hingganya
S a
r
•
= -
= =
+ =
1 1
1 3
+ tan 0 1
1 1
3 1
4
2 o
3 3
3 4
= Jadi, jumlah deret tak hingga
tersebut adalah 3
4 Jawaban:
c
Sumber: UMPTN, 1999
Mahir Matematika
untuk Kelas XII Program Bahasa
88
Suatu deret geometri tak hingga konvergen dengan limit jumlah 9. Jika suku
pertama deret tersebut adalah 6, tentukan rasio dari deret tersebut. Dari soal diketahui bahwa
a = 6 dan S
∞
= 9.
Jawab:
S
∞
= a
r 1
- 9 =
6 1
- r 9 – 9
r = 6 9
r = 3 r =
1 3
Jadi, rasio dari deret geometri tersebut adalah 1
3 .
Akibat adanya wabah fl u burung, seorang peternak ayam mengalami kerugian. Setiap dua puluh hari, jumlah ayamnya berkurang menjadi
setengah. Jika setelah 2 bulan jumlah ayam yang tersisa tinggal 200 ekor, berapakah jumlah ayam semula yang dimiliki peternak tersebut?
Jawab:
Masalah tersebut merupakan aplikasi dari barisan geometri. Dari permasalahan tersebut diketahui
U
n
= 200, r =
1 2
, dan n =
2 20
bulan aa
hari a
= 2 30
20 hari
hari = 3
Berdasarkan konsep barisan geometri, diperoleh U
n
= ar
n–1
200 = a
1 2
3 1
Ê ËÁ
ÊÊ ËË
ˆ ¯˜
ˆˆ ¯¯
200 = a
1 2
2
Ê ËÁ
ÊÊ ËË
ˆ ¯˜
ˆˆ ¯¯
a = 4 × 200 =
800 Jadi, jumlah ayam yang dimiliki peternak tersebut adalah 800 ekor.
Sebuah bola basket dijatuhkan dari ketinggian 6 m. Pada setiap pantulan, bola memantul dan mencapai ketinggian
2 3
dari ketinggian semula. Tentukan panjang lintasan yang terjadi hingga bola benar-benar berhenti.
Contoh Soal 3.20
Contoh Soal 3.21
Contoh Soal 3.22