301
Matematika
tersedia memuat 4 huruf I yang sama, 2 huruf K yang sama dan 2 huruf T yang sama.
Jika kita partisi banyak huruf pembentuk kata K O G N I T I V I S T I K adalah sebagai berikut:
k
K
+ k
O
+ k
G
+ k
N
+ k
I
+ k
T
+ k
V
+ k
S
= 2 + 1 + 1 + 1 + 4 + 2 + 1 + 1 = 13.
Jadi permutasi yang melibatkan unsur yang sama, dihitung dengan menggunakan Sifat 8.2, diperoleh:
1 2
3
13 129.729.600 cara.
. . .... 2.1.1.1.4.2.1.1
k
n k k
k k
= =
Sampai sejauh ini, kita sudah mengkaji bagaimana menentukan susunan unsur baik yang melibatkan unsur
yang sama atau tidak. Pernahkan kamu melihat susunan objek- unsur dalam suatu meja berputar? Bagaimana
menentukan banyak cara menyusun unsur jika disusun melingkar?
Berikut ini, kita akan pelajari permutasi siklis sebagai cara menentukan banyak cara menyusun unsur yang tersusun
melingkar.
c. Permutasi Siklis
Masalah-8.7
Beny B, Edo E, dan Lina L berencana makan bersama di sebuah restoran. Setelah memesan
tempat, pramusaji menyiapkan sebuah meja bundar buat mereka. Selang beberapa waktu Siti datang
bergabung dengan mereka. Berapa banyak cara keempat orang tersebut duduk mengelilingi meja
bundar tersebut?
Alternatif Penyelesaian
Meskipun dalam keseharian kita tidak mempersoalkan urutan posisi duduk mengitari suatu meja, tidak ada
Kajian selanjutnya adalah tentang permutasi
siklis. Agar siswa dapat memahaminya minta
siswa untuk memahami Masalah 8.7. Untuk
menyelesaikan masalah ini, minta siswa mencoba-
coba kemungkinan cara keempat orang dapat
duduk mengelilingi meja bundar.
Di unduh dari : Bukupaket.com
302
Buku Guru Kelas XI SMAMASMKMAK
salahnya kita menyelidiki posisi duduk Beny, Edo, Lina, dan Siti yang duduk mengitari meja bundar. Adapun posisi
duduk yang mungkin keempat orang tersebut adalah sebagai berikut:
f
B E
L
S B
L E
d
S
e
B E
L S
c
B E
L S
b
B E
L S
B L
E
a
S
Gambar 8.3 Susunan posisi tempat duduk
Terdapat 6 cara posisi duduk keempat mengitari meja bundar tersebut.
• Ternyata, pola n – 1 Akan menghasilkan banyak cara dengan banyak cara yang diperoleh dengan cara
manual, yaitu 4 – 1 = 3 = 6 cara. Coba temukan susunan posisi duduk Beny, Edo, dan
Lina secara manual. Kemudian bandingkan dengan menggunakan pola n – 1.
Berikut ini merupakan kemungkinan cara duduk
yang mungkin terbentuk yaitu sebanyak 6 cara.
B e r d a s a r k a n penyelesaian yang telah
dilakukan, minta siswa untuk menemukan pola
penyelesaian masalah. Jika siswa masih
mengalami kesulitan berikan beberapa
permasalahan lain sehingga siswa dapat
menyimpulkan bahwa permutasi siklis itu adalah
n – 1.
Di unduh dari : Bukupaket.com
303
Matematika
Masalah-8.8
Seorang direktor bank swasta yang berkantor di Jakarta akan melakukan rotasi kepala cabang yang
terdapat di 5 kota besar, yaitu Fahmi Jakarta, Cintha Surabaya, Trisnawati Bandung, Novand Medan,
dan Rahmat Padang. Dia meminta staff ahlinya untuk menyusun pilihan-pilihan yang mungkin untuk
rotasi kepala cabang bank yang dipimpimnya.
Bantulah staff ahli tersebut untuk menyusun pilihan rotasi kepala cabang bank swasta tersebut
Alternatif Penyelesaian
Misalkan kelima kepala cabang tersebut duduk melingkar, seperti diilustrasikan pada gambar berikut ini.
Posisi kepala cabang sebelum rotasi
F C
T N
R J
S B
M P
F C
T R
N J
S B
M P
Pilihan rotasi 1
F R
C T
N J
S B
M P
Pilihan rotasi 4
F R
C T
N J
S B
M P
Pilihan rotasi 5
F C
R T
N J
S B
M P
Pilihan rotasi 2
F C
R N
T J
S B
M P
Pilihan rotasi 3
Gambar 8.4 Ilustrasi rotasi kepala cabang bank swasta
Minta siswa untuk memahami Masalah 8.8.
Penyelesaian masalah ini melibatkan permutasi
siklis. Minta siswa untuk menyelesaikan dengan
caranya sendiri .
Berikut ini disajikan hanya beberapa kemungkinan
rotasi duduknya kepala cabang. Diharapkan
dengan memahami permutasi siklis siswa
dapat menyelesaikan bahwa kemungkinan
rotasi kepala cabang itu adalah 24 cara.
Di unduh dari : Bukupaket.com
304
Buku Guru Kelas XI SMAMASMKMAK
♦ Menurut kamu, ada berapakah pilihan rotasi kepala cabang bank swasta tersebut? Berikan penjelasanmu.
Untuk menentukan banyak cara menyusun unsur dalam posisi melingkar, kita dapat menguji validitas pola n – 1.
• Jika terdapat 4 unsur, maka banyak susunan adalah
4 – 1 = 3 = 6 cara. • Jika terdapat 3 unsur, maka banyak susunan adalah
3 – 1 = 2 = 2 cara. • Jika terdapat 5 unsur, maka banyak susunan adalah
5 – 1 = 4 = 24 cara. Secara umum, jika terdapat n unsur yang disusun
melingkar, maka banyak susunan unsur yang mungkin disebut permutasi siklis, dinyatakan dalam sifat berikut ini.
Sifat 8.3
Misalkan dari n unsur yang berbeda yang tersusun melingkar. Banyak permutasi siklis dari n unsur
tersebut dinyatakan: −
siklis
P = n 1
♦ Perhatikan kembali Masalah 8.8, karena alasan keluarga Fahmi dan Trisnawati hanya mau dirotasi jika mereka
berdua ditempatkan di pulau yang sama. Berapa pilihan rotasi kepala cabang bank swasta yang mungkin?
Kerjakan secara mandiri dan bandingkan hasil kerjamu dengan temanmu.
Alternatif Penyelesaian
R C
T F
N J
S B
M P
Berdasarkan pola n – 1 Minta siswa untuk
menguji kebenaran dari pola tersebut, misalnya
dengan mencoba pola itu atas 5 unsur, 4 unsur,
3 unsur atau beberapa unsur.
Berikan masalah ini kepada siswa, selanjutnya
periksa.
Di unduh dari : Bukupaket.com
305
Matematika
• Jika Fahmi di Jakarta dan Trisnawati di Bandung atau sebaliknya, maka terdapat 3 kemungkinan di Surabaya,
2 kemungkinan di Padang dan 1 kemungkinan di Medan.
Akibat diperoleh: 2 × 1 × 1 × 3 × 2 × 1 = 12 cara. • Jika Fahmi di Jakarta dan Trisnawati di Surabaya atau
sebaliknya, maka terdapat 3 kemungkinan di Bandung, 2 kemungkinan di Padang dan 1 kemungkinan di
Medan.
Akibat diperoleh: 2 × 1 × 1 × 3 × 2 × 1 = 12 cara. • Jika Fahmi di Bandung dan Trisnawati di Surabaya atau
sebaliknya, maka terdapat 3 kemungkinan di Jakarta, 2 kemungkinan di Padang dan 1 kemungkinan di Medan.
Akibat diperoleh: 2 × 1 × 1 × 3 × 2 × 1 = 12 cara. • Jika Fahmi di Medan dan Trisnawati di Padang, maka
terdapat 3 kemungkinan di Surabaya, 2 kemungkinan di Bandung dan 1 kemungkinan di Jakarta.
Akibat diperoleh: 2 × 1 × 1 × 3 × 2 × 1 = 12 cara. Jadi banyak rotasi kepala cabang bank swasta tersebut yang
mungkin adalah: 48 cara.
1.4 Kombinasi
