BENTUK PANGKAT, AKAR, DAN LOGARITMA

  

BENTUK PANGKAT, AKAR, DAN LOGARITMA

  1. BENTUK PANGKAT

  1.1 PANGKAT BULAT POSITIF

  Jika a R dan n A maka didefinisikan : n   a a a a ... a sebanyak n faktor.

       a disebut bilangan pokok (dasar) dan n disebut eksponen (pangkat) 4

  1 5   

  dan   Contoh 1 : Tentukan nilai dari 2

    5

  3 = …………..

  Jawab : 2 4

  1    = ……………..   

  3 

  Contoh 2 : Dengan menguraikan menjadi perkalian, tentukan bentuk eksponen yang paling sederhana dari : 4 4 3 4   3

  2

  2

  a)

  c)  

  e) 2   2  7  3 

  3 5

  pq

  b)

  d)  23

  3 4 Jawab : a) = ………….

  2 2  7

  3 b) = …………. 2

  3 3 4

  2 c)   = …………. 5 pq d)  = …………..

   4

  2  

  e) = ……………

     3 

  Dari contoh 2 di atas dapat disimpulkan :

  a b R , 

  Jika , m A dan n A maka berlaku sifat-sifat eksponen sbb: m n   ab ....

  1. a a . .... m n

    4.

  a a   2.

  5. n ...   ....

   ba m n a ....

  3.

   

  Contoh 3 : Dengan menggunakan sifat-sifat eksponen di atas, sederhanakan bentuk berikut : 2 7 2 3

  d)  

  a) x x 7 2 4

  x y .

  n  2 p

  b) 2

  e)  

  q   n 2 5 3 4 2 x 2 xy . x y

  c)  

  f)  

  Jawab : a) x x 2 7 . = ...

  2 2 1 p p n n  

  b)

  2 3 3

  2

  a)

  Contoh 1 : Dengan menggunakan sifat-sifat eksponen, tentukan hubungannya dari :

  1.2. PANGKAT BULAT NEGATIF DAN NOL

  d) 5 2 2 1 . x

  c) 2 3 x

  b)  

  3 5 5

  a a n 1

  a)

  2. Sederhanakan

  8 2 3 3 5 4 x y x y

  2

   

  o)

  2 2 5 p

  j)  

  3

  c)

  3 4   

  2

  1. a ... 2. a n ...

  n R  berlaku sifat-sifat :

  dan

  a R a   ,

  Dari contoh 1 di atas dapat disimpulkan bahwa : Untuk setiap

  3 2 6 = ……………….

  3

  d)

  2 3 5 = ………………..

  c)

  2

  3 5 5 = ………………

  3

  b)

  2 3 3 = ……………..

  2

  3 2 6 Jawab : a)

  3

  d)

  2 3 5

    

  2

  b)

  2 3 4 2 xy x y .

  a

  2 4 a

  b) 3

    3 3 3 k

  f) x x 10 3 : k)

  p p

  a) 4 6

  1. Sederhanakan

  = ... LATIHAN SOAL

  f)  

  2 5 2

    = ....

     

  2 2 4 p q

  e)

  x y 2 3 = ...

  d)  

  x 2 5 = ....

  c)  

  n n 7 2 = ...

  g) 8

  k k :

  e)

  1

  8 2 5 3 2 2 p qr pq r

  4

   

  n)

  3 10 2

3

a a a : .

  2

  12

     i)  

  2 5   

  d)

  l)

  3 2 3 p q

   

  m)

  d x d d :

  2 3 2 4

  h) 4

  6 2 p p p  

  c) 5 2

    2 5 2 3 p

  Contoh 2: Sederhanakan dan jadikan pangkat positif dari :

  a) 5 3 

  b)

  8 3  maka

  Seperti kita ketahui jika 2

  1.3 EKSPONEN RASIONAL (PECAHAN)

  a c c b

b a

  4

  c) 2 3 5 2

  4 3 2 bc a

  2

   

   

  8 3

  a b c 2 2    

  a)

  2. Jika a = 2, b = 3 dan c = -2. maka tentukan :

   

     

  16 2 3 5 3 x y x y

  8

  j)

  4 2 a

  2

  Maka jika 2 2 ... maka 2 = ...

  t t

  sehingga

  Jawab : a)

  

2

3 2 x /

  c)

  6 3 5 /

  b)

  2 1 2 /

  a)

  Contoh 1: Ubah ke bentuk akar dari :

  x 1/ n ....... 

  x m n / ....... 

  2 4 .... maka 2 = ...

  Jadi :

  a  ......

  a x n....

   /

    a x n m n n

  , jika kedua ruas dipangkatkan n, maka :

  a x m n/

  Misal

  3 4 .... maka 3 = ...

  e)  

  7 5 2

  b)

  LATIHAN SOAL

  k

  b) 3 2

   

     

  5 2 3 2 q h

  b a b a k)

  f) 2 2 4  6 

  a) a 5

  1. Sederhanakan dan nyatakan dengan eksponen positif dari :

  2 2 2 x y = ...

  2

  c)  

  2 3  = ...

  1

  b)

  Jawab : a) 5 3  = ...

  2 2 2 x y

  c)  

  2 3

  1

  g) 3 6 4 7

  4   

  56

  a a

  i)

  x

  4 3

  d)

   

     

  6 2 3 5 3 2 p q r pq r

  5

  m)

  2 6 4

  n m n m

  8

  h)

  5 4 k

  2

  c)

  3 a b a

  2

      2 4 3 3 2

  l)

  2 1 2 / = ....

  6 3 2 / c) = .... 2 x

  3 5 / b) = ....

  Contoh 2: Ubah ke bentuk pangkat dari :

  1

  3

  a)

  b) 3 2

  x

  3 Jawab : a) = ...

  1 b) = ..... 3 2 x 3 4 /

  Contoh 3: Tentukan nilai dari 3 4 / 3 4 /

  16 .......

  Jawab : = = ..... = .........

   

  16 LATIHAN SOAL

  1. Ubah menjadi bentuk akar 1 2 / 1 3 3 4 / 4 9 /  /

  a)

  b)

  c)

  d)

  e)

  3

  5 4 x

  1  / 2 3 x

  3

  2. Ubah ke bentuk pangkat 5 2

  1

  3

3

2 2 x

  2

  5

  a)

  b) 5

  c)

  5

  d) 3 4

  e)

  2

  3

  7

  3. Tentukan nilainya 2 3 / 3 2 3 / 3 5 / 3 8 /  

  27

  a)

  64

  b)

  c)

  d)

  e)

   

  8

  32

  81  64 

  4. Sederhanakan dalam bentuk akar 2 3 4 / 1 8 / 6

  2

  12 2 2 .

  18

  a)

  b)

  c)

  d)

  e)

  2 2

    2 .

  2 2 .

  3 b b 4 ac

     x

  5. Jika a = 1, b = 3 dan c = -18, maka tentukan x dari 

  2 a

  2. BENTUK AKAR

  2.1 OPERASI BENTUK AKAR

  Bentuk akar termasuk bilangan irasional, yaitu bilangan yang tidak dapat dinyatakan dengan pecahan a/b, a dan b bilangan bulat dan b  0 3 3 5 Contoh bentuk akar :

  2 , 3 , 5 , 2 , 3 4 , 4 7 dsb 4 , 9 , 8 ,

  16

  bukan bentuk akar : dsb

  a

  Catatan : adalah bilangan non negatif, jadi a  0 Operasi Pada Bentuk Akar

  a x aa 1.

  2.

  50

  

8

  2

  e)

  2 16 3 18  27 

  b)

  18  

  45

  72 180

  d)

  48  

  12

  

  a)

  2. Sederhanakan

  a b c

  4 3 2 4

  j) 2

  9

  8

  i)

  3

  9

  h)

  4 2 x x x

  c)

  2

  3

  2.2 MERASIONALKAN PENYEBUT PECAHAN BENTUK AKAR

    x x y

2

  d)

  3 5  

  5

  3

    

  b)

  5 3  

  2

  3

  3 20 4 45 2 5 

  5

  2

  3

  

  

  c)

  3 2  

  2

  3

    

  a)

  3. Sederhanakan

  2

  g)

  ab a b  3.

  c)

  18 

  8

  c)

  4 3 7 3 5 3  

  b)

  3 2 4 2 

  a)

  Contoh 2: Sederhanakan :

  d) a 8 3 = ....

  x 3 = ....

  75 = ....

  3 2 4 2  = ...

  b)

  20 = ...

  d) a 8 3 Jawab : a)

  c) x 3

  75

  b)

  20

  a)

  Contoh 1: Sederhanakan :

  

    a c b c a b c    4. a b a b

  Jawab : a)

  b)

  a b

  a)

  f) 3 12 5 3

  8 2 x

  e)

  2 80

  d)

  1200

  c)

  160

  b)

  72

  1. Sederhanakan

  4 3 7 3 5 3   = ...

  LATIHAN SOAL

  c)   2 2 3 2 = ....

  b)    5 3 5 3   = ....

  3 6  = ....

  c)   2 2 3 2 Jawab : a)

  b)    5 3 5  3 

  3 6 

  a)

  Contoh 3 : Sederhanakan :

  8 18  = ....

  c)

  Jika kita menghitung bilangan, operasi perkalian lebih mudah daripada pembagian. Apalagi operasi pembagian dengan bentuk akar. Ada 3 cara merasionalkan penyebut bentuk pecahan bentuk akar, yaitu :

  a

  1. Pecahan Bentuk b b

  Diselesaikan dengan mengalikan

  b

  Contoh 1: Rasionalkan penyebut dari pecahan :

  2

  2

  a)

  b)

  3 3 3

  2

  2 Jawab : a) = x ... = .....

  3

  3

  2

  2 b) = x ... = ..... 3 3 3 3 a

  2. Pecahan Bentuk b c

   bc

  Diselesaikan dengan mengalikan

  b c

  8 Contoh 2 : Rasionalkan penyebut pecahan

  3

  5 

  8

  8 Jawab : = x ... = ....

  3

  5

  3

  5   a

  3. Pecahan Bentuk b c

   bc

  Diselesaikan dengan mengalikan

  bc

12 3

  Contoh 3 : Rasionalkan penyebut dari pecahan

  

6 

  2 12 3 12 3

  Jawab : = x .... = ........

  6

  2

  6

  2  

  LATIHAN SOAL

  1. Rasionalkan penyebutnya

  12

  10

  9 7 3

  4

  3

  a)

  b)

  c)

  d)

  e)

  3 5 2 3 7 5 2

  2. Rasionalkan penyebutnya

  9

  20

  5 2 5 4 6

  a)

  b)

  c)

  d)

  e)

  5

  7

  4

  6

  11

  6    7 

  13 8  2 3

  3. Rasionalkan penyebutnya

  14 

  10

  6 8 3 3 2

  a)

  b)

  c)

  d)

  e)

  10

  13

  2

  7 10 2 3   11 7  3 5 4 2  

  3. PERSAMAAN EKSPONEN (SEDERHANA) Persamaan eksponen yaitu persamaan yang eksponen/pangkatnya mengandung variabel/peubah. f x ( ) p

  1. Jika maka f(x) = p

  a af x ( ) g c ( )

  2. Jika maka f(x) = g(x)

  a a

  dimana p suatu konstanta Contoh 1: Tentukan HP dari : 2 x 3 2 x 1 3 x 2

  a) 4

  8

  b) 8

  16  

  Jawab : a) 4

  3 

  8 log

  maka

  3 

  2

  8

  Jadi jika

  , bagaimana menyatakan 3 dengan 2 dan 8? Untuk itu diperlukan notasi yang disebut Logaritma untuk menyatakan pangkat dengan bilangan pokok (basis) dengan hasil pangkat (numerus).

  2

  2 

  8

  maka 2 = … Pada

  5 

  2

  Jika ....

  2 

  3  maka ....

  2

  3

  dibaca “2 log 8” Sehingga logaritma merupakan invers dari perpangkatan. Secara umum dapat dinyatakan : Jika y a

  2 

  b. 128

  b. 128

  4   4 = ….

  3

  81

  b  Jawab : a.

  c. c a

  2  n

  4 

  x

  3

  81

  Contoh 1: Nyatakan dalam bentuk logaritma dari perpangkatan : a.

  10 .

  5 log

  a : basis logaritma y : numerus x : hasil logaritma Khusus untuk bilangan pokok 10, bisa dituliskan bisa juga tidak. Jadi jika log 5 maksudnya

  1 ,    y dan a a

  maka x = …. syarat :

  maka 5 = … Jika ....

  5

  8 2 3 x

  81 2 2  5 x x

  8 2   

  2

  1

  1 2 1 x  7.

  2. 8

  25 9  3 x x

  6. 5

  HP:{............} HP:{............} LATIHAN SOAL Tentukan HP dari : 1. 27

  9

  ..........= .... ...... = ..... x = ... x = ....

  2 ............ ...  ..... = ....

  2

  2 2 3 .... .... x .... = ....

  2

   

  16 2 1 3  2 x x

  b) 8

      x x 3.

  1

  25

    3 1 5 x 10.

  Seperti telah kita ketahui bahwa : Jika

  3.1PENGERTIAN LOGARITMA

  3. LOGARITMA

  8 2 3 x

  32

  1

  4

  8

  2 2 1 1 x x  5.

  27 4 5 x

  8

  5 2 x  9. 16

  5

  5

   4.

  25 125 3 2 x x

  1

  8.

  2  n  n = ….

  c. c a

LATIHAN SOAL

  7  d.

  4 log

  5 b.

  625 log

  3. Tentukan nilainya dari : a.

  1 log 4 1

  16

  2

  9  e.

  1 3 log

  2

  2   c.

1 log

  

1 log

  1 log

  16

  4

  2. Nyatakan dalam bentuk perpangkatan dari : a. log 10.000 = 4 b.

     

  4   

  1

  2

  1

  16

  4 c.

  d. log 0,1 e.

  7

  3

  b m n b a n a m log log 

  6.

   log 2. c b c b a a a log log log  

  

b a

b

a

  5.

  c b bc a a a log log log  

  , maka : 1.

  , 1 ,     a dan c b a

  Jika

  3

  1 log 3 m. 9 log

  9 2 /

  81

  2 l.

  1 log 2 1 k. 8 log

  8

  8 log 2 1 j.

  

1 log

2 1 i.

  1 log 3 h.

  27

  2 g.

  1 log 2 f. 16 log

  4

  1  e.

  3

  b   b = ….

  c. r q

  4 log 2 1 g.

  5 f.

  1 log

  3 e.

  1 log 2 c. log 1000 d. 27 log

  8

  2 b.

  64 log

  Contoh 3:Hitunglah : a.

  p  log  ….

  b. log 100 = 2  ….

  1 log

3

1

Jawab : a. 64 log

  3   ….

  4

  81 log

  Jawab : a.

   log

  r q p

  b. log 100 = 2 c.

  3 

  4

  81 log

  Contoh 2 : Nyatakan dalam perpangkatan dari bentuk logaritma : a.

  81

  2 = x  … = 64  x = ….

  d.

  81

  5 

  

1

  2  c.

  3

  1

  9

  2  b.

  5

  25

  1. Nyatakan dalam bentuk logaritma dari : a.

  1 log 3 1 = x  … = …  x = ….

  g.

  b.

  4 log 2 1 = x  … = …  x = ….

  f.

  5 = x  … = …  x = ….

  1 log

  e.

  3 = x  … = …  x = ….

  27 log

  d.

  c. log 1000 = x  … = …  x = ….

  1 log 2 = x  … = …  x = ….

  8

3.2SIFAT-SIFAT LOGARITMA

  a c a a b a log b c log b log b . log c log c 3.

  7.

    c

  1 log b a a b log  b

log 

  4.

  8.

  b c log a log a

  Bukti :

  a Sifat 1: Misal log b m b ....

     a log c n c ....

     a

  Maka bc = …. = …. log bc ..... = … + …

    m m a mn a mn a n

  Sifat 6: Misal

  log b x b ...... b ..... nx log b nx m log b m           a n log b ........ ......

    a c c m c Sifat 8: Misal log b m b ....... log b log a m log a ...... m ......

           a b ......

   log 

  Contoh 1: Sederhanakan : 3 5

  2

  2

  2 log 5 log

  b.

  c. log

  3 log 6 log

  2

  3 25  

  3 a.

  2 log

  4

  3

  2

  5

  3

  2

  10 log

  16

  d. log

  3 . log 8 . log

  5

  e. log

  2

  f. 

  2 log

  3

  8

  g. log 256 3

  log

  3 5 log

  5 Jawab : a. = ….

  25

  3 b. = …..

  2

  2

  2 log 3 log 6 log

  2 c. = ….  

  2

  5

  3 log 3 . log 8 . log

  5 d. = …..

  2

  10 log

  2 e. = …..

  2 log

  4

  3 log

  16 f.  = ….

  2 log

  3

  8 log 256 g. = ….

  Contoh 2: Jika log 2 = 0,3010 dan log 3 = 0,4771, maka tentukan log 24 Jawab : log 24 = ….

  3

  4

  5 Contoh 3: Jika log 4 a dan log 5 b , maka tentukan log

  9  

  5

  5

  2 Jawab : log 9 = log 3 .....

   LATIHAN SOAL

  1. Sederhanakan

  6

  6

  6

  2

  3

  15

  a. log

  8 log 2 log

  9

  f. log

  15 . log 16 . log

  9  

  b.

  5

  3

  3

  3  

  2. Jika log 2 = 0,3010 dan log 5 = 0,6990, maka tentukan :

  a. log 20

  b. log 500

  c. log 40 d.

  5 log

  2 e. 8 log

  3. Jika n dan m

  10 log 5 log 25 log

2 log

    5 log 3 log

  3

  2

  , maka tentukan : a.

  5 log

  2 b. 75 log

  2

  c. 500 log

  2 d. 25 log

  3

  3   j.

  10 log 4 log 50 log

  h.

  2

  2

  2   g.

  . 8 log . 3 log

4 log

  4

  2

  3 c.

  18 log 2 log 3 log

  2  

  

16 log

  3

  8 d.

  6 log

  2 3 log 3 log 2 log

   

  i. 625 log

  16 e.

  15 log 2 log 6 log 5 log

  9

  3

  8 e. 4 log 125