03 Sifat Sifat Akar Persamaan Kuadrat

SISTEM PERSAMAAN LINIER DAN
KUADRAT
B. Sifat-Sifat Akar Persamaan Kuadrat
Pada pembahasan sebelumnya, telah diuraikan tentuang cara menentukan akar-akar
persamaan kuadrat ax2 + bx + c = 0 yakni dengan rumus kudrat, yaitu :
x12 

 b  b 2  4ac
2a

Dari rumus diatas terlihat bahwa akar-akar suatu persamaan kuadrat sangat
dipengaruhi dari nilai b2 – 4ac. Jika nilai ini negatif tentu saja akar-akarnya tidak
dapat ditentukan (imajiner) dan jika nilai ini berbenentuk bilangan kuadrat maka akarakarnya akan rasional, dan seterusnya
Nilai b2 – 4ac dinamakan diskriminan dari persamaan kuadrat ax2 + bx + c = 0.
Ditinjau dari diskriminan tersebut, maka persamaan kuadrat dapat dibagi menjadi tiga
macam, yaitu :
D > 0 : Mempunyai dua akar real yang berlainan
Dimana untuk D bilangan kuadrat, maka akar-akarnya rasional dan untuk
D bukan bilangan kuadrat, maka akar-akarnya irrasional
D = 0 : Mempunyai dua akar real yang sama
D < 0 : Mempunyai akar-akar imajiner (tidak nyata)

Untuk lebih jelasnya ikutilah contoh soal berikut ini :
01. Tentukanlah jenis-jenis akar persamaan kuadrat berikut ini :
(a). 2x2 – 7x + 6 = 0
(b) x2 – 6x + 12 = 0
(c) x2 – 4x + 1 = 0
Jawab
(a). 2x2 – 7x + 6 = 0
Uji : D = b2 – 4ac
D = (–7)2 – 4(2)(6)
D = 49 – 48
D=1
Jadi akar-akar persamaan kuadrat di atas rasional berlainan
(b). x2 – 6x + 12 = 0
Uji : D = b2 – 4ac
D = (–6)2 – 4(1)(12)
D = 36 – 48
D = –12
Jadi akar-akar persamaan kuadrat di atas imajiner (tidak nyata)

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat


1

(c). x2 – 4x – 1 = 0
Uji : D = b2 – 4ac
D = (–4)2 – 4(1)( –1)
D = 16 + 4
D = 20
Jadi akar-akar persamaan kuadrat di atas irrasional berlainan
02. Tentukanlah nilai p agar persamaan kuadrat berikut ini memiliki akar yang sama
(a) x2 – px + 16 = 0
(b) (p + 3)x2 – 4x + p = 0
Jawab
(a) x2 – px + 16 = 0
Syarat : D = 0
b2 – 4ac = 0
(–p)2 – 4(1)(16) = 0
p2 – 64 = 0
(p – 8)(p + 8) = 0
Jadi nilai p = 8 atau p = –8

(b) (p + 3)x2 – 4x + p = 0
Syarat : D = 0
b2 – 4ac = 0
(–4)2 – 4(p + 3)(p) = 0
16 – 4p2 – 12p = 0
–4p2 – 12p + 16 = 0
p2 + 3p – 4 = 0
(p + 4)(p – 1) = 0
Jadi nilai p = –4 atau p = 1
03. Tentukanlah batas-batas nilai m agar persamaan kuadrat berikut ini tidak memiliki
akar yang nyata
(a) x2 – 3x – 3m = 0
(b) (m + 1)x2 + 2mx + (m – 2) = 0
Jawab
(a) x2 – 3x – 3m = 0
Syarat : D < 0
b2 – 4ac < 0
(–3)2 – 4(1)(–3m) < 0
9 + 12m < 0
12m < –9

m < –9/12
m < –3/4

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

2

(b) (m + 1)x2 + 2mx + (m – 2) = 0
Syarat : D < 0
b2 – 4ac < 0
(2m)2 – 4(m + 1)(m – 2) < 0
4m2 – 4(m2 – m – 2) < 0
4m2 – 4m2 – 4m – 8 < 0
–4m – 8 < 0
–4m < 8
m > –2
Jika x1 dan x 2 adalah akar-akar persamaan kuadrat ax2 + bx + c = 0 dimana x1  x 2
maka akar akar tersebut dapat ditentukan dengan rumus persamaan kuadrat yaitu :
x1 


 b  b 2  4ac
 b  b 2  4ac
dan x 2 
2a
2a

.

Sehingga diperoleh :

 b  b 2  4ac
 b  b 2  4ac
+
2a
2a
 2b
=
2a

x1  x 2 =


=
x1 . x 2

b
a

  b  b 2  4ac    b  b 2  4ac 


= 



=




(b) 2  (b 2  4ac)


2a




4a 2
4ac

=

x1  x 2

2a

4a 2
c
=
a
  b  b 2  4ac 



2
 –   b  b  4ac 
= 
2a
2a









=
=

2 b 2  4ac

2a
D
a

Jadi disimpulan : Suatu persamaan kuadrat ax2 + bx + c = 0 , a ≠ 0 mempunyai akar
akar x1 dan x2 , dimana x1  x 2 , maka berlaku :
x1  x 2 

b
a

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

x1 . x 2 

c
a

x1  x 2 =


D
a

3

Untuk lebih jelasnya ikutilah contoh soal berikut ini :
01 Jika x1 dan x2 adalah akar-akar persamaan x2 – 3x + 6 = 0 maka tentukanlah nilai
(b) x12  x 22

(a) x1 + x2 dan x1 . x2
(c) x13 x 2  x 2 3 x1

(d)

Jawab
(a) x2 – 3x + 6 = 0
b
x1 + x2 = 
a
(3)

x1 + x2 = 
1
x1 + x2 = 3

x1 . x2 =

x1 x 2

x 2 x1

c
a

6
1
x1 . x2 = 6

x1 . x2 =

(b) Dikietahui : x2 – 3x + 6 = 0
Maka

(x1  x 2 ) 2 = x12  2.x1x 2  x 2 2

(x1  x 2 ) 2 – 2.x1 x 2 = x12  x 22

3 2 – 2(6) = x12  x 22
x12  x 22 = –3

(c) Dikietahui : x2 – 3x + 6 = 0
Maka

x13 x 2  x 2 3 x1 = x1 x1 x 2  x 2 x1 x 2
2

2

x13 x 2  x 2 3 x1 = x1x 2 (x1  x 2 )
2

2

x13 x 2  x 2 3 x1 = 6(–3)
x13 x 2  x 2 3 x1 = –18

(d) Dikietahui : x2 – 3x + 6 = 0

x  x2
x1 x 2

= 1
x 2 x1
x1x 2
3
x1 x 2

=
x 2 x1
6
2

Maka

2

1
x1 x 2

= 
x 2 x1
2

02 Jika salah satu akar dari persamaan x2 – 10x + (k + 3) = 0 adalah empat kali akar
yang lain, maka tentukanlah nilai k
Jawab
x2 – 10x + (k + 3) = 0
maka x1 + x2 = 10
x1 . x2 = (k + 3)
x1 = 4.x2

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

4

sehingga :

x1 + x2 = 10
4x2 + x2 = 10
5x2 = 10
x2 = 2 dan x1 = 4(2) = 8
x1 . x2 = k + 3
(8)(2) = k + 3 Jadi k = 13

03 Jika jumlah kebalikan dari akar-akar persamaan x2 – px + (p – 1) = 0 adalah 3/2
maka hitunglah nilai p dan akar-akar persamaan kuadrat itu
Jawab
x2 – px + (p – 1) = 0
maka x1 + x2 = p
x1 . x2 = (p – 1)
3
1
1
=

2
x1 x 2
sehingga :

1
x1



1
x2

x1  x 2
x1 x 2

=

3
2

=

3
2

3
p
=
2
p 1
2p = 3(p – 1)
2p = 3p – 3
Jadi p = 3
Persamaan kuadrat itu adalah : x2 – 3x + (3 – 1) = 0
x2 – 3x + 2 = 0
(x – 2)(x – 1) = 0
x1 = 2 x2 = 1
04 Jika  dan  adalah akar-akar persamaan kuadrat x2 + 3x – m = 0 serta
diketahui  + 3  = 5 maka hitunglah nilai m

Jawab
x2 + 3x – m = 0

maka

sehingga :  + 3  = 5

 +  = –3
 .  = –m

 +  + 2 = 5

–3 + 2  = 5

2  = 8 maka  = 4

 +  = –3
 + 4 = –3 maka  = –7
Jadi  .  = –m
(–7)(4) = –m
Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

m = –28
5

Persamaan kuadrat dapat disusun dengan menggunakan perkalian faktor dan
rumus jumlah dan hasil kali akar-akarnya. Misalkan x1 dan x2 adalah akar-akar
suatu persamaan kuadrat, maka menyusun persamaan kuadrat dengan perkalian
faktor menggunakan formula sebagai berikut :
(x − x1)(x – x2) = 0
Jika bentuk diatas dikalikan satu sama lain, maka akan diperoleh :
(x − x1)(x – x2) = 0
x2 − x1x – x2 x + x1. x2 = 0
x2 − ( x1 + x2 )x + (x1 . x2 ) = 0
Jadi, misalkan jumlah dan hasil kali akar-akar persamaan kuadrat adalah ( x1 + x2 )
dan (x1 . x2) maka persamaan kuadrat dapat dibentuk dengan formula sebagai berikut
x2 − ( x1 + x2 )x + (x1 . x2 ) = 0
Untuk lebih jelasnya ikutilah contoh soal berikut ini :
01. Tentukanlah persamaan kuadrat yang akar-akarnya –3 dan 4
Jawab
x2 − ( x1 + x2 )x + (x1 . x2 ) = 0
x2 − (–3 + 4)x + (–3)(4) = 0
x2 − x – 12 = 0
02. Tentukanlah persamaan kuadrat yang akar-akarnya 3 –
Jawab
x1 + x2 = (3 – 5 ) + (3 + 5 ) = 6
x1 . x2 = (3 – 5 )(3 + 5 ) = 9 – 5 = 4
maka : x2 − ( x1 + x2 )x + (x1 . x2 ) = 0
x2 − (6)x + (4) = 0
x2 − 6x + 4 = 0

5 dan 3 +

5

03. Tentukanlah persamaan kuadarat yang akar-akarnya empat lebihnya dari
akar-akar x2 + 5x – 2 = 0
Jawab
Misalkan x2 + 5x – 2 = 0 akar akarnya x1 dan x2 , maka
x1 + x2 = –5
x1 . x2 = –2
Misalkan persamaan kuadrat baru akar-akarnya  dan  maka
 = x1 + 4
 = x2 + 4
Sehingga  +  = x1 + 4 + x2 + 4
 +  = x1 + x2 + 8
 +  = –5 + 8
 +  = 3 ............................................................................ (1)

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

6

 .
 .
 .
 .
 .

=
=
=
=
=

(x1 + 4)(x2 + 4)
x1 x2 + 4x1 + 4x2 + 16
x1 x2 + 4(x1 + x2) + 16
–2 + 4(–5) + 16
–6 ............................................................................. (2)
2
Jadi : x − (  +  )x + (  .  ) = 0
x2 − (3)x + (–6) = 0
x2 − 3x – 6 = 0
Atau dengan cara lain :
Karena  = x1 + 4 maka x1 =  – 4
Sehingga x2 + 5x – 2 = 0
(  – 4)2 + 5(  – 4) – 2 = 0

 2 – 8  + 16 + 5  – 20 – 2 = 0
 2 – 3 – 6 = 0

Jadi persamaan kuadrat baru adalah x2 − 3x – 6 = 0
04. Jika akar-akar persamaan kuadarat x2 – 6x + 4 = 0 adalah α dan β maka
tentukanlah persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya 3 dan 3
Jawab
Misalkan x2 – 6x + 4 = 0 akar akarnya  dan  , maka
 +  =6
 .  = 4
Misalkan persamaan kuadrat baru akar-akarnya x1 dan x2 maka
x1 = 3





x2 = 3

Sehingga x1 + x2 = 3 + 3

3  3
x1 + x2 =

3(   )
x1 + x2 =



3(6)
4
9
............................................................................ (1)
x1 + x2 =
2
x1 . x2 = 3 . 3

x1 + x2 =

x1 . x2 =

Jadi





9

x1 . x2 = 9 ............................................................................. (2)
4
: x2 − ( x1 + x2 )x + (x1 . x2 ) = 0
x2 − ( 9 )x + ( 9 ) = 0
2
4
2
4x − 18x + 9 = 0

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

7

Atau dengan cara lain :
Karena x1 = 3 maka  = x3

1

Sehingga x2 – 6x + 4 = 0
2
 3 
 
  – 6 3  + 4 = 0
x 
x 
 1
 1


 18 
 9 
 
 2 – x  +4=0
x 
 1
 1 
9 – 18x1 + 4 x12 = 0

Jadi persamaan kuadrat baru adalah 4x2 − 18x + 9 = 0

Sistem Persamaan Linier dan Kuadrat

8