Tuesday, September 25, 2018

PERSAMAAN DAN FUNGSI KUADRAT


Konsep persamaan dan fungsi kuadrat sering kitajumpai dalam kehidupan sehari - hari, diantaranya menentukan ukuran suatu bangun yang berbentuk segitiga, persegi atau persegi panjang apabila luas atau kelilingnya diketahui, dan menentukan keuntungan maksimum yang diperoleh seorang pedagang.

Permasalahan - permasalahan yang berkaitan dengan persamaan dan fungsi kuadrata itu mempunyai karakteristik atau ciri tertentu. untuk lebih memahami tentang persamaan dan fungsi kuadrat, pelajarilah materi berikut ini dengan seksama !


A.  PERSAMAAN KUADRAT

1.   PENYELESAIAN PERSAMAAN KUADRAT

Bentuk umum persamaan kuadrat adalah , dimana  dan a,b,c.
Pembuat nol dari persamaan di atas merupakan penyelesaian persamaan kuadrat. Himpunan dari penyelesaian di atas disebut Himpunan Penyelesaian (HP). Menentukan penyelesaian persamaan kuadrat sama dengan menentukan akar-akar persamaan kuadrat. Secara geometri, menentukan penyelesaian persamaan kuadrat berarti menentukan titik-titik potong kurva  dengan sumbu X.
Cara menentukan penyelesaian persamaan kuadrat ada 3 cara, yaitu :
1.     memfaktorkan
2.     melengkapkan kuadrat sempurna
3.     rumus kuadrat (rumus abc)

1.1 Penyelesaian persamaan kuadrat dengan memfaktorkan

Jika suatu persamaan kuadrat dapat diubah menjadi bentuk AB = 0, maka penyelesaiannya adalah A = 0 atau B = 0. Langkah pertama untuk menentukan penyelesaian persamaan kuadrat   dengan pemfaktoran yaitu dengan menentukan faktor dari perkalian ac yang jumlahnya adalah b, misalnya faktornya p dan q. Sehingga perkalian luar dan perkalian dalam dari koefisiennya besarnya p dan q. Perhatikan pola di bawah ini :

                                               Perkalian dalam


 
                                                (…x + …)(…x + …) = 0


 


                                                   Perkalian luar

Contoh 1: Tentukan Himpunan Penyelesaian dari

Jawab     :   (x - ….)(x + ….) = 0
                                                     
                  Jadi HP:{….,…..}


Contoh 2: Tentukan penyelesaian dari 

Jawab     :   (…...-……)(……+……) = 0
                                                         

LATIHAN SOAL

Tentukan HPnya dengan menggunakan cara pemfaktoran !

1.                                                 
2.                                               
3.                                               
4.                                                         
5.                                                    
6.    
7.    
8.    
9.    
10.  
11. 
12. 
13. 
14. 
15. 



1.2      Penyelesaian persamaan kuadrat dengan melengkapkan kuadrat sempurna

Yaitu dengan mengubah persamaan  menjadi bentuk  sehingga penyelesaiannya . Pertama, usahakan menjadi bentuk . Kemudian menjadikan ruas kiri menjadi bentuk kuadrat sempurna, yaitu dengan menambahkan kedua ruas dengan .

Contoh 3: Tentukan HP dari  dengan melengkapkan kuadrat sempurna

Jawab     :        ….             = …..
                                   
                 ………………………….                               






                   Jadi HP : {……,…….}


Contoh 4: Tentukan HP dari  dengan melengkapkan kuadrat sempurna

Jawab     :          ….            =  ….    
                   ………………………………..






                       
                  Jadi HP:{       ….       }




LATIHAN SOAL

Tentukan HPnya dengan melengkapkan kuadrat sempurna, dari :

1.                                                  11.
2.                                                12.
3.                                                13.
4.                                                          14.
5.                                                     15.
6.    
7.    
8.     *
9.    
10.  



1.3      Penyelesaian Persamaan Kuadrat Dengan Rumus Kuadrat (Rumus abc)

          ….       = …    
                                    ….       = …    
                                    ….      + ….  = ….  + ….
                              * 
                               … + …    = …
                               x = …
                               
Sehingga :      dimana  disebut dengan diskriminan (D)

Jadi D =
Rumus di atas dikenal dengan nama rumus kuadrat atau sering dikenal dengan rumus abc.


Contoh 5: Tentukan HP dari  dengan menggunakan rumus kuadrat

Jawab     : a = …     , b = ….     , c = ….

                 * = 
                                                      = …
                                
                 
                  
                  Jadi HP:{      ….       }







Contoh 6: Tentukan HP dari   dengan menggunakan rumus kuadrat

Jawab     : a = …      , b= ….       , c = ….
                  = 
           
                  
                  Jadi HP:{      ….       }


LATIHAN SOAL

Tentukan HPnya dengan menggunakan rumus kuadrat (abc) dari :

1.                                                  11.
2.                                                12.
3.                                                13.
4.                                                          14.
5.                                                     15.
6.    
7.    
8.    
9.    
10.  




2.   JENIS-JENIS AKAR PERSAMAAN KUADRAT

Jenis-jenis akar persamaan kuadrat :
-       Jika D < 0 maka akar-akarnya imajiner/ireal/tidak nyata
-       Jika D = 0 maka akar-akarnya real dan sama (akar kembar)
-       Jika D > 0 maka akar-akarnya real dan berlainan
Jika D > 0 dan  merupakan bentuk akar, maka akar-akarnya irasional dan berlainan
Jika D > 0 dan  bukan bentuk akar, maka akar-akarnya rasional dan berlainan

Harga a pada  menentukan kurva parabola menghadap ke atas atau ke bawah.       - Jika a < 0  maka parabola menghadap ke bawah
- Jika a > 0 maka parabola menghadap ke atas

Definit negatif dan definit positif
- Jika a < 0  dan D < 0 maka berapapun nilai x selalu menghasilkan nilai yang negatif  (definit negatif)
- Jika a > 0  dan D < 0 maka berapapun nilai x selalu menghasilkan  yang positif (definit positif)







Perhatikan gambar berikut :
                                                    Definit positif
                            a >0                             
                            D <0               a > 0              a >0           
                                                  D=0              D >0                                                     
 

       Sb X
                                                                                         a < 0                  a < 0
                                                                                         D > 0                 D = 0             a < 0    
                                                                                                                                 D < 0  
                                                                                     Definit negatif

Contoh 1: Tentukan jenis akar-akar dari

Jawab     : D = …                   = …
                 Karena D     0 maka akar-akarnya …


Contoh 2: Tentukan nilai n agar persamaan  mempunyai akar kembar !

Jawab     :  Syarat akar kembar, yaitu D …. 0
                                       = 0
                                       = 0
                                       = 0
                   (           )(           ) = 0
                   n = …   atau n = …      


LATIHAN SOAL

1.     Tentukan jenis-jenis akar persamaan berikut :
a.                                        d.
b.                                  e.
c.    
               
2.     Tentukan n, agar persamaan berikut mempunyai akar kembar !
a.    
b.    
c.    
d.    
e.    













3.  JUMLAH DAN HASIL KALI AKAR-AKAR PERSAMAAN KUADRAT

Akar-akar  adalah  dan .
Sehingga jika dijumlahkan dan dikalikan akar-akarnya akan mendapatkan rumus :
  


Contoh 1: Tentukan jumlah dan hasil kali akar-akar :
a.                        b.

Jawab     : a.
                      a = …  , b = … , dan c = …
                     
                    = …..
           b.
                a = … , b = …. dan c = ….
                   
                   = …..

Contoh 2: Jika  dan  akar-akar  maka tentukan nilai :
                  a.              b.             c.              d.

Jawab     :
                     = …..
                  a.    =
                  b.   =
                  c.    =
                  d.    =


LATIHAN SOAL

1.      Tentukan jumlah dan hasil kali akar-akar dari :
a.                          b.

2.     Jika   dan  akar-akar persamaan , maka tentukan harga :
a.                         b.             c.              d.
3.     Tentukan n agar  hasil kali akar-akarnya 1 atau akar-akarnya saling berkebalikan.

4.     Tentukan n agar  akar-akarnya berlawanan tanda.

5.     Tentukan n agar  hasil kali akar-akarnya 5.

4.  MENYUSUN PERSAMAAN KUADRAT

4.1      Persamaan Kuadrat Yang Akar-akarnya  dan .

Digunakan rumus sebagai berikut :
  


Contoh 1: Tentukan persamaan kuadrat yang akar-akarnya 5 dan –3

Jawab     : Cara I  :


                 Cara II :  



4.2      Persamaan Kuadrat Yang Akar-akarnya Berhubungan Dengan Akar-akar Persamaan Kuadrat Lainnya

Misal  dan  akar-akar dari , sedangkan  akar-akar persamaan kuadrat baru, dimana , maka cara menentukan persamaan kuadrat baru itu ada 2 cara, yaitu :
1.     Cara I : Substitusi y = kx  atau  ke , lalu ganti y dengan x
2.     Cara II: dengan menggunakan rumus :
 


Contoh 2: Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya 2 kali akar-akar

Jawab     : Cara I  : y = 2x maka x = ….
                               Substitusi x = …. ke
                                                                        ….                 = 0
                                                                        ….                 = 0
                               Ganti y dengan x, maka diperoleh : ….

                  Cara II:             
                                 ….
                                 ….


LATIHAN SOAL

1.      Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya :
a.     3 dan 4                        c. 5 dan –1/2
b.     2 dan –7                       d. –3/2 dan 4/5

2.     Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya 3 kali akar-akar



3.     Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya 1/2 kali akar-akar

4.     Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya 2 lebihnya dari akar-akar

5.     Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya kebalikan akar-akar
  



B.  PERTIDAKSAMAAN KUADRAT

Pertidaksamaan kuadrat diselesaikan dengan bantuan garis bilangan, yaitu dengan menguji pada masing-masing daerah pada garis bilangan dengan mencantumkan akar-akar persamaan kuadrat. Tentukan penyelesaiannya sesuai dengan soal dan tanda “+” atau “-“ pada garis bilangan.

Contoh 1: Tentukan HP dari :
                 a.                b.                    c.

Jawab     : a.  

                                                       
                        
                                                

                      HP:{x/                  }


                    b.          

                                                         
                        
                                             
  
                       HP:{x/                                              }

                    
                    c.            
                         
                                                        
                       
                                             
                       HP:{x/                                              }











LATIHAN SOAL

1.      Tentukan HPnya dari pertidaksamaan :
a.                                                 e.
b.                                     f.
c.                                   g.
d.

2.     Tentukan n agar akar-akarnya imajiner

3.     Tentukan n agar akar-akarnya real dan berlainan

4.     Tentukan interval x sehingga f(x) =  berada di atas sumbu X

5.     Tentukan interval x sehingga f(x) = berada di atas sumbu X




 C. FUNGSI KUADRAT


1.   MELUKIS PARABOLA

Bentuk umum fungsi kuadrat adalah f(x) = .
Kurvanya berupa Parabola.

Cara melukis sketsa Parabola, yaitu :
1.     Tentukan titik-titik potong dengan sumbu koordinat
a. Dengan sumbu X syarat y = 0
            b. Dengan sumbu Y syarat x = 0
2.     Tentukan Titik Puncak dengan rumus TP:
3.     Jika a > 0, maka parabola menghadap ke atas
Jika a < 0, maka parabola menghadap ke bawah
4.     Gunakan beberapa buah titik bantu jika perlu
5.     Lukis kurvanya dengan menghubungkan titik-titik  yang sudah diketahui


Contoh 1: Lukis parabola berikut :
                 a.                            b.

Jawab     : a.
                     -     Titik potong dengan sumbu X syarat y = 0, maka :
                          
                               =    ….
                                   ….
-          Titik potong dengan sumbu Y syarat x = 0, maka :
y = …
-          Titik Puncak :  = ….
-          Karena a = …       , maka parabola menghadap ke …
-          Beberapa titik bantu :
                           
X
Y
-          Gambar kurvanya :
                                                    Y

                                                  0                                                   X








                                          

b.
                     -     Titik potong dengan sumbu X syarat y = 0, maka :
                            
                                 =    ….
                                        ….
-          Titik potong dengan sumbu Y syarat x = 0, maka :
y = …




-          Titik Puncak :  = ….
-          Karena a = …       , maka parabola menghadap ke …
-          Beberapa titik bantu :
                          
X
Y
-          Gambar kurvanya :
                               Y






                             0                              X   






LATIHAN SOAL


1.     Tentukan koordinat titik puncaknya dari :
a.                         c.            
b.                          d.

2.     Lukislah sketsa parabola berikut ini :
a.                        e.
b.                      f.
c.                             g.
d.                              h.




2.   MASALAH-MASALAH OPTIMUM

Jika suatu persoalan yang ada pada sehari-hari dapat dinyatakan dengan fungsi kuadrat, maka tentulah ada batas tertinggi atau terendahnya, karena kurvanya berupa parabola. Maka nilai optimum (maksimum/minimum) dari persoalan tersebut dapat ditentukan dengan  nilai y pada koordinat titik puncak, yaitu

Contoh 1: Suatu persegi panjang kelilingnya 24 cm. Tentukan luas maksimumnya !

Jawab     : K  = 2(p + l)
                 24 = 2(p + l) maka p + l = …  sehingga p = …
                 L = p.l
                 Substitusi p = …   ke L = p.l, maka :
                 L = …
                    = …                            merupakan fungsi kuadrat.
                 L maks =   = ….


Contoh 2: Dua bilangan jumlahnya 10. Tentukan kedua bilangan itu, agar hasil kalinya maksimum

Jawab     : Misal kedua bilangan itu x dan y, maka x + y = …  atau x = …
                 Misal hasil kali x dan y dinyatakan dengan z, maka z = xy.
                 Substitusi x = …    ke z = xy sehingga :
                 z = …
                    = …                              merupakan fungsi kuadrat
                 z maks =  = …
                 Karena x + y = …   dan xy = … maka x = …   dan y = …

LATIHAN SOAL


1.     Suatu persegi panjang kelilingnya 100 cm. Tentukan luas maksimumnya

2.     Dua bilangan jumlahnya 16. Tentukan kedua bilangan itu agar hasil kalinya maksimum



3.     Dua bilangan selisihnya 6. Tentukan kedua bilangan itu agar hasil kalinya minimum

4.     Persamaan gerak bola yang dilempar ke atas yaitu . S(t) merupakan jarak yang ditempuh setelah waktu t. S(t) dalam satuan meter dan t dalam satuan detik. Tentukan :
a.     tinggi maksimum yang dapat dicapai bola
b.     saat bola mencapai tinggi maksimum
c.     saat bola mencapai tanah

5.     Suatu kolam renang akan dikeringkan. Jika hubungan antara air di kolam dengan waktu adalah . V(t) yaitu isi air dalam kolam renang setiap waktunya () dan t yaitu waktu dalam satuan menit. Kapan isi air kolam itu minimum dan tentukan isi minimumnya !


                                                          




















 

REMEDIAL PTS MATEMATIKA SEMESTER GENAP

 Remedial penilaian adalah suatu kegiatan yang dilakukan oleh seorang guru apabila hasil penilaian harian tidak mencapai kriteria Ketuntasan...