Soal-Soal Matematika/Persamaan dan pertidaksamaan kuadrat
Sistem persamaan
- bentuk
- ax2+bx+c=0
Nilai hasil akar
Nilai hasil akar terdiri dari tiga jenis yaitu memfaktorkan, pengkuadratan serta rumus ABC.
contoh
- tentukan nilai akar dari persamaan x2-16x+55=0!
- cara 1
- cara 2
- cara 3
Sifat akar (Teorema Vieta)
bentuk:
- ax2+bx+c=0
- x2+b/ax+c/a=0
- dengan menggunakan (x-x1)(x-x2)
- (x-x1)(x-x2)=0
- x2-(x1+x2)x+x1x2=0
- x2-(-b/a)x+c/a=0
- (jarang)
contoh
- tentukan persamaan kuadrat yang akar-akarnya adalah -2 dan 5!
- tentukan jumlah dan hasil kali persamaan kuadrat adalah x2-12x+20 = 0!
- tentukan nilai p dari persamaan x2-8x+p=0 dimana salah satu akarnya 2 lebih dari akar lainnya!
- tentukan nilai p jika persamaan kuadrat 2x2-5x+3 = 0 dan x2+px+4 = 0 mempunyai akar-akar persekutuan!
- tentukan nilai k jika persamaan kuadrat 2x2+9x+k+1 = 0 dan x2+10x+k+7 = 0 mempunyai akar-akar persekutuan!
- tentukan nilai l jika persamaan kuadrat 3x2+(l+2)x+2 = 0 dan x2+(l-4)x-2 = 0 mempunyai akar-akar persekutuan!
- tentukan nilai a jika persamaan kuadrat x2-5x+a = 0 dan x2+3x-a = 0 mempunyai akar-akar persekutuan!
Persamaan kuadrat baru
- bentuk
- x' = x diubah menjadi x = x' dengan menggunakan sifat akar.
| Pernyataan | Akar lama | Akar baru | Persamaan kuadrat baru |
|---|---|---|---|
| lebihnya dari | x'=x+p | x=x'-p | a(x'-p)2+b(x'-p)+c=0 |
| kurangnya dari | x'=x-p | x=x'+p | a(x'+p)2+b(x'+p)+c=0 |
| kalinya dari | x'=px | x=x'/p | a(x')2+bpx'+cp2=0 |
| baginya dari | x'=x/p | x=px' | ap2(x')2+bpx'+c=0 |
| berlawanan | x'=-x | x=-x' | a(x')2-bx'+c=0 |
| kebalikan | x'=1/x | x=1/x' | c(x')2+bx'+a=0 |
| kuadratnya | x=(x')2 | a2(x')2-(b2-2ac)x'+c2=0 | |
| akarnya | (x')=x2 | a(x')4-b(x')2+c=0 |
- Buktikan akar-akar baru kuadratnya dari akar-akar lama!
contoh
- tentukan persamaan kuadrat baru dari 2x2-3x+1=0 yang akar-akarnya p-2 dan q-2!
- tentukan persamaan kuadrat baru dari x2-x+3=0 yang akar-akarnya pq dan p+q!
- tentukan persamaan kuadrat baru dari 5x2+2x-1=0 yang akar-akarnya 1/q dan 1/q!
Diskriminan dan kriteria akar-akar
- Diskriminan (D) = b2-4ac
| Pernyataan | |||
|---|---|---|---|
| D>0 | D=0 | D<0 | |
| a>0 (terbuka ke atas; nilai minimum) | memotong | menyinggung | tidak memotong dan tidak menyinggung |
| a<0 (terbuka ke bawah; nilai maksimum) | |||
| Pernyataan | Kriteria |
|---|---|
| Kedua akar riil yang berbeda (D>0) | |
| bertanda positif | x1+x2>0 dan x1x2>0 |
| bertanda negatif | x1+x2<0 dan x1x2>0 |
| bertanda berlawanan | x1x2<0 |
| Akar riil yang sama (D=0) | |
| berlawanan | b=0 |
| kebalikan | c=a |
| Akar imajiner (D<0) | |
| definit (selalu) positif | a>0 |
| definit (selalu) negatif | a<0 |
contoh
- tentukan nilai b yang memenuhi persamaan x2+(b-8)x+(b+3)=0 yang memiliki kedua akar yang berbeda dan bertanda positif!
catatan grafik irisan:
- jawaban 1
- grafik arsiran 1
| —— | +++ | —— |
- grafik arsiran 2
| 8 | ||
|---|---|---|
| —— | +++ |
- grafik arsiran 3
| -3 | ||
|---|---|---|
| —— | +++ |
- grafik irisan arsiran 1, 2 dan 3
| -3 | 8 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | A | |||||||
| A | A | A | ||||||
| A | A | A | A |
Jarak (x2,y2) pada persamaan kuadrat/parabola
- anggap persamaaan nilai y sebagai y1
- masukkan y1 ke rumus jarak yaitu d =
- kemudian turunan d’ dalam akar dari d sama dengan nilai nol untuk mencari nilai x
- jika mendapatkan xa, xb, xc, dst lalu masukkan lagi ke d yang tadi (tidak perlu mencari ya, yb, yc, dst karena persamaan y telah dimasukkan ke d yang tadi)
- kalau jarak terdekat bila nilai d terkecil (d’ minimum) tapi terjauh bila nilai d tak terhingga nilainya (d’ maksimum)
contoh
- tentukan jarak terdekat (2,0) terhadap !
Persamaan parabola
untuk persamaan parabola ini dimana titik pusat dianggap sebagai titik puncak.
| Vertikal | Horisontal | |
|---|---|---|
| Titik pusat (0,0) | ||
| Persamaan | ||
| Sumbu simetri | sumbu y (x=0) | sumbu x (y=0) |
| Panjang Latus Rectum | L = 4p | L = 4p |
| Fokus | ||
| Direktris | y = -p | x = -p |
| Titik pusat (h,k) | ||
| Persamaan | ||
| Sumbu simetri | x = h | y = k |
| Panjang Latus Rectum | L = 4p | L = 4p |
| Fokus | ||
| Direktris | y = k-p | x = h-p |
Persamaan garis singgung
- bergradien ()
| Vertikal | Horisontal |
|---|---|
| Titik pusat (0,0) | |
| Titik pusat (h,k) | |
- jika persamaan garis lurus bergradien sejajar maka
- jika persamaan garis lurus bergradien tegak lurus maka
- melalui titik
dengan cara bagi adil
| Vertikal | Horisontal |
|---|---|
| Titik pusat (0,0) | |
| Titik pusat (h,k) | |
- jika titik berada di dalam bentuknya maka ada 1 persamaan garis singgung (1 langkah).
- jika titik berada di luar bentuknya maka ada 2 persamaan garis singgung (2 langkah) dimana hasil y dari persamaan singgung pertama masuk ke persamaan kuadrat/parabola untuk mencari x.
contoh
- Titik pusat (0,0)
- Tentukan persamaan garis singgung yang bergradien 2 terhadap !
jawab:
- Tentukan persamaan garis singgung yang melalui (4,8) terhadap !
jawab:
- (dalam)
dengan cara bagi adil
- (dibagi 8)
- Tentukan persamaan garis singgung yang melalui (1,5) terhadap !
jawab:
- (luar)
dengan cara bagi adil
masukkan lah
- (dibagi 16/25)
maka kita mencari nilai x
- atau
maka kita mencari nilai y
- untuk
jadi
- untuk
jadi
kembali dengan cara bagi adil
- untuk persamaan singgung pertama
- untuk persamaan singgung kedua
- Titik pusat (h,k)
- Tentukan persamaan garis singgung melalui persamaan yang tegak lurus !
jawab: ubah ke bentuk sederhana
cari gradien persamaan
gradien () = 2 karena tegak lurus menjadi
cari
- Tentukan persamaan garis singgung yang berordinat 6!
jawab: ubah ke bentuk sederhana
cari absis dimana ordinat 6
dengan cara bagi adil
- Tentukan persamaan garis singgung yang melalui (1,6) terhadap !
ubah ke bentuk sederhana
- (luar)
dengan cara bagi adil
masukkan lah
- (dibagi 8/9)
maka kita mencari nilai x
- atau
maka kita mencari nilai y
- untuk
jadi
- untuk
jadi
kembali dengan cara bagi adil
- untuk persamaan singgung pertama
- (dibagi 4)
- untuk persamaan singgung kedua
- (dibagi 2)