Pertidaksamaan Logaritma

 Perhatikanlah grafik fungsi logaritma  

f:xalogx.

Ada 2 macam pilihan untuk nilai basisnya. Sesuai sifat-sifat logaritma, basis atau bilangan pokok akan mempengaruhi nilai suatu logaritma. Karena basis logaritma harus positif dan tidak boleh sama dengan 1, maka basis ini dapat dipecah menjadi 2 macam, yaitu: 

Saat basisnya lebih besar dari 1 atau a>1, maka grafiknya adalah sebagai berikut:


dan saat basisnya berada pada saat  0<a<1, maka gambar grafiknya adalah sebagai berikut:

Dari dua ilustrasi di atas dapat ditemukan dua hal, yaitu:
  • pada fungsi moton naik (saat a>1), jika  x1<x2, maka  f(x1)<f(x2).
  • pada fungsi moton turun (saat 0<a<1), jika  x1<x2, maka  f(x1)>f(x2).
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa:
1.Untuk basisa>1denganf(x)>0,g(x)>0:alogf(x)alogg(x),makaf(x)g(x)alogf(x)>alogg(x),makaf(x)>g(x)alogf(x)alogg(x),makaf(x)g(x)alogf(x)<alogg(x),makaf(x)<g(x)2.Untuk basis0<a<1denganf(x)>0,g(x)>0:alogf(x)alogg(x),makaf(x)g(x)alogf(x)>alogg(x),makaf(x)<g(x)alogf(x)alogg(x),makaf(x)g(x)alogf(x)<alogg(x),makaf(x)>g(x).

CONTOH SOAL.

1.Tentukan himpunan penyelesaian daria.3log(x+1)>2b..13log(x+1)>2Jawab:a.Diketahui:3log(x+1)>2Syarat numerusnyaf(x)>0x+1>0x>1Proses lanjutan penyelesaian3log(x+1)>23log(x+1)>3log32Karenaa=3,makaf(x)>p(x+1)>32x+1>9x>8Karena,x>8berada di daerahx>1,makax>8memenuhiJadi,HP={x|x>8}b.Diketahui:.13log(x+1)>2Syarat numerusnyaf(x)>0x+1>0x>1Proses lanjutan penyelesaian.13log(x+1)>2.13log(x+1)>.13log(13)2Karenaa=13,makaf(x)<p(x+1)<(13)2x+1<19x<191x<89maka yangmemenuhi1<x<89Jadi,HP={x|1<x<89}.

2.Tentukan himpunan penyelesaian daria.1<log(x5)<2b.2logx+2log(x3)>2Jawab:a.Diketahui1<log(x5)<21<10log(x5)<2mohon ingat(1)10log10<10log(x5)<(2)10log1010log101<10log(x5)<10log102101<x5<102110<x5<100110+5<x5+5<100+55110<x<105Jadi,HP={x|5110<x<105}b.Diketahui2logx+2log(x3)>22logx+2log(x3)>2log222logx(x3)>2log22Syarat numerusnyaf(x)>0x>0dan(x3)>0ataux>0ataux>3Proses lanjutan penyelesaian2logx(x3)>2log22Karenaa=2,makaf(x)>px(x3)>24x23x>4x23x4>0(x+1)(x4)>0x<1ataux>4Karena,x>4berada di daerahx>3,makax>4memenuhi dan yanglainnya tidak memenuhiJadi,HP={x|x>4}.

3.Tentukan himpunan penyelesaian dari(blogx)2+10<7.blogx,denganb>1Jawab:(blogx)2+10<7.blogx(blogx)27.(blogx)+10<0(blogx2)(blogx5)<0Penyelesaiannya:2<blogx<5(2).blogb<blogx<(5).blogbblogb2<blogx<blogb5b2<x<b5Jadi, HP={x|b2<x<b5}.

4.Tentukan penyelesaian dari pertidaksamaan3log(5x2)<3log(3x+8)Jawab:Syarat basis,a=3.Jelas3>0,1Syarat numerusnya,dari bentukalogf(x)>alogg(x)f(x)g(x)5x2>05x>2x>253x+8>03x>8x>83Dari keduanyakita pilih yangx>25Proses penyelesaian.f(x)<g(x)5x2<3x+85x3x<8+22x<10x<102x<5.Jadi, solusinya adalah:{1:x>25,dan2:x<5maka solusinya adalah:25<x<5

LATIHAN SOAL.

Tentukan himpunan penyelesaian daripertidaksamaan berikut!1.1<log(2x3)<22.3log(2x3)+3logx>33.6log(x2+x6)104.4log(4x.4)2x5..13log(x2)<26..12logx2.12log(x+3)>47.4(.12logm)<.13log818.2log(x+2)<(x+2)log(8x2+32x+32)9.2log(2x+2)>6.(x+1)log210.2log(12logx)<211.6log(x2x)<112.xlog(x+12)3.xlog4+1013.5logx25log5x14.2x42logx2015.2logx+2log(x1)2log4116.log|x+1|log3+log|2x1|.


DAFTAR PUSTAKA

  1. Sembiring,S., Zulkifli, M., Marsito, Rusdi, I. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas X Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Srikandi Empat Widya Utama.
  2. Yuana, R.A., Indriyastuti. 2017. Perspektif Matematika untuk Kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Solo: Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.








Persamaan Logaritma 5

E. Persamaan Logaritma Bentuk  A(alogf(x))2+B(alogf(x))+C=0.

Himpunan penyelesaian dari bentuk ini adalah kurang lebih sama dengan persamaan kuadrat, baik dengan cara dimisalkan terlebih dahulu ataupun tidak, 

Jika dimisalkan, maka bentuknya akan semakin sederhana dan dan lebih efektif.

Adapun solusi dari persamaan kuadrat sendiri adalah:

  1. memfaktorkan
  2. melengkapkan kuadrat sempurna
  3. rumus abc

Catatan : Syarat numerus dan basisnya mengikuti, yaitu untuk numerus harus positif dan basisnya selain harus positif juga tidak boleh sama dengan 1.

CONTOH SOAL.

1.Tentukanlah himpunan penyelesaian daria.(2logx)26(2logx)+8=0b.23log2x+23logx12=0Jawab:a.Dengan tanpa pemisalan(2logx)26(2logx)+8=0(2logx2)(2logx4)=02logx=2atau2logx=4x=22=4ataux=24=16Jadi,HP={4,16}b.Dengan tanpa pemisalan juga23log2x+23logx12=03log2x+3logx6=0(3logx+3)(3logx2)=03logx=3atau3logx=2x=33=127ataux=32=9Jadi,HP={127,9}.

LATIHAN SOAL.

2.Tentukanlah himpunan penyelesaian daria.(logx)26(logx)+8=0b.(logx)2logx310=0c.(3logx)2+2(3logx)3=0d.5log2x5logx4+5log125=0.


DAFTAR PUSTAKA

  1. Sembiring,S., Zulkifli, M., Marsito, Rusdi, I. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas X Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Srikandi Empat Widya Utama.

Persamaan Logaritma 4

 D. Persamaan Logaritma Bentuk  h(x)logf(x)=h(x)logg(x).

Syarat penyelesaian dari bentuk:

Jikah(x)logf(x)=h(x)logg(x)denganf(x)dang(x)keduanya positifsertah(x)>0,danh(x)1,makaf(x)=g(x).

atauPernyataanh(x)logf(x)=h(x)logg(x)akan bernilai benar jika(1)h(x)>0,h(x)1(2)f(x)>0,g(x)>0(3)f(x)=g(x).

CONTOH SOAL.

1.Tentukan himpunan penyelesaian daria.xlog(2x3)=xlog(x1)b.xlog(2x2+11x6)=xlog(x2+10x)c.xlog(x1)+1x+6logx=2+12logxd.2x1log(x3+3x24x1)=2x1log(2x2+3)Jawab:a.Diketahuixlog(2x3)=xlog(x1)()Syarat numerus dan bilangan pokokSyarathasilh(x)>0,h(x)1x>0f(x)>02x3>02x>3x>32g(x)>0x1>0x>1Syarat numerusnya,x>32()Syarat kedua,f(x)=g(x)2x3=x12xx=31x=2Karenax>32,maka nilaix=2memenuhi()Jadi,HP={2}b.Diketahuixlog(2x2+11x6)=xlog(x2+10)()Syarat numerus dan bilangan pokokSyarathasilh(x)>0,h(x)1x>0f(x)>02x2+11x6>0(x+6)(2x1)>0x<6ataux>12g(x)>0x2+10x>0x(x+10)>0x<10ataux>0Syarat numerusnya,x>12()Syarat kedua,f(x)=g(x)2x2+11x6=x2+10xx2+x6=0(x+3)(x2)=0x=3ataux=2Karenax>12,maka nilaix=2memenuhi()Jadi,HP={2}c.Diketahuixlog(x1)+1x+6logx=2+12logxxlog(x1)+xlog(x+6)=xlogx2+xlog2xlog(x1)(x+6)=xlog2x2xlogx2+5x6=xlog2x2()Syarat numerus dan bilangan pokokSyarathasilh(x)>0,h(x)1x>0f(x)>0x2+5x6>0(x+6)(x1)>0x<6ataux>1g(x)>02x2>0x>0Syarat numerusnya,x>1()Syarat kedua,f(x)=g(x)x2+5x6=2x2x25x+6=0(x2)(x3)=0x=2ataux=3Karenax>1,maka nilaix=2danx=3memenuhi()Jadi,HP={2,3}d.Diketahui2x1log(x3+3x24x1)=2x1log(2x2+3)()Syarat numerus dan bilangan pokokSyarathasilh(x)>0,h(x)12x1>0x>12f(x)>0x3+3x24x1>0Susah difaktorkangunakan uji nilaig(x)>02x2+3>0a>0,D<0Definit positifSyarat basis/bilangan pokoknya,x>12()Syarat kedua,f(x)=g(x)x3+3x24x1=2x2+3x3+x24x4=0x2(x+1)4(x+1)=0(x+1)(x24)=0(x+1)(x+2)(x2)=0x=1ataux=2ataux=2Karena basisnyax>12,maka nilai yang memenuhi hanyax=2sajadan nilai untuk numerusnya juga memenuhiyaitu:(2)3+3(2)24(2)1=11>0demikian pula untuk:2(2)3+3=19>0()Jadi,HP={2}.

Penjelasan untuk jawaban 1. d  tentang definit positif  di sini dan di sini

LATIHAN SOAL.

2.Tentukan himpunan penyelesaian daria.xlog(2x+3)=xlog(x+7)b.xlog(x+12)xlog(4x+1)=0c.x2log(x23)=x2logxd.3x2log(x22x+4)=3x2log(54x)

Persamaan Logaritma 3

C. Persamaan Logaritma Bentuk  alogf(x)=alogg(x).

Syarat penyelesaian dari bentuk ini adalah numerusnya harus positif serta basisnya juga harus positif dan tidak berupa angka 1.

CONTOH SOAL.

1.Tentukan himpunan penyelesaian daria.2logx=log(x+6)b.log(2x3)=log(x23x+1)c.3log(x2+3x+2)=3log(5x+5)Jawab:a.Diketahui2logx=log(x+6)logx2=log(x+6)()Syarat numerusf(x)>0x2>0x>0g(x)>0x+6>0x>6Sehingga syarat numerusnya,x>0()Syarat kedua,f(x)=g(x)x2=x+6x2x6=0(x+2)(x3)=0x=2ataux=3Karenax>0,yang memenuhix=3()Jadi,HP={3}b.Diketahuilog(2x3)=log(x23x+1)()Syarat numerusf(x)>02x3>02x>3x>32g(x)>0x23x+1>0x<352ataux>3+52Syarat numerusnya,x>3+52()Syarat kedua,f(x)=g(x)(2x3)=(x23x+1)x2+5x4=0x25x+4=0(x1)(x4)=0x=1ataux=4Karenax>3+52,yang memenuhi adalahx=4()Jadi,HP={4}c.Diketahui3log(x2+3x+2)=3log(5x+5)()Syarat numerusf(x)>0x2+3x+2>0(x+1)(x+2)>0x<2ataux>1g(x)>05x+5>0x+1>0x>1Syarat numerusnya,x>1()Syarat kedua,f(x)=g(x)x2+3x+2=5x+5x22x3=0(x+1)(x3)=0x=1ataux=3Karenax>1,yang memenuhi adalahx=3()Jadi,HP={3}.


Catatan:

Penjelasan untuk soal no.1 b ada berkaitan dengan penentuan akar 3±52 , silahlkan Anda klik di sini

Berikut soal yang berbasis seolah-olah berbeda, tetapi setelah Anda cermati, maka Anda akan dengan mudah menentukan penyelesaiannya.

2.Tentukan himpunan penyelesaian dari0,25log(x4)+16log(x+2)=0Jawab:Diketahui0,25log(x4)+16log(x+2)=0.14log(x4)+16log(x+2)=0.41log(x4)+.42log(x+2)=04log(x4)+12.4log(x+2)=012.4log(x+2)=4log(x4)4log(x+2)=2.4log(x4)4log(x+2)=4log(x4)24log(x+2)=4log(x28x+16)()Syarat numerusf(x)>0x4>0x>4g(x)>0x+2>0x>2Sehingga syarat numerusnya,x>4()Syarat kedua,f(x)=g(x)x28x+16=x+2x28xx+162=0x29x+14=0(x2)(x7)=0x=2ataux=7Karenax>4,yang memenuhix=7()Jadi,HP={7}.

LATIHAN SOAL.

3.Tentukan himpunan penyelesaian daria.2logx+2log(x1)=2log(x+3)b.logx+log2=log(x+2)c.log(x24x5)=log(x5)d.log(x22x8)=log(3x4).


DAFTAR PUSTAKA

  1. Sembiring,S., Zulkifli, M., Marsito, Rusdi, I. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas X Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Srikandi Empat Widya Utama.
  2. Kurnia, N., dkk. 2016. Jelajah Matematika SMA Kelas X Peminatan MIPA. Jakarta: YUDHISTIRA.


Persamaan Logaritma 2

 B. Persamaan Logaritma Bentuk  alogf(x)=blogf(x).

Syarat penyelesaian dari bentuk ini adalah numerusnya harus positif serta basisnya juga harus positif. Ketika basisnya berbeda, maka numerusnya cukup sama dengan 1. Hal ini dikarenakan nilai logaritma akan sama dengan 0 jika numerusnya berupa angka 1 dan basisnya bilangan positif. Sebagaimana ilustrasi contoh berikut ini

CONTOH SOAL.

1.Tentukan himpunan penyelesaian daria.log(x+6)=2log(x+6)b.log(2x3)=3log(2x3)c.4log(x2x+1)=log(x2x+1)Jawab:a.Karena basisnya berbeda, maka cukupnumerusnya=1,yaitu:x+6=1.Sehinggax=5Jadi,HP={7}b.Karena basisnya berbeda, maka cukupnumerusnya=1,yaitu:2x3=1.Sehinggax=2Jadi,HP={2}c.Karena basisnya berbeda, maka cukupnumerusnya=1,yaitu:x2x+1=1.Sehinggax2x=0x(x1)=0x=0ataux=1Jadi,HP={0,1}.

LATIHAN SOAL.

2.Tentukan himpunan penyelesaian daria.3log(5x4)=log(5x4)b.log(2x1)=5log(2x1)c.log(2x2+6x5)=8log(2x2+6x5)d.2log(x24x+6)=log(x24x+6).


DAFTAR PUSTAKA

  1. Sembiring,S., Zulkifli, M., Marsito, Rusdi, I. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas X Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Srikandi Empat Widya Utama.
  2. Yuana, R.A., Indriyastuti. 2017. Perspektif Matematika untuk Kelas X SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Solo: Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.


Persamaan Logaritma 1

 A. Persamaan Logaritma Bentuk  alogf(x)=alogp.

Syarat yang harus dipenuhi numerus harus berupa bilangan positif demikian juga bilangan basisnya dan khus bilangan basisnya ketambahan syarat yang harus terpenuhi yaitu tidak boleh sama dengan 1.

CONTOH SOAL.

1.Tentukan himpunan penyelesaian daria.log(4x5)=log3b.log(2x2x)=1c.3log(x23x+5)=1Jawab:a.Diketahui numerus:4x51. Syarat numerus:f(x)>04x5>0x>542. Persamaanlog(4x5)=log34x5=34x=8x=23. SimpulanKarenax>54,makax=2memenuhiJadi,HP={2}b.Diketahui numerus:2x2x1. Syarat numerus:f(x)>02x2x>0x(2x1)>0x<0ataux>122. Persamaanlog(2x2x)=1log(2x2x)=log102x2x=102x2x10=0(2x5)(x+2)=0x=2ataux=523. SimpulanKarena nilaixmemenuhisyarat numerus2x2x>0makax=2danx=52memenuhiJadi,HP={2,52}c.Diketahui numerus:x23x+51. Syarat numerus:f(x)>0memenuhi.x23x+5>0NilaiD=b24ac>0artinya numerus definit positif2. Persamaan3log(x23x+5)=13log(x23x+5)=3log3x23x+5=3x23x+2=0(x1)(x2)=0x=1ataux=23. SimpulanKarena nilaixmemenuhisyarat numerusx23x+5>0makax=1danx=2memenuhiJadi,HP={1,2}.

Untuk materi difinit positif silahkan klik di sini

2.Tentukan himpunan penyelesaian darilogx+log(2x1)=1Jawab:Persamaan di atas adalah persamaanlogaritma model:alogf(x)=alogp.dengan bentuknya:alogf1(x)+alogf2(x)=alogpDiketahui numerus:f1(x)=xdanf2(x)=2x11. Syarat numerus:f(x)>0f1(x)f2(x)x>02x1>02x>1x>12Sehingga syarat numerusnya:x>122. Persamaanlog(2x2x)=1log(2x2x)=log102x2x=102x2x10=0(2x5)(x+2)=0x=2ataux=523. SimpulanNilaixyang memenuhisyarat numerus2x2x>0hanya ada satu, yaitu:x=52Jadi,HP={52}.

Catatan:

Coba bandingkan penyelesaian no. 1.b dan no. 2, secara sifat operasi logaritma soal sama, tetapi karena spesifikasi dari numerus tiap tipe soal, maka perlakuannya berbeda.

LATIHAN SOAL.

3.Tentukan himpunan penyelesaian daria.3log(5x4)=2b.logx+log(2x1)=1c.log(2x2+6x5)=1d.2log(x24x+6)=1e.2log(x4)+2log(x6)=3

Logaritma

A. Pendahuluan

Silahkan kunjungi alamat ini di sini

B. Sifat-Sifat

Logaritmaalogb=cac=balogx+alogy=alogxyalogxalogy=alogxyalogx=mlogxmlogaalogb×blogc=alogcamlogbn=nm×alogbaalogb=balogb=1blogaalog1=0aloga=1{a0a>0(bilangan pokok)x,y>0(numerus).

CONTOH SOAL.

1.Hitunglaha.36log6b.8log14c.2log3+2log122log9d.16log253×5log14Jawab:a.36log6=62log61=12×6log6=12×6log61=12×1=12atau36log6=16log36=16.1log62=121×6log6=12×1=12b.8log4=23log22=23×2log21=23×1=23c.2log3+2log122log9=2log(3×129)=2log369=2log4=2log22=2×2log21=2×1=2d.16log253×5log14=4.2log5.23×.5.1log41=((23)2×4log5)×(11×5log4)=13×1×4log5×5log4=13×4log4,(ingat)=13×4log41=13×1=13.

C. Persamaan Logaritma

Bentuk-bentuk persamaan logaritma secara umum adalah persamaan dengan numerus ataupun bilangan basis/pokok yang memuat variabel x.

1.alogf(x)=alogp2.alogf(x)=blogf(x)3.alogf(x)=alogg(x)4.h(x)logf(x)=h(x)logg(x)5.A(alogf(x))2+B(alogf(x))+C=0.

CONTOH SOAL.

2.Hitunglaha.log(x5)=log3b.log(2x2x)=1c.3log(x23x+5)=1Jawab:Yang dibahas hanya no.2a, yaitu:a.Diketahui numerus:x51. Syarat numerus:f(x)>0x5>0x>52. Persamaanlog(x5)=log3x5=3x=83. SimpulanKarenax>5,makax=8memenuhiJadi,HP={8}.

Contoh Soal 5 Transformasi Geometri

21.Jika setiap titik pada grafik dengandengan persamaany=xdicerminkanterhadap garisy=x,maka persamaangrafik yang dihasilkan adalah...a.y=x2,x0b.y=x,x0c.y=x2,x0d.y=x,x0e.y=x,x0UMB Tahun 2011 Kode 152Jawab:aDiketahui bahwa:y=x,atauy2=xAlternatif 1makasaat dicerminkan terhadapgarisy=x,adalahx2=yatauy=x2.Alternatif 2Jikaingin dikerjakan dengan rumus(xy)=Mx=y(xy)=(0110)(xy)=(yx)Selanjutnya hasilnya disubstitusikanke persamaany=xx=yy=xmakay=(x)2selanjutnyay=x2.
Sebelum dicerminkan terhadap garis y=x
Gambar kurva/grafik setelah cerminkan terhadap garis y=x

22.TransformasiTadalah pencerminanterhadap garisy=x3dilanjutkan olehpencerminan terhadap garisy=3x.Matriks yang bersesuian dengantransformasiTadalah...a.(1001)b.(1001)c.(1001)d.(0110)e.(0110)SBMPTN Tahun 2013 Kode 433Jawab:bDiketahui bahwa:sebuah persamaan garis lurusdapat dituliskan dengan:y=mxDiketahui pula bahwa ada 2 garis:y1=13xdany2=3xsebagai representasi transformasiT.Karenam1×m2=(13)(3)=1berarti 2 garis di atas saling tegaklurus dan hal ini seperti rotasi 2kali90atau180Jadi,T=(cos180sin180sin180cos180)T=(1001).


DAFTAR PUSTAKA

  1. Johanes, Kastolan, Sulasim, 2006. Kompetensi Matematika 3A SMA Kelas XII Program IPA Semester Pertama. Jakarta: YUDHISTIRA.
  2. Nugroho, P. A. Gunarto, D. 2013. Big Bank Soal-Bahas MAtematika SMA/MA. Jakarta: WAHYUMEDIA.
  3. Sharma,S.N., dkk. 2017. Jelajah Matematika SMA Kelas XI Program Wajib. Jakarta: YUDHISTIRA.




Contoh Soal 4 Transformasi Geometri

16.Bayangan titik A(2,4) dicerminkan terhadap garisyx=0dilanjutkanke garisx33y=0adalah...a.A(2+3,1+23)b.A(2+3,123)c.A(13,2+3)d.A(2+3,1+23)e.A(23,123)Jawab:aDiketahui bahwa:{x33y=0y=133xy=tan30.xxy=0y=x(xy)=(cos2θsin2θsin2θcos2θ)(0110)(xy)=(cos2.30sin2.30sin2.30cos2.30)(0110)(xy)=(1212312312)(0110)(24)=(3+21+23).

17.JikaT1=(1211)danT2=(2513)maka bayangan garisx+y+1=0olehT2T1adalah...a.x2y1=0b.x+2y1=0c.x+2y+1=0d.x2y+1=0e.x+y1=0Jawab:aDiketahui bahwa:(xy)=T2T1(xy)=(2513)(1211)(xy)=(2+54+51+32+3)(xy)=(3121)(xy)=(3x+y2x+y)Diperolehx=3x+yy=2x+yxy=xx=xy....(1)makay=x3x=x3(xy)=3y2x....(2)Sehinggax+y+1=0xy+3y2x+1=0x+2y+1=0x2y1=0makabayangan garisnyax2y1=0.

18.Garis2x+y+4=0ditranslasikanoleh(25)dilanjutkan transformasioleh(1201)persamaan bayangannyaadalah...a.2x+y+3=0b.2x3y+3=0c.2x+3y+3=0d.3x+2y+3=0e.3x2y+3=0Jawab:bDiketahui bahwa:(xy)=(xy)+(25)=(x2y+5)(xy)=(1201)(xy)=(1201)(x2y+5)=(x2+2y+10y+5)=(x+2y+8y+5)Diperolehx=x+2y+82y=2y+10x2y=x2x=x2y+2....(1)makay=y5....(2)sehingga2x+y+4=02(x2y+2)+(y5)+4=02x3y+3=0makabayangan garisnya2x3y+3=0.

19.DiketahuiMadalah pencerminan terhadapgarisy=xdanTadalah transformasiyang dinyatakan oleh matriks(2301)Koordinat bayangan titikA(2,8)olehtransformasiMdilanjutkan olehTadalah...a.(10,2)b.(2,10)c.(10,2)d.(10,2)e.(2,10)Jawab:cDiketahui bahwa:(xy)=TM(xy)=(2301)(0110)(28)=(032+00+10+0)(28)=(3210)(28)=(6+162+0)=(102).

20.JikaWadalah transformasi olehmatriks(1031),maka titik muladariW(2,5)adalah...a.(11,2)b.(11,2)c.(2,11)d.(2,11)e.(12,11)Jawab:cDimisalkan:A=(25),danW=(1031),sertaX=(xy)makaA=BXB1A=B1BXB1A=I.XB1A=XX=B1A(xy)=1|1031|(1031)(25)=1.(2+06+5)=(211)

Contoh Soal 3 Transformasi Geometri

11.Titik A(1,-2) dirotasikan sejauh15kemudian dilanjutkan75dengan pusat O(0,0)maka bayangan akhir titik A adalah...a.(2,1)d.(2,1)b.(1,2)c.(1,2)e.(2,1)Jawab:d(xy)=(cos(θ1+θ2)sin(θ1+θ2)sin(θ1+θ2)cos(θ1+θ2))(xy)=(cos(75+15)sin(75+15)sin(75+15)cos(75+15))(xy)=(cos90sin90sin90cos90)(12)=(0110)(12)=(21).

12.Jika garis3x2y+5=0dicerminkan terhadap garisy=xkemudiandidilatasikan dengan pusat (1,-2) dengan faktor skala 2, maka persamaanbayangannya adalah....a.x2y10=0b.x+2y10=0c.x6y+5=0d.x+2y12=0e.2x3y+18=0Jawab:eProsesuntuk refleksinya(xy)=(0110)(xy)=(yx)prosesdilatasinya(xy)=(2002)(x1y+2)+(12)=(2x22y+4)+(12)=(2x12y+2)=(2(y)12(x)+2){x=12(y2)y=12(x+1)Sehingga persamaan bayangangarisnya adalah:3x2y+5=03(12(y2))2(12(x+1))+5=032y+3+(x+1)+5=02x3y+6+2+10=02x3y+18=0.

13.Titik A(4,-4) dicerminkan terhadapgarisy=xtan15menghasilkanbayanganA(a,b)adalah...a.3d.43b.23c.33e.63Jawab:d(ab)=(cos2θsin2θsin2θcos2θ)(xy)=(cos2.15sin2.15sin2.15cos2.15)(44)=(cos30sin30sin30cos30)(44)=(1231212123)(44)=(2322+23){a=232b=2+23maka nilai daria+b=(232+2+23)=43.

14.Lingkaranx2+y25x+8y+7=0ditranslasikan olehT=(mn)menghasilkanbayanganx2+y29x+2y+6=0.Nilaim+n=...a.2d.5b.3c.4e.6Jawab:dDiketahui sebuah lingkaran dengan persamaan:x2+y25x+8y+7=0karena akibat translasi, maka{x=xmy=ynx2+y25x+8y+7=0sehingga(xm)2+(yn)25(xm)+8(yn)+7=0x2+y22mx2ny+m2+n25x+5m+8y8n+7=0x2+y2(2m+5)x+(82n)y+m2+n2+5m8n+7=0x2+y29x+2y+6=0(akhir bayangan){9=2m+5m=22=82nn=3Jadi , nilaim+n=2+3=5.

15.Jika titik A(-2,1) dicerminkan terhadap garisy=13x3,maka bayangan darititik \textit{A} tersebut adalah....a.A(1123,12+3)b.A(1123,12+3)c.A(1123,123)d.A(1123,123)e.A(1+123,12+3)Jawab:bDiketahuibahwa:y=13x3=(133)x=(tan30)x=tan(18030)x=tan150.xmakaθ=1502θ=300(xy)=(cos2θsin2θsin2θcos2θ)(xy)=(cos300sin300sin300cos300)(21)=(1212312312)(21)=(1123312)

Contoh Soal 2 Transformasi Geometri

6.Bayangan untuk titik P(2,5) oleh rotasi dengan pusatA(1,3)sejauh180adalah....a.(1,0)d.(2,0)b.(0,1)c.(0,2)e.(1,2)Jawab:bKarena rotasi dengan pusat A sebesar180,makaR(A(1,3),180)=(cos180sin180sin180cos180)=(1001)sehingga bayangan titik P(2,5)-nya adalah:(xy)=(1001)(xayb)+(ab)=(1001)(2153)+(13)=(12)+(13)=(01).

7.Bayangan kurvaxy=6oleh rotasi sebesarπ2dengan pusatO(0,0)adalah....a.xy=6d.x(yx)=6b.xy=6e.x(x+y)=6c.x(xy)=6Jawab:aKarena rotasi dengan pusat O sebesarπ2=90,makaR(O(0,0),90)=(0110)sehingga bayangan semua titik yang terletak pada kurva adalah:(xy)=(0110)(xy)=(yx){x=yy=xSelanjunyauntuk bayangan kurvanya adalah:xy=6y.(x)=6xy=6Jadi , persamaan kurva bayangannyaadalahxy=6.

8.Sebuah lingkaran yang berpusat di (3,4) dan menyinggung sumbu-X dicerminkanterhadap garisy=x, maka persamaan akhir lingkaran yang terjadi adalah....a.x2+y28x6y+9=0b.x2+y2+8x+6y+9=0c.x2+y2+6x+8y+9=0d.x2+y28x6y+16=0e.x2+y2+8x+6y+16=0Jawab:aRefleksi lingkaran yang berpusat di (3,4) dan menyinggung sumbu-X, denganr=(y)=4,makapersamaan lingkarannya adalah:(x3)2+(y4)2=42.Karena(xy)=(0110)(xy)=(yx){x=yy=xselanjutnya untuk persamaan bayangan lingkarannya adalah:(y3)2+(x4)2=42,menjadi(y3)2+(x4)2=42,atau:x2+y28x6y+9=0.

9.JikaMxadalah pencerminan terhadap sumbu-X danMy=xadalah pencerminan terhadap garisy=x,maka matriks transformasi tunggal yang mewakiliMxMy=x=....a.(0110)d.(1001)b.(0110)e.(1001)c.(0110)Jawab:bDiketahuibahwa:{Mx=(1001)My=x=(0110)MxMy=x=(1001)(0110)=(0+01+0010+0)=(0110).

10.Diketahui vektorxdirotasikan terhadap titik asalOsebesarθ>0searah jarum jam.Kemudian hasilnya dicerminkan terhadap garisy=0menghasilkan vektory.Jikay=A.x,maka matriksAnya adalah....a.(cosθsinθsinθcosθ)(1001)b.(1001)(cosθsinθsinθcosθ)c.(cosθsinθsinθcosθ)(1001)d.(1001)(cosθsinθsinθcosθ)e.(1001)(cosθsinθsinθcosθ)Jawab:dDiketahui bahwa:{Mx=(1001)Rθ=(cos(θ)sin(θ)sin(θ)cos(θ))=(cosθsinθsinθcosθ)A=MxRθ=(1001)(cosθsinθsinθcosθ).

Contoh Soal 1 Transformasi Geometri

1.Suatu translasi yang memetakan titik P(9,8) ke titikP(14,2)adalah....a.(510)d.(66)b.(56)c.(2310)e.(52)Jawab:a(xy)=T+(xy)T=(xxyy)=(14928)=(510).

2.Sebuah transformasi yang didefiniskan oleh{x=2x+3yy=3x+2yMaka bayangan titik M(2,1)adalah...a.(7,10)d.(1,10)b.(10,7)c.(1,4)e.(4,1)Jawab:cDiketahuibahwa:{x=2x+3yy=3x+2yx=2y=1}{x=2(2)+3(1)=43=1y=3(2)+2(1)=62=4.

3.Bayangan untuk titik A(1,3) oleh rotasi dengan pusatO(0,0)sejauh90adalah....a.(1,3)d.(1,3)b.(1,3)c.(3,1)e.(3,1)Jawab:cKarena rotasi dengan pusat O sebesar90,makaR(O(0,0),90)=(cos90sin90sin90cos90)=(0110)sehingga(xy)=(0110)(xy)=(0110)(13)=(31).

4.Suatu lingkaran dengan jari-jari 4 dengan pusat di O(0,0) dtranslasikanolehT=(23),maka luas bayangan lingkaran tersebut adalah....satuan luasa.πd.8πb.2πc.4πe.16πJawab:eDiketahui persamaan lingkaran berpusatdi O denganr=4.Karena translasi adalahtermasuk transformasi isometri(kongruen)maka jari-jari lingkaran bayangannya akan sama dengan bendanya. Sehingga luas bayangan lingkarannya=πr2=π×42=16π.

5.Sebuah transformasi yang didefiniskan oleh{x=43xy=2xy4Yang merupakan titik invarian (tidak berubah) adalah...a.(0,0)d.(0,1)b.(1,1)c.(1,0)e.(1,1)Jawab:bDiketahui bahwa:{x=43xy=2xy4NOTitikDisubstitusikan ke{x=43xy=2xy4KeteranganTitika.(0,0){x=43(0)=4y=2(0)(0)4=4Varianb(1,1){x=43(1)=1y=2(1)(1)4=1Invarianc(1,0){x=43(1)=1y=2(1)(0)4=2Variand(0,1){x=43(0)=4y=2(0)(1)4=3Variane(1,1){x=43(1)=1y=2(1)(1)4=3Varian

Transformasi Geometri (XI Matematika Wajib)

 A. Pengertian 

Transformasi Geometri adalah suatu perubahan objek geometri atau suatu pemetaan dari suatu titik-titik ke himpunan titik-titik yang lain pada bidang kartesius.

Dari pengertian di atas jelas bahwa aturan transformasi sebagaimana fungsi atau pemetaan dan transformasi ini selanjutnya dapat disimbolkan dengan sebuah huruf kapital, misal M, T, R, dan lain sebagainya. Sebagai misal titik P(x,y) oleh transformasi T menghasilkan titik baru yaitu P'(x',y') dan operasi ini dapat dituliskan dengan:

P(x,y)TP(x,y).

B. Matriks Transformasi

Misalkan suatu transfomasi T memetakan sebuah titik A(x,y) ke A'(x',y') 

selanjutnya perhatikan ilustrasi berikut:

A(x,y).Transformasi=TA(x,y)=A(ax+by,cx+dy)(xy)=(abcd)Matrikstransformasi(xy).

C. Jenis-Jenis Transformasi dengan matriks yang sesuaian

1. Translasi (Geseran)

JenisTransformasiRumusMatriksTranslasi(x,y).(ab)(x+a,y+b)(ab).

2. Rotasi (Perputaran)

JenisTransformasiRumusMatriksRotasiPusat rotasi[O,α]{x=...y=...Lihatdi bawahtulisanwarnabiru(cosαsinαsinαcosα)Pusat(a,b)sudutα(xayb)=Lihatdi bawahtulisanwarnamerah{x=xcosαysinαy=xsinα+ycosα(xayb)=(cosαsinαsinαcosα).(xayb).

3. Refleksi (Pencerminan)

Refleksiterhadap sumbuX(x,y)(x,y)(1001)terhadap sumbuY(x,y)(x,y)(1001)terhadap garis y = x(x,y)(y,x)(0110)terhadap garis y = -x(x,y)(y,x)(0110)terhadap garis x = h(x,y)(2hx,y)(1001)(xy)+(2h0)terhadap garis y = x(x,y)(y,x)(0110)terhadap garis y = -x(x,y)(y,x)(0110)terhadap garis x = h(x,y)(2hx,y)(1001)(xy)+(2h0)terhadap garis y = k(x,y)(x,2ky)(1001)(xy)+(02k)pusat(0,0){y=mxm=tanα(cos2αsin2αsin2αcos2α).

4. Dilatasi (Perkalian)

JenisTransformasiRumusMatriksDilatasiPusat[O,k](x,y)(kx,ky)(k00k)Pusat(a,b)faktor skalak(xayb)Lihatdi bawahtulisanwarnamerahLuas bangun datarMisal bangun AT=(abcd)Bangun A=det T×A(xayb)=(k00k).(xayb).

Catatan:

Translasi, refleksi, dan rotasi suatu objek adalah bagian dari transformasi yang hanya mengubah posisi objek saja, sehingga jenis transformasi-transformasi ini juga disebut dengan transformasi isometri

D. Bayangan Kurva dan Komposisi Transformasi

Bayangan Kurvay=f(x)Komposisi TransformasiLangkah-langkah:1.Tentukan bayangan titiknya(x,y)(x,y)2.Salanjutnya tentukanxdanydalamxdany3.Substitusikanxdanykey=f(x)Langkah-langkah:1.Selesaikan sesuai urutan transformasi(x,y).T1(x,y).T2(x,y)2.Jika dapat disederhanakan kedua transformasitersebut di atas, maka cukup dengan(x,y).T2T1(x,y).


CONTOH SOAL.

1.Tentukanlah bayangan dari segitiga PQR dengan P(0,4),Q(1,1),danR(3,6).oleh translasiT=(52)Jawab{(xPyP)=T+(xPyP)=(52)+(04)=(5+02+4)=(52)(xQyQ)=isilah sendiri(xRyR)=isilah sendiri.

2.Tentukanlah bayangan dari garisy=2x+4oleh translasiT=(12).JawabBayangan Titik-titikBayangan Garis(xy)=T+(xy)=(12)+(xy)=(1+x2+y){x=1+xx=x+1y=2+yy=y2y=2x+4y2=2(x+1)+4y=2x+2+4+2=2x+8Jadi,bayangan garisnyaadalah:y=2x+8.

3.Tentukanlah bayangan titik A(4,6) oleh rotasi yang berpusat di titik P(3,-2) dengan sudut putar sebesar90JawabUntuk Rotasi yang berpusat di(a,b)dengan sudutαadalah:(xy)=(cosαsinαsinαcosα)(xayb)+(ab)=(cos90sin90sin90cos90)(436(2))+(32)=(0110)(18)+(32)=(81)+(32)=(51)Jadi,bayangan titik A adalahA(5,1).

4.Tentukanlah bayangan titik A(4,6) oleh dilatasi yang berpusat di titik P(3,-2)dengan faktor skalak=2JawabBayangantitik A-nya adalah:(xy)=(k00k)(xayb)+(ab)=(2002)(436(2))+(32)=(2002)(18)+(32)=(216)+(32)=(514)Jadi,bayangan titik A-nya adalahA(5,14).

5.Tentukanlah bayangan titik A(4,6) oleh translasitdilanjutkansdenganmatriks transformasi berturut-turut adalahT=(1112)danS=(1101)JawabBayangantitik A-nya adalah:(xy)=S×T×(xy)=(1101)(1112)(46)=(2312)(46)=(2616)Jadi,bayangan titik A-nya adalahA(26,16).

6.Suatu kurvay=3log(2x2)memiliki bayangany=3log(2x+33)oleh translasiT=(ab).Tentukanlah nilaia+bJawabDiketahuibahway=3log(2x2)3y=2x2(benda)y=3log(2x+33)3y=(2x+33)(bayangan)sehinggauntuk bayangan3yb=2(xa)23y.3b=2(xa)23y=2(xa)23b=2x+33Jadi,{a=52b=1Sehinggaa+b=52+(1)=32.

7.Tentukanlah bayangan garisax+by+c=0oleh transformasiyang bersesuaian dengan matriks(1234)JawabProses AwalPenentuan Bayangan(xy)=(1234)(xy)(xy)=(1234)1(xy)=1|1234|(4231)(xy)=14+6(4x+2y3x+y)=12(4x+2y3x+y){x=2x+yy=32x+12yax+by+c=0a(2x+y)+b(32x+12y)+c=02ax32bx+ay+12by+c=0(4a3b)x+(2a+b)y+2c=0Jadi, bayangan garisnya adalah:(4a3b)x+(2a+b)y+2c=0.

8.Diketahui kurvay=4x29dicerminkan terhadap sumbu-X kemudianditranslasikan dengan(12).Ordinat titik potong terhadap sumbu-Y adalah....Jawab(xy)=(12)+(1001)(xy)=(12)+(xy)=(1+x2y){x=x1y=2yy=4x29(2y)=4(x1)29y=4(x22x+1)92y=4x28x+411y=4x2+8x+7Maka,persamaan kurva bayangannya:y=4x2+8x+7Sehinggaordinat dari titik potong terhadap sumbu-Y-nya adalah:y=4x2+8x+7,atauf(x)=4x2+8x+7f(0)=4(0)2+8(0)+7saatx=0(karena memotong sumbu-Y)=7Jadiordinatnya adalahy=f(0)=7.

DAFTAR PUSTAKA

  1. Johanes, Kastolan, Sulasim, 2006. Kompetensi Matematika 3A SMA Kelas XII Program IPA Semester Pertama. Jakarta: YUDHISTIRA.
  2. Nugroho, P. A. Gunarto, D. 2013. Big Bank Soal-Bahas MAtematika SMA/MA. Jakarta: WAHYUMEDIA.



Soal dan jawaban Persiapan Semester gasal Kelas XI Matematika Peminatan Bagian Ketujuh

31.Nilai daricosπ7cos2π7cos4π7adalah....a.18d.12b.14c.0e.13Jawab:Alternatif 1cosπ7cos2π7cos4π7×2sin2π72sin2π7=(sin4π7sin0)cosπ7cos4π72sin2π7=sin4π7cosπ7cos4π72sin2π7=(sin5π7+sin3π7)cos4π74sin2π7=sin5π7cos4π7+sin3π7cos4π74sin2π7=sin9π7+sinπ7+sin7π7+sin(π7)8sin2π7=sin2π7+sinπ7+0sinπ78sin2π7=sin2π78sin2π7=18Alternatif 2cosπ7cos2π7cos4π7=cos4π7cos2π7cosπ7=12(cos6π7+cos2π7)cosπ7=12(cos(ππ7)+cos2π7)cosπ7=12(cosπ7+cos2π7)cosπ7=12(cos2π7+cos2π7cosπ7)=14(cos2π7cos0+cos3π7+cosπ7)=14(cos0+cosπ7cos2π7+cos3π7)=14(1+12)=14×(12)=18.

Berikut penjelasan untuk  cosπ7cos2π7+cos3π7=12.

cosπ7cos2π7+cos3π7=cosπ7cos2π7+cos3π7×(2sin2π7)(2sin2π7)=2cosπ7sin2π72cos2π7sin2π7+2cos3π7sin2π72sin2π7=sin3π7sin(π7)(sin4π7sin0π7)+sin5π7sinπ72sin2π7=sin3π7+sinπ7sin4π7+sin5π7sinπ72sin2π7=sin3π7sin4π7+sin5π72sin2π7=sin(π4π7)sin4π7+sin(π2π7)2sin2π7=sin4π7sin4π7+sin2π72sin2π7=sin2π72sin2π7=12.

32.Nilai darisinπ14sin3π14sin9π14adalah....a.116d.12b.18c.14e.1Jawab:Perhatikan bahwasinπ14=sin(7π146π14)=sin(12π6π14)=cos6π14sin3π14=...=cos4π14sin9π14=...=sin5π14=cos2π14...sinπ14sin3π14sin9π14=cos6π14cos4π14cos2π14×2sin2π142sin2π14=cos6π14cos4π14sin4π142sin2π14silahkan dilanjutkan...=18.

33.Nilai daricosπ5cos2π5cos4π5cos8π5adalah....a.116d.116b.18c.0e.18Jawab:cosπ5cos2π5cos4π5cos8π5=cosπ5cos2π5cos4π5cos(π+3π5)=cosπ5cos2π5cos4π5(cos3π5)=cosπ5cos2π5cos4π5cos3π5=cosπ5cos2π5cos3π5cos4π5=cosπ5cos2π5cos3π5cos4π5×2sinπ52sinπ5=cosπ5cos2π5cos3π5(sinπsin3π5)2sinπ5=cosπ5cos2π5cos3π5sin3π52sinπ5=cosπ5cos3π5(cos2π5sin3π5)2sinπ5=cosπ5cos3π5(sinπsin(π5))4sinπ5=cosπ5cos3π5sinπ54sinπ5=cos3π5cosπ5sinπ54sinπ5=cos3π5(cosπ5sinπ5)4sinπ5=cos3π5(sin2π5sin0)8sinπ5=cos3π5sin2π58sinπ5=sinπsinπ516sinπ5=sinπ516sinπ5=116.

34.Nilai darisin18cos36adalah....a.16d.13b.15c.14e.12Jawab:sin18cos36=sin18cos36×2cos182cos18=cos36(sin36+sin0)4cos18=cos36sin364cos18=sin724cos18=sin(9018)4cos18=cos184cos18=14.

35.Nilai eksak darisin36adalah....a.1410+25d.514b.141025e.512c.5+14Jawab:Perhatikanlah ilustrasi gambar berikut.
.Perhatikan bahwaABCsama kakidenganAD=DC=CB=1,AC=xDiketahui pulaCDadalah garis bagisertaABCsebangunBCDakibatnya:perbandingan sisi yang bersesuaianakan sama,makaABBC=BCABADx1=1x1x(x1)=1x2x1=0x=1±52akibatnyaAB=AC=1+52Selanjutnya gunakanaturan sinusABsinC=BCsinAABBC=sinCsinA(1+52)1=sin72sin361+52=2sin36cos36sin361+52=2cos36cos36=⇔1+54Dari fakta di atas kita akan denganmudah menentukan nilai sinusnyayaitu dengan menggunakanidentitas trigonometri berikut:sin236+cos236=1sin236=1cos236sin36=1cos236=1(1+54)2=16+2516=102516=141025