Tampilkan postingan dengan label Mathematical Induction. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Mathematical Induction. Tampilkan semua postingan

Contoh Soal 5 Induksi Matematika (Matematika Wajib Kelas XI)

21.Diketahui bahwaS(n)adalah formula dari3+6+12+24+...+(3.2n1)=3.(2n1)JikaS(n)benar, untukn=k+1,makaruas kiri persamaan tersebut dapat dituliskandengan....a.3+6+12+24+...+3.2k+1b.3+6+12+24+...+3.2k1c.3+6+12+24+...+3.2k1+3.2kd.3+6+12+24+...+3.2k1+3.2k+1e.3+6+12+24+...+3.2k+3.2k+1Jawab:c3+6+12+24+...+3.2n1=3.(2n1)3+6+12+24+...+3.2k1+3.2k=3.(2k+11)


DAFTAR PUSTAKA

  1. Budhi, W.S. 2018. Bupena Matematika SMA/MA Kelas XI Kelompok Wajib. Jakarta: ERLANGGA.

Contoh Soal 4 Induksi Matematika (Matematika Wajib Kelas XI)

16.Diketahui1+5+9+...+(4n1)=2n2ndengannbilangan asli.Jikam<kdenganm,kbilangan asli juga,maka(4m3)+(4m+1)+...+(4k3)=....a.(km)(2k+2m2)b.(km+1)(2k+2m3)c.(km+1)(2k2m+1)d.(km+1)(2k2+2m23)e.(km)2(2k2m+4)Jawab:b1+5+9+...+(4m3)+(4m+1)+...+(4k3)=1+5+...+(4k3)2k2k1+5+...+(4(m1)3)2(m1)2(m1)=2k2k(2(m1)2(m1))=2k2k2(m1)2+(m1)=2k2k2(m22m+1)+m1=2k2k2m2+4m2+m1=2k2k2m2+5m3=(km+1)(2k+2m3)

17.Diketahui21+22+23+...+2n=2n+12dengannbilangan asli.Jikakbilangan asli,maka22+23+24+...+2k+2k+1=....a.(km)(2k+2m2)b.(km+1)(2k+2m3)c.(km+1)(2k2m+1)d.(km+1)(2k2+2m23)e.(km)2(2k2m+4)Jawab:d22+23+24+...+2k+2k+1=21+22+23+24+...+2k+2k+121=21+22+23+24+...+2k+2k+12k+1+1221=2k+222=2k+24=2k.224=2k×44=4(2k1)

18.Diketahui bahwaS(n)adalah formula dari2+5+10+17+...+(n2+1)=16(n+1)(2n2+n+6)JikaS(n)benar, untukn=k,maka....a.2+5+10+17+...+(k2+1)=16(k+1)(2k2+k+6)b.2+5+10+17+...+(n2+1)=16(k+1)(2k2+k+6)c.2+5+10+17+...+(k2+2)=16(k+2)(2k2+5k+9)d.(k2+1)=16(k+1)(2k2+k+6)e.(n2+2)=16(n+1)(2n2+5n+9)Jawab:aCukup jelasTinggal mensubstitusikan daritiapndigantik

19.Diketahui bahwaS(n)adalah formula dari12+17+22+...+(5n+7)=12(n+1)(5n+14)JikaS(n)benar, untukn=k,maka benaruntukn=k+1.Pernyataan ini dapatdinyatakan dengan....a.12+17+22+...+(5k+7)=12(k+1)(5k+14)b.12+17+22+...+(5k+7)=12(k+1)(5k+19)c.12+17+22+...+(5k+12)=12(k+1)(5k+19)d.12+17+22+...+(5k+12)=12(k+2)(5k+14)e.12+17+22+...+(5k+12)=12(k+2)(5k+19)Jawab:e12+17+22+...+(5k+7)=12(k+1)(5k+14)12+17+22+...+(5(k+1)+7)=12((k+1)+1)(5(k+1)+14)12+17+22+...+(5k+12)=12(k+2)(5k+19)

20.Diketahui bahwaS(n)adalah formula dari4+5+6+7+...+(n+3)<5n2JikaS(n)benar, untukn=k+1,makapernyataan ini dapat ditulis dengan....a.4+5+6+...+(k+4)<5k2b.4+5+6+...+(k+3)<5k2c.4+5+6+...+(k+3)<5(k+1)2d.4+5+6+...+(k+4)<5(k2+2k+1)e.4+5+6+...+(k+4)<5(k+1)(k1)Jawab:d4+5+6+...+(n+3)<5n2Saatn=k+1,maka4+5+6+...+((k+1)+3)<5(k+1)2=4+5+6+...+(k+4)<5(k2+2k+1)

Contoh Soal 3 Induksi Matematika (Matematika Wajib Kelas XI)

 11.Perhatikanlah pernyataan-pernyataan berikut(1)i=15(5i+2)=4i=15i+10(2)i=15(5i2i)=5i=15i2i=15i(3)i=15(3i4)=3i=15i24(4)i=15(i+7i2)=i=15i7i=15iPernyataan yang tepat ditunjukkan oleh....a.(1)dan(2)b.(1)dan(3)c.(1)dan(4)d.(2)dan(3)e.(2)dan(4)Jawab:a(1)i=15(5i+2)=4i=15i+i=152=4i=15i+5×2=4i=15i+10(2)i=15(5i2i)=5i=15i2i=15i(3)i=15(3i4)=3i=15i2i=154=3i=15i25×4=3i=15i220(4)i=15(i+7i2)=i=15i+7i=15i

12.Hasil darii=14i2+i=56i2adalah....a.86b.91c.95d.101e.105Jawab:bi=14i2+i=56i2=i=16i2=12+22+32+42+52+62=1+4+9+16+25+36=91

13.Hasil darii=25(4i22i)adalah....a.144b.148c.154d.164e.188Jawab:ei=25(4i22i)=(4.222.2)+(4.322.3)+(4.422.4)+(4.522.5)=12+30+56+90=188

14.Bentuk11n1dengannbilangan asliakan habis dibagi oleh....a.7b.9c.10d.11e.13Jawab:cBentuk11n1untukn=1=1111=10

15.Rumus yang tepat untuk pola12,13,14,15,...adalah....a.Un=n+9b.Un=n+10c.Un=n+11d.Un=2n+10e.Un=2n+11Jawab:cBentuk12,13,14,15,...untukUn=pn+q12=p+q13=2p+qakandidapatkan{p=1q=11SehinggaUn=n+11

Contoh Soal 2 Induksi Matematika (Matematika Wajib Kelas XI)

6.Dengan Induksi Matematika untuknNdapat dibuktikan juga bahwa7n2nakan habis dibagi oleha.2b.3c.4d.5e.6Jawab:dP(n)=7n2nP(1)=7121=72=5adalah bilangan yang habis dibagi 5

7.Diketahui bahwaP(n)rumus dari3+6+9++3n=32n(n+1)maka langkah pertama dengan induksi matematikadalam pembuktian rumus tersebut adalah....a.P(n)benar untukn=1b.P(n)benar untukn=1c.P(n)benar untuknbilangan bulatd.P(n)benar untuknbilangan rasionald.P(n)benar untuknbilangan realJawab:bLangkahawal yang harus ditunjukkan adalahn=1atauP(1)harus benar, yaitu:P(1)=3.1(ruas kiri)=32.1.(1+1)(ruas kanan)=3

8.Bila kita hendak membuktikani=1n=12n(n+1)dengan induksi matematikamaka untuk langkahn=k+1bentuk yang harus ditunjukkan adalah...a.1+2+3++n=12n(n+1)b.1+2+3++k=12k(k+1)c.1+2+3++k=12k(k+2)d.1+2+3++k+(k+1)=12(k+1)(k+2)e.1+2+3++k+(k+1)=12(k+2)(k+3)Jawab:dP(n)=1+2+3++n=12n(n+1)P(k)=1+2+3++k=12k(k+1)P(k+1)=1+2+3++k+(k+1)=1+2+3++k12k(k+1)+(k+1)=12k(k+1)+(k+1)=(k+1)(12k+1)=(k+1)12(k+2)=12(k+1)(k+2)

9.JikaP(n)=n1n+3,makaP(k+1)dinyatakan dengan....a.k1k+3b.k1k+4c.kk+4d.k+1k+4e.k+1k+5Jawab:cP(n)=n1n+3P(k+1)=k+11k+1+3=kk+4

10.JikaP(n)=n2+14,makapernyataan untukP(k+1)adalah....a.k2+2k+14b.k2+2k+24c.k2+2k+25d.k2+2k+35e.k2+2k+34Jawab:bP(n)=n2+14P(k+1)=(k+1)2+14=k2+2k+24


Contoh Soal 1 Induksi Matematika (Matematika Wajib Kelas XI)

1.Hasil darii=1616iadalah....a.306b.314c.326d.336e.402Jawab:di=1616i=16.1+16.2+16.3+16.4+16.5+16.6=16+32+48+64+80+96=336

2.Hasil darii=29i2adalah....a.274b.278c.280d.284e.286Jawab:di=29i2=22+32+42+52+..+92=4+9+16+25+...+81=284

3.Poa bilangan12,14,16,18,20,...,(2n+10).Nilai suku ke-100 adalah....a.180b.194c.198d.208e.210Jawab:eUn=2n+10U100=2×100+10=210

4.Diketahui bahwa jika31+39+47++8n+23=4n2+27ndengank,nNmaka31+39+47++8n+23+8k+31=....a.4k2+27kb.4k2+35kc.4k2+35k+31d.4k2+35k+1e.4k2+35k+54Jawab:c31+39+47++8k+234k2+27k+8k+31=4k2+27k+8k+31=4k2+35k+31

5.Dengan Induksi Matematika untuknNdapat dibuktikan bahwan(n+1)(n+2)akan habis dibagi oleha.4b.5c.6d.7e.8Jawab:cP(n)=n(n+1)(n+2)P(1)=1(1+1)(1+2)=1.2.3adalah bilangan yang habis dibagi 6


Notasi Sigma Lanjutan Induksi Matematika (Matematika Wajib Kelas XI)

A. Pendahuluan

Notasi sigma dari asalnya dari yaitu dari huruf yunani yang memiliki makna jumlah. Dalam matematika lambang notasi sigma ""  selanjutnya akan menunjukkan penjumlahan yang teratur sehingga penulisan sebuah deret dari suatu bilangan yang berpola tertentu dapat disederhanakan lebih ringkas.

Sebagai ilustrasinya untuk deretny adalah sebagai berikut

a.1+2+3+4+5++100b.1+3+5+7+9++199c.12+22+32+42+52++1002

Dari bentuk deret di atas jika dimodelkan dengan notasi sigma maka bentuknya akan menjadi lebih sederhana, yaitu:

i=1nai=a1+a2+a3++anDibaca:"Jumlahdariaiuntukidari 1 sampai dengann"danaiadalah suku kei

Sehingga contoh ilustrasi deret di atas jika dinotasikan dengan notasi sigma menjadi

a.1+2+3+4+5++100=i=1100ib.1+3+5+7+9++199=i=1100(2i1)c.12+22+32+42+52++1002=i=1100i2

B. Sifat-Sifat Notasi Sigma

Misalkan diketahui ak  dan bk  adalah suku ke-k dan C adalah sebuah konstanta, maka

k=1nC=nCk=1nC.ak=Ck=1nakk=1n(ak+bk)=k=1nak+k=1nbkk=1n(ak+bk)2=k=1nak2+2k=1nakbk+k=1nbk2k=1nak=k=1n1ak+ank=1nak=k=1mak+k=m+1nak,1<m<n

CONTOH SOAL

1.Uraikan jumlah berikut dengan lengkapa.k=14kf.k=132kb.k=14(k3)g.k=1313kc.k=145kh.k=15(k2+1)d.k=13(4k+2)i.k=145(23)ke.k=13(2k+3)j.k=15(k2+2k3)

Jawab1.Perhatikanlah,a.k=14k=1+2+3+4=10b.k=14(k3)=(13)+(23)+(33)+(43)=2.c.k=145k=5.1+5.2+5.3+5.4=50d.k=13(4k+2)=(4.1+2)+(4.2+2)+(4.3+2)=30e.k=13(2k+3)=(2.1+3)+(2.2+3)+(2.3+3)=21f.k=132k=21+22+23+24=2+4+8+16=30g.k=1313k=131+132+133=13+19+127=9+3+127=1327h.k=15(k2+1)=++++i.k=145(23)k=+++j.k=15(k2+2k3)=++++

2.Nyatakanlah penjumlahan berikut dengan notasi sigmaa.2+4+8+16+32+64b.2+6+18+54+162c.15+24+35+48d.23+45+87+169+3211e.ab+a2b2+a3b3+a4b4

Jawab(a)2+4+8+16+32+64=k=162k(b)2+6+18+54+162=k=152.3k1(c)15+24+35+48=k=14(k2+6k+8)(d)23+45+87+169+3211=k=152k(2k+1)(e)ab+a2b2+a3b3+a4b4=k=14(ab)k

3.Dengan menggunakan kaidah notasi sigma,tunjukkan bahwaa.k=16(2k+3)=2k=16k+18b.k=38(k+3)=k=16k+30c.k=25(2k2+3k+3)=2k=14k2+7k=14k+32d.k=05k2=k=16k22k=16k+6e.k=36(k2+2k3)=k=16k2+6k=14+20

Jawab(a)k=16(2k+3)=k=162k+k=163=k=162k+6.3=2k=16k+18(b)k=38(k+3)=k=3282((k+2)+3)=k=16(k+5)=k=16k+k=165=k=16k+6.5=k=16k+30(c)k=25(2k2+3k+3)=k=2151(2(k+1)2+3(k+1)+3)=(d)k=05k2=k=0+15+1(k1)2=(e)k=36(k2+2k3)=

LATIHAN SOAL

.Buktikanlah bahwaa.k=612k2=k=17k2+10k=17k+175b.k=1n(3k1)2=9k=1nk26k=1nk+nc.k=mnak=k=m+pn+pakpd.i=mnai=i=1naii=1m1aie.k=1nak=k=0n1ak+1=k=2n+2ak1f.k=1n5ak=k=1nakk=(n5)+1nak


DAFTAR PUSTAKA

  1. Kuntarti, Sulistiyono, Kurnianingsih, S. 2005. Matematika untuk SMA dan MA Kelas XII Program Ilmu Alam. Jakarta: Gelora Aksara Pratama.
  2. Kuntarti, Sulistiyono, Kurnianingsih, S. 2007. Matematika SMA dan MA untuk Kelas XII Semester 2 Program IPA Standar Isi 2006. Jakarta: ESIS.


Induksi Matematika (Kelas XI Matematika Wajib)

A. Pendahuluan

Misalkan kita menjumlahkan 100 bilangan ganjil pertama (anggap saja sebagai penjumlahan suku pertama sampai suku ke seratus) yaitu : 1+3+5+...+199, maka untuk memudahkannya kita dapat menentukan cara menjumlahkan dengan atau menurut pola tertentu sebagaimana ilstrasi berikut ini

1=12=S11+3=22=S21+3+5=32=S31+3+5+7=42=S41+3+5+7+9=52=S51+3+5+7+9++(2n1)=n2=Sn1+3+5+7+9++199=1002=S100

B. Induksi Matematika

Pola bilangan tertentu dalam matematika sebagaimana misal contoh di atas dapat ditarik suatu bentuk umum. Selanjutnya untuk membuktikan bahwa suatu bentuk umum dari sebuah pernyataan berlaku, kita dapat menggunakan Induksi Matematika ini. Tentunya semunya dari pernyataan tersebut harus memenuhi kriteria tertentu. Sehingga Induksi Matematika dapat juga disebutkan sebagai proses pembuktian pernyataan (teorema) dari kejadian-kejadian khusus yang berlaku untuk setiap bilangan asli.

Dalam pembuktian dengan Induksi Matematika, perhatikanlah beberapa langkah-langkah ini

Misalkan P(n) adalah suatu pernyataan yang akan dibuktikan kebenarannya untuk semua bilangan asli n, maka

Langkahnya:(1)buktikanP(1)benar untukn=1Selanjutnya disebut Langkah Basis(2)Asumsikan pernyataan berlaku untukn=k,yaituP(k)benar, dengankA,maka untukn=k+1bahwaP(k+1)juga benarSelanjutnya disebut Langkah Induksi(3)Setelah langkah(1)dan(2)terpenuhiatau benar, maka dapat disimpulkan bahwaP(n)benar untuk setiapnSelanjutnya disebut Konkulsi


CONTOH SOAL

(1)Buktikanlah dengan induksi matematikauntuknbilangan asli berlaku1+2+3+...+n=n(n+1)2Bukti

.DiketahuiP(n)1+2+3+...+n=n(n+1)2(a)Langkah basisP(1)benar, karena1=1(1+1)2(b)Langkah induksiMisalkan rumus berlaku untukn=k,yaituP(k)1+2+3+...+k=k(k+1)2,makauntukn=k+1:1+2+3++(k)+(k+1)=(k+1)(k+2)21+2+3++(k)k(k+1)2+(k+1)=(k+1)(k+2)2k(k+1)2+(k+1)=(k+1)(k+2)2(k+1)(k2+1)=(k+1)(k+2)2(k+1)k+22=(k+1)(k+2)2(k+1)(k+2)2=(k+1)(k+2)2P(k+1)Jadi,P(n)benar untukn=k+1(c)Kesimpulan/KonklusiJadi,P(n)berlaku untuknN.

(2)Buktikanlah dengan induksi matematikauntuknbilangan asli berlaku1+3+5+7+...+(2n1)=n2Bukti

.DiketahuiP(n)1+3+5+...+(2n1)=n2(a)Langkah basisP(1)benar, karena2.11=121=1(b)Langkah induksiMisalkan rumus berlaku untukn=k,yaituP(k)1+3+5+...+(2k1)=k2,makauntukn=k+1:1+3+5++(2k1)+(2(k+1)1)=(k+1)21+3+5++(2k1)k2+(2(k+1)1)=(k+1)2k2+(2(k+1)1)=(k+1)2k2+(2k+21)=(k+1)2k2+2k+1=(k+1)2(k+1)2=P(k+1)Jadi,P(n)benar untukn=k+1(c)Kesimpulan/KonklusiJadi,P(n)berlaku untuknN.

(3)Buktikanlah dengan induksi matematikauntuknbilangan asli berlaku2n3<2n2Bukti

.DiketahuiP(n)2n3<2n2(a)Langkah basisP(1)benar, karena2.13<212demikian pula untukn=2(b)Langkah induksiMisalkan rumus berlaku untukn=k,yaituP(k)(2k3)<2k2,makauntukn=k+1:2(k+1)3=2k+23=(2k3)+2<2k2+2sehingga(2k3)+2<2k2+2<2k2+2k2,untukk3(2k3)+2<2.2k2(2k3)+2<2(k+1)2maka rumus berlaku untukP(k+1)Jadi,P(n)benar untukn=k+1(c)Kesimpulan/KonklusiJadi,P(n)berlaku untuknN.

(4)Buktikanlah dengan induksi matematikauntuknbilangan asli berlaku(1+h)n1+nhBukti

.DiketahuiP(n)(1+h)n1+nh(a)Langkah basisP(1)benar, karena(1+h)11+1h(b)Langkah induksiMisalkan rumus berlaku untukn=k,yaituP(k)(1+h)k1+kh,makauntukn=k+1:(1+h)k+1(1+kh)(1+h)(1+h)k+1(1+(k+1)h+kh2)(1+h)k+11+(k+1)hmaka rumus berlaku untukP(k+1)Jadi,P(n)benar untukn=k+1(c)Kesimpulan/KonklusiJadi,P(n)berlaku untuknN.

.Catatanuntukk=2(1+h)2=1+2h+h21+2h,maka(1+h)n1+nh

(5)Buktikanlah dengan induksi matematikauntuknbilangan asli berlakuh=1n3h=32(3n1)Bukti

.DiketahuiP(n)h=1n3h=32(3n1)(a)Langkah basisP(1)benar, karena untukn=131=32(311)(b)Langkah induksiMisalkan rumus berlaku untukn=k,yaituP(k)h=1k3h=32(3k1),makauntukn=k+1:h=1k+13h=h=1k3h+h=k+1k+13h=32(3k1)+3k+1=12(3k+13+2.3k+1)=12(3.3k+13)=32(.3k+11)maka rumus berlaku untukP(k+1)Jadi,P(n)benar untukn=k+1(c)Kesimpulan/KonklusiJadi,P(n)berlaku untuknN.

LATIHAN SOAL

.Buktikanlah dengan induksi matematikauntuknbilangan asli berlaku

.1.2+4+6+8+...+2n=n2+n2.12+22+32+...+n2=16n(n+1)(2n+1)3.13+23+33+...+n3=14n2(n+1)24.1.2+2.3+3.4+...+n(n+1)=13n(n+1)(n+2)5.11.2+12.3+13.4+...+1n(n+1)=nn+16.11.3+13.5+15.7+...+1(2n1)(2n+1)=n2n+17.11.2.3+12.3.4+13.4.5+...+1n(n+1)(n+2)=n(n+3)4(n+1)(n+2)8.1+12+13+...+1n<2n+129.n3nhabis dibagi oleh310.n5nhabis dibagi oleh511.5n+6.7n+1habis dibagi oleh412.52n1habis dibagi oleh313.3n12n14.2n+7<(n+3)215.2+4+6+8+...+2n2n16.(3+5)n+(35)nhabis dibagi oleh2n

DAFTAR PUSTAKA

  1. Budhi, W.S., 2018. Bupena Mathematika SMA/MA Kelas XI Kelompok Wajib. Jakarta: Erlangga.
  2. Kemendikbud. 2017. Matematika untuk SMA/MA/SMK Kelas XI Edisi Revisi. Jakarta: Kementerian Pendidikan Nasional.
  3. Tampomas, H. 1999. SeribuPena Matematika Jilid 3 untuk SMU Kelas 3. Jakarta: Erlangga
  4. Tim ITB. 2007. Program Pembinaan Kompetensi Siswa Bidang Matematika Tahap 1. Bandung: LPPM ITB