MATEMATIKA
“Semester
3 & 4”
DI SUSUN
OLEH :
QONI’ NAQIYYATUL LAINIYAH (24)
KELAS XI TKJ
1
BAB 1
PROGRAM
LINEAR
A. Pengertian Program Linear
Program linear yaitu suatu metode
untuk mencari nilai maksimum atau nilai minimum dari bentuk linear pada daerah
yang dibatasi grafik -grafik fungsi linear. Himpunan penyelesaian dari sistem
pertidaksamaan linear dua peubah merupakan suatu himpunan titik-titik (pasangan
berurut (x,y)) dalam bidang cartesius yang memenuhi semua pertidaksamaan linear
dalam sistem tersebut.
Pertidaksamaan Linear juga dapat
digunakan untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dapat
dilakukan dengan memodelkan masalah menjadi model matematika. Jadi, Model matematika
merupakan suatu cara sederhana untuk menerjemahkan suatu masalah ke dalam
bahasa matematika dengan menggunakan persamaan, pertidaksamaan, atau fungsi.
Contoh Soal 1
Andi membeli 3 baju dan 5 celana dengan harga total Rp 350.000,-
Sedangkan Budi yang hanya membeli 1 baju dan 1 celana harus membayar Rp 90.000,-
Jika harga masing-masing sebuah baju dan sebuah celana adalah x dan y, buatlah model matematika untuk persoalan tersebut!
Andi membeli 3 baju dan 5 celana dengan harga total Rp 350.000,-
Sedangkan Budi yang hanya membeli 1 baju dan 1 celana harus membayar Rp 90.000,-
Jika harga masing-masing sebuah baju dan sebuah celana adalah x dan y, buatlah model matematika untuk persoalan tersebut!
Pembahasan :
Berdasarkan jumlah uang yang dibayarkan Andi diperoleh hubungan:
3x + 5y = 350.000
Berdasarkan jumlah uang yang dibayarkan Budi diperoleh hubungan:
x + y = 90.000
Karena harga baju maupun celana tidak negatif ataupun gratis, maka x > 0 dan y > 0
Jadi, model matematikanya adalah:
x > 0 , y > 0 , 3x + 5y = 350.000 dan x + y = 90.000
B. Nilai Optimum Fungsi Obyektif
Nilai optimum dari suatu persoalan, menyangkut beberapa syaratantara lain bentuk
pertidaksamaan berbentuk linierdan tidak negative, Masalah optimum tersebut
dikaitkan dengan keuntungan maksimum., atau andaikan terjadi kerugian
diharapkan kerugian minimum.
Contoh Soal 2
Ling ling membeli 240 ton beras untuk dijual lagi. Ia
menyewa dua jenis truk untuk mengangkut beras tersebut. Truk jenis A memiliki
kapasitas 6 ton dan truk jenis B memiliki kapasitas 4 ton. Sewa tiap truk jenis
A adalah Rp 100.000,00 sekali jalan dan truk jenis B adalah Rp 50.000,00 sekali
jalan. Maka Ling ling menyewa truk itu sekurang-kurangnya 48 buah. Berapa
banyak jenis truk A dan B yang harus disewa agar biaya yang dikeluarkan
minimum?
Pembahasan
:
Langkah pertama.
Tentukan kendala-kendala dari permasalahan program linear yang dimaksud oleh
soal. Untuk mengetahui kendala-kendalanya, sebaiknya kita ubah soal tersebut ke
dalam tabel sebagai berikut.
Sehingga, kendala-kendalanya dapat dituliskan sebagai
berikut.
x + y ≥ 48,
6x + 4y ≥ 240,
x ≥ 0, y ≥ 0, x, y anggota bilangan cacah
6x + 4y ≥ 240,
x ≥ 0, y ≥ 0, x, y anggota bilangan cacah
Dengan
fungsi objektifnya adalah f(x, y) = 100.000x +
50.000y.
Langkah kedua.
Gambarkan daerah penyelesaian dari kendala-kendala di atas. Gambar dari daerah
penyelesaian sistem pertidaksamaan di atas adalah sebagai berikut :
Langkah ketiga.
Tentukan titik-titik pojok dari daerah penyelesaian itu.
Titik potong garis 6x + 4y = 240 dengan sumbu-y
adalah titik (0, 60).
Titik potong garis x + y = 48 dengan sumbu-x
adalah titik (48, 0).
Sedangkan titik potong garis-garis x + y = 48
dan 6x + 4y = 240 dapat dicari dengan menggunakan cara eliminasi
berikut ini :
Diperoleh,
titik potong garis-garis x + y = 48 dan 6x + 4y =
240 adalah pada titik (24, 24).
Langkah keempat.
Menentukan nilai optimum fungsi objektif.
Langkah kelima.
Bandingkan nilai-nilai fungsi objektif tersebut.
Dari ketiga hasil tersebut, dapat diperoleh bahwa agar biaya
yang dikeluarkan minimum, Ling ling harus menyewa 60 truk jenis B dan tidak
menyewa truk jenis A.
C. Nilai Optimum Dari Fungsi Obyektif Dengan
Garis Selidik
Jika bentuk umum fungsi tujuan
dinotasikan dengan z=f(x,y)=ax+by
maka bentuk umum
garis selidik dinotasikan dengan ax+by=k, dengan k∈R dimana k sembarang bilangan yang kita pilih. Garis selidik ax+by=k(k∈R) merupakan
himpunan garis-garis yang sejajar. Dua buah garis dikatakan sejajar jika
memiliki gradien yang sama.
Berdasarkan
gambar tersebut, titik A merupakan titik yang meminimum kan fungsi tujuan
(objektif ) dan titik D merupakan titik yang me maksimum kan tujuan.
Contoh
Soal 3
Tentukan nilai
maksimum dari fungsi tujuan z=f(x,y)=3x+4y dan fungsi kendalanya adalah x+2y≤10,4x+3y≤24,x≥0,y≥0
Pembahasan :
2.
Fungsi
tujuannya : z=f(x,y)=3x+4y, bentuk umum garis selidiknya
adalah 3x+4y=k . Untuk memudahkan menggambar, kita pilih nilai k=12
sehingga persamaan garis selidiknya adalah 3x+4y=12. gambar
garis selidiknya :
Berdasarkan
gambar garis selidik di atas, garis selidik yang digeser secara sejajar ke
kanan atau ke atas, memotong titik terjauh dari himpunan penyelesaian sistem
pertidaksamaan linear dua variabel yang diketahui, yaitu titik B. Koordinat
titik B setelah dicari adalah (185,165).
Artinya fungsi tujuannya maksimum pada titik pojok B.
Artinya fungsi tujuannya maksimum pada titik pojok B.
3.
Menentukan
nilai maksimumnya dengan substitusi titik B ke fungsi tujuannya :
f(x,y)=f(185,165)=3×185+4×165=23,6.
Jadi, nilai maksimum dari fungsi tujuannya adalah 23,6.
f(x,y)=f(185,165)=3×185+4×165=23,6.
Jadi, nilai maksimum dari fungsi tujuannya adalah 23,6.
4.
Nilai minimumnya
Perhatikan gambar garis selidiknya, garis selidik harus digeser ke kiri atau ke bawah seperti gambar berikut :
Perhatikan gambar garis selidiknya, garis selidik harus digeser ke kiri atau ke bawah seperti gambar berikut :
Berdasarkan
gambar tersebut, titik O(0, 0) merupakan titik paling dekat dari himpunan
penyelesaian sistem pertidaksamaan linear dua variabel yang diberikan. Dengan
demikian, nilai minimum fungsi tujuan yang diberikan dicapai pada titik O(0,
0), yaitu
z=f(x,y)=3x+4y=3(0)+4(0)=0 .
Sehingga nilai minimum fungsi tujuannya adalah 0.
z=f(x,y)=3x+4y=3(0)+4(0)=0 .
Sehingga nilai minimum fungsi tujuannya adalah 0.
D.
Latihan Soal
- Seorang pedagang menjual buah mangga dan pisang dengan menggunakan gerobak. Pedagang tersebut membeli mangga dengan harga Rp 8.000,00/kg dan pisang
Rp 6.000,00/kg. Modal yang tersedia Rp 1.200.000,00 dan
gerobaknya hanya dapat menampung mangga dan pisang sebanyak 180 kg. Jika harga
jual mangga
Rp 9.200,00/kg dan pisang Rp 7.000,00/kg, maka tentukanlah
laba maksimum yang diperoleh pedagang tersebut?
- Sebuah perusahaan properti memproduksi dua macam lemari pakaian yaitu tipe lux dan tipe sport dengan menggunakan 2 bahan dasar yang sama yaitu kayu jati dan cat pernis. Untuk memproduksi 1 unit tipe lux dibutuhkan 10 batang kayu jati dan 3 kaleng cat pernis, sedangkan untuk memproduksi 1 unit tipe sport dibutuhkan 6 batang kayu jati dan 1 kaleng cat pernis. Biaya produksi tipe lux dan tipe sport masing-masing adalah Rp 40.000 dan Rp 28.000 per unit. Untuk satu periode produksi, perusahaan menggunakan paling sedikit 120 batang kayu jati dan 24 kaleng cat pernis. Bila perusahaan harus memproduksi lemari tipe lux paling sedikit 2 buah dan lemari tipe sport paling sedikit 4 buah, tentukan banyak lemari tipe lux dan tipe sport yang harus diproduksi agar biaya produksinya minimum?
3.
Tentukan
nilai maksimum dari fungsi objektif F = 3x + 4y dari daerah yang memenuhi
sistem pertidaksamaan 4x + 3y ≤ 36 dan x + y ≤ 10, x ≥ 0, y ≥ 0.
4. Dengan menggunakan garis selidik,
Tentukan nilai maksimum fungsi tujuan f(x,y)=80x+125y
yang memenuhi kendala x+y≤350,600x+1.000y≤300.000,x≥0,y≥0.
BAB 2
MATRIKS
A.
Pengertian
Matriks
Matriks dapat
diartikan sebagai sebuah susunan atau kumpulan dari beberapa bilangan yang
disusun berdasarkan kepada baris dan kolom yang bentuknya persegi panjang.
Matriks memiliki ciri khas khusus dimana biasanya bilangan yang menjadi elemen
dari sebuah matriks disusun dengan diapit oleh tanda kurung siku [ ]. Ukuran
dari sebuah matriks disebut dengan ordo yang menjelaskan jumlah dari kolom dan
baris yang ada di dalam matriks tersebut.
Ukuran dari sebuah matriks dapat di
simbolkan dengan rumus berikut ini:
Aij
A = Nama Matriks
i = baris
j = kolom
Contoh :
Jangan sampai
terbalik dalam membaca ordo matriks, ingatlah bahwa ordo matriks adalah
banyaknya baris dikali dengan banyaknya kolom.
Contoh Soal 1
Tentukan nilai a + b + x + y dari matriks-matriks berikut ini :
Diketahui bahwa P = Q
Tentukan nilai a + b + x + y dari matriks-matriks berikut ini :
Diketahui bahwa P = Q
Pembahasan :
Kesamaan dua buah matriks, terlihat bahwa
Kesamaan dua buah matriks, terlihat bahwa
3a = 9 → a = 3
2b = 10 → b = 5
2x = 12 → x = 6
y = 6
y = 2
2b = 10 → b = 5
2x = 12 → x = 6
y = 2
Sehingga:
a + b + x + y = 3 + 5 + 6 + 2 = 16
a + b + x + y = 3 + 5 + 6 + 2 = 16
B.
Minor, Kofaktor,
dan Adjoin Matriks
1.
Minor
Untuk memudahkan, minor kita beri simbol dengan huruf M dan
minor untuk setiap elemen matrik akan kita beri simbol dengan Mij dimana i
adalah letak baris dan j adalah letak kolom dari setiap elemen matrik.
Contoh Soal 2
Pembahasan
:
Maka minor elemen 2 yang terletak pada baris ke 1 kolom ke 1
diberi simbol dengan M11. Untuk mencari harga minornya dapat kita lakukan
dengan mencoret atau menghilangkan baris ke 1 dan kolom ke 1 sehingga
didapatkan matrik baru seperti berikut:
jadi
minor elemen 2 (M11) adalah :
Serupa
dengan cara di atas , minor elemen 3 (M12) adalah :
Untuk nilai M13, M21, M22, M23, M31, M32 dan M33 didapatkan
hasil sebagai berikut:
2.
Kofaktor
Setelah mendapatkan harga minor dari masing-masing elemen
matriks kita dapat menentukan nilai atau harga dari kofaktor. Cara mencarinya
adalah dengan mengalikan masing-masing nilai minor di atas dengan tanda tempat
masing-masing elemen. Adapun tanda tempatnya dapat dilihat pada gambar berikut:
Jadi berdasarkan tanda tempat di atas kita dapat mencari
nilai kofakto dari masing-masing elemen matriks. Untuk selanjutnya kita akan
berikan simbol untuk nilai kofaktor masing-masing elemen dengan Cij, dimana i
menandakan baris dan j menandakan kolom. jadi untuk setiap elemen di atas kita
dapatkan harga kofaktornya sebagai berikut:
3.
Adjoin
Matrik
Jika kita sudah mendapatkan matrik kofaktor (C) maka kita
sudah bisa mendapatkan adjoin dari matrik tersebut. adjoin matrik bujur sangkar
sama nilainya dengan transpose dari matrik kofaktor, jadi dengan mencari
transpose dari matrik kofaktor kita sudah mendapatkan nilai adjoin
matrik.
Transpose dari matrik C adalah :
C.
Invers dan
Determinan Matriks
Contoh Soal 3
Tentukan determinan dari matriks A berikut ini :
Tentukan determinan dari matriks A berikut ini :
Pembahasan :
Menentukan determinan matriks ordo 2 x 2
det A = |A| = ad − bc = (5)(2) − (1)(−3) = 10 + 3 = 13
Contoh Soal 4
Tentukan invers dari matriks P
Pembahasan :
Invers matriks 2 x 2
D.
Latihan Soal
1.
Matriks P dan matriks Q sebagai
berikut :
Tentukan matriks PQ ?
Tentukan matriks PQ ?
2.
Diketahui matriks
Apabila B − A = Ct = transpos matriks C, maka nilai x .y ?
Apabila B − A = Ct = transpos matriks C, maka nilai x .y ?
3.
Jika
|
maka
x + y ?
4.
Invers dari matriks A adalah A−1.
tentukan
matriks (A−1)T ?
5.
Diketahui
matriks
|
,
|
dan
|
Jika A = B, maka a + b + c ?
BAB
3
FUNGSI
KOMPOSISI DAN FUNGSI INVERS
A. Fungsi Komposisi
Dari dua jenis
fungsi f(x) dan g(x) kita dapat membentuk sebuah fungsi baru dengan menggunakan
sistem operasi komposisi. operasi komposisi biasa dilambangkan dengan
"o" (komposisi/bundaran). fungsi baru yang dapat kita bentuk dari
f(x) dan g(x) adalah:
(g o f)(x) artinya f dimasukkan ke g
(f o g)(x) artinya g dimasukkan ke f
Contoh
Soal 1
Diketahui f(x) = 3x - 4 dan g(x) = 2x,
maka tentukanlah rumus (f o g)(x) dan (g o f)(x) ...
Jawab:
(f o g)(x) = g dimasukkan ke f
menggantikan x
(f o g)(x) = 3(2x)-4
(f o g)(x) = 6x - 4
(g o f)(x) = f dimasukkan ke g
menggantikan x
(g o f)(x) = 2(3x-4)
(g o f)(x) = 6x-8
Contoh Soal 2
Misal fungsi f dan g dinyatakan dalam
pasangan terurut :
f : {(-1,4), (1,6), (3,3), (5,5)}
g : {(4,5), (5,1), (6,-1), (7,3)}
Tentukan :
a.
f
o g d. (f o g) (2)
b.
g
o f e. (g o f) (1)
c.
(f
o g) (4)
Jawab
:
Pasangan terurut dari fungsi f dan g
dapat digambarkan dengan diagram panah berikut ini
a.
(f
o g) = {(4,5), (5,6), (6,4), (7,3)}
b.
(g
o f) = {(-1,5), (1,-1), (3,3), (5,1)}
c.
(f
o g) (4) = 5
d.
(f
o g) (2) tidak didefinisikan
e.
(g
o f) (1) = -1
B. Sifat-sifat Fungsi Komposisi
Fungsi komposisi memiliki beberapa
sifat, diantaranya:
· Tidak Komutatif
(g o f)(x) = (f o g)(x)
· Asosiatif
(f o (g o h))(x) = ((f o g) o h)(x)]
· Fungsi Identitas I(x) = x
(f o I)(x) = (I o f)(x) = f(x)
C. Cara Menentukan fungsi bila fungsi komposisi dan fungsi yang lain diketahui
Misalkan jika
fungsi f dan fungsi komposisi (f o g) atau (g o f) telah diketahui maka kita
dapat menentukan fungsi g. demikian juga sebaliknya.
Contoh
Soal 3
Misal fungsi komposisi (f o g) (x) = -4x
+ 4 dan f (x) = 2x + 2.
Tentukan fungsi g (x).
Penyelesaian
:
(f o g) (x) = -4x + 4
f (g (x)) =
-4x + 4
2
(g (x)) + 2 = -4x + 4
2 g (x) =
-4x + 2
g (x) = -4x + 2
2
g (x) = -2x + 1
Jadi fungsi g (x) = -2x + 1
D. Fungsi Invers
Apabila fungsi
dari himpunan A ke B dinyatakan dengan f, maka invers dari fungsi f
merupakan sebuah relasi dari himpunan A ke B. Sehingga, fungsi invers dari f
: A -> B adalah f-1: B -> A. dapat disimpulkan
bahwa daerah hasil dari f-1 (x) merupakan daerah asal bagi f(x)
begitupun sebaliknya.
Cara menentukan fungsi invers bila
fungsi f(x) telah diketahui:
Pertama : Ubah persamaan y = f
(x) menjadi bentuk x sebagai fungsi dari y
Kedua : Hasil perubahan
bentuk x sebagai fungsi y itu dinamakan sebagai f-1(y)
Ketiga : Ubah y
menjadi x [f-1(y) menjadi f-1(x)]
Contoh Soa 4
E.
Latihan Soal
1.
Diketahui fungsi f: R→R
dengan f(x) = 4x + 3 dan fungsi g: R→R
dengan g(x) = x–1.
a.
Tentukanlah rumus fungsi komposisi (g
◦ f )(x) dan (f ◦ g)(x)
b.
Selidiki apakah (g ◦ f )(x)
= (f ◦ g)(x)!
2.
Seorang pedagang kain memperoleh
keuntungan dari hasil penjualan setiap x potong kain sebesar f(x)
rupiah. Nilai keuntungan yang diperoleh mengikuti fungsi f(x) =
500x + 1.000, (dalam ribuan rupiah) x adalah banyak potong kain
yang terjual.
a.
Jika dalam suatu hari pedagang
tersebut mampu menjual 50 potong kain, berapa keuntungan yang diperoleh?
b.
Jika keuntungan yang diharapkan
sebesar Rp100.000,00 berapa potong kain yang harus terjual?
c.
Jika A merupakan daerah asal
(domain) fungsi f dan B merupakan daerah hasil (range)
fungsi f, gambarkanlah permasalahan butir (a) dan butir (b)
di atas.
BAB
4
BARISAN
DAN DERET TAK HINGGA
A.
Barisan
dan Deret Geometri
Rumus
:
Un
= ar n-1
Contoh Soal 1
3,
6, 12, 24, 48, 96….
Tentukan
suku ke 6 dan tentukan pula jumlah sampai suku ke 7 ?
Penyelesaian :
3,
6, 12, 24, 48, 96….
=>
U6 = ar n-1
=
3 (2 6-1)
=
3 (2 5)
=
3 (32)
=
96
=>
S7 = a (r n - 1)
r - 1
= 3 (2^7 - 1)
2 - 1
=
3 (127)
=
381
B.
Deret Geometri
Tak hingga
Deret geometri tak hingga adalah
deret geometri yang banyaknya suku tak terhingga. Ada dua jenis deret geometri
tak higgga yaitu :
1. Deret geometri tak hingga naik ( deret divergen ) yaitu deret dengan |r| > 1
2. Deret geometri tak hingga turun( deret konvergen ) yaitu deret dengan |r| < 1
1. Deret geometri tak hingga naik ( deret divergen ) yaitu deret dengan |r| > 1
2. Deret geometri tak hingga turun( deret konvergen ) yaitu deret dengan |r| < 1
Deret konvergen (-1
< r < 1) Jumlahnya:
Deret divergen (r < - 1 atau r > 1) jumlah Sn = tak hingga
Jumlah suku bernomor ganjil:
Jumlah suku bernomor genap:
Deret divergen (r < - 1 atau r > 1) jumlah Sn = tak hingga
Jumlah suku bernomor ganjil:
Jumlah suku bernomor genap:
Contoh Soal 2
Rhisky
sedang bermain ayunan di halaman belakang rumahnya. Dia mengayunkan ayunan
tersebut dengan menggunakan tangan dan tubuhnya agar ayunan tersebut berayun
sampai ketinggian maksimum, kemudian membiarkannya sampai ayunan yang dia
tumpangi berhenti dengan sendirinya. Dalam setiap ayunan, Rhisky menempuh 75%
dari panjang ayunan sebelumnya. Jika panjang busur pertama (atau ayunan
pertama) 2 meter, Tentukan panjang busur yang ditempuh Rhisky pada ayunan ke-8.
Berapa meterkah total panjang busur yang ditempuh Rhisky sebelum dia berhenti
berayun?
Pembahasan
:
Diketahui panjang busur pertama yang
ditempuh Rhisky adalah 2 meter, sehingga kita peroleh a1 = 2.
Sedangkan dalam setiap ayunannya dia menempuh 75% dari panjang lintasan
sebelumnya. Sehingga r = 75% = 0,75. Untuk menentukan panjang ayunan
ke-8, kita tentukan a8 dari barisan tersebut.
Sehingga, panjang ayunan Rhisky yang
ke-8 adalah 0,27 meter atau 27 cm. Selanjutnya kita tentukan panjang lintasan
yang ditempuh oleh Rhisky sebelum dia berhenti berayun. Untuk menentukan
panjang lintasan ini, kita cari jumlah deret tak hingga dari barisan tersebut.
C. Latihan Soal
1.
Diketahui
barisan geometri dengan rumus fungsi Un = 3 n – 1 dengan
domain bilangan asli.
a.
Tentukan
nilai empat suku pertama barisan tersebut!
b.
Jika
Un = 729, tentukan nilai n!
2.
Diketahui
suatu deret geometri dengan rasio positif memiliki suku kedua 162 dan suku
keempat 18. Tentukan:
a.
Rasio
dan suku pertama
b.
Jumlah
semua suku
3.
Keliling
suatu persegi adalah 80 cm. Dengan menghubungkan titik tengah sisi-sisi persegi
tersebut dapat dibuat persegi kedua. Dengan cara yang sama dibuat persegi
ketiga dari persegi kedua. Demikian seterusnya sehingga persegi ke-n yang
dibuat kelilingnya mendekati nol. Hitunglah keliling seluruh persegi yang ada!
4.
Hitunglah
jumlah tak hingga dari deret geometri
4+2+1+1/2+…. !
5.
Suatu
mobil SUV baru mengalami depresiasi nilai jual sebesar 15% tiap tahunnya (hal
ini berarti harga jualnya menjadi 85% dari harga jual tahun sebelumnya). Jika
harga beli dari mobil SUV baru tersebut adalah 510 juta rupiah, berapakah harga
jual dari SUV tersebut setelah 5 tahun? Berapa tahunkah sampai harga SUV
tersebut kurang dari 100 juta rupiah?
BAB
5
HUBUNGAN
ANTAR GARIS
A.
Pengertian Gradien dan Persamaan Garis
Lurus
§
Persamaan garis lurus adalah
suatu garis lurus yang posisinya ditentukan dengan suatu persamaan. Misalnya
persamaan
jika kita gambar pada koordinat Cartesius, maka gambarnya akan berbentuk garis
lurus.
§
Gradien Persamaan Garis Lurus
Gradien
adalah besar kemiringan suatu garis terhadap sumbu
.
Bentuk umum persamaan garis lurus
adalah
, dengan m merupakan gradien, sedangkan
suatu konstanta.
Jadi,
persamaan yang berbentuk
mempunyai gradien sebesar 2.
Untuk
persamaan yang bentuknya
, maka gradiennya adalah
.
Sedangkan gradien suatu garis yang
melalui dua titik
dan
, gradiennya didapat dengan menggunakan rumus:
B. Hubungan antar gradien pada persamaan garis lurus
Jika suatu garis
sejajar dengan sumbu
, maka gradiennya adalah 0.
1.
Dua Garis yang
Sejajar
Dua garis dikatakan memiliki hubungan sejajar jika
gradiennya sama. Dua garis sejajar adalah dua garis yang jika sobat panjangkan
berapapun tidak akan pernah berpotongan. Misal gradien garis 1 adalah m1
dan gradien garis 2 adalah m2 maka
m1
= m2
Contoh Soal 1
Jika sebuah garis yang melewati titik (4,3) dan sejajar dengan garis 2x + y +7 = 0, tentukan persamaan garis tersebut!
Jika sebuah garis yang melewati titik (4,3) dan sejajar dengan garis 2x + y +7 = 0, tentukan persamaan garis tersebut!
Jawab :
Dari persamaan garis 2x + y +7 = 0, buat memudahkan mencari
gradien nilai c dianggap tidak ada
2x + y = 0
y = -2x –> didapat gradien garisnya = -2
y = -2x –> didapat gradien garisnya = -2
Untuk menentukan persamaan garis sobat pakai saja rumus y =
mx + c. Masukkan titik (4,3)
y = mx + c
3 = (-2) 4 + c
3 = -8 + c
c = 11
3 = (-2) 4 + c
3 = -8 + c
c = 11
Jadi persamaan garis lurus sobat adalah y = -2x + 11 atau y
+ 2x – 11 = 0
Contoh
Soal 2
Sebuah garis melewati titik (13,4) dan (15,1). Jika ada
garis yang sejajar dengan garis tersebut melewati titik (6,4) Tentukan persamaan
kedua garis tersebut!
Jawab :
Persamaan garis pertama
ü kita selesaikan dengan rumus
y = mx + c –> substitusi
titik (13,5) –> 5 = m113 + c
titik (16,1) –> 1 = m115 + c
———————————-
4 = -2m1
titik (16,1) –> 1 = m115 + c
———————————-
4 = -2m1
m1 = -2
ü kita masukkan ke salah satu persamaan di atas untuk
menemukan nilai c
5 = m113 + c
5 = (-2)13 + c
5 = -26 + c –> c = 31
jadi persamaan garis 1 adalah y = -2x + 31
5 = m113 + c
5 = (-2)13 + c
5 = -26 + c –> c = 31
jadi persamaan garis 1 adalah y = -2x + 31
Persamaan Garis kedua
m1 = m2 = -2
y = mx + c
4 = (-2)6 + c
4 = -12 + c
c = 16
m1 = m2 = -2
y = mx + c
4 = (-2)6 + c
4 = -12 + c
c = 16
jadi persamaan garis 2 –> y = -2x
+ 16
2.
Dua Garis
Tegak Lurus
Hubungan dua garis saling tegak lurus terjadi ketika
perpotongan dua garis tersebut membentuk sudut 90o. Jika garis a
memiliki gradien m1 dan garis b memiliki gradien m2 maka rumus hubungan dua
garis tersebut
m1 x m2
= -1
Contoh Soal 3
Tentukan hubungan 2 garis berikut g1 : 3x +
4y = 5 dan g2 : 4x – 3y = 5
Jawab :
kita cari dulu gradien dari g1 dan g2
3x + 4y = 5 (c tidak perlu kita anggap)
3x + 4y = 0
4y = -3x –> m1 = -3/4
4x – 3y = 5 (c tidak kita anggap)
4x – 3y = 0
4x = 3y
y = 4/3 x –> m2 = 4/3
m1 x m2 = -3/4 x 4/3 = -1 (jadi hubungan garis g1 dan g2 adalah tegak lurus)
3x + 4y = 5 (c tidak perlu kita anggap)
3x + 4y = 0
4y = -3x –> m1 = -3/4
4x – 3y = 5 (c tidak kita anggap)
4x – 3y = 0
4x = 3y
y = 4/3 x –> m2 = 4/3
m1 x m2 = -3/4 x 4/3 = -1 (jadi hubungan garis g1 dan g2 adalah tegak lurus)
3.
Garis
Saling Berpotongan
Dua garis saling berpotongan jika keduannya pernah melewati
satu titik yang sama (hanya 1). Untuk menentukan titik potong tersebut kita
bisa menggunakan metode subtitusi maupun elminasi. Jika setelah
disubtitusi dan dielminiasi bisa ketemu nilai x dan y maka kedua garis tersebut
saling berpotongan.
Contoh Soal 4
Tentukan persamaan sebuah garis yang sejajar dengan garis 5x
– y +12 = 0 dan melalui titik potong antara garis y = 2x – 5 dan y = 3x-7
Jawab :
Karena sejajar maka gradien garis yang dicari sama dengan
gradien garis
5x – y + 12 = 0, gradien didapat 5. Kemudian sobat cari
titik potong antara garis
y = 2x – 5 dan y = 3x-7, misal dengan substitusi
y = 2x – 5
y = 3x – 7
————— –
0 = -x + 2
x = 2, kita masukkan ke salah satu persamaan untuk mendapatkan niliai y
y = 2x – 5
y = 2(2) -5
y = -1, jadi kedua garis tersebut berpotongan di titik (2,-1)
y = 3x – 7
————— –
0 = -x + 2
x = 2, kita masukkan ke salah satu persamaan untuk mendapatkan niliai y
y = 2x – 5
y = 2(2) -5
y = -1, jadi kedua garis tersebut berpotongan di titik (2,-1)
Persamaan garis
y = mx + c
-1 = 5.2 + c
-1 = 10 + c
c = -11
y = mx + c
-1 = 5.2 + c
-1 = 10 + c
c = -11
jadi persamaan garisnya adalah y
= 5x -11
4.
Dua Garis
Berpotongan Membentuk Sudut α
Sebenarnya hubungan dua buah garis hanya ada 2
berpotongan dan tidak berpotongan. Berpotongan dibagi menjadi dua, tegak lurus (sudut
90o) dan berpotongan tapi tidak tegak lurus (membentuk sudut α).
Misal garis g dengan gradien mg berpotongan dengan garis h dengan gradien mh,
dan terbentuk sudut α maka dirumuskan :
| mg -mh |
tan α = —————
| 1 + mg.mh |
Contoh soal 5
| mg -mh |
tan α = —————
| 1 + mg.mh |
Contoh soal 5
Tentukan besar sudut
yang ibentuk oleh garis g : y = 3x + 4 dan h : y = x + 4
Jawab :
| mg
-mh |
tan α = —————
| 1 + mg.mh |
tan α = —————
| 1 + mg.mh |
tan α = | 3-1/ 1 + 3(1) | = 1/2 dan arc tan
1/2 = 29,51o. Jadi hubungan dua garis tersebut adalah
berpotongan membentuk sudut lancip 29,51o.
Contoh Soal 6
Gambarlah titik-titik berikut pada bidang koordinat
Cartesius.
a. P (–4,–2) c. R (0, –3) e. T (3, 3)
b. Q (–2, 0) d. S (1, –2)
a. P (–4,–2) c. R (0, –3) e. T (3, 3)
b. Q (–2, 0) d. S (1, –2)
Jawab :
C. Latihan Soal
1.
Gambarkan garis lurus yang melalui
titik P(3, –3) dan Q(–3, 3).
2.
Gambarlah garis dengan persamaan:
a.
x + y = 4
b.
x = 2y
3.
Tentukanlah gradien dari persamaan
garis berikut.
a.
x + 2y + 6 = 0
b.
2x – 3y – 8 = 0
c.
x + y – 10 = 0
d.
d. 4x + 5y = 9
4.
Tentukanlah gradien garis yang
melalui titik-titik koordinat berikut.
a.
A(2, 2) dan B(4, 4)
b.
C(3, 1) dan D(2, 4)
5.
Tentukan persamaan garis yang
melalui:
a.
titik K(–2, –4) dan sejajar dengan
garis 3x + y – 5 = 0
b.
titik R(1, –3) dan sejajar dengan
garis yang melalui titik A(4, 1) dan B(–1, 2)
c.
titik L(5, 1) dan tegak lurus dengan
garis x –2y + 3 = 0
BAB
6
LUAS
DAERAH SEGITIGA
A.
Pengertian
segitiga
Segitiga
adalah bangun datar yang memiliki 3 sisi dan 3 sudut dengan total sudut
.
Luas =
× alas × tinggi
Keliling =
sisi A + sisi B + sisi C
B.
Aturan
Sinus dalam Segitiga
Rumus :
L = ½ bc.
sin α … (1)
L = ½ ac. sin β … (2)
L = ½ ab. sin γ … (3)
L = ½ ac. sin β … (2)
L = ½ ab. sin γ … (3)
Pembuktian aturan sinus
Persamaan (1) dan (2)
L = L
½ bc. sin α = ½ ac. sin β
L = L
½ bc. sin α = ½ ac. sin β
b sin α = a sin β
b/sin β = a/sin α
b/sin β = a/sin α
Persamaan (1) dan (3)
L = L
½ bc. sin α = ½ ab. sin γ
c. sin α = a sin γ
c/sin γ = a/sin α
L = L
c. sin α = a sin γ
c/sin γ = a/sin α
Contoh Soal 1
Misalkan pada segitiga ABC, ∠ A =30o, BC = 6 dan AC = 10
Misalkan pada segitiga ABC, ∠ A =30o, BC = 6 dan AC = 10
Tentukan berapa besar ∠B
?
Penyelesaian :
BC/sin A = AC/ sin B
6/ sin 30o = 10/ sin B
6/ 0,5 = 10 / sin B
12 = 10/sin B
sin B = 10/12 = 5/6
maka sudut B adalah 56,44o
BC/sin A = AC/ sin B
6/ sin 30o = 10/ sin B
6/ 0,5 = 10 / sin B
12 = 10/sin B
sin B = 10/12 = 5/6
maka sudut B adalah 56,44o
C.
Atuan
Cosinus dalam Segitiga
Pada sebuah segitiga dengan titik
sudut A, B, C, panjang sisi a,b,c, dan sudut α, β, γ berlaku
aturan cosinus
Pembuktian aturan cosinus
c2 =
(a sin γ)2 + (b-a cos γ)2
c2 = a2 sin2 γ + b2- 2ab cos γ + a2 cos2 γ
c2 = a2 sin2 γ + a2 cos2 γ + b2- 2ab cos γ
c2 = a2 (sin2 γ + cos2 γ) + b2- 2ab cos γ
c2 = a2 sin2 γ + b2- 2ab cos γ + a2 cos2 γ
c2 = a2 sin2 γ + a2 cos2 γ + b2- 2ab cos γ
c2 = a2 (sin2 γ + cos2 γ) + b2- 2ab cos γ
(sin2
a + cos2 a = 1)
c2 = a2+ b2- 2ab cos γ
c2 = a2+ b2- 2ab cos γ
Contoh Soal 2
Perhatikan gambar di samaping. Titik P dan Q dinyatakan dengan korrdinat polar. Tentukan jarak antar titik P dan Q.
Penyelesaian
:
Dari gambar di atas terlihat bentuk segitiga dan jarak antar
titik P dan Q bisa dicari dengan menggunakan aturan cosinus.
Besar sudut POQ = 180o – (75o+45o)
= 60o.
PQ2 = OQ2 + OP2 – 2.OQ.OP cos ∠POQ
PQ2 = 32 + 52 – 2.3.5 cos 60o c
PQ2 = 9 + 25 – 30. 0,5
PQ2 = 9 + 25 -15
PQ2 = 19
PQ = √19 = 4,36
PQ2 = OQ2 + OP2 – 2.OQ.OP cos ∠POQ
PQ2 = 32 + 52 – 2.3.5 cos 60o c
PQ2 = 9 + 25 – 30. 0,5
PQ2 = 9 + 25 -15
PQ2 = 19
PQ = √19 = 4,36
D.
Aturan
Trigonometri Luas Segitiga
Selain aturan sinus dan cosinus dalam segitiga berlaku rumus
luas segitigamenggunakan aturan trigonometri.
Sebuah segitiga seperti gambar di bawah ini
Sebuah segitiga seperti gambar di bawah ini
Pembuktian Rumus
Perhatikan segitiga di atas, rumus luas segitiga
adalah ½ x alas x tinggi. Kita ganti nilai tinggi dengan c sin α atau a
sin γ maka didapat
L = ½ b. c. sin α atau
L = ½ b. a. sin γ
L = ½ b. c. sin α atau
L = ½ b. a. sin γ
Contoh Soal 3
Perhatikan segitiga gambar berikut :
Perhatikan segitiga gambar berikut :
Tentukan luas segitiga tersebut?
Penyelesaian
:
Luas segitiga = ½ 3.5. sin 30o = ½.3.5.½ = 15/4 = 3,75 cm
Luas segitiga = ½ 3.5. sin 30o = ½.3.5.½ = 15/4 = 3,75 cm
E.
Latihan soal
Pada gambar di bawah
ini, tentukan nilai dari x ?
3.
Diketahui segitiga ABC dengan
panjang AC = 10 cm, sudut A = 60°,
dan
sudut B = 45°. Panjang sisi BC adalah ....
4.
Dari segitiga ABC diketahui panjang
AC = 10 cm, AB = 6 cm,
dan
besar sudut A = 60°. Panjang BC adalah ....
BAB
7
STATISTIKA
A.
Pengertian
Statistika
Statistika
adalah cabang dari matematika yang mempelajari cara mengumpulkan data, menyusun
data, menyajikan data, mengolah dan menganalisis data, menarik kesimpulan, dan
menafsirkan parameter.
Rata-rata hitung dihitung dengan
cara membagi jumlah nilai data dengan banyaknya data. Rata-rata hitung bisa
juga disebut mean.
1.
Rumus Rataan Hitung dari Data Tunggal
2.
Rumus Rataan Hitung Untuk Data yang Disajikan Dalam
Distribusi Frekuensi
Dengan : fixi = frekuensi untuk nilai xi yang bersesuaian
xi = data ke-i
3.
Rumus Rataan Hitung Gabungan
Contoh
Soal 1
Seorang siswa dinyatakan lulus jika
nilai ujiannya lebih tinggi dari nilai rata-rata dikurangi 1. Dari data di
bawah, yang lulus adalah :
nilai
ujian
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
Frekuensi
|
3
|
5
|
12
|
17
|
14
|
6
|
3
|
Penyelesaian
:
Siswa dinyatakan lulus jika nilainya
lebih dari : 6,07 – 1 = 5,07.
Jadi,
jumlah yang lulus adalah 17 + 14 + 6 + 3
= 40 orang.
C.
Modus
1.
Data yang belum dikelompokkan
Modus dari data yang belum
dikelompokkan adalah ukuran yang memiliki frekuensi tertinggi. Modus
dilambangkan mo.
2.
Data yang telah dikelompokkan
Rumus Modus dari data yang telah
dikelompokkan dihitung dengan rumus:
Dengan : Mo = Modus
L = Tepi bawah kelas yang memiliki frekuensi tertinggi (kelas modus) i = Interval kelas
b1 = Frekuensi kelas modus dikurangi frekuensi kelas interval terdekat sebelumnya
b2 = frekuensi kelas modus dikurangi frekuensi kelas interval terdekat sesudahnya
Contoh soal 2
Tentukan modus dari data berikut ini.
a.
45, 50, 50, 64, 69, 70, 70, 70, 75,
80
b.
50, 65, 65, 66, 68, 73, 73, 90
c.
35, 42, 48, 50, 52, 55, 60
Penyelesaian
:
a.
Oleh karena nilai 70 muncul paling
banyak (yaitu tiga kali muncul), modusnya adalah 70.
b.
Oleh karena nilai 65 dan 73 muncul
paling banyak (yaitu dua kali muncul), modusnya adalah 65 dan 73 (tidak
tunggal).
c.
Data 35, 42, 48, 50, 52, 55, 60 tidak
mempunyai modus
1.
Data yang belum dikelompokkan
Untuk
mencari median, data harus dikelompokan terlebih dahulu dari yang terkecil
sampai yang terbesar.
2.
Data yang Dikelompokkan
Dengan :
Qj = Kuartil ke-j
j = 1, 2, 3
i = Interval kelas
Lj = Tepi bawah kelas Qj
fk = Frekuensi kumulatif sebelum kelas Qj
f = Frekuensi kelas Qj
n = Banyak data
j = 1, 2, 3
i = Interval kelas
Lj = Tepi bawah kelas Qj
fk = Frekuensi kumulatif sebelum kelas Qj
f = Frekuensi kelas Qj
n = Banyak data
Contoh
soal 3
Tentukan median, kuartil bawah, dan
kuartil atas dari data berikut.
67
|
86
|
77
|
92
|
75
|
70
|
63
|
79
|
89
|
72
|
83
|
74
|
75
|
103
|
81
|
95
|
72
|
63
|
66
|
78
|
88
|
87
|
85
|
67
|
72
|
96
|
78
|
93
|
82
|
71
|
Penyelesaian
:
Urutkan data dari kecil ke besar hasilnya sebagai berikut.
No. Unit Data (xi)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
Nilai Data
|
63
|
63
|
66
|
67
|
67
|
70
|
71
|
72
|
72
|
72
|
No. Unit Data (xi)
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
Nilai Data
|
74
|
75
|
75
|
77
|
78
|
78
|
79
|
81
|
82
|
83
|
No. Unit Data (xi)
|
21
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
Nilai Data
|
85
|
86
|
87
|
88
|
89
|
92
|
93
|
95
|
96
|
103
|
E.
Jangkauan
( J )
Selisih antara nilai
data terbesar dengan nilai data terkecil.
F.
Simpangan
Quartil
Contoh
Soal 4
Tentukan jangkauan interkuartil dan
simpangan kuartil dari data berikut.
20 35 50 45 30 30 25 40 45 30 35
Penyelesaian:
Ingat
hal pertama yang Anda lakukan adalah mengurutkan data tersebut untuk mencari
kuartil atas dan kuartil bawahnya, yakni sebagai berikut.
Jadi, kuartil bawah (Q1) dan kuartil
atas (Q3) dari data tersebut yakni 30 dan
QR = Q3 –
Q1
QR = 45 – 30
QR = 15
Sedangkan simpangan kuartilnya
yakni:
Qd = ½QR
Qd = ½.15
Qd = 7,5
Jadi, jangkauan interkuartil dan
simpangan kuartil dari data tersebut adalah 15 dan 7,5.
Diketahui
sekumpulan data kuantitatif yang tidak dikelompokkan dan dinyatakan oleh x1,
x2, …, xn. Dari data tersebut, dapat diperoleh nilai
simpangan baku (S) yang ditentukan oleh rumus berikut.
Sekumpulan
data kuantitatif yang dikelompokkan, dapat dinyatakan oleh x1,
x2, …, xn dan masing-masing data mempunyai
frekuensi f1, f2, …, fn. Simpangan baku
(S) dari data tersebut diperoleh dengan menggunakan rumus :
Contoh
Soal 5
Hitunglah
simpangan baku dari nilai ulangan Fisika dari 71 siswa kelas XI SMA Merdeka
sesuai Tabel berikut :
Interval Kelas
|
Frekuensi
|
40 – 44
|
3
|
45 – 49
|
4
|
50 – 54
|
6
|
55 – 59
|
8
|
60 – 64
|
10
|
65 – 69
|
11
|
70 – 74
|
15
|
75 – 79
|
6
|
80 – 84
|
4
|
85 – 89
|
2
|
90 – 94
|
2
|
Penyelesaian
:
Hasil perhitungan sebelumnya
diperoleh µ = 65,7.
xi
|
fi
|
xi - µ
|
(xi - µ)2
|
Σfi (xi - µ)2
|
42
|
3
|
–23,7
|
561,69
|
1.685,07
|
47
|
4
|
–18,7
|
349,69
|
1.398,76
|
52
|
6
|
–13,7
|
187,69
|
1.126,14
|
57
|
8
|
– 8,7
|
75,69
|
605,52
|
62
|
10
|
–3,7
|
13,69
|
136,9
|
67
|
11
|
1,3
|
1,69
|
18,59
|
72
|
15
|
6,3
|
39,69
|
595,35
|
77
|
6
|
11,3
|
127,69
|
766,14
|
82
|
4
|
16,3
|
265,69
|
1.062,76
|
87
|
2
|
21,3
|
453,69
|
907,38
|
92
|
2
|
26,3
|
691,69
|
1.383,38
|
Σfi = 60
|
Σfi (xi - µ)2 =
9.685,99
|
Jadi, simpangan bakunya σ :
Untuk
sekumpulan data yang dinyatakan oleh x1, x2, …, xn dan
masing-masing nilai data tersebut mempunyai frekuensi f1 ,
f2 , …, fn diperoleh nilai simpangan rata-rata
(SR) dengan menggunakan rumus:
Contoh
Soal 6
Hitunglah
simpangan rata-rata nilai ulangan Fisika dari siswa Kelas XI SMA Merdeka
seperti Tabel 1.
Tabel 1. Nilai ulangan Fisika dari
siswa Kelas XI SMA Merdeka
Interval Kelas
|
Frekuensi
|
40 – 44
|
3
|
45 – 49
|
4
|
50 – 54
|
6
|
55 – 59
|
8
|
60 – 64
|
10
|
65 – 69
|
11
|
70 – 74
|
15
|
75 – 79
|
6
|
80 – 84
|
4
|
85 – 89
|
2
|
90 – 94
|
2
|
Penyelesaian :
Kelas
Interval
|
Nilai
Tengah (xi)
|
fi
|
||
40 – 44
|
42
|
3
|
23,7
|
71,1
|
45 – 49
|
47
|
4
|
18,7
|
74,8
|
50 – 54
|
52
|
6
|
13,7
|
82,2
|
55 – 59
|
57
|
8
|
8,7
|
69,6
|
60 – 64
|
62
|
10
|
3,7
|
37
|
65 – 69
|
67
|
11
|
1,3
|
14,3
|
70 – 74
|
72
|
15
|
6,3
|
94,5
|
75 – 79
|
77
|
6
|
11,3
|
67,8
|
80 – 84
|
82
|
4
|
16,3
|
65,2
|
85 – 89
|
87
|
2
|
21,3
|
42,6
|
90 – 94
|
92
|
2
|
26,3
|
52,6
|
Σfi =
71
|
Jadi,
simpangan rata-rata (SR) = 671,7 / 71 = 9,46.
I.
Latihan Soal
1.
Seorang peneliti mencatat banyak
bayi yang lahir selama setahun di 20 kecamatan. Hasil pencatatannya disajikan
berikut.
136 140 220 193 130 158 242 127 184
213
200 131 111 160 217 281 242 242 281
192
Hitunglah rataan hitung (mean) data
tersebut.
2.
Tabel dibawah ini menunjukkan hasil
ulangan matematika dari 71 siswa Kelas XI SMA Bhinneka. Tentukan modus dari
data tersebut.
Interval Kelas
|
Frekuensi
|
40 – 44
|
2
|
45 – 49
|
2
|
50 – 54
|
6
|
55 – 59
|
8
|
60 – 64
|
10
|
65 – 69
|
11
|
75 – 79
|
6
|
80 – 84
|
4
|
85 – 89
|
4
|
90 – 94
|
3
|
3. Tentukan median, kuartil bawah, dan kuartil
atas dari data pada Tabel berikut :
Interval Kelas
|
Frekuensi
|
40 – 44
|
2
|
45 – 49
|
2
|
50 – 54
|
6
|
55 – 59
|
8
|
60 – 64
|
10
|
65 – 69
|
11
|
70 – 74
|
15
|
75 – 79
|
6
|
80 – 84
|
4
|
85 – 89
|
4
|
90 – 94
|
3
|
4.
Hitung simpangan rata-rata dari data
kuantitatif berikut :
12, 3, 11, 3, 4, 7, 5, 11
5.
Dari 40 orang siswa diambil sampel 9
orang untuk diukur tinggi badannya, diperoleh data berikut:
165, 170, 169, 168, 156, 160, 175,
162, 169.
Hitunglah simpangan baku sampel dari
data tersebut.
BAB
8
PELUANG
A.
KAIDAH
PENCACAHAN
1.
Aturan
Pengisian Tempat
Contoh
Soal 1
Andi diundang menghadiri acara ulang tahun temannya. Andi mempunyai tiga buah baju dua buah celana.
Baju : Merah, Kuning, Ungu
Celana : Hitam, Biru
Ada berapa cara Andi dapat mamasang-masangkan baju dan celananya?
Andi diundang menghadiri acara ulang tahun temannya. Andi mempunyai tiga buah baju dua buah celana.
Baju : Merah, Kuning, Ungu
Celana : Hitam, Biru
Ada berapa cara Andi dapat mamasang-masangkan baju dan celananya?
Penyelesaian:
Banyaknya pasangan celana dan baju yang dapat dipakai Andi ada 6 yaitu:
{(hitam, kuning), (hitam, merah), (hitam, ungu),(biru, kuning), (biru, merah), (biru, ungu)}
2.
Faktorial
Definisi:
n! = 1 × 2 × 3 × …× (n – 2) × (n – 1) × n atau
n! = n × (n – 1) × (n – 2) × … × 3 × 2 × 1
1! = 1 dan 0! = 1
Definisi:
n! = 1 × 2 × 3 × …× (n – 2) × (n – 1) × n atau
n! = n × (n – 1) × (n – 2) × … × 3 × 2 × 1
1! = 1 dan 0! = 1
Contoh
Soal 2
1.
6! = 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 720
7! 7×6×5×4×3×2×1
7! 7×6×5×4×3×2×1
2.
—— = ———————— = 7 × 6 × 5 = 210
4! 4×3×2×1
4! 4×3×2×1
3.
Permutasi
Contoh
Soal 3
Dari 5 orang calon pengurus akan dipilih 3 orang untuk menempati posisi sebagai ketua, sekretaris, dan bendahara. Ada berapa banyak cara memilih pengurus ?
Dari 5 orang calon pengurus akan dipilih 3 orang untuk menempati posisi sebagai ketua, sekretaris, dan bendahara. Ada berapa banyak cara memilih pengurus ?
Penyelesaian:
Untuk menjawab hal tersebut marilah kita gambarkan 3 tempat kosong yang akan diisi dari 5 calon pengurus yang tersedia
Untuk menjawab hal tersebut marilah kita gambarkan 3 tempat kosong yang akan diisi dari 5 calon pengurus yang tersedia
5
|
x
|
4
|
x
|
3
|
Contoh Soal 6
Andi, Budi dan Candra hendak duduk mengelilingi sebuah meja. Berapakah banyak cara mereka dapat duduk mengelilingi meja tersebut?
Andi, Budi dan Candra hendak duduk mengelilingi sebuah meja. Berapakah banyak cara mereka dapat duduk mengelilingi meja tersebut?
Penyelesaian :
Kalau mereka duduk berjajar banyaknya cara ada 3! = 6 yaitu
{ABC, ACB, BAC, BCA, CAB, CBA}
Bagaimana kalau mereka mengelilingi sebuah meja ?
Kemungkinan 1 diperoleh bahwa ABC = CAB = BCA
Kemungkinan 2 diperoleh bahwa ACB = CBA = BAC
Sehingga banyak cara mereka duduk hanya ada 2 cara
ternyata banyaknya cara 3 orang duduk mengelilingi sebuah meja = (3 - 1)!
Secara umum banyaknya permutasi siklis dapat ditentukan dengan rumus:
Kalau mereka duduk berjajar banyaknya cara ada 3! = 6 yaitu
{ABC, ACB, BAC, BCA, CAB, CBA}
Bagaimana kalau mereka mengelilingi sebuah meja ?
Kemungkinan 1 diperoleh bahwa ABC = CAB = BCA
Kemungkinan 2 diperoleh bahwa ACB = CBA = BAC
Sehingga banyak cara mereka duduk hanya ada 2 cara
ternyata banyaknya cara 3 orang duduk mengelilingi sebuah meja = (3 - 1)!
Secara umum banyaknya permutasi siklis dapat ditentukan dengan rumus:
P= (n - 1)!
4.
Kombinasi
Contoh
soal 7
Ada tiga sahabat yang baru bertemu setelah sekian lama, mereka adalah
Adi, Budi, dan Candra. Saat bertemu mereka saling berjabat tangan, tahukah kamu berapa banyak jabat tangan yang terjadi?
Ada tiga sahabat yang baru bertemu setelah sekian lama, mereka adalah
Adi, Budi, dan Candra. Saat bertemu mereka saling berjabat tangan, tahukah kamu berapa banyak jabat tangan yang terjadi?
Penyelesaian :
Adi berjabat tangan dengan Budi ditulis {Adi, Budi}.
Budi berjabat tangan dengan Adi ditulis {Budi, Adi}.
Antara {Adi, Budi} dan {Budi, Adi} menyatakan himpunan yang sama, hal ini disebut kombinasi. Di lain pihak {Adi, Budi}, {Budi, Adi} menunjukkan urutan yang berbeda yang berarti merupakan permutasi yang berbeda.
Dari contoh dapat diambil kesimpulan:
Permutasi = Adi – Budi, Adi – Candra, Budi – Adi,
Budi – Candra, Candra – Adi, Candra – Budi
= 6 karena urutan diperhatikan
Kombinasi = Adi – Budi, Adi – Candra, Budi – Candra
= 3 karena urutan tidak diperhatikan
6 permutasi
Kombinasi = 3 = —— = ——————
2 2
Jadi kombinasi dari 3 unsur diambil 2 unsur ditulis:
3P2 3!
3C2 = —— = ————
2 2! (3 − 2)!
Secara umum dapat disimpulkan bahwa:
Banyaknya kombinasi dari n unsur yang berbeda diambil r unsur
n
ditulis dengan C atau C(n. r) atau nCr, sehingga:
r
P n!
nCr =———— = ————
r! (n - r)! r!
Adi berjabat tangan dengan Budi ditulis {Adi, Budi}.
Budi berjabat tangan dengan Adi ditulis {Budi, Adi}.
Antara {Adi, Budi} dan {Budi, Adi} menyatakan himpunan yang sama, hal ini disebut kombinasi. Di lain pihak {Adi, Budi}, {Budi, Adi} menunjukkan urutan yang berbeda yang berarti merupakan permutasi yang berbeda.
Dari contoh dapat diambil kesimpulan:
Permutasi = Adi – Budi, Adi – Candra, Budi – Adi,
Budi – Candra, Candra – Adi, Candra – Budi
= 6 karena urutan diperhatikan
Kombinasi = Adi – Budi, Adi – Candra, Budi – Candra
= 3 karena urutan tidak diperhatikan
6 permutasi
Kombinasi = 3 = —— = ——————
2 2
Jadi kombinasi dari 3 unsur diambil 2 unsur ditulis:
3P2 3!
3C2 = —— = ————
2 2! (3 − 2)!
Secara umum dapat disimpulkan bahwa:
Banyaknya kombinasi dari n unsur yang berbeda diambil r unsur
n
ditulis dengan C atau C(n. r) atau nCr, sehingga:
r
P n!
nCr =———— = ————
r! (n - r)! r!
Contoh Soal 8
Dari 7 siswa putra dan 3 siswa putri akan dibentuk tim yang beranggotakan 5 orang. Jika disyaratkan anggota tim tersebut paling banyak 2 orang putri, berapakah banyaknya cara mambentuk tim tersebut?
Penyelesaian:
Karena anggota tim ada 5 dan paling banyak 2 putri maka kemungkinannya adalah: 5 putra atau 4 putra 1 putri atau 3 putra 2 putri
Banyak cara memilih 5 putra =7C5
Banyak cara memilih 4 putra 1 putri =7C4 . 3C1
Banyak cara memilih 3 putra 2 putri =7C3 . 3C2
Banyak cara = 7C5 + 7C4 . 3C1 + 7C3 . 3C2
7! 7! 3! 7! 3!
= ———— + ———— x ———— + ———— x ————
(7 - 5)! 5! (7 - 4)! 4! (3 - 1)! 1! (7 - 3)! 3! (3 - 2)! 2!
7 . 6 . 5! 7 . 6 . 5 . 4! 3 . 2 . 1 7 . 6 . 5 . 4! 3 . 2 . 1
= ———— + ————— x ——— + ————— x ————
2 . 1 . 5! 3 . 2 . 1 . 4! 2 . 1 4! . 3 . 2 . 1 2 . 1
= 105 + 105 + 21 = 231
Jadi banyaknya cara membentuk tim ada 231 cara.
Dari 7 siswa putra dan 3 siswa putri akan dibentuk tim yang beranggotakan 5 orang. Jika disyaratkan anggota tim tersebut paling banyak 2 orang putri, berapakah banyaknya cara mambentuk tim tersebut?
Penyelesaian:
Karena anggota tim ada 5 dan paling banyak 2 putri maka kemungkinannya adalah: 5 putra atau 4 putra 1 putri atau 3 putra 2 putri
Banyak cara memilih 5 putra =7C5
Banyak cara memilih 4 putra 1 putri =7C4 . 3C1
Banyak cara memilih 3 putra 2 putri =7C3 . 3C2
Banyak cara = 7C5 + 7C4 . 3C1 + 7C3 . 3C2
7! 7! 3! 7! 3!
= ———— + ———— x ———— + ———— x ————
(7 - 5)! 5! (7 - 4)! 4! (3 - 1)! 1! (7 - 3)! 3! (3 - 2)! 2!
7 . 6 . 5! 7 . 6 . 5 . 4! 3 . 2 . 1 7 . 6 . 5 . 4! 3 . 2 . 1
= ———— + ————— x ——— + ————— x ————
2 . 1 . 5! 3 . 2 . 1 . 4! 2 . 1 4! . 3 . 2 . 1 2 . 1
= 105 + 105 + 21 = 231
Jadi banyaknya cara membentuk tim ada 231 cara.
B.
RUANG
SAMPEL DAN KEJADIAN
1.
Ruang
Sampel
Tahukah kamu, apa saja yang mungkin muncul ketika sebuah dadu dilempar sekali ?
Kemungkinan yang muncul adalah mata dadu 1, 2, 3, 4, 5 atau 6.
Jadi banyaknya himpunan semua kejadian yang mungkin pada pelemparan sebuah dadu sekali ada 6.
Himpunan semua kejadian yang mungkin dari suatu percobaan disebut Ruang Sampel atau Ruang Contoh biasa diberi lambang huruf S
Bagaimana kalau sebuah koin uang logam dilemparkan sekali, apa saja yang mungkin muncul?
S = {Angka, gambar}
n(S) = 2
Tahukah kamu, apa saja yang mungkin muncul ketika sebuah dadu dilempar sekali ?
Kemungkinan yang muncul adalah mata dadu 1, 2, 3, 4, 5 atau 6.
Jadi banyaknya himpunan semua kejadian yang mungkin pada pelemparan sebuah dadu sekali ada 6.
Himpunan semua kejadian yang mungkin dari suatu percobaan disebut Ruang Sampel atau Ruang Contoh biasa diberi lambang huruf S
Bagaimana kalau sebuah koin uang logam dilemparkan sekali, apa saja yang mungkin muncul?
S = {Angka, gambar}
n(S) = 2
2.
Kejadian
Kejadian merupakan himpunan bagian dari ruang sampel.
Contoh Soal 1
Kejadian merupakan himpunan bagian dari ruang sampel.
Contoh Soal 1
a.
Dua buah dadu dilemparkan bersamaan
sekali, tentukan kejadian munculnya
jumlah kedua dadu 10
jumlah kedua dadu 10
b.
selisih kedua dadu 3
c.
jumlah kedua dadu 5 dan selisihnya 1
d.
jumlah kedua dadu 4 atau selisihnya
5
Penyelesaian:
Untuk mengerjakan soal ini kita lihat jawaban contoh 13.
Untuk mengerjakan soal ini kita lihat jawaban contoh 13.
a.
Jumlah kedua dadu 10 ={(4, 6), (5, 5), (6, 4)}
Jadi banyaknya kejadian ada 3
Jadi banyaknya kejadian ada 3
b.
Selisih kedua dadu 3 ={(1, 4), (2,
5), (3, 6), (4, 1), (5, 2), (6, 3)}
Jadi banyaknya kejadian ada 6
Jadi banyaknya kejadian ada 6
c.
Jumlah kedua dadu 5 dan selisihnya 1
={(2, 3), (3, 2)}
Jadi banyaknya kejadian ada 2
Jadi banyaknya kejadian ada 2
d.
Jumlah kedua dadu 4 atau selisihnya
5 ={(1, 3), (2, 2), (3, 1), (1, 6), (6, 1}
Jadi banyaknya kejadian ada 5.
Jadi banyaknya kejadian ada 5.
C.
PELUANG
SUATU KEJADIAN
1.
Peluang
Suatu Kejadian
Sebelum mempelajari peluang suatu kejadian, marilah kita ingat kembali mengenai ruang sampel yang biasanya dilambangkan dengan S. Kejadian adalah himpunan bagian dari ruang sampel, sedangkan titik sampel adalah setiap hasil yang mungkin terjadi pada suatu percobaan. Jika A adalah suatu kejadian yang terjadi pada suatu percobaan dengan ruang sampel S, di mana setiap titik sampelnya mempunyai kemungkinan sama untuk muncul, maka peluang dari suatu kejadian A ditulis sebagai berikut.
n(A)
P(A) = ———
n(S )
Keterangan:
P(A) = peluang kejadian A
n(A) = banyaknya anggota A
n(S) = banyaknya anggota ruang sampel S
Contoh Soal 2
Pada pelemparan 3 buah uang sekaligus, tentukan peluang muncul:
Sebelum mempelajari peluang suatu kejadian, marilah kita ingat kembali mengenai ruang sampel yang biasanya dilambangkan dengan S. Kejadian adalah himpunan bagian dari ruang sampel, sedangkan titik sampel adalah setiap hasil yang mungkin terjadi pada suatu percobaan. Jika A adalah suatu kejadian yang terjadi pada suatu percobaan dengan ruang sampel S, di mana setiap titik sampelnya mempunyai kemungkinan sama untuk muncul, maka peluang dari suatu kejadian A ditulis sebagai berikut.
n(A)
P(A) = ———
n(S )
Keterangan:
P(A) = peluang kejadian A
n(A) = banyaknya anggota A
n(S) = banyaknya anggota ruang sampel S
Contoh Soal 2
Pada pelemparan 3 buah uang sekaligus, tentukan peluang muncul:
a.
ketiganya sisi gambar
b.
satu gambar dan dua angka
Penyelesaian:
a.
S = {AAA, AAG, AGA, GAA, AGG, GAG,
GGA, GGG}
Maka n(S) = 8
Misal kejadian ketiganya sisi gambar adalah A.
A = {GGG}, maka n(A) = 1
n(A) 1
P(A) = ——— =——
n(S ) 8
Maka n(S) = 8
Misal kejadian ketiganya sisi gambar adalah A.
A = {GGG}, maka n(A) = 1
n(A) 1
P(A) = ——— =——
n(S ) 8
b.
Misal kejadian satu gambar dan dua
angka adalah B.
B = {AAG, AGA, GAA}, maka n(B) = 3
n(B) 3
P(B) = ——— =——
n(S ) 8
B = {AAG, AGA, GAA}, maka n(B) = 3
n(B) 3
P(B) = ——— =——
n(S ) 8
Kisaran Nilai Peluang
Untuk mengetahui kisaran nilai peluang, perhatikan soal berikut:
Contoh Soal 3
Sebuah dadu dilemparkan sekali, tentukan peluang munculnya
a. Mata dadu 8 b. Mata dadu kurang dari 7
Penyelesaian:
Untuk mengetahui kisaran nilai peluang, perhatikan soal berikut:
Contoh Soal 3
Sebuah dadu dilemparkan sekali, tentukan peluang munculnya
a. Mata dadu 8 b. Mata dadu kurang dari 7
Penyelesaian:
a. S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, n(S) = 6
misal kejadian muncul mata dadu 8 adalah A
A = { }, n(A) = 0
n(A) 0
misal kejadian muncul mata dadu 8 adalah A
A = { }, n(A) = 0
n(A) 0
P(A)
= ——— = — = 0
n(S ) 6
Kejadian muncul mata dadu 8 adalah kejadian mustahil, P(A) = 0
n(S ) 6
Kejadian muncul mata dadu 8 adalah kejadian mustahil, P(A) = 0
b. S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, n(S) = 6
misal kejadian muncul mata dadu kurang dari 7 adalah B
B = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, n(B) = 6
n(B) 6
misal kejadian muncul mata dadu kurang dari 7 adalah B
B = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, n(B) = 6
n(B) 6
P(B) = ——— = — = 1
n(S ) 6
Kejadian muncul mata dadu kurang dari 7 adalah kejadian pasti, P(A) = 1
Jadi kisaran nilai peluang: 0 ≤ P(A) ≤ 1
n(S ) 6
Kejadian muncul mata dadu kurang dari 7 adalah kejadian pasti, P(A) = 1
Jadi kisaran nilai peluang: 0 ≤ P(A) ≤ 1
2.
Frekuensi
Harapan Suatu Kejadian
Frekuensi harapan dari sejumlah kejadian merupakan banyaknya kejadian dikalikan dengan peluang kejadian itu. Misalnya pada percobaan A dilakukan n kali, maka frekuensi harapannya ditulis sebagai berikut.
Fh = n × P(A)
Contoh Soal 4
Pada percobaan pelemparan 3 mata uang logam sekaligus sebanyak 240 kali, tentukan frekuensi harapan munculnya dua gambar dan satu angka.
Penyelesaian:
S = {AAA, AAG, AGA, GAA, AGG, GAG, GGA, GGG} ⇒ n(S) = 8
A = {AGG, GAG, GGA} ⇒ n(A) = 3
n(A) 3
Fh(A) = n × P(A) = 240 × —— = 240 × —— = 90 kali
n(S) 8
Frekuensi harapan dari sejumlah kejadian merupakan banyaknya kejadian dikalikan dengan peluang kejadian itu. Misalnya pada percobaan A dilakukan n kali, maka frekuensi harapannya ditulis sebagai berikut.
Fh = n × P(A)
Contoh Soal 4
Pada percobaan pelemparan 3 mata uang logam sekaligus sebanyak 240 kali, tentukan frekuensi harapan munculnya dua gambar dan satu angka.
Penyelesaian:
S = {AAA, AAG, AGA, GAA, AGG, GAG, GGA, GGG} ⇒ n(S) = 8
A = {AGG, GAG, GGA} ⇒ n(A) = 3
n(A) 3
Fh(A) = n × P(A) = 240 × —— = 240 × —— = 90 kali
n(S) 8
3.
Peluang
Komplemen Suatu Kejadian
Untuk mempelajari peluang komplemen, perhatikan contoh berikut.
Contoh Soal 5
Pada pelemparan sebuah dadu sekali, berapakah peluang munculnya:
Untuk mempelajari peluang komplemen, perhatikan contoh berikut.
Contoh Soal 5
Pada pelemparan sebuah dadu sekali, berapakah peluang munculnya:
a.
nomor dadu ganjil,
b.
nomor dadu tidak ganjil?
Penyelesaian:
a.
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, maka n(S) =
6.
A adalah kejadian keluar nomor dadu ganjil
A = {1, 3, 5}, maka n(A) = 3 sehingga :
n(A) 3 1
A adalah kejadian keluar nomor dadu ganjil
A = {1, 3, 5}, maka n(A) = 3 sehingga :
n(A) 3 1
P(A) = ——— =—— = —
n(S ) 6 2
n(S ) 6 2
b.
B adalah kejadian keluar nomor
dadu tidak ganjil
B = {2, 4, 6}, maka n(B) = 3 sehingga
n(B) 3 1
B = {2, 4, 6}, maka n(B) = 3 sehingga
n(B) 3 1
P(B) = ——— =—— = — , Peluang B
adalah Peluang komplemen dari A
n(S ) 6 2
Dari contoh tersebut kita dapat mengambil kesimpulan bahwa:
P(A) + P(AC) = 1 atau P(AC) = 1 – P(A)
n(S ) 6 2
Dari contoh tersebut kita dapat mengambil kesimpulan bahwa:
P(A) + P(AC) = 1 atau P(AC) = 1 – P(A)
4.
Peluang
Kejadian Majemuk
a.
Peluang
Gabungan 2 kejadian
Misal A dan B adalah dua kejadian yang berbeda, maka peluang kejadian
A ∪ B ditentukan dengan aturan:
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) – P(A∩B)
Contoh Soal 1
Sebuah dadu dilambungkan sekali, jika A adalah kejadian munculnya bilangan ganjil dan B adalah kejadian munculnya bilangan prima. Tentukan peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau prima!
Penyelesaian:
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
A = bilangan ganjil : {1, 3, 5} → P(A) = 3/6
B = bilangan prima : {2, 3, 5} → P(B) =3/6
A∩B = {3, 5} → P{A∩B} = 2/6
P(A∪ B) = P(A) + P(B) – P(A∩B)
= 3/6 + 3/6 – 2/6 = 4/6 = 2/3
Jadi peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau prima adalah 2/3
Misal A dan B adalah dua kejadian yang berbeda, maka peluang kejadian
A ∪ B ditentukan dengan aturan:
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) – P(A∩B)
Contoh Soal 1
Sebuah dadu dilambungkan sekali, jika A adalah kejadian munculnya bilangan ganjil dan B adalah kejadian munculnya bilangan prima. Tentukan peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau prima!
Penyelesaian:
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
A = bilangan ganjil : {1, 3, 5} → P(A) = 3/6
B = bilangan prima : {2, 3, 5} → P(B) =3/6
A∩B = {3, 5} → P{A∩B} = 2/6
P(A∪ B) = P(A) + P(B) – P(A∩B)
= 3/6 + 3/6 – 2/6 = 4/6 = 2/3
Jadi peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau prima adalah 2/3
b.
Peluang
Kejadian Saling Lepas
Contoh Soal 2
Sebuah dadu dilambungkan sekali, jika A adalah kejadian munculnya bilangan ganjil dan B adalah kejadian munculnya bilangan genap. Tentukan peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau genap!
Penyelesaian:
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
A = bilangan ganjil : {1, 3, 5} → P(A) = 3/6
B = bilangan genap : {2, 4, 6} → P(B) =3/6
A∩B = {} → P(A∩B) = 0 (A dan B kejadian saling lepas)
P(A∪ B) = P(A) + P(B)
= 3/6 + 3/6 = 1
Jadi peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau genap adalah 1
Contoh Soal 2
Sebuah dadu dilambungkan sekali, jika A adalah kejadian munculnya bilangan ganjil dan B adalah kejadian munculnya bilangan genap. Tentukan peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau genap!
Penyelesaian:
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
A = bilangan ganjil : {1, 3, 5} → P(A) = 3/6
B = bilangan genap : {2, 4, 6} → P(B) =3/6
A∩B = {} → P(A∩B) = 0 (A dan B kejadian saling lepas)
P(A∪ B) = P(A) + P(B)
= 3/6 + 3/6 = 1
Jadi peluang kejadian munculnya bilangan ganjil atau genap adalah 1
c.
Peluang
Kejadian Saling Bebas
Jika kejadian A tidak memengaruhi terjadinya kejadian B dan sebaliknya, atau terjadi atau tidaknya kejadian A tidak tergantung pada terjadi atau tidaknya kejadian B maka dua kejadian ini disebut kejadian saling bebas. Hal ini seperti digambarkan pada pelemparan dua buah dadu sekaligus.
Jika kejadian A tidak memengaruhi terjadinya kejadian B dan sebaliknya, atau terjadi atau tidaknya kejadian A tidak tergantung pada terjadi atau tidaknya kejadian B maka dua kejadian ini disebut kejadian saling bebas. Hal ini seperti digambarkan pada pelemparan dua buah dadu sekaligus.
A adalah kejadian munculnya dadu
pertama angka 3 dan
B adalah kejadian munculnya dadu kedua angka 5
B adalah kejadian munculnya dadu kedua angka 5
maka kejadian A dan kejadian B
merupakan dua kejadian yang saling bebas, dan peluang kejadian ini dapat
dirumuskan:
P(A∩B) = P(A) × P(B)
P(A∩B) = P(A) × P(B)
Contoh Soal 3
Dua buah dadu dilemparkan bersama-sama, tentukan peluang munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama dan mata dadu 5 pada dadu kedua!
Penyelesaian:
Kejadian munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama tidak terpengaruh kejadian munculnya mata dadu 5 pada dadu kedua jadi ini adalah dua kejadian yang saling bebas
S = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), ….., (6, 6)} → n(S) = 36
Misal kejadian munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama adalah A, maka:
6 1
A = {(3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6)} → n(A) = 6 P(A) = —— = ——
36 6
Misal kejadian munculnya mata dadu 5 pada dadu kedua adalah B, maka:
6 1
B = {(1, 5), (2, 5), (3, 5), (4, 5), (5, 5), (6, 5)} → n(B) = 6 P(B) = —— = ——
36 6
1 1 1
P(A∩B) = P(A) × P(B) = —— × —— = ——
6 6 36
Jadi peluang munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama dan mata dadu 5
1
pada dadu kedua = ——
36
Dua buah dadu dilemparkan bersama-sama, tentukan peluang munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama dan mata dadu 5 pada dadu kedua!
Penyelesaian:
Kejadian munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama tidak terpengaruh kejadian munculnya mata dadu 5 pada dadu kedua jadi ini adalah dua kejadian yang saling bebas
S = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), ….., (6, 6)} → n(S) = 36
Misal kejadian munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama adalah A, maka:
6 1
A = {(3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6)} → n(A) = 6 P(A) = —— = ——
36 6
Misal kejadian munculnya mata dadu 5 pada dadu kedua adalah B, maka:
6 1
B = {(1, 5), (2, 5), (3, 5), (4, 5), (5, 5), (6, 5)} → n(B) = 6 P(B) = —— = ——
36 6
1 1 1
P(A∩B) = P(A) × P(B) = —— × —— = ——
6 6 36
Jadi peluang munculnya mata dadu 3 pada dadu pertama dan mata dadu 5
1
pada dadu kedua = ——
36
d.
Peluang
Kejadian Bersyarat
Dua kejadian disebut kejadian bersyarat atau kejadian yang saling bergantung apabila terjadi atau tidak terjadinya kejadian A akan mempengaruhi terjadi atau tidak terjadinya kejadian B. Peluang terjadinya kejadian A dengan syarat kejadian B telah terjadi adalah:
P(A∩B)
P(A/B) = ———— P(B) ≠ 0
P(B)
Dua kejadian disebut kejadian bersyarat atau kejadian yang saling bergantung apabila terjadi atau tidak terjadinya kejadian A akan mempengaruhi terjadi atau tidak terjadinya kejadian B. Peluang terjadinya kejadian A dengan syarat kejadian B telah terjadi adalah:
P(A∩B)
P(A/B) = ———— P(B) ≠ 0
P(B)
Atau Peluang terjadinya kejadian B dengan syarat kejadian A telah terjadi adalah:
P(A∩B)
P(B/A) = ———— P(A) ≠ 0
P(A)
Contoh Soal 4
Sebuah kotak berisi 5 bola merah dan 3 bola kuning. Akan diambil sebuah bola secara acak berturut-turut sebanyak dua kali tanpa pengembalian . Tentukan peluang terambilnya keduanya bola merah!
Penyelesaian:
Misal kejadian terambilnya bola merah pada pengambilan pertama adalah A, maka:
n(A) 5
P(A) = ——— = ——
n(S) 8
Misal kejadian terambilnya bola
merah pada pengambilan kedua adalah B, maka:
n(B/A) 4
P(B/A) = ——— = ——
n(S) 7
5 4 5
P(A∩B) = P(A) × P(B/A) = —— × —— = ——
8 7 14
n(B/A) 4
P(B/A) = ——— = ——
n(S) 7
5 4 5
P(A∩B) = P(A) × P(B/A) = —— × —— = ——
8 7 14
D.
Latihan Soal
1.
Berapakah
banyaknya cara 8 orang dapat duduk mengelilingi api unggun jika 2 orang
tertentu harus selalu berdampingan?
2.
Andi mengikuti acara Jalan
Santai dengan doorprize 5 buah sepeda motor. Jika jalan santai tersebut diikuti
oleh 1000 orang, berapakah peluang Andi mendapatkan doorprize sepeda motor?
3.
Pada pelemparan 3 buah uang
sekaligus, tentukan peluang munculnya paling
sedikit satu angka !
sedikit satu angka !
4.
Hitunglah
nilai dari:
a.
8C4
b.
6C2
× 4C3
5.
Dalam
pelatihan bulutangkis terdapat 8 orang pemain putra dan 6 orang pemain
putri. Berapakah pasangan ganda yang dapat diperoleh untuk:
putri. Berapakah pasangan ganda yang dapat diperoleh untuk:
a.
ganda putra
b.
ganda
putrid
c.
ganda
campuran
6.
Diambil sebuah kartu dari 1 set
kartu bridge, tentukan peluang terambilnya kartu As atau kartu Hati!
7.
Sebuah kotak berisi 5 bola merah, 2
bola kuning dan 1 bola biru. Akan diambil sebuah bola secara acak. Tentukan
peluang terambilnya bola merah atau bola kuning!
8.
Kotak A berisi 5 bola merah dan 3
bola kuning sedangkan Kotak B berisi 5 bola merah dan 2 bola kuning. Akan
diambil sebuah bola secara acak dari masing-masing kotak. Tentukan peluang
terambilnya bola merah dari kotak A dan terambilnya bola kuning dari kotak B!
BAB
9
PERSAMAAN
LINGKARAN
A.
Pengertian
Lingkaran
Lingkaran adalah
tempat kedudukan titik-titik pada bidang yang berjarak sama terhadap suatu
titik tertentu. Titik tertentu itu disebut pusat lingkaran,
sedangkan jarak titik terhadap pusat lingkaran disebut jari-jari
lingkaran.
Gambar
dibawah ini menunjukkan lingkaran dengan pusat P dan jari-jari r.
1.
Persamaan lingkaran yang berpusat O (0, 0) dan
jari-jari r
Pada lingkaran disamping jari-jari atau r
= OP, OQ = x dan PQ = y.
Jarak dari O (0, 0) ke P (x, y)
adalah.
Berdasarkan rumus
Pythagoras
Jadi
persamaan lingkaran dengan pusat O (0, 0) dan jari-jari r adalah x2 + y2 = r2
Contoh Soal 1
Tentukan
persamaan lingkaran yang berpusat O (0, 0) dan jari-jari 5
Jawab :
2.
Persamaan lingkaran yang berpusat P (a, b) dan
berjari-jari r
Persamaan
lingkaran yang berpusat P(a, b) dan berjari-jari r
dapat diperoleh dari persamaan lingkaran yang berpusat
di (0, 0) dan berjari-jari r dengan menggunakan teori pergeseran. Jika pusat
(0, 0) bergeser (a, b) maka titik (x, y) bergeser
ke (x + a, y + b).
Kita peroleh
persamaan.
Persamaan
lingkaran menjadi
(x’– a)2 + (y’ – b)2 = r2
Jadi persamaan lingkaran yang
berpusat P(a, b) dan berjari-jari r adalah (x-
a)2 + (y – b)2 = r2
Contoh Soal 2
Tentukan
persamaan lingkaran yang berpusat di (3, 2) dan berjari-jari 4
Jawab :
Pusat
(3, 2) maka a = 3 dan b = 2
Persamaan
lingkaran (x- a)2 + (y – b)2 =
r2
(x- 3)2 + (y – 2)2 = 42
(x-
3)2 + (y – 2)2 = 16
Contoh Soal 3
Tentukan persamaan lingkaran berpusat di titik P(2,
3) yang melalui Q(5, -1)
Jawab :
Pusat
(2, 3) maka a = 2 dan b = 3
Persamaan
lingkaran (x- a)2 + (y – b)2 =
r2
(x- 2)2 + (y – 3)2 = 252
C. Bentuk umum
persamaan lingkaran
Persamaan
lingkaran yang berpusat P(a, b) dan berjari-jari r adalah
(x- a)2 + (y – b)2 = r2
x2 – 2ax + a2 +
y2 – 2by + b2 = r2
x2+ y2 – 2ax – 2by + a2+ b2– r2 = 0 atau x2+ y2 + Ax + By + a2+ b2+ C= 0
Jadi
bentuk umum persamaan lingkaran x2+ y2 + Ax + By + a2+ b2+ C= 0
Contoh Soal 4
Tentukan
pusat dan jari-jari lingkaran x2+ y2 – 4x +2y – 20= 0
Jawab :
A
= -4, B = 2, dan C = -20
D.
Kedudukan
Titik dan Garis Pada Lingkaran
Letak K (m,n)
terhadap X2+Y2 +Ax + By +C= 0 , ditentukan oleh nilai kuasa titik tersebut terhadap lingkaran.
nilai kuasa K = m2+n2 +Am + Bn +C,
nilai kuasa K = m2+n2 +Am + Bn +C,
- K < 0 di dalam lingkaran
- K= 0 pada lingkaran
§ K
> 0 di luar lingkaran
Contoh Soal 5
Tentukan kedudukan titik-titik berikut terhadap lingkaran X2+y2 -8x -10y +16 =0 dan gambarlah
a. H(-3,9) b. L(7,9), c. M(10,5), d.N(1,7)
Tentukan kedudukan titik-titik berikut terhadap lingkaran X2+y2 -8x -10y +16 =0 dan gambarlah
a. H(-3,9) b. L(7,9), c. M(10,5), d.N(1,7)
Jawab :
a. H(-3,9) K
= (-3)2+92 -8.(-3) -10.9 +16 = 40, K > 0, diluar
lingkaran
b. L(7,9) K
= (7)2+92 -8.(7) -10.9 +16 = 0, K = 0, pada
lingkaran
c. M(10,5)
K = (10)2+52 -8.(10) -10.5 +16 = 11, K > 0,
diluar lingkaran
d. N(1,7)
K = 12+72 -8.(1) -10.7 +16 = -12, K < 0, didalam lingkaran
E.
Kedudukan Garis
Pada Lingkaran
Untuk mengetahui kedudukan/ posisi sebuah garis terhadap lingkaran, substitusikan garis terhadap lingkaran sehingga didapatkan bentuk ax2+bx+c=0.
Untuk mengetahui kedudukan/ posisi sebuah garis terhadap lingkaran, substitusikan garis terhadap lingkaran sehingga didapatkan bentuk ax2+bx+c=0.
Lihat diskriminannya:
Jika
·
D<0, berarti garis berada di luar lingkaran (tidak memotong
lingkaran)
·
D=0, berarti garis menyinggung lingkaran
·
D>0, berarti garis memotong lingkaran di 2 titik berbeda.
Contoh Soal 1
Tentukan
posisi garis:
terhadap lingkaran
Jawab:
Karena
, maka garis berada di luar lingkaran.
Contoh
Soal 2
Tentukan
p agar garis
terletak di luar lingkaran
!
Jawab:
syarat:
atau
Gambar dengan garis bilangan untuk pertidaksamaan diatas, maka akan
didapatkan nilai p:
atau
F.
Persamaan
Garis Singgung Lingkaran
Jika persamaan lingkaran , maka persamaan garis singgungnya:Persamaan garis singgung untuk suatu titik (x1,y1) yang terletak pada lingkaran
- Jika persamaan lingkaran , maka persamaan garis singgungnya:
- Jika persamaan lingkaran berbentuk , maka persamaan garis singgungnya:
Persamaan lingkaran
dapat juga diubah menjadi
dengan kuadrat sempurna, sehingga rumus yang harus
dihafalkan jadi lebih sedikit.
Rumus:
atau
Contoh soal 3
Diberikan
persamaan lingkaran L ≡ x2 + y2 = 25.
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran yang memiliki titik singgung di (−4, 3).
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran yang memiliki titik singgung di (−4, 3).
Jawab :
Menentukan garis singgung pada suatu lingkaran yang pusatnya di (0, 0) dan diketahui titik singgungnya.
Lingkaran L ≡ x2 + y2 = r2
Titik singgung (x1, y1)
Menentukan garis singgung pada suatu lingkaran yang pusatnya di (0, 0) dan diketahui titik singgungnya.
Lingkaran L ≡ x2 + y2 = r2
Titik singgung (x1, y1)
Persamaan garis
singgungnya adalah:
Dengan x1 = − 4 dan y1 = 3, persamaan garisnya:
−4x + 3y = 25
3y −4x − 25 = 0
Dengan x1 = − 4 dan y1 = 3, persamaan garisnya:
−4x + 3y = 25
3y −4x − 25 = 0
G.
Latihan
Soal
1.
Salah
satu persamaan garis singgung lingkaran x2 + y2 =
25 yang tegak lurus garis 2y − x + 3 = 0 adalah....
2.
Diberikan
persamaan lingkaran:
L ≡ (x − 2)2 + (y + 3)2 = 25
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran dengan titik singgung pada (5, 1).
L ≡ (x − 2)2 + (y + 3)2 = 25
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran dengan titik singgung pada (5, 1).
3.
Diberikan
persamaan lingkaran:
L ≡ (x − 2)2 + (y + 3)2 = 25
Tentukan persamaan garis singgung pada lingkaran tersebut yang sejajar dengan garis y = 2x + 3.
L ≡ (x − 2)2 + (y + 3)2 = 25
Tentukan persamaan garis singgung pada lingkaran tersebut yang sejajar dengan garis y = 2x + 3.
4.
Persamaan
garis singgung lingkaran x2 + y2 − 6x + 4y − 12
= 0 di titik (7, 1) adalah….
5. Lingkaran L ≡ (x
+ 1)2 + (y − 3)2 = 9 memotong garis y = 3.
Garis singgung lingkaran yang melalui titik potong antara lingkaran dan garis
tersebut adalah...
BAB 10
TRANSFORMASI
GEOMETRI
A.
Pengertian
Transformasi Geometri
Transformasi geometri adalah proses
mengubah setiap titik koordinat menjadi titik koordinat lain pada bidang
tertentu. Transformasi bisa juga dilakukan pada kumpulan titik yang membentuk
bidang/bangun tertentu. Jika sebuah titik A (x,y) kemudian ditransformasikan
oleh transformasi T maka akan menghasilkan titik yang baru A’ (x’,y’). Secara
matematis di tulis:
B.
Jenis-Jenis
Transformasi Geometri
Sebuah objek dapat diubah dengan
melakukan berbagai perlakuan. Di dalam transformasi geometri dikenal adanya 4
jenis transformasi yang bisa dilakukan terdapat sebuah koordinat yaitu
menggesernya, mencerminkannya, memutar, memperbesar, atau mengecilkan.
1. Translasi (Pergeseran)
Translasi atau
pergeseran adalah transformasi yang memindahkan setiap
titik pada
bidang menurut jarak dan arah tertentu. Sobat bisa mengatakan kalau translasi hanya
memindahkan tanpa mengubah ukuran tanpa memutar. Kata kuncinya transformasik ke
arah yang sama dan ke jarak yang sama. Misalkan sobat punya sebuah titik T
(x,y) yang ditranslasikan menurut (a,b) maka hasil setelah
transfromasi adalah:
(x’,y’) = (x+a,
y+b)
2. Refleksi
Berikut tabel transformasi pencerminan:
Refleksi atau
sering disebut dengan istilah pencerminan adalah suatu transformasi dengan
memindahkan setiap titik pada bidang dengan menggunakan sifat-sifat pencerminan
pada cermin datar.
Percerminan
Terhadap |
Pemetaan
|
Matriks
Transformasi |
Sumbu
x
|
(x,y)
→ (x,-y)
|
|
Sumbu
y
|
(x,y) → (-x,y)
|
|
Garis
x = y
|
(x,y) → (y,x)
|
|
Garis
x = -y
|
(x,y) → (-y,-x)
|
|
Titik
(0,0)
|
(x,y) → (-x,-y)
|
|
Garis
x = k
|
(x,y) →
(2k-x,y)
|
|
Garis
y = k
|
(x,y) →
(x,2k-y)
|
|
Garis
y = mx
tan α |
x’
= x cos 2α + y sin 2α
y’ = x sin 2α – y cos 2α |
3. Rotasi
Rotasi adalah
memutar setiap titik pada bidang dengan menggunakan titik pusat tertentuk yang
memiliki jarak sama dengan setiap titik yang diputar (jari-jari). Rotasi tidak
mengubah ukuran benda sama sekali. Ada dua macam rotasi, rotasi dengan titik
pusat (0,0) dan rotasi dengan titik tertentu P (a,b).
·
Rotasi dengan Titik Pusat (0,0) dengan Sudut Putar α
dimana
x’ = x cos α – y sin
y’ = x sin α + y cos α
y’ = x sin α + y cos α
atau jika dibuat
matriks transformasinya menjadi
keterangan
α bernilai + jika arah putaran berlawanan dengan arah
jarum jam
α bernilai – jika araha putaran searah dengan arah jarum jam
α bernilai – jika araha putaran searah dengan arah jarum jam
·
Rotasi dengan Titik Pusat (a,b) dengan Sudut
Putar α
Jika sobat punya sebuah titik (x,y) yang diputar sebesar
α derajat dengant titik pusat P (a,b) maka:
dimana
x’ – a = (x-a) cos α – (y-b) sin α
y’ – b = (x-a) sin α + (y-b) cos α
y’ – b = (x-a) sin α + (y-b) cos α
4. Dilatasi (Perkalian)
Selain dipindah,
dicerminkan, dan diputar, transformasi juga bisa berbentuk pembesaran atau
pengecilan yang disebut dilatasi. Faktor yang menyebabkan diperbesar atau
diperkecilnya suatu bangun dinamakan faktor dilatasi.
Faktor
dilatis dilambangkan dengan k dimana
·
Jika k > 1 atau k <-1 maka
diperbesar
·
Jika -1 < k < 1 maka
diperkecil
·
Jika k = 1 atau k = -1 maka bangun
tidak mengalami perubahan ukuran
- Dilatasi
terhadap titik pusat O (0,0)Dilatasi dengan pusat O (0,0) dan faktor
dilatasi K
, maka
- Dilatasi
terhadap titik pusat P (a,b) Jika sebuah titik didilatasi dengan faktor
dilatasi k dan titik pust P (a,b) , maka
Contoh Soal 1
Bayangan dari kurva y = x + 1 jika
ditransformasikan oleh matriks xxx, kemudian dilanjutkan dengan pencerminan
terhadap sumbu x akan manghasilkan matriks?
Jawab:
Dari soal di atas akan dua buah transformasi yaitu
transformasi oelh matriks dan transformasi pencerminan terhadap sumbu x.
Jadi matriks kompoisi totalnya adalah
Maka
:
x’ = x + 2y maka x = x’-2y
y’ = -y maka y’ = -y
y’ = -y maka y’ = -y
Dari sini kita bisa menyimpulkan bahwa bayangan kurva y
= x + 1 oleh kedua transformasi di atas adalah
y = x + 1 (substitusikan dua persamaan di atas)
-y’ = (x’-2y) + 1
-y’ = x’+2y’+1
x’ + 3y’ + 1 = 0 atau
x + 3y + 1 = 0
-y’ = (x’-2y) + 1
-y’ = x’+2y’+1
x’ + 3y’ + 1 = 0 atau
x + 3y + 1 = 0
C.
Latihan Soal
1.
Titik A(5,-2) ditranslasi oleh
T (-3, 1). Tentukan koordinat bayangan titik A tersebut!
2.
Tentukan bayangan garis y = 3x – 5
oleh translasi T (-2, 1)!
3.
Bayangan titik A oleh refleksi
terhadap titik (1, -2) adalah titik A’(3, 5).
Tentukan koordinat titik A!
4.
Tentukan bayangan garis 2x – y = 5
apabila dicerminkan terhadap garis x = -1!
5.
Tentukan bayangan garis 2x – y = 5
apabila dicerminkan terhadap garis y = -x!
6.
Tentukan bayangan garis y = 5x + 4
oleh rotasi R(O, -90)!
7.
Tentukan bayangan titik (-2, 8)
oleh rotasi R(O, 135)!
8.
Tentukan bayangan titik (5, -3) oleh
rotasi R(P, 90) dengan koordinat titik P(-1, 2)!
9.
Tentukan bayangan titik (9, 3) oleh
dilatasi [O, 1/3]!
10. 10. Tentukan bayangan garis 3x + 4y – 5 = 0 oleh
dilatasi dengan pusat (-2, 1) dan faktor skala 2!
BAB 11
TURUNAN
A.
Rumus Rumus
Turunan
Turunan fungsi f ‘ (x)
didefinisikan sebagai :
untuk a
= konstanta
·
maka
- maka
- maka
jika
U = u(x) dan V = v(x) adalah suatu fungsi
- maka
- maka
- maka
- maka
- maka dinamakan aturan rantai
Misalkan y
adalah fungsi dari x atau y = f(x). Turunan (atau diferensial) dari y terhadap
x dinotasikan dengan :
Rumus Turunan :
·
Turunan kedua y = f(x) terhadap x
dinotasikan dengan
. Turunan kedua diperoleh dengan
menurunkan turunan pertama.
Contoh :
Contoh :
B.
Latihan Soal
1.
Diketahui f(x) = 2x3
+ 3x – 4 .Tentukan turunannya ...
2.
Diketahui f’(x) adalah turunan
dari f(x) = 5x3 + 2x2 + 6x + 12,tentukan nilai f’(x)
adalah....
3.
Diketahui y = 3x4 -2x5
– 1/2x6 -51-3.Tentukan turunannya…
Turunan pertama dari f(x) = sin3(3x2
– 2) adalah f‘(x)…
4.
Suatu pekerjaan dapat diselesaikan
dalam x hari dengan biaya (4x – 160 +
2000/x)ribu rupiah per hari. Biaya minimum per hari penyelesaian
pekerjaan tersebut adalah …
5.
Suatu perusahaan memproduksi x buah
barang. Setiap barang yang diproduksi memberikan keuntungan (225x – x2)
rupiah. Supaya total keuntungan mencapai maksimum, banyak barang yang harus
diproduksi adalah …
6.
Turunan pertama dari
adalah…
7.
Turunan pertama dari fungsi f(x) =
(3x2 + 4)5 (2x - 1)4 adalah….
8.
Turunan pertama dari
adalah…
BAB 12
INTEGRAL
A. Pengertian Integral tak tentu
Integral tak tentu dalam bahasa
Inggris di kenal dengan nama Indefinite Integral atau kadang juga di sebut
dengan Antiderivatif yang merupakan suatu bentuk operasi pengintegralan suatu
fungsi yang menghasilkan suatu fungsi baru. Fungsi ini belum memiliki nilai
pasti (berupa variabel) sehingga cara pengintegralan yang menghasilkan fungsi
tak tentu ini disebut “integral tak tentu”.
Jika f merupakan integral tak tentu
dari suatu fungsi F maka F’= f. Proses untuk memecahkan antiderivatif adalah
antidiferensiasi Antiderivatif yang terkait dengan pasti integral melalui
“Teorema dasar kalkulus”, dan memberikan cara mudah untuk menghitung integral
dari berbagai fungsi.
B. Cara Membaca Integral Tak Tentu
Rumus di atas di Baca dengan “Integral
Tak Tentu Dari Fungsi f(x) Terhadap Variabel X”
Rumus Umum Integral
Pengembangan Rumus Integral
Pengembangan Rumus-rumus Integral Tak Tentu
Contoh Soal
Jawab
:
Jawab:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar