Membongkar Misteri Pangkat Pecahan
Anatomi Pangkat Pecahan
Pernah lihat angka melayang yang bentuknya pecahan seperti $8^{\frac{2}{3}}$ atau $27^{\frac{2}{3}}$? Saat pertama kali melihatnya, wajar kalau kamu merasa bingung atau tidak yakin dari mana harus mulai menghitungnya. Tenang, kuncinya ada pada membedah arti dari angka atas (pembilang) dan angka bawah (penyebut) pada pecahan tersebut.
Coba kita bongkar bentuk umumnya: $a^{\frac{m}{n}}$. Pangkat pecahan itu sebenarnya hanyalah cara ringkas untuk menggabungkan dua operasi matematika sekaligus:
Penyebut ($n$) di bawah garis pecahan: Ini adalah penunjuk tingkat akar (root). Misalnya, kalau penyebutnya $2$, artinya akar kuadrat ($\sqrt{\phantom{x}}$). Kalau penyebutnya $3$, artinya akar pangkat tiga ($\sqrt[3]{\phantom{x}}$), yaitu bilangan apa yang dikalikan dirinya sendiri 3 kali hasilnya sama dengan angka pokoknya.
Pembilang ($m$) di atas garis pecahan: Ini adalah pangkat biasa (power) yang dipakaikan ke bilangan tersebut.
Jadi, kalau kita punya angka seperti $27^{\frac{2}{3}}$, itu sebenarnya punya makna yang jelas: cari dulu akar pangkat tiga dari $27$ (karena penyebutnya $3$), lalu hasilnya dipangkatkan dua (karena pembilangnya $2$).
Berdasarkan anatomi pangkat pecahan, apa makna sebenarnya dari bentuk ekspresi $16^{\frac{3}{4}}$?
- A. Akar pangkat tiga dari 16, lalu dipangkatkan empat
- B. Akar pangkat empat dari 16, lalu dipangkatkan tiga
- C. 16 dikalikan tiga, lalu dibagi empat
- D. 16 dibagi empat, lalu dipangkatkan tiga
Jawaban: B. Akar pangkat empat dari 16, lalu dipangkatkan tiga
Penyebut (4) di bawah garis pecahan menunjukkan tingkat akar (akar pangkat 4), dan pembilang (3) di atas menunjukkan pangkat biasa.
Pada pangkat m/n, n (penyebut) adalah akar dan m (pembilang) adalah pangkat.
Strategi 'Membongkar' Basis
Secara teori, kita bisa menghitung $\sqrt[3]{27^2}$ dengan cara mencari $27^2 = 729$ lalu mengakarpangkat-tigakannya. Tapi, menghitung secara manual angka sebesar itu rawan membuat hitungannya beda atau salah. Untungnya, ada jalan pintas yang jauh lebih elegan: mengubah angka basisnya.
Kunci utama untuk menghitung pangkat pecahan tanpa pusing adalah mengubah angka basis (angka yang besar di bawah) menjadi bentuk pangkat yang eksponennya sama dengan penyebut pada pecahannya.
Mari kita ambil contoh $27^{\frac{2}{3}}$. Langkah rahasianya: lihat penyebut pangkat pecahannya, yaitu angka $3$. Lalu, tanyakan pada dirimu sendiri: "Bilangan berapa yang kalau dipangkatkan $3$ hasilnya $27$?"
Jawabannya adalah $3$, karena $3 \times 3 \times 3 = 27$. Jadi, kita ubah angka $27$ menjadi $(3^3)$.
Kenapa kita susah-susah melakukan ini? Karena pangkat $3$ yang baru ini sengaja kita buat agar bisa 'bertempur' melawan penyebut $3$ pada pecahan. Strategi mencocokkan ini akan menghilangkan pecahannya dan membuat hitungan kita jauh lebih rapi!
Sifat Eksponen: Meniadakan Pecahan
Di halaman sebelumnya, kita sudah menemukan bentuk baru, yaitu $(3^3)^{\frac{2}{3}}$. Kenapa ini sangat membantu? Jawabannya ada pada sifat eksponen yang sangat elegan.
Jika kita memiliki bentuk $(2^4)^{\frac{3}{4}}$, berapa hasil akhirnya setelah pangkatnya saling dikalikan dan disederhanakan?
- A. 2
- B. 4
- C. 8
- D. 16
Jawaban: C. 8
Pangkat 4 dari angka basis dikalikan dengan pangkat luar 3/4. Angka 4 saling mencoret, menyisakan $2^3$. Nilai dari $2^3$ adalah $2 \times 2 \times 2 = 8$.
Berdasarkan sifat (a^m)^n = a^(m \times n), pangkat dari basis dapat dicoret dengan penyebut dari pangkat pecahan.