Fungsi Linear: Jebakan Variabel Hilang

Mendefinisikan Ulang Target Utama

Dalam soal Kecukupan Data fungsi, kita hanya diwajibkan mencari nilai konstanta $p$, bukan nilai variabel $x$.

Ilustrasi mesin pemroses mekanik dengan corong masukan di bagian atas dan sekrup setelan roda gigi tetap di bagian samping

Fungsi $f(x) = 2x + p$ bekerja mirip sebuah mesin pemroses:

Kriteria informasi dinyatakan cukup adalah ketika hasil akhir penyederhanaan aljabar membentuk $p = \text{[angka tetap]}$ tanpa bergantung pada nilai $x$. Sebagai ilustrasi, jika hasil akhirnya $p = 5 - 2x$, data tersebut belum cukup karena nilai $p$ masih bergantung pada nilai $x$. Sebaliknya, jika di akhir kita memperoleh $p = 3$, informasi tersebut sudah cukup karena nilai $p$ telah mutlak didapatkan.

Menguji Pernyataan Pertama

Pernyataan yang menyisakan dua variabel setelah disederhanakan menandakan data belum cukup.

Mari kita uji pernyataan (1) secara bertahap melalui substitusi fungsi pada $f(x) = 2x + p$:

$$f(2x) = 2(2x) + p = 4x + p$$

$$f(x) = 2x + p$$

Masukkan kedua bentuk ini ke dalam persamaan pada pernyataan (1):

$$f(2x) + f(x) = 5$$

$$(4x + p) + (2x + p) = 5$$

$$6x + 2p = 5$$

Persamaan $6x + 2p = 5$ masih mengikat dua variabel, yaitu $x$ dan $p$. Tanpa mengetahui nilai bahan mentah $x$, kita tidak bisa menetapkan satu nilai unik untuk konstanta $p$. Oleh karena itu, pernyataan (1) SAJA tidak cukup. Fakta ini langsung mengeliminasi Opsi A dan Opsi D.

Kejutan di Pernyataan Kedua

Hilangnya variabel independen di kedua ruas adalah hal wajar yang justru membantu mendapatkan nilai tunggal konstanta.

Sekarang kita periksa pernyataan (2): $f(2x) = 2f(x) - 3$. Kita lakukan penjabaran aljabar secara runtut:

  1. Hitung ruas kiri:

    $$f(2x) = 2(2x) + p = 4x + p$$

  2. Hitung suku pada ruas kanan:

    $$2f(x) = 2(2x + p) = 4x + 2p$$

  3. Masukkan ke persamaan (2):

    $$4x + p = 4x + 2p - 3$$

Kedua ruas sama-sama memiliki suku $4x$. Berdasarkan prinsip keseimbangan aljabar, jika kedua ruas dikurangi $4x$, suku tersebut saling membatalkan sepenuhnya:

$$p = 2p - 3$$

$$-p = -3 \implies p = 3$$

Variabel $x$ saling membatalkan bukan berarti $x = 0$, melainkan nilai kesamaan ini berlaku untuk nilai $x$ berapa pun. Karena kita berhasil memperoleh $p = 3$ secara mandiri, pernyataan (2) SAJA sudah cukup untuk menjawab pertanyaan. Jawaban yang benar adalah Opsi B.

Diketahui fungsi $g(x) = cx + 5$. Berapakah nilai konstanta $c$? Tentukan apakah Pernyataan (1) SAJA cukup: $g(x + 2) = g(x) + 4$

  • Cukup, karena variabel x saling menghilangkan saat dijabarkan sehingga nilai c langsung didapat.
  • Tidak cukup, karena hasil akhirnya masih memiliki variabel x yang nilainya tidak diketahui.
  • Tidak cukup, karena hilangnya variabel x membuat persamaan menjadi rusak dan tidak bermakna.
  • Cukup, tetapi butuh satu persamaan lagi untuk melengkapi nilai variabel x agar sempurna.

Jawaban: Cukup, karena variabel x saling menghilangkan saat dijabarkan sehingga nilai c langsung didapat.

Substitusi g(x+2) = c(x+2) + 5 = cx + 2c + 5 dan g(x) + 4 = (cx + 5) + 4 = cx + 9. Persamaannya menjadi cx + 2c + 5 = cx + 9. Kedua ruas memiliki suku cx sehingga saling membatalkan, menyisakan 2c + 5 = 9 atau c = 2. Karena nilai konstanta c langsung diperoleh secara unik tanpa memerlukan x, pernyataan tersebut sudah cukup.

Siswa berani menyimpulkan bahwa data cukup apabila operasi aljabar membuang variabel independen dan menyisakan nilai tunggal konstanta.