Trik Bedah Genap Ganjil Polinomial

Review Singkat Paritas Aljabar

Bentuk aljabar yang bisa dipecah menjadi perkalian 2 selalu genap, sedangkan yang punya sisa $+1$ selalu ganjil. Kita tidak perlu menebak-nebak apakah nilai variabel di dalamnya genap atau ganjil—cukup periksa struktur aljabarnya.

Dalam matematika, paritas menyatakan apakah suatu bilangan bulat tergolong genap atau ganjil. Secara aljabar:

Bayangkan kita sedang mengemas barang ke dalam kardus isi 2. Jika semua suku habis dikelompokkan berpasangan ke dalam kardus tanpa tersisa, hasilnya pasti genap. Namun, jika tersisa tepat 1 barang di luar kardus yang tidak punya pasangan, totalnya pasti ganjil.

Ilustrasi kelompok kardus genap berisi sepasang lingkaran dan satu lingkaran sisa di luar kardus

Coba perhatikan bentuk aljabar $4k + 7$ untuk sebarang bilangan bulat $k$. Kita bisa menguraikan konstanta $7$ menjadi $6 + 1$:

$$4k + 7 = 4k + 6 + 1$$

Dari suku $4k + 6$, kita bisa melakukan faktorisasi dengan menarik keluar angka $2$:

$$2(2k + 3) + 1$$

Karena $k$ adalah bilangan bulat, maka $2k + 3$ juga pasti bilangan bulat (sebut saja $n$). Bentuk ini persis mengikuti pola $2n + 1$, sehingga $4k + 7$ pasti menghasilkan bilangan ganjil untuk semua nilai $k$.

Jurus Tarik Angka Dua

Abaikan besar pangkat pada variabel, cukup fokus tarik keluar faktor 2 dari seluruh koefisien untuk menguji paritasnya. Terkadang, pangkat yang besar atau kombinasi suku kuadrat membuat suatu polinomial terlihat rumit, padahal kuncinya ada pada angka pengali di depan variabel tersebut.

Diagram penarikan faktor 2 dari koefisien 2, 10, dan -12 ke luar tanda kurung

Mari kita bedah Opsi D ($2k^2 - 10$). Jangan pusingkan pangkat $2$ pada $k$. Perhatikan koefisien dan konstantanya: angka $2$ dan $-10$ sama-sama habis dibagi 2. Tarik angka $2$ ke luar tanda kurung:

$$2k^2 - 10 = 2(k^2 - 5)$$

Karena dapat ditulis sebagai $2n$, ekspresi pada Opsi D dipastikan selalu bernilai genap. Tanda minus tidak mengubah sifat kelipatan genap ini.

Sekarang terapkan jurus yang sama pada Opsi B ($2k^4 + 10k^3 - 12$). Sering kali kita tergoda melakukan operasi acak—misalnya mencoba mengurangkan koefisien $10$ dengan $2$ karena melihat pangkat besar. Padahal, semua koefisiennya ($2$, $10$, dan $-12$) merupakan kelipatan 2:

$$2k^4 + 10k^3 - 12 = 2(k^4 + 5k^3 - 6)$$

Karena seluruh bagian berhasil masuk ke dalam kardus isi 2 tanpa menyisakan apa pun di luar tanda kurung, ekspresi pada Opsi B juga selalu menghasilkan bilangan genap.

Dari ekspresi berikut, mana yang selalu menghasilkan bilangan genap untuk setiap bilangan bulat $m$?

  • $4m^3 - 18m + 22$
  • $6m^2 + 5m + 10$
  • $10m^4 - 4m + 7$
  • $8m^3 - 7m^2 + 4$

Jawaban: $4m^3 - 18m + 22$

Jawaban yang benar adalah A karena semua koefisien (4, -18, dan 22) bernilai genap, sehingga dapat difaktorkan menjadi $2(2m^3 - 9m + 11)$ yang pasti merupakan bilangan genap untuk setiap bilangan bulat $m$. Opsi B, C, dan D salah karena masing-masing masih memiliki koefisien atau konstanta ganjil (5, 7, dan -7) sehingga tidak dapat difaktorkan habis dengan angka 2.

Semua polinomial yang hanya memuat koefisien genap dapat dipastikan bernilai genap karena bisa difaktorkan dua.

Memecah Sisa Ganjil

Konstanta ganjil pada ekspresi dapat dipecah menjadi bilangan genap ditambah 1, untuk membentuk pola mutlak bilangan ganjil ($2n + 1$). Trik ini sangat berguna saat kamu menemukan suku aljabar yang sebagian besar koefisiennya genap, tetapi ada satu angka ganjil di ujungnya.

Mari kita periksa ekspresi pada Opsi C:

$$8k^2 - 30k + 31$$

Perhatikan masing-masing suku:

Kita pisahkan konstanta ganjil $31$ menjadi bilangan genap terdekat ditambah satu, yaitu $30 + 1$:

$$8k^2 - 30k + 31 = 8k^2 - 30k + 30 + 1$$

Sekarang, tarik faktor $2$ dari tiga suku pertama yang berada di depan:

$$= 2(4k^2 - 15k + 15) + 1$$

Bentuk di atas tepat memenuhi struktur $2n + 1$ dengan $n = 4k^2 - 15k + 15$. Karena ada sisa $+1$ di luar kardus isi 2, ekspresi pada Opsi C terbukti pasti menghasilkan bilangan ganjil untuk setiap bilangan bulat $k$. Inilah jawaban yang tepat!

Bagaimana dengan opsi lainnya?

Karena Opsi A, B, D, dan E seluruh sukunya habis ditarik faktor 2, keempatnya pasti bernilai genap. Hanya Opsi C yang menyisakan $+1$.

Tentukan kebenaran pernyataan berikut terkait ekspresi $10p^2 - 14p + 19$.

  • Ekspresi tersebut tidak mungkin difaktorkan sama sekali karena mengandung angka 19. — Salah
  • Angka 19 dapat dipecah menjadi 18 + 1 agar bagian depannya bisa ditarik faktor 2, menyisakan +1 yang membuktikan ekspresi tersebut ganjil. — Benar

Pernyataan 1 Salah karena keberadaan angka ganjil 19 tidak menghalangi kita untuk melakukan pemfaktoran parsial. Pernyataan 2 Benar karena memecah 19 menjadi 18 + 1 memungkinkan kita menarik faktor 2 dari suku-suku di depannya menjadi $2(5p^2 - 7p + 9) + 1$, yang membuktikan ekspresi tersebut selalu bernilai ganjil.

Memecah konstanta ganjil di ujung persamaan menjadi genap ditambah 1 membantu mengonfirmasi bentuk polinomial ganjil.