Operasi Bilangan Baru: Jangan Asal Tebak

Simbol Baru = Mesin Blender

Simbol operasi bilangan baru dalam matematika hanyalah sebuah aturan atau 'resep' untuk memproses angka.

Ilustrasi mesin blender futuristik konseptual yang memproses dua bahan x dan y sesuai formula aturan matematika.

Bayangkan simbol $\otimes$ adalah sebuah mesin blender. Ketika dua angka dimasukkan ke dalam blender ini, mesin tidak melakukan perkalian atau penjumlahan biasa begitu saja. Mesin ini bekerja sesuai resep yang sudah ditentukan secara khusus:

$$x \otimes y = \frac{xy}{x + y}$$

Resep tersebut memerintahkan kita: kalikan kedua bahan di bagian atas (pembilang), lalu bagi dengan jumlah kedua bahan di bagian bawah (penyebut).

Kita harus memasukkan angka ke dalam resep ini secara disiplin lewat proses substitusi. Jangan pernah menebak hasil hanya dari tampilan angkanya. Meskipun angka yang dimasukkan sama-sama 4, hasilnya tidak serta-merta berputar kembali menjadi 4. Menebak-nebak hasil tanpa menghitung sesuai resep adalah jebakan yang membuat seseorang keliru memilih Opsi E ($4$). Di halaman berikutnya, kita akan melihat bagaimana urutan memasukkan angka ke mesin ini bekerja!

Sebuah operasi baru didefinisikan dengan aturan $a \star b = a + (a \times b)$. Berapakah nilai dari $2 \star 3$?

  • 8
  • 6
  • 5
  • 12

Jawaban: 8

Sesuai aturan $a \star b = a + (a \times b)$, lakukan substitusi $a = 2$ dan $b = 3$. Perhitungannya menjadi $2 + (2 \times 3) = 2 + 6 = 8$ (Jawaban A). Opsi B keliru karena hanya mengalikan $2 \times 3$, Opsi C keliru karena hanya menjumlahkan $2 + 3$, dan Opsi D keliru karena menjumlahkan terlebih dahulu sebelum mengalikan: $(2 + 2) \times 3 = 12$.

Menerapkan definisi operasi baru pada dua angka

Prioritas Tanda Kurung

Tanda kurung menunjukkan bagian mana yang harus dimasukkan ke mesin blender lebih dulu.

Diagram alur bertahap pengerjaan operasi dalam tanda kurung terlebih dahulu sebelum dilanjutkan ke operasi luar.

Dalam bentuk $4 \otimes (4 \otimes 4)$, terdapat dua proses blender yang harus dijalankan secara berurutan. Di sinilah aturan matematika berlaku: tanda kurung adalah instruksi mutlak bertuliskan 'kerjakan bagian ini terlebih dahulu'.

Kita tidak boleh menghitung begitu saja dari kiri ke kanan. Urutan yang benar adalah:

  1. Masukkan pasangan angka di dalam kurung, yaitu $(4 \otimes 4)$, ke dalam Blender 1.

  2. Tunggu hingga Blender 1 selesai mengeluarkan hasilnya.

  3. Masukkan hasil tersebut ke Blender 2 bersama angka $4$ yang berada di posisi depan.

Dengan memahami alur bertahap ini, kita tidak akan bingung menentukan siapa yang menjadi bahan pertama ($x$) dan bahan kedua ($y$) pada setiap putaran mesin.

Menghitung Hasil Akhir

Hasil akhir didapat dengan menjalankan operasi secara bertahap dan teliti pada perhitungannya.

Mari kita eksekusi kedua tahap perhitungan sesuai resep $\frac{xy}{x + y}$:

Hasil akhir perhitungan ini tepat sesuai dengan Opsi A ($\frac{4}{3}$).

Kesalahan dalam memasukkan angka pada tahap kedua akan menghasilkan jawaban yang keliru:

Jika sebuah operasi didefinisikan sebagai $p \Delta q = p \times (q - 1)$, berapakah nilai dari $3 \Delta (2 \Delta 4)$?

  • 6
  • 9
  • 15
  • 18

Jawaban: 15

Operasi bertingkat dikerjakan dari tanda kurung: Langkah 1: $2 \Delta 4 = 2 \times (4 - 1) = 2 \times 3 = 6$. Langkah 2: $3 \Delta 6 = 3 \times (6 - 1) = 3 \times 5 = 15$ (Jawaban C). Opsi A keliru karena berhenti di langkah pertama (hanya $2 \Delta 4$). Opsi B keliru karena mengerjakan dari kiri ke kanan tanpa memedulikan kurung: $(3 \Delta 2) \Delta 4 = (3 \times 1) \Delta 4 = 3 \Delta 4 = 9$. Opsi D keliru karena lupa mengurangi 1 pada langkah kedua: $3 \times 6 = 18$.

Menghitung operasi bertingkat dengan benar