Menyederhanakan Operasi Campuran Akar

Lapis Pertama: Membereskan Pecahan

Semua bentuk desimal, persen, dan pecahan campuran harus diubah menjadi pecahan biasa agar mudah dikalikan atau dibagi. Saat melihat ekspresi matematika yang memuat berbagai macam format bilangan di depan akar, fokus pertama kita adalah menuntaskan operasi bilangannya terlebih dahulu sebelum memikirkan akarnya.

Mari kita sederhanakan angka di depan akar untuk setiap suku:

  1. Suku pertama: Terdapat bentuk $(0{,}8 \times 2\frac{1}{2})$. Ubah desimal $0{,}8$ menjadi $\frac{4}{5}$, lalu ubah pecahan campuran $2\frac{1}{2}$ menjadi $\frac{5}{2}$. Operasikan perkaliannya:

    $$\frac{4}{5} \times \frac{5}{2} = \frac{20}{10} = 2$$

  2. Suku kedua: Terdapat bentuk $(75\% \div \frac{1}{4})$. Ubah $75\%$ menjadi $\frac{3}{4}$. Ingat bahwa operasi pembagian pecahan sama dengan mengalikan dengan kebalikannya:

    $$\frac{3}{4} \div \frac{1}{4} = \frac{3}{4} \times \frac{4}{1} = 3$$

  3. Suku ketiga: Terdapat bentuk $(4 \times 1\frac{1}{2})$. Ubah pecahan campuran $1\frac{1}{2}$ menjadi pecahan biasa $\frac{3}{2}$, lalu kalikan:

    $$4 \times \frac{3}{2} = 6$$

Sekarang seluruh koefisien di bagian depan sudah rapi, yaitu berturut-turut bernilai $2$, $3$, dan $6$, siap untuk dipasangkan kembali dengan bagian akarnya masing-masing.

Berapakah hasil paling sederhana dari operasi campuran $40\% \div \frac{1}{5}$?

  • 2
  • 4
  • 8
  • 1/2

Jawaban: 2

40% sama dengan 2/5. Membagi pecahan 2/5 dengan 1/5 sama dengan mengalikannya dengan kebalikannya (5/1), sehingga (2/5) × 5 = 2. Opsi B salah karena mengira 40% dari 10, Opsi C salah karena mengabaikan persen (40 dibagi 5), dan Opsi D salah akibat kesalahan membalik pecahan.

Kemampuan mengubah dan mengalikan bentuk persen dengan pecahan biasa.

Lapis Kedua: Membongkar Akar

Angka besar di dalam akar dapat disederhanakan dengan memecahnya menjadi perkalian antara bilangan kuadrat sempurna dan angka sisa. Sering kali muncul anggapan bahwa bentuk akar seperti $\sqrt{20}$ dan $\sqrt{45}$ adalah bilangan berbeda yang sudah tidak bisa diutak-atik lagi. Padahal, jika dibongkar, keduanya bisa memiliki basis yang sama.

Kita bisa mengibaratkan $\sqrt{5}$ sebagai satu 'kotak kayu standar'. Sementara itu, $\sqrt{20}$ dan $\sqrt{45}$ adalah kotak-kotak besar yang di dalamnya masih memuat beberapa kotak kayu standar.

Dengan memanfaatkan sifat perkalian akar $\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}$, kita dapat mencari faktor berupa bilangan kuadrat (seperti $4, 9, 16, 25$) agar bisa ditarik ke luar akar:

Sebuah potongan kayu memiliki panjang $\sqrt{72}$ meter. Bentuk paling sederhana dari panjang tersebut adalah…

  • 3\sqrt{8}
  • 6\sqrt{2}
  • 2\sqrt{18}
  • 12\sqrt{6}

Jawaban: 6\sqrt{2}

72 dapat difaktorkan menjadi 36 × 2. Karena 36 adalah bilangan kuadrat sempurna dengan akar 6, maka \sqrt{72} = \sqrt{36 × 2} = 6\sqrt{2}. Opsi A (3\sqrt{8}) dan Opsi C (2\sqrt{18}) belum dalam bentuk paling sederhana karena 8 dan 18 masih memuat faktor kuadrat. Opsi D salah pembagian faktor.

Menyederhanakan bentuk akar dengan mencari faktor kuadrat terbesarnya.

Lapis Terakhir: Menggabungkan Suku

Ilustrasi tumpukan kotak-kotak kayu identik berjejer rapi di atas lantai gudang.

Di akhir perhitungan suatu soal bangun datar, didapat ekspresi: $5\sqrt{3} + 2\sqrt{3} - 9\sqrt{3}$. Berapakah hasil akhirnya?

  • -2
  • 2\sqrt{3}
  • -2\sqrt{3}
  • 16\sqrt{3}

Jawaban: -2\sqrt{3}

Ketiga suku memiliki bentuk akar \sqrt{3} yang identik. Cukup operasikan koefisiennya: (5 + 2 - 9) = -2, lalu tempelkan kembali bentuk akarnya sehingga menjadi -2\sqrt{3}. Opsi A lupa menyertakan akar, Opsi B salah tanda positif/negatif, dan Opsi D salah karena menjumlahkan seluruh angka tanpa mengurangkan tanda minus.

Menjumlahkan suku-suku yang memiliki bentuk akar identik dengan memperhatikan tanda aljabar.