Trik Cepat Pangkat & Teliti Hitung Akar

Rahasia Asli Pangkat Negatif

Saat melihat bentuk seperti $(2 + 3\sqrt{3})^{-1}$, wajar kalau intuisi pertamamu bilang: "Oh, pangkatnya -1, berarti angka di dalamnya dikali -1 atau jadi negatif!" Tapi coba ingat-ingat lagi, apakah pangkat positif pernah mengubah tanda bilangannya? Tidak, kan?

Pangkat negatif sebenarnya bukan tentang bilangan negatif, melainkan kebalikan dari perkalian, yaitu pembagian.

Coba lihat pola deret turun dari pangkat positif ini:

Lalu, apa yang terjadi kalau pangkatnya turun lagi melewati nol jadi negatif? Pola pembagiannya tetap jalan!

Jadi, untuk kasus $p=(2+3\sqrt{3})^{-1}$, bentuk tersebut sama persis dengan $\frac{1}{2+3\sqrt{3}}$. Tanda positif dan negatif pada angka di dalamnya sama sekali tidak berubah. Kita hanya memindahkan posisinya ke bawah!

Sesuai dengan prinsip pangkat negatif, bentuk setara dari q = (3 - 2√2)⁻¹ adalah...

  • - (3 - 2√2)
  • -1 × (3 - 2√2)
  • 1 / (3 - 2√2)
  • 1 / (-3 + 2√2)

Jawaban: 1 / (3 - 2√2)

Pangkat -1 berarti 1 dibagi dengan nilai tersebut. Tanda (+) dan (-) di dalam kurung sama sekali tidak boleh diubah.

Pangkat -1 pada suatu bilangan atau ekspresi berarti mengambil kebalikannya (posisi penyebut) tanpa mengubah tanda operasional di dalamnya.

Trik Anti-Careless Hitung Akar

Sekarang kamu sudah mengubah pangkat negatifnya menjadi pecahan. Langkah selanjutnya untuk menyederhanakan pecahan yang memiliki bentuk akar di bawah (penyebut) adalah dengan merasionalkan — yaitu mengalikannya dengan sekawannya.

Kamu mungkin sudah tahu aturannya. Untuk $\frac{1}{3-2\sqrt{2}}$, kita kalikan dengan $\frac{3+2\sqrt{2}}{3+2\sqrt{2}}$.

Tapi, saat mengerjakan ini, banyak yang salah hitung (careless) karena langsung terburu-buru mengalikan semuanya, atas dan bawah, sekaligus! Biar lebih teliti, cobalah Sistem Tahan & Coret:

Dalam contoh si $q$, penyebutnya menjadi $1$, sehingga hasilnya sangat bersih: $\frac{3+2\sqrt{2}}{1} = 3+2\sqrt{2}$.

Coba bayangkan untuk hitungan $p = \frac{1}{2+3\sqrt{3}}$. Kalikan sekawan $2-3\sqrt{3}$. Bagian bawahnya menjadi $2^2 - (3\sqrt{3})^2 = 4 - 27 = -23$. Hasil akhirnya $\frac{2-3\sqrt{3}}{-23}$. Terlihat rapi dan kita tidak akan tersesat di tengah perkalian yang ribet.

Pernyataan mana saja yang BENAR tentang 'Sistem Tahan & Coret' saat merasionalkan pecahan bentuk akar? (Pilih 2)

  • Penyebut diselesaikan menggunakan rumus (A+B)(A-B) = A² - B².
  • Pembilang sebaiknya ditahan dulu dalam kurung sebelum dikali pelangi.
  • Kita harus selalu mengalikan silang pecahan dengan sekawannya secara bersamaan.
  • Penyebut pasti akan menghasilkan angka imajiner.

Jawaban: Penyebut diselesaikan menggunakan rumus (A+B)(A-B) = A² - B².; Pembilang sebaiknya ditahan dulu dalam kurung sebelum dikali pelangi.

Penyebut diselesaikan dulu pakai selisih kuadrat agar mendapatkan angka bulat. Pembilang lebih baik ditahan dalam kurung (jangan dikali pelangi dulu) supaya kalau ada faktor yang sama bisa langsung dicoret.

Merasionalkan pecahan bentuk akar paling aman dilakukan dengan menyelesaikan penyebut menggunakan selisih kuadrat terlebih dahulu dan tidak terburu-buru mengekspansi pembilang.

Jurus Cocoklogi Aljabar

ilustrasi

Di ujung perhitungan, saat memasukkan nilai $p$ dan $q$ ke dalam $q - 23p$, kamu akan mendapati wujud ini: $5 + 2\sqrt{2} - 3\sqrt{3} = a + b\sqrt{2} + c\sqrt{3}$

Mungkin insting pertamamu bertanya, "Gimana cara ngitung persamaan sepanjang ini? Gimana cara nyari $a, b, c$ sekaligus?"

Santai, kamu tidak perlu menghitungnya sama sekali! Aljabar itu bukan cuma tentang berhitung, tapi juga tentang mengamati dan mengenali identitas.

Hal yang sama berlaku di persamaan ini. Suku tanpa akar hanya boleh disamakan dengan suku tanpa akar. Suku berekor $\sqrt{2}$ adalah temannya $\sqrt{2}$. Suku berekor $\sqrt{3}$ pasangannya adalah $\sqrt{3}$.

Tinggal gunakan prinsip "Cocoklogi Pola":

  1. Angka biasa: Si $5$ cocokkan dengan si $a \rightarrow \mathbf{a = 5}$

  2. Angka depan $\sqrt{2}$: Si $2$ cocokkan dengan si $b \rightarrow \mathbf{b = 2}$

  3. Angka depan $\sqrt{3}$: Si $-3$ cocokkan dengan si $c \rightarrow \mathbf{c = -3}$

Dapat deh semuanya dengan gampang! Karena soalnya menanyakan $a+b+c$, kamu tinggal jumlahkan $5 + 2 - 3 = 4$. Sangat to the point, cepat, dan tanpa pusing!

Berdasarkan prinsip 'Cocoklogi Pola' pada identitas aljabar, tentukan kebenaran pernyataan berikut!

  • Koefisien dari suku √2 di ruas kiri hanya bisa disamakan dengan koefisien suku √2 di ruas kanan. — Benar
  • Angka 5 dan 2√2 bisa dijumlahkan menjadi 7√2 sebelum dicari nilainya. — Salah
  • Variabel c didapat dari penjumlahan semua angka di ruas kiri. — Salah

Suku berakar berbeda (seperti √2 dan √3) tidak bisa dijumlahkan, posisinya mutlak. Kita hanya mencocokkan koefisien berdasar jenis 'buah' atau akarnya yang persis sama.

Suku-suku dengan bentuk akar yang berbeda tidak bisa dijumlahkan atau disatukan; mereka harus disamakan posisinya (koefisiennya) dengan suku yang sejenis di ruas yang lain.