Buku Siswa Barisan dan Deret

download Buku Siswa Barisan dan Deret

If you can't read please download the document

description

Buku Siswa Barisan dan Deret

Transcript of Buku Siswa Barisan dan Deret

  • 1. Buku Siswa Barisan dan DeretMathematics

2. Pola adalah bentuk atau model (lebih abstrak, suatu set peraturan) yang bisa dipakai untuk membuat atau untuk menghasilkan suatu atau bagian dari sesuatu, khususnya jika sesuatu yang ditimbulkan cukup mempunyai suatu yang sejenis untuk pola dasar yang dapat ditunjukkan atau terlihat. Dalam gambar 1.1 terbentuk pola barisan 3x6Barisan Barisan bilangan adalah susunan bilangan yang memiliki pola atau aturan tentu antara satu bilangan dengan bilangan berikutnya U1, U2, U3, , Un. Keterangan:U1 = suku pertama U2 = suku kedua U3 = suku ketiga Un = suku ke-n Contoh Barisan bilangan ganjil 1, 3, 5, 7, 9, ., 2n-1 Jawab : suku pertaman (U1)=1 , (U2) = 3, dan suku ke-n = 2n-1 3. Barisan Aritmatika Definisi barisan ini adalah barisan yang setiap selisih antar suku yang berdekatan selalu konstan. Secara matematis dalam barisan aritmatika berlaku rumus Un-Un-1 = konstan, dengan n = 2,3,4,... Nilai konstan pada definisi di atas disebut juga dengan beda barisan aritmatika (dilambangkan b) Un-Un-1 = b Contoh 23, 30, 37, 44, 51, merupakan barisan aritmatika dengan beda 7 2, 7/4, 3/2, 5/4, 1, adalah barisan aritmatika dengan beda -1/4 Jika a adalah suku pertama dari deret matika dan b adalah beda, maka rumus barisan aritmatika adalah Un = a + (n-1)b [rumus barisan aritmatika]Contoh soal 1. Tentukan suku ke-8 dan ke-20 dari barisan 3, 2, 7, 12, .... Jawab: 3, 2, 7, 12, Suku pertama adalah a = 3 dan bedanya b = 2 (3) = 5. Dengan menyubstitusikan a dan b, diperoleh : Un = 3 + (n 1)5. Suku ke-8 : U8 = 3 + (8 1)5 = 32. Suku ke-20 : U20 = 3 + (20 1)5 = 92. 4. 2. Suatu barisan aritmetika, suku ketiganya adalah 36, jumlah suku ke-5 dan ke-7 adalah 144. Berapa suku ke seratus dari barisan tersebut? Jawab :U3 = 36 a + (3-1) b = 36 a + 2b = 36 .U5 + U7 a + 4b + a + 6 b = 144 2a + 10 b = 144 a + 5b =72 (1)(2)eliminasi persamaan (1) dengan persamaan (2) a + 2b = 36 a + 5b = 72 -3b = 36 b = 12a + 2b = 36 a + 2(12) = 36 a + 24 = 36 a = 12suku ke 100, U100 = a + (100-1) b = 12 + 99.12 = 100. 12 =1200Suku Tengah Barisan AritmatikaJika suatu barisan aritmatika berjumlah ganjil, maka di antara barisan tersebut ada suku tengahnya. Lalu bagaimana cara menentukan nilai dari suku tengah tersebut? Rumus mencari nilai suku tengahContoh soal Jika ada barisan aritmetika 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, , 1.200 Tentukan suku tengahnya! Jawab : Ut = 1/2 (U1+Un) = 1/2 (2+1200) = 1/2 x 1.202 = 601Sisipan dalam Barisan Aritmatika Jika ada dua buah bilagnan m dan n, kemudian sobat sisipkan diantara dua bilangan tersebut bilangan sebanyak k buah, maka akan diperoleh bentuk m, m+b, m+2b, m+3b, m+4b, , n 5. Contoh Kita punya 2 bilangan 10 dan 20 kemudian akan kita sisipkan 4 buah bilangan di antaranya hingga membentuk deret aritmatika. Dari semula 2 suku sekarang ditambah 4 suku, total ada 6 suku. 10, 10+b, 10+2b, 10+3b, 10+4b, 20 pertanyaanya berapa nilai beda (b)? Un = a+(n-1)b 20 = 10+(6-1)b 20 = 10 + 5b b = 2 6. DERET ARITMATIKA Deret adalah penjumlahan dari suku-suku suatu barisan aritmetika. Jadi suku-suku yang membentuk deret aritmatika adalah barisan aritmatika. Misal, deret aritmatika adalah : maka dan Jumlahsuku pertama deret aritmatika adalah :Sekarang kita jabarkan rumus jumlahsuku pertama dari deret aritmatika.atau Jadi rumus jumlahsuku pertama deret aritmatika adalah :atauSuku ke-n dari barisan aritmatika juga bias dicari menggunakan rumus berikut: 7. Rumus Suku Tengah Barisan Aritmatika Suatu barisan aritmatika dengan banyaknya sukudimanamaka untuk mencari suku tengahnya dapat digunakan rumus:Keterangan: jumlahsuku pertama suku pertamabeda suku ke-n banyak suku suku tengah suku terakhir Contoh soal 1. Carilah jumlah 100 suku pertama dari deret 2 + 4 + 6 + 8 +.... Jawab:Diketahui bahwa a= 2, b = 4 2 = 2, dan n = 100. S100=x 100 {2(2) + (100 1)2}= 50 {4 + 198} = 50 (202) = 10.100 Jadi, jumlah 100 suku pertama dari deret tersebut adalah 10.100. 8. 2. Hitunglah jumlah semua bilangan asli kelipatan 3 yang kurang dari 100.Jawab:Bilangan asli kelipatan 3 yang kurang dari 100 adalah 3, 6, 9, 12, ..., 99 sehingga diperoleh a = 3, b = 3, danUn= 99. Terlebih dahulu kita cari-n sebagai berikut ; Un=a + (n 1)b 99 = 3 + (n 1)3 3n = 99 n = 33 Jumlah dari deret tersebut adalah : Sn=n (a + U )S33 =x 33(3 + 99)= 1.683 Jadi, jumlah bilangan asli kelipatan 3 yang kurang dari 100 adalah 1.683Sisipan Diantara dua bilangan yang diketahui dapat disisipkan sejumlah bilangan sehingga bilangan-bilangan tersebut membentuk deret aritmatika atau barisan aritmatika. Misal diantara bilangandandisisipkanbilangan sehingga terbentuk deretaritmatika dengan beda bilangan . Deret aritmatika yang terbentuk adalah :Dari deret yang terbentuk ini dapat dituliskan suku ke- adalah 9. BARISAN GEOMETRI Barisan geometri adalah barisan bilangan dengan perbandingan setiap suku dengan suku sebelumnya selalu sama. Perbandingan setiap dua suku berurutannya disebut rasio (r). u1 = a u2 = u1. r = a. r u3 = u2. r = ar.r = ar2 u4 = u3. r = ar2.r=ar3 dan seterusnyau1 u2 u3 u4 u5 a ar ar2 ar3 ar4 r r r r r=====Ket : a =u1 = suku pertama u2 = suku kedua un = suku ke- n r = rasio Bentuk umum suku ken barisan geometri dituliskan sebagai berikut:Un= arn-1 , 10. Contoh : 1. Tentukan rasio dari 1,2,4,8,16,32.... Jawab : 1, 2, 4, 8, 16, ... u1 u2 u3 u4 u5 u6r===2r=r=r== =2==22. Tentukan suku pertama ,rasio, suku ke 6 dan rumus suku ke-n pada barisan-barisan geometri berikut ini 27,9,3,1,...,.... Jawab : 27, 9, 3,1 u1 u2 u3 u4 suku pertama (u1) = 27 rasio === suku ke-6 (u6) Un= arn-1 u6 = ar5 = 27.)5= 27 . = Un = arn-1 = 27.)n-1 11. Deret geometri Jika U1, U2, U3, ... Un merupakan barisan geometri maka U1 + U2 + U3 + ... + Un adalah deret geometri dengan Un = arn1. Rumus umum untuk menentukan jumlah n suku pertama dari deret geometri dapat diturunkan sebagai berikut. Misalkan Sn notasi dari jumlah n suku pertama. Sn = U1 + U2 + ... + Un Sn = a + ar + ... + arn2 + arn1 .............................................. (1) Jika kedua ruas dikalikan r, diperoleh : rSn = ar + ar2 + ar3 + ... + arn1 + arn ................................... (2) Dari selisih persamaan (1) dan (2), diperoleh; ar + ar2 + ar3 + ... + arn1 + arnrSn =Sn =a+ ar + ar2 + ar3 + ... + arn1rSn -a + arn-Sn = ( r-1)Sn =a(rn1) Sn = Jadi, rumus umum jumlah n suku pertama dari deret geometri adalah sebagai berikut.Sn =, untuk r > 1Sn =, untuk r < 1Keterangan: Sn = jumlah n suku pertama 12. a = suku pertama r = rasio n = banyak suku Apa yang terjadi jika r bernilai 1? Contoh Soal Deret Geometri : Tentukan jumlah dari deret geometri berikut. a. 2 + 4 + 8 + 16 + ... (8 suku) b. 12 + 6 + 3 + 1,5 + ... (6 suku) Pembahasan : a. 2 + 4 + 8 + 16 + ... Dari deret tersebut, diperoleh a = 2 dan r = 4/2 = 2 (r > 1). Jumlah deret sampai 8 suku pertama, berarti n = 8.Sn = S8 == 2(256 1) = 510Jadi, jumlah 8 suku pertama dari deret tersebut adalah 510.b. 12 + 6 + 3 + 1,5 + ...Dari deret itu, diperoleh a = 12 dan r = JumlahderetSn =sampai S6 =6suku= 24(1-pertama,)=Contoh Soal : Diketahui deret 3 + 32 + 33 + ... + 3n = 363. Tentukan : a. suku pertama;(r < 1). berartin=6. 13. b.rasio; c. banyak suku. Penyelesaian : Deret 3 + 32 + 33 + ... + 3n = 363 a. Suku pertama: a = 3 b. Rasio: r = ... = .... = 3 c. Untuk Sn = 363 Karena r = 3 > 1, kita gunakan rumus :Sn = 363 = 726 = 3n+1 3 3n+1 = 729 3n+1 = 36 Dengan demikian, diperoleh n + 1 = 6 atau n = 5. Jadi, banyak suku dari deret tersebut adalah 5. Contoh Soal : Carilah n terkecil sehingga Sn > 1.000 pada deret geometri 1 + 4 + 16 + 64 + ... Jawaban : Dari deret tersebut, diketahui a = 1 dan r = 4 (r > 1) sehingga jumlah n suku pertamanya dapat ditentukan sebagai berikut. 14. Sn = Nilai n yang mengakibatkan Sn > 1.000 adalah :> 1.000 4n > 3.001Jika kedua ruas dilogaritmakan, diperoleh : log 4n > log 3.001 n log 4 > log 3.001n> n > 5,78 (Gunakan kalkulator untuk menentukan nilai logaritma) Jadi, nilai n terkecil agar Sn > 1.000 adalah 6. 3. Deret Geometri Tak Berhingga Deret geometri yang tidak dapat dihitung banyak seluruh sukunya disebut deret geometri tak berhingga. Perhatikan deret geometri berikut. a. 1 + 2 + 4 + 8 + ...c. 1 +++ ....d. 9 3 + 1 + .....Deret-deret di atas merupakan contoh deret geometri tak berhingga. Dari contoh a dan b, rasionya berturut-turut adalah 2 dan 2. Jika deret tersebut diteruskan maka nilainya akan makin besar dan tidak terbatas. Deret yang demikian disebut deret divergen, dengan | r | > 1. Sebaliknya, dari contoh c dan d, rasio 15. masing-masing deret 1/2 dan 1/3. Dari contoh c dan d, dapat kita hitung pendekatan jumlahnya. Deret tersebut dinamakan deret konvergen dengan | r | < 1. Pada deret konvergen, jumlah suku-sukunya tidak akan melebihi suatu harga tertentu, tetapi akan mendekati harga tertentu. Harga tertentu ini disebut jumlah tak berhingga suku yang dinotasikan dengan S . Nilai S merupakan nilai pendekatan (limit) jumlah seluruh suku (Sn) dengan n mendekati tak berhingga. Oleh karena itu, rumus deret tak berhingga dapat diturunkan dari deret geometri dengan suku pertama a, rasio r dan n .Karenaderetkonvergen(|r|