www.briliantprivate.co.cc
Page 1
PERSAMAAN EKSPONEN DAN LOGARITMA
A. PERSAMAAN DAN PERTAKSAMAAN EKSPONEN 1. PERSAMAAN EKSPONEN Persamaan Eksponen yaitu persamaan yang eksponen/pangkatnya mengandung variabel/peubah. Sifat-sifat eksponen :
a m . a n = a m+ n m n mn 2. (a ) = a n n n 3. ( ab) = a b 1.
a an ( )n = n b b 1 −n 5. a = n a 4.
a m/ n = n a m
6.
1.1 Persamaan Eksponen Bentuk a f ( x ) = a p Jika
a f ( x ) = a p , maka f(x) = p
Contoh 1 : Tentukan himpunan penyelesaian dari Jawab
2 5 x −1 = 32
: …………………
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari persamaan eksponen berikut :
4 3 x −2 = 32 1− 3 x 2. 25 = 125 1 3 x −4 3. 27 = 81 1.
5x −
3 2
= 32 1 x+ 2 5. 125 = 5
4.
8
2
4 x −2 x = 1 1 7. = 27 7−2 x 9 x2 −7 x+7 8. 5 = 0,008 x+2 9. ( 10 ) = 0,1 6.
10.
22x
2
−5 x
= 0,125
www.briliantprivate.co.cc
Page 2
2
(0,125) x − x −12 = 1 1 2 x+ 4 12. 3 = 3 9
11.
1.2 Persamaan Berbentuk Jika
a f ( x) = a g( x)
a f ( x ) = a g ( x ) maka f(x) = g(x)
Contoh 2 : Tentukan himpunan penyelesaian dari Jawab
4 5− 3 x = 8 4 x + 4
: …………………
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
35 x −1 = 27 2 x + 3 1 8 4 x −1 = x + 2 16 2− x 27 = ( 3 ) 6+ x 1 5 x −1 = ( ) x −1 25 x 2 −3 x −4 2 = 4 x +1 4 3 x −2 = 2.8 x +1 6 2 x − 6 = 6.216 x +1 2 2 6 x −3 x +8 = 36 x + x +1 2 4 x +5 x −11 = 4 −2 x − 3 1 2 7 x + 6 = ( ) −4 x + 3 8 2 x 2 − 6 x +8 3 = 5 x − 6 x +8 2 25 x 2 + x 5x + x = (7 ) 49
1.3 Persamaan Eksponen Berbentuk f ( x ) g ( x ) = f ( x ) h ( x ) Jika
f ( x ) g ( x ) = f ( x ) h ( x ) maka ada 4 kemungkinan, yaitu :
1. g(x) = h(x) 2. f(x) = 1 3. f(x) = -1 dengan syarat g(x) dan h(x) sama-sama genap atau ganjil untuk substitusi harga x x yang memenuhi. 4. f(x) = 0 dengan syarat g(x) > 0 dan h(x) > 0 untuk substitusi harga x yang memenuhi.
Contoh 3 : Tentukan himpunan penyelesaian dari
www.briliantprivate.co.cc
2
( x − 2) x = ( x − 2) 2 x + 8 Page 3
Jawab
: Kemungkinan 1: …………..
Kemungkinan 2 : ………………..
Kemungkinan 3 : ..…………
Kemungkinan 4 : ……………….
Jadi HP : {………………………………………}
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari :
( x + 2) 3− x = ( x + 2) x +1 3x 4−2 x 2. ( 2 x − 1) = ( 2 x − 1) 1.
2
3.
( x − 4) x = ( x − 4) 2 x + 8
4.
( x + 3) x
5.
( x − 1) x = ( x − 1) x
6.
(2 x + 3) x
2
+x
= ( x + 3) 2 x +12
3
2
+ x−2
2
+6 x
= (2 x + 3) 3 x +1 2
( x 2 ) x = x 4 x− x 5− x 8. (2 x − 3) =1 7.
1.4 Persamaan Eksponen yang dapat dimisalkan Untuk menyelesaikan persamaan eksponen menggunakan pemisalan y dengan
p(a f ( x ) ) 2 + q (a f ( x ) ) + r = 0 yaitu dengan
a f ( x ) = y , kemudian selesaikan persamaan tersebut. Terakhir ganti lagi
a f (x) .
Contoh 1 : Tentukan himpunan penyelesaian dari Jawab
2 2 x +1 + 2 x = 3
: ……………………
www.briliantprivate.co.cc
Page 4
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari :
4 x − 2 x +1 = 8 2 x+1 − 10.33 + 3 = 0 2. 3 2x 5− 2 x 3. 3 + 3 − 36 = 0 5− x x 4. 3 + 3 = 36 x −1 + 7 2− x = 8 5. 7 2 x +1 6. 2 − 2x = 6 x +2 7. 3 + 9 x +1 = 810 1− x 8. 4 + 2 3− x = 12 4 x −3 + 253− 2 x = 30 9. 5 2 x −1 + 6 4 − 2 x = 42 10. 6 1.
2. PERTAKSAMAAN EKSPONEN Bentuk umum fungsi eksponen yaitu f(x) = Grafik fungsi f(x) =
x ... ...
...
-4 ... ...
a x , a > 0, a ≠ 1
1 a x untuk a > 1 dan 0< a <1, misal f ( x ) = 2 x dan f ( x ) = ( ) x 2 -3 .... ...
-2 ... ...
-1 ... ...
0 ... ...
1 ... ...
2 ... ...
3 ... ...
4 ... ...
...
Jadi jika digambarkan sbb: Y
0
X
Berdasarkan kedua grafik di atas dapat disimpulkan : 1.
Kurva
f ( x ) = a x , dimana a > 1 makin naik artinya jika x makin besar maka y makin besar pula
(berbanding lurus) 2.
Kurva
f ( x ) = a x dimana 0 < a < 1 makin turun, artinya jika x makin besar maka y makin kecil
(berbanding terbalik) Dari keterangan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut :
www.briliantprivate.co.cc
Page 5
2.1 Pertaksamaan Eksponen berbentuk a f ( x ) > a p dan a f ( x ) > a g ( x ) 1. Untuk a > 1
a f ( x ) > a p maka f(x) > p dan a f ( x ) < a p maka f(x) < p a f ( x ) > a g ( x ) maka f(x) > g(x) dan a f ( x ) < a g ( x ) maka f(x) < g(x) Jika soalnya menggunakan ≤ atau ≥ maka penyelesaian x harus bertanda ≤ atau ≥ . 2. Untuk 0
<1
a f ( x ) rel="nofollow"> a p maka f(x) < P dan a f ( x ) < a p maka f(x) > p a f ( x ) > a g ( x ) maka f(x) > g(x) dan a f ( x ) < a g ( x ) maka f(x)> g(x)
Contoh 1: Tentukan HP dari :
5x
a.
2
+ 4x− 3
1 b. 4
> 25
x2 +x
1 ≤ 8
x+ 2
Jawab : a. ………………..
b. …………………………
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari:
1.
83x + 4 ≤
1 2. 2
1 128
2 x 2 − 5x − 6
>8
2
2
9 3x − 5x ≥ 27 4 x + 2 x 2 x2 +2 4. 25 ≤ 1252 x − x +1 3.
1 5. 3 6.
252 x
4 7. 9
x 2 + 5x + 1
2
+1
1 < 27 1 ≥ 1253x
x 2 + 2x
8 < 27
x+3
−x+ 3
www.briliantprivate.co.cc
Page 6
8. 9.
1 32 x − 6
>
85x − 2 ≤
1 10. 10
9 2 x +1 27 x − 6
( 2)
− x2 −2
x +1
> ( 0,01)
x −5
2.2 Pertaksamaan Eksponen Yang Dapat Dimisalkan Contoh 1: Tentukan HP dari Jawab
4 x + 2 x +1 − 8 ≤ 0
: …………………
LATIHAN SOAL
Tentukan himpunan penyelesaian dari:
9 x − 4.3x + 3 > 0 x x 2. 4 + 2 − 6 ≥ 0 x x 3. 25 − 2.5 − 15 > 0 x x +1 4. 9 − 3 ≤ 0 1.
5. 6. 7. 8. 9.
8x − 2 x + 2 < 0 25x + 35 . x + 3 ≤ 13 12 2 x − x < −1 2 5 7x + 4 ≥ x 7 x +1 x +1 2 + 4 < 20
10. 5.4
x
− 7.2 x − 6 ≥ 0
www.briliantprivate.co.cc
Page 7
B. PERSAMAAN DAN PERTAKSAMAAN LOGARITMA 1. PERSAMAAN LOGARITMA Sifat-sifat logaritma :
log b = c ↔ a c = b
1.
a
2.
a
log b =
3.
a
4.
a
5.
a
6.
an
c
log b c log a
7.
a
log bc= a log b+ a log c
8.
a
b log = a log b − a log c c
9.
a
log b m = a
ma . log b n
=b
log b
log b =
b
1 log a
log b.b log c= a log c
log b c = c.a log b
1.1 Persamaan Berbentuk
a
log f ( x )= a log p dan
a
log f ( x )= a log g ( x )
log f ( x )= a log p maka f(x) = p a a Jika log f ( x ) = log g ( x ) maka f(x) = g(x) a
Jika
Syarat kedua persamaan di atas adalah f(x) > 0 dan g(x) > 0 Contoh 1 : Tentukan HP dari :
log x + 2 log( x − 2 ) = 3 5 2 5 2 b) log( x + x − 2 ) = log( 2 x − 5x + 3)
a)
Jawab
2
: a) ………………………
b) ……………………….
www.briliantprivate.co.cc
Page 8
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari : 1. log( x
2
+ 3x ) = 1
2. log(2x-1)-log(x-3)=log 7 3. log(x-1) + log(x+4) = log 14
log( x + 1)+ 7 log( x − 5) = 1 8 8 5. log( x + 6) + log( x − 6) = 2 3 3 3 6. log( 2 x + 3) + log( 3x − 6) = log( 3x − 6) 2 2 7. 2 log x = log( x + 12 )
4.
7
log 2x 2 − 5log( x + 5) = 1 3 2 3 9. log( x − 1) − log(5x + 5) = 0 6 6 10. log( x + 2 ) − log( x − 3) = 1 8.
5
1.2 Persamaan Berbentuk Jika
f (x)
log g ( x )= f ( x ) log h( x )
log g ( x )= f ( x ) log h( x ) maka g(x) = h(x)
Syarat : f(x) > 0,
f ( x ) ≠ 1, g ( x ) > 0, h ( x ) > 0
Contoh 1: Tentukan HP dari Jawab
f (x)
x
log( x 2 − 5x + 6)= x log( 2 x − 4 )
: …………………….
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari :
log( 2x + 3)= x log 9 x 2. log( x + 2 ) = 2 x 3. log( x + 15) − 2 x log 10 + 1 = 0 1.
x
log x + x + 2 log( x + 3) = 2 x 5. log( x + 6) + x log( x − 1) = 2+ x log 2
4.
6.
x+2
x−3
log( x 2 + 7x − 4 )= x − 3log( x 2 + 2 x + 6)
log x + 2 = 1 15 x 8. log(1 + ) = 2 x log 10 − 1 x 7.
x
(
)
1.3 Persamaan Logaritma yang dapat dimisalkan Contoh 1: Tentukan HP dari Jawab
5
log 2 x − 5log x 3 + 2 = 0
: ……………………..
www.briliantprivate.co.cc
Page 9
LATIHAN SOAL
Tentukan himpunan penyelesaian dari :
log 2 x − 32 log x − 10 = 0 2 2. log x + log x = log 100 3 2 3 3. log x + log x = 2 2
1.
log 2 x + 2 log x 5 + 6 = 0 5 2 5 5. log x − 6 log x + 5 = 0 3 2 3 2 3 6. log x − log x = log 27 3 2 3 5 3 7. 2 log x − log x + log 27 = 0 4.
2
x+2
log 5+ 5log( x + 2 ) = 2 ,5 2 x− 2 9. log( x − 2 ) − log 8 = 2
8.
10.
x
5
log x
= 625
2. PERTAKSAMAAN LOGARITMA Fungsi logaritma bentuk umumnya
f ( x )= a log x , a > 0, a ≠ 1
f ( x )= a log x , a > 0, a ≠ 1 untuk a > 1 dan 0 < a < 1, misalnya untuk y = 2 log x dan y =1/ 2 log x
Grafik fungsi
x ... ...
...
1/8
1/4
1/2
1
Grafiknya :
2
4
8
16
Y
0
X
Dilihat dari garfik di atas, dapat disimpulkan sebagai berikut :
f ( x )= a log x untuk a > 1 berbanding lurus a 2. Grafik f ( x ) = log x untuk 0 < a < 1 berbanding terbalik 1. Grafik
Sehingga :
www.briliantprivate.co.cc
Page 10
1. Untuk a > 1 berlaku :
log f ( x )< a log g ( x ) maka f(x) < g(x) a log f ( x )> a log g ( x ) maka f(x) > g(x) a
2. Untuk 0 < a < 1 berlaku : a
log f ( x )< a log g ( x ) maka f(x) > g(x)
a
log f ( x )> a log g ( x ) maka f(x) < g(x)
Syarat f(x) > 0 dan g(x) > 0
Contoh 1: Tentukan HP dari Jawab
log( x 2 − 2 x ) < 3
: ……………………
Contoh 2: Tentukan HP dari Jawab
2
log 2 x + log x 3 − 10 ≥ 0
: …………………….
LATIHAN SOAL Tentukan himpunan penyelesaian dari :
log x > 3
1.
2
2.
1/ 4
3.
2
4. 5. 6. 7.
log( 3x − 3) < 0 log( x 2 − 3x − 10) ≥ 3 1/ 7 log( x 2 − 9) < −2 1/ 2 log( x 2 − 3) > 0 2 log( x 2 − x ) ≤ 1 2 log( x + 1) ≤ log( x + 4 ) + log 4
log( x 2 + 4 x + 4 ) ≤ log(5x + 10) 1/ 2 9. log(1 − 2 x ) < 3
8.
10.
6
log( x 2 − x ) < 1
www.briliantprivate.co.cc
Page 11