menu123

Showing posts with label Materi Logaritma dan Eksponensial. Show all posts
Showing posts with label Materi Logaritma dan Eksponensial. Show all posts

Sunday, May 10, 2020

PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN LOGARITMA

Logaritma dengan bilangan pokok atau basis (a) dapat dinyatakan sebagai $^alog\ y=x\Leftrightarrow y=a^x$; dimana $a>0$ dan $a\neq 1,\ y>0$.

Persamaan Logaritma
1. $^alog\ x=^alog\ y\Leftrightarrow x=y$
Dengan syarat $a>0,a\neq 1,x>0,\ dan\ y>0$
2. $^alog\ f(x)=c\Rightarrow  f(x)=a^c$
Dengan syarat $a>0,a\neq 1,\ dan\ f(x)>0$
3. $^alog\ f(x)=^alog\ g(x)\Rightarrow; f(x)=g(x)$
Dengan syarat $a>0,a\neq 1,f(x)>0,\ dan\ g(x)>0$
4. $^alog\ f(x)=^blog\ f(x)\Rightarrow f(x)=1$
Dengan syarat $a>0,a\neq 1,b>0,b\neq 1,a\neq b,\ dan\ f(x)>0$
5. $^{g(x)}log\ f(x)=c\Rightarrow f(x)=g(x)^c$
Dengan syarat $g(x)>0,g(x)\neq 1,\ dan\ f(x)>0$
6. $^{f(x)}log\ g(x)=^{f(x)}log\ h(x)\Rightarrow g(x)=h(x)$
Dengan syarat $f(x)\neq 1,f(x)>0,g(x)>0,\ dan\ h(x)>0$
7. $^{f(x)}log\ h(x)=^{g(x)}log\ h(x)\Rightarrow 1. f(x)=g(x);\ dan\ 2. h(x)=1$
Dengan syarat $h(x)>0,f(x)\neq 1,f(x)>0,g(x)\neq 1,\ dan\ g(x)>0$
6. $a(^plog\ x)^2+b(^plog\ x)+c=0$ dengan memisalkan $^plog\ x=y$ maka
    $a(^plog\ x)^2+b(^plog\ x)+c=0\Leftrightarrow ay^2+by+c=0$ [selesaikan dengan persamaan kuadrat]
    ❤ Trik: $x_1.x_2=p^{\frac{-b}{a}}$ ❤

Contoh Soal
1. Selesaikan $^4log\ (3x+1)=2$
Pembahasan
$^4log\ (3x+1)=2\Rightarrow (3x+1)=4^2$
$(3x+1)=16$
$3x=15\Leftrightarrow x=5$
2. Akar-akar persamaan $10.^9log^2x-5.^9logx-1=0$, adalah $x_1$ dan $x_2$. Nilai dari $x_1.x_2$ adalah ...
Pembahasan
$x_1.x_2=p^{\frac{-b}{a}}$
$x_1.x_2=9^{\frac{-(-5)}{10}}=9^{\frac{1}{2}}=3$
3. Himpunan penyelesaian dari $^2log^2x+2.^2logx-3=0$ adalah ...
Pembahasan
Misalkan $^2logx=y$, maka $^2log^2x+2.^2logx-3=0\Leftrightarrow y^2+2y-3=0$
$(y-1)(y+3)=0$
$y=1\ atau\ y=-3$
೦ $y=1\Leftrightarrow\ ^2logx=1\Leftrightarrow x=2^1=2$
೦ $y=-3\Leftrightarrow\ ^2logx=-3\Leftrightarrow x=2^{-3}=\frac{1}{8}$
Maka himpunan penyelesaiannya adalah $\left \{ 2, \frac{1}{8}\right \}$

4. Tentukan nilai $x$ yang memenuhi persamaan $^alog\ (x+13)=^alog\ 6$

Pembahasan

$^alog\ (x+13)=^alog\ 6\Leftrightarrow x+13=6$

$\Leftrightarrow x=6-13=-7$

Jadi, nilai (x) yang memenuhi persamaan $^alog\ (x+13)=^alog\ 6$ adalah -7

5. Tentukan nilai $x$ agar persamaan $^{x+1}log\ (x^2+1)=^{x^2-5}log\ (x^2+1)$ bernilai benar 

Pembahasan
Solusi pertama:
$^{x+1}log\ (x^2+1)=^{x^2-5}log\ (x^2+1)\Leftrightarrow x+1=x^2-5$
$\Leftrightarrow 0=x^2-x-5-1$
$\Leftrightarrow 0=x^2-x-6$
$\Leftrightarrow 0=(x+2)(x-3)$
$0=x+2\ atau\ 0=x-3$
$x=-2\ atau\ x=3$
Periksa syarat untuk $x=-2$ dan $x=3$
untuk $x=-2$:
$x^2+1=(-2)^2+1=4+1=5>0$ memenuhi
$x+1=(-2)+1=-1<0$ tidak memenuhi
$x^2-5=(-2)^2-5=4-5=-1<0$ tidak memenuhi
untuk $x=3$:
$x^2+1=(3)^2+1=9+1=10>0$ memenuhi
$x+1=(3)+1=4>0$ memenuhi
$x^2-5=(3)^2-5=9-5=4>0$ memenuhi
Ini berarti, nilai $x=3$ merupakan solusi

solusi kedua:
$^{x+1}log\ (x^2+1)=^{x^2-5}log\ (x^2+1)\Leftrightarrow x^2+1=1$
$\Leftrightarrow x^2=0$
$\Leftrightarrow x=0$
Periksa syarat untuk $x=0$
$x^2+1=(0)^2+1=0+1=1>0$ memenuhi
$x+1=0+1=1>0$ memenuhi
$x^2-5=0^2-5=-5<0$ tidak memenuhi
Ini berarti, nilai $x=0$ bukan solusi
Jadi, nilai $x$ agar persamaan $^{x+1}log\ (x^2+1)=^{x^2-5}log\ (x^2+1)$ bernilai benar adalah 3

Pertidaksamaan Logaritma
a. untuk $a>1$
1. $^alog\ f(x)\geq\ ^alog\ g(x)\Rightarrow f(x)\geq g(x)$
2. $^alog\ f(x)\leq\ ^alog\ g(x)\Rightarrow f(x)\leq g(x)$
b. untuk $0<a<1$
1. $^alog\ f(x)\geq\ ^alog\ g(x)\Rightarrow f(x)\leq g(x)$
2. $^alog\ f(x)\leq\ ^alog\ g(x)\Rightarrow f(x)\geq g(x)$
dengan syarat $f(x)>0$ dan $g(x)>0$

Contoh Soal
1. Himpunan penyelesaian pertidaksamaan $^2log^2x+2.^2log2x>2$ adalah ...
Pembahasan
$^2log^2x+2.^2log2x>2$
$^2log^2x+2(^2log2+^2logx)>2$
$^2log^2x+2(1+^2logx)>2$
$^2log^2x+2+2^2logx>2$
$^2log^2x+2^2logx>0$
$^2logx=y$
$y^2+2y>0$
$y(y+2)>0$
$y=0\ atau\ y=-2$
Maka $y<-2$ atau $y>0$
օ $y=0\Leftrightarrow ^2logx=0\Leftrightarrow x=2^0=1$
օ $y=-2\Leftrightarrow ^2logx=-2\Leftrightarrow x=2^{(-2)}=\frac{1}{4}$
Maka $x<\frac{1}{4}\ atau\ x>1$
Syarat:
1. $x>0$,
2. $2x>0\Leftrightarrow x>0$
Maka himpunan penyelesaiannya adalah $0<x<\frac{1}{4}\ atau\ x>1$

2. Himpunan penyelesaian dari pertidaksamaan logaritma $^{\frac{1}{2}}log(14-x)-^{\frac{1}{2}}log(x-5)\geq\  ^{\frac{1}{2}}log(x+2)$ adalah ...
Pembahasan
$^{\frac{1}{2}}log(14-x)-^{\frac{1}{2}}log(x-5)\geq ^{\frac{1}{2}}log(x+2)$
$^{\frac{1}{2}}log(14-x)(x-5)\geq\ ^{\frac{1}{2}}log(x+2)$
$^{\frac{1}{2}}log(-x^2+19x-70)\geq\ ^{\frac{1}{2}}log(x+2)$
$-x^2+19x-70\leq x+2$
$x^2-19x+70\geq  -x-2$
$x^2-18x+72\geq 0$
$(x-14)(x-5)\geq 0$
$x=14\ atau\ x=5$
$Maka\ x\leq 5\ atau\ x\geq 14$
Syarat:
1. $14-x>0\Leftrightarrow x< 14$
2. $x-5>0\Leftrightarrow x>5$
3. $x+2>0\Leftrightarrow x>-2$
Maka himpunan penyelesaiannya adalah irisan dari $maka\ x\leq 5\ atau\ x\geq 14$ dan syarat. Maka himpunannya adalah $5<x\leq 6\ atau\ 12\leq x< 14$
Lihat juga: Soal-Soal UN Logaritma