Persamaan Eksponen – Pengertian, Rumus, Sifat, Contoh Soal

Posted on

Rumus.co.id – Setelah sebelumnya kita membahas tentang rumus massa jenis kali ini kita akan membahas materi tentang rumus persamaan eksponen, kita akan jabarkan secara detail dan lengkap dari pengertian persamaan eksponen, sifat – sifat persamaan eksponen, jenis – jenis persamaan eksponen beserta contoh soalnya.

Pengertian Persamaan Eksponen

Persamaan eksponen yaitu sebuah persamaan yang eksponennya juga mengandung peubah x dan tidak menutup kemungkinan bilangan pokoknya juga mengandung peubah x. Sifat Operasi Bilangan Berpangkat Bulat a m x a n = a m + n.

Sifat – Sifat Persamaan Eksponen Berdasarkan Pangkatnya

Sifat – sifat persamaan eksponen sederhana banyak sifatnya, berikut ini sifat – sifat persamaan eksponen berdasarkan pangkatnya adalah :

1. Pangkat Bulat Positif (m dan n bulat positif )

  • am. an = am+n
  • am/an = am-n
  • (am)n = am.n
  • (ab)m = am. bm
  • (a/b)m = am/bm

2. Pangkat Nol 

  • a0 = 1, dengan syarat a ≠ 0

3. Pangkat Bulat Negatif ( n positif )

  • a-n = 1/an , atau 1/a-n = an

4. Pangkat Bilangan Pecahan

  • a1/n = n√a
  • am/n = n√am = ( n√a)m

Jenis – Jenis Persamaan Eksponen

berikut ini jenis eksponen yang persamaannya memuat peubah adalah :

  • 4x – 2x – 6 = 0
  • 23x-2 = 128

1. Persamaan eksponen berbentuk ap = aq

Jika a > 0 ; a ≠ 1 dan ap = aq maka p = q

Contoh :
Tentukan nilai x yang memenuhi persamaan

  • 23x-2 = 128
  • 5×2 + 6x – 42 = 3125 12 – x
  • 42x – 18x + 4 = 0

Jawab :

  • 23x-2 = 128
    23x-2 = 27
    3x – 2 = 7
    3x = 9
    x = 3
  • 5×2 + 6x – 42 = 3125 12 – x
    5×2 + 6x – 42 = 55(12 – x)
    x2 + 6x – 42 = 5(12 – x)
    x2 + 6x – 42 = 60 – 5x
    x2 + 11x – 102 = 0
    (x + 17)(x – 6) = 0
    x = -17 atau x = 6
  • 42x – 18x + 4 = 0
    2.22x – 9.2 x + 4 = 0
    2.(2x)2 – 9.2x + 4 = 0
    2a2 – 9a + 4 = 0
    (2a – 1)(a – 4) = 0
    a = ½ atau a = 4

Untuk a = ½
2x = ½
2x = 2-1
x = -1

Untuk a = 4
2x = 4
2x = 22
x = 2

Jadi Hp = {-1, 2}

2. Persamaan eksponen berbentuk af(x) = b f(x)

Jika af(x) = b f(x) maka f(x) = 0
dengan (a > 0 ; b > 0 ; a ≠ 1; b ≠ 1)

Contoh :

  • Carilah semua x yang memenuhi 25.5 2x – 5 = 3 2x – 3

Jawab :

  • 25.52x – 5 = 3 2x – 3
    52. 52x – 5 = 3 2x – 3
    52x – 5 +2 = 3 2x – 3
    52x – 3 = 32x – 3
    2x – 3 = 0
    2x = 3
    x = 3/2

3. Persamaan eksponen berbentuk (h(x))f(x) = (h(x))g(x)

  • Jika h(x) = 0, maka haruslah f(x) > 0 dan g(x) > 0 karena nol berpangkat nol atau berpangkat negatif tidak didefinisikan.
  • Jika h(x) ≠ 0 maka (h(x))g(x) ≠ 0. Maka kita dapat juga membagi kedua ruas dengan (h(x))g(x) sehingga menjadi:
    (h(x))f(x) : (h(x))g(x) = (h(x))g(x) : (h(x))g(x)
    (h(x))f(x) – g(x) = 1
  • Jika h(x) = 1 maka f(x) dan g(x) tidak juuga memberikan syarat apapun sebab satu berpangkat sembarang itu bilangan terdefinisi dan hasilnya satu.
  • Jika h(x) = -1 maka f(x) – g(x) haruslah genap sebab -1 berpangkat ganjil hasilnya bukan satu. f(x) – g(x) genap sama artinya dengan f(x) dan g(x) keduanya genap atau keduanya ganjil
    Jika h(x) ≠ 1 maka haruslah f(x) = g(x)

Penyelesaian persamaan tersebut (h(x))f(x) = (h(x))g(x) adalah semua x yang sudah memenuhi persamaan:

h(x) = 0 dengan syarat f(x) > 0 dan g(x) > 0
h(x) = 1
h(x) = -1 dengan syarat f(x) dan g(x) keduanya ganjil atau keduanya genap
h(x) ≠ 0 : h(x) ≠ 1 dan f(x) = g(x)

Contoh :

  • Tentukan himpunan penyelesaian dari (x – 5)x2 – 4 = (x – 5)2 – x)

Jawab :

  • h(x) = 0 ⟺ x – 5 = 0 ⟺ x = 5
    Syarat x2 – 4 > 0 dan 2 – x > 0

Substitusikan x – 5
52 – 4 > 0 dan 2 – 5 > 0 (tidak memenuhi)
Ini berarti x = 5 bukan himpunan penyelesaian.

  • h(x) = 1 ⟺ x – 5 = 1 ⟺ x = 6

Tidak memerlukan syarat sehingga x = 6 merupakan himpunan penyelesaian.

  • h(x) = -1 ⟺ x – 5 = -1 ⟺ x = 4

Substitusikan x = 4 pada f(x) dan g(x)
42 – 4 = genap dan 2 – 4 = genap
Karena keduanya genap maka x – 4 merupakan himpunan penyelesaian.

  • f(x) = g(x) ⟺ x2 – 4 = 2 – x
    ⟺ x2 + x – 6 = 0
    ⟺ (x + 3)(x – 2) = 0
    ⟺ x = -3 atau x = 2

Setelah itu disubstitusikan x = -3 atau x = 2 ke dalam h(x) diperoleh h(x) ≠ 0 : h(x) ≠ 1
Ini berarti x = -3 atau x = 2 merupakan himpunan penyelesaian.

Jadi, himpunan penyelesaian persamaan di atas adalah = {-3, 2, 4, 6}

Inilah pembahasan lengkap tentang pengertian persamaan eksponen beserta rumus dan contoh soal dan pembahasannya, semoga bermanfaat…

Materi Terkait: