Sifat-Sifat Bentuk Akar
Matematika
Pendahuluan
Bentuk akar adalah bilangan irasional yang dinyatakan dalam tanda akar (√). Bentuk akar memiliki sifat-sifat tertentu yang sangat penting untuk menyederhanakan dan menyelesaikan berbagai persoalan matematika. Pada materi ini, kita akan membahas secara khusus sifat-sifat bentuk akar beserta penerapannya.
🔍 Kegiatan: Mengamati
Amati bilangan-bilangan berikut:
- √2 = 1,41421356…
- √3 = 1,73205080…
- √5 = 2,23606797…
Bilangan-bilangan tersebut tidak dapat dinyatakan sebagai pecahan sederhana, sehingga disebut bilangan irasional dan ditulis dalam bentuk akar.
❓ Kegiatan: Menanya
- Apa saja sifat-sifat yang berlaku pada bentuk akar?
- Bagaimana cara menyederhanakan bentuk akar menggunakan sifat-sifatnya?
- Bagaimana cara mengalikan dan membagi bentuk akar?
Sifat 1: √(a × b) = √a × √b
💡 Kegiatan: Menalar
Jika a ≥ 0 dan b ≥ 0, maka akar dari perkalian dua bilangan sama dengan perkalian akar masing-masing bilangan.
√(a × b) = √a × √b
dengan syarat a ≥ 0 dan b ≥ 0
Penjelasan: Sifat ini memungkinkan kita untuk memecah akar dari suatu perkalian menjadi perkalian dua akar, atau sebaliknya menggabungkan perkalian dua akar menjadi satu akar.
🔧 Kegiatan: Mencoba
Coba buktikan bahwa √12 = √(4 × 3) = √4 × √3 = 2√3
Verifikasi: √12 ≈ 3,464 dan 2√3 = 2 × 1,732 ≈ 3,464 ✓
📝 Contoh Soal Sifat 1
Tingkat Mudah
1. Sederhanakan √8
Pembahasan:
√8 = √(4 × 2) = √4 × √2 = 2√2
2. Sederhanakan √18
Pembahasan:
√18 = √(9 × 2) = √9 × √2 = 3√2
3. Sederhanakan √20
Pembahasan:
√20 = √(4 × 5) = √4 × √5 = 2√5
4. Hitung √3 × √3
Pembahasan:
√3 × √3 = √(3 × 3) = √9 = 3
5. Sederhanakan √50
Pembahasan:
√50 = √(25 × 2) = √25 × √2 = 5√2
Tingkat Sedang
1. Sederhanakan √72
Pembahasan:
√72 = √(36 × 2) = √36 × √2 = 6√2
2. Sederhanakan √128
Pembahasan:
√128 = √(64 × 2) = √64 × √2 = 8√2
3. Hitung √5 × √20
Pembahasan:
√5 × √20 = √(5 × 20) = √100 = 10
4. Sederhanakan √(4 × 27)
Pembahasan:
√(4 × 27) = √4 × √27 = 2 × √(9 × 3) = 2 × 3√3 = 6√3
5. Sederhanakan 3√2 × 2√8
Pembahasan:
3√2 × 2√8 = 6 × √(2 × 8) = 6 × √16 = 6 × 4 = 24
Tingkat Sulit
1. Sederhanakan √(48a²b³) dengan a > 0, b > 0
Pembahasan:
√(48a²b³) = √(16 × 3 × a² × b² × b) = √16 × √3 × √(a²) × √(b²) × √b = 4ab√(3b)
2. Sederhanakan 2√3 × 3√6 × √2
Pembahasan:
= 2 × 3 × √(3 × 6 × 2) = 6√36 = 6 × 6 = 36
3. Sederhanakan √(75x⁴y⁵)
Pembahasan:
√(75x⁴y⁵) = √(25 × 3 × x⁴ × y⁴ × y) = 5x²y²√(3y)
4. Hitung √12 × √27 × √(1/9)
Pembahasan:
= √(12 × 27 × 1/9) = √(12 × 3) = √36 = 6
5. Sederhanakan √(200a³b⁶c²)
Pembahasan:
= √(100 × 2 × a² × a × b⁶ × c²) = 10ab³c√(2a)
✏️ Latihan Soal Sifat 1
Tingkat Mudah
- Sederhanakan √12
- Sederhanakan √32
- Sederhanakan √45
- Hitung √2 × √8
- Sederhanakan √75
Tingkat Sedang
- Sederhanakan √(98)
- Hitung 2√6 × 3√6
- Sederhanakan √(4 × 45)
- Hitung √8 × √18
- Sederhanakan 5√3 × 2√12
Tingkat Sulit
- Sederhanakan √(180x⁶y³)
- Hitung 2√5 × 3√10 × √2
- Sederhanakan √(288a⁴b⁵)
- Hitung √(3/4) × √(48)
- Sederhanakan √(500p³q⁸)
Sifat 2: √(a/b) = √a / √b
💡 Kegiatan: Menalar
Jika a ≥ 0 dan b > 0, maka akar dari pembagian dua bilangan sama dengan pembagian akar masing-masing bilangan.
√(a/b) = √a / √b
dengan syarat a ≥ 0 dan b > 0
🔧 Kegiatan: Mencoba
Buktikan: √(3/4) = √3 / √4 = √3 / 2
Verifikasi: √(0,75) ≈ 0,866 dan √3/2 ≈ 1,732/2 ≈ 0,866 ✓
📝 Contoh Soal Sifat 2
Tingkat Mudah
1. Sederhanakan √(25/9)
Pembahasan:
√(25/9) = √25 / √9 = 5/3
2. Sederhanakan √(16/49)
Pembahasan:
√(16/49) = √16 / √49 = 4/7
3. Sederhanakan √(1/4)
Pembahasan:
√(1/4) = √1 / √4 = 1/2
4. Hitung √(36/25)
Pembahasan:
√(36/25) = √36 / √25 = 6/5
5. Sederhanakan √(9/16)
Pembahasan:
√(9/16) = √9 / √16 = 3/4
Tingkat Sedang
1. Sederhanakan √(50/2)
Pembahasan:
√(50/2) = √50 / √2 = (5√2) / √2 = 5
Atau: √(50/2) = √25 = 5
2. Sederhanakan √(27/3)
Pembahasan:
√(27/3) = √(9) = 3
3. Sederhanakan √(5/9)
Pembahasan:
√(5/9) = √5 / √9 = √5 / 3
4. Sederhanakan √(48/12)
Pembahasan:
√(48/12) = √4 = 2
5. Sederhanakan √(72/8)
Pembahasan:
√(72/8) = √9 = 3
Tingkat Sulit
1. Sederhanakan √(75a⁴ / 3a²)
Pembahasan:
= √(25a²) = 5a (untuk a > 0)
2. Sederhanakan √(200x⁶ / 8x²)
Pembahasan:
= √(25x⁴) = 5x²
3. Sederhanakan (√50) / (√2) + (√72) / (√8)
Pembahasan:
= √(50/2) + √(72/8) = √25 + √9 = 5 + 3 = 8
4. Sederhanakan √(98m⁵n³ / 2mn)
Pembahasan:
= √(49m⁴n²) = 7m²n
5. Sederhanakan √(3/5) × √(5/12)
Pembahasan:
= √(3/5 × 5/12) = √(15/60) = √(1/4) = 1/2
✏️ Latihan Soal Sifat 2
Tingkat Mudah
- Sederhanakan √(49/64)
- Sederhanakan √(100/81)
- Hitung √(4/25)
- Sederhanakan √(1/9)
- Hitung √(144/36)
Tingkat Sedang
- Sederhanakan √(32/2)
- Sederhanakan √(7/16)
- Hitung √(108/3)
- Sederhanakan √(75/48)
- Hitung √(45/5)
Tingkat Sulit
- Sederhanakan √(128a⁶ / 2a²)
- Hitung √(48/3) + √(75/3)
- Sederhanakan √(242x⁸y⁶ / 2x²y²)
- Hitung √(2/3) × √(27/8)
- Sederhanakan √(363p⁴q⁶ / 3q²)
Sifat 3: (√a)² = a
(√a)² = a , untuk a ≥ 0
Penjelasan: Mengkuadratkan akar kuadrat suatu bilangan menghasilkan bilangan itu sendiri. Ini karena akar kuadrat dan kuadrat adalah operasi yang saling invers.
💡 Kegiatan: Menalar
Jika √a = b, maka b² = a. Sehingga (√a)² = b² = a.
Contoh: (√7)² = 7 karena √7 × √7 = √(7×7) = √49 = 7
📝 Contoh Soal Sifat 3
Tingkat Mudah
1. Hitung (√5)²
Pembahasan: (√5)² = 5
2. Hitung (√11)²
Pembahasan: (√11)² = 11
3. Hitung (√13)²
Pembahasan: (√13)² = 13
4. Hitung (2√3)²
Pembahasan: (2√3)² = 2² × (√3)² = 4 × 3 = 12
5. Hitung (3√2)²
Pembahasan: (3√2)² = 9 × 2 = 18
Tingkat Sedang
1. Hitung (5√7)²
Pembahasan: (5√7)² = 25 × 7 = 175
2. Hitung (√3 + √2)²
Pembahasan:
= (√3)² + 2·√3·√2 + (√2)² = 3 + 2√6 + 2 = 5 + 2√6
3. Hitung (√5 − √2)²
Pembahasan:
= (√5)² − 2·√5·√2 + (√2)² = 5 − 2√10 + 2 = 7 − 2√10
4. Hitung (2√3 + 1)²
Pembahasan:
= (2√3)² + 2·2√3·1 + 1² = 12 + 4√3 + 1 = 13 + 4√3
5. Hitung (√7 + √3)(√7 − √3)
Pembahasan:
= (√7)² − (√3)² = 7 − 3 = 4
Tingkat Sulit
1. Hitung (√5 + √3)² + (√5 − √3)²
Pembahasan:
= (5 + 2√15 + 3) + (5 − 2√15 + 3) = 8 + 2√15 + 8 − 2√15 = 16
2. Hitung (2√3 + √5)² − (2√3 − √5)²
Pembahasan:
Gunakan rumus a² − b² = (a+b)(a−b):
= [(2√3+√5)+(2√3−√5)][(2√3+√5)−(2√3−√5)]
= [4√3][2√5] = 8√15
3. Jika x = √5 + √2, hitung x² + 1/x²
Pembahasan:
x² = (√5+√2)² = 7 + 2√10
1/x² = 1/(7+2√10) × (7−2√10)/(7−2√10) = (7−2√10)/(49−40) = (7−2√10)/9
x² + 1/x² = (7+2√10) + (7−2√10)/9 = (63+18√10+7−2√10)/9 = (70+16√10)/9
4. Sederhanakan (√a + √b)² + (√a − √b)²
Pembahasan:
= (a + 2√(ab) + b) + (a − 2√(ab) + b) = 2a + 2b = 2(a + b)
5. Hitung (1 + √2 + √3)²
Pembahasan:
= 1² + (√2)² + (√3)² + 2(1)(√2) + 2(1)(√3) + 2(√2)(√3)
= 1 + 2 + 3 + 2√2 + 2√3 + 2√6 = 6 + 2√2 + 2√3 + 2√6
✏️ Latihan Soal Sifat 3
Tingkat Mudah
- Hitung (√17)²
- Hitung (4√5)²
- Hitung (√23)²
- Hitung (6√2)²
- Hitung (√31)²
Tingkat Sedang
- Hitung (√6 + √3)²
- Hitung (√10 − √5)²
- Hitung (3√2 + 2)²
- Hitung (√11 + √2)(√11 − √2)
- Hitung (2√5 − √3)²
Tingkat Sulit
- Hitung (√7 + √2)² + (√7 − √2)²
- Hitung (3√2 + 2√3)² − (3√2 − 2√3)²
- Sederhanakan (√a + √b)² − (√a − √b)²
- Hitung (2 + √3 + √5)²
- Jika p = √3 + √2, hitung p⁴ − 1/p⁴
Sifat 4: a√b + c√b = (a + c)√b
a√b + c√b = (a + c)√b
a√b − c√b = (a − c)√b
Penjelasan: Bentuk akar yang sejenis (memiliki bilangan di dalam akar yang sama) dapat dijumlahkan atau dikurangkan dengan cara menjumlahkan atau mengurangkan koefisiennya.
💡 Kegiatan: Menalar
Sama seperti aljabar: 2x + 3x = 5x, maka 2√3 + 3√3 = 5√3
Perhatikan: 2√3 + 3√5 tidak dapat disederhanakan karena bentuk akarnya berbeda.
📝 Contoh Soal Sifat 4
Tingkat Mudah
1. Sederhanakan 3√5 + 7√5
Pembahasan: = (3 + 7)√5 = 10√5
2. Sederhanakan 8√2 − 3√2
Pembahasan: = (8 − 3)√2 = 5√2
3. Sederhanakan 4√7 + 2√7 − √7
Pembahasan: = (4 + 2 − 1)√7 = 5√7
4. Sederhanakan 6√3 − 6√3
Pembahasan: = (6 − 6)√3 = 0
5. Sederhanakan 5√11 + 3√11
Pembahasan: = 8√11
Tingkat Sedang
1. Sederhanakan √8 + √18
Pembahasan:
= 2√2 + 3√2 = 5√2
2. Sederhanakan √12 + √27 − √48
Pembahasan:
= 2√3 + 3√3 − 4√3 = (2 + 3 − 4)√3 = √3
3. Sederhanakan √50 − √32 + √8
Pembahasan:
= 5√2 − 4√2 + 2√2 = 3√2
4. Sederhanakan 2√20 + 3√45
Pembahasan:
= 2(2√5) + 3(3√5) = 4√5 + 9√5 = 13√5
5. Sederhanakan √75 − √12 + √108
Pembahasan:
= 5√3 − 2√3 + 6√3 = 9√3
Tingkat Sulit
1. Sederhanakan √200 − 3√18 + 2√50
Pembahasan:
= 10√2 − 9√2 + 10√2 = 11√2
2. Sederhanakan √(3/4) + √(27/4) − √(12)
Pembahasan:
= √3/2 + 3√3/2 − 2√3 = (1/2 + 3/2 − 2)√3 = (2 − 2)√3 = 0
3. Sederhanakan 2√(63) − √(175) + 3√(28)
Pembahasan:
= 2(3√7) − 5√7 + 3(2√7) = 6√7 − 5√7 + 6√7 = 7√7
4. Sederhanakan √(2a³) + a√(8a) − 3√(2a³) untuk a > 0
Pembahasan:
= a√(2a) + 2a√(2a) − 3a√(2a) = (1 + 2 − 3)a√(2a) = 0
5. Sederhanakan √(72) + √(128) − √(50) + √(32)
Pembahasan:
= 6√2 + 8√2 − 5√2 + 4√2 = 13√2
✏️ Latihan Soal Sifat 4
Tingkat Mudah
- Sederhanakan 5√3 + 2√3
- Sederhanakan 9√6 − 4√6
- Sederhanakan 2√10 + 8√10 − 3√10
- Sederhanakan 7√2 − 7√2
- Sederhanakan 4√5 + √5
Tingkat Sedang
- Sederhanakan √27 + √12
- Sederhanakan √45 − √20 + √80
- Sederhanakan 3√8 + 2√32
- Sederhanakan √63 − √28 + √7
- Sederhanakan 2√75 − √48 + √12
Tingkat Sulit
- Sederhanakan √(98) − 2√(50) + 3√(72)
- Sederhanakan √(5/9) + √(20/9) − √(45/9)
- Sederhanakan 2√(48x²) + 3√(12x²) − √(75x²) untuk x > 0
- Sederhanakan √(147) − √(108) + √(192) − √(75)
- Sederhanakan √(a³b) + a√(ab) − 2√(a³b) untuk a,b > 0
Sifat 5: Merasionalkan Penyebut
a / √b = (a√b) / b
a / (√b + √c) = a(√b − √c) / (b − c)
a / (√b − √c) = a(√b + √c) / (b − c)
💡 Kegiatan: Menalar
Merasionalkan penyebut artinya mengubah bentuk pecahan agar penyebutnya tidak mengandung bentuk akar. Caranya adalah mengalikan pembilang dan penyebut dengan sekawan (konjugat) dari penyebut.
📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan
Sekawan (konjugat):
- Sekawan dari √b adalah √b
- Sekawan dari (√a + √b) adalah (√a − √b)
- Sekawan dari (√a − √b) adalah (√a + √b)
- Sekawan dari (a + √b) adalah (a − √b)
📝 Contoh Soal Sifat 5
Tingkat Mudah
1. Rasionalkan 1/√2
Pembahasan:
= 1/√2 × √2/√2 = √2/2
2. Rasionalkan 3/√5
Pembahasan:
= 3/√5 × √5/√5 = 3√5/5
3. Rasionalkan 6/√3
Pembahasan:
= 6/√3 × √3/√3 = 6√3/3 = 2√3
4. Rasionalkan 4/√8
Pembahasan:
= 4/(2√2) = 2/√2 = 2√2/2 = √2
5. Rasionalkan 10/√5
Pembahasan:
= 10√5/5 = 2√5
Tingkat Sedang
1. Rasionalkan 2/(√3 + 1)
Pembahasan:
= 2(√3 − 1)/[(√3 + 1)(√3 − 1)] = 2(√3 − 1)/(3 − 1) = 2(√3 − 1)/2 = √3 − 1
2. Rasionalkan 6/(√5 − √3)
Pembahasan:
= 6(√5 + √3)/[(√5)² − (√3)²] = 6(√5 + √3)/(5 − 3) = 6(√5 + √3)/2 = 3(√5 + √3)
3. Rasionalkan 4/(√7 + √3)
Pembahasan:
= 4(√7 − √3)/(7 − 3) = 4(√7 − √3)/4 = √7 − √3
4. Rasionalkan 1/(√2 + 1)
Pembahasan:
= (√2 − 1)/(2 − 1) = √2 − 1
5. Rasionalkan 3/(2 − √3)
Pembahasan:
= 3(2 + √3)/(4 − 3) = 3(2 + √3)/1 = 6 + 3√3
Tingkat Sulit
1. Rasionalkan (√5 + √2)/(√5 − √2)
Pembahasan:
= (√5 + √2)²/[(√5 − √2)(√5 + √2)] = (5 + 2√10 + 2)/(5 − 2) = (7 + 2√10)/3
2. Rasionalkan 1/(√2 + √3 + √5)
Pembahasan:
Kalikan dengan (√2 + √3 − √5)/(√2 + √3 − √5):
Penyebut: (√2 + √3)² − (√5)² = 2 + 2√6 + 3 − 5 = 2√6
= (√2 + √3 − √5)/(2√6) × √6/√6 = √6(√2 + √3 − √5)/12
= (√12 + √18 − √30)/12 = (2√3 + 3√2 − √30)/12
3. Rasionalkan (2√3 − √2)/(2√3 + √2)
Pembahasan:
= (2√3 − √2)²/[(2√3 + √2)(2√3 − √2)]
= (12 − 4√6 + 2)/(12 − 2) = (14 − 4√6)/10 = (7 − 2√6)/5
4. Sederhanakan 1/(√2 + 1) + 1/(√3 + √2) + 1/(2 + √3)
Pembahasan:
= (√2 − 1)/(2−1) + (√3 − √2)/(3−2) + (2 − √3)/(4−3)
= (√2 − 1) + (√3 − √2) + (2 − √3) = 2 − 1 = 1
5. Rasionalkan (1 + √3)/(2√5 − √3)
Pembahasan:
= (1 + √3)(2√5 + √3)/[(2√5)² − (√3)²]
= (2√5 + √3 + 2√15 + 3)/(20 − 3)
= (3 + √3 + 2√5 + 2√15)/17
✏️ Latihan Soal Sifat 5
Tingkat Mudah
- Rasionalkan 5/√7
- Rasionalkan 2/√3
- Rasionalkan 8/√2
- Rasionalkan 12/√6
- Rasionalkan 9/√3
Tingkat Sedang
- Rasionalkan 5/(√7 − √2)
- Rasionalkan 3/(√6 + √3)
- Rasionalkan 4/(3 + √5)
- Rasionalkan 2/(√5 + √3)
- Rasionalkan 8/(√10 − √6)
Tingkat Sulit
- Rasionalkan (√7 + √3)/(√7 − √3)
- Sederhanakan 1/(√3+√2) + 1/(√4+√3) + 1/(√5+√4)
- Rasionalkan (3√2 + √5)/(3√2 − √5)
- Rasionalkan 2/(1 + √2 + √3)
- Sederhanakan 1/(1+√2) − 1/(√2+√3) + 1/(√3+√4)
Sifat 6: ⁿ√(aᵐ) = am/n
ⁿ√(aᵐ) = am/n
Khusus: √a = a1/2 | ³√a = a1/3
💡 Kegiatan: Menalar
Sifat ini menghubungkan bentuk akar dengan bilangan berpangkat. Akar ke-n dari a pangkat m sama dengan a pangkat m/n. Ini sangat berguna untuk menyederhanakan dan menghitung bentuk akar.
📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan
Tabel konversi penting:
| Bentuk Akar | Bentuk Pangkat |
|---|---|
| √a | a1/2 |
| ³√a | a1/3 |
| ⁴√a | a1/4 |
| √(a³) | a3/2 |
| ³√(a²) | a2/3 |
📝 Contoh Soal Sifat 6
Tingkat Mudah
1. Ubah √5 ke bentuk pangkat
Pembahasan: √5 = 51/2
2. Ubah ³√7 ke bentuk pangkat
Pembahasan: ³√7 = 71/3
3. Ubah 81/3 ke bentuk akar
Pembahasan: 81/3 = ³√8 = 2
4. Hitung 271/3
Pembahasan: 271/3 = ³√27 = 3
5. Hitung 161/4
Pembahasan: 161/4 = ⁴√16 = 2
Tingkat Sedang
1. Hitung 82/3
Pembahasan:
82/3 = (81/3)² = (³√8)² = 2² = 4
2. Hitung 272/3
Pembahasan:
272/3 = (271/3)² = 3² = 9
3. Sederhanakan √(a³) × √a
Pembahasan:
= a3/2 × a1/2 = a3/2 + 1/2 = a²
4. Hitung 323/5
Pembahasan:
323/5 = (321/5)³ = (⁵√32)³ = 2³ = 8
5. Sederhanakan ³√(a²) × ³√(a⁴)
Pembahasan:
= a2/3 × a4/3 = a6/3 = a²
Tingkat Sulit
1. Sederhanakan (8a⁶b³)2/3
Pembahasan:
= 82/3 × a6×2/3 × b3×2/3 = 4a⁴b²
2. Sederhanakan √(³√64)
Pembahasan:
= (641/3)1/2 = 641/6 = (2⁶)1/6 = 2
3. Sederhanakan (27x⁹)−2/3
Pembahasan:
= 27−2/3 × x−6 = (1/9) × (1/x⁶) = 1/(9x⁶)
4. Sederhanakan ⁶√(a³) × ³√(a²) / √a
Pembahasan:
= a3/6 × a2/3 / a1/2 = a1/2 × a2/3 / a1/2 = a2/3 = ³√(a²)
5. Hitung (16/81)−3/4
Pembahasan:
= (81/16)3/4 = [(81/16)1/4]³ = (3/2)³ = 27/8
✏️ Latihan Soal Sifat 6
Tingkat Mudah
- Ubah ⁴√3 ke bentuk pangkat
- Hitung 641/3
- Hitung 811/4
- Ubah √(a³) ke bentuk pangkat
- Hitung 1251/3
Tingkat Sedang
- Hitung 163/4
- Sederhanakan √(a⁵) / √a
- Hitung 642/3
- Sederhanakan ³√(8x⁶)
- Hitung 2432/5
Tingkat Sulit
- Sederhanakan (32a¹⁰b⁵)3/5
- Hitung √(³√(729))
- Sederhanakan (64x⁶y⁹)−1/3
- Sederhanakan ⁴√(a²) × ⁶√(a³) / √a
- Hitung (8/125)−2/3
Rangkuman Sifat-Sifat Bentuk Akar
| No | Sifat | Syarat |
|---|---|---|
| 1 | √(a × b) = √a × √b | a ≥ 0, b ≥ 0 |
| 2 | √(a/b) = √a / √b | a ≥ 0, b > 0 |
| 3 | (√a)² = a | a ≥ 0 |
| 4 | a√c ± b√c = (a ± b)√c | c ≥ 0 |
| 5 | Merasionalkan penyebut | Kalikan dengan sekawan |
| 6 | ⁿ√(aᵐ) = am/n | a > 0 |
[…] Bilangan Rasional dan Bilangan Irasional 2 Pengertian Bentuk Akar 3 Sifat-Sifat Bentuk Akar 4 Hubungan Bentuk Akar dan Pangkat […]