Diskriminan Persamaan Kuadrat

Diskriminan Persamaan Kuadrat

Materi Lengkap, Contoh Soal & Latihan

1. Persamaan Kuadrat

Persamaan kuadrat adalah persamaan polinomial berderajat dua yang bentuk umumnya:

ax2 + bx + c = 0,   dengan a ≠ 0

Keterangan:

  • a = koefisien x2
  • b = koefisien x
  • c = konstanta
  • x = variabel (yang dicari nilainya)

Notasi Persamaan Kuadrat

Persamaan a b c
2x2 + 3x − 5 = 0 2 3 −5
x2 − 4x + 4 = 0 1 −4 4
3x2 + 6 = 0 3 0 6

2. Diskriminan (D)

Diskriminan adalah nilai yang menentukan jenis dan banyaknya akar (solusi) dari suatu persamaan kuadrat. Diskriminan dilambangkan dengan D dan rumusnya:

D = b2 − 4ac

Jenis-jenis Akar Berdasarkan Nilai D

Nilai D Jenis Akar Keterangan
D > 0 Dua akar real berbeda Grafik memotong sumbu-x di 2 titik
D = 0 Dua akar real sama (kembar) Grafik menyinggung sumbu-x
D < 0 Tidak ada akar real Grafik tidak memotong sumbu-x

Grafik Ilustrasi Diskriminan

D > 0

x₁ x₂

2 titik potong

D = 0

x₁=x₂

1 titik singgung

D < 0

tidak ada akar real

Tidak memotong sumbu-x

3. Fungsi Kuadrat dan Grafiknya

Fungsi kuadrat ditulis sebagai:

f(x) = ax2 + bx + c

Hubungan fungsi kuadrat dengan diskriminan:

  • Titik potong grafik dengan sumbu-x adalah akar-akar persamaan f(x) = 0
  • Titik puncak (vertex): xp = −b/(2a),   yp = −D/(4a)

Contoh Tabel Nilai Fungsi

Untuk f(x) = x2 − 2x − 3:

x −2 −1 0 1 2 3 4
f(x) 5 0 −3 −4 −3 0 5

Dari tabel: akar-akar adalah x = −1 dan x = 3 → D = (−2)2 − 4(1)(−3) = 4 + 12 = 16 > 0 ✓

4. Menentukan Akar dengan Rumus ABC

Jika D ≥ 0, akar-akar persamaan kuadrat dapat dicari dengan:

x = (−b ± √D) / (2a)

Dengan:

x1 = (−b + √D) / (2a)    dan    x2 = (−b − √D) / (2a)

5. Contoh Soal & Pembahasan

Mudah

Soal 1:

Tentukan nilai diskriminan dari x2 + 4x + 3 = 0

Lihat Pembahasan

a = 1, b = 4, c = 3

D = b2 − 4ac = 42 − 4(1)(3) = 16 − 12 = 4

Karena D = 4 > 0, persamaan memiliki dua akar real berbeda.

Soal 2:

Tentukan nilai diskriminan dari x2 − 6x + 9 = 0

Lihat Pembahasan

a = 1, b = −6, c = 9

D = (−6)2 − 4(1)(9) = 36 − 36 = 0

Karena D = 0, persamaan memiliki dua akar kembar.

Soal 3:

Tentukan nilai diskriminan dari x2 + 2x + 5 = 0

Lihat Pembahasan

a = 1, b = 2, c = 5

D = 22 − 4(1)(5) = 4 − 20 = −16

Karena D = −16 < 0, persamaan tidak memiliki akar real.

Soal 4:

Tentukan akar-akar dari x2 − 5x + 6 = 0

Lihat Pembahasan

a = 1, b = −5, c = 6

D = (−5)2 − 4(1)(6) = 25 − 24 = 1

x = (5 ± √1) / 2 = (5 ± 1) / 2

x1 = 6/2 = 3,   x2 = 4/2 = 2

Soal 5:

Tentukan jenis akar dari 2x2 + 4x + 2 = 0

Lihat Pembahasan

a = 2, b = 4, c = 2

D = 42 − 4(2)(2) = 16 − 16 = 0

Jenis akar: dua akar real sama (kembar)

x = −4/(2×2) = −1

Sedang

Soal 6:

Tentukan nilai k agar persamaan x2 + kx + 9 = 0 memiliki akar kembar.

Lihat Pembahasan

Akar kembar → D = 0

a = 1, b = k, c = 9

D = k2 − 4(1)(9) = 0

k2 = 36

k = 6 atau k = −6

Soal 7:

Tentukan nilai m agar 2x2 − 4x + m = 0 memiliki dua akar real berbeda.

Lihat Pembahasan

Dua akar real berbeda → D > 0

D = (−4)2 − 4(2)(m) > 0

16 − 8m > 0

8m < 16

m < 2

Soal 8:

Tentukan akar-akar dari 2x2 − 3x − 2 = 0 menggunakan rumus ABC.

Lihat Pembahasan

a = 2, b = −3, c = −2

D = (−3)2 − 4(2)(−2) = 9 + 16 = 25

√D = 5

x = (3 ± 5) / 4

x1 = 8/4 = 2,   x2 = −2/4 = −½

Soal 9:

Jika x1 dan x2 adalah akar dari x2 − 7x + 10 = 0, tentukan x12 + x22.

Lihat Pembahasan

Dari Vieta: x1 + x2 = 7,   x1·x2 = 10

x12 + x22 = (x1 + x2)2 − 2x1x2

= 72 − 2(10) = 49 − 20 = 29

Soal 10:

Tentukan nilai p agar persamaan x2 + (p−1)x + p + 2 = 0 tidak memiliki akar real.

Lihat Pembahasan

Tidak ada akar real → D < 0

a = 1, b = p−1, c = p+2

D = (p−1)2 − 4(1)(p+2) < 0

p2 − 2p + 1 − 4p − 8 < 0

p2 − 6p − 7 < 0

(p − 7)(p + 1) < 0

−1 < p < 7

Sulit

Soal 11:

Tentukan nilai k agar persamaan (k−2)x2 + 2kx + k + 3 = 0 memiliki akar kembar. Tentukan akar kembarnya.

Lihat Pembahasan

Syarat: k ≠ 2 (agar tetap kuadrat) dan D = 0

a = k−2, b = 2k, c = k+3

D = (2k)2 − 4(k−2)(k+3) = 0

4k2 − 4(k2 + k − 6) = 0

4k2 − 4k2 − 4k + 24 = 0

−4k + 24 = 0 → k = 6

Persamaan: 4x2 + 12x + 9 = 0

x = −12/(2×4) = −3/2

Soal 12:

Persamaan x2 − (2a+1)x + a2 + 2 = 0 memiliki dua akar positif. Tentukan range a.

Lihat Pembahasan

Syarat dua akar positif:

1) D ≥ 0: (2a+1)2 − 4(a2+2) ≥ 0

   4a2 + 4a + 1 − 4a2 − 8 ≥ 0

   4a − 7 ≥ 0 → a ≥ 7/4

2) x1 + x2 > 0: 2a+1 > 0 → a > −½

3) x1·x2 > 0: a2+2 > 0 (selalu benar)

Irisan: a ≥ 7/4

Soal 13:

Tentukan persamaan kuadrat yang akar-akarnya 2 lebihnya dari akar-akar x2 − 3x − 4 = 0.

Lihat Pembahasan

Akar asli: x2 − 3x − 4 = 0 → (x−4)(x+1) = 0 → x = 4, −1

Akar baru: 4+2 = 6 dan −1+2 = 1

Substitusi y = x − 2 ke persamaan asli:

(x−2)2 − 3(x−2) − 4 = 0

x2 − 4x + 4 − 3x + 6 − 4 = 0

x2 − 7x + 6 = 0

Verifikasi D = 49 − 24 = 25 > 0 ✓, akar: 6 dan 1 ✓

Soal 14:

Persamaan x2 + px + q = 0 memiliki akar x1 = 2 + √3. Tentukan p dan q (bilangan bulat).

Lihat Pembahasan

Karena koefisien rasional dan satu akar irasional, akar lain: x2 = 2 − √3

x1 + x2 = 4 = −p → p = −4

x1·x2 = (2+√3)(2−√3) = 4 − 3 = 1 = q → q = 1

Persamaan: x2 − 4x + 1 = 0, D = 16 − 4 = 12 > 0 ✓

Soal 15:

Tentukan semua nilai k agar persamaan kx2 − (2k+3)x + k + 2 = 0 memiliki dua akar yang memenuhi x1 < 1 < x2.

Lihat Pembahasan

Misalkan f(x) = kx2 − (2k+3)x + (k+2)

Agar 1 berada di antara kedua akar: a·f(1) < 0

f(1) = k − (2k+3) + (k+2) = −1

a·f(1) = k·(−1) = −k < 0

−k < 0 → k > 0

(Syarat k ≠ 0 sudah terpenuhi karena k > 0)

6. Latihan Soal

Kerjakan soal-soal berikut tanpa melihat pembahasan. Gunakan rumus D = b² − 4ac.

Mudah

1. Tentukan diskriminan dari x2 + 6x + 8 = 0

2. Tentukan diskriminan dari 3x2 − 12x + 12 = 0

3. Tentukan jenis akar dari x2 − 2x + 5 = 0

4. Tentukan akar-akar dari x2 − 3x + 2 = 0

5. Tentukan diskriminan dan jenis akar dari 4x2 + 4x + 1 = 0

Sedang

6. Tentukan nilai k agar x2 − 2kx + k + 6 = 0 memiliki akar kembar.

7. Tentukan akar-akar 3x2 + 7x − 6 = 0 menggunakan rumus ABC.

8. Tentukan nilai m agar x2 + mx + m + 3 = 0 tidak memiliki akar real.

9. Jika x1 dan x2 akar dari 2x2 − 5x + 1 = 0, tentukan 1/x1 + 1/x2.

10. Tentukan range p agar 2x2 − (p+1)x + 3 = 0 memiliki dua akar real.

Sulit

11. Tentukan nilai a agar (a+1)x2 − 2(a−1)x + 3a − 7 = 0 memiliki akar kembar.

12. Persamaan x2 − 2px + p2 − p − 2 = 0 memiliki dua akar positif. Tentukan range p.

13. Tentukan persamaan kuadrat baru yang akar-akarnya kebalikan dari akar-akar 3x2 − 7x + 2 = 0.

14. Jika selisih kuadrat akar-akar x2 − 5x + c = 0 adalah 3, tentukan c.

15. Tentukan semua nilai k agar kedua akar x2 − (k+2)x + 2k + 1 = 0 lebih besar dari 1.

Selamat Belajar! 📐✨

By admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You cannot copy content of this page