Pertidaksamaan Nilai Mutlak

Matematika SMA/SMK

Pertidaksamaan Nilai Mutlak

Materi lengkap mencakup interval, pertidaksamaan linear, kuadrat, dan nilai mutlak beserta contoh soal & latihan

1. Interval dan Penyelesaian Pertidaksamaan

📖 Materi

Interval adalah himpunan bilangan real yang berada di antara dua batas. Berikut jenis-jenis interval:

Notasi Interval Notasi Himpunan Keterangan Garis Bilangan
(a, b) {x | a < x < b} Terbuka a b
[a, b] {x | a ≤ x ≤ b} Tertutup a b
[a, b) {x | a ≤ x < b} Semi terbuka kanan a b
(a, b] {x | a < x ≤ b} Semi terbuka kiri a b
(a, ∞) {x | x > a} Tak hingga kanan a
(-∞, b] {x | x ≤ b} Tak hingga kiri b

💡 Tips Mengingat:

  • Lingkaran kosong ○ = batas tidak termasuk (tanda < atau >)
  • Lingkaran penuh ● = batas termasuk (tanda ≤ atau ≥)
  • Tanda ∞ selalu menggunakan kurung biasa ( ), bukan kurung siku

✏️ Contoh Soal

Mudah

1. Nyatakan 2 < x < 7 dalam notasi interval!

2. Nyatakan interval [−3, 5] dalam notasi himpunan!

3. Nyatakan x ≥ 4 dalam notasi interval!

4. Nyatakan x < −1 dalam notasi interval!

5. Nyatakan interval (0, 10] dalam notasi himpunan!

Sedang

1. Tentukan irisan dari [−2, 5) dan (1, 8]!

2. Tentukan gabungan dari (−∞, 3) dan [1, 7]!

3. Nyatakan x < −2 atau x ≥ 5 dalam notasi interval!

4. Jika A = [−4, 2] dan B = (−1, 6), tentukan A − B (selisih)!

5. Tentukan komplemen dari [−3, 4) terhadap ℝ!

Sulit

1. Tentukan semua nilai x yang memenuhi x ∈ [−5, 3) ∩ (−2, 7] ∩ [0, 10)!

2. Jika A = (−∞, a] dan B = [b, ∞) dengan A ∩ B = [2, 5], tentukan nilai a dan b!

3. Nyatakan himpunan {x | x ∈ ℝ, x ≠ 3} dalam notasi interval!

4. Tentukan (A ∪ B) − (A ∩ B) jika A = [−1, 4) dan B = (2, 6]!

5. Buktikan bahwa (A ∩ B)’ = A’ ∪ B’ untuk A = [0, 5], B = [3, 8], semesta S = [−2, 10]!

📝 Latihan Soal

Kerjakan tanpa melihat pembahasan. Jawaban bisa ditulis di buku latihan.

Mudah

1. Nyatakan −5 ≤ x < 3 dalam notasi interval!

2. Nyatakan interval (−7, 2) dalam notasi himpunan!

3. Nyatakan x ≤ 6 dalam notasi interval!

4. Nyatakan {x | 1 < x ≤ 9} dalam notasi interval!

5. Gambarlah garis bilangan untuk [−3, 4)!

Sedang

1. Tentukan [−3, 4) ∩ (1, 7]!

2. Tentukan (−∞, 5) ∪ [3, ∞)!

3. Jika A = [0, 6] dan B = (4, 9), tentukan A − B!

4. Tentukan komplemen dari (2, 8) terhadap ℝ!

5. Nyatakan dalam interval: x ≤ −1 atau x > 4!

Sulit

1. Tentukan [−4, 1) ∩ (−2, 5] ∩ [−1, 3)!

2. Jika (−∞, p) ∪ (q, ∞) = ℝ − [2, 7], tentukan p dan q!

3. Tentukan (A ∪ B) − (A ∩ B) untuk A = (−3, 2], B = [0, 5)!

4. Nyatakan {x ∈ ℝ | x ≠ −2 dan x ≠ 4} dalam notasi interval!

5. Buktikan De Morgan: (A ∪ B)’ = A’ ∩ B’ untuk A = [1, 4], B = [2, 6], S = [0, 8]!

2. Pertidaksamaan Linear

📖 Materi

Pertidaksamaan linear satu variabel berbentuk:

ax + b < 0, ax + b > 0, ax + b ≤ 0, atau ax + b ≥ 0

Aturan penting:

  • Jika kedua ruas ditambah/dikurang bilangan yang sama, tanda pertidaksamaan tetap.
  • Jika kedua ruas dikali/dibagi bilangan positif, tanda pertidaksamaan tetap.
  • Jika kedua ruas dikali/dibagi bilangan negatif, tanda pertidaksamaan berbalik (< menjadi >, dsb).

📐 Contoh Konsep:

2x + 3 < 11 2x < 8 ← kurangi 3 di kedua ruas x < 4 ← bagi 2 di kedua ruas (positif, tanda tetap) Himpunan penyelesaian: {x | x < 4} = (−∞, 4)

✏️ Contoh Soal

Mudah

1. Selesaikan 3x − 6 > 0!

2. Selesaikan −2x + 8 ≥ 0!

3. Selesaikan 5x + 10 < 0!

4. Selesaikan x + 7 ≤ 12!

5. Selesaikan 4x ≥ −16!

Sedang

1. Selesaikan 3(2x − 1) < 5x + 4!

2. Selesaikan (x+1)/3 ≥ (x−2)/2!

3. Selesaikan −4(x − 3) > 2(x + 1)!

4. Tentukan nilai x yang memenuhi 1 ≤ 2x − 3 < 9!

5. Selesaikan 2(3x − 5) ≤ 4x + 6!

Sulit

1. Selesaikan (2x−1)/4 − (x+3)/6 > 1/12!

2. Tentukan semua x bilangan bulat yang memenuhi −3 < 2x + 1 ≤ 9!

3. Selesaikan 5 − 3(2x + 1) ≥ 2(4 − x) + 3!

4. Selesaikan (3x+2)/(x−1) ≥ 0 untuk x ≠ 1!

5. Tentukan nilai m agar mx + 3 > 2x + m memiliki penyelesaian x < −1!

📝 Latihan Soal

Mudah

1. Selesaikan 4x − 8 > 0!

2. Selesaikan −3x + 9 ≤ 0!

3. Selesaikan x + 5 < 10!

4. Selesaikan 6x ≥ −18!

5. Selesaikan −x + 2 > 0!

Sedang

1. Selesaikan 2(x + 3) < 5x − 6!

2. Selesaikan (x−1)/2 ≥ (x+3)/4!

3. Tentukan x: −5 ≤ 3x + 1 < 13!

4. Selesaikan −2(x − 4) > 3(x + 1)!

5. Selesaikan 7 − 2x ≤ 3x + 2!

Sulit

1. Selesaikan (3x−2)/5 + (x+1)/3 > 2!

2. Tentukan bilangan bulat: −7 < 3x − 1 ≤ 14!

3. Selesaikan 4 − 2(3x + 5) ≥ 3(1 − x) + 2!

4. Selesaikan (2x+5)/(x−3) < 0!

5. Tentukan a agar ax − 2 < 3x + a berlaku untuk semua x > 0!

3. Pertidaksamaan Kuadrat dan Penyelesaiannya

📖 Materi

Pertidaksamaan kuadrat berbentuk:

ax² + bx + c < 0, ax² + bx + c > 0, (dan ≤, ≥)

Langkah penyelesaian:

  1. Pastikan koefisien a > 0 (jika negatif, kalikan −1 dan balik tanda).
  2. Cari akar-akar persamaan ax² + bx + c = 0 → misalkan x₁ dan x₂ dengan x₁ < x₂.
  3. Gunakan garis bilangan atau tabel tanda.
  4. Tentukan daerah penyelesaian sesuai tanda pertidaksamaan.

🎯 Aturan Cepat (untuk a > 0):

ax² + bx + c < 0 → x₁ < x < x₂ → (x₁, x₂) ax² + bx + c > 0 → x < x₁ atau x > x₂ → (−∞, x₁) ∪ (x₂, ∞) ax² + bx + c ≤ 0 → x₁ ≤ x ≤ x₂ → [x₁, x₂] ax² + bx + c ≥ 0 → x ≤ x₁ atau x ≥ x₂ → (−∞, x₁] ∪ [x₂, ∞)

💡 Ingat: Parabola a > 0 membuka ke atas. Bagian di bawah sumbu-x berada di antara akar-akar.

x₁ x₂ < 0 > 0 > 0 x y

✏️ Contoh Soal

Mudah

1. Selesaikan x² − 5x + 6 < 0!

2. Selesaikan x² − 4 ≥ 0!

3. Selesaikan x² − 9 < 0!

4. Selesaikan x² + x − 6 > 0!

5. Selesaikan x² − 6x + 9 ≤ 0!

Sedang

1. Selesaikan 2x² − 7x + 3 ≤ 0!

2. Selesaikan −x² + 4x − 3 > 0!

3. Selesaikan x² − 2x − 8 ≥ 0!

4. Selesaikan 3x² + 5x − 2 < 0!

5. Selesaikan x² + 2x + 1 > 0!

Sulit

1. Selesaikan x⁴ − 5x² + 4 ≤ 0!

2. Tentukan nilai k agar x² − kx + k + 3 > 0 untuk semua x ∈ ℝ!

3. Selesaikan (x² − 1)/(x² − 4) ≤ 0!

4. Selesaikan x² − (2a+1)x + a(a+1) < 0 dengan a > 0!

5. Selesaikan x³ − 4x² + x + 6 ≤ 0!

📝 Latihan Soal

Mudah

1. Selesaikan x² − 7x + 10 < 0!

2. Selesaikan x² − 16 ≥ 0!

3. Selesaikan x² + 3x − 10 > 0!

4. Selesaikan x² − 4x ≤ 0!

5. Selesaikan x² + 6x + 9 ≥ 0!

Sedang

1. Selesaikan 2x² − 3x − 5 ≤ 0!

2. Selesaikan −x² + 5x − 4 > 0!

3. Selesaikan x² − x − 12 ≥ 0!

4. Selesaikan 4x² − 12x + 9 < 0!

5. Selesaikan −2x² + x + 3 ≥ 0!

Sulit

1. Selesaikan x⁴ − 10x² + 9 < 0!

2. Tentukan k agar 2x² + kx + 2 ≥ 0 untuk semua x!

3. Selesaikan (x²−9)/(x²−1) > 0!

4. Selesaikan x³ − 6x² + 11x − 6 ≥ 0!

5. Tentukan m agar x² + mx + m + 3 = 0 memiliki dua akar real positif!

4. Menyelesaikan Pertidaksamaan Nilai Mutlak

📖 Materi

Definisi Nilai Mutlak:

|x| = { x, jika x ≥ 0 {−x, jika x < 0

Secara geometri, |x| menyatakan jarak x dari titik 0 pada garis bilangan.

0 −3 3 jarak = 3 jarak = 3

|−3| = 3 dan |3| = 3 — keduanya berjarak 3 dari 0

🔑 Sifat-sifat Penting Nilai Mutlak:

1. |x| ≥ 0 untuk semua x 2. |x| = |−x| 3. |x · y| = |x| · |y| 4. |x/y| = |x| / |y|, y ≠ 0 5. |x + y| ≤ |x| + |y| (ketaksamaan segitiga)

⭐ Rumus Kunci Pertidaksamaan Nilai Mutlak:

Untuk c > 0: ① |f(x)| < c ⟺ −c < f(x) < c ② |f(x)| ≤ c ⟺ −c ≤ f(x) ≤ c ③ |f(x)| > c ⟺ f(x) < −c atau f(x) > c ④ |f(x)| ≥ c ⟺ f(x) ≤ −c atau f(x) ≥ c

💡 Mudah diingat: tanda < (kurang dari) → “diapit”, tanda > (lebih dari) → “di luar”.

Ilustrasi garis bilangan:

|x| < c : −c c |x| > c : −c c

✏️ Contoh Soal

Mudah

1. Selesaikan |x| < 5!

2. Selesaikan |x| ≥ 3!

3. Selesaikan |x − 2| < 4!

4. Selesaikan |x + 1| ≤ 3!

5. Selesaikan |x − 5| > 2!

Sedang

1. Selesaikan |2x − 3| < 7!

2. Selesaikan |3x + 1| ≥ 8!

3. Selesaikan |4 − x| ≤ 6!

4. Selesaikan |x − 3| + |x + 1| < 6!

5. Selesaikan 2|x − 1| − 3 > 5!

Sulit

1. Selesaikan |x² − 4| < 5!

2. Selesaikan |x − 2| / |x + 3| < 1 untuk x ≠ −3!

3. Selesaikan |2x − 1| > |x + 3|!

4. Selesaikan |x² − 3x + 2| ≤ x − 1!

5. Selesaikan ||x − 1| − 3| < 2!

📝 Latihan Soal

Mudah

1. Selesaikan |x| ≤ 7!

2. Selesaikan |x − 4| < 3!

3. Selesaikan |x + 2| > 5!

4. Selesaikan |x − 1| ≥ 4!

5. Selesaikan |2x| < 10!

Sedang

1. Selesaikan |3x − 5| ≤ 7!

2. Selesaikan |4x + 2| > 10!

3. Selesaikan 3|x − 2| + 1 < 10!

4. Selesaikan |5 − 2x| ≥ 3!

5. Selesaikan |x − 1| + |x + 2| ≤ 5!

Sulit

1. Selesaikan |x² − 5x + 4| < 2!

2. Selesaikan |x − 1| / |x + 2| ≥ 2, x ≠ −2!

3. Selesaikan |3x − 2| > |2x + 1|!

4. Selesaikan ||x + 2| − 4| ≤ 1!

5. Selesaikan |x² − 4x| ≤ x + 2!

📚 Materi Pertidaksamaan Nilai Mutlak — Matematika SMA/SMK

Semoga bermanfaat untuk pembelajaran! 💪

By admin

Tinggalkan Balasan

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

You cannot copy content of this page