Operasi Hitung Logaritma

Operasi Hitung Logaritma

Materi Matematika

Pendahuluan

Operasi hitung logaritma merupakan sekumpulan sifat-sifat yang memungkinkan kita menyederhanakan, menghitung, dan memanipulasi bentuk logaritma. Sifat-sifat ini sangat berguna dalam menyelesaikan persamaan dan pertidaksamaan logaritma.

Ingat definisi dasar: jika alog b = c, artinya ac = b, dengan syarat a > 0, a ≠ 1, dan b > 0.

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan hubungan berikut:

  • 2log 4 + 2log 8 = 2 + 3 = 5
  • 2log (4 × 8) = 2log 32 = 5

Apa yang kamu amati dari kedua hasil di atas?

❓ Kegiatan: Menanya

Dari pengamatan di atas, dapatkah kamu merumuskan hubungan antara penjumlahan dua logaritma dengan logaritma dari hasil kali?

1. Penjumlahan Logaritma

💡 Kegiatan: Menalar

Jika alog m = p maka ap = m.
Jika alog n = q maka aq = n.
Maka m × n = ap × aq = ap+q.
Sehingga alog (m × n) = p + q = alog m + alog n.

Sifat 1:
alog m + alog n = alog (m × n)
dengan a > 0, a ≠ 1, m > 0, n > 0

🧪 Kegiatan: Mencoba

Verifikasi sifat ini dengan menghitung:

  • 3log 9 + 3log 3 = ? dan 3log (9 × 3) = ?
  • 5log 5 + 5log 25 = ? dan 5log (5 × 25) = ?

Contoh Soal

Tingkat Mudah

1. Hitung 2log 4 + 2log 8

Pembahasan

2log 4 + 2log 8 = 2log (4 × 8) = 2log 32

25 = 32, maka 2log 32 = 5

Jawaban: 5

2. Hitung 3log 9 + 3log 27

Pembahasan

= 3log (9 × 27) = 3log 243

35 = 243, maka hasilnya = 5

3. Hitung 5log 5 + 5log 25

Pembahasan

= 5log (5 × 25) = 5log 125 = 3

Jawaban: 3

4. Hitung 10log 2 + 10log 5

Pembahasan

= 10log (2 × 5) = 10log 10 = 1

Jawaban: 1

5. Hitung 2log 16 + 2log 2

Pembahasan

= 2log (16 × 2) = 2log 32 = 5

Jawaban: 5

Tingkat Sedang

1. Sederhanakan 2log 12 + 2log (8/3)

Pembahasan

= 2log (12 × 8/3) = 2log 32 = 5

Jawaban: 5

2. Hitung 3log 6 + 3log (9/2)

Pembahasan

= 3log (6 × 9/2) = 3log 27 = 3

Jawaban: 3

3. Hitung 2log 6 + 2log 4 + 2log (4/3)

Pembahasan

= 2log (6 × 4 × 4/3) = 2log 32 = 5

Jawaban: 5

4. Jika 2log 3 = a, nyatakan 2log 12 dalam a

Pembahasan

2log 12 = 2log (4 × 3) = 2log 4 + 2log 3 = 2 + a

Jawaban: 2 + a

5. Jika log 2 = 0,301 dan log 3 = 0,477, hitung log 6

Pembahasan

log 6 = log (2 × 3) = log 2 + log 3 = 0,301 + 0,477 = 0,778

Jawaban: 0,778

Tingkat Sulit

1. Jika log 2 = p dan log 3 = q, nyatakan log 72 dalam p dan q

Pembahasan

72 = 8 × 9 = 23 × 32

log 72 = log 23 + log 32 = 3 log 2 + 2 log 3 = 3p + 2q

Jawaban: 3p + 2q

2. Jika 2log 3 = a, nyatakan 2log 48 dalam a

Pembahasan

48 = 16 × 3 = 24 × 3

2log 48 = 2log 24 + 2log 3 = 4 + a

Jawaban: 4 + a

3. Hitung 6log 4 + 6log 9 + 6log 6

Pembahasan

= 6log (4 × 9 × 6) = 6log 216 = 6log 63 = 3

Jawaban: 3

4. Jika log 2 = p, nyatakan log 500 dalam p

Pembahasan

500 = 1000/2 = 103/2

log 500 = log 103 − log 2 = 3 − p

Jawaban: 3 − p

5. Jika 2log 5 = m, nyatakan 2log 200 dalam m

Pembahasan

200 = 8 × 25 = 23 × 52

2log 200 = 3 + 2·2log 5 = 3 + 2m

Jawaban: 3 + 2m

Latihan Soal

Tingkat Mudah

  1. 2log 8 + 2log 4 = …
  2. 5log 25 + 5log 5 = …
  3. 10log 4 + 10log 25 = …
  4. 3log 3 + 3log 9 = …
  5. 7log 7 + 7log 49 = …

Tingkat Sedang

  1. 2log 5 + 2log (32/5) = …
  2. Jika 3log 2 = a, nyatakan 3log 18 dalam a
  3. 4log 8 + 4log 2 = …
  4. log 4 + log 250 = …
  5. 2log 3 + 2log 6 + 2log (16/9) = …

Tingkat Sulit

  1. Jika log 3 = p, nyatakan log 2700 dalam p
  2. Jika 2log 3 = a dan 2log 5 = b, nyatakan 2log 150
  3. 6log 8 + 6log 27 + 6log (1/6) = …
  4. Jika log 2 = a, nyatakan log 0,125 dalam a
  5. Jika 3log 5 = m, nyatakan 3log 675 dalam m

2. Pengurangan Logaritma

💡 Kegiatan: Menalar

Dengan cara yang sama seperti penjumlahan, karena m/n = ap/aq = ap−q, maka:

Sifat 2:
alog m − alog n = alog (m/n)
dengan a > 0, a ≠ 1, m > 0, n > 0

Contoh Soal

Tingkat Mudah

1. Hitung 2log 32 − 2log 4

Pembahasan

= 2log (32/4) = 2log 8 = 3

2. Hitung 3log 81 − 3log 3

Pembahasan

= 3log (81/3) = 3log 27 = 3

3. Hitung 5log 125 − 5log 5

Pembahasan

= 5log (125/5) = 5log 25 = 2

4. Hitung log 80 − log 8

Pembahasan

= log (80/8) = log 10 = 1

5. Hitung 2log 64 − 2log 8

Pembahasan

= 2log (64/8) = 2log 8 = 3

Tingkat Sedang

1. Hitung 2log 48 − 2log 3

Pembahasan

= 2log (48/3) = 2log 16 = 4

2. Hitung 3log 54 − 3log 2

Pembahasan

= 3log (54/2) = 3log 27 = 3

3. Jika log 2 = 0,301, hitung log 5

Pembahasan

log 5 = log (10/2) = log 10 − log 2 = 1 − 0,301 = 0,699

4. Sederhanakan 2log 96 − 2log 3

Pembahasan

= 2log (96/3) = 2log 32 = 5

5. Hitung log 200 − log 2

Pembahasan

= log (200/2) = log 100 = 2

Tingkat Sulit

1. Jika log 2 = p, nyatakan log 0,25 dalam p

Pembahasan

log 0,25 = log (1/4) = log 1 − log 4 = 0 − 2 log 2 = −2p

2. Sederhanakan 2log 192 − 2log 6

Pembahasan

= 2log (192/6) = 2log 32 = 5

3. Hitung 3log 243 − 3log 9 + 3log (1/3)

Pembahasan

= 3log (243/(9 × 3)) = 3log (243/27) = 3log 9 = 2

Atau: 5 − 2 + (−1) = 2

4. Jika 2log 3 = a, nyatakan 2log (4/3) dalam a

Pembahasan

2log (4/3) = 2log 4 − 2log 3 = 2 − a

5. Jika log 2 = a dan log 3 = b, nyatakan log (3/16)

Pembahasan

log (3/16) = log 3 − log 16 = log 3 − log 24 = b − 4a

Latihan Soal

Tingkat Mudah

  1. 2log 128 − 2log 4 = …
  2. 3log 243 − 3log 9 = …
  3. log 500 − log 5 = …
  4. 5log 625 − 5log 25 = …
  5. 10log 1000 − 10log 10 = …

Tingkat Sedang

  1. 2log 72 − 2log 9 = …
  2. Jika log 3 = 0,477, hitung log (10/3)
  3. 3log 162 − 3log 2 = …
  4. log 40 − log 4 = …
  5. 2log 160 − 2log 5 = …

Tingkat Sulit

  1. Jika log 2 = a, nyatakan log 0,0625 dalam a
  2. 2log 384 − 2log 12 + 2log (1/2) = …
  3. Jika 3log 2 = p, nyatakan 3log (9/8) dalam p
  4. log 5000 − log 50 + log (1/10) = …
  5. Jika 2log 5 = m, nyatakan 2log (32/25) dalam m

3. Perkalian Logaritma dengan Bilangan (Logaritma Pangkat)

💡 Kegiatan: Menalar

Perhatikan: alog mn. Misalkan alog m = p, maka ap = m.

Sehingga mn = (ap)n = apn.

Maka alog mn = pn = n · alog m.

Sifat 3:
alog mn = n · alog m
dengan a > 0, a ≠ 1, m > 0

🧪 Kegiatan: Mencoba

Verifikasi: 2log 82 = 2log 64 = 6 dan 2 · 2log 8 = 2 × 3 = 6

Contoh Soal

Tingkat Mudah

1. Hitung 2log 43

Pembahasan

= 3 · 2log 4 = 3 × 2 = 6

2. Hitung 3log 92

Pembahasan

= 2 · 3log 9 = 2 × 2 = 4

3. Hitung 5log 253

Pembahasan

= 3 · 5log 25 = 3 × 2 = 6

4. Hitung 10log 1002

Pembahasan

= 2 · 10log 100 = 2 × 2 = 4

5. Hitung 2log √8 (akar dari 8)

Pembahasan

√8 = 81/2

2log 81/2 = (1/2) · 2log 8 = (1/2) × 3 = 3/2

Tingkat Sedang

1. Sederhanakan 3 · 2log 4 + 2log 2

Pembahasan

= 2log 43 + 2log 2 = 2log 64 + 2log 2 = 2log 128 = 7

2. Hitung 2log ³√16 (akar pangkat 3 dari 16)

Pembahasan

³√16 = 161/3 = (24)1/3 = 24/3

2log 24/3 = 4/3

3. Sederhanakan 2 · 3log 9 − 3log 27

Pembahasan

= 3log 923log 27 = 3log 81 − 3log 27 = 3log (81/27) = 3log 3 = 1

4. Hitung 4log 8

Pembahasan

8 = 23 dan 4 = 22

4log 8 = log 23 = (3/2) · 2log 2/ 2log 2 = 3/2

Atau langsung: 4x = 8 → 22x = 23 → x = 3/2

5. Sederhanakan 2log 452log 82

Pembahasan

= 5 · 2log 4 − 2 · 2log 8 = 5(2) − 2(3) = 10 − 6 = 4

Tingkat Sulit

1. Hitung 9log 27

Pembahasan

9 = 32, 27 = 33

9x = 27 → 32x = 33 → 2x = 3 → x = 3/2

2. Hitung 8log 32

Pembahasan

8 = 23, 32 = 25

8x = 32 → 23x = 25 → x = 5/3

3. Sederhanakan 2 · 3log 5 + 3log 4 − 3log 100

Pembahasan

= 3log 25 + 3log 4 − 3log 100

= 3log (25 × 4 / 100) = 3log 1 = 0

4. Jika 2log 3 = a, hitung 4log 9 dalam a

Pembahasan

4log 9 = log 32

Gunakan sifat: a^mlog bn = (n/m) · alog b

= (2/2) · 2log 3 = a

5. Sederhanakan (1/2) · 3log 81 + (1/3) · 3log 27 − 3log 9

Pembahasan

= 3log 811/2 + 3log 271/33log 9

= 3log 9 + 3log 3 − 3log 9

= 2 + 1 − 2 = 1

Latihan Soal

Tingkat Mudah

  1. 2log 162 = …
  2. 3log 273 = …
  3. 5log √25 = …
  4. 10log 10002 = …
  5. 2log 27 = …

Tingkat Sedang

  1. 4 · 2log 2 − 2 · 2log 4 = …
  2. 2log ⁴√32 = …
  3. 3 · 5log 5 + 5log 25 = …
  4. 3log √27 = …
  5. 2 · log 5 + 2 · log 2 = …

Tingkat Sulit

  1. 27log 9 = …
  2. 16log 32 = …
  3. Jika 2log 5 = a, hitung 8log 25 dalam a
  4. (1/3) · 2log 64 + (1/2) · 2log 16 − 2log √32 = …
  5. Jika 3log 2 = p, hitung 9log 8 dalam p

4. Perubahan Basis Logaritma

💡 Kegiatan: Menalar

Terkadang kita perlu mengubah basis logaritma agar bisa dihitung atau disederhanakan. Misalkan kita ingin menghitung alog b menggunakan logaritma basis c:

Jika alog b = x, maka ax = b.

Ambil clog kedua ruas: clog ax = clog b

x · clog a = clog b

x = clog b / clog a

Sifat 4:
alog b = clog b / clog a
dengan a, b, c > 0 dan a ≠ 1, c ≠ 1

Konsekuensi penting:

alog b = 1 / blog a

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Jelaskan kepada temanmu mengapa 2log 5 × 5log 2 = 1. Gunakan sifat perubahan basis!

Contoh Soal

Tingkat Mudah

1. Hitung 4log 8 menggunakan basis 2

Pembahasan

4log 8 = 2log 8 / 2log 4 = 3/2

2. Hitung 9log 3

Pembahasan

9log 3 = 3log 3 / 3log 9 = 1/2

3. Hitung 25log 5

Pembahasan

= 5log 5 / 5log 25 = 1/2

4. Hitung 8log 4

Pembahasan

= 2log 4 / 2log 8 = 2/3

5. Hitung 2log 3 × 3log 2

Pembahasan

3log 2 = 1 / 2log 3

2log 3 × (1 / 2log 3) = 1

Tingkat Sedang

1. Jika 2log 3 = a, nyatakan 8log 9 dalam a

Pembahasan

8log 9 = 2log 9 / 2log 8 = 2·2log 3 / 3 = 2a/3

2. Hitung 4log 3 × 3log 16

Pembahasan

4log 3 × 3log 16

= (2log 3 / 2log 4) × (2log 16 / 2log 3)

= 2log 16 / 2log 4 = 4/2 = 2

3. Jika 3log 5 = p, nyatakan 5log 9 dalam p

Pembahasan

5log 9 = 3log 9 / 3log 5 = 2/p

4. Hitung 4log 5 × 25log 16

Pembahasan

Ubah ke basis 2:

4log 5 = 2log 5 / 2

25log 16 = 2log 16 / 2log 25 = 4 / (2·2log 5)

= (2log 5 / 2) × (4 / (2·2log 5)) = 4/4 = 1

5. Jika 2log 5 = a, nyatakan 4log 25 dalam a

Pembahasan

4log 25 = 2log 25 / 2log 4 = 2·2log 5 / 2 = a

Tingkat Sulit

1. Jika 2log 3 = a dan 2log 5 = b, nyatakan 15log 8

Pembahasan

15log 8 = 2log 8 / 2log 15

2log 15 = 2log (3×5) = a + b

= 3 / (a + b)

2. Hitung 2log 3 × 3log 5 × 5log 8

Pembahasan

Gunakan sifat rantai: alog b × blog c = alog c

= 2log 5 × 5log 8 = 2log 8 = 3

3. Jika 3log 2 = p, nyatakan 12log 9 dalam p

Pembahasan

12log 9 = 3log 9 / 3log 12 = 2 / 3log 12

3log 12 = 3log (4×3) = 3log 4 + 1 = 2p + 1

= 2/(2p + 1)

4. Hitung 6log 2 + 6log 3 lalu gunakan untuk mencari 36log 6

Pembahasan

6log 2 + 6log 3 = 6log 6 = 1

36log 6 = 6log 6 / 6log 36 = 1/2

5. Jika 2log 3 = a, nyatakan 6log 12 dalam a

Pembahasan

6log 12 = 2log 12 / 2log 6

2log 12 = 2log (4×3) = 2 + a

2log 6 = 2log (2×3) = 1 + a

= (2 + a)/(1 + a)

Latihan Soal

Tingkat Mudah

  1. 16log 4 = …
  2. 27log 3 = …
  3. 4log 32 = …
  4. 3log 5 × 5log 3 = …
  5. 49log 7 = …

Tingkat Sedang

  1. Jika 2log 3 = a, nyatakan 16log 9 dalam a
  2. 9log 4 × 4log 27 = …
  3. Jika 5log 2 = p, nyatakan 2log 25 dalam p
  4. 8log 9 × 9log 4 = …
  5. Jika 3log 7 = m, nyatakan 7log 27 dalam m

Tingkat Sulit

  1. Jika 2log 3 = a, 2log 7 = b, nyatakan 21log 4
  2. 2log 5 × 5log 7 × 7log 4 = …
  3. Jika 5log 3 = a, nyatakan 15log 25 dalam a
  4. Buktikan bahwa alog b × blog c × clog a = 1
  5. Jika 2log 3 = p, nyatakan 18log 4 dalam p

5. Logaritma Berantai (Sifat Rantai)

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan: 2log 3 × 3log 5 = ?

Ubah ke basis 2: 3log 5 = 2log 5 / 2log 3

Maka: 2log 3 × (2log 5 / 2log 3) = 2log 5

Sifat 5 (Rantai):
alog b × blog c = alog c
Dapat diperluas: alog b × blog c × clog d = alog d

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Diskusikan dengan temanmu: mengapa alog b × blog c × clog a = 1? Hubungkan dengan sifat rantai!

Contoh Soal

Tingkat Mudah

1. Hitung 2log 5 × 5log 16

Pembahasan

= 2log 16 = 4

2. Hitung 3log 4 × 4log 9

Pembahasan

= 3log 9 = 2

3. Hitung 5log 7 × 7log 25

Pembahasan

= 5log 25 = 2

4. Hitung 2log 9 × 9log 8

Pembahasan

= 2log 8 = 3

5. Hitung 4log 5 × 5log 64

Pembahasan

= 4log 64 = 3 (karena 4³ = 64)

Tingkat Sedang

1. Hitung 2log 3 × 3log 7 × 7log 32

Pembahasan

= 2log 32 = 5

2. Hitung 4log 9 × 3log 5 × 5log 2

Pembahasan

4log 9 = 4log 32 = 2 · 4log 3

Maka: 2 · 4log 3 × 3log 5 × 5log 2 = 2 · 4log 2 = 2 × (1/2) = 1

3. Hitung 3log 4 × 2log 27

Pembahasan

3log 4 = 3log 22 = 2 · 3log 2

2log 27 = 2log 33 = 3 · 2log 3

= 2 · 3log 2 × 3 · 2log 3 = 6 · (3log 2 × 2log 3) = 6 × 1 = 6

4. Hitung 2log 5 × 5log 9 × 9log 4

Pembahasan

= 2log 4 = 2

5. Hitung 3log 2 × 4log 9

Pembahasan

4log 9 = 2log 9 / 2log 4 = (2·2log 3)/2 = 2log 3

3log 2 × 2log 3 = 1 (sifat invers)

Tingkat Sulit

1. Hitung 2log 3 × 3log 5 × 5log 7 × 7log 64

Pembahasan

= 2log 64 = 6

2. Hitung 4log 9 × 27log 16

Pembahasan

4log 9 = 2log 9 / 2log 4 = (2·2log 3)/2 = 2log 3

27log 16 = 3log 16 / 3log 27 = 3log 16 / 3

3log 16 = 3log 24 = 4·3log 2

= 2log 3 × (4·3log 2)/3 = 4/3 × (2log 3 × 3log 2) = 4/3 × 1 = 4/3

3. Hitung 2log 6 × 3log 4 × 4log 9

Pembahasan

3log 4 × 4log 9 = 3log 9 = 2

2log 6 × 2 = 2·2log 6

= 2log 62 = 2log 36

2log 36 = 2log (4×9) = 2 + 2log 9

Hmm, let me recalculate more carefully:

= 2 × 2log 6 = 2 × log₂6 ≈ 2 × 2,585 ≈ 5,17

Sebenarnya hasilnya bukan bilangan bulat. = 2log 36

4. Buktikan: alog b × blog c × clog d × dlog a = 1

Pembahasan

Menggunakan sifat rantai berulang:

alog b × blog c = alog c

alog c × clog d = alog d

alog d × dlog a = alog a = 1

Terbukti.

5. Jika 2log 3 = a dan 3log 5 = b, nyatakan 5log 32 dalam a dan b

Pembahasan

5log 32 = 5log 25 = 5 · 5log 2

5log 2 = 1/(2log 5)

2log 5 = 2log 3 × 3log 5 = ab

5log 2 = 1/(ab)

5log 32 = 5/(ab)

Latihan Soal

Tingkat Mudah

  1. 3log 7 × 7log 27 = …
  2. 5log 2 × 2log 125 = …
  3. 4log 3 × 3log 64 = …
  4. 2log 7 × 7log 4 = …
  5. 6log 5 × 5log 36 = …

Tingkat Sedang

  1. 2log 3 × 3log 5 × 5log 64 = …
  2. 9log 8 × 4log 3 = …
  3. 3log 8 × 2log 9 = …
  4. 4log 25 × 5log 8 = …
  5. Jika 2log 3 = a, hitung 4log 3 × 3log 8

Tingkat Sulit

  1. 8log 9 × 27log 4 = …
  2. Jika 2log 3 = p, 3log 7 = q, nyatakan 7log 16
  3. 4log 9 × 9log 25 × 25log 8 = …
  4. Jika 5log 2 = a, 2log 3 = b, nyatakan 15log 100
  5. Buktikan: jika alog b = p dan blog c = q, maka clog a = 1/(pq)

Ringkasan Sifat-Sifat Operasi Logaritma

No Sifat Rumus
1 Penjumlahan alog m + alog n = alog (m×n)
2 Pengurangan alog m − alog n = alog (m/n)
3 Logaritma Pangkat alog mn = n · alog m
4 Perubahan Basis alog b = clog b / clog a
5 Sifat Rantai alog b × blog c = alog c

Materi Operasi Hitung Logaritma — Matematika Kelas X

By admin

Tinggalkan Balasan

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

You cannot copy content of this page