Sifat-sifat Logaritma

Sifat-sifat Logaritma

Materi Matematika — Kelas X SMA/SMK

📌 Pendahuluan

Logaritma adalah operasi kebalikan (invers) dari perpangkatan. Jika ab = c, maka dapat ditulis sebagai:

alog c = b

dengan syarat: a > 0, a ≠ 1, dan c > 0.

Pada materi ini, kita akan membahas sifat-sifat logaritma secara lengkap beserta contoh soal dan latihan.

Sifat 1: Logaritma dari Perkalian

alog (m × n) = alog m + alog n

🔍 Kegiatan Pembelajaran

Mengamati: Perhatikan bahwa 23 × 22 = 25, artinya 2log 4 + 2log 2 = 2log 8 → 2 + 1 = 3 ✓

Menanya: Apakah sifat ini berlaku untuk semua bilangan positif?

Menalar: Jika alog m = p dan alog n = q, maka ap = m dan aq = n. Maka m × n = ap × aq = ap+q, sehingga alog(m×n) = p + q = alog m + alog n.

Mencoba: Buktikan bahwa 3log 9 + 3log 27 = 3log 243.

Mengkomunikasikan: Jelaskan dengan kata-katamu sendiri mengapa logaritma perkalian sama dengan penjumlahan logaritma.

✅ Contoh Soal — Mudah

1. Tentukan 2log 4 + 2log 8

Pembahasan: 2log 4 + 2log 8 = 2log (4×8) = 2log 32 = 2log 25 = 5

2. Tentukan 5log 5 + 5log 25

Pembahasan: = 5log (5×25) = 5log 125 = 5log 53 = 3

3. Tentukan 10log 2 + 10log 5

Pembahasan: = 10log (2×5) = 10log 10 = 1

4. Tentukan 3log 3 + 3log 9

Pembahasan: = 3log (3×9) = 3log 27 = 3log 33 = 3

5. Tentukan 2log 16 + 2log 2

Pembahasan: = 2log (16×2) = 2log 32 = 5

✅ Contoh Soal — Sedang

1. Jika 2log 3 = a, tentukan 2log 12

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

2. Tentukan 6log 2 + 6log 3 + 6log 6

Pembahasan: = 6log (2×3×6) = 6log 36 = 6log 62 = 2

3. Jika 5log 2 = p, tentukan 5log 50

Pembahasan: 5log 50 = 5log (2×25) = 5log 2 + 5log 25 = p + 2

4. Sederhanakan 3log 6 + 3log 1,5

Pembahasan: = 3log (6 × 1,5) = 3log 9 = 3log 32 = 2

5. Jika 10log 2 = 0,301, tentukan 10log 20

Pembahasan: = 10log (2×10) = 10log 2 + 10log 10 = 0,301 + 1 = 1,301

✅ Contoh Soal — Sulit

1. Jika 2log 3 = a dan 2log 5 = b, tentukan 2log 60

Pembahasan: 2log 60 = 2log (4×3×5) = 2log 4 + 2log 3 + 2log 5 = 2 + a + b

2. Jika 3log 2 = m, tentukan 3log 72

Pembahasan: 72 = 8 × 9 = 23 × 32. Maka 3log 72 = 3log 23 + 3log 32 = 3m + 2

3. Jika 2log 3 = p dan 2log 7 = q, tentukan 2log 168

Pembahasan: 168 = 8×3×7 = 23×3×7. 2log 168 = 3 + p + q

4. Buktikan alog (m×n×p) = alog m + alog n + alog p

Pembahasan: = alog ((m×n)×p) = alog(m×n) + alog p = alog m + alog n + alog p ✓

5. Jika 6log 2 = a, tentukan 6log 48

Pembahasan: 48 = 16×3 = 24×3. Karena 6log 3 = 6log(6/2) = 1 − a. Maka 6log 48 = 4a + (1−a) = 3a + 1

📝 Latihan Soal Sifat 1

Mudah:

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

Sedang:

  1. Jika 2log 5 = k, tentukan 2log 40
  2. 4log 8 + 4log 2 = …
  3. Jika 10log 3 = 0,477, tentukan 10log 30
  4. 2log 6 + 2log (8/3) = …
  5. Jika 3log 5 = n, tentukan 3log 45

Sulit:

  1. Jika 2log 3 = a, 2log 5 = b, tentukan 2log 240
  2. Jika 5log 2 = p, tentukan 5log 200
  3. Jika 3log 2 = x, tentukan 3log 108
  4. Buktikan alog(mnp) = alog m + alog n + alog p
  5. Jika 6log 5 = t, tentukan 6log 180

Sifat 2: Logaritma dari Pembagian

alog (m ÷ n) = alog malog n

🔍 Kegiatan Pembelajaran

Mengamati: 2log 8 − 2log 2 = 3 − 1 = 2 = 2log 4 = 2log(8÷2) ✓

Menanya: Mengapa pengurangan logaritma sama dengan logaritma hasil bagi?

Menalar: Jika ap = m dan aq = n, maka m/n = ap−q, sehingga alog(m/n) = p − q.

Mencoba: Hitung 5log 125 − 5log 5 dan bandingkan dengan 5log 25.

Mengkomunikasikan: Tuliskan hubungan antara sifat 1 dan sifat 2.

✅ Contoh Soal — Mudah

1. 2log 32 − 2log 4

Pembahasan: = 2log (32÷4) = 2log 8 = 3

2. 3log 81 − 3log 3

Pembahasan: = 3log (81÷3) = 3log 27 = 3

3. 10log 100 − 10log 10

Pembahasan: = 10log (100÷10) = 10log 10 = 1

4. 5log 625 − 5log 25

Pembahasan: = 5log (625÷25) = 5log 25 = 2

5. 2log 64 − 2log 8

Pembahasan: = 2log (64÷8) = 2log 8 = 3

✅ Contoh Soal — Sedang

1. 2log 48 − 2log 3

Pembahasan: = 2log (48÷3) = 2log 16 = 4

2. Jika 10log 2 = 0,301, tentukan 10log 5

Pembahasan: 10log 5 = 10log (10÷2) = 10log 10 − 10log 2 = 1 − 0,301 = 0,699

3. 3log 243 − 3log 9

Pembahasan: = 3log (243÷9) = 3log 27 = 3

4. Jika 6log 2 = a, tentukan 6log 3

Pembahasan: 6log 3 = 6log (6÷2) = 6log 6 − 6log 2 = 1 − a

5. 4log 64 − 4log 4

Pembahasan: = 4log (64÷4) = 4log 16 = 4log 42 = 2

✅ Contoh Soal — Sulit

1. Jika 2log 3 = a, tentukan 2log (3/8)

Pembahasan: = 2log 3 − 2log 8 = a − 3

2. Jika 3log 5 = p, tentukan 3log (5/27)

Pembahasan: = 3log 5 − 3log 27 = p − 3

3. Jika 10log 2 = 0,301 dan 10log 3 = 0,477, tentukan 10log 1,5

Pembahasan: 10log 1,5 = 10log (3/2) = 0,477 − 0,301 = 0,176

4. Jika 2log 3 = a dan 2log 5 = b, tentukan 2log (15/4)

Pembahasan: = 2log 15 − 2log 4 = (2log 3 + 2log 5) − 2 = a + b − 2

5. Jika 5log 2 = m, tentukan 5log 0,08

Pembahasan: 0,08 = 8/100 = 23/4×25 = 23/(22×52). 5log 0,08 = 3m − 2m − 2 = m − 2

📝 Latihan Soal Sifat 2

Mudah:

  1. 2log 16 − 2log 2 = …
  2. 3log 27 − 3log 9 = …
  3. 10log 1000 − 10log 100 = …
  4. 5log 125 − 5log 5 = …
  5. 4log 256 − 4log 16 = …

Sedang:

  1. Jika 10log 3 = 0,477, tentukan 10log (10/3)
  2. 2log 96 − 2log 3 = …
  3. Jika 6log 3 = b, tentukan 6log 2
  4. 3log 162 − 3log 2 = …
  5. Jika 10log 2 = 0,301, tentukan 10log 2,5

Sulit:

  1. Jika 2log 3 = a, 2log 7 = b, tentukan 2log (21/16)
  2. Jika 3log 2 = p, tentukan 3log (4/27)
  3. Tentukan 10log 0,25 jika 10log 2 = 0,301
  4. Jika 5log 3 = t, tentukan 5log (75/3)
  5. Jika 2log 5 = c, tentukan 2log (5/32)

Sifat 3: Logaritma dari Pangkat

alog mn = n × alog m

🔍 Kegiatan Pembelajaran

Mengamati: 2log 8 = 2log 23 = 3 × 2log 2 = 3 × 1 = 3 ✓

Menanya: Bagaimana pangkat pada numerus bisa “turun” menjadi koefisien?

Menalar: alog mn = alog (m×m×…×m) [n kali] = alog m + alog m + … = n × alog m

Mencoba: Hitung 3log 81 menggunakan sifat ini.

Mengkomunikasikan: Jelaskan mengapa alog 1 = 0 menggunakan sifat ini.

✅ Contoh Soal — Mudah

1. 2log 25

Pembahasan: = 5 × 2log 2 = 5 × 1 = 5

2. 3log 92

Pembahasan: = 3log 34 = 4 × 3log 3 = 4

3. 5log 253

Pembahasan: = 5log 56 = 6

4. 10log 1002

Pembahasan: = 10log 104 = 4

5. 2log 43

Pembahasan: = 2log 26 = 6

✅ Contoh Soal — Sedang

1. Jika 2log 3 = a, tentukan 2log 27

Pembahasan: 2log 27 = 2log 33 = 3a

2. Jika 5log 2 = b, tentukan 5log 16

Pembahasan: 5log 16 = 5log 24 = 4b

3. Tentukan 2log √8

Pembahasan: √8 = 81/2 = (23)1/2 = 23/2. Maka 2log 23/2 = 3/2

4. Tentukan 3log ∛9

Pembahasan: ∛9 = 91/3 = (32)1/3 = 32/3. Maka 3log 32/3 = 2/3

5. Jika 10log 2 = 0,301, tentukan 10log 8

Pembahasan: 10log 8 = 10log 23 = 3 × 0,301 = 0,903

✅ Contoh Soal — Sulit

1. Tentukan 4log 8

Pembahasan: 4log 8 = log 23. Gunakan sifat: amlog bn = (n/m) × alog b = (3/2) × 1 = 3/2

2. Tentukan 9log 27

Pembahasan: = log 33 = (3/2) × 3log 3 = 3/2

3. Jika 2log 3 = a, tentukan 4log 27

Pembahasan: 4log 27 = log 33 = (3/2) × 2log 3 = 3a/2

4. Tentukan 8log 32

Pembahasan: = log 25 = (5/3) × 2log 2 = 5/3

5. Jika 3log 5 = p, tentukan 27log 125

Pembahasan: 27log 125 = log 53 = (3/3) × 3log 5 = p

📝 Latihan Soal Sifat 3

Mudah:

  1. 2log 27 = …
  2. 3log 272 = …
  3. 10log 10002 = …
  4. 5log 1252 = …
  5. 4log 163 = …

Sedang:

  1. Jika 2log 5 = k, tentukan 2log 125
  2. 2log √32 = …
  3. Jika 10log 3 = 0,477, tentukan 10log 81
  4. 3log ∛27 = …
  5. Jika 5log 7 = t, tentukan 5log 49

Sulit:

  1. Tentukan 8log 16
  2. Tentukan 25log 125
  3. Jika 2log 3 = a, tentukan 8log 9
  4. Tentukan 16log 32
  5. Jika 3log 2 = m, tentukan 9log 16

Sifat 4: Perubahan Basis (Rantai)

alog b = clog b ÷ clog a

🔍 Kegiatan Pembelajaran

Mengamati: 4log 8 = 2log 8 ÷ 2log 4 = 3 ÷ 2 = 3/2 ✓

Menanya: Kapan kita perlu mengubah basis logaritma?

Menalar: Misalkan alog b = x, maka ax = b. Ambil clog kedua sisi: x × clog a = clog b, sehingga x = clog b ÷ clog a.

Mencoba: Hitung 9log 27 dengan mengubah ke basis 3.

Mengkomunikasikan: Kapan sifat ini paling berguna? Berikan contoh situasinya.

✅ Contoh Soal — Mudah

1. Ubah 4log 16 ke basis 2

Pembahasan: = 2log 16 ÷ 2log 4 = 4 ÷ 2 = 2

2. Ubah 9log 81 ke basis 3

Pembahasan: = 3log 81 ÷ 3log 9 = 4 ÷ 2 = 2

3. Ubah 25log 5 ke basis 5

Pembahasan: = 5log 5 ÷ 5log 25 = 1 ÷ 2 = 1/2

4. Ubah 8log 4 ke basis 2

Pembahasan: = 2log 4 ÷ 2log 8 = 2 ÷ 3 = 2/3

5. Ubah 27log 9 ke basis 3

Pembahasan: = 3log 9 ÷ 3log 27 = 2 ÷ 3 = 2/3

✅ Contoh Soal — Sedang

1. Jika 2log 3 = a, tentukan 8log 9

Pembahasan: 8log 9 = 2log 9 ÷ 2log 8 = 2a ÷ 3 = 2a/3

2. Tentukan 2log 3 × 3log 8

Pembahasan: 3log 8 = 2log 8 ÷ 2log 3. Maka 2log 3 × (2log 8 ÷ 2log 3) = 2log 8 = 3

3. Tentukan 4log 3 × 3log 16

Pembahasan: = 4log 3 × 3log 42 = 4log 3 × 2 × 3log 4. Karena 4log 3 × 3log 4 = 1, maka = 2

4. Jika 5log 3 = p, tentukan 3log 5

Pembahasan: 3log 5 = 1 ÷ 5log 3 = 1/p

5. Tentukan 2log 5 × 5log 3 × 3log 4

Pembahasan: = 2log 5 × 5log 3 × 3log 22 = 2log 5 × 5log 3 × 2 × 3log 2. Rantai: 2log 5 × 5log 3 = 2log 3. Lalu 2log 3 × 2 × 3log 2 = 2 × 1 = 2

✅ Contoh Soal — Sulit

1. Jika 2log 3 = a dan 3log 5 = b, tentukan 2log 5

Pembahasan: 2log 5 = 2log 3 × 3log 5 = ab

2. Tentukan nilai 2log 3 × 3log 5 × 5log 7 × 7log 16

Pembahasan: Rantai: = 2log 16 = 4

3. Jika 2log 3 = a, tentukan 12log 16

Pembahasan: 12log 16 = 2log 16 ÷ 2log 12 = 4 ÷ (2 + a) = 4/(2+a)

4. Jika 5log 2 = m dan 5log 3 = n, tentukan 12log 50

Pembahasan: 12log 50 = 5log 50 ÷ 5log 12 = (2m+1−m) ÷ (2m+n). Cek: 5log 50 = 5log(2×25) = m+2. 5log 12 = 5log(4×3) = 2m+n. Jadi = (m+2)/(2m+n)

5. Tentukan 6log 2 + 6log 3 tanpa kalkulator

Pembahasan: = 6log (2×3) = 6log 6 = 1

📝 Latihan Soal Sifat 4

Mudah:

  1. Ubah 16log 8 ke basis 2
  2. Ubah 49log 7 ke basis 7
  3. 4log 2 = …
  4. 32log 8 = …
  5. 125log 25 = …

Sedang:

  1. 2log 5 × 5log 8 = …
  2. Jika 3log 2 = a, tentukan 2log 3
  3. 4log 5 × 5log 64 = …
  4. Jika 2log 7 = p, tentukan 4log 49
  5. 3log 4 × 4log 9 = …

Sulit:

  1. 2log 3 × 3log 7 × 7log 32 = …
  2. Jika 2log 3 = a, tentukan 18log 24
  3. Jika 5log 2 = m, 5log 3 = n, tentukan 6log 25
  4. Tentukan (4log 9) × (27log 8)
  5. Jika 3log 5 = p, 3log 7 = q, tentukan 35log 27

Sifat 5: Sifat-sifat Khusus Logaritma

alog a = 1

alog 1 = 0

a alog b = b

alog b × blog a = 1

🔍 Kegiatan Pembelajaran

Mengamati: 5log 5 = 1 karena 51 = 5. 5log 1 = 0 karena 50 = 1.

Menanya: Mengapa alog b × blog a selalu = 1?

Menalar: Misalkan alog b = x, maka blog a = 1/x (dari sifat ubah basis). Sehingga x × (1/x) = 1.

Mencoba: Verifikasi bahwa 33log 7 = 7.

Mengkomunikasikan: Buat rangkuman keempat sifat khusus ini dengan contoh masing-masing.

✅ Contoh Soal — Mudah

1. 7log 7

Pembahasan: = 1 (karena alog a = 1)

2. 4log 1

Pembahasan: = 0 (karena alog 1 = 0)

3. 55log 3

Pembahasan: = 3 (karena aalog b = b)

4. 6log 6 + 6log 1

Pembahasan: = 1 + 0 = 1

5. 2log 2 × 2log 2

Pembahasan: = 1 × 1 = 1 (bukan sifat invers, ini hanya perkalian biasa: 1×1)

✅ Contoh Soal — Sedang

1. 3log 5 × 5log 3

Pembahasan: = 1 (karena alog b × blog a = 1)

2. 22log 5 + 3log 1

Pembahasan: = 5 + 0 = 5

3. 4log 8 × 8log 4

Pembahasan: = 1

4. 1010log 75log 1

Pembahasan: = 7 − 0 = 7

5. 33log 4 × 22log 5

Pembahasan: = 4 × 5 = 20

✅ Contoh Soal — Sulit

1. Tentukan 42log 3

Pembahasan: 42log 3 = (22)2log 3 = 22log 3 = 22log 9 = 9

2. Tentukan 93log 5

Pembahasan: = (32)3log 5 = 33log 5 = 33log 25 = 25

3. Tentukan 2log 3 × 3log 5 × 5log 2

Pembahasan: Rantai logaritma: = 2log 2 = 1

4. Jika 2log 3 = a, tentukan 4log 3 + 3log 4

Pembahasan: 4log 3 = a/2. 3log 4 = 2/2log 3… Lebih tepat: 3log 4 = 3log 22 = 2 × 3log 2 = 2/a. Jadi = a/2 + 2/a = (a² + 4)/(2a)

5. Tentukan 84log 5

Pembahasan: 8 = 23. Jadi = 24log 5. 4log 5 = 2log 5 / 2. Maka = 23×(2log 5)/2 = 2(3/2)×2log 5 = 22log 53/2 = 53/2 = 5√5

📝 Latihan Soal Sifat 5

Mudah:

  1. 11log 11 = …
  2. 100log 1 = …
  3. 77log 10 = …
  4. 2log 2 + 3log 3 + 5log 5 = …
  5. 44log 9 = …

Sedang:

  1. 7log 3 × 3log 7 = …
  2. 22log 9 + 33log 4 = …
  3. 5log 2 × 2log 5 + 8log 1 = …
  4. 55log 6 × 6log 1 = …
  5. (4log 7) × (7log 4) + 9log 9 = …

Sulit:

  1. Tentukan 255log 3
  2. Tentukan 279log 4
  3. 2log 5 × 5log 7 × 7log 3 × 3log 2 = …
  4. Jika 3log 2 = a, tentukan 9log 2 + 2log 9
  5. Tentukan 168log 3

Sifat 6: Pangkat pada Basis

anlog bm = (m/n) × alog b

🔍 Kegiatan Pembelajaran

Mengamati: 4log 8 = log 23 = (3/2) × 2log 2 = 3/2 ✓

Menanya: Bagaimana pangkat pada basis dan numerus memengaruhi hasil logaritma?

Menalar: Misalkan anlog bm = x, maka (an)x = bm, anx = bm. Dari alog b = y: ay = b, maka amy = bm. Jadi nx = my, x = my/n = (m/n) × alog b.

Mencoba: Hitung 9log 27, 25log 125, dan 16log 32 menggunakan sifat ini.

Mengkomunikasikan: Buat tabel perbandingan hasil menggunakan sifat ini vs metode biasa.

✅ Contoh Soal — Mudah

1. 4log 8 (basis 4 = 2², numerus 8 = 2³)

Pembahasan: = (3/2) × 2log 2 = 3/2

2. 9log 27

Pembahasan: = log 33 = (3/2) × 1 = 3/2

3. 25log 125

Pembahasan: = log 53 = 3/2

4. 8log 4

Pembahasan: = log 22 = 2/3

5. 16log 8

Pembahasan: = 2⁴log 23 = 3/4

✅ Contoh Soal — Sedang

1. 4log 32

Pembahasan: = log 25 = 5/2

2. 27log 81

Pembahasan: = log 34 = 4/3

3. √2log 8 (basis √2 = 21/2)

Pembahasan: = 21/2log 23 = (3 ÷ 1/2) = 6

4. ∛3log 9

Pembahasan: = 31/3log 32 = (2 ÷ 1/3) = 6

5. 4log √2

Pembahasan: = log 21/2 = (1/2) ÷ 2 = 1/4

✅ Contoh Soal — Sulit

1. √8log 4√2

Pembahasan: √8 = 23/2. 4√2 = 22 × 21/2 = 25/2. Maka = (5/2) ÷ (3/2) = 5/3

2. ∛4log ∛√2

Pembahasan: ∛4 = 41/3 = 22/3. ∛√2 = 21/6. Maka = (1/6) ÷ (2/3) = 1/4

3. Jika 2log 3 = a, tentukan 4log 9√3

Pembahasan: 9√3 = 32 × 31/2 = 35/2. 4log 35/2 = log 35/2 = (5/2) ÷ 2 × 2log 3… Lebih tepat: = (5/2)/(2) × a? Tidak. Gunakan rumus: log 35/2 = (5/2)/2 × 2log 3 = (5/4)a

4. Tentukan √27log 9√3

Pembahasan: √27 = 33/2. 9√3 = 35/2. = (5/2) ÷ (3/2) = 5/3

5. Tentukan 2√2log 4∛2

Pembahasan: 2√2 = 23/2. 4∛2 = 22 × 21/3 = 27/3. = (7/3) ÷ (3/2) = 14/9

📝 Latihan Soal Sifat 6

Mudah:

  1. 4log 16 = …
  2. 27log 9 = …
  3. 32log 8 = …
  4. 49log 343 = …
  5. 16log 32 = …

Sedang:

  1. √5log 25 = …
  2. ∛2log 16 = …
  3. 9log √3 = …
  4. 8log ∛4 = …
  5. √3log 27 = …

Sulit:

  1. √8log 4 = …
  2. ∛9log ∛3 = …
  3. Jika 2log 5 = p, tentukan 4√2log 25
  4. 2√2log 8√2 = …
  5. ∛4log √(∛2) = …

📋 Rangkuman Sifat-sifat Logaritma

No Sifat Rumus
1 Perkalian alog(m×n) = alog m + alog n
2 Pembagian alog(m/n) = alog m − alog n
3 Pangkat alog mn = n × alog m
4 Ubah Basis alog b = clog b ÷ clog a
5a Logaritma diri sendiri alog a = 1
5b Logaritma satu alog 1 = 0
5c Invers aalog b = b
5d Perkalian invers alog b × blog a = 1
6 Pangkat basis & numerus anlog bm = (m/n) × alog b

Materi Sifat-sifat Logaritma — Disusun untuk pembelajaran Matematika SMA/SMK

By admin

Tinggalkan Balasan

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

You cannot copy content of this page