Persamaan Eksponen g(x)^f(x) = h(x)^f(x)

Penyelesaian Persamaan Eksponen

Bentuk \(g(x)^{f(x)} = h(x)^{f(x)}\)

Materi Matematika

📘 Materi

🔍 Kegiatan 1: Mengamati

Perhatikan persamaan-persamaan berikut:

  • \((2x+1)^{3} = (x+5)^{3}\)
  • \((x^2-1)^{x+2} = (3x+1)^{x+2}\)
  • \((x+4)^{2x-1} = (2x-3)^{2x-1}\)

Apa kesamaan dari persamaan-persamaan di atas? Perhatikan bahwa pangkat (eksponen) di kedua ruas sama, yaitu \(f(x)\), sedangkan basis (bilangan pokok) di kedua ruas berbeda.

📌 Definisi

Persamaan eksponen bentuk:

\(g(x)^{f(x)} = h(x)^{f(x)}\)

adalah persamaan eksponen di mana kedua ruas memiliki pangkat yang sama, yaitu \(f(x)\), tetapi memiliki basis yang berbeda, yaitu \(g(x)\) dan \(h(x)\).

❓ Kegiatan 2: Menanya

Bagaimana cara menyelesaikan persamaan tersebut? Kapan kita bisa menyamakan basisnya? Apakah ada syarat khusus yang harus diperhatikan?

💡 Kegiatan 3: Menalar

Dari bentuk \(g(x)^{f(x)} = h(x)^{f(x)}\), kita bisa tuliskan:

\(g(x)^{f(x)} – h(x)^{f(x)} = 0\)

Jika kita amati, persamaan ini terpenuhi apabila salah satu dari kondisi berikut berlaku:

Syarat Penyelesaian:

Kasus Syarat Penjelasan
1 \(g(x) = h(x)\) Basis sama, maka apapun pangkatnya, kedua ruas sama
2 \(f(x) = 0\) Pangkat nol, maka kedua ruas = 1 (asalkan basis ≠ 0)

⚠️ Syarat Penting:

  • Untuk Kasus 2 (\(f(x)=0\)): pastikan \(g(x) \neq 0\) dan \(h(x) \neq 0\)
  • Selalu periksa kembali (verifikasi) setiap solusi yang diperoleh ke persamaan awal

🧪 Kegiatan 4: Mencoba

Contoh Sederhana: Selesaikan \((2x+1)^{3} = (x+5)^{3}\)

Langkah: Pangkat sama (\(f(x) = 3 \neq 0\)), maka samakan basis:

\(2x + 1 = x + 5\)

\(2x – x = 5 – 1\)

\(x = 4\)

Verifikasi: \((2(4)+1)^3 = (4+5)^3 \Rightarrow 9^3 = 9^3\) ✓

📋 Langkah-langkah Penyelesaian

  1. Identifikasi bentuk \(g(x)^{f(x)} = h(x)^{f(x)}\)
  2. Tentukan \(f(x)\), \(g(x)\), dan \(h(x)\)
  3. Kasus 1: Selesaikan \(g(x) = h(x)\)
  4. Kasus 2: Selesaikan \(f(x) = 0\), lalu periksa \(g(x) \neq 0\) dan \(h(x) \neq 0\)
  5. Gabungkan semua solusi yang valid
  6. Verifikasi setiap solusi ke persamaan awal

📢 Kegiatan 5: Mengkomunikasikan

Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan dapat:

  • Menjelaskan prinsip penyelesaian \(g(x)^{f(x)} = h(x)^{f(x)}\)
  • Menentukan solusi dari kedua kasus yang mungkin
  • Memverifikasi solusi yang diperoleh
  • Menyajikan penyelesaian secara sistematis dan runtut

📝 Contoh Soal dan Pembahasan

MUDAHContoh Soal Tingkat Mudah

Contoh 1:

Selesaikan \((3x-2)^{5} = (x+6)^{5}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 2:

Selesaikan \((x+3)^{4} = (2x-1)^{4}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 3:

Selesaikan \((x+1)^{7} = (4x-8)^{7}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 4:

Selesaikan \((2x)^{3} = (x+5)^{3}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 5:

Selesaikan \((x-2)^{x+1} = (3x-10)^{x+1}\)

▶ Lihat Pembahasan

SEDANGContoh Soal Tingkat Sedang

Contoh 6:

Selesaikan \((x^2 – 4)^{x-3} = (x+2)^{x-3}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 7:

Selesaikan \((2x+3)^{x^2-9} = (x+4)^{x^2-9}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 8:

Selesaikan \((x^2+2x)^{x-1} = (3x)^{x-1}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 9:

Selesaikan \((x+5)^{2x-4} = (3x+1)^{2x-4}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 10:

Selesaikan \((x^2-x)^{x+3} = (2x)^{x+3}\)

▶ Lihat Pembahasan

SULITContoh Soal Tingkat Sulit

Contoh 11:

Selesaikan \((x^2-5x+6)^{x^2-4} = (x^2-3x+2)^{x^2-4}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 12:

Selesaikan \((x^2+x-2)^{x^2-x-6} = (2x+4)^{x^2-x-6}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 13:

Selesaikan \((x^2-1)^{x^2+x-2} = (x^2+3x+2)^{x^2+x-2}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 14:

Selesaikan \((2x^2-x-1)^{x^2-2x-3} = (x^2+2x+1)^{x^2-2x-3}\)

▶ Lihat Pembahasan

Contoh 15:

Tentukan jumlah semua solusi dari \((x^2-4x+3)^{x^2-5x+4} = (x^2-6x+8)^{x^2-5x+4}\)

▶ Lihat Pembahasan

✏️ Latihan Soal

Kerjakan soal-soal berikut tanpa melihat pembahasan. Gunakan langkah-langkah yang telah dipelajari.

MUDAHLatihan Tingkat Mudah

  1. Selesaikan \((4x-1)^{5} = (2x+7)^{5}\)
  2. Selesaikan \((x+10)^{3} = (3x+2)^{3}\)
  3. Selesaikan \((5x-3)^{7} = (2x+9)^{7}\)
  4. Selesaikan \((x+6)^{4} = (3x-2)^{4}\)
  5. Selesaikan \((2x+1)^{x-2} = (x+3)^{x-2}\)

SEDANGLatihan Tingkat Sedang

  1. Selesaikan \((x^2-9)^{x+1} = (3x+9)^{x+1}\)
  2. Selesaikan \((2x^2+x)^{x^2-4} = (3x)^{x^2-4}\)
  3. Selesaikan \((x^2+x-6)^{2x-1} = (x^2-2x+3)^{2x-1}\)
  4. Selesaikan \((x+1)^{x^2-x} = (2x-1)^{x^2-x}\)
  5. Selesaikan \((3x-2)^{x^2+x-12} = (x+2)^{x^2+x-12}\)

SULITLatihan Tingkat Sulit

  1. Selesaikan \((x^2-3x+2)^{x^2-4x+3} = (x^2-5x+6)^{x^2-4x+3}\)
  2. Selesaikan \((2x^2-3x-2)^{x^2+x-6} = (x^2+x-2)^{x^2+x-6}\)
  3. Tentukan jumlah semua solusi dari \((x^2-2x)^{x^2-3x+2} = (x^2+2x)^{x^2-3x+2}\)
  4. Selesaikan \((x^3-x)^{x^2-1} = (x^3+x^2)^{x^2-1}\)
  5. Tentukan banyaknya solusi real dari \((x^2-x-2)^{x^2-4} = (x^2+x-2)^{x^2-4}\)

💡 Tips Penting

  • Selalu faktorkan terlebih dahulu jika memungkinkan
  • Periksa apakah \(f(x)\) konstanta atau variabel — jika konstanta bukan nol, cukup kasus 1 saja
  • Jika pangkat genap (konstanta), pertimbangkan juga kasus \(g(x) = -h(x)\)
  • Selalu verifikasi setiap solusi — banyak solusi palsu yang muncul dari pembagian atau pangkat nol
  • Perhatikan syarat basis ≠ 0 saat pangkat = 0
  • Dalam konteks bilangan real, basis negatif dengan pangkat non-bulat tidak terdefinisi

Materi Persamaan Eksponen Bentuk \(g(x)^{f(x)} = h(x)^{f(x)}\)

By admin

Tinggalkan Balasan

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

You cannot copy content of this page