Menentukan Nilai Jangkauan (Rentang) Data Tunggal
Materi Statistika β Data Tunggal
π Materi
A. Pengertian Jangkauan (Range)
Jangkauan (Range) adalah ukuran penyebaran data yang paling sederhana. Jangkauan menunjukkan selisih antara nilai data terbesar (maksimum) dengan nilai data terkecil (minimum) dalam suatu kumpulan data.
Jangkauan memberikan gambaran tentang seberapa lebar sebaran data. Semakin besar nilai jangkauan, maka data semakin tersebar luas. Sebaliknya, semakin kecil nilai jangkauan, maka data semakin mengumpul (homogen).
Rumus Jangkauan:
J = xmaks β xmin
Keterangan:
- J = Jangkauan (Range)
- xmaks = Nilai data terbesar (maksimum)
- xmin = Nilai data terkecil (minimum)
B. Sifat-Sifat Jangkauan
- Jangkauan selalu bernilai positif atau nol (J β₯ 0).
- Jangkauan bernilai nol jika semua data bernilai sama.
- Jangkauan hanya bergantung pada dua nilai: data terbesar dan data terkecil.
- Jangkauan mudah dihitung tetapi sangat dipengaruhi oleh nilai ekstrem (outlier).
- Satuan jangkauan sama dengan satuan data.
C. Langkah-Langkah Menentukan Jangkauan
- Urutkan data dari yang terkecil ke terbesar (opsional, tetapi membantu).
- Tentukan nilai maksimum (xmaks): data dengan nilai paling besar.
- Tentukan nilai minimum (xmin): data dengan nilai paling kecil.
- Hitung jangkauan: J = xmaks β xmin.
D. Kegunaan Jangkauan
- Memberikan gambaran cepat tentang sebaran data.
- Membandingkan variabilitas dua kelompok data.
- Langkah awal dalam analisis ukuran penyebaran data.
- Digunakan dalam pengendalian kualitas (quality control).
E. Kegiatan Pembelajaran (5M)
π Mengamati
Perhatikan data nilai ulangan Matematika 10 siswa berikut:
65, 78, 82, 55, 90, 73, 88, 60, 95, 70
Amatilah: data manakah yang paling besar? Data manakah yang paling kecil? Berapa selisihnya?
β Menanya
- Bagaimana cara mengukur sebaran data secara sederhana?
- Apa yang terjadi jika selisih nilai terbesar dan terkecil sangat jauh?
- Apakah jangkauan cukup untuk menggambarkan penyebaran data secara lengkap?
π‘ Menalar
Dari data di atas:
- Nilai terbesar (xmaks) = 95
- Nilai terkecil (xmin) = 55
- Jangkauan = 95 β 55 = 40
Artinya: sebaran nilai siswa memiliki rentang 40 poin. Ini menunjukkan adanya variasi yang cukup besar dalam kemampuan siswa.
π§ͺ Mencoba
Cobalah tentukan jangkauan dari data berikut:
Data A: 5, 5, 5, 5, 5 β J = ?
Data B: 2, 15, 8, 22, 3 β J = ?
Bandingkan kedua jangkauan tersebut. Apa kesimpulanmu?
π’ Mengkomunikasikan
Jelaskan dengan kata-katamu sendiri:
- Data A memiliki jangkauan = 0 karena semua nilai sama (homogen).
- Data B memiliki jangkauan = 22 β 2 = 20, artinya data lebih bervariasi.
- Kesimpulan: Semakin besar jangkauan, semakin heterogen data tersebut.
π Contoh Soal dan Pembahasan
Tingkat Mudah
Soal 1:
Tentukan jangkauan dari data: 3, 7, 5, 9, 2
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Urutkan data: 2, 3, 5, 7, 9
Langkah 2: xmaks = 9
Langkah 3: xmin = 2
Langkah 4: J = 9 β 2 = 7
Soal 2:
Data tinggi badan 5 siswa (dalam cm): 150, 155, 160, 148, 162. Tentukan jangkauannya!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Urutkan: 148, 150, 155, 160, 162
Langkah 2: xmaks = 162 cm
Langkah 3: xmin = 148 cm
Langkah 4: J = 162 β 148 = 14 cm
Soal 3:
Nilai ulangan 6 siswa: 80, 75, 90, 85, 70, 95. Berapa jangkauannya?
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Urutkan: 70, 75, 80, 85, 90, 95
Langkah 2: xmaks = 95
Langkah 3: xmin = 70
Langkah 4: J = 95 β 70 = 25
Soal 4:
Data berat badan (kg): 45, 50, 42, 55, 48. Tentukan jangkauannya!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Urutkan: 42, 45, 48, 50, 55
Langkah 2: xmaks = 55 kg
Langkah 3: xmin = 42 kg
Langkah 4: J = 55 β 42 = 13 kg
Soal 5:
Data: 10, 10, 10, 10, 10. Berapa jangkauannya?
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Semua data bernilai sama = 10
Langkah 2: xmaks = 10
Langkah 3: xmin = 10
Langkah 4: J = 10 β 10 = 0
Kesimpulan: Jika semua data sama, jangkauan = 0 (tidak ada variasi).
Tingkat Sedang
Soal 1:
Diketahui data: 12, 15, 8, x, 20, 6. Jika jangkauan data tersebut adalah 18, tentukan nilai x yang mungkin!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Diketahui: J = 18
Data tanpa x: 6, 8, 12, 15, 20 β xmaks = 20, xmin = 6
Jangkauan tanpa x: 20 β 6 = 14 (belum 18)
Agar J = 18, maka x harus memperbesar jangkauan:
β’ Kemungkinan 1: x menjadi xmaks baru β x β 6 = 18 β x = 24
β’ Kemungkinan 2: x menjadi xmin baru β 20 β x = 18 β x = 2
Jawaban: x = 24 atau x = 2
Soal 2:
Suhu harian (Β°C) selama seminggu: 28, 30, 27, 32, 29, 31, 26. Tentukan jangkauan suhu dan interpretasikan hasilnya!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Urutkan: 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32
Langkah 2: xmaks = 32Β°C
Langkah 3: xmin = 26Β°C
Langkah 4: J = 32 β 26 = 6Β°C
Interpretasi: Selama seminggu, perbedaan suhu tertinggi dan terendah hanya 6Β°C, menunjukkan suhu relatif stabil.
Soal 3:
Data nilai siswa disajikan dalam tabel berikut:
| Nilai | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Frekuensi | 2 | 3 | 5 | 4 | 3 | 1 |
Tentukan jangkauan data tersebut!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Dari tabel:
β’ Nilai terkecil yang memiliki frekuensi > 0: xmin = 60
β’ Nilai terbesar yang memiliki frekuensi > 0: xmaks = 85
J = 85 β 60 = 25
Catatan: Frekuensi tidak memengaruhi perhitungan jangkauan, yang penting adalah nilai data itu ada (frekuensi β₯ 1).
Soal 4:
Dua kelompok siswa memiliki data nilai sebagai berikut:
Kelompok A: 70, 72, 74, 76, 78
Kelompok B: 50, 60, 75, 85, 100
Bandingkan jangkauan kedua kelompok dan berikan kesimpulan!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Kelompok A: J = 78 β 70 = 8
Kelompok B: J = 100 β 50 = 50
Kesimpulan: Kelompok A memiliki jangkauan kecil (8), artinya kemampuan siswa relatif merata/homogen. Kelompok B memiliki jangkauan besar (50), artinya kemampuan siswa sangat bervariasi/heterogen.
Soal 5:
Jangkauan suatu data adalah 15. Jika nilai minimumnya 23, tentukan nilai maksimum data tersebut!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Diketahui: J = 15, xmin = 23
Rumus: J = xmaks β xmin
15 = xmaks β 23
xmaks = 15 + 23 = 38
Tingkat Sulit
Soal 1:
Diketahui data: 2x + 1, 3x β 2, x + 5, 4x β 1, 2x + 7. Jika jangkauan data tersebut adalah 12 dan x > 0, tentukan nilai x!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Misalkan x > 0, tentukan mana yang terbesar dan terkecil.
Untuk x > 0, bandingkan koefisien x:
- x + 5 (koefisien x = 1, terkecil)
- 2x + 1 (koefisien x = 2)
- 2x + 7 (koefisien x = 2)
- 3x β 2 (koefisien x = 3)
- 4x β 1 (koefisien x = 4, terbesar untuk x besar)
Langkah 2: Untuk x cukup besar: xmaks = 4x β 1, xmin = x + 5
Langkah 3: J = (4x β 1) β (x + 5) = 3x β 6 = 12
3x = 18
x = 6
Verifikasi: Data = 13, 16, 11, 23, 19 β J = 23 β 11 = 12 β
Soal 2:
Rata-rata dari 8 data adalah 45. Jika data terkecil dihapus, rata-rata menjadi 48. Jika jangkauan data awal adalah 30, tentukan data terbesar!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Jumlah 8 data = 8 Γ 45 = 360
Langkah 2: Jumlah 7 data (tanpa xmin) = 7 Γ 48 = 336
Langkah 3: xmin = 360 β 336 = 24
Langkah 4: J = xmaks β xmin
30 = xmaks β 24
xmaks = 54
Soal 3:
Diketahui data: a, a+2, a+4, a+6, …, a+2n. Tunjukkan bahwa jangkauan data tersebut adalah 2n dan tentukan jangkauan jika ada 15 data!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Data membentuk barisan aritmatika dengan beda = 2
Data: a, a+2, a+4, …, a+2n
Langkah 2: xmin = a (suku pertama)
xmaks = a + 2n (suku terakhir)
Langkah 3: J = (a + 2n) β a = 2n (terbukti)
Untuk 15 data:
Banyak data = n + 1 = 15 β n = 14
J = 2 Γ 14 = 28
Soal 4:
Sepuluh data memiliki rata-rata 56 dan jangkauan 40. Jika setiap data dikalikan 2 kemudian ditambah 5, tentukan rata-rata dan jangkauan data yang baru!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Transformasi: y = 2x + 5
Rata-rata baru:
Θ³ = 2xΜ + 5 = 2(56) + 5 = 112 + 5 = 117
Jangkauan baru:
Jbaru = 2 Γ Jlama (penambahan konstanta tidak mengubah jangkauan, perkalian konstanta mengalikan jangkauan)
Jbaru = 2 Γ 40 = 80
Catatan: Jika y = ax + b, maka Jy = |a| Γ Jx
Soal 5:
Data: 3, 5, 7, 9, 11, 13, p, q memiliki rata-rata 9 dan jangkauan 14. Jika p < q, tentukan nilai p dan q!
βΆ Klik untuk melihat pembahasan
Langkah 1: Rata-rata = 9, banyak data = 8
Jumlah seluruh data = 8 Γ 9 = 72
(3 + 5 + 7 + 9 + 11 + 13) + p + q = 72
48 + p + q = 72
p + q = 24 … (persamaan 1)
Langkah 2: Jangkauan = 14
Tanpa p dan q: data = 3, 5, 7, 9, 11, 13
Jangkauan tanpa p,q = 13 β 3 = 10 (belum 14)
Maka p atau q harus memperbesar jangkauan.
Kasus: q menjadi xmaks baru
q β 3 = 14 β q = 17
p = 24 β 17 = 7
Cek: p < q β 7 < 17 β
Data: 3, 5, 7, 7, 9, 11, 13, 17 β J = 17 β 3 = 14 β
Kasus: p menjadi xmin baru
13 β p = 14 β p = β1
q = 24 β (β1) = 25
Cek: Data = β1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 25 β J = 25 β (β1) = 26 β 14 β
Jawaban: p = 7, q = 17
βοΈ Latihan Soal
Kerjakan soal-soal berikut tanpa melihat pembahasan. Selamat mengerjakan!
Tingkat Mudah
1. Tentukan jangkauan dari data: 14, 8, 21, 17, 5
2. Data banyaknya buku yang dibaca 7 siswa: 3, 5, 2, 7, 4, 6, 1. Berapa jangkauannya?
3. Nilai ujian: 88, 92, 76, 84, 95, 80. Tentukan jangkauan!
4. Data waktu tempuh (menit): 25, 30, 22, 28, 35, 27, 20. Hitung jangkauannya!
5. Jika xmaks = 67 dan xmin = 34, berapa jangkauan data tersebut?
Tingkat Sedang
1. Data: 5, 9, x, 15, 20. Jika jangkauan = 18, tentukan nilai x yang mungkin!
2. Data nilai dalam tabel berikut:
| Nilai | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Frekuensi | 1 | 3 | 4 | 6 | 5 | 2 | 1 |
Tentukan jangkauan data tersebut!
3. Jangkauan suatu data adalah 22. Jika setiap data ditambah 8, berapakah jangkauan data yang baru?
4. Dua kelas memiliki data nilai:
Kelas X: 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85
Kelas Y: 40, 55, 65, 70, 80, 90, 100
Bandingkan jangkauan kedua kelas dan berikan kesimpulan!
5. Rata-rata dari 6 data adalah 35. Jika data terbesar dihapus, rata-rata menjadi 32. Jika jangkauan data awal = 25, tentukan data terkecil!
Tingkat Sulit
1. Data: x+3, 2xβ1, 3x+2, xβ4, 2x+5. Jika jangkauannya 19 dan x > 2, tentukan nilai x!
2. Dua belas data memiliki rata-rata 40 dan jangkauan 24. Jika setiap data dikalikan 3 kemudian dikurangi 7, tentukan rata-rata dan jangkauan data yang baru!
3. Data: 4, 6, 8, a, b, 18, 20 (sudah urut). Jika rata-rata = 12 dan jangkauan = 16, tentukan nilai a dan b!
4. Suatu barisan aritmatika memiliki 20 suku dengan suku pertama 7 dan beda 3. Tentukan jangkauan data dari barisan tersebut!
5. Data A memiliki jangkauan 18. Data B diperoleh dari data A dengan transformasi y = β3x + 10. Tentukan jangkauan data B!