Logaritma adalah operasi matematika terhadap bilangan pokok dan hasil perpangkatan untuk menentukan pangkatnya. Logaritma memiliki sifat-sifat seperti log a = 1, log ab = log a + log b, dan digunakan untuk menyelesaikan persamaan dan pertidaksamaan perpangkatan dan logaritma.
Dalam Modul ini, kita mempelajari :
Syarat dan aturan fungsi yang dapat dikomposisikan
Fungsi komposisi dari beberapa fungsi.
Sifat-sifat komposisi fungsi.
Komponen pembentuk fungsi komposisi apabila fungsi komposisi dan komponen lainnya diketahui.
Syarat agar suatu fungsi mempunyai invers.
Menggambarkan grafik fungsi invers dari grafik fungsi asalnya
Fungsi invers dari suatu fungsi.
Sifat-sifat fungsi invers.
Logaritma merupakan salah satu materi yang dipelajari dalam matematika , peran logaritma sangat begitu besar dalam mempermudah penghitungan matematika menjadi lebih sederhana . Kebanyakan para siswa tingkat SMA masih kesulitan memahami dan mengoprasikan logaritma dalam berbagai pemecahan masalah . Hal tersebut mungkin karena siswa belum paham dan mengetahui apa yang dimaksud dengan logaritma dan manfaat aplikatifnya dalam kehidupan sehari – hari . Tidak hanya dalam matematika , logaritma mempunyai peran yang sangat besar dalam kemajuan berbagai disiplin ilmu yang lain , kehadiran logaritma sangat mempermudah dalam penghitungan dan menyederhanakan proses penghitungan yang sangat besar menjadi lebih mudah dipahami , contohnya dalam fisika logaritma sangat berperan besar dalam penghitungan untuk mencari taraf intensitas bunyi . Dengan demikian apabila siswa mengetahui manfaat apa yang mereka pelajari khususnya logaritma , maka akan menimbulkan rasa ingin tahu dan semangat dalam belajar , Karena mereka tahu untuk apa mereka belajar dan dapat mengaplikasikannya dalam permasalahan kehidupan sehari – hari yang dapat diselesaikan dengan konsep matematika terlebih dengan logaritma.
Dalam Modul ini, kita mempelajari :
Syarat dan aturan fungsi yang dapat dikomposisikan
Fungsi komposisi dari beberapa fungsi.
Sifat-sifat komposisi fungsi.
Komponen pembentuk fungsi komposisi apabila fungsi komposisi dan komponen lainnya diketahui.
Syarat agar suatu fungsi mempunyai invers.
Menggambarkan grafik fungsi invers dari grafik fungsi asalnya
Fungsi invers dari suatu fungsi.
Sifat-sifat fungsi invers.
Logaritma merupakan salah satu materi yang dipelajari dalam matematika , peran logaritma sangat begitu besar dalam mempermudah penghitungan matematika menjadi lebih sederhana . Kebanyakan para siswa tingkat SMA masih kesulitan memahami dan mengoprasikan logaritma dalam berbagai pemecahan masalah . Hal tersebut mungkin karena siswa belum paham dan mengetahui apa yang dimaksud dengan logaritma dan manfaat aplikatifnya dalam kehidupan sehari – hari . Tidak hanya dalam matematika , logaritma mempunyai peran yang sangat besar dalam kemajuan berbagai disiplin ilmu yang lain , kehadiran logaritma sangat mempermudah dalam penghitungan dan menyederhanakan proses penghitungan yang sangat besar menjadi lebih mudah dipahami , contohnya dalam fisika logaritma sangat berperan besar dalam penghitungan untuk mencari taraf intensitas bunyi . Dengan demikian apabila siswa mengetahui manfaat apa yang mereka pelajari khususnya logaritma , maka akan menimbulkan rasa ingin tahu dan semangat dalam belajar , Karena mereka tahu untuk apa mereka belajar dan dapat mengaplikasikannya dalam permasalahan kehidupan sehari – hari yang dapat diselesaikan dengan konsep matematika terlebih dengan logaritma.
1. LOGARITMA
A. Pengertian Logaritma
Bentuk umum bilangan berpangkat adalah pn = a.
Maksudnya, pn = pxpx.....xp sebanyak n kali, hasilnya = a. p disebut bilangan pokok, n
disebut pangkat dan a disebut hasil perpangkatan. Jika bilangan pokok dan pangkatnya sudah
diketahui, maka hasil perpangkatannya dengan segera dapat ditentukan.
Contoh: 24 = ...
53 = ...
Dalam kasus tersebut, bilangan pokok dan pangkatnya sudah diketahui sehingga kita
dapat menentukan hasil perpangkatannya sebagai berikut:
24 = 16 → 2x2x2x2 sebanyak 4 kali hasilnya = 16
53 = 125 → 5x5x5 sebanyak 3 kali hasilnya = 125
Sekarang, bagaimana kita dapat menentukan pangkatnya jika bilangan pokok dan hasil
perpangkatannya diketahui?
Contoh: 2... = 16
5... = 125
Masalah tersebut dapat diselesaikan dengan menggunakan notasi logaritma
(disingkat log), seperti berikut:
2... = 16 ditulis 2log 16 = ..., dan diperoleh 2log 16 = 4 karena 24 = 16
5... = 125 ditulis 5log 125 = ..., dan diperoleh 5log 125 = 3 karena 53 = 125.
Dari contoh tersebut memperlihatkan hubungan antara perpangkatan dan logaritma. Jadi,
logaritma adalah invers dari perpangkatan, yaitu mencari pangkat dari suatu bilangan pokok
sehingga hasilnya sesuai dengan yang telah diketahui.
2. Secara umum ditulis sebagai berikut:
a
log c = b jika dan hanya jika ab = c
a disebut bilangan pokok, syaratnya a>0 dan a ≠1
c disebut numerus, yaitu bilangan yang dicari logaritmanya syaratnya c>0
b disebut hasil logaritma, bisa positif, nol, ataupun negatif
B. Sifat-Sifat Logaritma
Dengan menggunakan pengertian atau definisi logaritma, dapat diturunkan rumus-
rumus logaritma sebagai berikut.
a
1. log 1 = 0
Misalnya:
2
a. log 1 = 0
3
b. log 1 = 0
a
2. log a = 1
Misalnya:
2
a. log 2 = 1
5
b. log 5 = 1
a
3. log = -1
Misalnya:
2
a. log = -1
5
b. log = -1
a
4. log =b
Misalnya:
2
a. log 4 = 2log 22 = 2
3. 3
b. log 9 = 3log 32 = 2
a
5. log b + alog c = alog bc
Misalnya:
6
a. log 2 + 6log 3 = 6log (2 3) = 6log 6 = 1
8
b. log 2 + 8log 3,2 + 8log 10 = 8log (2 3,2 10) = 8log 64 = 8log 82 = 2
a
6. log b – alog c = alog
Misalnya:
3
a. log 6 – 3log 2 = 3log = 3log 3 = 1
6
b. log 8 – 6log 4 + 6log 3 = 6log = 6log 6 = 1
7. =b
Misalnya:
a. =3
b. = 7
a
8. log b =
Misalnya:
4 =
a. log 8 = =
9
b. log 27 = = =
a
9. log b =
Misalnya:
8
a. log 2 = = =
b. + = = = =1
4. 10. = = ,c≠0
Misalnya:
4
a. log 8 = = =
8
b. log 16 = = =
C. Fungsi Logaritma
Secara umum fungsi logaritma dapat ditulis dengan y = alog x, dengan a > 0, a ≠1, dan
x > 0. Grafik dari fungsi logaritma y = alog x mempunyai sifat:
a. Berada di sebelah kanan sumbu X (terdefinisi untuk x > 0)
b. Memotong sumbu X di (1,0)
c. Mempunyai asimtot tegak x = 0 (sumbu Y)
d. Monoton naik untuk a > 0
e. Monoton turun untuk 0 < a < 1.
D. Persamaan Logaritma
Bentuk-bentuk umum persamaan logaritma:
a. Jika alog f(x) = b dengan a > 0 dan a ≠1, maka f(x) = ab.
Contoh:
Tentukan x yang memenuhi persamaan 2log (x + 2) = 3
Jawab:
2
log (x + 2) = 3 x + 2 = 23
x+2=8
x=8–2=6
b. Jika alog f(x) = alog g(x) dengan a > 0 dan a ≠1, maka f(x) = g(x).
Contoh:
Tentukan x yang memenuhi persamaan 2log x2 = 2log (x + 6)
Jawab:
5. 2
log x2 = 2log (x + 6) x2 = x + 6
x2 – x – 6 = 0
(x – 3)(x + 2) = 0
= 3; = –2
E. Pertidaksamaan Logaritma
a. Untuk a > 1:
Jika alog f(x) < p, maka f(x) < ap dengan syarat f(x) > 0
Jika alog f(x) > p, maka f(x) > ap dengan syarat f(x) > 0
Jika alog f(x) < alog g(x), maka f(x) < g(x) dengan syarat f(x) > 0 dan g(x) > 0
Jika alog f(x) > alog g(x), maka f(x) > g(x) dengan syarat f(x) > 0 dan g(x) > 0
b. Untuk 0 < a < 1
Jika alog f(x) < p, maka f(x) > ap dengan syarat f(x) > 0
Jika alog f(x) > p, maka f(x) < ap dengan syarat f(x) > 0
Jika alog f(x) < alog g(x), maka f(x) > g(x) dengan syarat f(x) > 0 dan g(x) > 0
Jika alog f(x) > alog g(x), maka f(x) < g(x) dengan syarat f(x) > 0 dan g(x) > 0
Contoh:
Tentukan himpunan penyelesaian dari log (3x – 5) < 1.
Jawab:
log (3x – 5) < 1 3x – 5 < 101
3x – 5 < 10
3x < 15
x<5
Syarat: 3x – 5 > 0 3x > 5 x>
Himpunan penyelesaian dari log (3x – 5) < 1 adalah < x < 5