PERSAMAAN KUADRAT
A. Persamaan Kuadrat
Persamaan kuadrat adalah suatu persamaan yang variabelnya
mempunyai pangkat tertinggi sama dengan 2.
Bentuk baku persamaan kuadrat adalah dalam x adalah :
…. rumus 1
Dengan :
0≠a dan a, b, c adalah anggota himpunan bilangan nyata.
Ada beberapa bentuk khusus persamaan kuadrat yaitu :
01 2
=++→= cbxxa : persamaan kuadrat biasa
00 2
++→= cxb : persamaan kuadrat murni
00 2
=+→= bxxc : persamaan kuadrat tak lengkap
Contoh :
(a) 0442
=++− xx
(b) 022
=+ xx
(c) 092
=+x
02
=++ cbxax
B. Akar – akar Persamaan Kuadrat
Nilai yang memenuhi persamaan kuadrat disebut akar
persamaan kuadrat dan dinotasikan dengan x
02
=++ cbxax
1 dan x2.
Akar – akar persamaan kuadrat dapat dicari dengan beberapa cara,
yaitu :
1. Faktorisasi
Bentuk diuraikan kebentuk02
=++ cbxx
…………rumus 2
0)2()1( =−− xxxx
Contoh :
2202
3103
0)2()3(
0652
−=→=+
−=→=+
=++→
=++
xx
xx
xx
xx
2. Melengkapkan Kuadrat Sempurna
Bentuk , dijabarkan kebentuk02
=++ cbxx
…………..rumus 3
Contoh :
a. 0142
=−+ xx
kemudian masing – masing suku ditambah
dengan 4
→=+ 142
xx
52
5)2(
4144
2
2
±=+
=+
+=+++
x
x
xx
Maka 251 −=x dan 252 −−=x
b. 0262
=−− xx
kemudian masing–masing suku ditambahkan
dengan 9
→−− 262
xx
311311113
11)3(
9296
21
2
2
+−=+=→±=−
=−
+=+−
xdanxx
x
xx
qpx =+ 2
)(
3. Menggunakan Rumus abc
Persamaan kuadrat , mempunyai akar – akar
persamaan :
02
=++ cbxax
………rumus 4
a
acbb
x
2
42
2,1
−±−
=
Cara mencari rumus tersebut adalah sebagai berikut :
02
=++ cbxax → kemudian masing – masing suku dikalikan 4a
0)4()44(
0)(444
0444
2222
2222
22
=−−++
=−+++
=++
acbbabxxa
bbacabxxa
acabxxa
→=−−+ 0)4()2( 222
acbbax kemudian masing-masing suku
diakar
→=−−+ 0)42( 2
acbbax harga dari akar bisa (+) dan (-)
Sehingga diperoleh rumus :
…………rumus 4
Nilai b2
- 4ac disebut diskriminan dari persamaan ax2
+ bx + c= 0 dan diyulis
dengan huruf D. maka rumus diatas menjadi :
a
acbb
x
2
42
2,1
−±−
=
………rumus 5
Contoh :
Carilah akar – akar dari persamaan kuadrat : 4x2
+ 5x + 1 = 0
Jawab
4x2
+ 5x + 1 = 0 → a = 4, b = 5 dan c = 1
4
1
8
35
1
8
35
1
8
35
8
16255
4.2
1.4.455
2
2,1
2,1
2
2,1
−=
+−
=−=
−−
=
±−
=
−±−
=
−±−
=
xx
x
xx
a
Db
x 2,1
±−
=
2
a
Db
x
2
2,1
±−
=
C. Jumlah dan hasil kali akar – akar persamaan kuadrat
Misal akar – akar dari persamaan kuadrat ax2
+ bx + c = 0 adalah x1
dan x2. Rumus pemyelesaian dari persamaan kuadrat tersebut :
a
Db
x
2
1
+−
= dan
a
Db
x
2
2
−−
=
Maka jumlah akar-akar tersebut adalah :
a
DbDb
xx
2
21
−−+−
=+
Atau ……………rumus 6
Sedangkan hasil kali akar – akar tersebut adalah :
{ }
2
22
2
22
21
4
4
4
)()(
,
a
acbb
a
Db
xx
+−
=
−−
=
Atau ………..rumus 7
Selisih akar – akar tersebut adalah :
a
D
xx
2
2
21 =− sehingga ….rumus 8
a
b
xx
−
=21 ,
a
c
xx =21 ,
Atau ………rumus 9
a
D
xx =− 21
Contoh :
2x2
+ 4x + 6 = 0
Tentukan nilai x1
2
+ x2
2
tanpa mencari x1 dan x2
2
21x2
)( xaD −=
Jawab
23.2)2(
..2)(
3
2
6
.
2
2
4
64,20642
2
21
2
21
2
2
2
1
21
21
2
−=−−=
−+=+
==
−=−=+
===→=++
xxxxxx
xx
xx
cdanbaxx
D. Jenis akar – akar persamaan kuadrat
Akar – akar persamaan kuadrat ax2
+ bx + c = 0 adalah x1 dan x2
dimana
………..rumus 5
D = b2
– 4ac adalah disriminan.
Jenis akar – akar persamaan berdasarkan diskriminan adalah :
a
Db
x
2
2,1
±−
=
a
Db
x
2
2,1
±−
=
1. Jika D > 0, Maka terdapat dua akar real yang tidak sama ( x1 ≠ x2 )
2. Jika D = 0, Maka akar – akarnya kembar atau sama dan real ( x1 ≠
x2 ).
3. Jika D < 0, Maka kedua akar tidak real atau tidak mempunyai akar
– akar yang real.
Contoh :
1). Tentukan q supaya persamaan x2
+ qx + a = 0 mempunyai dua
akar nyata dan berlainan.
Jawab
x2
+qx + q = 0
mempunyai dua kar berlainan, maka D > 0
D = b2
- 4ac = q2
-4 . 1 . q = q2
– 4q > 0
Atau q (qa – 4 ) > 0
q1 = 0 ; ( q – 4 ) = 0 →q2 = 4
Maka : q < 0 ataua q > 4.
2). Tentukan nilai p agar persamaan kuadrat x2
– ( 2 + p)x + 4= 0
mempunyai akar – akar kembar.
Jawab :
x2
– ( 2 + p)x +4 = 0
akar – akarnya kembar, maka D = 0
D = b2
– 4ac
= - ( 2 + p ) 2
-4 . 1. 4
= 4 + 4p + p2
– 16
p2
+ 4p - 12 = 0
(p + 6 ) ( p – 2 ) = 0
p1 = -6 dan p2 = 2
E. Contoh Soal dan Penyelesaian
1). Apabila m menjalani bilangan – bilangan nyata, selidikilah
banyaknya akar – akar persamaan : x2
– 2 (1 + 3m) x + 7 (3 +
2m) =0
Jawab
Banyaknya akar – akar persamaan kuadrat ditentukan adanya
diskriminan itu. Kita hitung dahulu besarnya diskriminan itu
yaitu :
D = 4 (1 + 3m)2
– 28 (3 + 2m)
= 4 + 24m + 36m2
– 84 – 56m
= 36m2
– 32m – 80
Ada 3 kemungkinan :
a). Kalau D > 0 atau 36m2
– 32m 80 > 0 maka
36m2
– 32m-80 > 0 disederhanakan menjadi
4 (9m2
– 8m – 20) > 0
4 (9m + 10) (m – 2 ) > 0
Kalau D > 0, maka m > 2 atau m <
9
10
−
Yang berarti persamaan di atas mempunyai dua akar yang
nyata dan berlainan
b). Kalau D = 0 atau 36m2
– 32m - 80 = 0 akan memberikan m1
= 2 atau m2 =
9
10
−
untuk m1 dan m2 sebesar tersebut diatas, maka persamaan
tersebut diatas mempunyai dua akar yang nyata dan kembar.
Untuk m =
9
10
− , akar kembar itu adalah :
a
Db
x
2
2,1
±−
= → karena D = 0 maka
3/7
3/101)9/10.(31
2
9/10.(62
1.2
)31(2
2
2,1
−=
−=−+=
−+
=
+
=
−
=
m
a
b
x
c). kalau D < 0 atau 36m2
– 32m 80 < 0, maka persamaan
diatas tidak mempunyai akar yang nyata.
2). Tentukan akar – akar persamaan
9
21
1
9
7
2
2
2
2
−
−
=+
−
−
x
x
x
xx
Jawab:
Jika 1 diganti dengan
9
9
2
2
−
−
x
x
maka
9
21
1
9
7
2
2
2
2
−
−
=+
−
−
x
x
x
xx
x2
– 7x + x2
– 9 = x2
- 21
x2
- 7x + x2
- 9 = -21
x2
- 7x + 12 = 0
(x-4) (x-3) = 0
x – 4 = 0 → x1 = 4
x – 3 = 0 → x2 = 3
x2 = 3 apabila dimasukkan ke soal, persamaannya tidak
terdefinisikan.
Maka akarnya adalah x = 4
3). Akar – akar persamaan kuadrat 2x2
– 6x – p = ialah x1 dan x2
jika x1
2
– x2
2
= 15.
Tentukan harga p !
Jawab :
x1 + x2 =
a
b−
maka x1 + x2 = - 3
2
)6(
=
−
……….. (1)
x1 . x2 =
a
c
maka x1 . x2 = -
2
P
……….. (2)
x1
2
– x2
2
= 15 ……….. (3)
(x1 + x2) (x1 – x2) = 15 (*)
3(x1 – x2) = 15 → (x1 – x2) = 5 ……….. (4)
Dengan mengeleminasi persamaan (1) dan (4) :
x1 + x2 = 3
x1 – x2 = 5+ → x1 = 4 → -1
2x1 = 8
Dari persamaan (2) → x1 . x2 = -
2
P
4.(-1) = -
2
P
→ p = 8
Catatan :
(*)
ingat rumus x1
2
– x2
2
= (x1 + x2) (x1 – x2)
= 3(x1 – x2)
4). Tentukan harga x dari persamaan 03
64
2
=−−
xx
Jawab :
Bentuk lain dari persamaan tersebut adalah 4.x-2
– 6.x-1
– 3 = 0
Selanjutnya direduksi dengan memisalkan t = x-1
,
Sehingga t2
= x-2
Dengan demikian persamaan di atas menjadi 4.t-2
– 6.t – 3 = 0
t1,2 =
8
46366
4.2
)3(4.4)6()6( 2
+±
=
−−−±−−
t1 =
8
846 +
dan t2 =
8
846 −
karena t = x-1
maka x =
t
1
sehinga :
x1 = 5275,0
846
8
8
846
11
1
=
+
=
+
=
t
x2 = 5275,2
846
8
8
846
11
2
−=
−
=
−
=
t

Persamaan Kuadrat

  • 1.
    PERSAMAAN KUADRAT A. PersamaanKuadrat Persamaan kuadrat adalah suatu persamaan yang variabelnya mempunyai pangkat tertinggi sama dengan 2. Bentuk baku persamaan kuadrat adalah dalam x adalah : …. rumus 1 Dengan : 0≠a dan a, b, c adalah anggota himpunan bilangan nyata. Ada beberapa bentuk khusus persamaan kuadrat yaitu : 01 2 =++→= cbxxa : persamaan kuadrat biasa 00 2 ++→= cxb : persamaan kuadrat murni 00 2 =+→= bxxc : persamaan kuadrat tak lengkap Contoh : (a) 0442 =++− xx (b) 022 =+ xx (c) 092 =+x 02 =++ cbxax B. Akar – akar Persamaan Kuadrat Nilai yang memenuhi persamaan kuadrat disebut akar persamaan kuadrat dan dinotasikan dengan x 02 =++ cbxax 1 dan x2. Akar – akar persamaan kuadrat dapat dicari dengan beberapa cara, yaitu : 1. Faktorisasi Bentuk diuraikan kebentuk02 =++ cbxx …………rumus 2 0)2()1( =−− xxxx
  • 2.
    Contoh : 2202 3103 0)2()3( 0652 −=→=+ −=→=+ =++→ =++ xx xx xx xx 2. MelengkapkanKuadrat Sempurna Bentuk , dijabarkan kebentuk02 =++ cbxx …………..rumus 3 Contoh : a. 0142 =−+ xx kemudian masing – masing suku ditambah dengan 4 →=+ 142 xx 52 5)2( 4144 2 2 ±=+ =+ +=+++ x x xx Maka 251 −=x dan 252 −−=x b. 0262 =−− xx kemudian masing–masing suku ditambahkan dengan 9 →−− 262 xx 311311113 11)3( 9296 21 2 2 +−=+=→±=− =− +=+− xdanxx x xx qpx =+ 2 )( 3. Menggunakan Rumus abc Persamaan kuadrat , mempunyai akar – akar persamaan : 02 =++ cbxax ………rumus 4 a acbb x 2 42 2,1 −±− =
  • 3.
    Cara mencari rumustersebut adalah sebagai berikut : 02 =++ cbxax → kemudian masing – masing suku dikalikan 4a 0)4()44( 0)(444 0444 2222 2222 22 =−−++ =−+++ =++ acbbabxxa bbacabxxa acabxxa →=−−+ 0)4()2( 222 acbbax kemudian masing-masing suku diakar →=−−+ 0)42( 2 acbbax harga dari akar bisa (+) dan (-) Sehingga diperoleh rumus : …………rumus 4 Nilai b2 - 4ac disebut diskriminan dari persamaan ax2 + bx + c= 0 dan diyulis dengan huruf D. maka rumus diatas menjadi : a acbb x 2 42 2,1 −±− = ………rumus 5 Contoh : Carilah akar – akar dari persamaan kuadrat : 4x2 + 5x + 1 = 0 Jawab 4x2 + 5x + 1 = 0 → a = 4, b = 5 dan c = 1 4 1 8 35 1 8 35 1 8 35 8 16255 4.2 1.4.455 2 2,1 2,1 2 2,1 −= +− =−= −− = ±− = −±− = −±− = xx x xx a Db x 2,1 ±− = 2 a Db x 2 2,1 ±− =
  • 4.
    C. Jumlah danhasil kali akar – akar persamaan kuadrat Misal akar – akar dari persamaan kuadrat ax2 + bx + c = 0 adalah x1 dan x2. Rumus pemyelesaian dari persamaan kuadrat tersebut : a Db x 2 1 +− = dan a Db x 2 2 −− = Maka jumlah akar-akar tersebut adalah : a DbDb xx 2 21 −−+− =+ Atau ……………rumus 6 Sedangkan hasil kali akar – akar tersebut adalah : { } 2 22 2 22 21 4 4 4 )()( , a acbb a Db xx +− = −− = Atau ………..rumus 7 Selisih akar – akar tersebut adalah : a D xx 2 2 21 =− sehingga ….rumus 8 a b xx − =21 , a c xx =21 , Atau ………rumus 9 a D xx =− 21 Contoh : 2x2 + 4x + 6 = 0 Tentukan nilai x1 2 + x2 2 tanpa mencari x1 dan x2 2 21x2 )( xaD −=
  • 5.
    Jawab 23.2)2( ..2)( 3 2 6 . 2 2 4 64,20642 2 21 2 21 2 2 2 1 21 21 2 −=−−= −+=+ == −=−=+ ===→=++ xxxxxx xx xx cdanbaxx D. Jenis akar– akar persamaan kuadrat Akar – akar persamaan kuadrat ax2 + bx + c = 0 adalah x1 dan x2 dimana ………..rumus 5 D = b2 – 4ac adalah disriminan. Jenis akar – akar persamaan berdasarkan diskriminan adalah : a Db x 2 2,1 ±− = a Db x 2 2,1 ±− = 1. Jika D > 0, Maka terdapat dua akar real yang tidak sama ( x1 ≠ x2 ) 2. Jika D = 0, Maka akar – akarnya kembar atau sama dan real ( x1 ≠ x2 ). 3. Jika D < 0, Maka kedua akar tidak real atau tidak mempunyai akar – akar yang real. Contoh : 1). Tentukan q supaya persamaan x2 + qx + a = 0 mempunyai dua akar nyata dan berlainan. Jawab x2 +qx + q = 0 mempunyai dua kar berlainan, maka D > 0 D = b2 - 4ac = q2 -4 . 1 . q = q2 – 4q > 0
  • 6.
    Atau q (qa– 4 ) > 0 q1 = 0 ; ( q – 4 ) = 0 →q2 = 4 Maka : q < 0 ataua q > 4. 2). Tentukan nilai p agar persamaan kuadrat x2 – ( 2 + p)x + 4= 0 mempunyai akar – akar kembar. Jawab : x2 – ( 2 + p)x +4 = 0 akar – akarnya kembar, maka D = 0 D = b2 – 4ac = - ( 2 + p ) 2 -4 . 1. 4 = 4 + 4p + p2 – 16 p2 + 4p - 12 = 0 (p + 6 ) ( p – 2 ) = 0 p1 = -6 dan p2 = 2 E. Contoh Soal dan Penyelesaian 1). Apabila m menjalani bilangan – bilangan nyata, selidikilah banyaknya akar – akar persamaan : x2 – 2 (1 + 3m) x + 7 (3 + 2m) =0 Jawab Banyaknya akar – akar persamaan kuadrat ditentukan adanya diskriminan itu. Kita hitung dahulu besarnya diskriminan itu yaitu : D = 4 (1 + 3m)2 – 28 (3 + 2m) = 4 + 24m + 36m2 – 84 – 56m = 36m2 – 32m – 80 Ada 3 kemungkinan : a). Kalau D > 0 atau 36m2 – 32m 80 > 0 maka 36m2 – 32m-80 > 0 disederhanakan menjadi 4 (9m2 – 8m – 20) > 0
  • 7.
    4 (9m +10) (m – 2 ) > 0 Kalau D > 0, maka m > 2 atau m < 9 10 − Yang berarti persamaan di atas mempunyai dua akar yang nyata dan berlainan b). Kalau D = 0 atau 36m2 – 32m - 80 = 0 akan memberikan m1 = 2 atau m2 = 9 10 − untuk m1 dan m2 sebesar tersebut diatas, maka persamaan tersebut diatas mempunyai dua akar yang nyata dan kembar. Untuk m = 9 10 − , akar kembar itu adalah : a Db x 2 2,1 ±− = → karena D = 0 maka 3/7 3/101)9/10.(31 2 9/10.(62 1.2 )31(2 2 2,1 −= −=−+= −+ = + = − = m a b x c). kalau D < 0 atau 36m2 – 32m 80 < 0, maka persamaan diatas tidak mempunyai akar yang nyata. 2). Tentukan akar – akar persamaan 9 21 1 9 7 2 2 2 2 − − =+ − − x x x xx Jawab: Jika 1 diganti dengan 9 9 2 2 − − x x maka 9 21 1 9 7 2 2 2 2 − − =+ − − x x x xx x2 – 7x + x2 – 9 = x2 - 21 x2 - 7x + x2 - 9 = -21 x2 - 7x + 12 = 0 (x-4) (x-3) = 0
  • 8.
    x – 4= 0 → x1 = 4 x – 3 = 0 → x2 = 3 x2 = 3 apabila dimasukkan ke soal, persamaannya tidak terdefinisikan. Maka akarnya adalah x = 4 3). Akar – akar persamaan kuadrat 2x2 – 6x – p = ialah x1 dan x2 jika x1 2 – x2 2 = 15. Tentukan harga p ! Jawab : x1 + x2 = a b− maka x1 + x2 = - 3 2 )6( = − ……….. (1) x1 . x2 = a c maka x1 . x2 = - 2 P ……….. (2) x1 2 – x2 2 = 15 ……….. (3) (x1 + x2) (x1 – x2) = 15 (*) 3(x1 – x2) = 15 → (x1 – x2) = 5 ……….. (4) Dengan mengeleminasi persamaan (1) dan (4) : x1 + x2 = 3 x1 – x2 = 5+ → x1 = 4 → -1 2x1 = 8 Dari persamaan (2) → x1 . x2 = - 2 P 4.(-1) = - 2 P → p = 8
  • 9.
    Catatan : (*) ingat rumusx1 2 – x2 2 = (x1 + x2) (x1 – x2) = 3(x1 – x2) 4). Tentukan harga x dari persamaan 03 64 2 =−− xx Jawab : Bentuk lain dari persamaan tersebut adalah 4.x-2 – 6.x-1 – 3 = 0 Selanjutnya direduksi dengan memisalkan t = x-1 , Sehingga t2 = x-2 Dengan demikian persamaan di atas menjadi 4.t-2 – 6.t – 3 = 0 t1,2 = 8 46366 4.2 )3(4.4)6()6( 2 +± = −−−±−− t1 = 8 846 + dan t2 = 8 846 − karena t = x-1 maka x = t 1 sehinga : x1 = 5275,0 846 8 8 846 11 1 = + = + = t x2 = 5275,2 846 8 8 846 11 2 −= − = − = t