Monomial dan Polinomial

MASTER MATEMATIKA
Pengantar Pemecahan Masalah
Pemecahan masalah atau problem solving adalah proses untuk menemukan solusi dari suatu masalah dengan menggunakan pengetahuan dan keterampilan yang sudah ada. Pemecahan masalah merupakan soft skill yang penting untuk menghadapi tantangan dalam kehidupan sehari – hari, terutama ketika harus menemukan solusi inovatif untuk masalah yang rumit
Kelas

Materi ini ditunjukan untuk siswa berbakat kelas 4, 5, 6, 7 dan 8

Presentasi
Video Pengantar
Video Lanjutan

.

Pre Test

.

Post Test

.

Referensi Tambahan

Definisi

Monomial: Suatu hasil perkalian bilangan dan huruf disebut monomial. Khususnya, suatu bilangan atau huruf saja juga merupakan monomial, misalnya, $16, 32x$, dan $2ax^2y$, dst.

Koefisien: Pada setiap monomial, bagian yang terdiri dari angka-angka numerik dan huruf yang menunjukkan konstanta dikatakan sebagai koefisien monomial tersebut, seperti $32$ pada $32x, 2a$ pada $2ax^2y$, dst.

Derajat Monomial: Dalam monomial, jumlah semua indeks huruf yang menunjukkan variabel disebut derajat monomial. Misalnya, derajat dari $3abx^2$ adalah $2$, dan derajat $7a^4xy^2$ adalah $3$.

Polinomial: Jumlah beberapa monomial disebut polinomial, setiap monomialnya disebut suku, suku yang tidak mengandung huruf disebut suku konstan polinomial. Nilai maksimum derajat suku dalam polinomial disebut derajat polinomial, misalnya, derajatnya adalah $2$ untuk $3x^2 + 4x + 1$, dan $5$ untuk $2x^2y^3 + 2y$. Suatu polinomial disebut homogen ketika semua sukunya memiliki derajat yang sama, seperti $3x^2 + xy + 4y^2$.

Susunan Suku: Saat menyusun suku-suku dalam polinomial, suku-suku tersebut dapat disusun sedemikian rupa sehingga derajatnya berada dalam urutan menaik atau menurun, dan tanda sebelum suku harus tetap melekat ketika dipindahkan. Misalnya, polinomial $x^3y^3−1−2xy^2−x^3y$ harus disusun sebagai $x^3y^3−x^3y−2xy^2−1$ atau $−1 − 2xy^2 − x^3y + x^3y^3$.

Suku Serupa: Dua suku disebut suku serupa jika keduanya memiliki konstruksi yang sama kecuali koefisiennya, seperti pada $4ax^2y$ dan $5bx^2y$.

Menggabungkan Suku-suku Serupa: Saat melakukan penjumlahan atau pengurangan dua suku serupa, artinya melakukan operasi yang sesuai pada koefisiennya. Misalnya $4ax^2y + 5bx^2y = (4a + 5b)x^2y$ dan $4ax^2y − 5bx^2y = (4a − 5b)x^2y$.

Operasi pada Polinomial

Penjumlahan: Penjumlahan dua polinomial berarti:
(i)   menjadikan semua suku dalam kedua polinomial tersebut sebagai suku hasil penjumlahan;
(ii)  menggabungkan semua suku yang sejenis, jika ada;
(iii) menyusun semua suku yang digabungkan berdasarkan urutan derajat menaik atau menurun.

Pengurangan: Misalkan $P$ dan $Q$ adalah dua polinomial. Maka $P − Q$ berarti
(i)   ubah tanda semua suku di $Q$ untuk mendapatkan $−Q$ pada awalnya;
(ii)  ambil semua suku di kedua polinomial $P$ dan $−Q$ sebagai suku dari $P − Q$;
(iii) gabungkan semua suku yang sejenis jika ada;
(iv) susun semua suku yang digabungkan sesuai dengan aturan yang disebutkan di atas.

Aturan untuk Menghapus atau Menambahkan Tanda Kurung:
Aturan untuk menghapus atau menambahkan tanda kurung adalah hukum distributif. Misalnya, untuk
menghapus tanda kurung pada ekspresi $−2x(x^3y −4x^2y^2 + 4)$, maka $$-2x(x^3y-4x^2y^2+4)=-2x^4y+8x^3y^2-8x,$$ dan menambahkan sepasang tanda kurung untuk memuat suku-suku dari ekspresi $−4x^5y^2 +6x^4y −8x^2y^2$ dan memilih faktor persekutuannya dengan koefisien negatif, maka $$-4x^5y^2+6x^4y-8x^2y^2=-2x^2y(2x^3y-3x^2+4y).$$

Perkalian:
(i) Untuk bilangan asli $m$ dan $n$, $$a^m \cdot a^n = a^{m+n};\text{ } (a^m)^n = a^{mn};\text{ } (ab)^n = a^nb^n;$$
(ii) Ketika dua monomial dikalikan, koefisien perkaliannya adalah perkalian koefisien-koefisien tersebut, huruf-hurufnya dikalikan sesuai dengan aturan pada (i);
(iii) Ketika dua polinomial dikalikan, dengan menggunakan hukum distributif, dapatkan jumlah perkalian monomial dan polinomial terlebih dahulu, lalu gunakan hukum distributif lagi, dapatkan jumlah perkalian dua monomial;
(iv) Tiga rumus dasar dalam perkalian:
      (i)   $(a − b)(a + b) = a^2 − b^2;$
      (ii)  $(a + b)^2 = a^2 + 2ab +b^2;$
      (iii) $(a − b)^2 = a^2 − 2ab +b^2.$

Contoh Soal

  1. Sederhanakan $3a+\{-4b-[4a-7b-(-4a-b)]+5a\}$
    Solusi: 
    $3a+\{-4b-[4a-7b-(-4a-b)]+5a\}$
    $=3a+\{-4b-[8a-6b]+5a\}=3a+\{-3a+2b\}=2b$
    $3a+\{-4b-[4a-7b-(-4a-b)]+5a\}$
    $=8a-4b-[4a-7b-(-4a-b)]=4a+3b+(-4a-b)=2b$
    Catatan: Kita dapat menghilangkan tanda kurung dari lapisan terdalam ke lapisan terluar, atau
    sebaliknya.
  2. Sederhanakan ekspresinya $4\{(3x-2)-[3(3x-2)+3]\}-(4-6x)$.
    Solusi: Dengan mengambil $3x − 2$ sebagai bilangan bulat sebagai satu bilangan y dalam proses
    penyederhanaan pertama, kita memiliki $$4\{(3x-2)-[3(3x-2)+3]\}-(4-6x)=4\{y-[3y+3]\}+2y$$ $$4\{-2y-3\}+2y=-6y-12=-6(3x-2)-12=-18x$$
  3. Evaluasi $-9x^{n-2}-8x^{n-1}-(-9x^{n-2})-8(x^{n-2}-2x^{n-1})$, dimana $x=9,n=3.$
    Solusi: $-9x^{n-2}-8x^{n-1}-(-9x^{n-2})-8(x^{n-2}-2x^{n-1})=8x^{n-1}-8x^{n-2}$. Dengan mensubtitusikan $x=9,n=3,$ maka diperoleh ekspresi $$8x^{n-1}-8x^{n-2}=8\times (81-9)=576.$$
  4. Diberikan $x^3+4x^2y+axy^2+3xy-bx^cy+7xy^2+dxy+y^2=x^3+y^2$ untuk setiap bilangan riil $x$ dan $y$, Tentukan nilai dari $a,b,c,d$.
    Solusi: $4x^2y$ dan $-bx^cy$ haruslah suku-suku yang sama dan jumlahnya adalah $0$, jadi $$b=4,c=2$$ $axy^2+7xy^2=0$ dan $2xy+dxy=0$ untuk setiap $x$ dan $y$ menghasilkan $a+7=0$ dan $3+d=0$, maka $$a=-7,d=-3.$$ Jadi, $a=-7,b=4,c=2,d=-3$.
  5. Diketahui $m,x,y$ memenuhi (i) $\frac{2}{3}(x-5)^2+5m^2=0$; (ii) $-2a^2b^{y+1}$ dan $3a^2b^3$ merupakan suku-suku sejenis, tentukan nilai persamaan berikut. $$\frac{3}{8}x^2y+5m^2-\left\{-\frac{7}{16}x^2y+\left[-\frac{1}{4}xy^2-\frac{3}{16}x^2y-3.475xy^2\right]-6.275xy^2\right\}.$$
    Solusi: Kondisi (i) menyiratkan $(x-5)^2=0,5m^2$, jadi $x=5,m=0.$ Kondisi (ii) menyiratkan $y+1=3$, yaitu $y=2$. Oleh karena itu, $$\frac{3}{8}x^2y+5m^2-\left\{-\frac{7}{16}x^2y+\left[-\frac{1}{4}xy^2-\frac{3}{16}x^2y-3.475xy^2\right]-6.275xy^2\right\}$$ $$=\frac{3}{8}x^2y-\left\{-\frac{7}{16}x^2y-\frac{1}{4}xy^2-\frac{3}{16}x^2y-3.475xy^2-6.275xy^2\right\}$$ $$=\frac{3}{8}x^2y+\frac{7}{16}x^2y+\frac{1}{4}xy^2+\frac{3}{16}x^2y+3.475xy^2+6.275xy^2$$ $$\left(\frac{3}{8}+\frac{7}{16}+\frac{3}{16}\right)x^2y+\left(\frac{1}{4}+3\frac{19}{40}+6\frac{11}{40}\right)xy^2$$ $$x^2y+10xy^2=(5^2)(2)+10(5)(2^2)=250$$
  6. Diketahui $P(x)=nx^{n+4}+3x^{4-n}-2x^3+4x-5,Q(x)=3x^{n+4}-x^4+x^3+2nx^2+x-2$ keduanya polinomial. Tentukan apakah ada bilangan bulat $n$ sehingga selisih $P − Q$ merupakan polinomial berderajat $5$ dan enam suku.
    Solusi: $P(x)-Q(x)=(n-3)x^{n+4}+3x^{4-n}+x^4-3x^3-2nx^2+3x-3.$ Ketika $n+4=5$, maka $n=1$, sehingga $3x^{4-n}-3x^3=0$, selisihnya hanya memiliki 5 suku.
    Ketika $4-n=5$, maka $n=-1$, sehingga $P(x)-Q(x)=3x^5+x^4-7x^3+2x^2+3x-3$ yang memenuhi persyaratan. Jadi, $n=-1$.
  7. Perluas $(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)$.
    Solusi: $(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)=[(x-1)(x-4)]\cdot [(x-2)(x-3)]$
    $=(x^2-4x-x+4)(x^2-3x-2x+6)$
    $=[(x^2-5x+5)-1][(x^2-5x+5)+1]$
    $(x^2-5x+5)^2-1=x^4+25x^2+25-10x^3+10x^2-50x-1$
    $x^4-10x^3+35x^2-50x+24.$
  8. Perluas $(5xy-3x^2+\frac{1}{2}y^2)(5xy+3x^2-\frac{1}{2}y^2)$
    Solusi: Dengan mempertimbangkan rumus $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$, kita peroleh $$(5xy-3x^2+\frac{1}{2}y^2)(5xy+3x^2-\frac{1}{2}y^2)$$ $$\left[5xy-\left(3x^2-\frac{1}{2}y^2\right)\right]\cdot \left[5xy+\left(3x^2-\frac{1}{2}y^2\right)\right]$$ $$=(5xy)^2-\left(3x^2-\frac{1}{2}y^2\right)^2=25x^2y^2-\left[(3x^2)^2-2(3x^2)(\frac{1}{2}y^2)+(\frac{1}{2}y^2)^2\right]$$ $$25x^2y^2-\left[9x^4-3x^2y^2+\frac{1}{4}y^4\right]=-9x^4+28x^2y^2-\frac{1}{4}y^2.$$
  9. Diketahui $x^2-x-1=0$, sederhankan $\frac{x^3+x+1}{x^5}$ ke bentuk polinomial.
    Solusi: $x^2-x-1=0$ menghasilkan $x+1=x^2$, maka $$\frac{x^3+x+1}{x^5}=\frac{x^3+x^2}{x^5}=\frac{x+1}{x^3}=\frac{1}{x}=\frac{x^2-x}{x}=x-1.$$

Solusi dari setiap Permasalahan diberikan pada kelas online

“The essence of mathematics is not to make simple things complicated, but to make complicated things simple. ”

gudder3

S. Gudder

Keranjang Belanja
Scroll to Top