Materi : Barisan Bilangan Perhatikan urutan bilangan-bilangan berikut ini a. 1, 5, 9, 13, … . b. 15, 12, 9, 6, … . c. 2, 6, 18, 54, … . d. 32, 16, 8, 4, … . Tiap-tiap urutan di atas mempunyai aturan/pola tertentu, misalnya pada urutan bilangan 1, 5, 9, 13, … aturannya adalah tambahkan dengan 4 untuk bilangan berikutnya. Urutan bilangan-bilangan dengan aturan tertentu seperti di atas dikatakan membentuk suatu barisan. Masing-masing bilangan dalam urutan itu disebut suku-suku barisan, ditulis dengan lambang “U”. Pada barisan bilangan 1, 5, 9, 13, … suku pertama U1 = 1, suku kedua U2 = 5, suku ketiga U3 = 9, suku keempat U4 = 13, demikian seterusnya. Untuk suku ke-n biasanya ditulis Un. Beberapa Jenis barisan Bilangan Barisan Aritmetika Perhatikan barisan-barisan bilangan berikut ini a. 2, 7, 12, 17, … . b. 3, 7, 11, 15, … . c. 30, 26, 22, 18, … . d. 20, 17, 14, 11, … . Barisan bilangan di atas merupakan contoh barisan aritmetika, sebab selisih dua suku yang berurutan selalu tetap/konstan. Barisan yang memiliki ciri demikian disebut barisan aritmetika, dan selisih dua buah suku yang berturutan itu disebut beda dengan lambang “b”. Untuk barisan bilangan pada contoh di atas adalah : Pada barisan bilangan 2, 7, 12, 17, … . , b = 7 – 2 = 12 – 7 = 17 – 12 = 5 Pada barisan bilangan 3, 7, 11, 15, … . , b = 7 – 3 = 11 – 7 = 15 – 11 = 4 Pada barisan bilangan 30, 26, 22, 18, … . , b = 26 – 30 = 22 – 26 = 18 – 22 = - 4 Pada barisan bilangan 20, 17, 14, 11, … . , b = 17 – 20 = 14 – 17 = 11 – 14 = - 3 Kesimpulan Sebuah barisan u1, u2, u3, …., un disebut barisan aritmetika jika untuk setiap n berlaku Un – Un-1 = b, dengan b suatu konstanta yang tidak bergantung pada n. Barisan Geometri Perhatikan barisan bilangan berikut ini a. 2, 4, 8, 16, … . b. 81, 27, 9, 3, … . c. 1, -2, 4, -8, … . d. 16, -8, 4, -2, … . Barisan bilangan di atas merupakan contoh barisan geometri, sebab perbandingan dua buah suku yang berturutan selalu tetap/konstan. Barisan yang memiliki ciri demikian disebut barisan geometri dan perbandingan dua suku yang berturutan itu disebut rasio/pembanding yang dilambangkan dengan “r”. 4 8 16 Pada barisan bilangan 2, 4, 8, 16, … . , r = 2 2 4 8 27 9 3 1 Pada barisan bilangan 81, 27, 9, 3,… . , r = 81 27 9 3 2 4 8 Pada barisan bilangan 1, -2, 4, -8, … . , r = 2 1 2 4 8 4 2 1 Pada barisan bilangan 16, -8, 4, -2, … . , r = 16 8 4 2 Kesimpulan : Sebuah barisan u1, u2, u3, … , un disebut barisan geometri, jika untuk setiap n berlaku Un r , dengan r suatu konstanta yang tidak bergantung pada n. U n1 Barisan Jenis Lain Beberapa barisan bilangan jenis lain itu diantaranya sebagai berikut : 1. Barisan bilangan persegi yaitu : 1, 4, 9, 16, 25, … . 2. Barisan bilangan segitiga yaitu : 1, 3, 6, 10, 15, … . 3. Barisan bilangan persegi panjang yaitu : 2, 6, 12, 20, … . 4. Barisan bilangan Fibonacci yaitu barisan bilangan yang setiap sukunya kecuali suku pertama dan kedua, diperoleh dari jumlah dua suku sebelumnya. Contoh : a. 1, 1, 2, 3, 5, … . b. 1, 2, 3, 5, 8, …. c. 2, 4, 6, 10, 16, … . Dari ketiga contoh tersebut, yang merupakan barisan bilangan Fibonacci adalah contoh 1, sedangkan 2 contoh yang lain dikembangkan menggunakan aturan yang sama. LATIHAN : 1. Pada barisan berikut ini, manakah yang merupakan barisan aritmetika atau barisan geometri ? 1 a. , 1, 2, 4, … . 2 b. 18, 21, 24, 27, … . c. 8, -2, -12, -22, … . d. 5, 15, 45, 35, … . 3 3 3 3 e. , , , ,.... 16 8 4 2 b. 4, 9, 16, 25, … . c. 5, -10, 20, -40, … . d. a, ab, ab2, ab3, … . 2. Tentukan beda pada barisan aritmetika di bawah ini ! a. 5, 9, 13, 17, … . b. 9, 4, -1, -6, … . c. –8, -2, 4, 10, … . d. 75, 63, 51, 39, … . 3. Tentukan rasio pada barisan geometri di bawah ini ! a. 1, 4, 16, 64, … . b. 4, 12, 36, 108, … . 1 1 1 c. 1, , , , … . 3 9 27 d. 4, -8, 16, -32, … . 4. Carilah suku yang diminta pada barisan berikut ini ! a. suku ke-10 dari barisan 7, 10, 13, 16, … . b. suku ke-12 dari barisan –7, -2, 3, 8, … . c. suku ke-8 dari barisan 54, -18, 6, -2, … . d. suku ke-7 dari barisan 4, 4 2 ,8,8 2 , … . 5. Tulislah suku ke-4 sampai dengan suku ke-8 dari barisan bilangan Fibonacci jika tiga suku pertama telah diketahui sebagai berikut : a. 1, 3, 4, … . b. 2, 5, 7, … . c. 3, 4, 7, … . Barisan Aritmetika Jika suku pertama dari barisan aritmetika adalah a dan bedanya b, maka suku-suku barisan itu dapat disusun sebagai berikut : a, a + b, a + 2b, a + 3b, .... U1 = a + 0b = a + (1 – 1 )b U2 = a + 1b = a + (2 – 1 ) b U3 = a + 2b = a + (3 – 1 ) b U4 = a + 3b = a + ( 4 – 1 ) b U5 = a + 4b = a + ( 5 – 1 ) b Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa suku ke-n barisan aritmetika adalah Un = a + ( n – 1 ) b Atau Un = bn + ( a – b ) Barisan Geometri Pada barisan bilangan 2, 4, 8, 16, … . Tentukan suku ke-n dan suku ke-10 ! Jawab : U1 = 2 = 2 x 1 = 2 x 20 = 2 · 2(1-1) U2 = 4 = 2 x 2 = 2 x 21 = 2 · 2(2-1) U3 = 8 = 2 x 4 = 2 x 22 = 2 · 2(3-1) U4 = 16 = 2 x 8 = 2 x 23 = 2 · 2(4-1) Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa Un = 2 · 2(n-1) Maka suku ke-10 U10 = 2 · 2 (10-1) = 2 · 29 = 2 · 23 · 23 · 23 =2·8·8·8 = 16 · 64 = 1024 Cara lain menentukan suku ke-n barisan Geometri Jika suku pertama pada baris geometri adalah a dan rasio (pengali) adalah r maka suku-suku barisan itu dapat disusun sebagai berikut : U1 = a U2 = a · r = a · r (2-1) U3 = a · r2 = a · r (3-1) U4 = a · r3 = a · r (4-1) Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa suku ke-n barisan geometri adalah Un = a · r (n-1) Contoh : 1. Tentukan suku ke-n dari barisan berikut ! a. 3, 7, 11, 15, … . b. 8, 3, -2, -7, … . c. 1, 3, 9, 27, … . Jawab : a. 3, 7, 11, 15, … . merupakan barisan aritmetika dengan a = 3, b = 4 sehingga Un = a + (n – 1) b Un = 3 + (n – 1) 4 Un = 3 + 4n – 4 Un = 4n – 4 + 3 Un = 4n – 1 b. 8, 3, -2, -7, … . merupakan barisan aritmetika dengan a = 8, b = -5 sehingga Un = a + (n – 1) b Un = a + (n – 1) (-5) Un = 8 – 5n + 5 Un = 8 + 5 – 5n Un = 13 – 5n c. 1, 3, 9, 27, … . merupakan barisan geometri dengan a = 1, r = 3 sehingga Un = a · r (n-1) Un = 1 · 3 (n-1) Un = 3 (n-1) 2. Tentukan empat suku pertama pada tiap barisan yang rumus suku ke-n ditentukan berikut ini ! a. 2n + 1 b. n 2 – 3 1 2 c. n +2 2 Jawab : a. Un = 2n + 1 U1 = 2 · 1 + 1 = 3 U2 = 2 · 2 + 1 = 5 U3 = 2 · 3 + 1 = 7 U4 = 2 · 4 + 1 = 9 Jadi barisan bilangan adalah 3, 5, 7, 9, …. . b. Un = n 2 – 3 U1 = 1 2 – 3 = -2 U2 = 2 2 – 3 = 1 U3 = 3 2 – 3 = 6 U4 = 4 2 – 3 = 13 Jadi barisan bilangan adalah –2, 1, 6, 13, … . 1 c. Un = n 2 + 2 2 1 2 1 2 2,5 2 1 U2 = 2 2 2 4 2 1 U3 = 3 2 2 6,5 2 1 2 U4 = 4 2 10 2 U1 = 1 1 Jadi barisan bilangan adalah 2 , 4, 6 , 10, … . 2 2 LATIHAN : 1. Tentukan suku ke-n dari barisan bilangan berikut ! a. 4, 9, 14, 19, … . b. 200, 175, 150, 125, … . c. 1, 5, 9, 13, … . d. 7, 13, 19, 25, … . 2. Suatu barisan bilangan mempunyai aturan Un = 4n + 3. Tentukanlah suku-suku ke-6, ke-10, ke-15, ke-30 ! 3. Suatu barisan aritmetika diketahui bahwa U3 = 15 dan U6 = 33. Tentukan U12 ! 4. Pada barisan bilangan 9, 5, 1, -3, … . Suku ke- berapakah -67 ? 5. Tentukan a dan b jika diketahui unsur-unsur pada barisan aritmetika sebagai berikut : a. U9 = 5 dan U14 = 15 b. U5 = 8 dan U12 = 13 c. U3 = 2 dan U6 – U1 = 5 d. U4 = 14 dan U10 – U8 = 8 6. Hitunglah : a. U9 dari barisan 3, 6, 12, 24, … . b. U10 dari barisan 243, 81, 27, 9, … . c. U8 dari barisan 600, - 300, 150, - 75, … . 7. Tulislah empat suku pertama dari barisan dengan suku ke-n berikut ini ! a. Un = n (n - 2) b. Un = n (n + 1) (n + 2) c. Un = 3 n – 2 1 d. Un = n (n + 1) 2 8. Suatu barisan geometri ditentukan bahwa U3 = 12 dan U5 = 324. a. Tentukan rasionya b. Tentukan suku pertamanya c. Tentukan suku ke-8 dari barisan itu