Aditya Baharudin, Eka Syaeful Bahri, Sri Anggi Wahyuni dan Rosyanti. Modul Matematika SMP Kelas VII OPERASI HITUNG BENTUK ALJABAR Cv. Ekadityanggiyoz KATAPENGANTAR Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah swt karna berkat rahmat dan karunia Nya kami bisa menyelesaikan buku ini. Buku ini di buat untuk mempermudah siswa kelas VII dalam mempelajari operasi hitung bentuk aljabar. Selain buku ini di susun bertujuan untuk meningkatkan pemahaman siswa dalam mempelajari operasi hitung bentuk aljabar, buku ini juga berisi tentan cara menggunkan Quis Maker yang berisi tentang soal-soal latihan. Denagan demikian, buku ini kami susun. Kami menyadari dalam penyusan buku ini masih memiliki berbagai kekurangan. Namun mudah-mudahan buku ini dapat membantu pemahaman siswa dalam mempelajari operasi hitung bentuk aljabar. Selamat membaca dan semoga sukses. Cirebon, 30 Oktober 2012 Penulis Operasi Hitung Bentuk Aljabar i DAFTAR PUSTAKA KATA PENGANTAR ................................................... i DAFTAR PUSTAKA ................................................... ii TUJUAN PEMBELAJARAN ................................................... 1 OPERASI HITUNG BENTUK ALJABAR ...................... APLIKASI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI 2 ....... 24 SOAL LATIHAN ................................................... 26 DAFTAR PUSTAKA .................................................. 28 QUIS MAKER .................................................. 29 BIODATA KELOMPOK .................................................. 30 DESKRIPSI KERJA .................................................. 31 PERAN KOMPUTER MATEMATIKA Operasi Hitung Bentuk Aljabar DALAM PEMBELAJARAAN ................................................. 32 ii Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini, siswa diharapkan dapat: Menjelaskan pengertian Koefisien, Variabel, Konstanta, suku satu, suku dua, dan suku tiga dalam variabel yang sama atau berbeda, Menyelesaikan operasi tambahan, kurang, kali, bagi dan pangkat dari suku satu dan suku dua, Menyelesaikan pembagian dengan suku sejenis atau tidak sejenis, Memfaktorkan suku bentuk aljabar sampai dengan suku tiga, Menyederhanakan pembagian suku, Menyelesaikan perpangkatan konstanta dan suku, Menyelesaikan operasi tambah, kurang, kali, bagi, dan pangkat dari pecahan bentuk aljabar dengan penyebut suku satu dan suku dua, Menyederhanakan pecahan bentuk aljabar. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 1 OPERASI HITUNG BENTUK ALJABAR Sebelum kalian mempelajari materi pada bab ini, kalian harus menguasai konsep mengenai faktor sekutu, kelipatan persekutuan terkecil (KPK), dan faktor persekutuan terbesar (FPB) dari dua bilangan atau lebih. Konsep mengenai bentuk aljabar dan operasi hitungnya selanjutnya akan sangat bermanfaat dalam mempelajari bab berikutnya. Perhatikan uraian berikut. A. Variabel, Konstanta, dan Faktor Perhatikan bentuk aljabar 5x + 3y + 8x – 6y + 9. Pada bentuk aljabar tersebut, huruf x dan y disebut variabel. Variabel adalah lambang pengganti suatu bilangan yang belum diketahui nilainya dengan jelas. Variabel disebut juga peubah. Variabel biasanya dilambangkan dengan huruf kecil a, b, c, ..., z. Adapun bilangan 9 pada bentuk aljabar di atas disebut konstanta. Konstanta adalah suku dari suatu bentuk aljabar yang berupa bilangan dan tidak memuat variabel. Perhatikan koefisien masing-masing suku pada bentuk aljabar 5x + 3y + 8x – 6y + 9. Koefisien pada suku Operasi Hitung Bentuk Aljabar 2 5x adalah 5, pada suku 3y adalah 3, pada suku 8x adalah 8, dan pada suku –6y adalah –6. B. Pengertian Suku pada Bentuk Aljabar 1. Suku Tunggal dan Suku Banyak Bentuk aljabar adalah suatu bentuk matematika yang dalam penyajiannya memuat huruf-huruf untuk mewakili bilangan yang belum diketahui. Bentuk-bentuk seperti 5𝑎, − 5𝑎2 𝑏, 2𝑝 + 5, 7𝑝2 − 𝑝𝑞, 8𝑥 − 4𝑦 + 9, 𝑑𝑎𝑛 6𝑥 2 + 3𝑥𝑦 − 8𝑦 disebut bentuk aljabar. Bentuk aljabar seperti 4𝑎 𝑑𝑎𝑛 − 5𝑎2 𝑏 disebut bentuk aljabar suku satu atau suku tunggal. Bentuk aljabar seperti 7𝑝2 − 𝑝𝑞 𝑑𝑎𝑛 2𝑝 + 5 disebut bentuk aljabar suku dua atau binom. Bentuk aljabar seperti 8𝑥 − 4𝑦 + 9 𝑑𝑎𝑛 6𝑥 2 + 3𝑥𝑦 − 8𝑦 disebut bentuk aljabar suku tiga atau trinom. Bentuk aljabar yang terdiri dari beberapa suku disebut suku banyak atau polinom, misalnya: Operasi Hitung Bentuk Aljabar 3 2𝑎 − 5𝑎𝑏 + 4𝑎𝑐 suku tiga 𝑝3 + 2𝑝2 − 7𝑝 − 8 suku empat Suku banyak 2. Suku Sejenis dan Suku Tak Sejenis a) Suku adalah variabel beserta koefisiennya atau konstanta pada bentuk aljabar yang dipisahkan oleh operasi jumlah atau selisih. Suku-suku sejenis adalah suku yang memiliki variabel dan pangkat dari masing-masing variabel yang sama. Contoh: 5x dan –2x, 3a2 dan a2, y dan 4y, ... b) Suku tak sejenis adalah suku yang memiliki variabel dan pangkat dari masing-masing variabel yang tidak sama. Contoh: 2x dan –3x2, –y dan –x3, 5x dan –2y, ... c) Suku satu adalah bentuk aljabar yang tidak dihubungkan oleh operasi jumlah atau selisih. Contoh: 3x, 2a2, –4xy, ... d) Suku dua adalah bentuk aljabar yang dihubungkan oleh satu operasi jumlah atau selisih. Contoh: 2x + 3, a2 – 4, 3x2 – 4x, ... e) Suku tiga adalah bentuk aljabar yang dihubungkan oleh dua operasi jumlah atau selisih. Contoh: 2x2 – x + 1, 3x + y – xy, ... Operasi Hitung Bentuk Aljabar 4 f) Bentuk aljabar yang mempunyai lebih dari dua suku disebut suku banyak. Contoh: Tentukan koefisien dari x2 dan faktor dari masing-masing bentuk aljabar berikut. a. 7𝑥 2 b. 3𝑥 2 + 5 c. 2𝑥 2 + 4𝑥 − 3 Penyelesaian: a. 7𝑥 2 = 7 × x × x Koefisien dari 𝑥 2 adalah 7. Faktor dari 7𝑥 2 adalah 1, 7, x, 𝑥 2 , 7x, dan 7𝑥 2 . b. 3𝑥 2 + 5 = 3 × x × x + 5 × 1 Koefisien dari 𝑥 2 adalah 3. Faktor dari 3𝑥 2 adalah 1, 3, x, 𝑥 2 , 3x, dan 3𝑥 2 . Faktor dari 5 adalah 1 dan 5. c. 2𝑥 2 + 4𝑥 − 3 = 2 × x × x + 4 × x – 3 × 1 Koefisien dari 𝑥 2 adalah 2. Faktor dari 2𝑥 2 adalah 1, 2, x, 𝑥 2 dan 2x. Koefisien dari 4x adalah 4. Faktor dari 4x adalah 1, 4, x, dan 4x. Faktor dari –3 adalah –3, –1, 1, dan 3. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 5 C. Operasi Hitung pada Bentuk Aljabar 1. Penjumlahan dan Pengurangan Bentuk Aljabar Untuk menentukan hasil penjumlahan maupun hasil pengurangan pada bentuk aljabar, perlu diperhatikan halhal berikut ini. a. Suku-suku yang sejenis. b. Sifat distributif perkalian terhadap penjumlahan pengurangan, yaitu: i. 𝑎𝑏 + 𝑎𝑐 = 𝑎(𝑏 + 𝑐) atau 𝑎(𝑏 + 𝑐) = 𝑎𝑏 + 𝑎𝑐 ii. 𝑎𝑏 − 𝑎𝑐 = 𝑎(𝑏 − 𝑐) atau 𝑎(𝑏 − 𝑐) = 𝑎𝑏 − 𝑎𝑐 c. Hasil perkalian dua bilangan bulat, yaitu: i. Hasil perkalian dua bilangan bulat positif adalah bilangan bulat positif. ii. Hasil perkalian dua bilangan bulat negatif adalah bilangan bulat positi. iii. Hasil perkalian bilangan bulat positif dengan bilangan bulat negatif adalah bilangan bulat negatif. Dengan menggunakan ketentuan-ketentuan di atas, maka hasil penjumlahan maupun hasil pengurangan pada Operasi Hitung Bentuk Aljabar 6 bentuk aljabar dapat dinyatakan dalam bentuk yang lebih sederhana dengan memperhatikan suku-suku yang sejenis. Contoh: Tentukan hasil penjumlahan dan pengurangan bentuk aljabar berikut. a. –4ax + 7ax b. 2𝑥 2 (– 3x + 2) + (4𝑥 2 – 5x + 1) c. (3𝑥 2 + 5) – (4𝑥 2 – 3a + 2) Penyelesaian: a. –4ax + 7ax = (–4 + 7)ax = 3ax b. (2𝑥 2 – 3x + 2) + (4𝑥 2 – 5x + 1) = 2𝑥 2 – 3x + 2 + 4𝑥 2 – 5x + 1 = 2𝑥 2 +4𝑥 2 – 3x – 5x + 2 + 1 = (2 + 4) 𝑥 2 + (–3 – 5) x + (2 + 1) (kelompokkan suku-suku sejenis) = 6𝑥 2 – 8x + 3 c. (3𝑥 2 + 5) – (4𝑥 2 – 3a + 2) = 3𝑥 2 + 5 – 4𝑥 2 + 3a – 2 = 3𝑥 2 – 4𝑥 2 + 3a + 5 – 2 = (3 – 4) 𝑎2 + 3a + (5 – 2) = –𝑎2 + 3a + 3 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 7 2. Perkalian Perlu kalian ingat kembali bahwa pada perkalian bilangan bulat berlaku sifat distributif perkalian terhadap penjumlahan, yaitu a × (b + c) = (a × b) + (a × c) dan sifat distributif perkalian terhadap pengurangan, yaitu a × (b – c) = (a × b) – (a × c), untuk setiap bilangan bulat a, b, dan c. Sifat ini juga berlaku pada perkalian bentuk aljabar. a. Perkalian antara konstanta dengan bentuk aljabar Perkalian suatu bilangan konstanta k dengan bentuk aljabar suku satu dan suku dua dinyatakan sebagai berikut. k(ax) = kax k(ax + b) = kax + kb contoh: Jabarkan bentuk aljabar berikut, kemudian sederhanakanlah. a. 4(p + q) b. 5(ax + by) c. 3(x – 2) + 6(7x + 1) d. –8(2x – y + 3z) Operasi Hitung Bentuk Aljabar 8 Penyelesaian: a. 4(p + q) = 4p + 4q b. 5(ax + by) = 5ax + 5by c. 3(x – 2) + 6(7x + 1) = 3x – 6 + 42x + 6 = (3 + 42)x – 6 + 6 = 45x d. –8(2x – y + 3z) = –16x + 8y – 24z b. Perkalian antara dua bentuk aljabar Sebagaimana perkalian suatu konstanta dengan bentuk aljabar, untuk menentukan hasil kali antara dua bentuk aljabar kita dapat memanfaatkan sifat distributif perkalian terhadap penjumlahan dan sifat distributif perkalian terhadap pengurangan. Selain dengan cara tersebut, untuk menentukan hasil kali antara dua bentuk aljabar, dapat menggunakan cara sebagai berikut. Perhatikan perkalian antara bentuk aljabar suku dua dengan suku dua berikut. (ax + b) (cx + d) = ax × cx + ax × d + b × cx + b × d = 𝑎𝑐𝑥 2 + (ad + bc) x + bd Operasi Hitung Bentuk Aljabar 9 Selain dengan cara skema seperti di atas, untuk mengalikan bentuk aljabar suku dua dengan suku dua dapat digunakan sifat distributif seperti uraian berikut. a. (𝑎𝑥 + 𝑏)(𝑐𝑥 + 𝑑) = 𝑎𝑥(𝑐𝑥 + 𝑑) + 𝑏(𝑐𝑥 + 𝑑) = 𝑎𝑥 × 𝑐𝑥 + 𝑎𝑥 × 𝑑 + 𝑏 × 𝑐𝑥 + 𝑏 × 𝑑 = 𝑎𝑐𝑥 2 + 𝑎𝑑𝑥 + 𝑏𝑐𝑥 + 𝑏𝑑 = 𝑎𝑐𝑥 2 + (𝑎𝑑 + 𝑏𝑐) 𝑥 + 𝑏𝑑 Contoh: Tentukan hasil perkalian bentuk aljabar berikut dalam bentuk jumlah atau selisih. 1. (2x + 3) (3x – 2) 2. (–4a + b) (4a + 2b) 3. (2x – 1) (x2 – 2x + 4) 4. (x + 2) (x – 2) Penyelesaian: 1. Cara (1) dengan sifat distributif. (2x + 3) (3x – 2) = 2x(3x – 2) + 3(3x – 2) = 6x2 – 4x + 9x – 6 = 6x2 + 5x – 6 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 10 Cara (2) dengan skema. (2x + 3) (3x – 2) = 2x × 3x + 2x × (–2) + 3 × 3x + 3 × (–2) = 6𝑥 2 – 4x + 9x – 6 = 6𝑥 2 + 5x – 6 2. Cara (1) dengan sifat distributif. (–4a + b) (4a + 2b) = –4a(4a + 2b) + b(4a + 2b) = – 16𝑎2 – 8ab + 4ab + 2𝑏 2 = –16𝑎2 – 4ab + 2𝑏 2 Cara (2) dengan skema. (–4a + b) (4a + 2b) = (–4a) × 4a + (–4a) × 2b + b × 4a + b × 2b = –16𝑎2 – 8ab + 4ab + 2𝑏 2 = –16𝑎2 – 4ab + 2𝑏 2 3. Cara (1) dengan sifat distributif. (2x – 1) (x2 – 2x + 4) = 2x (𝑥 2 – 2x + 4) – 1(𝑥 2 – 2x + 4) = 2𝑥 3 – 4𝑥 2 + 8x – 𝑥 2 + 2x – 4 = 2𝑥 3 – 4𝑥 2 – 𝑥 2 + 8x + 2x – 4 = 2𝑥 3 – 5𝑥 2 + 10x – 4 Cara (2) dengan skema. (2x – 1) (𝑥 2 – 2x + 4) = 2x × 𝑥 2 +2x×(–2x) + 2x × 4 +(–1)× 𝑥 2 + (– 1) × (–2x) + (–1) ∙ 4 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 11 = 2𝑥 3 – 4𝑥 2 + 8x – 𝑥 2 + 2x – 4 = 2𝑥 3 – 4𝑥 2 – 𝑥 2 + 8x + 2x – 4 = 2𝑥 3 – 5𝑥 2 + 10x – 4 3. Perpangkatan a. Arti Pemangkatan Bentuk Aljabar Pemangkatan suatu bilangan diperoleh dari perkalian berulang untuk bilangan yang sama. Jadi, untuk sebarang bilangan 𝑎, maka 𝑎2 = 𝑎 × 𝑎. Dalam pemangkatan bentuk aljabar, perlu dibedakan pengertian-pengertian berikut ini: i). 3𝑎2 dengan (3𝑎)2 Pada bentuk 3𝑎2 , yang dikuadratkan hanya 𝑎, sedangkan pada bentuk (3𝑎)2 , yang dikuadratkan adalah 3𝑎. Jadi, 3𝑎2 , tidak sama dengan (3𝑎)2 . 3𝑎2 = 3 × 𝑎 × 𝑎 dan (3𝑎)2 = (3𝑎) × (3𝑎) ii). − (3𝑎)2 dengan (−3𝑎)2 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 12 Pada bentuk − (3𝑎)2, yang dikuadratkan hanya 3𝑎, sedangkan pada bentuk (−3𝑎)2 , yang dikuadratkan adalah −3𝑎. Jadi, − (3𝑎)2 tidak sama dengan (−3𝑎)2 . − (3𝑎)2 = −(3𝑎 × 3𝑎) dan (−3𝑎)2 = (−3𝑎) × (−3𝑎) b. Pemangkatan Suku Dua Pada perpangkatan bentuk aljabar suku dua, koefisien tiap suku ditentukan menurut segitiga Pascal. Misalkan kita akan menentukan pola koefisien pada penjabaran bentuk aljabar suku dua (a + b)𝑛 , dengan n bilangan asli. Perhatikan uraian berikut. (𝑎 + 𝑏)1 = (𝑎 + 𝑏) → koefisiennya 1 1 (𝑎 + 𝑏)2 = (a + b) (a + b) = 𝑎2 + ab + ab+ 𝑏 2 = 𝑎2 + 2ab+ 𝑏 2 → koefisiennya 1 2 1 (𝑎 + 𝑏)3 = (a + b) (𝑎 + 𝑏)2 = (a + b) (a2 + 2ab + b2) = 𝑎3 + 2𝑎2 b + a𝑏 2 + 𝑎2 b + 2a𝑏 2 + 𝑏 3 = 𝑎3 + 3𝑎2 b + 3a𝑏 2 + 𝑏 3 Operasi Hitung Bentuk Aljabar → koefisiennya 1 3 3 1 13 dan seterusnya. Adapun pangkat dari a (unsur pertama) pada (𝑎 + 𝑏)𝑛 dimulai dari 𝑎𝑛 kemudian berkurang satu demi satu dan terakhir 𝑎1 pada suku ke-n. Sebaliknya, pangkat dari b (unsur kedua) dimulai dengan 𝑏1 pada suku ke-2 lalu bertambah satu demi satu dan terakhir 𝑏 𝑛 pada suku ke-(n +1). Perhatikan pola koefisien yang terbentuk dari penjabaran bentuk aljabar (𝑎 + 𝑏)𝑛 di atas. Pola koefisien tersebut ditentukan menurut segitiga Pascal berikut. (𝑎 + 𝑏)0 1 (𝑎 + 𝑏)1 1 (𝑎 + 𝑏)2 1 (𝑎 + 𝑏)3 1 (𝑎 + 𝑏)4 1 (𝑎 + 𝑏)5 (𝑎 + 𝑏)6 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 1 1 2 3 4 5 6 1 3 6 10 15 1 1 4 10 20 1 5 15 1 6 14 1 Pada segitiga Pascal tersebut, bilangan yang berada di bawahnya diperoleh dari penjumlahan bilangan yang berdekatan yang berada di atasnya. Contoh: 1) Tentukan hasil perpangkatan bentuk aljabar berikut. 𝑎. (2𝑝)2 𝑏. −(3𝑥 2 𝑦𝑧 3 )3 𝑐. (−3𝑝2 𝑞)2 2) Jabarkan bentuk aljabar berikut. 𝑎. (3𝑥 + 5)2 𝑏. (2𝑥 − 3𝑦)2 𝑐. (𝑥 + 3𝑦)3 𝑑. (𝑥 − 4)4 1) Penyelesaian: a. (2𝑝)2 = (2p) × (2p) = 4𝑝2 b. – (3𝑥 2 𝑦𝑧 3 )3 = –(3𝑥 2 𝑦𝑧 3 ) × (3𝑥 2 𝑦𝑧 3 ) × (3𝑥 2 𝑦𝑧 3 ) = −27𝑥 6 𝑦 3 𝑧 9 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 15 c. (−3𝑝2 𝑞)2 = (−3𝑝2 𝑞) × (−3𝑝2 𝑞) = 9𝑝4 𝑞 2 2) Penyelesaian a. (3𝑥 + 5)2 = 1(3𝑥)2 + 2 × 3x × 5 + 1 × 52 = 9x2 + 30x + 2 b. (2𝑥 − 3𝑦)2 = 1(2𝑥)2 + 2(2x) (–3y) + 1 × (−3𝑦)2 = 4𝑥 2 – 12xy + 9𝑦 2 𝑐. (𝑥 + 3𝑦)3= 1𝑥 3 +3× 4𝑥 2 × (3𝑦)1+3× (x)× (3𝑦)2+1× (3𝑦)3 = 𝑥 3 + 9𝑥 2 y + 27x𝑦 2 + 27𝑦 3 𝑑. (𝑎 − 4)4 = 1𝑎4 + 4 × 𝑎3 × (−4)1 + 6 × 𝑎2 × (−4)2 + 4 × a × (−4)3 + 1 × (−4)4 = 𝑎4 – 16 × 𝑎3 + 6𝑎2 × 16 + 4a × (–64) + 1 × 256 = 𝑎4 – 16𝑎3 + 96𝑎2 – 256a + 256 4. Pembagian Bentuk Aljabar Hasil bagi dua bentuk aljabar dapat kalian peroleh dengan menentukan terlebih dahulu faktor sekutu masingmasing bentuk aljabar tersebut, kemudian melakukan pembagian pada pembilang dan penyebutnya. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 16 Contoh: Sederhanakanlah pembagian bentuk aljabar berikut. 1. 3xy : 2y 2. 6𝑎3 𝑏 2 : 3𝑎2 b 3. 𝑥 3 y : (𝑥 2 𝑦 2 : xy) 4. (24𝑝2 q + 18p𝑞 2 ) : 3pq Penyelesaian: 1. 𝟑𝒙 𝒚 𝟐𝒚 = 𝟑 𝟐 𝑥 (faktor sekutu y) 6 𝑎3 𝑏 2 2. 6𝑎3 𝑏 2 : 3𝑎2 b = 3 𝑎2 𝑏 = 3𝑎2 𝑏 ×2 𝑎 𝑏 (faktor 3 𝑎2 sekutu 3𝑎2 𝑏) =2𝑎𝑏 𝑥2 𝑦2 3. 𝑥 3 𝑦 ÷ (𝑥 2 𝑦 2 ∶ 𝑥 𝑦) = 𝑥 3 𝑦 ∶ ( = 𝑥3𝑦 ∶ ( 𝑥𝑦 ×𝑥𝑦 𝑥𝑦 = 𝑥3𝑦 ∶ 𝑥 𝑦 = ) ) 𝑥3 𝑦 𝑥𝑦 = 𝑥 𝑦 × 𝑥2 𝑥𝑦 4. (24𝑝2 𝑞 + 18𝑝𝑞 2 ) ∶ 3𝑝𝑞 = = 𝑥𝑦 = 𝑥2 24𝑝2 𝑞+18𝑝𝑞 2 3 𝑝𝑞 6𝑝𝑞 (4𝑝+3𝑞) 3𝑝𝑞 = 2(4𝑝 + 3𝑞) Operasi Hitung Bentuk Aljabar 17 5. Substitusi pada Bentuk Aljabar Nilai suatu bentuk aljabar dapat ditentukan dengan cara menyubstitusikan sebarang bilangan pada variabelvariabel bentuk aljabar tersebut. Contoh: a. Jika m = 3, tentukan nilai dari 5 – 2m. b. Jika x = –4 dan y = 3, tentukan nilai dari 2𝑥 2 – xy + 3𝑦 2 . Penyelesaian: a. Substitusi nilai m = 3 pada 5 – 2m, maka diperoleh 5 – 2m = 5 – 2(3) = 5 – 6 = –1 b. Substitusi x = –4 dan y = 3, sehingga diperoleh 2𝑥 2 – xy + 3𝑦 2 = 2(–4)2 – (–4) (3) + 3(3)2 2(16) – (–12) + 3(9) = 32 + 12 + 27 = 71 D. PECAHAN BENTUK ALJABAR Di bagian depan kalian telah mempelajari mengenai bentuk aljabar beserta operasi hitungnya. Pada bagian ini Operasi Hitung Bentuk Aljabar 18 kalian akan mempelajari tentang pecahan bentuk aljabar, yaitu pecahan yang pembilang, atau penyebut, atau keduaduanya 𝑎 2 4 memuat 3𝑎 , 𝑝 , 7𝑏𝑐 , 𝑚+3 𝑛 , 𝑑𝑎𝑛 bentuk 𝑥2 𝑥+𝑦 aljabar. Misalnya . 1. Menyederhanakan Pecahan Bentuk Aljabar Suatu pecahan bentuk aljabar dikatakan paling sederhana apabila pembilang dan penyebutnya tidak mempunyai faktor persekutuan kecuali 1, dan penyebutnya tidak sama dengan nol. Untuk menyederhanakan pecahan bentuk aljabar dapat dilakukan dengan cara membagi pembilang dan penyebut pecahan tersebut dengan FPB dari keduanya. Konsep dalam pecahan, yaitu: a. Penyebut suatu pecahan tidak boleh nol b. Suatu pecahan tidak boleh disederhanakan dengan cara membagi pembilang dan penyebut dengan nol, karena pembagian dengan nol tidak didefinisikan. Contoh: 1. 2−𝑥 𝑥 2 −4 = = 2−𝑥 (𝑥+2)(𝑥−2) −(𝑥−2) (𝑥+2)(𝑥−2) Operasi Hitung Bentuk Aljabar 19 = 2. −1 = − 𝑥+2 𝑥4− 1 2−2𝑥 2 𝑥+2 (𝑥 2 +1)(𝑥 2 −1) = 2(1−𝑥 2 ) (𝑥 2 +1)(𝑥2 −1) = = 1 −2(𝑥 2 −1) 𝑥 2 +1 −2 = − 𝑥 2 +1 2 2. Penjumlahan dan Pengurangan Pecahan Aljabar Pada bab sebelumnya, kalian telah mengetahui bahwa hasil operasi penjumlahan dan pengurangan pada pecahan diperoleh dengan cara menyamakan penyebutnya, kemudian menjumlahkan atau mengurangkan pembilangnya. Kalian pasti juga masih ingat bahwa untuk menyamakan penyebut kedua pecahan, tentukan KPK dari penyebut-penyebutnya. Dengan cara yang sama, hal itu juga berlaku pada operasi penjumlahan dan pengurangan bentuk pecahan aljabar. Contoh: Sederhanakan penjumlahan atau pengurangan pecahan aljabar berikut. a) 1 2𝑝 5 + 3𝑞 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 20 b) c) 1 2 − 𝑘+1 𝑘−3 𝑚+2 𝑚 − 𝑛−1 𝑛 Penyelesaian: a) 1 5 1×3𝑞 5×2𝑝 + 3𝑞 = 2𝑝×3𝑞 + 2𝑝×3𝑞 2𝑝 3𝑞 10𝑝 = 6𝑝𝑞 + 6𝑝𝑞 3𝑞+10𝑝 = b) 6𝑝𝑞 1 2 𝑘−3 1(𝑘+1) 2(𝑘−3) − 𝑘+1 = (𝑘−3)(𝑘+1) − (𝑘−3)(𝑘+1) 𝑘+1 2(𝑘−3) = 𝑘 2 −2𝑘−3 − 𝑘 2 −2𝑘−3 = c) 𝑘+1−2𝑘−6 𝑘 2 −2𝑘−3 𝑚+2 𝑚 = = = − 𝑛−1 𝑛 𝑚𝑛+2𝑛 𝑚𝑛 − = = −𝑘+7 𝑘 2 −2𝑘−3 𝑛(𝑚+2) 𝑚×𝑛 − 𝑚(𝑛−1) 𝑛×𝑚 (𝑚𝑛−𝑚) 𝑛𝑚 𝑚𝑛+2𝑛−𝑚𝑛+𝑚 𝑚𝑛 𝑚𝑛−𝑚𝑛+2𝑛+𝑚 𝑚𝑛 = 2𝑛+𝑚 𝑚𝑛 3. Perkalian dan pembagian Ingat kembali bentuk perkalian bilangan pecahan yang dapat dinyatakan sebagai berikut. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 21 𝑎 𝑐 𝑎𝑐 × = ; 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑏, 𝑑 ≠ 0 𝑏 𝑑 𝑏𝑑 Hal ini juga berlaku untuk perkalian pada pecahan aljabar. Contoh: Tentukan hasil perkalian pecahan bentuk aljabar berikut. a. b. c. 4 3𝑎 × 𝑥−1 𝑦 𝑎𝑏 2 × 𝑥 2 +1 5 𝑦+1 𝑥 × 2𝑥 3 Penyelesaian: a. b. c. 4 3𝑎 × 𝑥−1 𝑦 2 × 𝑥 2 +1 5 𝑎𝑏 4×𝑎𝑏 = 3𝑎×2 = 𝑦+1 × Kalian 𝑥 2𝑥 3 = = 4𝑎𝑏 6𝑎 = (𝑥−1)(𝑦+1) 𝑦× 𝑥 (𝑥 2 +1)2𝑥 pasti 5×3 = 2𝑏 = 3 𝑥𝑦−𝑦+𝑥−1 𝑦𝑥 2𝑥 3 +2𝑥 masih 15 = 𝑥𝑦+𝑥−𝑦−1 𝑥𝑦 2𝑥 = 15 (𝑥 2 + 1) ingat bahwa pembagian merupakan invers (operasi kebalikan) dari operasi perkalian. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa membagi dengan suatu pecahan sama artinya dengan mengalikan terhadap kebalikan pecahan tersebut. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 22 𝑎: 𝑏 𝑐 𝑎𝑐 =𝑎× = 𝑐 𝑏 𝑏 untuk 𝑏 ≠ 0, 𝑐≠0 𝑎 𝑎 1 𝑎 :𝑐 = × = 𝑏 𝑏 𝑐 𝑏𝑐 untuk 𝑏 ≠ 0, 𝑐≠0 𝑎 𝑐 𝑎 𝑑 𝑎𝑑 : = × = 𝑏 𝑑 𝑏 𝑐 𝑏𝑐 untuk 𝑏 ≠ 0, 𝑐≠0 Hal ini juga berlaku untuk pembagian pada pecahan bentuk aljabar. Contoh: Sederhanakan pembagian pecahan aljabar berikut. a. b. c. 4𝑝 3𝑞 3𝑎 𝑏 𝑎𝑏 𝑐 ∶ ∶ ∶ 2𝑞 9𝑝 𝑐 4𝑏 2 𝑏2 𝑎𝑐 Penyelesaian: a. b. c. 4𝑝 3𝑞 3𝑎 𝑏 𝑎𝑏 𝑐 ∶ ∶ ∶ 2𝑞 4𝑝 9𝑝 = 3𝑞 × 2𝑞 = 9𝑝 𝑐 4𝑏 2 𝑏2 𝑎𝑐 = = 3𝑎 𝑏 𝑎𝑏 × 4𝑏 2 𝑐 𝑎𝑐 36𝑝2 6𝑞 2 = × 1𝑏2 = 1𝑐 Operasi Hitung Bentuk Aljabar = 12𝑎𝑏 2 𝑏𝑐 𝑎2 𝑏𝑐 𝑏2 𝑐 6𝑝2 𝑞2 = = 12𝑎𝑏 𝑐 𝑎2 𝑏 23 APLIKASI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI Mungkin saat belajar Matematika di Sekolah Dasar kelas 1 atau 2 kita akan diberi soal seperti ini, “2 + Berapa? = 5”, bukankah itu serupa dengan “2+x= 5, berapakah nilai x?” Setelah kita hitung maka akan menemukan jawabannya, yaitu 3. Selanjutnya, berikut adalah salah satu contoh kejadian yang mengaplikasikan aljabar dalam kehidupan sehari-hari. Attention please......!!! “Aplikasi Aljabar bagi Ibu Rumah Tangga” Manfaat aplikasi Aljabar bagi Ibu Rumah Tangga adalah untuk memanajemen uang gaji, uang saku anak, uang sekolah anak, dll. Contoh memanajemen uang bagi Ibu Rumah Tangga adalah sebagai berikut : Seorang Ibu setiap bulan mendapat gaji sebesar Rp 2.000.000,00. Ia diberi uang tambahan dari suaminya sebesar Rp 4.000.000,00 perbulan. Dibutuhkan Rp 1.000.000,00 untuk uang belanja perbulan. Uang kesehatan Rp 500.000,00 dan uang sekolah total dari ke-2 anaknya sebesar Rp 3.000.000,00. Sang Ibu bingung, berapa uang saku perorangan yang harus ia berikan untuk kedua anaknya tiap minggu tetapi uang perbulannya harus masih Operasi Hitung Bentuk Aljabar 24 tersisa Rp 1.000.000,00 untuk ditabung. Jika Ibu itu pintar Aljabar maka Ibu itu dapat menentukan uang saku tersebut secara tepat, tapi jika tidak? Hemm… silakan dibayangkan sendiri sesuai imajinasi masing-masing ya… Cara mengerjakan permasalahan di atas denganmenggunakan Aljabar: Kita anggap uang saku setiap anak perminggu sebagai x (2.000.000 + 4.000.000) − 1.000.000 = 1.000.000 + 500.000 + 3.000.000 + (4 × 2𝑥) 6.000.000 − 1.000.000 = 4.500.000 + 8x 5.000.000 − 4.500.000 = 8𝑥 500.000 = 8𝑥 𝑥= 500.000 8 𝑥 = 62.500 {Mengapa (4 × 2𝑥) karena 1 bulan = 4 minggu dan 2x itu adalah uang saku 2 orang anak}. Jadi, uang saku setiap anak dalam waktu seminggu adalah Rp 62.500,00. Dengan matematika dan sistem Aljabar, cukup simple kan? Operasi Hitung Bentuk Aljabar 25 SOLA LATIHAN A. Pilihan Ganda 1. Hasil dari (2𝑥 − 3)2 adalah….. c. 4𝑥 2 + 12𝑥 − 9 a. 4𝑥 2 − 12𝑥 − 9 b. 4𝑥 2 − 12𝑥 + 9 d. 4𝑥 2 + 12𝑥 + 9 2. Bentuk sederhana dari 3𝑎 − 6𝑏 + 2𝑏 − 5𝑎 adalah … a. 8𝑎 − 6𝑏 c. 2𝑎 + 4𝑏 b. −2𝑎 + 4𝑏 d. −2𝑎 − 4𝑏 3. (3𝑎 + 4𝑏 − 2𝑐) − (−3𝑎 + 4𝑏 − 𝑐) = ….. a. 6𝑎 + 𝑐 b. 6𝑎 − 𝑐 c. 8𝑏 − 3𝑐 d. 8𝑏 + 3𝑐 4. Bentuk sederhana dari dari (5𝑥 − 𝑦 + 2𝑧) − (5𝑥 − 2𝑦 − 4𝑧) adalah ….. a. 10𝑥 − 3𝑦 − 2𝑧 b. 10𝑥 + 3𝑦 + 2𝑧 c. – 𝑦 − 6𝑧 d. 𝑦 + 6𝑧 5. Diketahui bentuk aljabar 𝑎2 + 𝑏𝑐 + 2𝑏𝑐 + 𝑏 2 − 10. Banyak suku pada bentuk aljabar tersebut adalah ….. a. 3 b. 4 c. 5 d. 6 6. Hasil kali (2𝑥 − 5)2 adalah… a. 4𝑥 2 − 10𝑥 + 25 c. 4𝑥 2 − 20𝑥 + 25 2 b. 4𝑥 − 20𝑥 − 25 d. 4𝑥 2 − 10𝑥 − 25 7. Jika 𝑎 = −3, 𝑏 = 4, 𝑐 = −5, maka nilai dari (2𝑎 + 4𝑏 − 3𝑐) − (𝑎 − 𝑏 + 𝑐) adalah… Operasi Hitung Bentuk Aljabar 26 a. 37 c. -15 b. 15 d. -37 8. Bentuk sederhana dari 4(2x - 5y) – 5(x + 3y) adalah… a. 3x – 2y c. 3x – 23y b. 3x – 5y d. 3x - 35t 9. Ditentukan 𝑝 = −3 dan 𝑞 = 2, maka nilai dari 𝑝2 − 3𝑝𝑞 + 2𝑞 2 adalah… a. -1 c. 47 b. 35 d. 50 10. Jika 𝐴 = 4𝑥 2 + 3𝑥 dan 𝐵 = 5𝑥 − 𝑥 2 , maka A – 2B =…. a. 6𝑥 2 − 7𝑥 c. 3𝑥 2 − 7 2 b. 4𝑥 − 7𝑥 d. 2𝑥 2 − 7 B. Esai 1. Sederhanakan bentuk aljabar 5𝑥 3 + 12𝑥 − 2𝑥 3 + 3 ! 2. Berapakah banyaknya suku dari bentuk aljabar 3𝑥 2 𝑦 2 − 6𝑥𝑦 + 9𝑥 ? 3. Apabila 𝑎 = 3, 𝑏 = −2 dan 𝑐 = 5, maka tentukan nilai dari bentuk aljabar 2 + 3bc ! 4. Sederhanakan bentuk aljabar 36𝑥𝑦 2 +18𝑥 2 𝑦 3 9𝑥𝑦 ! 5. Sederhanakan bentuk aljabar (2x – 3) (4x + 1) ! Operasi Hitung Bentuk Aljabar 27 DAFTAR PUSTAKA Adinawan, M. Cholik., dan Sugijono. 2007. MATEMATIKA untuk SMP Kelas VIII Semester 1. Jakarta: Erlangga. Banendro. 2010. Buku Ajar Matematika Semester Ganjil Kelas VII. Solo: Putra Kertonatan. Nuharini Dewi, Wahyuni Tri. 2008. Matematika Konsep dan Aplikasinya Untuk SMP/MTS Kelas VII. Jakarta : CV. Usaha Makmur. http://istiyanto.com/soal-dan-pembahasan-aljabaruntuk-smp-kelas-7/ http://masjoker.wordpress.com/2009/10/28/operasialjabar-materi-smp-kelas-viii-semester-1/ http://proofits.blogspot.com/2012/08/berbicara-tentangmatematika-tak-akan.html http://repository.upi.edu/operator/upload/s_d015_0231 49_chapter2.pdf http://www.scribd.com/doc/10320502/MATEMATIKAKELAS-7 Operasi Hitung Bentuk Aljabar 28 QUIS MAKER Pedoman Penggunaan Quiz Maker : a. Masukan CD yang sudah berisikan data Quis Maker ke dalam DVD/CD RW ROM. b. Tunggu sampi muncul folder DVD/CD RW Drive (F:). c. Pilih Flash Player yang bernama ”Operasi Hitung Bentuk Aljabar”. d. Jika diminta untuk masukan kata sandi, masukan kata sandi “aljabar”. e. Setelah memasukan kata sandi, pilih continue. f. Setelah itu kerjakan setiap soal yang ada. g. Di tampilan akhir terdapat hasil pengerjaan, jika ingin melihat jawaban yang benar atau salah. Pilih review. h. Pilih review feedback pada setiap soal yang sudah dikerjakan, maka akan ditampilkan jwaban kita yang benar atau yang salah. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 29 BIODATA PENULIS Aditya Baharudinsyah, lahir di Cirebon pada tanggal 12 Agustus 1993. Alamat di Cirebon. E-mail : [email protected]. Sri Anggi Wahyuni, lahir di Majalengka pada tanggal 15 Maret 1993. Alamat di Majalengka. E-mail : [email protected]. Rosyanti, lahir di Pandeglang pada tanggal 12 November 1992. Alamat di Banten. E-mail : lahir di [email protected]. Eka Syaeful Bahri, Kuningan pada tanggal 31 Agustus 1993. Alamat di Cirebon. E-mail : [email protected]. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 30 DESKRIPSI KERJA KELOMPOK Desain Grafis : Sri Anggi Wahyuni Tuan Rumah : Sri Anggi Wahyuni Desain Cover : Eka Syaeful Bahri Ide dan Kretif : Aditya Baharudinsyah Penasehat : Aditya Baharudinsyah Editor : Eka Syaeful Bahri Penulis : Aditya B., Eka Syaeful Bahri, Rosyanti dan Sri Anggi Wahyuni. Bank Soal-soal : Rosyanti Bank Kelompok : Rosyanti Operasi Hitung Bentuk Aljabar 31 PERAN KOMPUTER DALAM PEMBELAJARAN MATEMATIKA Dalam dunia pendidikan saat ini, komputer menjadi peran yang sangat dibutuhkan untuk meningkatkan kualitas pembelajaran sehari-hari. Banyak hal abstrak atau imajinatif yang sulit untuk dibayangkan oleh siswa, kini dapat ditampilkan melalui simulasi komputer. Hal ini tentu saja akan lebih menyederhanakan pemikiran siswa dalam memahami suatu materi pembelajaran, seperti matematika. Dalam pembelajaran matematika, komputer banyak digunakan untuk materi yang memerlukan gambar, animasi, visualisasi dan warna, misalnya geometri. Clements (1989:267-268) menyatakan bahwa pembelajaran geometri dengan komputer perlu dilakukan. Satu hal yang paling penting adalah komputer dapat membuat konsep matematika (khususnya geometri) yang abstrak dan sulit, menjadi lebih konkret dan jelas. Selain itu masih banyak lagi materi matematika yang dapat diajarkan dengan menggunakan komputer (Abdussakir & Sudarman, 2000:5). National Council of Supervisor menyatakan bahwa komputer lebih baik digunakan untuk mengembangkan 10 kemampuan dasar dalam matematika, diantaranya yaitu : a. Problem Solving. b. Aplikasi Matematika dalam Kehidupan Sehari-hari c. Peluang Operasi Hitung Bentuk Aljabar 32 d. Estimasi dan Aproksimasi e. Kemampuan Berhitung f. Geometri g. Pengukuran h. Membaca, Menginterpretasi dan Mengkonstruksi Tabel, Diagram dan Grafik i. Penggunaan Matematika untuk Prediksi j. “Melek” komputer. Saat ini, teknologi juga mengambil peran sebagai kemajuan bangsa. Maka secara tidak langsung, kemajuan tingkat pendidikan suatu bangsa juga diukur dari teknologi. Komputer merupakan suatu teknologi buatan manusia. Komputer dalam dunia pendidikan digunakan sebagai media pembelajaran. Biasanya berfungsi untuk menyampaikan materi yang bersifat abstrak, seperti yang ada pada matematika. Dari hal tersebut, diharapkan siswa lebih mudah untuk menangkap konsep-konsep matematika yang sedang diajarkan oleh seorang pengajar. Walaupun komputer dapat memudahkan seorang siswa untuk memahami materi pembelajaran, tidak ada satu komputer pun yang dapat mengambil alih peran seorang guru sebagai pendidik dan pengajar. Operasi Hitung Bentuk Aljabar 33