Mathbrain : LOGARITMA Bagian 1 (Pengertian dan Sifat-Sifat)
Assalamu'alaikum Wr. Wb.
Halo sahabat midbrain, apa kabar? bagaimana belajarnya? Apakah sudah sesuai harapan atau masih ada kendala? semoga selalu dalam keadaan yang sehat dan menjalankan aktivitasnya dengan penuh semangat yaa...
Oke kali ini kita akan membahas materi mengenai Logaritma. Materi ini akan dibagi menjadi dua bagian. Disini akan dibahas bagian pertama mengenai Pengertian Logaritma dan Sifat-Sifat Logaritma disertai pembuktiannya. Pada bagian kedua nanti akan membahas Persamaan Logaritma, Tabel Logaritma, dan Anti Logaritma.
Pada setiap materi akan ada ulasan beberapa soal yang pernah muncul di SBMPTN. Jadi bias jadi bahan bellajar nih dan ngasih gambaran tingkat kesulitan soal buat sahabat semua yang mempersiapkan diri untuk SBMPTN atau kalau tahun ini disebutnya Test Center.
Baiklah let's start!
Baiklah let's start!
PENGERTIAN
Bisa dibilang bahwa logaritma ini memiliki hubungan atau keterkaitan dengan eksponen.
Lho kok bisa? Ya jadi maksudnya bukan hubungan kekeluargaan, kerabat, atau adik-kakak, bukaaan... Maksudnya adalah bahwa Logaritma itu merupakan kabalikan (invers) dari eksponen atau perpangkatan. Logaritma dituliskan dengan symbol log.
Lho kok bisa? Ya jadi maksudnya bukan hubungan kekeluargaan, kerabat, atau adik-kakak, bukaaan... Maksudnya adalah bahwa Logaritma itu merupakan kabalikan (invers) dari eksponen atau perpangkatan. Logaritma dituliskan dengan symbol log.
misalkan $2^{4}=16$ maka $^{2}\!\log{16}=4$
i. $^{a}\!\log{a}=1$ dengan $a>0$ dan $a\neq1$
$^{a}\!\log{a}=x\Leftrightarrow{a}^{x}=a$ maka $x=1$ (Terbukti)
ii. $^{a}\!\log{a}^{n}$, dengan $a>0$ dan $a\neq1$
Pembuktian :
Perhatikan $^{a}\!\log{b}=c\Leftrightarrow a^{c}=b$, apabila disubstitusikan
$a^{c}=b$ ke $^{a}\!\log{b}=c$, maka $^{a}\!\log{a}^{c}=c$ (Terbukti)
iii. $^{a}\!\log1=0$
Pembuktian :
Berapapun nilai a jika dipangkatkan 0 maka akan sama dengan satu, $a^{0}=1$
Maka $^{a}\!\log1=^{ a}\!\log{a}^{0}=0$ (Terbukti)iv. $^{a}\!\log{b}^{n}=n\cdot^{ a}\!\log{b}$, dengan $a\neq1$ dan $a,b>0$
Pembuktian :
Misal $^{a}\!\log{b}=p\Leftrightarrow a^{p}=b$
Maka $^{a}\!\log{b}^{n}=^{ a}\!\log{a}^{np}$
$=np$
$=n\cdot^{ a}\!\log{b}$ (Terbukti)
v. $^{a}\!\log{b}=\frac{\log{b}}{\log{a}}=\frac{^{p}\!\log{b}}{^{p}\!\log{a}}$, dengan $a,p\neq1$ dan $a,b,p>0$
Pembuktian :
Maka $\frac{^{p}\!\log{b}}{^{p}\!\log{a}}=\frac{^{p}\!\log{a}^{c}}{^{p}\!\log{a}}=c\cdot\frac{^{p}\!\log{a}}{^{p}\!\log{a}}=c=^{ a}\!\log{b}$ (Terbukti)
vi. $^{a}\log{b}=\frac{1}{^{b}\!\log{a}}$, dengan $a,b\neq1$ dan $a,b>0$
Pembuktian :
$^{a}\!\log{b}=\frac{^{p}\!\log{b}}{^{p}\!\log{a}}$, jika kita bagi dengan $\frac{^{p}\!\log{b}}{^{p}\!\log{b}}$
Maka $^{a}\!\log{b}=\frac{1}{\frac{^{p}\!\log{a}}{^{p}\!\log{b}}}=\frac{1}{^{b}\!\log{a}}$ (Terbukti)
vii. $^{a}\!\log{b}+^{a}\!\log{c}=^{ a}\!\log{bc}$, dengan $a\neq1$ dan $a,b,c>0$
Pembuktian :
Misal $^{a}\!\log{b}=p\Leftrightarrow a^{p}=b$ dan $^{a}\!\log{c}=q\Leftrightarrow a^{q}=c$
Maka $^{a}\!\log{bc}=^{ a}\!\log{a^{p}a^{q}}$
$=^{a}\!\log{a^{p+q}}$
$=p+q$
$=^{ a}\!\log{b}+^{a}\!\log{c}$ (Terbukti)
viii. $^{a}\!\log{b}-^{a}\!\log{c}=^{ a}\!\log\frac{b}{c}$, dengan $a\neq1$ dan $a,b,c>0$
Pembuktian :
Misal $^{a}\!\log{b}=p\Leftrightarrow a^{p}=b$, dan $^{a}\!\log{c}=q\Leftrightarrow a^{q}=c$
Maka $^{a}\!\log{\frac{b}{c}}=\frac{^{a}\!\log{a}^{p}}{^{a}\!\log{a}^{q}}$
$= ^{ a}\!\log{a}^{p-q}$
$= p-q$
$= ^{a}\!\log{b}-^{a}\!\log{c}$ (Terbukti)
ix. $^{a}\!\log{b}\cdot ^{b}\!\log{c}= ^{a}\!\log{c}$, dengan $a,b\neq1$ dan $a,b,c>0$
Pembuktian :
$^{a}\!\log{b}\cdot ^{b}\!\log{c}= \frac{\log{b}}{\log{a}}\cdot\frac{\log{c}}{\log{b}}$
$=\frac{\log{c}}{\log{a}}$
$= ^{a}\!\log{c}$ (Terbukti)
x. $^{a^{n}}\!\log{b}^{m}= ^{a}\!\log{b}^{\frac{m}{n}}=\frac{m}{n}\cdot ^{a}\!\log{b}$, dengan $a\neq1$ dan $a,b>0$
Pembuktian :
$c= ^{a^{n}}\!\log{b}^{m}$
$a^{nc}= b^{m}$
$a^{c}= \sqrt[n]{b^{m}}$
$a^{c}= b^{\frac{m}{n}}\Leftrightarrow ^{a}\!\log{b}^{\frac{m}{n}}=\frac{m}{n}\cdot ^{a}\!\log{b}=c$ (Terbukti)
xi. $a^{a^{n}\!\log{b}^{m}}=b^{\frac{m}{n}}$, dengan $a\neq1$ dan $a,b>0$
Pembuktian :
Misalkan $x= ^{a^{n}}\!\log{b}^{m}\Leftrightarrow a^{x}=b^{\frac{m}{n}}$
$a^{a^{n}\!\log{b}^{m}}=a^{x}$
$a^{a^{n}\!\log{b}^{m}}=b^{\frac{m}{n}}$ (Terbukti)
Eh kenapa sama pembuktiannya? Because waktu di sekolah sering tuh guru-guru ngasih tugas buat nyari pembuktian-pembuktiannya. Ya jadi bisa tau juga darimana asal-usul lahirnya sifat-sifat itu. Kayak apa aja ya dilahirin :v
Tapi buat sahabat semua yang tidak terlalu memerlukan pembuktiannya, ada ringkasan nih biar lebih mudah menghapal, eh.. bukan menghapal sih, mengingat sifat-sifat dari Logaritma
SIFAT-SIFAT
ii. $^{a}\!\log{a}^{n}$= $n$
iv. $^{a}\!\log{b}^{n}=n\cdot^{ a}\!\log{b}$
v. $^{a}\!\log{b}=\frac{\log{b}}{\log{a}}=\frac{^{p}\!\log{b}}{^{p}\!\log{a}}$
vi. $^{a}\log{b}=\frac{1}{^{b}\!\log{a}}$
viii. $^{a}\!\log{b}-^{a}\!\log{c}=^{ a}\!\log\frac{b}{c}$
ix. $^{a}\!\log{b}\cdot ^{b}\!\log{c}= ^{a}\!\log{c}$
x. $^{a^{n}}\!\log{b}^{m}=
^{a}\!\log{b}^{\frac{m}{n}}=\frac{m}{n}\cdot ^{a}\!\log{b}$
xi.
$a^{a^{n}\!\log{b}^{m}}=b^{\frac{m}{n}}$
CONTOH SOAL
1. $^{2}\!\log{8}=...$
Pembahasan :
Seperti yang kita tau bahwa $8=2^{3}$ maka bentuk logaritma tersebut menjadi $^{2}\!\log{2}^{3}$
Dengan sifat (ii) maka akan diperoleh $^{2}\!\log{2}^{3}=3$
2. $^{2}\!\log{81}=...$
Pembahasan :
$^{2}\!\log{81}=^{ 2}\!\log{3}^{4}$
Dengan sifat (iv) maka $^{2}\!\log{81}=4\cdot ^{2}\!\log{3}$
3. $^{2}\!\log{8}+^{2}\!\log{64}+^{2}\!\log{128}=...$
Pembahasan :
$^{2}\!\log{8}+^{2}\!\log{64}+^{2}\!\log{128}={}^{2}\!\log{2}^{3}+^{2}\!\log{2}^{6}+^{2}\!\log{2}^{7}$
$={}^{2}\!\log{2}^{3}{2}^{6}{2}^{7}$
$={}^{2}\!\log{2}^{3+6+7}$
$={}^{2}\!\log{2}^{16}$
$=16$
4. Jika $^{5}\!\log{3}=a$ dan $^{3}\log{4}=b$, maka $^{4}\!\log{15}=...$
Pembahasan :
Berdasarkan sifat (vii) maka $^{5}\!\log{3}\cdot ^{3}\!\log{4}={}^{5}\!\log{4}=ab$
Berdasarkan sifat (vi) maka $^{4}\!\log{15}={}^{4}\!\log{3}+^{4}\!\log{5}$
Berdasarkan sifat (v) $^{4}\!\log{15}=\frac{1}{^{3}\!\log{4}}+\frac{1}{^{4}\!\log{5}}$
$=\frac{1}{b}+\frac{1}{ab}$
Maka $^{4}\!\log{15}=\frac{a+1}{ab}$
1. $^{2}\!\log{8}=...$
Pembahasan :
Seperti yang kita tau bahwa $8=2^{3}$ maka bentuk logaritma tersebut menjadi $^{2}\!\log{2}^{3}$
Dengan sifat (ii) maka akan diperoleh $^{2}\!\log{2}^{3}=3$
2. $^{2}\!\log{81}=...$
Pembahasan :
$^{2}\!\log{81}=^{ 2}\!\log{3}^{4}$
Dengan sifat (iv) maka $^{2}\!\log{81}=4\cdot ^{2}\!\log{3}$
3. $^{2}\!\log{8}+^{2}\!\log{64}+^{2}\!\log{128}=...$
Pembahasan :
$^{2}\!\log{8}+^{2}\!\log{64}+^{2}\!\log{128}={}^{2}\!\log{2}^{3}+^{2}\!\log{2}^{6}+^{2}\!\log{2}^{7}$
$={}^{2}\!\log{2}^{3}{2}^{6}{2}^{7}$
$={}^{2}\!\log{2}^{3+6+7}$
$={}^{2}\!\log{2}^{16}$
$=16$
4. Jika $^{5}\!\log{3}=a$ dan $^{3}\log{4}=b$, maka $^{4}\!\log{15}=...$
Pembahasan :
Berdasarkan sifat (vii) maka $^{5}\!\log{3}\cdot ^{3}\!\log{4}={}^{5}\!\log{4}=ab$
Berdasarkan sifat (vi) maka $^{4}\!\log{15}={}^{4}\!\log{3}+^{4}\!\log{5}$
Berdasarkan sifat (v) $^{4}\!\log{15}=\frac{1}{^{3}\!\log{4}}+\frac{1}{^{4}\!\log{5}}$
$=\frac{1}{b}+\frac{1}{ab}$
Maka $^{4}\!\log{15}=\frac{a+1}{ab}$
5. (SNMPTN 2011)
$6(3^{40})(\log_{2}{a})+3^{41}(\log_{2}{a})=3^{43}$
Maka nilai a adalah ...
(A) $\frac{1}{8}$
(B) $\frac{1}{4}$
(C) 4
(D) 8
(E) 16
Pembahasan :
$6(3^{40})(\log_{2}{a})+3^{41}(\log_{2}{a})=3^{43}$
$3\cdot 2(3^{40})(\log_{2}{a})+3^{41}(\log_{2}{a})=3^{43}$
$2\cdot 3^{41}(\log_{2}{a})+3^{41}(\log_{2}{a})=3^{43}$
$3\cdot 3^{41}(\log_{2}{a})=3^{43}$
$3^{42}(\log_{2}{a})=3^{43}$
$(\log_{2}{a})=\frac{3^{43}}{3^{42}}$
$(\log_{2}{a})=3$
$a=2^{3}$
$a=8$ (JAWABAN D)
$a=8$ (JAWABAN D)
catatan $log_{2}{a}={}^{2}\!log{a}$
Nah, bagaimana sahabat udah mulai bisa memahami dasar-dasar dari Logaritma?
Bagaimana soal-soalnya? Masih terhitung mudah lah yaa...
Untuk soal-soal SBMPTN akan ada di pembahasan Logaritma bagian kedua
See you...^^
Wassalamu'alaikum Wr. Wb.
“The core of
mathematics is not to make simple things complicated, but to make complicated
things simple.” S. Gudder
1 comments
Makasi banyak min😇
ReplyDelete