Persamaan dan Pertidaksamaan Logaritma

Persamaan Logaritma

Persamaan logaritma merupakan persamaan logaritma yg mengandung komponen fungsi tertentu. Persamaan ini mengandung beberapa bentuk diantaranya:

  • Bentuk ^a\log f(x) = b

Dengan bentuk mirip itu, maka persamaan dapat diubah bentuknya menjadi f(x) = a^b. Dengan syarat a > 0 & a ≠ 1. Sebagai teladan, ^x\log(3x + 10) = 2, maka:

^x\log(3x + 10) = 2 \rightarrow 3x + 10 = x^2

Dari persamaan kuadrat tersebut dapat dimengerti akar-akarnya selaku penyelesaian:

3x + 10 = x^2 \rightarrow x^2 - 3x - 10 = 0

(x - 5)(x + 2) = 0

x_1 = 5 & x_2 = -2

  • Bentuk ^a\log f(x) = ^a\log b

Dengan bentuk seperti itu, maka persamaan dapat diubah bentuknya menjadi f(x) = b dgn syarat a > 0, a ≠ 1 & b > 0. Sebagai acuan, \log(x^2 - 1) = \log 8 diubah bentuk menjadi:

x^2 - 1 = 8

x^2 = 9

Akar-akarnya adalah:

x_1 = 3 & x_2 = -3

  • Bentuk ^a\log f(x) = ^a\log g(x)

Dengan bentuk seperti itu, maka persamaan dapat diubah bentuknya menjadi f(x) = g(x). Dengan syarat a > 0, a ≠ 1 & f(x) > 0 & g(x) > 0. Sebagai teladan:

\log(x^2 - 1) - \log(x - 1) = 1 + \log(x - 8),

Menjadi:

\log(x^2 - 1) - \log(x - 1) = \log 10 + \log(x - 8)

\log(\frac x^2 - 1  x - 1 ) = \log10(x - 8)

\frac x^2 - 1  x - 1  = 10(x-8)

\frac (x - 1)(x + 1)  x -1  = 10(x-8)

(x + 1) = 10x - 80

9x = 81

Sehingga:

x = 9

  • Bentuk a(^p\log(x))^2 + b(^p\log f(x)) + c = 0

Persamaan logaritma ini mampu direduksi menjadi persamaan kuadrat dgn memisalkan ^p\log f(x) = y. Sehingga membentuk persamaan gres:

a(y)^2 + b(y) + c = 0

Dari persamaan tersebut akan diperoleh solusi fungsi y, lalu mampu disubstitusikan kedalam ^p\log f(x) = y untuk mendapatkan penyelesaian fungsi x. Sebagai pola:

^2\log x((^2\log x) - 3) = ^2 \log 16

Misalkan ^2\log x = y, maka persamaan barunya:

^2\log x((^2\log x)- 3) = ^2\log 16

y(y -3) = ^2\log 2^4

y(y - 3) = 4

y^2 - 3y = 4

y^2 - 3y - 4 = 0

(y - 4)( y + 1) = 0

Akar-akarnya:

y_1 = 4 & y_2 = -1

Sehingga diperoleh nilai x dr akar-akar y yakni:

  • y_1 = 4

^2 \log x = 4

x = 2^4 = 16

  • y_2 = -1

^2 \log x = -1

x = 2^ -1  = \frac 1  2

Lihat pula materi Wargamasyarakat.org lainnya:

Mollusca

Narrative Text

Gerak Melingkar Beraturan

Pertidaksamaan Logaritma

Pertidaksamaan pula mampu dioperasikan pada logaritma. Pada petidaksamaan logaritma, berlaku beberapa teorema yaitu:

Saat a > 1

  • Jika ^a\log f(x) < ^a \log g(x), maka 0 < f(x) < g(x)
  • Jika ^a\log f(x) > ^a\log g(x)” class=”latex” />, maka <img decoding=, maka f(x) > g(x) > 0″ class=”latex” /></li>
<p></p>
<li>Jika <img decoding=

Sebagai acuan, menentukan nilai x yg menyanggupi pertidaksamaan:

^2\log(2x + 1) < ^2\log 3

Berubah bentuk menjadi:

2x + 1

2x < 2

x < 1

Dari pertidaksamaan tersebut diketahui bahwa a = 2, berarti a > 1. Berlaku syarat: Jika ^a\log f(x) < ^a\log g(x), maka 0 < f(x) < g(x). Sehingga:

0 < (2x+1) < 3

-1 < (2x) < 2

-\frac 1  2  < x < 1

Garis bilangannya yaitu:

contoh soal persamaan & pertidaksamaan logaritma

Sama halnya dgn persamaan logaritma, pertidaksamaan logaritma kerap kali dilakukan permisalan y = ^a \log x. Permisalan ini untuk mempersempit & mempermudah penyelesaiaan pertidaksamaan. Sebagai contoh penyelesaian dari:

(2 \log x-1)(\frac 1  ^x\log 10 ) > 1″ class=”latex” /></p>
<p></p>
<p>Diubah menjadi:</p><div class=

(2 \log x - 1)(\log x) > 1″ class=”latex” /></p>
<p></p>
<p style=2 \log^2 x - \log x - 1 > 0″ class=”latex” /></p>
<p></p>
<p>Dimisalkan y = log x, maka pertidaksamaan menjadi:</p>
<p></p>
<p style=2y^2 - y - 1 > 0″ class=”latex” /></p>
<p></p>
<p style=(2y + 1)(y - 1)

Akar-akarnya yaitu :

y_1 = -\frac 1  2 & y_2 = 1

Maka nilai x adalah:

y_1 = -\frac 1  2 \overset maka  \rightarrow -\frac 1  2  = \log x

x_1 = 10^ -\frac 1  2   = \frac 1  \sqrt 10

y_2 = 1\overset maka  \rightarrow 1 = \log x

x_2 = 10

Berlaku syarat x > 0, & x ≠ 1, maka garis bilangannya yaitu:

pertidaksamaan logaritma

Penyelesaiannya yaitu:

0 < x < \frac 1  \sqrt 10  atau x > 10″ class=”latex” /></p>
<p></p>
<h2><span class=Pertidaksamaan Harga Mutlak Logaritma

Operasi logaritma mampu dilakukan dlm suatu harga mutlak. Penyelesaiannya mengikuti sifat-sifat harga mutlak & logaritma. Harga mutlak tersebut memiliki sifat-sifat:

  • Jika \mid x \mid < a dgn a > 0, maka -a < x < a
  • Jika \mid x \mid > a” class=”latex” /> dgn <img decoding= > 0, maka x < -a atau x > a

Penyelesaian pertidaksamaan logaritma dlm harga mutlak ini dapat dikerjakan seperti contoh:

\mid ^3\log (x+1)\mid < 2

Berdasarkan sifat \kafetaria x \bar < a, maka:

-2 < ^3\log(x+1) < 2

^3\log(\frac 1  9 ) < ^3\log(x+1) < ^3\log(x+1) < ^3\log 9

\frac 1  9  < x + 1 < 9

-\frac 8  9  < x < 8

Contoh Soal Persamaan & Pertidaksamaan Logaritma & Pembahasan

Contoh Soal 1: Persamaan Logaritma

Tentukan penyelesaian dr ^2\log(2x - 3) - ^4\log(x - ^3/_2) = 1 (UMPTN ’92)

Pembahasan 1:

^2\log(2x - 3) - ^4\log(x - ^3/_2) = 1

^2\log(2x - 3) - \frac 1  2 (^2\log(\frac 2x-3  2 )) = 1

^2\log(2x - 3) - (\frac 1  2 ^2\log(2x - 3)) - (-\frac 1  2 ^2\log 2) = ^2\log 2

\frac 1  2 ^2\log(2x - 3) = \frac 1  2 ^2\log 2

^2\log (2x - 3) = ^2 \log 2

2x - 3 = 2

x = 2,5

Lihat pula bahan Wargamasyarakat.org yang lain:

Persamaan Reaksi

Puisi Lama

Echinodermata

Contoh Soal 2: Persamaan Logaritma

Tentukan nilai x dr persamaan  \log(\frac 3x+1  100 ) = ^ 3x+1 \log 1000 (UMPTN ’93)

Pembahasan 2:

\log(\frac 3x+1  100 ) =^ 3x+1 \log 1000

\log(3x+1) - \log(100) = \frac 1  ^ 1000 \log(3x+1)

\log(3x+1) - \log(10)^2 = \frac 1  ^ 10^3 \log(3x+1)

\log(3x + 1) - 2 = \frac 1  \frac 1  3 \log(3x+1)

\log(3x+1) - 2 = \frac 3  \log(3x+1)

Misalkan y = \log(3x+1), maka persamaannya:

y - 2 = \frac 3  y

y^2 - 2y = 3

y^2 - 2y - 3 = 0

(y - 3)(y + 1) = 0

Akarnya adalah y_1 = 3,tetapi y_2 = -1 tak bisa jadi solusi karena bernilai negatif.

Sehingga:

Jika y_1 = 3 \overset maka  \rightarrow 3 = \log(3x+1)

\log(1000) = \log(3x+1)

1000 = 3x+1

x = \frac 999  3  = 333

Contoh Soal 3: Pertidaksamaan Logaritma

Penyelesaian pertidaksamaan 2\log(x+1) \le \log(x+4) + \log 4 ialah       (UMPTN ’96)

Pembahasan 3:

2\log(x+1) \le \log(x+4) + \log 4

\log(x+1)^2 \le\log 4(x+4)

(x+1)^2 \le 4(x+4)

x^2 + 2x + 1 \le 4x + 16

x^2 - 2x - 15 \le 0

(x - 5)(x + 3) \le 0

Akar-akarnya adalah x_1 = 5 & x_2 = -3. Sehingga intervalnya:

-3 \le x \le 5

Namun ada syarat yakni:

(x + 1)^2 > 0″ class=”latex” /></p>
<p></p>
<p style=x < -1 atau x < -1

Garis bilangannya ialah:

pembahasan pertidaksamaan

Maka penyelesaiannya yaitu:

-1 < x \le 5

Kontributor: Alwin Mulyanto, S.T.

Alumni Teknik Sipil FT UI

Materi Wargamasyarakat.org lainnya:

  1. Sudut Istimewa Sin Cos Tan
  2. Integral
  3. Pengertian Matriks, Jenis-jenis, Ordo

  Turunan pertama dari f(x) = (3x² - 2x - 1)⁴