Daftar Isi

Bilangan Berpangkat

Bilangan berpangkat

Dalam kehidupan sehari-hari, bilangan berpangkat banyak digunakan. Misalnya pada penulisan frekuensi, ukuran sangat besar, atau ukuran sangat kecil. Dengan mempelajari bilangan berpangkat, kita dapat menulis dan menghitung bentuk-bentuk tersebut dengan lebih ringkas.

Jika aRa \in \mathbb{R} dan nn bilangan bulat positif, maka:

an=a×a××an kali a^n=\underbrace{a \times a \times \cdots \times a}_{n\ \text{kali}}

Keterangan:

  • ana^n disebut bilangan berpangkat,
  • aa disebut bilangan pokok,
  • nn disebut pangkat atau eksponen.

Nyatakan bilangan-bilangan berikut dalam perkalian berulang, lalu hitung hasilnya.

  1. 252^5
  2. (3)2(-3)^2
  3. (0,5)4(0,5)^4
  4. (4)3(-4)^3
  1. 25=2×2×2×2×2=322^5=2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2=32
  2. (3)2=(3)×(3)=9(-3)^2=(-3)\times(-3)=9
  3. (0,5)4=(0,5)×(0,5)×(0,5)×(0,5)=0,0625(0,5)^4=(0,5)\times(0,5)\times(0,5)\times(0,5)=0,0625
  4. (4)3=(4)×(4)×(4)=64(-4)^3=(-4)\times(-4)\times(-4)=-64
am×an=am+n a^m \times a^n = a^{m+n}

dengan aa bilangan real dan m,nm,n bilangan bulat positif.

Sederhanakan bentuk-bentuk berikut:

  1. 63×646^3 \times 6^4
  2. (4)×(4)2(-4)\times(-4)^2
  3. 52×33×25^2\times 3^3\times 2
  4. 7a3×b4×3a2×b7a^3\times b^4 \times 3a^2 \times b
  1. 63×64=63+4=676^3 \times 6^4 = 6^{3+4}=6^7
  2. (4)×(4)2=(4)1+2=(4)3(-4)\times(-4)^2 = (-4)^{1+2}=(-4)^3
  3. Karena bilangan pokoknya tidak sama, bentuk ini tidak dapat disederhanakan lebih lanjut.
7a3×b4×3a2×b=7a3×3a2×b4×b=21a3+2b4+1=21a5b5 \begin{aligned} 7a^3\times b^4 \times 3a^2 \times b &= 7a^3\times 3a^2\times b^4\times b \\ &= 21a^{3+2}b^{4+1} \\ &= 21a^5b^5 \end{aligned} aman=amn \frac{a^m}{a^n}=a^{m-n}

dengan a0a \neq 0 dan m>nm>n.

  1. 612610\dfrac{6^{12}}{6^{10}}
  2. 9362\dfrac{9^3}{6^2}
  3. (3)4×(3)3(3)2\dfrac{(-3)^4\times (-3)^3}{(-3)^2}
  1. 612610=61210=62\dfrac{6^{12}}{6^{10}}=6^{12-10}=6^2
  2. Karena bilangan pokoknya tidak sama, bentuk ini tidak dapat disederhanakan lebih lanjut.
(3)4×(3)3(3)2=(3)4+3(3)2=(3)7(3)2=(3)72=(3)5 \frac{(-3)^4\times (-3)^3}{(-3)^2} =\frac{(-3)^{4+3}}{(-3)^2} =\frac{(-3)^7}{(-3)^2} =(-3)^{7-2} =(-3)^5 (am)n=am×n (a^m)^n=a^{m\times n}
  1. (54)2(5^4)^2
  2. 25×(23)224\dfrac{2^5\times (2^3)^2}{2^4}
  1. (54)2=54×2=58(5^4)^2=5^{4\times 2}=5^8
25×(23)224=25×2624=25+624=21124=2114=27 \begin{aligned} \frac{2^5\times (2^3)^2}{2^4} &= \frac{2^5\times 2^6}{2^4} \\ &= \frac{2^{5+6}}{2^4} \\ &= \frac{2^{11}}{2^4} \\ &= 2^{11-4} \\ &= 2^7 \end{aligned} an+am=an(1+amn) a^n+a^m=a^n(1+a^{m-n})

untuk mnm \ge n.

anam=an(1amn) a^n-a^m=a^n(1-a^{m-n})

atau

aman=an(amn1) a^m-a^n=a^n(a^{m-n}-1)
  1. (8)3+(8)5(-8)^3+(-8)^5
  2. 77737^7-7^3
(8)3+(8)5=(8)3+(8)3+2=(8)3+(8)3(8)2=(8)3(1+(8)2) \begin{aligned} (-8)^3+(-8)^5 &= (-8)^3+(-8)^{3+2} \\ &= (-8)^3+(-8)^3\cdot(-8)^2 \\ &= (-8)^3(1+(-8)^2) \end{aligned}
7773=74+373=747373=73(741) \begin{aligned} 7^7-7^3 &= 7^{4+3}-7^3 \\ &= 7^4\cdot 7^3-7^3 \\ &= 7^3(7^4-1) \end{aligned}

Perhatikan:

2224=2×22×2×2×2=12×2=122 \frac{2^2}{2^4} =\frac{2\times2}{2\times2\times2\times2} =\frac{1}{2\times2} =\frac{1}{2^2}

Di sisi lain:

2224=224=22 \frac{2^2}{2^4}=2^{2-4}=2^{-2}

Maka diperoleh:

122=22 \frac{1}{2^2}=2^{-2} an=1an a^{-n}=\frac{1}{a^n}

dengan a0a \neq 0 dan nn bilangan bulat positif.

  1. Tuliskan dalam bentuk pangkat positif:
    • 353^{-5}
    • (8)4(-8)^{-4}
    • a2a^{-2}
  2. Tuliskan dalam bentuk pangkat negatif:
    • 172\dfrac{1}{7^2}
    • 126\dfrac{1}{2^6}
    • 1a9\dfrac{1}{a^9}
  1. Dalam bentuk pangkat positif:
    • 35=1353^{-5}=\dfrac{1}{3^5}
    • (8)4=1(8)4(-8)^{-4}=\dfrac{1}{(-8)^4}
    • a2=1a2a^{-2}=\dfrac{1}{a^2}
  2. Dalam bentuk pangkat negatif:
    • 172=72\dfrac{1}{7^2}=7^{-2}
    • 126=26\dfrac{1}{2^6}=2^{-6}
    • 1a9=a9\dfrac{1}{a^9}=a^{-9}

Catatan: sifat-sifat operasi bilangan berpangkat positif juga berlaku untuk pangkat negatif selama syarat-syaratnya terpenuhi.

Perhatikan:

3232=3×33×3=1 \frac{3^2}{3^2}=\frac{3\times3}{3\times3}=1

dan:

3232=322=30 \frac{3^2}{3^2}=3^{2-2}=3^0

Maka diperoleh:

30=1 3^0=1 a0=1 a^0=1

dengan a0a \neq 0.

Hitung:

  1. (5)0(5)^0
  2. (12)0(12)^0
  3. 34a2b034a^2b^0
  1. (5)0=1(5)^0=1
  2. (12)0=1(12)^0=1
  3. 34a2b0=34a21=34a234a^2b^0=34a^2\cdot 1=34a^2

Catatan: sifat-sifat pangkat positif dan negatif juga berlaku pada pangkat nol.

Bilangan yang dapat dituliskan dalam bentuk pecahan disebut bilangan rasional. Sifat-sifat bilangan berpangkat pada bilangan bulat juga berlaku untuk bilangan rasional.

  1. (23)3(\dfrac{2}{3})^3
  2. (27)5×(27)2(27)6\dfrac{(\dfrac{2}{7})^5 \times (\dfrac{2}{7})^2}{(\dfrac{2}{7})^6}
(23)3=23×23×23=2333=827 \left(\frac{2}{3}\right)^3 =\frac{2}{3}\times\frac{2}{3}\times\frac{2}{3} =\frac{2^3}{3^3} =\frac{8}{27}
(27)5×(27)2(27)6=(27)5+2(27)6=(27)7(27)6=(27)76=27 \frac{\left(\frac{2}{7}\right)^5 \times \left(\frac{2}{7}\right)^2}{\left(\frac{2}{7}\right)^6} =\frac{\left(\frac{2}{7}\right)^{5+2}}{\left(\frac{2}{7}\right)^6} =\frac{\left(\frac{2}{7}\right)^7}{\left(\frac{2}{7}\right)^6} =\left(\frac{2}{7}\right)^{7-6} =\frac{2}{7}

Untuk mengukur pemahaman tentang bilangan berpangkat, kerjakan evaluasi dengan ketentuan berikut:

  1. pilih jawaban yang benar,
  2. klik Next untuk berpindah ke soal berikutnya,
  3. klik Submit untuk mengirim jawaban,
  4. perhatikan skor pada bagian bawah soal,
  5. nilai diperoleh dari skor dibagi skor maksimal lalu dikalikan 100,
  6. KKM untuk materi ini adalah 70,
  7. waktu pengerjaan adalah 30 menit.

Demikian materi tentang bilangan berpangkat untuk kelas IX semester ganjil SMP. Semoga bermanfaat.