Persamaan adalah suatu pernyataan matematika dalam bentuk simbol yang menyatakan bahwa dua hal adalah persis sama. Persamaan ditulis dengan tanda sama dengan (=), seperti berikut:
x + 3 = 5, yang menyatakan bahwa nilai x = 2.
2x + 3 = 5, yang menyatakan bahwa nilai x = 1.
Pernyataan di atas adalah suatu kesamaan . Persamaan dapat digunakan untuk menyatakan kesamaan dua ekspresi yang terdiri dari satu atau lebih variabel . Sebagai contoh, untuk x anggota bilangan nyata , persamaan berikut selalu benar:
x (x - 1) = x 2 − x.
Persamaan di atas adalah contoh dari identitas : persamaan yang selalu benar, tak peduli berapa pun nilai variabel yang ada di dalamnya. Persamaan berikut bukanlah suatu identitas:
x2 - x = 0.
Persamaan di atas adalah salah untuk sejumlah tak hingga x , dan hanya benar untuk satu nilai; nilai akar unik dari persamaan, x =1. Karenanya, jika suatu persamaan diketahui bernilai benar , persamaan tersebut membawa informasi mengenai nilai x . Secara umum, nilai variabel di mana suatu persamaan menjadi benar disebut dengan solusi atau penyelesaian . Menyelesaikan suatu persamaan berarti menemukan solusinya.
Banyak pengarang yang menggunakan istilah persamaan untuk kesamaan yang bukan identitas. Perbedaan antara kedua konsep tersebut kadang sulit dibedakan; sebagai contoh,
(x + 1)2 = x 2 + 2x + 1
adalah identitas, sedangkan
(x + 1)2 = 2x 2 + x + 1
adalah persamaan yang memiliki akar x=0 dan x=1 . Apakah suatu pernyataan dimaksudkan sebagai suatu identitas atau suatu persamaan, menentukan informasi mengenai variabelnya sering dapat ditentukan berdasarkan konteksnya.
Huruf-huruf awal alfabet seperti a , b , c , ... sering kali digunakan sebagai konstanta , dan huruf-huruf di akhir alfabet, seperti x , y , z , umumnya digunakan sebagai lambang variabel.
Jenis-jenis persamaan
Jenis-jenis persamaan sebagai berikut:
Persamaan Linear
Tentukan nilai x dari persamaan
6
x
−
7
=
5
x
+
3
{\displaystyle 6x-7=5x+3}
!
6
x
−
7
=
5
x
+
3
{\displaystyle 6x-7=5x+3}
6
x
−
5
x
=
3
+
7
{\displaystyle 6x-5x=3+7}
x
=
10
{\displaystyle x=10}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
10
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{10\},x\in R\}}
Persamaan Kuadrat
Tentukan nilai x dari persamaan
x
2
−
7
x
=
10
−
4
x
{\displaystyle x^{2}-7x=10-4x}
!
x
2
−
7
x
=
10
−
4
x
{\displaystyle x^{2}-7x=10-4x}
x
2
−
3
x
−
10
=
0
{\displaystyle x^{2}-3x-10=0}
x
=
−
2
∨
x
=
5
{\displaystyle x=-2\lor x=5}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
−
2
,
5
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{-2,5\},x\in R\}}
Persamaan Akar
Tentukan nilai x dari persamaan
x
2
−
4
x
=
10
−
x
{\displaystyle {\sqrt {x^{2}-4x}}={\sqrt {10-x}}}
!
x
2
−
4
x
=
10
−
x
{\displaystyle {\sqrt {x^{2}-4x}}={\sqrt {10-x}}}
(
x
2
−
4
x
)
2
=
(
10
−
x
)
2
{\displaystyle ({\sqrt {x^{2}-4x}})^{2}=({\sqrt {10-x}})^{2}}
x
2
−
4
x
=
10
−
x
{\displaystyle x^{2}-4x=10-x}
x
2
−
3
x
−
10
=
0
{\displaystyle x^{2}-3x-10=0}
(
x
+
2
)
(
x
−
5
)
=
0
{\displaystyle (x+2)(x-5)=0}
x
=
−
2
∨
x
=
5
{\displaystyle x=-2\lor x=5}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
−
2
,
5
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{-2,5\},x\in R\}}
Persamaan Pecahan
Tentukan nilai x dari persamaan
x
−
4
x
−
3
=
x
+
1
x
−
2
{\displaystyle {\frac {x-4}{x-3}}={\frac {x+1}{x-2}}}
!
x
−
4
x
−
3
=
x
+
1
x
−
2
{\displaystyle {\frac {x-4}{x-3}}={\frac {x+1}{x-2}}}
x
−
4
x
−
3
−
x
+
1
x
−
2
=
0
{\displaystyle {\frac {x-4}{x-3}}-{\frac {x+1}{x-2}}=0}
(
x
−
4
)
(
x
−
2
)
−
(
x
+
1
)
(
x
−
3
)
(
x
+
1
)
(
x
−
2
)
=
0
{\displaystyle {\frac {(x-4)(x-2)-(x+1)(x-3)}{(x+1)(x-2)}}=0}
x
2
−
6
x
+
8
−
(
x
2
−
2
x
−
3
)
(
x
+
1
)
(
x
−
2
)
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-6x+8-(x^{2}-2x-3)}{(x+1)(x-2)}}=0}
−
4
x
+
11
(
x
+
1
)
(
x
−
2
)
=
0
{\displaystyle {\frac {-4x+11}{(x+1)(x-2)}}=0}
−
4
x
+
11
=
0
{\displaystyle -4x+11=0}
x
=
11
4
{\displaystyle x={\frac {11}{4}}}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
11
4
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{{\frac {11}{4}}\},x\in R\}}
Tentukan nilai x dari persamaan
x
2
−
3
x
−
3
3
x
−
8
=
1
{\displaystyle {\frac {x^{2}-3x-3}{3x-8}}=1}
!
x
2
−
3
x
−
3
3
x
−
8
=
1
{\displaystyle {\frac {x^{2}-3x-3}{3x-8}}=1}
x
2
−
3
x
−
3
3
x
−
8
−
1
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-3x-3}{3x-8}}-1=0}
x
2
−
3
x
−
3
3
x
−
8
−
3
x
−
8
3
x
−
8
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-3x-3}{3x-8}}-{\frac {3x-8}{3x-8}}=0}
x
2
−
3
x
−
3
−
(
3
x
−
8
)
3
x
−
8
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-3x-3-(3x-8)}{3x-8}}=0}
x
2
−
6
x
+
5
3
x
−
8
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-6x+5}{3x-8}}=0}
(
x
−
1
)
(
x
−
5
)
3
x
−
8
=
0
{\displaystyle {\frac {(x-1)(x-5)}{3x-8}}=0}
(
x
−
1
)
(
x
−
5
)
=
0
{\displaystyle (x-1)(x-5)=0}
x
=
1
∨
x
=
5
{\displaystyle x=1\lor x=5}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
1
,
5
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{1,5\},x\in R\}}
Tentukan nilai x dari persamaan
x
2
−
2
x
−
8
x
2
+
x
−
20
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-2x-8}{x^{2}+x-20}}=0}
!
x
2
−
2
x
−
8
x
2
+
x
−
20
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}-2x-8}{x^{2}+x-20}}=0}
(
x
+
2
)
(
x
−
4
)
(
x
+
5
)
(
x
−
4
)
=
0
{\displaystyle {\frac {(x+2)(x-4)}{(x+5)(x-4)}}=0}
x
+
2
x
+
5
=
0
{\displaystyle {\frac {x+2}{x+5}}=0}
x
+
2
=
0
{\displaystyle x+2=0}
x
=
−
2
{\displaystyle x=-2}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
2
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{2\},x\in R\}}
Persamaan Mutlak
Dalam bentuk persamaan mutlak sebagai berikut:
|
f
(
x
)
|
=
g
(
x
)
{\displaystyle |f(x)|=g(x)}
haruslah mempunyai dua nilai yaitu
|
f
(
x
)
|
=
{
f
(
x
)
,
maka penyelesaian
f
(
x
)
≥
0
−
f
(
x
)
,
maka penyelesaian
f
(
x
)
<
0
{\displaystyle |f(x)|=\left\{{\begin{matrix}f(x),&{\mbox{maka penyelesaian}}f(x)\geq 0\\\\-f(x),&{\mbox{maka penyelesaian}}f(x)<0\end{matrix}}\right.}
Persamaan mutlak akan memungkinkan definit + dan - karena tidak memotong dan menyinggung sumbu y.
Tentukan nilai x dari persamaan
|
x
2
+
x
|
=
12
{\displaystyle |x^{2}+x|=12}
!
|
x
2
+
x
|
=
12
{\displaystyle |x^{2}+x|=12}
batasan f(x)
x
2
+
x
=
12
{\displaystyle x^{2}+x=12}
x
2
+
x
−
12
=
0
{\displaystyle x^{2}+x-12=0}
(
x
+
4
)
(
x
−
3
)
=
0
{\displaystyle (x+4)(x-3)=0}
x
=
−
4
∨
x
=
3
{\displaystyle x=-4\lor x=3}
batasan -f(x)
x
2
+
x
=
−
12
{\displaystyle x^{2}+x=-12}
x
2
+
x
+
12
=
0
{\displaystyle x^{2}+x+12=0}
definit +
H
P
=
{
x
|
x
=
{
−
4
,
3
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{-4,3\},x\in R\}}
Tentukan nilai x dari persamaan
|
2
x
+
5
|
−
|
3
x
+
4
|
=
−
2
{\displaystyle |2x+5|-|3x+4|=-2}
!
terlebih dahulu untuk mempunyai batas-batas yang ada
untuk | 2x + 5 |
|
2
x
+
5
|
=
{
2
x
+
5
,
maka penyelesaian
2
x
+
5
≥
0
−
(
2
x
+
5
)
,
maka penyelesaian
2
x
+
5
<
0
{\displaystyle |2x+5|=\left\{{\begin{matrix}2x+5,&{\mbox{maka penyelesaian}}2x+5\geq 0\\\\-(2x+5),&{\mbox{maka penyelesaian}}2x+5<0\end{matrix}}\right.}
batasan f(x)
2
x
+
5
≥
0
{\displaystyle 2x+5\geq 0}
x
≥
−
5
2
{\displaystyle x\geq -{\frac {5}{2}}}
batasan -f(x)
2
x
+
5
<
0
{\displaystyle 2x+5<0}
x
<
−
5
2
{\displaystyle x<-{\frac {5}{2}}}
untuk | 3x + 4 |
|
3
x
+
4
|
=
{
3
x
+
4
,
maka penyelesaian
3
x
+
4
≥
0
−
(
3
x
+
4
)
,
maka penyelesaian
3
x
+
4
<
0
{\displaystyle |3x+4|=\left\{{\begin{matrix}3x+4,&{\mbox{maka penyelesaian}}3x+4\geq 0\\\\-(3x+4),&{\mbox{maka penyelesaian}}3x+4<0\end{matrix}}\right.}
batasan f(x)
3
x
+
4
≥
0
{\displaystyle 3x+4\geq 0}
x
≥
−
4
3
{\displaystyle x\geq -{\frac {4}{3}}}
batasan -f(x)
3
x
+
4
<
0
{\displaystyle 3x+4<0}
x
<
−
4
3
{\displaystyle x<-{\frac {4}{3}}}
keempat batas-batas akan dibuat irisan
-5/2
-4/3
-(2x + 5) -(3x + 4)
—
2x + 5 -(3x + 4)
—
2x + 5 3x + 4
untuk x < -5/2
−
(
2
x
+
5
)
+
3
x
+
4
=
−
2
{\displaystyle -(2x+5)+3x+4=-2}
−
2
x
−
5
+
3
x
+
4
=
−
2
{\displaystyle -2x-5+3x+4=-2}
x
=
−
1
{\displaystyle x=-1}
(tidak terpenuhi)
untuk -5/2 < x < -4/3
2
x
+
5
+
3
x
+
4
=
−
2
{\displaystyle 2x+5+3x+4=-2}
5
x
=
−
11
{\displaystyle 5x=-11}
x
=
−
11
{\displaystyle x=-11}
(tidak terpenuhi)
untuk x > -4/3
2
x
+
5
−
(
3
x
+
4
)
=
−
2
{\displaystyle 2x+5-(3x+4)=-2}
−
x
=
−
3
{\displaystyle -x=-3}
x
=
3
{\displaystyle x=3}
(terpenuhi)
H
P
=
{
x
|
x
=
{
3
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{3\},x\in R\}}
Tentukan nilai x dari persamaan
|
x
+
4
10
−
x
|
=
|
1
x
−
2
|
{\displaystyle |{\frac {x+4}{10-x}}|=|{\frac {1}{x-2}}|}
!
|
x
+
4
10
−
x
|
=
|
1
x
−
2
|
{\displaystyle |{\frac {x+4}{10-x}}|=|{\frac {1}{x-2}}|}
(
x
+
4
10
−
x
)
2
=
(
1
x
−
2
)
2
{\displaystyle ({\frac {x+4}{10-x}})^{2}=({\frac {1}{x-2}})^{2}}
(
x
+
4
10
−
x
)
2
−
(
1
x
−
2
)
2
=
0
{\displaystyle ({\frac {x+4}{10-x}})^{2}-({\frac {1}{x-2}})^{2}=0}
(
x
+
4
10
−
x
+
1
x
−
2
)
(
x
+
4
10
−
x
−
1
x
−
2
)
=
0
{\displaystyle ({\frac {x+4}{10-x}}+{\frac {1}{x-2}})({\frac {x+4}{10-x}}-{\frac {1}{x-2}})=0}
(
(
x
+
4
)
(
x
−
2
)
+
10
−
x
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
)
(
(
x
+
4
)
(
x
−
2
)
−
(
10
−
x
)
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
)
=
0
{\displaystyle ({\frac {(x+4)(x-2)+10-x}{(10-x)(x-2)}})({\frac {(x+4)(x-2)-(10-x)}{(10-x)(x-2)}})=0}
(
x
2
+
2
x
−
8
+
10
−
x
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
)
(
x
2
+
2
x
−
8
−
10
+
x
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
)
=
0
{\displaystyle ({\frac {x^{2}+2x-8+10-x}{(10-x)(x-2)}})({\frac {x^{2}+2x-8-10+x}{(10-x)(x-2)}})=0}
(
x
2
+
x
+
2
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
)
(
x
2
+
3
x
−
18
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
)
=
0
{\displaystyle ({\frac {x^{2}+x+2}{(10-x)(x-2)}})({\frac {x^{2}+3x-18}{(10-x)(x-2)}})=0}
akar dari
x
2
+
x
+
2
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
{\displaystyle {\frac {x^{2}+x+2}{(10-x)(x-2)}}}
x
2
+
x
+
2
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}+x+2}{(10-x)(x-2)}}=0}
x
2
+
x
+
2
=
0
{\displaystyle x^{2}+x+2=0}
definit +
akar dari
x
2
+
3
x
−
18
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
{\displaystyle {\frac {x^{2}+3x-18}{(10-x)(x-2)}}}
x
2
+
3
x
−
18
(
10
−
x
)
(
x
−
2
)
=
0
{\displaystyle {\frac {x^{2}+3x-18}{(10-x)(x-2)}}=0}
x
2
+
3
x
−
18
=
0
{\displaystyle x^{2}+3x-18=0}
(
x
+
6
)
(
x
−
3
)
=
0
{\displaystyle (x+6)(x-3)=0}
x
=
−
6
∨
x
=
3
{\displaystyle x=-6\lor x=3}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
−
6
,
3
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{-6,3\},x\in R\}}
Tentukan nilai x dari persamaan
|
x
2
−
4
x
|
=
|
3
x
−
10
|
{\displaystyle |{\sqrt {x^{2}-4x}}|=|{\sqrt {3x-10}}|}
!
|
x
2
−
4
x
|
=
|
3
x
−
10
|
{\displaystyle |{\sqrt {x^{2}-4x}}|=|{\sqrt {3x-10}}|}
(
x
2
−
4
x
)
2
=
(
3
x
−
10
)
2
{\displaystyle ({\sqrt {x^{2}-4x}})^{2}=({\sqrt {3x-10}})^{2}}
x
2
−
4
x
=
3
x
−
10
{\displaystyle x^{2}-4x=3x-10}
x
2
−
7
x
+
10
=
0
{\displaystyle x^{2}-7x+10=0}
(
x
−
2
)
(
x
−
5
)
=
0
{\displaystyle (x-2)(x-5)=0}
x
=
2
∨
x
=
5
{\displaystyle x=2\lor x=5}
H
P
=
{
x
|
x
=
{
2
,
5
}
,
x
∈
R
}
{\displaystyle HP=\{x|x=\{2,5\},x\in R\}}
Lihat pula
Pranala luar