Math Problem Statement

Misalkan π‘₯1, π‘₯2, π‘₯3, … , π‘₯22 adalah barisan aritmetika yang hasil penjumlahan dari semua suku-sukunya adalah 2024. Diketahui 𝐴 = π‘₯1 + π‘₯3 + β‹― + π‘₯21 dan 𝐡 = π‘₯2 + π‘₯4 + β‹― + π‘₯22 dengan 𝐴 ∢ 𝐡 = 11 ∢ 12. Tentukan selisih nilai suku terbesar dan suku keempat dari barisan aritmetika tersebut

Solution

Diketahui bahwa x1,x2,x3,…,x22x_1, x_2, x_3, \dots, x_{22} adalah barisan aritmetika, sehingga masing-masing sukunya memiliki beda yang sama, yaitu bb. Misalkan suku pertama x1=ax_1 = a, sehingga setiap suku bisa dituliskan sebagai:

xn=a+(nβˆ’1)bx_n = a + (n-1)b

Langkah 1: Menentukan jumlah seluruh suku

Jumlah seluruh suku dari barisan aritmetika dapat dinyatakan sebagai:

S22=x1+x2+β‹―+x22=2024S_{22} = x_1 + x_2 + \dots + x_{22} = 2024

Karena S22S_{22} merupakan jumlah dari 22 suku barisan aritmetika, maka rumus jumlahnya adalah:

S22=222Γ—(x1+x22)S_{22} = \frac{22}{2} \times (x_1 + x_{22})

Dengan x22=a+21bx_{22} = a + 21b, maka:

S22=11Γ—(a+a+21b)=11Γ—(2a+21b)S_{22} = 11 \times (a + a + 21b) = 11 \times (2a + 21b) 11Γ—(2a+21b)=202411 \times (2a + 21b) = 2024 2a+21b=202411=1842a + 21b = \frac{2024}{11} = 184 2a+21b=184(Persamaan 1)2a + 21b = 184 \quad \text{(Persamaan 1)}

Langkah 2: Menentukan nilai AA dan BB

Diketahui bahwa:

A=x1+x3+β‹―+x21A = x_1 + x_3 + \dots + x_{21} B=x2+x4+β‹―+x22B = x_2 + x_4 + \dots + x_{22}

Jumlah suku-suku yang membentuk AA adalah suku-suku dengan indeks ganjil, yaitu x1,x3,x5,…,x21x_1, x_3, x_5, \dots, x_{21}, yang memiliki 11 suku. Maka:

A=x1+x3+β‹―+x21=11Γ—x1+x212A = x_1 + x_3 + \dots + x_{21} = 11 \times \frac{x_1 + x_{21}}{2}

Dengan x21=a+20bx_{21} = a + 20b, maka:

A=11Γ—a+(a+20b)2=11Γ—2a+20b2=11Γ—(a+10b)A = 11 \times \frac{a + (a + 20b)}{2} = 11 \times \frac{2a + 20b}{2} = 11 \times (a + 10b) A=11(a+10b)A = 11(a + 10b)

Demikian juga, BB adalah jumlah suku-suku dengan indeks genap, yaitu x2,x4,…,x22x_2, x_4, \dots, x_{22}, yang juga memiliki 11 suku:

B=x2+x4+β‹―+x22=11Γ—x2+x222B = x_2 + x_4 + \dots + x_{22} = 11 \times \frac{x_2 + x_{22}}{2}

Dengan x2=a+bx_2 = a + b dan x22=a+21bx_{22} = a + 21b, maka:

B=11Γ—(a+b)+(a+21b)2=11Γ—2a+22b2=11Γ—(a+11b)B = 11 \times \frac{(a + b) + (a + 21b)}{2} = 11 \times \frac{2a + 22b}{2} = 11 \times (a + 11b) B=11(a+11b)B = 11(a + 11b)

Diketahui bahwa A:B=11:12A : B = 11 : 12, maka:

AB=11(a+10b)11(a+11b)=1112\frac{A}{B} = \frac{11(a + 10b)}{11(a + 11b)} = \frac{11}{12}

Sederhanakan persamaan ini:

a+10ba+11b=1112\frac{a + 10b}{a + 11b} = \frac{11}{12}

Kalikan silang:

12(a+10b)=11(a+11b)12(a + 10b) = 11(a + 11b) 12a+120b=11a+121b12a + 120b = 11a + 121b a=b(Persamaan 2)a = b \quad \text{(Persamaan 2)}

Langkah 3: Menyelesaikan nilai aa dan bb

Substitusikan a=ba = b ke dalam Persamaan 1:

2a+21b=1842a + 21b = 184 2b+21b=1842b + 21b = 184 23b=18423b = 184 b=18423=8b = \frac{184}{23} = 8

Karena a=ba = b, maka a=8a = 8.

Langkah 4: Menentukan suku terbesar dan suku keempat

Suku terbesar dari barisan aritmetika ini adalah x22x_{22}, yaitu:

x22=a+21b=8+21Γ—8=8+168=176x_{22} = a + 21b = 8 + 21 \times 8 = 8 + 168 = 176

Suku keempat x4x_4 adalah:

x4=a+3b=8+3Γ—8=8+24=32x_4 = a + 3b = 8 + 3 \times 8 = 8 + 24 = 32

Langkah 5: Menentukan selisih suku terbesar dan suku keempat

Selisih antara suku terbesar dan suku keempat adalah:

x22βˆ’x4=176βˆ’32=144x_{22} - x_4 = 176 - 32 = 144

Jadi, selisih nilai suku terbesar dan suku keempat adalah 144.

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan lain?

Berikut adalah 5 pertanyaan yang berkaitan:

  1. Bagaimana cara menentukan jumlah suku ke-n dalam barisan aritmetika?
  2. Mengapa rasio A:BA : B mempengaruhi perhitungan dalam soal ini?
  3. Bagaimana jika rasio A:BA : B berbeda dari 11 : 12?
  4. Apa rumus umum untuk jumlah n suku pertama dalam barisan aritmetika?
  5. Bagaimana jika beda suku bb adalah bilangan negatif?

Tip: Ingat, untuk menentukan jumlah suku dari barisan aritmetika, gunakan rumus Sn=n2Γ—(x1+xn)S_n = \frac{n}{2} \times (x_1 + x_n).

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Arithmetic Sequence
Ratios
Summation

Formulas

S_n = (n/2) Γ— (x_1 + x_n)
x_n = a + (n-1)b
A : B = 11 : 12

Theorems

Arithmetic Series Summation

Suitable Grade Level

Grades 10-12