Math Problem Statement

Jika (x-k) adalah faktor dari f (x) <-> (Biimplikasi/jika dan hanya jika) f(k)=0 tentukan akar-akar persamaan berikut dengan caranya a.) x⁴ + 4x³ - 9x² - 16x² + 20= 0 b.)2x³ + 5x² - 23x + 10= 0

Solution

Untuk menentukan akar-akar persamaan, kita bisa menggunakan konsep bahwa (xk)(x-k) adalah faktor dari f(x)f(x) jika dan hanya jika f(k)=0f(k) = 0. Artinya, kita perlu menemukan nilai-nilai xx yang membuat persamaan f(x)=0f(x) = 0.

a.) x4+4x39x216x+20=0x^4 + 4x^3 - 9x^2 - 16x + 20 = 0

  1. Pengecekan faktor potensial: Faktor dari 20 (konstanta) adalah ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±4\pm 4, ±5\pm 5, ±10\pm 10, dan ±20\pm 20. Kita coba substitusi nilai-nilai ini ke dalam persamaan untuk menemukan akar.

  2. Substitusi x=1x = 1: 14+4(1)39(1)216(1)+20=1+4916+20=01^4 + 4(1)^3 - 9(1)^2 - 16(1) + 20 = 1 + 4 - 9 - 16 + 20 = 0 Jadi, x=1x = 1 adalah akar.

    Ini berarti (x1)(x-1) adalah faktor dari x4+4x39x216x+20x^4 + 4x^3 - 9x^2 - 16x + 20.

  3. Pembagian polinomial: Setelah menemukan (x1)(x-1) sebagai faktor, kita perlu membagi polinomial x4+4x39x216x+20x^4 + 4x^3 - 9x^2 - 16x + 20 dengan (x1)(x-1) untuk menemukan faktor lainnya.

    Setelah membagi, kita dapatkan: x4+4x39x216x+20=(x1)(x3+5x24x20)x^4 + 4x^3 - 9x^2 - 16x + 20 = (x-1)(x^3 + 5x^2 - 4x - 20)

  4. Faktorisasi lebih lanjut: Kita ulangi langkah ini untuk faktor kedua x3+5x24x20x^3 + 5x^2 - 4x - 20, dengan mencoba nilai-nilai dari faktor dari konstanta terakhir (-20).

    Setelah melakukan langkah serupa, kita dapatkan: x3+5x24x20=(x+5)(x2x4)x^3 + 5x^2 - 4x - 20 = (x+5)(x^2 - x - 4)

    Jadi, persamaan asli difaktorkan menjadi: (x1)(x+5)(x2x4)=0(x-1)(x+5)(x^2 - x - 4) = 0

  5. Menentukan akar-akar dari faktor kuadrat: Untuk x2x4=0x^2 - x - 4 = 0, kita gunakan rumus kuadrat: x=(1)±(1)24(1)(4)2(1)=1±172x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(-4)}}{2(1)} = \frac{1 \pm \sqrt{17}}{2}

    Jadi akar-akar dari persamaan adalah x=1x = 1, x=5x = -5, x=1+172x = \frac{1 + \sqrt{17}}{2}, dan x=1172x = \frac{1 - \sqrt{17}}{2}.

b.) 2x3+5x223x+10=02x^3 + 5x^2 - 23x + 10 = 0

  1. Pengecekan faktor potensial: Faktor dari 10 (konstanta) adalah ±1\pm 1, ±2\pm 2, ±5\pm 5, ±10\pm 10, dan faktor dari 2 (koefisien dari x3x^3) adalah ±1\pm 1, ±2\pm 2.

    Faktor potensial dari persamaan adalah kombinasi pq\frac{p}{q}, yaitu ±1\pm 1, ±12\pm \frac{1}{2}, ±2\pm 2, ±52\pm \frac{5}{2}, ±5\pm 5, ±10\pm 10.

  2. Substitusi x=2x = 2: 2(2)3+5(2)223(2)+10=16+2046+10=02(2)^3 + 5(2)^2 - 23(2) + 10 = 16 + 20 - 46 + 10 = 0 Jadi, x=2x = 2 adalah akar.

    Ini berarti (x2)(x-2) adalah faktor dari 2x3+5x223x+102x^3 + 5x^2 - 23x + 10.

  3. Pembagian polinomial: Setelah menemukan (x2)(x-2) sebagai faktor, kita bagi polinomial 2x3+5x223x+102x^3 + 5x^2 - 23x + 10 dengan (x2)(x-2) untuk menemukan faktor lainnya.

    Setelah membagi, kita dapatkan: 2x3+5x223x+10=(x2)(2x2+9x5)2x^3 + 5x^2 - 23x + 10 = (x-2)(2x^2 + 9x - 5)

  4. Faktorisasi lebih lanjut: Kita perlu mencari akar-akar dari 2x2+9x5=02x^2 + 9x - 5 = 0 dengan menggunakan rumus kuadrat: x=9±924(2)(5)2(2)=9±81+404=9±1214x = \frac{-9 \pm \sqrt{9^2 - 4(2)(-5)}}{2(2)} = \frac{-9 \pm \sqrt{81 + 40}}{4} = \frac{-9 \pm \sqrt{121}}{4} x=9±114x = \frac{-9 \pm 11}{4} Jadi, akar-akar lainnya adalah x=24=12x = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} dan x=204=5x = \frac{-20}{4} = -5.

  5. Kesimpulan: Akar-akar dari persamaan 2x3+5x223x+10=02x^3 + 5x^2 - 23x + 10 = 0 adalah x=2x = 2, x=12x = \frac{1}{2}, dan x=5x = -5.

Apakah Anda ingin detail lebih lanjut atau memiliki pertanyaan?

Berikut adalah 5 pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara memverifikasi bahwa solusi yang ditemukan benar?
  2. Mengapa penting mengetahui faktor potensial dari konstanta dan koefisien terdepan?
  3. Apa peran rumus kuadrat dalam menemukan akar persamaan kuadrat?
  4. Bagaimana membagi polinomial secara manual?
  5. Bisakah faktor lain ditemukan untuk polinomial yang sama?

Tip: Ketika mencari akar-akar dari persamaan polinomial, sering kali lebih efisien untuk mencoba nilai-nilai kecil dari faktor konstanta terlebih dahulu.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Polynomial equations
Factoring
Roots of equations

Formulas

Quadratic formula
Factoring techniques

Theorems

-

Suitable Grade Level

Advanced High School