modul barisan dan deret - · pdf filebab i. pendahuluan a. deskripsi dalam modul ini, anda...

18
MODUL BARISAN DAN DERET KELAS XII. IPS SEMESTER I Oleh : Drs. Pundjul Prijono ( http://vidyagata.wordpress.com ) SMA NEGERI 6 Jalan Mayjen Sungkono 58 Malang Telp./Fax : (0341) 752036 E-Mail : [email protected]

Upload: dobao

Post on 02-Feb-2018

300 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

MODUL BARISAN DAN DERET

KELAS XII. IPS SEMESTER I

Oleh : Drs. Pundjul Prijono

( http://vidyagata.wordpress.com )

SMA NEGERI 6 Jalan Mayjen Sungkono 58 Malang

Telp./Fax : (0341) 752036

E-Mail : [email protected]

Page 2: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

BAB I. PENDAHULUAN

A. Deskripsi

Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan

deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya. Notasi sigma dan penggunaannya

dalam menyederhanakan penulisan suatu deret. Barisan dan deret aritmatika

diidentifikasikan berdasarkan ciri-cirinya, nilai unsur ke n suatu barisan

aritmatika ditentukan dengan menggunakan rumus, jumlah n suku pertama

suatu deret aritmatika ditentukan dengan menggunakan rumus. Barisan dan

deret geometri diidentifikasikan berdasarkan ciri-cirinya, nilai unsur ke n suatu

barisan geometri ditentukan dengan menggunakan rumus, jumlah n suku

pertama suatu deret geometri ditentukan dengan menggunakan rumus,

jumlah takhingga deret geometri ditentukan dengan menggunakan rumus.

B. Prasyarat

Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah memahami operasi

pada bilangan real.

C. Petunjuk Penggunaan Modul

1. Perhatikan langkah-langkah dalam setiap contoh sehingga mempermudah

dalam memahami konsep pola bilangan, barisan maupun deret.

2. Apabila ada soal latihan, kerjakanlah soal-soal tersebut sebagai latihan

untuk persiapan evaluasi.

3. Jawablah tes formatif dengan jelas sesuai dengan kemampuan Anda. Jika

Anda masih ragu-ragu dengan jawaban yang Anda peroleh, Anda bisa

melihat kunci jawaban formatif yang sesuai.

4. Kerjakan soal-soal yang ada pada evaluasi.

D. Tujuan Akhir

Setelah mempelajari modul ini diharapkan Anda dapat:

1. memahami pola bilangan, barisan, dan deret.

2. memahami notasi sigma dan penggunaannya dalam menyederhanakan

Page 3: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

penulisan suatu deret.

3. memahami barisan dan deret aritmatika.

4. menentukan unsur ke n suatu barisan aritmatika dengan menggunakan

rumus.

5. menentukan jumlah n suku pertama suatu deret aritmatika dengan

menggunakan rumus.

6. memahami barisan dan deret geometri.

7. menentukan unsur ke n suatu barisan geometri dengan menggunakan

rumus.

8. menentukan jumlah n suku pertama suatu deret geometri dengan

menggunakan rumus.

9. menentukan jumlah takhingga deret geometri dengan menggunakan

rumus.

Page 4: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

BAB II.PEMBELAJARAN

Kompetensi : Menerapkan konsep baris dan deret.

Sub Kompetensi : - Mengidentifikasi pola bilangan, barisan dan deret. - Menerapkan konsep barisan dan deret aritmatika. - Menerapkan konsep barisan dan deret geometri.

A. KEGIATAN BELAJAR

1. Kegiatan Belajar 1

Pola Bilangan, Barisan, Deret dan Notasi Sigma a.

Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar ini, diharapkan anda dapat:

menentukan pola suatu deretan bilangan,

menentukan unsur ke n suatu barisan berdasarkan sifat/pola yang dimiliki,

menentukan n unsur pertama suatu barisan jika rumus unsur ke n barisan itu

diketahui,

menentukan suku ke n suatu barisan berdasarkan sifat/pola yang dimiliki oleh

barisan yang terkait,

menentukan n suku pertama suatu deret jika rumus suku ke n deret itu

diketahui,

menyatakan suatu penjumlahan dengan menggunakan notasi sigma,

menentukan nilai penjumlahan yang dinyatakan dalam notasi sigma,

memahami beberapa sifat pada notasi sigma.

b. Uraian Materi

Perhatikan deretan bilangan-bilangan berikut:

a. 1 2 3 ...

b. 4 9 16 ...

c. 31 40 21 30 16 ...

Deretan bilangan di atas mempunyai pola tertentu. Dapatkah anda

menentukan bilangan yang belum diketahui sesuai dengan aturan yang

dipunyai?

Page 5: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Pada a, bilangan ke 4 adalah 4, sebab deretan bilangan nomor 1, mempunyai

aturan: bilangan ke 2 = 1 + 1 = 2, bilangan ke 3 = bilangan ke 2 + 1 = 2 +

1 = 3. Jadi bilangan ke 4 = bilangan ke 3 + 1 = 3 + 1 = 4.

Pada b, bilangan ke 4 adalah 25, sebab deretan bilangan nomor 2,

mempunyai aturan: bilangan ke 1 = (1 + 1)2

= 22

= 4, bilangan ke 2 = (2 +

1)2

= 32

= 9, bilangan ke 3 = (3 + 1)2

= 42

= 16. Jadi bilangan ke 4 = (4 +

1)2

= 52

= 25.

Pada c, bilangan ke 6 adalah 25, sebab deretan bilangan nomor 3,

mempunyai aturan: bilangan ke 3 = bilangan pertama - 10 = 31 - 10 = 21,

bilangan ke 4 = bilangan ke 2 - 10 = 40 - 10 = 30, bilangan ke 5 = bilangan

ke 3 - 5 = 21 - 5 = 16,. Jadi bilangan ke 6 = bilangan ke 4 - 5 = 30 - 5 = 25.

Aturan yang dimiliki oleh deretan bilangan di atas disebut pola bilangan

pada deretan itu. Pola sebuah deretan bilangan tidak tunggal. Sebagai

contoh, pada deretan bilangan nomor 2, bilangan ke n = (n + 1)2

dengan n

= 1, 2, 3, 4.

Selanjutnya kita akan membicarakan deretan bilangan dengan pola

khusus yang disebut barisan dan deret.

Definisi

Barisan bilangan real adalah suatu fungsi dengan domain himpunan

semua bilangan asli ( ) dan kodomain himpunan semua bilangan real ( ). Jika

U merupakan fungsi dari ke , maka barisannya sering ditulis dengan U1,

U2, U3, ..., Un, .... Pada barisan U1, U2, U3, ..., Un, ... , Un disebut unsur ke

n atau elemen ke n dari barisan itu.

Contoh 1.1

1. 1, 2, 3,... merupakan barisan dengan unsur ke n dari barisan itu adalah Un

= n.

2. 1, -1, 1, -1,.... adalah barisan dengan unsur ke n dari barisan itu adalah

Un = (-1)n.

Definisi

Jika U1, U2, U3,..., Un,... merupakan barisan bilangan real, maka

U1 + U2 + U3,... + Un +...

disebut deret, dan Un disebut suku ke n barisan itu.

Page 6: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Contoh 1.2

1) 1 + 2 + 3 +..., maka suku ke n barisan itu adalah Un = n.

2) 1 + (-1) + 1+ (-1) + ...., maka suku ke n dari deret itu adalah Un =

(-1)n.

3) 1 + 1 + 2 + 3 + 5 + 8 +..., maka ke 7 dari barisan itu adalah 13.

Notasi Sigma

Perhatikan jumlahan bilangan-bilangan berikut.

1. 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7.

2. 2 + 4 + 6 + 8 + 10 + 12.

3. 1

+ 1

+ 1

. 3 9 27

4. 1 + 3 + 5 + 7 + 9.

Jumlahan bilangan-bilangan dari deretan bilangan yang mempunyai pola

dapat dituliskan dengan notasi (dibaca: sigma), Sehingga jumlahan

bilangan diatas dapat ditulis kembali :

1.

7

1

7654321n

n

2.

6

1

212108642n

n

3.

3

1 3

1

27

1

9

1

3

1

n n

4.

5

1

)12(97531n

n

Beberapa sifat notasi sigma Jika m dan n adalah bilangan asli, dengan m ≤ n dan c R , maka berlaku :

1.

n

mk

k

n

mk

k

n

mk

kk baba )(

2.

n

mk

k

n

mk

k acca

3. cmncn

mk

)1(

4. paapn

pmk

k

n

mk

k

5.

n

mk

k

n

mk

kk

n

mk

k

n

mk

kk bbaaba22

.2)(

Page 7: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

c. Rangkuman 1

1. Aturan yang dimiliki oleh deretan bilangan disebut pola bilangan pada

deretan itu.

Barisan bilangan real adalah suatu fungsi dengan domain himpunan

semua bilangan asli (N) dan kodomain himpunan semua bilangan real (R).

Jika U merupakan fungsi dari N ke R, maka barisannya sering ditulis

dengan U1, U2, U3,..., Un,.... Pada barisan U1, U2, U3,..., Un,..., Un

disebut unsur ke n atau elemen ke n dari barisan itu.

3. Jika U1, U2, U3,..., Un,... merupakan barisan bilangan real, maka U1 + U2

+ U3,... + Un +...disebut deret, dan Un disebut suku ke n barisan itu.

Jumlahan bilangan-bilangan dari deretan bilangan yang mempunyai pola

dapat dituliskan dengan notasi (dibaca: sigma).

d. Kegiatan 1

Agar mempunyai wawasan tentang Pola Bilangan, Barisan, Deret dan Notasi

Sigma dengan baik , kerjakan soal dibawah ini dengan baik.

1. Tentukan suku yang dicantumkan di akhir barisan dan juga suku ke-n dari

setiap barisan berikut:

a. 13, 9, 5, ...., 31U

b. 25, 21, 17, 13, ..., 20U

c. -10, -8, -6, -4, ..., 100U

2. Tentukan bentuk notasi sigma dari setiap deret berikut : a. 2 + 5 + 8 + ... + 119 b. 100 + 90 + 80 + ... + 0

c. 4 + 1 + 4

1+ ...

3. Hitunglah deret-deret berikut :

a.

5

1

)12(n

n

b.

4

1

12n

n

c.

6

1

2.3n

n

Page 8: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Jika anda sudah menyelesaikan kegiatan 1 cocokkan jawaban anda pada kunci

jawaban yang berada dibelakang modul ini. Setelah anda cocokkan berilah nilai

kegiatan anda didalam mengerjakan kegiatan modul 1

Jika nilai perolehan < 75 , artinya anda belum paham tentang Pola Bilangan,

Barisan, Deret dan Notasi Sigma maka anda harus mengulang kembali

membaca dan memahami konsep tentang Integral sebagai anti turunan.

Jika nilai perolehan maka anda boleh meneruskan pada kegiatan modul

berikut ini.

2. Kegiatan Belajar 2:

Barisan Aritmatika dan Deret Aritmatika a.

Tujuan Kegiatan pembelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar 2, diharapkan Anda dapat:

memahami barisan aritmatika,

menentukan unsur ke n suatu barisan aritmatika,

memahami deret aritmatika,

menentukan jumlah n suku pertama deret aritmatika.

b. Uraian Materi

Kadang-kadang, suatu barisan mempunyai pola khusus. Pada barisan

1, 2, 3, 4, …, selisih antara unsur yang berurutan, yaitu: ke 1 dengan ke 2,

ke 2 dengan ke 3, ke n dengan ke n + 1, dan seterusnya adalah tetap, yaitu

sama dengan 1. Barisan semacam ini disebut barisan aritmatika. Secara

matematik, pengertian barisan arimatika dapat dituliskan sebagai berikut.

Definisi

Barisan U1, U2, U3,..., Un,... disebut barisan aritmatika jika Un - Un-1 =

konstan, dengan n = 2, 3, 4,.... Konstanta pada barisan aritmatika di atas

disebut beda dari barisan itu dan sering dinotasikan dengan b, dan U1

sering dinotasikan dengan a.

Contoh 2.1

1. 1, 2, 3,... merupakan barisan aritmatika dengan beda, b = 1.

2. 1, 3, 5, … merupakan barisan aritmatika dengan beda, b = 2.

3. 1, -1, 1, -1,.... bukan barisan aritmatika sebab

Page 9: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

U2 – U1 = -1 – 1 = -2 2 = 1 – (-1) = U3 – U2

Menurunkan Rumus Unsur ke n Barisan Aritmatika

Jika U1 = a, U2, U3,..., Un,... merupakan barisan aritmatika, maka unsur

ke n dari barisan itu dapat diturunkan dengan cara berikut.

U1 = a

U2 = a + b

U3 = U2 + b = (a + b) + b = a + 2b U4 =

U3 + b = (a + 2b) + b = a + 3b U5 = U4

+ b = (a + 3b) + b = a + 4b

.

.

.

Un = a + (n -1)b

Jadi rumus umum unsur ke n suatu barisan aritmatika dengan unsur

pertama a dan beda b adalah:

Un = a + (n -1)b

Contoh 2.2

Diketahui barisan aritmatika dengan unsur ke 2 adalah 10 dan beda = 2.

Tentukan unsur ke 7 barisan itu.

Penyelesaian:

Diketahui U2 = 10, b = 2. Dengan menggunakan rumus Un = a + (n -1)b,

diperoleh

U2 = a + (2-1)b

U2 = a + b a

= U2 - b

= 10 - 2

= 8 U7 = a + (7-1) b

= a + 6 b

= 8 + 6 (2)

= 8 + 12

= 20.

Jadi unsur ke 7 dari barisan adalah 20.

Contoh 2.3

Page 10: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Mulai tahun 2000, Pak Arman mempunyai kebun tebu. Penghasilan kebun tebu

Pak Arman pada akhir tahun 2000 adalah Rp 6.000.000,-. Mulai tahun

2001, Pak Arman memupuk kebun tebunya dengan pupuk kandang. Pak

Arman memperkirakan bahwa setiap akhir tahun, penghasilan kebun tebunya

naik Rp 500.000,-. Berapa perkiraan penghasilan kebun tebu Pak Arman pada

akhir tahun 2005?

Penyelesaian:

Misalkan:

a = penghasilan kebun tebu Pak Arman pada akhir tahun 2000.

b = perkiraan kenaikan penghasilan kebun tebu Pak Arman setiap akhir

tahun.

P2005 = perkiraan penghasilan kebun Pak Arman pada akhir tahu 2005. Jadi

a = Rp 6.000.000,-, b = Rp 500.000,-, dan P2005 akan dicari.

Karena perkiraan kenaikan penghasilan kebun tebu Pak Arman setiap

akhir tahun adalah tetap, maka untuk menentukan penghasilan kebun Pak

Arman pada akhir tahun 2005, kita dapat menerapkan rumus unsur ke n dari

barisan aritmatika dengan

U1 = a = a = Rp 6.000.000,-, b = Rp 500.000.

P2005 = U6 = a + 5b

= 6.000.000 + 5(500.000)

= 6.000.000 + 2.500.000

= 8.500.000.

Jadi perkiraan penghasilan kebun tebu Pak Arman pada akhir tahun 2005

adalah Rp 8.500.000,-

Dengan adanya deret aritmatika, kita dapat membentuk barisan yang

terkait dengan deret tersebut. Barisan demikian disebut barisan aritmatika.

Definisi

Jika U1, U2, U3, ..., Un, .... merupakan barisan aritmatka, maka

U1 + U2 + U3 + ... + Un, ....

disebut deret aritmatika. Un disebut suku ke n dari deret itu.

Jika Sn menyatakan jumlah n suku pertama deret aritmatika U1 + U2 +

U3 + ... + Un, ...., maka Sn = U1 + U2 + U3 + ... + Un dapat diturunkan

dengan cara sebagai berikut.

Page 11: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Sn = Un + (Un - b) + (Un - 2b) + ... + a

Sn = a + (a - b) + (a + 2b) +..... + Un

+

2Sn = (a + Un) + (a + Un) + (a + Un) +... + (a + Un), sebanyak n suku.

2 Sn = n. (a + Un)

Sn = )(2

1nUan

Jadi Sn = )(2

1nUan atau Sn = ))1(2(

2

1bnan

c. Rangkuman 2

Barisan U1, U2, U3, ..., Un, .... disebut barisan aritmatika jika Un - Un-1 =

konstan. Un disebut unsur ke n barisan itu, dan konstanta tersebut disebut

beda, yang dinotasikan dengan b.

Jika U1, U2, U3, ..., Un, .... merupakan barisan aritmatka dengan beda b

dan unsur pertama U1 = a, maka rumus unsur ke n dari barisan itu adalah

Un = a + (n - 1)b

Jika U1, U2, U3, ..., Un, .... merupakan barisan aritmatka, maka U1 + U2 + U3

+ ... + Un, ....disebut deret aritmatika. Un disebut suku ke n dari deret itu.

Jumlah n suku deret aritmatika dengan beda b dan unsur pertama U1 = a

adalah Sn = )(2

1nUan atau Sn = ))1(2(

2

1bnan

d. Kegiatan 2

Agar mempunyai wawasan tentang Barisan Aritmatika dan Deret Aritmatika

dengan baik , kerjakan soal dibawah ini dengan baik.

1. Tentukan rumus suku ke-n dari barisan aritmatika dibawah ini : a. 3, 6, 9, 12, ... b. 1, 6, 11, 16, ... c. -15, -8, -1, 6, ... 2. Carilah suku yang diminta dalam setiap barisan aritmatika berikut : a. 1, 4, 7, 10, ..., suku ke-50 b. 25, 21, 17, 13, ..., suku ke-20 c. -10, -8, -1, 6, ..., suku ke-50 3. Tentukan nilai dari:

a. 2 + 7 + 12 +.... + 297

b. 30 + 26 + 22 +... + 2.

4. Tentukan x jika:

a. 100 + 96 + 92 + … + x = 0.

Page 12: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

b. 1 + 4 + 7 + … + x = 835.

Jika anda sudah menyelesaikan kegiatan 1 cocokkan jawaban anda pada kunci

jawaban yang berada dibelakang modul ini. Setelah anda cocokkan berilah nilai

kegiatan anda didalam mengerjakan kegiatan modul 2

Jika nilai perolehan < 75 , artinya anda belum paham tentang Barisan

Aritmatika dan Deret Aritmatika maka anda harus mengulang kembali

membaca dan memahami konsep tentang Barisan Aritmatika dan Deret

Aritmatika.

Jika nilai perolehan maka anda boleh meneruskan pada kegiatan modul

berikut ini anda berhak untuk mengikuti tes untuk menguji kompetensi yang

telah anda pelajari. Apabila anda dinyatakan memenuhi syarat ketuntasan

dari hasil evaluasi dalam modul ini, maka anda berhak untuk melanjutkan ke

topik/modul berikutnya.

e. Tes Formatif 1

Selidiki, apakah barisan-barisan berikut merupakan barisan aritmatika?

1. - 1

, 3, -12, 48, ..... 2

2. a, a + x2, a + 2x

2, a + 3x

2, .....

Tentukan unsur ke n dari barisan berikut untuk n yang diketahui.

3. 1, -1, -3, -5,....; n = 15.

4. 4, 8, 12,....; n = 50.

Hitunglah:

5. 30 + 25 + 20 +... + (-40).

6. 2 + 10 + 18 +... + 72.

7. Suku ke 5 suatu deret aritmatika adalah 22, jumlah suku ke 7 dengan suku

ke 2 adalah 39. Tentukan jumlah 5 suku pertamanya.

Tentukan suku pertama dan beda dari barisan aritmatika yang mempunyai:

8. U6 = 5; U12 = -13.

9. U13 = 8; U17 = 48.

10. U7 = 14; U10 = 20.

Page 13: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

3. Kegiatan Belajar 3

Barisan Geometri dan Deret Geometri a.

Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar 3, diharapkan Anda dapat:

memahami barisan geometri,

menentukan unsur ke n suatu barisan geometri,

memahami deret geometri,

menentukan jumlah n suku pertama deret geometri,

menentukan jumlah deret geometri tak hingga.

b. Uraian Materi

Rumus unsur ke n barisan geometri U1, U2, U3, U4,..., Un,.... dengan U1

= a dan rasio r dapat diturunkan dengan cara berikut.

U1 = a

U2 = a r

U3 = U2 r = (a r)r = ar2

U4 = U3 r = (a r2)r = ar

3

.

.

.

Un = Un-1 r = arn-1

Jadi rumus unsur ke n barisan geometri U1, U2, U3, U4,..., Un,.... dengan

U1 = a dan rasio r adalah:

Un = ar n-1

Definisi

Jika U1, U2, U3, ..., Un,.... merupakan barisan geometri dengan unsur

pertama adalah a = U1 dan rasio r, maka U1 + U2 + U3 + ... + Un + .... disebut

deret geometri dengan Un = ar n-1

Rumus jumlah n suku pertama deret geometri dengan suku pertama a

dan rasio r, dapat diturunkan dengan cara sebagai berikut.

Misalkan Sn = U1 + U2 + U3 + ... + Un, maka

Sn = a + ar2

+ ar3 + ..... + ar

n-1

r Sn = ar + ar3

+ ar4 + ..... + ar

n-1 + ar

n

Page 14: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Modul Matematika SMA Negeri 6 Malang

Sn - r Sn = a - arn

(1 - r) Sn = (1 -rn)a

Jadi rumus jumlah n suku pertama deret geometri dengan suku pertama

a dan rasio r adalah

r

raS

n

n

1

)1( untuk r < 1 atau

1

)1(

r

raS

n

n untuk r > 1

Deret geometri tak hingga adalah deret geometri dengan | r | < 1 Jumlah deret geomatri tak hingga adalah :

r

aSS n

n

1lim

Rumus pada deret geometri berlaku juga untuk n tak terhingga. Adapun untuk n tak terhingga ada dua kasus :

1. Jika -1 < r < 1, maka rn menuju 0 akibatnya r

a

r

aS

11

)01(

Deret geometri dengan -1 < r < 1 ini disebut deret geometri konvergen (memusat)

2. Jika r < -1 atau r > 1, maka untuk n nilai rn makin besar akibatnya

r

aS

1

)1(

Deret geometri dengan r < -1 atau r > 1 disebut deret geometri divergen (memencar)

Contoh 3.1 Diketahui barisan 27, 9, 3, 1, .... Tentukanlah :

a. Rumus suku ke-n

b. Suku ke-8 Jawab :

a. Rasio pada barisan tersebut adalah tetap yaitu r = 3

1 sehingga barisan

tersebut adalah barisan geometri. Rumus suku ke-n barisan geometri tersebut adalah

1)3

1.(27 n

nU

= 33.(3-1)n-1 = 33.3-n + 1 = 34 – n

b. Suku ke-8 barisan geometri tersebut adalah U8 = 34 – 8 = 3-4

= 81

1

Contoh 3.2 Suatu deret geometri mempunyai suku ke-5 sama dengan 64 dan suku ke-2 sama dengan 8. Tentukanlah jumlah 10 suku pertama dan jumlah n suku pertama deret geometri tersebut. Jawab :

Page 15: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

U2 = 8, berarti ar = 8 U3 = 64, berarti ar4 = 64 ar.r3 = 64 8r3 = 64 r3 = 8 didapat r = 2 dengan mensubstitusikan r = 2 ke persamaan ar = 8, akan didapatkan a.2 = 8 sehingga a= 4.

Jumlah n suku pertama deret ini adalah 21

)21(4

n

nS

= 1

2.44

n

= 4.2n – 4 = 22.2n – 4 = 22 + n – 4 Jumlah 10 suku pertama deret ini adalah S10 = 22+10 – 4 = 212 – 4 = 4096 – 4 = 4092

c. Rangkuman 3

1. Barisan U1, U2, U3,..., Un,...disebut barisan geometri jika 1n

n

U

U konstan

dengan n = 2, 2, 3,.... Konstanta pada barisan geometri di atas disebut

rasio dari barisan itu dan sering dinotasikan dengan r. 2. Rumus unsur ke n barisan geometri U1, U2, U3, U4,..., Un,.... dengan

U1 = a dan rasio r adalah:

Un = arn-1

3. Jika U1, U2, U3, ..., Un,.... merupakan barisan geometri dengan unsur

pertama adalah a = U1 dan rasio r, maka

U1 + U2 + U3 + ... + Un + ....disebut deret geometri dengan

Un = arn-1

4. Rumus jumlah n suku pertama deret geometri dengan suku pertama a dan rasio r adalah:

r

raS

n

n

1

)1( untuk r < 1 atau

1

)1(

r

raS

n

n untuk r > 1

Jika n menuju tak hingga Sn berhingga, maka deret yang bersangkutan

disebut deret konvergen, dan jika tidak demikian disebut deret divergen.

5. Jumlah tak hingga suatu deret geometri dengan suku pertama a dan rasio r

adalah Sn = r

a

1

Page 16: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Modul Matematika SMA Negeri 6 Malang

d. Kegiatan 3

Agar mempunyai wawasan tentang Barisan Geometri dan Deret Geometri dengan

baik , kerjakan soal dibawah ini dengan baik.

1. Tentukan suku yang diminta dari barisan geometri pada setiap soal berikut : a. 2, 4, 8, 16, ..., U12

b. 3, -9, 27, -81, ..., U10

c. ,...,63,23,3,2 U5

2. Tulislah rumus suku ke-n dari barisan berikut : a. 1, 2, 4, ...

b. ,....8

1,

4

1,

2

1

c. ,...22,2,2

3. Diketahui deret geometri : ...9

1

3

113

Tentukan : a. Rasio b. Suku ke-10 c. Jumlah 10 suku pertama

4. Diketahui deret geometri suku ke-3 adalah 16 dan suku ke-5 sama dengan 64. Tentukan :

a. rasio b. rumus jumlah n suku pertama

Jika anda sudah menyelesaikan kegiatan 3 cocokkan jawaban anda pada kunci

jawaban yang berada dibelakang modul ini. Setelah anda cocokkan berilah nilai

kegiatan anda didalam mengerjakan kegiatan modul 3

Jika nilai perolehan < 75 , artinya anda belum paham tentang Barisan

Geometri dan Deret Geometri maka anda harus mengulang kembali

membaca dan memahami konsep tentang Barisan Geometri dan Deret

Geometri.

Jika nilai perolehan maka anda boleh meneruskan pada kegiatan modul

berikut ini anda berhak untuk mengikuti tes untuk menguji kompetensi yang

telah anda pelajari. Apabila anda dinyatakan memenuhi syarat ketuntasan dari

hasil evaluasi dalam modul ini, maka anda berhak untuk melanjutkan ke

topik/modul berikutnya.

Page 17: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

e. Tes Formatif 3 Selidiki, apakah barisan-barisan berikut merupakan barisan aritmatika?

1. 1,3,9,27,...

2. ,...16

1,

8

1,

4

1

Tentukan unsur ke n dari barisan berikut untuk n yang diketahui. 3. 2, -4, 8, ..., n = 10

4. 10,...33,3,3 n

Hitunglah: 5. 2 – 6 + 18 .... sampai 10 suku

6. 3 + 1 + 3

1 +

9

1 + ... sampai tak hingga

7. Dari ketinggian 2 m sebuah bola dijatuhkan ke lantai. Setiap kali memantul ketinggian bola tersebut tinggal 3/5 dari tinggi sebelumnya. Berapakah jarak yang yang ditempuh bola selama 10 kali pantulan

8. Diketahui jumlah n suku pertama deret geometri adalah Sn=5(2n – 1) Tentukan :

a. Suku pertama dan rasio b. Rumus suku ke-n

Page 18: MODUL BARISAN DAN DERET - · PDF fileBAB I. PENDAHULUAN A. Deskripsi Dalam modul ini, anda akan mempelajari pola bilangan, barisan, dan deret diidentifikasi berdasarkan ciri-cirinya

Modul Matematika SMA Negeri 6 Malang

BAB III. EVALUASI

1. Banyaknya suku suatu deret aritmatika adalah 15. Suku terakhir adalah 47 dan jumlah deret tersebut 285. Tentukan suku pertama deret tersebut.

2. Tentukan jumlah semua bilangan asli antara 1 sampai 50 yang tidak habis dibagi 3.

3. Suku kedua deret geometri adalah 12, dan suku ke-8 adalah 96, dan suku ke-n adalah 160. Jika suku-suku deret geometri tersebut merupakan suku positif, tentukan jumlah n suku pertama deret tersebut.

4. Pada barisan bilangan 4, x, y, z diketahui tiga suku pertama membentuk barisan geometri dan tiga suku terakhir membentuk barisan aritmatika. Tentukan nilai x + y.

5. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 1 meter. Setiap kali sesudah jatuh mengenai lantai, bola itu dipantulkan lagi dan mencapai ¾ dari tinggi sebelumnya. Tentukan panjang seluruh jalan yang dilalui bola itu sampai berhenti.

BAB IV. PENUTUP

Setelah menyelesaikan modul ini, anda berhak untuk mengikuti tes akhir modul 12.1.3 untuk menguji kompetensi yang telah anda pelajari. Apabila anda dinyatakan memenuhi syarat ketuntasan dari hasil evaluasi dalam modul ini, maka anda berhak untuk melanjutkan ke topik/modul berikutnya.