Jumat, 02 Maret 2018

Materi Polinomial

                              Polinomial

1.polinomial
    Polinomial atau suku banyak merupakan bentuk suku-suku yang banyaknya terhingga dan tersusun atas perubahan variable dan konstanta. Operasi yang berlaku pada polinomial hanyalah penjumlahan, pengurangan, perkalian, serta pangkat bilangan bulat yang tidak bernilai negatif atau pecahan.

Contoh bilangan polinomial :
F(×) = ×^6 - 5×^5 + 2×^3 + 3×^2 - 2
F(×) = ×^5 + 4×^3 - × + 7

Contoh bilangan bukan polinomial :
F(×) = 2×^-3 + ×^1/3 - 5× - 15
F(×) = 3×^3 - ×^1/2 - × + 8

     Dalam mengerjakan polinomial ini bisa menggunakan tiga cara,yaitu :
1). Cara Subtitusi
=> adalah cara yang penyelesaiannya dengan memasukkan nilai x ke persamaan tersebut.
2). Cara Horner
=> adalah cara penyelesaiannya dengan  membuat tabel terlebih dahulu lalu memasukan koefisien secara berurutan dari yang tertingggi ke yang terendah.
3). Cara bersusun
=> adalah cara penyelesaiannya dengan menyusun pangkat dari yang tertinggi sampai ke yang rendah lalu oprasikan.

Contoh soal :
F(×) = ×^6 - 5×^5 + 2×^3 + 3×^2 - 2 : × + 1

1. Cara subtitusi
F(×) = ×^6 - 5×^5 + 2×^3 + 3×^2 - 2 : × + 1
    Maka pertama-tama yang harus kita lakukan adalah mencari nilai ×,
dengan : × + 1= 0  => × = -1
F(×) = ×^6 - 5×^5 + 2×^3 + 3×^2 -2 : × + 1
F(×) = (-1)^6 - 5(-1)^5 + 2(-1)^3 + 3(-1)^2 - 2
F(×) = 1 - (-5) + (-2) + 3 - 2
F(×) = 5

2. Cara horner
F(×) = ×^6 - 5×^5 + 2×^3 + 3×^2 - 2 : × + 1
    Maka pertama-tama yang harus kita lakukan adalah membuat tabel dan menyusun koefisien secara berurutan dari yang tertinggi ke yang terendah  dengan nilai × + 1= 0  => × = -1, maka :

     ¦     1     -5     0     2     3     0     -2
 -1  
     ¦            -1     6    -6    -4    -7     7
_____________________________________  
     ¦     1     -6     6    -4     7    -7     5

Dengan :
~ P(×) = × + 1
~ H(×)= ×^5 - 6×^4 + 6x^3 - 4x^2 + 7^x
~ S(×) = 5

3. Cara bersusun
F(×) = ×^6 - 5×^5 + 2×^3 + 3×^2 - 2 : × + 1
   Maka pertama-tama yang harus kita lakukan adalah menyusun pangkat dari yang terbesar ke yang terendah, maka :

              ×^5 - 6×^4 + 6x^3 - 4x^2 + 7^x - 7
             _____________________________________
 × + 1 / x^6-5x^5 +0x^4 +2x^3 + 3x^2+0x -2

             ×^6 + x^5                                          
           _____________________________________
                    -6x^5+0x^4+2x^3+3x^2+0x-2

                    -6x5 – 6x4                                     -
           _____________________________________                                  6x^4+2x^3+3x2+0x-2

                             6x^4 + 6x^3                    
           _____________________________________
                                     -4x^3+3x^2+0x-2

                                     -4x^3-4x^2                  -
           _____________________________________
                                              7x^2+0x-2       

                                              7x^2+7x        
           _____________________________________                                                            -7x-2

                                                        -7x-7          -
           _____________________________________
                                                           5
Dengan     :
~ P(×) = × + 1
~ H(×)= ×^5 - 6×^4 + 6x^3 - 4x^2 + 7^x - 7
~ S(×) = 5
                                                                    
2.Algoritma pembagian
F(×) = P(×) . H(×) + S(×)
Keterangan :
F(×)=Fungsi polinomial
P(×)=Pembagian polinomial
H(×)=Hasil polinomial
S(×)=Sisa polinomial

   Dalam menyelesaikan algoritma pembagian ini dapat diselesaikan dengan menggunakan dua cara,yaitu:
1).Cara bersusun
2).Cara horner

Contoh soal:
a).2×^3 + 3×^2 + 4× - 1 : × - 1

Jawab:
1.menggunakan cara bersusun

           2x^2 + 5x + 9
         __________________________
× -1 / 2x^3 + 3x^2 + 4x - 1

          2x^3 - 2x^2                     -
        __________________________
                     5x^2 + 4x - 1

                     5x^2 – 5x              -
        __________________________
                                9x – 1

                                9x – 9         -
        __________________________
                                       8
Jadi,algoritma pembangginya adalah :
F(×) = P(×) . H(×) + S(×)
F(×) = (× - 1) (2×^2 + 5× + 9) + 8

2.menggunakan cara horner
  Pertama-tama kita harus mencari nilai ×, dengan : × - 1 = 0 => x = 1

       ¦     2       3        4         -1
  1  
       ¦              2        5          9
______________________________
       ¦    2        5        9         8
Jadi,algoritma pembangginya adalah :
F(×) = P(×) . H(×) + S(×)
F(×) = (× - 1) (2×^2 + 5× + 9) + 8

Pembuktian :
(× - 1) (2×^2 + 5× + 9) + 8
2×^3 + 5×^2 + 9× -2×^2 -5× - 9 + 8
2×^3 + 3×^2 + 4× -1 (terbukti)

b).Menentukan derajat dan jumlah koefisien dari nilai 
f(×) = 3×^4 + 4×^3 - 2×^2 + × - 5
Jawab :
Derajat : 4,3,2,1,0
Jumlah pangkat : 3 + 4 - 2 + 1 - 5 = 1

c).Oprasikan dari nilai f(×) dan g(×) berikut: f(×)  = 5×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5
g(×) = 3×^2 + 5× + 1

1.Penjumlahan.
f(×) + g(×) = (5×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5)
                      + (3×^2 + 5× + 1)
                  = 5×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5
                      + 3×^2 + 5× + 1
                  =5×^4 + 3×^3 + 5×^2 + 6× - 4

2.Pengurangan
f(×) - g(×) = (5×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5)
                     - (3×^2 + 5× + 1)
                 = 5×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5
                     - 3×^2 - 5× - 1

3.Perkalian
f(×).g(×) = (5^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5)
                  (3×^2 + 5× + 1)
               = (15×^6 + 25×^5 + 5×^4) +
                  (9×^5 + 15×^4 + 3×^3) +
                  (6×^4 + 10×^3 + 2×^2) +
                  (3×^3 + 5×^2 + ×) - 
                  (15^3 + 25× + 5)
               = 15×^6 + 25×^5 + 5×^4 + 9×^5 
                  + 15×^4 + 3×^3 + 6×^4 +
                  10×^3 + 2×^2 + 3×^3 + 5×^2
                   + × - 15^3 - 25× - 5
               = 15×^6 + 34×^5 + 26×^4 + ×^3
                      + 7×^2 - × - 5

3.Teorema
  Teorema ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu :

1). Teorema faktor
=> jika suatu algoritma pembagian diuraikan dengan sisa bernilai nol maka itulah faktornya dan dikatakan faktor karena s(×) atau sisanya bernilai nol.

Contoh soal :
2×^2 + 11× + 5 : × + 5
Jawab :
Menggunakan cara horner :
nilai x = -5
        ¦       2       11         5
-5
        ¦               -10        -5
__________________________
        ¦       2        1          0

Dengan      :
~ P(×) = × + 5
~ H(×)= 2× + 1
~ S(×) = 0

Menggunakan cara bersusun :
     
               2x + 1
            _____________________
× + 5  / 2x^2 + 11x + 5

            2x^2 + 10x            -
         _____________________
                       x + 5

                       x + 5            -
         _____________________
                             0

Dengan  :
~ P(×) = × + 5
~ H(×)= 2× + 1
~ S(×) = 0

Pembuktian :
F(×) = (× + 5)  (2× + 1) + 0
F(×) = 2×^2 + × + 10× + 5
F(×) = 2×^2 +11× + × + 5 ( terbukti)

Maka,faktornya adalah :
× + 5 = 0       dan      2× + 1 = 0
    ×   = 5                     2×       = -1
                                      ×       = -1/2
Jadi, Hp {-1/2 , 5}

2). Teorema sisa
  Dalam teorema sisa ini terbagi lagi menjadi tiga bagian, yaitu :

a.Teorema 1
=> jika suku banyak f(×) dibagi ×-k , maka bersisa f(k).

Contoh soal :
F(×) = ×^4 + 3×^3 - 2×^2 + × - 5 : × - 2
Cara bersusun :

            ×^3 + 5x^2 + 8x +17
           _____________________________
x - 2 / x^4 + 3x^3 – 2x^2 + x - 5

           x^4 – 2x^3                         -
        _____________________________
                    5x^3 – 2x^2 + x – 5

                    5x^3 – 10x^2            -
         _____________________________
                              8x^2 + x -5

                              8x^2 - 16x       -
         _____________________________
                                     17x - 5

                                     17x - 34    -
         _____________________________
                                              29
Cara horner :

       ¦     1      3      -2      1       -5
  2      
       ¦             2     10     16      34   
_________________________________
       ¦     1      5      8      17      29

Cara subtitusi :
Pertama-tama kita harus mencari nilai × dengan: × - 2 = 0 => × = 2
F(×) = ×^4 + 3×^3 - 2×^2 + × - 5
F(2) = (2)^4 + 3(2)^3 - 2(2)^2 + (2) - 5
F(2) = 16 + 24 - 8 + 2 - 5
F(2) = 29

b. Teorema 2
=>jika suku banyak f(×) dibagi a(×)-b , maka akan bersisa f(a/b).

Contoh soal :
×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5 / 2× - 1
Jawab:
Cara horner :
         ¦     1      3        2           1            -5
1/2
         ¦           1/2      7/4      15/8      23/16
_______________________________________
         ¦     1    7/4     15/4     23/8      57/16

Dengan   :
~ H(×)= 1/2×^3+7/4×^2+15/8×+23/16
~ P(×) = 2×-1
~ S(×) = 57/16

Cara bersusun :

             1/2×^3 + 7/4×^2 + 15/8× + 23/16
           ____________________________________
2×-1 / ×^4 + 3×^3 + 2×^2 + × - 5

          ×^4 - 1/2×^3                                        -
         ____________________________________
                  7/2×^3 + 2×^2 + × - 5

                  7/2×^3 - 7/4×^2                          -
         ____________________________________
                                15/4×^2 + × - 5

                                15/4×^2 - 15/8×            -
         ____________________________________
                                              23/8× - 5

                                              23/8× - 23/16  -
         ____________________________________
                                                            57/16
Dengan  :
~ P(×) = 1/2×^3+7/4×^2+15/8×+23/16
~ H(×)= 2×-1
~ S(×) = 57/16

c. Teorema 3
=> jika suatu suku banyak f(×) dibagi(× -a) (× - b) , maka sisanya adalah p× + q.
Dimana : f(a)= pa + q dan f(b) = pb + q

Contoh soal :
×^3 - 2×^2 + × + 1 : ×^2 - 3× + 2 =
×^3 - 2×^2 + × + 1 : (× - 2) (× - 1) =
Maka nilai a = 2 dan nila b = 1
F(×) = ×^3 - 2×^2 + × + 1
F(a) = a^3 - 2a^2 + a + 1
F(2) = (2)^3 - 2(2)^2 + 2 + 1
F(2) = 8 - 8 + 2 + 1
F(2) = 3
F(a) = pa + q
F(2) = p(2) + q
3      = 2p + q
2p + q = 3            ....pers 1
F(×) = ×^3 - 2×^2 + × + 1
F(b) = b^3 - 2b^2 + b + 1
F(1) = (1)^3 - 2(1)^2 + 1 + 1
F(1) = 1 - 2 + 1 + 1
F(1) = 1
F(b) = pb + q
F(1) = p(1) + q
1      = p + q
p + q = 1             ....pers 2
   Setelah mendapatkan dua persaman tersebut maka langkah selanjutnya adalah mencari nilai p dan nilai q dengan cara :
1.eliminasi salah satu variabel
Maka : 2p + q = 3
               P + q = 1
                   P   = 2
2. Subtitusi nilai p ke persamaan 2
Maka : p + q = 1
            2  + q = 1
                q    = 1 - 2
                q    = -1
Jadi sisa pembagiannya adalah :
P(×) + q  =>  2× + (-1) => 2× - 1
Pembuktian :
                          × + 1                         
                      _________________________________
×^2 -3× + 2 / ×^3 - 2×^2 + × + 1

                       ×^3 - 3×^2 + 2×                          -
                     _________________________________
                                ×^2 - × + 1

                                ×^2 - 3× + 2                        -
                     _________________________________
                                         2× - 1 (terbukti)

10 komentar: