Skip to main content

Penerapan Induksi Matematika Pada Barisan Bilangan

Diberikan barisan bilangan asli 3, 5, 8, 12, 17, 23, 30, 38, ... Selidiki suatu formula yang memenuhi pola barisan tersebut. Sebelum menentukan suku ke 1999, terlebih dahulu uji kebenaran formula yang kamu peroleh dengan menggunakan induksi matematika.

Jawaban

Untuk menentukan formula suatu barisan bilangan, maka terlebih dahulu kamu harus mengerti tentang barisan bilangan. Barisan bilangan adalah himpunan bilangan yang diurutkan menurut suatu aturan tertentu. Secara umum barisan bilangan dapat ditulis dengan:

U1, U2, U3, …, Un = {Un}  

Pada soal di atas:
n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ...

Un = 3, 5, 8, 12, 17, 23, 30, 38, ...

Maka:

n = 1, maka U1 = 3 (Suku pertama adalah 3)

n = 2, maka U2 = 5 (Suku kedua adalah 5)

n = 3, maka U3 = (Suku kedua adalah 8)

n = 4, maka U3 = 12 (Suku kedua adalah 12)

n = 5, maka U5 = 17 (Suku kedua adalah 17)

Demikian seterusnya.

Jika kita membuat suatu koordinat cartesius (n, Un) maka akan didapatkan grafik seperti pada gambar berikut ini.

Dari gambar di atas, grafik yang didapatkan adalah berbentuk grafik fungsi kuadrat. Oleh karena itu, persamaan yang kita gunakan adalah persamaan kuadrat. Bentuk umum persamaan kuadrat adalah 

f(x) = ax2 + bx + c

Maka pada grafik di atas, f(x) = y = Udan x = n. Maka persamaannya menjadi

Un = an2 + bn + c

Sehingga:

  • Jika n = 1, maka U1 = a(1)2 + b(1) + c
    3 = a(1)2 + b(1) + c
    3 = a + b + c........(Persamaan 1)

  • Jika n = 2, maka U2 = a(2)2 + b(2) + c
    5 = a(2)2 + b(2) + c
    5 = 4a + 2b + c........(Persamaan 2)

  • Jika n = 3, maka U3 = a(3)2 + b(3) + c
    8 = a(3)2 + b(3) + c
    8 = 9a + 3b + c........(Persamaan 3)

Kenapa harus ada tiga persamaan karena ada variabel yang tidak ketahui ada tiga yaitu a, b, dan c. Lakukan eliminasi dan subtitusi untuk mendapatkan nilai dari variabel yang belu diketahui.

  1. Eliminasi persamaan 1 dan 2
    3 = a + b + c
    5 = 4a + 2b + c
    Hasilnya adalah 
    7 = 2b + 3c.... (Persamaan 4)
  2. Eliminasi Persamaan 2 dan 3
    5 = 4a + 2b + c
    8 = 9a + 3b + c
    Hasilnya adalah 19 = 6b + 8c... (Persamaan 5)
  3. Eliminasi persamaan 4 dan 5
    7 = 2b + 3c
    19 = 6b + 8c
    Hasilnya adalah c = 2
  4. Substitusi c = 2 pada persamaan 4
    7 = 2b + 3c
    7 = 2b + 3(2)
    7 = 2b + 6
    7-6 = 2b
    1/2 = b
  5. Substitusi c = 2, b = 1/2 pada persamaan 1
    3 = a + b + c
    3 = a + 1/2 + 2
    3 = a + 5/2
    3-5/2 = a 
    1/2 = a 

Didapatkan a = 1/2, b = 1/2 dan c = 2 sehingga formula yang ditemukan adalah Un = an2 + bn + c (Formula umum) menjadi Un = 1/2n2 + 1/2n + 2

Formula yang kita dapatkan Un = 1/2n2 + 1/2n + 2 kita buktikan secara induksi matematika.

  • n = 1 (benar)
    Un = 1/2n2 + 1/2n + 2
    U1 = 1/2(1)2 + 1/2(1) + 2
    3 = 1/2 + 1/2 + 2
    3 = 3 (Benar)
  • n = k (benar), 
  • n = k + 1 (benar), ambil k = 2
    n = 2 + 1
    n = 3
    Un = 1/2n2 + 1/2n + 2
    U3 = 1/2(3)2 + 1/2(3) + 2
    8 = 1/2(9) + 3/2 + 2
    8 = 9/2 + 3/2 + 2
    8 = 8 (benar)

Oleh karena formula terbukti benar secara induksi matematika, maka tanpa menggunakan alat bantu hitung, suku ke 1999 adalah...

Un = 1/2n2 + 1/2n + 2
U1999 = 1/2(1999)2 + 1/2(1999) + 2
U1999 = 1/2(3996001) + 999,5 + 2
U1999 = 1998000,5 + 999,5 + 2
U1999 = 1999000+2
U1999 = 1999002

Comments

Popular posts from this blog

Pengukuran

Pengertian Menurut KBBI pengukuran adalah proses, cara, dan perbuatan mengukur. Pengkuran bisa juga diartikan sebagai membandingkan suatu besaran dengan besaran standar. Besaran diartikan segala sesuatu yang bisa diukur, memiliki nilai dan satuan sedangkan besaran standar berdasarkan perjanjian internasional yaitu International Systems of units (UI) yang menetapkan 7 besaran pokok yang satuannya adalah meter (m), kilogram (kg), sekon (s), ampere (A), kelvin (K), candela (cd), dan mole (mol). Oleh karena itu, disimpulkan bahwa pengukuran   adalah membandingkan sesuatu yang diukur dengan alat ukur yang digunakan. Alat Ukur Panjang dan ketelitiannya Mistar Siapa yang tidak mengenal mistar. Mistar merupakan alat ukur Panjang yang sering digunakan oleh seorang siswa sebagai alat tulis. Nah, ternyata mistar merupakan alat ukur Panjang yang sederhana yang bisa kamu gunakan Ketika melakukan pengukuran. Jarak dua gores pendek berdekatan pada mistar yang biasa Anda gunakan adalah 1 mm ata

Menemukan Formula pada Induksi Matematika (3)

Tanpa menggunakan alat bantu hitung, rancang formula yang memenuhi pola 1 2 + 2 2 + 3 2 + … + 10 2 Kemudian uji formula tersebut untung menghitung 1 2 + 2 2 + 3 2 + …+ 30 2 Jawaban Pola bilangan  1 2  + 2 2  + 3 2  + … + 10 2  tanpa bentuk perpangkatan adalah   1 + 4 + 9 + ... + 100 maka untuk mendapatkan formulanya dilakukan dengan percobaan pada tahapan berikut ini. Foto oleh  Magda Ehlers  dari  Pexels Perlu diingat bahawa untuk mendapatkan formula yang benar haruslah dilakukan pengujian berulang-ulang hingga kita mendapatkan  formula yang benar untuk setiap kondisi  pada pernyataan yang diberikan. 1 =  n  (Kita anggap formulanya cukuplah  n  saja) 1 = 1 (Benar) Percobaan I.  n  adalah banyaknya bilangan yang ditambahkan. Karena bilangan yang ditambahkan hanyalah satu maka  n  adalah 1. Bandingkan  n  pada percobaan ke II. 1 + 4 =  n  (Kita Pertahankan formulanya adalah  n ) 5 = 2 (Salah) Percobaan II.  n  pada percobaan II adalah 2 karena bilangan yang ditambahkan adalah 1 d