Sifat-sifat Operasi Bilangan Berpangkat

Pendahuluan

Bilangan berpangkat adalah perkalian berulang suatu bilangan dengan dirinya sendiri. Jika a adalah bilangan pokok (basis) dan n adalah pangkat (eksponen) bulat positif, maka:

an = a × a × a × … × a (sebanyak n faktor)

Contoh: 24 = 2 × 2 × 2 × 2 = 16

Pada materi ini kita akan mempelajari 5 sifat operasi bilangan berpangkat bulat positif.

1. Perkalian Bilangan Berpangkat dengan Basis Sama

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan pola berikut:

  • 22 × 23 = (2 × 2) × (2 × 2 × 2) = 25
  • 31 × 34 = (3) × (3 × 3 × 3 × 3) = 35
  • 53 × 52 = (5 × 5 × 5) × (5 × 5) = 55

Apa pola yang kamu temukan pada pangkat hasilnya?

❓ Kegiatan: Menanya

Dari pengamatan di atas, muncul pertanyaan:

  • Bagaimana hubungan antara pangkat-pangkat bilangan yang dikalikan dengan pangkat hasilnya?
  • Apakah sifat ini berlaku untuk semua bilangan pokok yang sama?

💡 Kegiatan: Menalar

Dari pola di atas kita dapat menyimpulkan:

  • 22 × 23 = 22+3 = 25
  • 31 × 34 = 31+4 = 35

Jadi, pangkat hasilnya adalah penjumlahan dari kedua pangkat.

am × an = am+n

dengan a ≠ 0, dan m, n bilangan bulat positif

✏️ Kegiatan: Mencoba

Coba buktikan bahwa:

  • 42 × 43 = 45 → Apakah (4×4) × (4×4×4) = 1024? Dan 45 = 1024? ✓
  • 71 × 72 = 73 → Apakah 7 × 49 = 343? Dan 73 = 343? ✓

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Jika dua bilangan berpangkat memiliki basis (bilangan pokok) yang sama dikalikan, maka hasilnya adalah bilangan pokok tersebut dipangkatkan dengan jumlah kedua pangkatnya.

📝 Contoh Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

Tingkat Sedang (5 soal)

Tingkat Sulit (5 soal)

📋 Latihan Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

  1. 23 × 22 = …
  2. 34 × 31 = …
  3. 52 × 53 = …
  4. 41 × 44 = …
  5. 62 × 62 = …
  6. 73 × 71 = …
  7. 102 × 103 = …
  8. 81 × 82 = …
  9. 92 × 91 = …
  10. 24 × 21 = …

Tingkat Sedang (5 soal)

  1. 32 × 33 × 31 = …
  2. 24 × 22 × 23 = …
  3. 53 × 54 = … (hitung nilainya)
  4. 42 × 43 = … (hitung nilainya)
  5. Jika x3 × xn = x7, tentukan nilai n!

Tingkat Sulit (5 soal)

  1. 2a × 2b × 2c = 210, jika a = 3 dan b = 4, tentukan c!
  2. Sederhanakan: x5 × x3 × x2 × x1
  3. Jika 3m × 3m = 38, tentukan nilai m!
  4. Buktikan bahwa 23 × 24 × 23 = 1024
  5. Tentukan nilai n jika 5n × 52 × 53 = 510

2. Pembagian Bilangan Berpangkat dengan Basis Sama

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan pola berikut:

  • 25 ÷ 22 = (2×2×2×2×2) ÷ (2×2) = 2×2×2 = 23
  • 34 ÷ 31 = (3×3×3×3) ÷ (3) = 3×3×3 = 33
  • 56 ÷ 54 = 52

❓ Kegiatan: Menanya

Bagaimana hubungan pangkat pembilang dan penyebut dengan pangkat hasil pembagian?

💡 Kegiatan: Menalar

Dari pola tersebut:

  • 25 ÷ 22 = 25−2 = 23
  • 34 ÷ 31 = 34−1 = 33

Pangkat hasilnya adalah selisih (pengurangan) dari kedua pangkat.

am ÷ an = am−n

dengan a ≠ 0, m > n, dan m, n bilangan bulat positif

✏️ Kegiatan: Mencoba

Buktikan: 64 ÷ 62 = 62

64 = 1296, 62 = 36, maka 1296 ÷ 36 = 36 = 62

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Pada pembagian bilangan berpangkat dengan basis sama, pangkat hasilnya diperoleh dengan mengurangkan pangkat pembilang dengan pangkat penyebut.

📝 Contoh Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

Tingkat Sedang (5 soal)

Tingkat Sulit (5 soal)

📋 Latihan Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

  1. 56 ÷ 52 = …
  2. 35 ÷ 33 = …
  3. 74 ÷ 71 = …
  4. 28 ÷ 25 = …
  5. 45 ÷ 43 = …
  6. 106 ÷ 104 = …
  7. 63 ÷ 61 = …
  8. 94 ÷ 92 = …
  9. 85 ÷ 83 = …
  10. 113 ÷ 111 = …

Tingkat Sedang (5 soal)

  1. 210 ÷ 26 = … (hitung nilainya)
  2. 36 ÷ 32 = … (hitung nilainya)
  3. Jika x8 ÷ xn = x3, tentukan n!
  4. (57 × 52) ÷ 54 = …
  5. 46 ÷ 42 ÷ 41 = …

Tingkat Sulit (5 soal)

  1. (28 × 23) ÷ (24 × 22) = …
  2. Jika am ÷ a3 = a5 dan am × a2 = a10, tentukan m!
  3. Sederhanakan: (x9 ÷ x3) × (x4 ÷ x2)
  4. Tentukan nilai 38 ÷ 34 ÷ 32
  5. Jika 7a ÷ 7b = 75 dan a + b = 11, tentukan a dan b!

3. Perpangkatan Bilangan Berpangkat

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan pola berikut:

  • (23)2 = 23 × 23 = 23+3 = 26
  • (52)3 = 52 × 52 × 52 = 52+2+2 = 56
  • (34)2 = 34 × 34 = 38

❓ Kegiatan: Menanya

Bagaimana hubungan antara pangkat dalam dan pangkat luar dengan pangkat hasil?

💡 Kegiatan: Menalar

  • (23)2 = 23×2 = 26
  • (52)3 = 52×3 = 56

Pangkat hasilnya adalah perkalian kedua pangkat.

(am)n = am×n

dengan a ≠ 0, dan m, n bilangan bulat positif

✏️ Kegiatan: Mencoba

Buktikan: (24)2 = 28

24 = 16, maka 162 = 256. Dan 28 = 256 ✓

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Jika suatu bilangan berpangkat dipangkatkan lagi, maka pangkat hasilnya diperoleh dengan mengalikan kedua pangkat tersebut.

📝 Contoh Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

Tingkat Sedang (5 soal)

Tingkat Sulit (5 soal)

📋 Latihan Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

  1. (32)3 = …
  2. (24)2 = …
  3. (51)6 = …
  4. (43)2 = …
  5. (72)2 = …
  6. (61)5 = …
  7. (102)3 = …
  8. (25)1 = …
  9. (33)2 = …
  10. (82)2 = …

Tingkat Sedang (5 soal)

  1. (23)4 = … (hitung nilainya)
  2. (32)3 = … (hitung nilainya)
  3. Jika (x2)n = x10, tentukan n!
  4. ((22)3)1 = …
  5. (42)3 = … (hitung nilainya)

Tingkat Sulit (5 soal)

  1. ((23)2)2 = …
  2. Jika (am)3 = a12, tentukan m!
  3. Sederhanakan: (x3)2 × (x2)3
  4. Buktikan bahwa (22)5 = (25)2
  5. Jika ((3a)2)3 = 318, tentukan a!

4. Perpangkatan dari Suatu Perkalian

🔍 Kegiatan: Mengamati

  • (2 × 3)2 = (2×3) × (2×3) = (2×2) × (3×3) = 22 × 32 = 4 × 9 = 36
  • (2 × 5)3 = (2×5) × (2×5) × (2×5) = 23 × 53 = 8 × 125 = 1000

❓ Kegiatan: Menanya

Apakah pangkat luar bisa didistribusikan ke masing-masing faktor dalam perkalian?

💡 Kegiatan: Menalar

Ya! Pangkat luar didistribusikan ke setiap faktor:

(2 × 3)2 = 22 × 32

(a × b)n = an × bn

dengan a, b ≠ 0, dan n bilangan bulat positif

✏️ Kegiatan: Mencoba

Buktikan: (3 × 4)2 = 32 × 42

(3×4)2 = 122 = 144. Dan 32 × 42 = 9 × 16 = 144 ✓

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Pangkat dari suatu perkalian sama dengan hasil kali dari masing-masing faktor yang dipangkatkan.

📝 Contoh Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

Tingkat Sedang (5 soal)

Tingkat Sulit (5 soal)

📋 Latihan Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

  1. (2 × 3)2 = …
  2. (3 × 5)2 = …
  3. (2 × 7)2 = …
  4. (4 × 3)2 = …
  5. (5 × 2)3 = …
  6. (1 × 6)4 = …
  7. (3 × 2)3 = …
  8. (2 × 4)2 = …
  9. (5 × 3)2 = …
  10. (10 × 2)2 = …

Tingkat Sedang (5 soal)

  1. (2 × 3 × 5)2 = …
  2. (22 × 3)2 = …
  3. (5 × 4)3 = … (hitung nilainya)
  4. Jika (a × 3)2 = 36, tentukan a!
  5. (2 × 3)4 = …

Tingkat Sulit (5 soal)

  1. Sederhanakan: (2x × 3y)3
  2. (23 × 52)2 = …
  3. Buktikan: (a × b)3 = a3 × b3 untuk a=2, b=4
  4. Jika (p × q)2 = 900 dan p = 6, tentukan q!
  5. Sederhanakan: (32 × 23)2 × (3 × 2)2

5. Perpangkatan dari Suatu Pecahan

🔍 Kegiatan: Mengamati

  • (2/3)2 = (2/3) × (2/3) = (2×2)/(3×3) = 4/9 = 22/32
  • (3/5)3 = (3/5) × (3/5) × (3/5) = 27/125 = 33/53

❓ Kegiatan: Menanya

Apakah pangkat luar bisa didistribusikan ke pembilang dan penyebut pecahan?

💡 Kegiatan: Menalar

Ya! Pangkat luar berlaku untuk pembilang dan penyebut secara terpisah.

(a/b)n = an / bn

dengan a, b ≠ 0, dan n bilangan bulat positif

✏️ Kegiatan: Mencoba

Buktikan: (4/5)2 = 42/52

(4/5)2 = 16/25. Dan 42/52 = 16/25 ✓

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Pangkat dari suatu pecahan sama dengan pembilang dipangkatkan dibagi penyebut dipangkatkan.

📝 Contoh Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

Tingkat Sedang (5 soal)

Tingkat Sulit (5 soal)

📋 Latihan Soal

Tingkat Mudah (10 soal)

  1. (1/2)3 = …
  2. (2/3)2 = …
  3. (3/4)2 = …
  4. (1/5)4 = …
  5. (5/6)2 = …
  6. (2/7)2 = …
  7. (4/3)2 = …
  8. (1/3)3 = …
  9. (3/2)3 = …
  10. (7/10)2 = …

Tingkat Sedang (5 soal)

  1. (2/3)4 = …
  2. (3/5)3 = …
  3. Jika (a/4)2 = 9/16, tentukan a!
  4. (5/2)3 = … (hitung nilainya)
  5. (2/3)2 × (2/3)3 = …

Tingkat Sulit (5 soal)

  1. ((2/3)2)3 = …
  2. (3/4)3 ÷ (3/4)1 = …
  3. Jika (a/b)2 = 25/49 dan a + b = 12, tentukan a dan b!
  4. Sederhanakan: (2/5)4 × (5/2)4
  5. Buktikan: (a/b)n × (b/a)n = 1 untuk a=3, b=7, n=2

📌 Rangkuman

No Sifat Rumus
1 Perkalian basis sama am × an = am+n
2 Pembagian basis sama am ÷ an = am−n
3 Perpangkatan berpangkat (am)n = am×n
4 Pangkat perkalian (a×b)n = an × bn
5 Pangkat pecahan (a/b)n = an/bn

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You cannot copy content of this page