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:
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)
- 23 × 22 = …
- 34 × 31 = …
- 52 × 53 = …
- 41 × 44 = …
- 62 × 62 = …
- 73 × 71 = …
- 102 × 103 = …
- 81 × 82 = …
- 92 × 91 = …
- 24 × 21 = …
Tingkat Sedang (5 soal)
- 32 × 33 × 31 = …
- 24 × 22 × 23 = …
- 53 × 54 = … (hitung nilainya)
- 42 × 43 = … (hitung nilainya)
- Jika x3 × xn = x7, tentukan nilai n!
Tingkat Sulit (5 soal)
- 2a × 2b × 2c = 210, jika a = 3 dan b = 4, tentukan c!
- Sederhanakan: x5 × x3 × x2 × x1
- Jika 3m × 3m = 38, tentukan nilai m!
- Buktikan bahwa 23 × 24 × 23 = 1024
- 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)
- 56 ÷ 52 = …
- 35 ÷ 33 = …
- 74 ÷ 71 = …
- 28 ÷ 25 = …
- 45 ÷ 43 = …
- 106 ÷ 104 = …
- 63 ÷ 61 = …
- 94 ÷ 92 = …
- 85 ÷ 83 = …
- 113 ÷ 111 = …
Tingkat Sedang (5 soal)
- 210 ÷ 26 = … (hitung nilainya)
- 36 ÷ 32 = … (hitung nilainya)
- Jika x8 ÷ xn = x3, tentukan n!
- (57 × 52) ÷ 54 = …
- 46 ÷ 42 ÷ 41 = …
Tingkat Sulit (5 soal)
- (28 × 23) ÷ (24 × 22) = …
- Jika am ÷ a3 = a5 dan am × a2 = a10, tentukan m!
- Sederhanakan: (x9 ÷ x3) × (x4 ÷ x2)
- Tentukan nilai 38 ÷ 34 ÷ 32
- 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)
- (32)3 = …
- (24)2 = …
- (51)6 = …
- (43)2 = …
- (72)2 = …
- (61)5 = …
- (102)3 = …
- (25)1 = …
- (33)2 = …
- (82)2 = …
Tingkat Sedang (5 soal)
- (23)4 = … (hitung nilainya)
- (32)3 = … (hitung nilainya)
- Jika (x2)n = x10, tentukan n!
- ((22)3)1 = …
- (42)3 = … (hitung nilainya)
Tingkat Sulit (5 soal)
- ((23)2)2 = …
- Jika (am)3 = a12, tentukan m!
- Sederhanakan: (x3)2 × (x2)3
- Buktikan bahwa (22)5 = (25)2
- 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)
- (2 × 3)2 = …
- (3 × 5)2 = …
- (2 × 7)2 = …
- (4 × 3)2 = …
- (5 × 2)3 = …
- (1 × 6)4 = …
- (3 × 2)3 = …
- (2 × 4)2 = …
- (5 × 3)2 = …
- (10 × 2)2 = …
Tingkat Sedang (5 soal)
- (2 × 3 × 5)2 = …
- (22 × 3)2 = …
- (5 × 4)3 = … (hitung nilainya)
- Jika (a × 3)2 = 36, tentukan a!
- (2 × 3)4 = …
Tingkat Sulit (5 soal)
- Sederhanakan: (2x × 3y)3
- (23 × 52)2 = …
- Buktikan: (a × b)3 = a3 × b3 untuk a=2, b=4
- Jika (p × q)2 = 900 dan p = 6, tentukan q!
- 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)
- (1/2)3 = …
- (2/3)2 = …
- (3/4)2 = …
- (1/5)4 = …
- (5/6)2 = …
- (2/7)2 = …
- (4/3)2 = …
- (1/3)3 = …
- (3/2)3 = …
- (7/10)2 = …
Tingkat Sedang (5 soal)
- (2/3)4 = …
- (3/5)3 = …
- Jika (a/4)2 = 9/16, tentukan a!
- (5/2)3 = … (hitung nilainya)
- (2/3)2 × (2/3)3 = …
Tingkat Sulit (5 soal)
- ((2/3)2)3 = …
- (3/4)3 ÷ (3/4)1 = …
- Jika (a/b)2 = 25/49 dan a + b = 12, tentukan a dan b!
- Sederhanakan: (2/5)4 × (5/2)4
- 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 |