Pengenalan Bilangan Berpangkat

Pengenalan Bilangan Berpangkat

Matematika Kelas VII / VIII

Mengamati Menanya Menalar Mencoba Mengkomunikasikan

A. Konsep Perkalian Berulang

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan pola perkalian berikut:

Perkalian Berulang Bentuk Singkat Hasil
2 × 2 22 4
2 × 2 × 2 23 8
2 × 2 × 2 × 2 24 16
3 × 3 × 3 33 27
5 × 5 × 5 × 5 54 625

❓ Kegiatan: Menanya

  • Apa hubungan antara perkalian berulang dengan bilangan berpangkat?
  • Mengapa 2 × 2 × 2 dapat ditulis sebagai 23?
  • Bagaimana cara menentukan hasil dari perkalian berulang?

💡 Kegiatan: Menalar

Definisi: Bilangan berpangkat adalah bentuk penulisan singkat dari perkalian berulang bilangan yang sama.

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

Keterangan:

  • a = bilangan yang dikalikan berulang (disebut basis)
  • n = banyaknya perkalian (disebut eksponen/pangkat)

Contoh Pemahaman:

4 × 4 × 4 × 4 × 4 = 45

→ Bilangan 4 dikalikan sebanyak 5 kali, maka ditulis 4 pangkat 5

✏️ Kegiatan: Mencoba

Ubahlah perkalian berulang berikut menjadi bentuk berpangkat:

  1. 7 × 7 × 7 = …
  2. 10 × 10 × 10 × 10 = …
  3. 6 × 6 = …

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Jelaskan kepada teman sebangkumu mengapa perkalian berulang perlu ditulis dalam bentuk berpangkat. Apa keuntungannya?

Jawaban yang diharapkan: Penulisan lebih singkat, efisien, dan mudah dibaca terutama untuk perkalian berulang yang sangat banyak.

📝 Contoh Soal: Konsep Perkalian Berulang

Soal Mudah (1-10)

1. Tuliskan 3 × 3 × 3 × 3 dalam bentuk berpangkat!

Pembahasan: Bilangan 3 dikalikan sebanyak 4 kali → 34

2. Tuliskan 5 × 5 × 5 dalam bentuk berpangkat!

Pembahasan: Bilangan 5 dikalikan sebanyak 3 kali → 53

3. Tuliskan 2 × 2 × 2 × 2 × 2 dalam bentuk berpangkat!

Pembahasan: Bilangan 2 dikalikan sebanyak 5 kali → 25

4. Hitunglah hasil dari 4 × 4!

Pembahasan: 4 × 4 = 42 = 16

5. Hitunglah hasil dari 2 × 2 × 2!

Pembahasan: 2 × 2 × 2 = 23 = 8

6. Tuliskan 10 × 10 dalam bentuk berpangkat!

Pembahasan: Bilangan 10 dikalikan 2 kali → 102

7. Hitunglah 6 × 6!

Pembahasan: 6 × 6 = 62 = 36

8. Tuliskan 7 × 7 × 7 × 7 × 7 dalam bentuk berpangkat!

Pembahasan: Bilangan 7 dikalikan 5 kali → 75

9. Hitunglah 1 × 1 × 1 × 1!

Pembahasan: 1 × 1 × 1 × 1 = 14 = 1 (bilangan 1 dipangkatkan berapapun hasilnya tetap 1)

10. Hitunglah 10 × 10 × 10!

Pembahasan: 10 × 10 × 10 = 103 = 1.000

Soal Sedang (1-5)

1. Nyatakan 81 sebagai bentuk perkalian berulang dan bentuk berpangkat!

Pembahasan: 81 = 3 × 3 × 3 × 3 = 34

Karena 3 × 3 = 9, 9 × 3 = 27, 27 × 3 = 81

2. Nyatakan 125 sebagai bentuk berpangkat!

Pembahasan: 125 = 5 × 5 × 5 = 53

Karena 5 × 5 = 25, 25 × 5 = 125

3. Manakah yang lebih besar: 25 atau 52?

Pembahasan:

25 = 2×2×2×2×2 = 32

52 = 5×5 = 25

Jadi 25 > 52 (32 > 25)

4. Hitunglah 23 × 32!

Pembahasan:

23 = 8 dan 32 = 9

8 × 9 = 72

5. Nyatakan 10.000 sebagai bentuk berpangkat dari 10!

Pembahasan: 10.000 = 10 × 10 × 10 × 10 = 104

Soal Sulit (1-5)

1. Tentukan nilai n jika 2n = 64!

Pembahasan:

21=2, 22=4, 23=8, 24=16, 25=32, 26=64

Jadi n = 6

2. Hitunglah 34 + 25 − 42!

Pembahasan:

34 = 81, 25 = 32, 42 = 16

81 + 32 − 16 = 97

3. Nyatakan 512 sebagai bentuk berpangkat (dua cara berbeda)!

Pembahasan:

512 = 2×2×2×2×2×2×2×2×2 = 29

512 = 8×8×8 = 83

4. Jika 5n = 3.125, tentukan nilai n!

Pembahasan:

51=5, 52=25, 53=125, 54=625, 55=3.125

Jadi n = 5

5. Buktikan bahwa 43 = 26!

Pembahasan:

43 = 4×4×4 = 64

26 = 2×2×2×2×2×2 = 64

Karena 4 = 22, maka 43 = (22)3 = 26

🏋️ Latihan Soal: Konsep Perkalian Berulang

Mudah (1-10)

  1. Tuliskan 4 × 4 × 4 dalam bentuk berpangkat!
  2. Tuliskan 9 × 9 dalam bentuk berpangkat!
  3. Hitunglah 3 × 3 × 3!
  4. Tuliskan 8 × 8 × 8 × 8 dalam bentuk berpangkat!
  5. Hitunglah 5 × 5!
  6. Tuliskan 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 dalam bentuk berpangkat!
  7. Hitunglah 10 × 10!
  8. Tuliskan 6 × 6 × 6 dalam bentuk berpangkat!
  9. Hitunglah 7 × 7!
  10. Tuliskan 1 × 1 × 1 × 1 × 1 dalam bentuk berpangkat!

Sedang (1-5)

  1. Nyatakan 256 sebagai bentuk berpangkat dari 2!
  2. Manakah yang lebih besar: 34 atau 43?
  3. Hitunglah 24 + 33!
  4. Nyatakan 1.000.000 sebagai bentuk berpangkat dari 10!
  5. Hitunglah 53 − 43!

Sulit (1-5)

  1. Tentukan nilai n jika 3n = 729!
  2. Hitunglah 24 × 32 + 52!
  3. Nyatakan 4.096 sebagai bentuk berpangkat (dua cara)!
  4. Jika 7n = 2.401, tentukan nilai n!
  5. Buktikan bahwa 93 = 36!

B. Basis (Bilangan Pokok) dan Eksponen (Pangkat)

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan notasi bilangan berpangkat berikut:

an

a = Basis

(Bilangan Pokok)

n = Eksponen

(Pangkat)

❓ Kegiatan: Menanya

  • Apa peran basis dalam bilangan berpangkat?
  • Apa peran eksponen dalam bilangan berpangkat?
  • Apakah 23 sama dengan 32? Mengapa?

💡 Kegiatan: Menalar

Penjelasan Detail:

BASIS (Bilangan Pokok):

  • Bilangan yang dikalikan berulang
  • Ditulis dengan ukuran normal (besar)
  • Dapat berupa bilangan bulat positif, negatif, atau pecahan
  • Contoh: pada 53, basisnya adalah 5

EKSPONEN (Pangkat):

  • Bilangan yang menunjukkan berapa kali basis dikalikan
  • Ditulis kecil di kanan atas basis (superscript)
  • Merupakan bilangan bulat positif (pada materi ini)
  • Contoh: pada 53, eksponennya adalah 3
Bilangan Berpangkat Basis Eksponen Arti Hasil
24 2 4 2×2×2×2 16
33 3 3 3×3×3 27
52 5 2 5×5 25
103 10 3 10×10×10 1.000
(-2)3 -2 3 (-2)×(-2)×(-2) -8

⚠️ Penting!

23 ≠ 32 karena:

23 = 2×2×2 = 8

32 = 3×3 = 9

Posisi basis dan eksponen sangat menentukan hasil!

✏️ Kegiatan: Mencoba

Tentukan basis dan eksponen dari bilangan berpangkat berikut:

  1. 64 → Basis = …, Eksponen = …
  2. (-3)5 → Basis = …, Eksponen = …
  3. 122 → Basis = …, Eksponen = …

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Diskusikan dengan temanmu: Mengapa (-2)3 = -8 tetapi (-2)4 = 16? Apa pengaruh eksponen genap dan ganjil terhadap hasil jika basisnya negatif?

Jawaban: Basis negatif dengan eksponen ganjil menghasilkan bilangan negatif, sedangkan dengan eksponen genap menghasilkan bilangan positif.

📝 Contoh Soal: Basis dan Eksponen

Soal Mudah (1-10)

1. Tentukan basis dan eksponen dari 73!

Pembahasan: Basis = 7, Eksponen = 3

2. Tentukan basis dan eksponen dari 45!

Pembahasan: Basis = 4, Eksponen = 5

3. Tentukan basis dan eksponen dari 106!

Pembahasan: Basis = 10, Eksponen = 6

4. Hitunglah 62!

Pembahasan: 62 = 6 × 6 = 36

5. Hitunglah 33!

Pembahasan: 33 = 3 × 3 × 3 = 27

6. Hitunglah 24!

Pembahasan: 24 = 2×2×2×2 = 16

7. Hitunglah 52!

Pembahasan: 52 = 5×5 = 25

8. Tentukan basis dan eksponen dari 110!

Pembahasan: Basis = 1, Eksponen = 10. Hasilnya = 1

9. Hitunglah 92!

Pembahasan: 92 = 9×9 = 81

10. Hitunglah 43!

Pembahasan: 43 = 4×4×4 = 64

Soal Sedang (1-5)

1. Hitunglah (-3)3!

Pembahasan: (-3)3 = (-3)×(-3)×(-3) = 9×(-3) = -27

Basis negatif, eksponen ganjil → hasil negatif

2. Hitunglah (-2)4!

Pembahasan: (-2)4 = (-2)×(-2)×(-2)×(-2) = 4×4 = 16

Basis negatif, eksponen genap → hasil positif

3. Apakah -24 sama dengan (-2)4? Jelaskan!

Pembahasan:

-24 = -(24) = -(16) = -16 (tanda negatif bukan bagian basis)

(-2)4 = (-2)×(-2)×(-2)×(-2) = 16 (tanda negatif bagian basis)

Tidak sama! -16 ≠ 16

4. Hitunglah 23 + (-2)3!

Pembahasan: 23 = 8, (-2)3 = -8. Jadi 8 + (-8) = 0

5. Tentukan basis dan eksponen dari (-5)4 dan hitunglah hasilnya!

Pembahasan: Basis = -5, Eksponen = 4

(-5)4 = (-5)×(-5)×(-5)×(-5) = 25×25 = 625

Soal Sulit (1-5)

1. Hitunglah (-1)100 + (-1)99!

Pembahasan:

(-1)100 = 1 (eksponen genap → positif)

(-1)99 = -1 (eksponen ganjil → negatif)

1 + (-1) = 0

2. Tentukan semua bilangan bulat a sehingga a2 = 49!

Pembahasan:

a2 = 49, maka a×a = 49

a = 7 (karena 7×7 = 49) atau a = -7 (karena (-7)×(-7) = 49)

Jadi a = 7 atau a = -7

3. Hitunglah (-3)4 − (-3)3 + (-3)2!

Pembahasan:

(-3)4 = 81, (-3)3 = -27, (-3)2 = 9

81 − (-27) + 9 = 81 + 27 + 9 = 117

4. Jika a3 = -125, tentukan nilai a!

Pembahasan:

a3 = -125, artinya a×a×a = -125

Karena (-5)×(-5)×(-5) = 25×(-5) = -125

Jadi a = -5

5. Bandingkan: (-2)6, 26, dan -26. Urutkan dari terkecil!

Pembahasan:

(-2)6 = 64 (basis negatif, eksponen genap → positif)

26 = 64

-26 = -(26) = -64

Urutan: -26 < (-2)6 = 26-64 < 64 = 64

🏋️ Latihan Soal: Basis dan Eksponen

Mudah (1-10)

  1. Tentukan basis dan eksponen dari 83!
  2. Tentukan basis dan eksponen dari 112!
  3. Hitunglah 72!
  4. Hitunglah 26!
  5. Hitunglah 34!
  6. Tentukan basis dan eksponen dari 153!
  7. Hitunglah 104!
  8. Hitunglah 82!
  9. Tentukan basis dan eksponen dari 1002!
  10. Hitunglah 54!

Sedang (1-5)

  1. Hitunglah (-4)3!
  2. Apakah -32 sama dengan (-3)2? Jelaskan!
  3. Hitunglah (-1)50 + (-1)51!
  4. Hitunglah 25 − (-2)5!
  5. Tentukan nilai dari (-6)2 − 62!

Sulit (1-5)

  1. Tentukan semua bilangan bulat a sehingga a2 = 144!
  2. Jika a3 = -216, tentukan nilai a!
  3. Hitunglah (-2)5 + (-3)3 − (-1)10!
  4. Bandingkan dan urutkan: (-3)4, 34, -34!
  5. Tentukan nilai n jika (-2)n = -128!

C. Membaca dan Menulis Bilangan Berpangkat

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan cara membaca bilangan berpangkat berikut:

Notasi Cara Membaca Cara Menulis
22 Dua pangkat dua / Dua kuadrat
33 Tiga pangkat tiga / Tiga kubik
54 Lima pangkat empat 5⁴
106 Sepuluh pangkat enam 10⁶
(-2)5 Negatif dua pangkat lima (-2)⁵

❓ Kegiatan: Menanya

  • Mengapa pangkat 2 disebut “kuadrat”?
  • Mengapa pangkat 3 disebut “kubik”?
  • Bagaimana cara menulis bilangan berpangkat jika tidak bisa menulis superscript?

💡 Kegiatan: Menalar

Istilah Khusus:

  • Kuadrat (pangkat 2): Disebut kuadrat karena berkaitan dengan luas persegi. Luas persegi sisi a = a × a = a2
  • Kubik (pangkat 3): Disebut kubik karena berkaitan dengan volume kubus. Volume kubus sisi a = a × a × a = a3

Cara Menulis Bilangan Berpangkat:

  • Cara 1 (Superscript): 23, 54, 106 → digunakan di buku, dokumen digital
  • Cara 2 (Tanda ^): 2^3, 5^4, 10^6 → digunakan di kalkulator, komputer
  • Cara 3 (Kata): “dua pangkat tiga”, “lima pangkat empat” → digunakan saat berbicara

Aturan Membaca:

  1. Baca basisnya terlebih dahulu
  2. Lalu kata “pangkat”
  3. Kemudian baca eksponennya
  4. Khusus pangkat 2 boleh dibaca “kuadrat”
  5. Khusus pangkat 3 boleh dibaca “kubik”

Visualisasi Kuadrat dan Kubik

a × a

a2 = Luas Persegi

a3 = Volume Kubus

✏️ Kegiatan: Mencoba

Bacalah bilangan berpangkat berikut dan tuliskan dalam bentuk perkalian berulang:

  1. 72 → dibaca: … = …
  2. 45 → dibaca: … = …
  3. (-3)4 → dibaca: … = …

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Tulislah bilangan berpangkat berikut dalam tiga cara berbeda (superscript, tanda ^, dan kata-kata):

Delapan pangkat empat

Jawaban: 84, 8^4, “delapan pangkat empat”

📝 Contoh Soal: Membaca dan Menulis Bilangan Berpangkat

Soal Mudah (1-10)

1. Bagaimana cara membaca 42?

Pembahasan: “Empat pangkat dua” atau “Empat kuadrat”

2. Bagaimana cara membaca 53?

Pembahasan: “Lima pangkat tiga” atau “Lima kubik”

3. Tuliskan “tiga pangkat empat” dalam notasi berpangkat!

Pembahasan: 34

4. Tuliskan “enam kuadrat” dalam notasi berpangkat!

Pembahasan: 62 (kuadrat = pangkat 2)

5. Bagaimana cara membaca 105?

Pembahasan: “Sepuluh pangkat lima”

6. Tuliskan “dua kubik” dalam notasi berpangkat dan hitung hasilnya!

Pembahasan: 23 = 2×2×2 = 8

7. Tuliskan 8^2 dalam notasi superscript!

Pembahasan: 82

8. Bagaimana cara membaca 92?

Pembahasan: “Sembilan pangkat dua” atau “Sembilan kuadrat”

9. Tuliskan “tujuh pangkat lima” dalam notasi berpangkat!

Pembahasan: 75

10. Tuliskan 12^3 dalam notasi superscript dan bacakan!

Pembahasan: 123, dibaca “dua belas pangkat tiga” atau “dua belas kubik”

Soal Sedang (1-5)

1. Tuliskan “negatif empat pangkat tiga” dalam notasi berpangkat dan hitung hasilnya!

Pembahasan: (-4)3 = (-4)×(-4)×(-4) = 16×(-4) = -64

2. Apa perbedaan cara membaca -52 dan (-5)2?

Pembahasan:

-52: “negatif dari lima kuadrat” = -(25) = -25

(-5)2: “negatif lima pangkat dua” = (-5)×(-5) = 25

3. Tuliskan bilangan 1.000.000 sebagai bilangan berpangkat, lalu bacakan!

Pembahasan: 1.000.000 = 106, dibaca “sepuluh pangkat enam”

4. Tuliskan “setengah pangkat tiga” dalam notasi berpangkat dan hitung!

Pembahasan: (½)3 = ½ × ½ × ½ = ⅛

5. Tuliskan luas persegi dengan sisi 15 cm dalam bentuk berpangkat dan bacakan!

Pembahasan: Luas = 152 cm², dibaca “lima belas kuadrat sentimeter persegi” = 225 cm²

Soal Sulit (1-5)

1. Tuliskan 0,001 sebagai bilangan berpangkat dari 10 dan bacakan!

Pembahasan: 0,001 = 1/1000 = 1/103 = 10-3

Dibaca “sepuluh pangkat negatif tiga”

2. Jelaskan perbedaan antara 23, 32, 2×3, dan 2+3 secara lengkap!

Pembahasan:

23 = 2×2×2 = 8 (dua pangkat tiga)

32 = 3×3 = 9 (tiga pangkat dua)

2×3 = 6 (dua kali tiga, perkalian biasa)

2+3 = 5 (dua tambah tiga, penjumlahan biasa)

Semua operasi berbeda menghasilkan nilai berbeda!

3. Volume sebuah kubus adalah 343 cm³. Tuliskan dalam bentuk berpangkat dan tentukan panjang sisinya!

Pembahasan:

343 = 73 (tujuh kubik)

Volume kubus = sisi3 = 73

Panjang sisi = 7 cm

4. Tuliskan dan bacakan: (−⅔)4. Apakah hasilnya positif atau negatif?

Pembahasan:

Dibaca “negatif dua pertiga pangkat empat”

(−⅔)4 = (−⅔)×(−⅔)×(−⅔)×(−⅔)

= (4/9) × (4/9) = 16/81

Hasilnya positif (eksponen genap, basis negatif → hasil positif)

5. Bakteri membelah diri 2 kali lipat setiap jam. Jika awalnya ada 1 bakteri, tuliskan jumlah bakteri setelah 10 jam dalam bentuk berpangkat dan hitunglah!

Pembahasan:

Setelah 1 jam: 21 = 2

Setelah 2 jam: 22 = 4

Setelah 10 jam: 210 = 1.024 bakteri

Dibaca “dua pangkat sepuluh”

🏋️ Latihan Soal: Membaca dan Menulis Bilangan Berpangkat

Mudah (1-10)

  1. Bacalah 63!
  2. Bacalah 112!
  3. Tuliskan “empat pangkat enam” dalam notasi berpangkat!
  4. Tuliskan “sembilan kuadrat” dalam notasi berpangkat!
  5. Tuliskan 7^4 dalam notasi superscript!
  6. Bacalah 27!
  7. Tuliskan “dua belas kubik” dalam notasi berpangkat!
  8. Bacalah 152!
  9. Tuliskan “satu pangkat seratus” dalam notasi berpangkat!
  10. Tuliskan 3^5 dalam notasi superscript dan bacakan!

Sedang (1-5)

  1. Apa perbedaan cara membaca -43 dan (-4)3?
  2. Tuliskan volume kubus bersisi 8 cm dalam bentuk berpangkat dan bacakan!
  3. Tuliskan 0,01 sebagai bilangan berpangkat dari 10!
  4. Tuliskan “negatif tiga pangkat lima” dan hitung hasilnya!
  5. Tuliskan luas persegi bersisi 20 m dalam bentuk berpangkat!

Sulit (1-5)

  1. Virus berkembang biak 3 kali lipat setiap hari. Jika awalnya 1 virus, tuliskan jumlah setelah 7 hari dalam bentuk berpangkat dan hitung!
  2. Tuliskan 0,000001 sebagai bilangan berpangkat dari 10 dan bacakan!
  3. Jelaskan mengapa luas persegi selalu dinyatakan dalam satuan kuadrat (cm², m²)!
  4. Sebuah kertas dilipat 2 menjadi n lipatan. Tuliskan jumlah lapisan dalam bentuk berpangkat. Berapa lapisan jika dilipat 7 kali?
  5. Tuliskan dan bacakan (−¼)3, lalu tentukan hasilnya!

Selamat Belajar! 📚

Tinggalkan Balasan

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

You cannot copy content of this page