Pengenalan Bilangan Berpangkat
Matematika Kelas VII / VIII
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:
- 7 × 7 × 7 = …
- 10 × 10 × 10 × 10 = …
- 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)
- Tuliskan 4 × 4 × 4 dalam bentuk berpangkat!
- Tuliskan 9 × 9 dalam bentuk berpangkat!
- Hitunglah 3 × 3 × 3!
- Tuliskan 8 × 8 × 8 × 8 dalam bentuk berpangkat!
- Hitunglah 5 × 5!
- Tuliskan 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 dalam bentuk berpangkat!
- Hitunglah 10 × 10!
- Tuliskan 6 × 6 × 6 dalam bentuk berpangkat!
- Hitunglah 7 × 7!
- Tuliskan 1 × 1 × 1 × 1 × 1 dalam bentuk berpangkat!
Sedang (1-5)
- Nyatakan 256 sebagai bentuk berpangkat dari 2!
- Manakah yang lebih besar: 34 atau 43?
- Hitunglah 24 + 33!
- Nyatakan 1.000.000 sebagai bentuk berpangkat dari 10!
- Hitunglah 53 − 43!
Sulit (1-5)
- Tentukan nilai n jika 3n = 729!
- Hitunglah 24 × 32 + 52!
- Nyatakan 4.096 sebagai bentuk berpangkat (dua cara)!
- Jika 7n = 2.401, tentukan nilai n!
- 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:
- 64 → Basis = …, Eksponen = …
- (-3)5 → Basis = …, Eksponen = …
- 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)
- Tentukan basis dan eksponen dari 83!
- Tentukan basis dan eksponen dari 112!
- Hitunglah 72!
- Hitunglah 26!
- Hitunglah 34!
- Tentukan basis dan eksponen dari 153!
- Hitunglah 104!
- Hitunglah 82!
- Tentukan basis dan eksponen dari 1002!
- Hitunglah 54!
Sedang (1-5)
- Hitunglah (-4)3!
- Apakah -32 sama dengan (-3)2? Jelaskan!
- Hitunglah (-1)50 + (-1)51!
- Hitunglah 25 − (-2)5!
- Tentukan nilai dari (-6)2 − 62!
Sulit (1-5)
- Tentukan semua bilangan bulat a sehingga a2 = 144!
- Jika a3 = -216, tentukan nilai a!
- Hitunglah (-2)5 + (-3)3 − (-1)10!
- Bandingkan dan urutkan: (-3)4, 34, -34!
- 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 | 2² |
| 33 | Tiga pangkat tiga / Tiga kubik | 3³ |
| 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:
- Baca basisnya terlebih dahulu
- Lalu kata “pangkat”
- Kemudian baca eksponennya
- Khusus pangkat 2 boleh dibaca “kuadrat”
- Khusus pangkat 3 boleh dibaca “kubik”
Visualisasi Kuadrat dan Kubik
a2 = Luas Persegi
a3 = Volume Kubus
✏️ Kegiatan: Mencoba
Bacalah bilangan berpangkat berikut dan tuliskan dalam bentuk perkalian berulang:
- 72 → dibaca: … = …
- 45 → dibaca: … = …
- (-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)
- Bacalah 63!
- Bacalah 112!
- Tuliskan “empat pangkat enam” dalam notasi berpangkat!
- Tuliskan “sembilan kuadrat” dalam notasi berpangkat!
- Tuliskan 7^4 dalam notasi superscript!
- Bacalah 27!
- Tuliskan “dua belas kubik” dalam notasi berpangkat!
- Bacalah 152!
- Tuliskan “satu pangkat seratus” dalam notasi berpangkat!
- Tuliskan 3^5 dalam notasi superscript dan bacakan!
Sedang (1-5)
- Apa perbedaan cara membaca -43 dan (-4)3?
- Tuliskan volume kubus bersisi 8 cm dalam bentuk berpangkat dan bacakan!
- Tuliskan 0,01 sebagai bilangan berpangkat dari 10!
- Tuliskan “negatif tiga pangkat lima” dan hitung hasilnya!
- Tuliskan luas persegi bersisi 20 m dalam bentuk berpangkat!
Sulit (1-5)
- Virus berkembang biak 3 kali lipat setiap hari. Jika awalnya 1 virus, tuliskan jumlah setelah 7 hari dalam bentuk berpangkat dan hitung!
- Tuliskan 0,000001 sebagai bilangan berpangkat dari 10 dan bacakan!
- Jelaskan mengapa luas persegi selalu dinyatakan dalam satuan kuadrat (cm², m²)!
- Sebuah kertas dilipat 2 menjadi n lipatan. Tuliskan jumlah lapisan dalam bentuk berpangkat. Berapa lapisan jika dilipat 7 kali?
- Tuliskan dan bacakan (−¼)3, lalu tentukan hasilnya!