B. Menyederhanakan Bentuk Akar
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, siswa diharapkan mampu:
- Menyederhanakan bentuk akar $\sqrt{a}$ dengan $a$ bukan kuadrat sempurna
- Mengubah $\sqrt{a \times b}$ menjadi $\sqrt{a} \times \sqrt{b}$
- Menentukan faktor kuadrat sempurna dari suatu bilangan
- Menyederhanakan bentuk akar pecahan
- Membedakan bentuk akar yang sudah sederhana dan yang belum
A. Konsep Dasar Menyederhanakan Bentuk Akar
Bentuk akar $\sqrt{a}$ dikatakan sederhana jika bilangan $a$ tidak memiliki faktor kuadrat sempurna selain 1.
Sifat Penting
$$\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}$$
dengan $a \geq 0$ dan $b \geq 0$.
Strategi Menyederhanakan
Untuk menyederhanakan $\sqrt{a}$:
- Faktorkan $a$ menjadi perkalian bilangan kuadrat sempurna dengan bilangan lainnya
- Keluarkan akar dari faktor kuadrat sempurna
- Sederhanakan hasilnya
B. Kuadrat Sempurna yang Perlu Dihafal
| $n$ | $n^2$ |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 2 | 4 |
| 3 | 9 |
| 4 | 16 |
| 5 | 25 |
| 6 | 36 |
| 7 | 49 |
| 8 | 64 |
| 9 | 81 |
| 10 | 100 |
| 11 | 121 |
| 12 | 144 |
| 13 | 169 |
| 14 | 196 |
| 15 | 225 |
C. Langkah Demi Langkah
Contoh 1: Menyederhanakan $\sqrt{12}$
$$\sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} \quad (\text{4 adalah kuadrat sempurna terbesar yang membagi 12})$$
$$\sqrt{12} = \sqrt{4} \times \sqrt{3}$$
$$\sqrt{12} = 2 \times \sqrt{3}$$
$$\sqrt{12} = 2\sqrt{3}$$
Jadi, $\sqrt{12} = 2\sqrt{3}$.
Contoh 2: Menyederhanakan $\sqrt{50}$
$$\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} \quad (\text{25 adalah kuadrat sempurna terbesar yang membagi 50})$$
$$\sqrt{50} = \sqrt{25} \times \sqrt{2}$$
$$\sqrt{50} = 5 \times \sqrt{2}$$
$$\sqrt{50} = 5\sqrt{2}$$
Contoh 3: Menyederhanakan $\sqrt{72}$
$$\sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} \quad (\text{36 adalah kuadrat sempurna terbesar})$$
$$\sqrt{72} = \sqrt{36} \times \sqrt{2}$$
$$\sqrt{72} = 6\sqrt{2}$$
Contoh 4: Menyederhanakan $\sqrt{48}$
$$\sqrt{48} = \sqrt{16 \times 3} \quad (\text{16 adalah kuadrat sempurna terbesar})$$
$$\sqrt{48} = 4\sqrt{3}$$
Tabel Perbandingan
| Bentuk Awal | Kuadrat Sempurna Terbesar | Bentuk Sederhana |
|---|---|---|
| $\sqrt{8}$ | $4 = 2^2$ | $2\sqrt{2}$ |
| $\sqrt{18}$ | $9 = 3^2$ | $3\sqrt{2}$ |
| $\sqrt{20}$ | $4 = 2^2$ | $2\sqrt{5}$ |
| $\sqrt{27}$ | $9 = 3^2$ | $3\sqrt{3}$ |
| $\sqrt{28}$ | $4 = 2^2$ | $2\sqrt{7}$ |
| $\sqrt{32}$ | $16 = 4^2$ | $4\sqrt{2}$ |
| $\sqrt{44}$ | $4 = 2^2$ | $2\sqrt{11}$ |
| $\sqrt{45}$ | $9 = 3^2$ | $3\sqrt{5}$ |
| $\sqrt{50}$ | $25 = 5^2$ | $5\sqrt{2}$ |
| $\sqrt{54}$ | $9 = 3^2$ | $3\sqrt{6}$ |
| $\sqrt{72}$ | $36 = 6^2$ | $6\sqrt{2}$ |
| $\sqrt{75}$ | $25 = 5^2$ | $5\sqrt{3}$ |
| $\sqrt{80}$ | $16 = 4^2$ | $4\sqrt{5}$ |
| $\sqrt{96}$ | $16 = 4^2$ | $4\sqrt{6}$ |
| $\sqrt{108}$ | $36 = 6^2$ | $6\sqrt{3}$ |
| $\sqrt{112}$ | $16 = 4^2$ | $4\sqrt{7}$ |
| $\sqrt{125}$ | $25 = 5^2$ | $5\sqrt{5}$ |
D. Menyederhanakan Akar dari Pecahan
Sifat
$$\sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$$
dengan $a \geq 0$ dan $b > 0$.
Contoh 5: Pecahan dalam Akar
| Soal | Penyelesaian |
|---|---|
| $\sqrt{\frac{4}{9}}$ | $\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{9}} = \frac{2}{3}$ |
| $\sqrt{\frac{25}{36}}$ | $\frac{\sqrt{25}}{\sqrt{36}} = \frac{5}{6}$ |
| $\sqrt{\frac{3}{4}}$ | $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{4}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ |
| $\sqrt{\frac{2}{9}}$ | $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{9}} = \frac{\sqrt{2}}{3}$ |
E. Bentuk $a\sqrt{b}$ dan Penjumlahan dalam Akar
Perhatikan!
$$\sqrt{a + b} \neq \sqrt{a} + \sqrt{b}$$
Contoh 6: Jebakan
$$\sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$
$$\sqrt{9} + \sqrt{16} = 3 + 4 = 7$$
$$\text{Terbukti } \sqrt{9 + 16} \neq \sqrt{9} + \sqrt{16}$$
Penting: Bentuk akar tidak bersifat distributif terhadap penjumlahan!
F. Rangkuman
| No | Konsep | Rumus | Contoh |
|---|---|---|---|
| 1 | Perkalian dalam akar | $\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}$ | $\sqrt{12} = 2\sqrt{3}$ |
| 2 | Pecahan dalam akar | $\sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$ | $\sqrt{\frac{3}{4}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ |
| 3 | Penjumlahan dalam akar | $\sqrt{a + b} \neq \sqrt{a} + \sqrt{b}$ | $\sqrt{9+16} \neq \sqrt{9}+\sqrt{16}$ |
| 4 | Bentuk sederhana | Tidak ada faktor kuadrat sempurna | $\sqrt{7}$ sudah sederhana |
G. Latihan Soal
Sederhanakan bentuk akar berikut!
- $\sqrt{20}$
- $\sqrt{28}$
- $\sqrt{45}$
- $\sqrt{54}$
- $\sqrt{63}$
- $\sqrt{75}$
- $\sqrt{98}$
- $\sqrt{108}$
- $\sqrt{128}$
- $\sqrt{\frac{50}{9}}$
H. Kunci Jawaban
- $\sqrt{20} = \sqrt{4 \times 5} = 2\sqrt{5}$
- $\sqrt{28} = \sqrt{4 \times 7} = 2\sqrt{7}$
- $\sqrt{45} = \sqrt{9 \times 5} = 3\sqrt{5}$
- $\sqrt{54} = \sqrt{9 \times 6} = 3\sqrt{6}$
- $\sqrt{63} = \sqrt{9 \times 7} = 3\sqrt{7}$
- $\sqrt{75} = \sqrt{25 \times 3} = 5\sqrt{3}$
- $\sqrt{98} = \sqrt{49 \times 2} = 7\sqrt{2}$
- $\sqrt{108} = \sqrt{36 \times 3} = 6\sqrt{3}$
- $\sqrt{128} = \sqrt{64 \times 2} = 8\sqrt{2}$
- $\sqrt{\frac{50}{9}} = \frac{\sqrt{50}}{\sqrt{9}} = \frac{5\sqrt{2}}{3}$
I. Asesmen Sumatif
Kerjakan soal-soal berikut dengan teliti. Pilih satu jawaban yang paling tepat untuk soal pilihan ganda, dan kerjakan soal uraian secara lengkap.
Bagian A — Soal Mudah (Skor 4 × 10 = 40)
Hasil penyederhanaan dari $\sqrt{20}$ adalah …
- A. $2\sqrt{5}$
- B. $4\sqrt{5}$
- C. $5\sqrt{2}$
- D. $10$
Bentuk sederhana dari $\sqrt{50}$ adalah …
- A. $2\sqrt{25}$
- B. $5\sqrt{2}$
- C. $25\sqrt{2}$
- D. $10\sqrt{5}$
Di antara bilangan berikut, yang sudah dalam bentuk akar paling sederhana adalah …
- A. $\sqrt{12}$
- B. $\sqrt{18}$
- C. $\sqrt{7}$
- D. $\sqrt{27}$
Hasil dari $\sqrt{45}$ adalah …
- A. $3\sqrt{5}$
- B. $5\sqrt{3}$
- C. $9\sqrt{5}$
- D. $15$
Bagian B — Soal Sedang (Skor 4 × 15 = 60)
Bentuk sederhana dari $\sqrt{98}$ adalah …
- A. $2\sqrt{49}$
- B. $7\sqrt{2}$
- C. $14\sqrt{7}$
- D. $49\sqrt{2}$
Nilai dari $\sqrt{\frac{27}{4}}$ dalam bentuk sederhana adalah …
- A. $\frac{3\sqrt{3}}{4}$
- B. $\frac{3\sqrt{3}}{2}$
- C. $\frac{\sqrt{27}}{2}$
- D. $\frac{9}{2}$
Diketahui $\sqrt{a} = 6\sqrt{2}$. Nilai $a$ yang memenuhi adalah …
- A. $12$
- B. $24$
- C. $36$
- D. $72$
Perhatikan dua pernyataan berikut:
- (i) $\sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$
- (ii) $\sqrt{9} + \sqrt{16} = 3 + 4 = 7$
Pernyataan yang benar tentang hubungan (i) dan (ii) adalah …
- A. Keduanya bernilai sama
- B. (i) lebih besar dari (ii)
- C. (ii) lebih besar dari (i)
- D. Tidak dapat ditentukan
Bagian C — Soal Sulit / HOTs (Skor 2 × 25 = 50)
Soal HOTS: Sebuah taman berbentuk persegi panjang dengan panjang $\sqrt{180}$ meter dan lebar $\sqrt{80}$ meter.
- (a) Sederhanakan $\sqrt{180}$ dan $\sqrt{80}$ masing-masing ke bentuk akar paling sederhana.
- (b) Hitunglah luas taman tersebut dalam bentuk akar yang paling sederhana.
- (c) Jika di sekeliling taman akan dipasang pagar seharga Rp 25.000 per meter, hitunglah biaya total pemasangan pagar.
Soal HOTS: Tiga orang siswa diminta menyederhanakan $\sqrt{200}$.
Andi menjawab: $\sqrt{200} = 2\sqrt{100} = 2 \times 10 = 20$
Budi menjawab: $\sqrt{200} = \sqrt{100 \times 2} = 10\sqrt{2}$
Citra menjawab: $\sqrt{200} = \sqrt{4 \times 50} = 2\sqrt{50}$
(a) Siapa yang menjawab benar? Jelaskan alasannya.
(b) Jelaskan kesalahan yang dilakukan oleh siswa yang menjawab salah.
(c) Mengapa jawaban Citra, meskipun secara matematis tidak salah, belum dianggap bentuk paling sederhana? Sederhanakan jawaban Citra hingga mencapai bentuk akar paling sederhana.
Total Skor Maksimal: 150