Kalkulator Persamaan Kuadrat

Selesaikan persamaan kuadrat ax² + bx + c = 0 dengan solusi langkah demi langkah yang terperinci dan analisis grafis

Cara Menggunakan Kalkulator Persamaan Kuadrat

  1. Masukkan koefisien a, b, dan c untuk persamaan kuadrat Anda ax² + bx + c = 0
  2. Perhatikan bahwa koefisien 'a' tidak boleh nol (jika tidak, itu bukan persamaan kuadrat)
  3. Gunakan tombol contoh untuk mencoba berbagai jenis persamaan kuadrat
  4. Lihat tampilan persamaan langsung untuk melihat persamaan Anda diformat dengan benar
  5. Periksa diskriminan untuk memahami jenis solusi apa yang diharapkan
  6. Tinjau solusi langkah demi langkah untuk memahami proses penyelesaian
  7. Periksa puncak dan sumbu simetri untuk pemahaman grafis

Memahami Persamaan Kuadrat

Persamaan kuadrat adalah persamaan polinomial berderajat 2, yang ditulis dalam bentuk standar ax² + bx + c = 0, di mana a ≠ 0.

Koefisien 'a'

Koefisien x². Menentukan apakah parabola terbuka ke atas (a > 0) atau ke bawah (a < 0).

Importance: Tidak boleh nol. |a| yang lebih besar membuat parabola lebih sempit.

Koefisien 'b'

Koefisien x. Mempengaruhi posisi horizontal puncak dan sumbu simetri.

Importance: Boleh nol. Dikombinasikan dengan 'a', ini menentukan koordinat x puncak: x = -b/(2a).

Koefisien 'c'

Suku konstan. Mewakili perpotongan parabola dengan sumbu y (tempat ia memotong sumbu y).

Importance: Boleh nol. Titik (0, c) adalah tempat parabola memotong sumbu y.

Rumus Kuadrat

Rumus kuadrat adalah metode universal untuk menyelesaikan persamaan kuadrat apa pun ax² + bx + c = 0.

Δ = b² - 4ac

x = (-b ± √(b² - 4ac)) / (2a)

Discriminant: Δ = b² - 4ac

Diskriminan (Δ) menentukan sifat dan jumlah solusi

-b

Negatif dari koefisien b

Purpose: Memusatkan solusi di sekitar sumbu simetri

±√Δ

Tambah/kurang akar kuadrat dari diskriminan

Purpose: Menentukan seberapa jauh solusi dari pusat

2a

Dua kali koefisien utama

Purpose: Menyesuaikan skala solusi berdasarkan lebar parabola

Memahami Diskriminan

Diskriminan Δ = b² - 4ac memberi tahu kita tentang sifat solusi sebelum kita menghitungnya.

Δ > 0

Hasil: Dua solusi riil yang berbeda

Parabola memotong sumbu x di dua titik. Solusinya adalah bilangan riil.

Contoh: x² - 5x + 6 = 0 memiliki Δ = 25 - 24 = 1 > 0, jadi ada dua solusi riil.

Secara Grafis: Parabola memotong sumbu x dua kali

Δ = 0

Hasil: Satu solusi riil berulang

Parabola menyentuh sumbu x tepat di satu titik (puncak berada di sumbu x).

Contoh: x² - 4x + 4 = 0 memiliki Δ = 16 - 16 = 0, jadi ada satu solusi berulang x = 2.

Secara Grafis: Parabola menyentuh sumbu x di puncaknya

Δ < 0

Hasil: Dua solusi kompleks

Parabola tidak memotong sumbu x. Solusinya melibatkan bilangan imajiner.

Contoh: x² + 2x + 5 = 0 memiliki Δ = 4 - 20 = -16 < 0, jadi ada solusi kompleks.

Secara Grafis: Parabola tidak memotong sumbu x

Metode untuk Menyelesaikan Persamaan Kuadrat

Rumus Kuadrat

Kapan digunakan: Selalu berhasil untuk persamaan kuadrat apa pun

Langkah-langkah:

  1. Identifikasi a, b, c
  2. Hitung diskriminan Δ = b² - 4ac
  3. Terapkan rumus x = (-b ± √Δ)/(2a)

Kelebihan: Metode universal, menunjukkan diskriminan

Kekurangan: Mungkin melibatkan aritmatika yang kompleks

Faktorisasi

Kapan digunakan: Ketika persamaan dapat difaktorkan dengan mudah

Langkah-langkah:

  1. Faktorkan ax² + bx + c menjadi (px + q)(rx + s)
  2. Setel setiap faktor menjadi nol
  3. Selesaikan px + q = 0 dan rx + s = 0

Kelebihan: Cepat ketika faktorisasi jelas

Kekurangan: Tidak semua persamaan kuadrat dapat difaktorkan dengan baik

Melengkapkan Kuadrat

Kapan digunakan: Saat mengubah ke bentuk puncak atau menurunkan rumus kuadrat

Langkah-langkah:

  1. Susun ulang menjadi x² + (b/a)x = -c/a
  2. Tambahkan (b/2a)² ke kedua sisi
  3. Faktorkan sisi kiri sebagai kuadrat sempurna

Kelebihan: Menunjukkan bentuk puncak, baik untuk pemahaman

Kekurangan: Lebih banyak langkah daripada rumus kuadrat

Grafik

Kapan digunakan: Untuk pemahaman visual atau solusi perkiraan

Langkah-langkah:

  1. Plot parabola y = ax² + bx + c
  2. Temukan perpotongan sumbu x di mana y = 0
  3. Baca solusi dari grafik

Kelebihan: Visual, menunjukkan semua sifat

Kekurangan: Mungkin tidak memberikan nilai yang tepat

Aplikasi Persamaan Kuadrat di Dunia Nyata

Fisika - Gerak Proyektil

Ketinggian benda yang dilempar mengikuti persamaan kuadrat

Persamaan: h(t) = -16t² + v₀t + h₀

Variabel: h = ketinggian, t = waktu, v₀ = kecepatan awal, h₀ = ketinggian awal

Masalah: Kapan proyektil akan mengenai tanah? (selesaikan untuk t ketika h = 0)

Bisnis - Optimasi Laba

Pendapatan dan laba sering mengikuti model kuadrat

Persamaan: P(x) = -ax² + bx - c

Variabel: P = laba, x = kuantitas terjual, koefisien tergantung pada biaya

Masalah: Temukan kuantitas yang memaksimalkan laba (puncak parabola)

Teknik - Desain Jembatan

Lengkungan parabola mendistribusikan berat secara efisien

Persamaan: y = ax² + bx + c

Variabel: Menggambarkan kurva kabel jembatan gantung

Masalah: Rancang bentuk kabel untuk distribusi beban yang optimal

Pertanian - Optimasi Area

Memaksimalkan area dengan keliling tetap

Persamaan: A = x(P - 2x)/2 = -x² + (P/2)x

Variabel: A = area, x = lebar, P = pagar yang tersedia

Masalah: Temukan dimensi yang memaksimalkan area tertutup

Teknologi - Pemrosesan Sinyal

Persamaan kuadrat dalam filter digital dan desain antena

Persamaan: Berbagai bentuk tergantung pada aplikasi

Variabel: Respons frekuensi, kekuatan sinyal, waktu

Masalah: Optimalkan kualitas sinyal dan minimalkan gangguan

Kedokteran - Konsentrasi Obat

Tingkat obat dalam aliran darah dari waktu ke waktu

Persamaan: C(t) = -at² + bt + c

Variabel: C = konsentrasi, t = waktu setelah pemberian

Masalah: Tentukan interval dosis yang optimal

Kesalahan Umum saat Menyelesaikan Persamaan Kuadrat

KESALAHAN: Melupakan ± dalam rumus kuadrat

Masalah: Hanya menemukan satu solusi padahal ada dua

Solusi: Selalu sertakan + dan - ketika diskriminan > 0

Contoh: Untuk x² - 5x + 6 = 0, baik x = 2 maupun x = 3 adalah solusi

KESALAHAN: Menetapkan a = 0

Masalah: Persamaan menjadi linear, bukan kuadrat

Solusi: Pastikan koefisien x² bukan nol untuk persamaan kuadrat

Contoh: 0x² + 3x + 2 = 0 sebenarnya adalah 3x + 2 = 0, sebuah persamaan linear

KESALAHAN: Kesalahan aritmatika dengan bilangan negatif

Masalah: Kesalahan tanda saat menghitung diskriminan atau menerapkan rumus

Solusi: Lacak tanda negatif dengan hati-hati, terutama dengan b² dan -4ac

Contoh: Untuk x² - 6x + 9, diskriminannya adalah (-6)² - 4(1)(9) = 36 - 36 = 0

KESALAHAN: Salah menafsirkan solusi kompleks

Masalah: Berpikir bahwa persamaan tidak memiliki solusi ketika diskriminan < 0

Solusi: Solusi kompleks valid dalam matematika, hanya saja bukan bilangan riil

Contoh: x² + 1 = 0 memiliki solusi x = ±i, yang merupakan bilangan kompleks

KESALAHAN: Urutan operasi yang salah

Masalah: Menghitung diskriminan secara tidak benar

Solusi: Ingat b² - 4ac: kuadratkan b terlebih dahulu, lalu kurangi 4ac

Contoh: Untuk 2x² + 3x + 1, diskriminannya adalah 3² - 4(2)(1) = 9 - 8 = 1

KESALAHAN: Membulatkan terlalu dini

Masalah: Kesalahan pembulatan yang terakumulasi dalam perhitungan multi-langkah

Solusi: Pertahankan presisi penuh hingga jawaban akhir, lalu bulatkan dengan tepat

Contoh: Gunakan nilai diskriminan penuh dalam rumus kuadrat, bukan versi yang dibulatkan

Kasus Khusus dan Pola

Trinomial Kuadrat Sempurna

Bentuk: a²x² ± 2abx + b² = (ax ± b)²

Contoh: x² - 6x + 9 = (x - 3)²

Solusi: Satu akar berulang: x = 3

Pengenalan: Diskriminan sama dengan nol

Selisih Kuadrat

Bentuk: a²x² - b² = (ax - b)(ax + b)

Contoh: x² - 16 = (x - 4)(x + 4)

Solusi: Dua akar berlawanan: x = ±4

Pengenalan: Tidak ada suku linear (b = 0), konstanta negatif

Suku Linear Hilang

Bentuk: ax² + c = 0

Contoh: 2x² - 8 = 0

Solusi: x² = 4, jadi x = ±2

Pengenalan: Hanya suku x² dan konstan yang ada

Suku Konstan Hilang

Bentuk: ax² + bx = 0 = x(ax + b)

Contoh: 3x² - 6x = 0 = 3x(x - 2)

Solusi: x = 0 atau x = 2

Pengenalan: Faktorkan x terlebih dahulu

FAQ Persamaan Kuadrat

Apa yang membuat suatu persamaan menjadi kuadrat?

Suatu persamaan adalah kuadrat jika pangkat tertinggi dari variabelnya adalah 2, dan koefisien x² bukan nol. Persamaan harus dalam bentuk ax² + bx + c = 0.

Bisakah persamaan kuadrat tidak memiliki solusi?

Persamaan kuadrat selalu memiliki tepat 2 solusi, tetapi bisa berupa bilangan kompleks ketika diskriminannya negatif. Dalam bilangan riil, tidak ada solusi ketika Δ < 0.

Mengapa kita terkadang mendapatkan satu solusi, bukan dua?

Ketika diskriminan = 0, kita mendapatkan satu solusi berulang (disebut akar ganda). Secara matematis, itu masih dua solusi yang kebetulan sama.

Apa yang dikatakan diskriminan kepada kita?

Diskriminan (b² - 4ac) menentukan jenis solusi: positif = dua solusi riil, nol = satu solusi berulang, negatif = dua solusi kompleks.

Bagaimana saya tahu metode mana yang harus digunakan?

Rumus kuadrat selalu berhasil. Gunakan faktorisasi jika persamaan mudah difaktorkan. Gunakan melengkapkan kuadrat untuk pemahaman atau konversi ke bentuk puncak.

Bagaimana jika koefisien 'a' saya negatif?

Tidak masalah! Rumus kuadrat menangani koefisien negatif. Hati-hati saja dengan tanda saat menghitung diskriminan dan menerapkan rumus.

Bisakah saya menyelesaikan persamaan kuadrat tanpa rumus kuadrat?

Ya! Anda dapat memfaktorkan (jika memungkinkan), melengkapkan kuadrat, atau membuat grafik. Namun, rumus kuadrat adalah metode universal yang paling andal.

Untuk apa solusi kompleks digunakan?

Solusi kompleks muncul di bidang teknik, fisika, dan matematika tingkat lanjut. Mereka mewakili hubungan matematis yang penting bahkan ketika tidak 'nyata' dalam arti sehari-hari.

Direktori Alat Lengkap

Semua 71 alat yang tersedia di UNITS

Filter berdasarkan:
Kategori:

Ekstra