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
- Masukkan koefisien a, b, dan c untuk persamaan kuadrat Anda ax² + bx + c = 0
- Perhatikan bahwa koefisien 'a' tidak boleh nol (jika tidak, itu bukan persamaan kuadrat)
- Gunakan tombol contoh untuk mencoba berbagai jenis persamaan kuadrat
- Lihat tampilan persamaan langsung untuk melihat persamaan Anda diformat dengan benar
- Periksa diskriminan untuk memahami jenis solusi apa yang diharapkan
- Tinjau solusi langkah demi langkah untuk memahami proses penyelesaian
- 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:
- Identifikasi a, b, c
- Hitung diskriminan Δ = b² - 4ac
- 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:
- Faktorkan ax² + bx + c menjadi (px + q)(rx + s)
- Setel setiap faktor menjadi nol
- 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:
- Susun ulang menjadi x² + (b/a)x = -c/a
- Tambahkan (b/2a)² ke kedua sisi
- 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:
- Plot parabola y = ax² + bx + c
- Temukan perpotongan sumbu x di mana y = 0
- 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