Barisan dan Deret Aritmetika
1. Barisan Bilangan Untuk memahami pengertian suatu barisan bilangan, perhatikan contoh urutan bilangan berikut ini : 2, 4, 6, 8, 10, . . . Urutan bilangan di atas mempunyai aturan tertentu yakni setiap suku berikutnya selalu ditambahkan dengan 2. Urutan bilangan yang memiliki aturan tertentu itu disebut barisan bilangan . Bentuk umum barisan bilangan dapat dinyatakan dengan :
U1, U2, U3, . . . . . . . . . .,Un-1, Un Dengan : U1 = suku ke - 1 U2 = suku ke - 2 U3 = suku ke – 3 . . . Un-1 = suku ke – (n-1) Un = suku ke – n (suku umum barisan bilangan) 2. Pola Bilangan Dari bentuk umum barisan suatu bilangan, dapat kita tentukan pola barisan bilangan itu. Contoh 1: Carilah pola dari barisan 2 , 4 , 6 , 8 , . . . Suku ke1 2 3 . . . n
Besar Bilangan 2 4 6 . . . ...
Materi Ajar: Barisan dan Deret
Pola 2x1 2x2 2x3 . . . 2xn
L_A
Jadi pola untuk barisan di atas adalah Un = 2n 3. Deret Bilangan Jika suku – suku suatu barisan dijumlahkan maka penjumlahan berurut dari suku – suku barisan itu disebut Deret Secara Umum :
𝑼𝟏 , 𝑼𝟐 , 𝑼𝟑 , . . . . ,𝑼𝒏 adalah suku –suku dari suatu barisan, maka 𝑼𝟏 +
𝑼𝟐 + 𝑼𝟑 + . . . + 𝑼𝒏 adalah deret dari barisan tersebut. Jumlah n suku pertama dari suatu barisan dilambangkan
dengan 𝑺𝒏 , atau
Sn = U1 + U2 + U3 + … + Un
Misal :
Barisan : 1, 2, 3, 4, 5, ……… Deretnya : 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + ………
Barisan : 1, 4, 9, 16, 25, ……… Deretnya
: 1 + 4 + 9 + 16 + 25 + ……
A. Barisan Dan Deret Aritmatika 1. Pengertian barisan dan deret aritmatika Perhatikan beberapa barisan bilangan berikut ini a) 1, 3, 5, 7, ……. b) 6,10,14,18, …….. c) 11, 8, 5, 2,………. d) 20, 15, 10, 5, ……. Pada setiap barisan di atas, tampak bahwa selisih dua suku berurutan selalu tetap. Barisan bilangan yang mempunyai cirri seperti itu disebut Barisan Aritmatika, dan selisih dua suku berurutan itu disebut beda yang biasa dilambangkan dengan huruf b. Misal : a) 1, 3, 5, 7, ……..,b = 3 – 1 = 5 – 3 = 7 – 5 = 2 b) 6,10,14,18,……, b = 10 – 6 = 14 – 10 = 18 – 14 = 4 c) 11,8,5,2,………, b = 8 – 1 = 5 – 8 = 2 – 5 = -3 d) 20, 15, 10, 5,…, b = 15 – 20 = 10 – 15 = 5 – 10 = -5
Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
Suku pertama dari barisan aritmatika biasanya dilambangkan dengan huruf a. Secara umum barisan aritmatika didefinisikan sebagai berikut: 𝑼𝟏 , 𝑼𝟐 , 𝑼𝟑 , ……………,𝑼𝒏 disebut barisan aritmatika untuk n bilangan asli dan
n>1
dan berlaku b = 𝑼𝒏 - 𝑼𝒏−𝟏 dengan 𝑼𝟏 = suku pertama 𝑼𝟐 = suku kedua 𝑼𝟑 = suku ketiga . . 𝑼𝒏 = suku ke – n Contoh 2. Tentukan suku pertama dan beda dari tiap barisan aritmatika berikut ini! a) 7, 8, 9, 10, …………….. b) 3, 8, 13, 18, …………… c) 9, 6, 3, 0, ……………… Jawab : a) 7, 8, 9, 10, …………….. suku pertama : a = 7 dan beda : b = 8 – 7 = 9 – 8 = 10 – 9 = 1 b) 3, 8, 13, 18, …………… Suku pertama : a = 3 dan beda : b = 8 – 3 = 13 – 8 = 18 – 13 = 5 c) 9, 6, 3, 0, ………………. Suku pertama : a = 9 dan beda : b = 6 – 9 = 3 – 6 = 0 – 3 = - 3 Contoh 3. Tentukan 5 suku pertama barisan aritmatika berikut, jika diketahui : a) a = 3 dan b = -4 b) a = 8 dan b = 3 Jawab : a) a = 3 dan b = -4 𝑈1 = a = 3 𝑈2 = 3 + (-4) = - 1 𝑈3 = (-1) + (-4) = -5 𝑈4 = (-5) + (-4) = -9 Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
𝑈5 = (-9) + (-4) = -13 Jadi lima suku pertama barisan itu adalah : 3, -1, -5, -9, -11. b) a = 8 dan b = 3 𝑈1 = a = 8 𝑈2 = 8 + 3 = 11 𝑈3 = 11 + 3 = 14 𝑈4 = 14 + 3 = 17 𝑈5 = 17 + 3 = 20 Jadi lima suku pertama barisan itu adalah : 8, 11, 14, 17, 20.
2. Suku Ke – n Barisan Aritmatika Dari bentuk umum barisan aritmatika 𝑼𝟏 , 𝑼𝟐 , 𝑼𝟑 , . . .,𝑼𝒏 𝑼𝟏 = a 𝑼𝟐 = 𝑼𝟏 + b
=a+b
𝑼𝟑 = 𝑼𝟐 + b
= a + b + b = a + 2b
𝑼𝟒 = 𝑼𝟑 + b
= a + 2b + b = a + 3b
. . 𝑼𝒏 = a + (n – 1)b Jadi pola bilangan barisan aritmatika adalah 𝑼𝟏 , 𝑼𝟐 ,
𝑼𝟑 ,
a, a + b,
a + 2b,
𝑼𝟒 ,
........ .
𝑼𝒏
a + 3b, . . . . . . ., a + (n – 1)b
Jadi rumus suku ke – n dari barisan aritmatika adalah 𝑼𝒏 = a + (n – 1)b
Dengan : n = banyak suku, n ∈ bilangan asli a = suku pertama b = beda atau selisih 𝑈𝑛 = suku ke – n
Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
Contoh 4. Tentukan rumus suku ke – n dari barisan aritmatika berikut jika di diketahui : a) a = 3 dan b = -4 b) a = 8 dan b = 3 Jawab : a) a = 3 dan b = -4 𝑈𝑛 = a + (n – 1)b 𝑈𝑛 = 3 + (n – 1).(-4) 𝑈𝑛 = 3 + (-4n + 4) 𝑈𝑛 = 3 – 4n + 4 𝑼𝒏 = 1 – 4n b) a = 8 dan b = 3 𝑈𝑛 = a + (n – 1)b 𝑈𝑛 = 8 + (n – 1).3 𝑈𝑛 = 8 + 3n – 3 𝑼𝒏 = 3n + 5 Contoh 5. Tentukan suku pertama, beda, rumus suku ke – n dan suku ke – 12 dari barisan aritmatika 10, 15, 20, 25, …. Jawab : Suku pertama
:
a = 10
Beda
:
b = 15 – 10 = 5
Rumus suku ke n :
𝑈𝑛 = a + (n – 1)b = 10 + (n – 1)5 = 10 + 5n – 5 𝑼𝒏 = 5n + 5
Suku ke – 12
: 𝑈12 = 5.12 + 5 = 60 + 5 = 65
Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
Contoh 6. Suku pertama dari suatu barisan aritmatika sama dengan 2, sedangkan suku ke – 10 sama dengan 29. a) Carilah beda dari barisan aritmatika itu b) Carilah suku ke – 25 c) Suku keberapakah yang nilainya sama dengan 101? Jawab : a) Beda dari barisan aritmatika itu a = 2 dan 𝑈10 = 29 𝑈10 = 29 a + 9b = 29 2 + 9b = 29 9b = 29 – 2 9b = 27 b=
27 9
b = 3 (beda =3) b) Suku ke – 25 𝑈𝑛 = a + (n – 1)b 𝑈25 = 2 + (25 – 1)3 = 2 + 24.3 = 2 + 72 = 74 (suku ke – 25 = 74) c) Suku keberapakah yang nilainya sama dengan 101? 𝑈𝑛 = 101 a + (n – 1)b = 101 2 + (n – 1)3 = 101 2 + 3n – 3
= 101
-1 + 3n
= 101
3n
= 101 + 1
3n
= 102
n
=
102 3
= 34
Jadi 101 adalah suku yang ke – 34
Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
3. Jumlah n Suku Pertama Deret Aritmatika Jika 𝑼𝟏 + 𝑼𝟐 + 𝑼𝟑 + 𝑈4 + . . . + 𝑼𝒏 adalah deret aritmatika Jika jumlah n suku pertama deret aritmatika dilambangkan dengan 𝑆𝑛 ,
maka 𝑆𝑛 dapat
ditentukan dengan rumus : 𝑛
𝑆𝑛 = 2 (a + 𝑈𝑛 ) atau 𝑛
𝑆𝑛 = 2 (2a +(n – 1)b)
Dengan : n = banyak suku, n ∈ bilangan asli a = suku pertama b = beda atau selisih 𝑈𝑛 = suku ke – n 𝑆𝑛 = Jumlah n suku pertama deret aritmatika Contoh 7 Hitunglah jumlah 20 suku pertama pada deret 9 + 12 + 15 + 18 + . . . . . Jawab : a = 9 b = 12 – 9 = 3 dan n = 20 𝑛
𝑆𝑛 = 2 (2a +(n – 1)b) 𝑆20 =
20 2
(2.9 +(20 – 1)3)
= 10(18 + 19.3) = 10(18 + 57) = 10(75) = 750 Contoh 8 Hitunglah jumlah dari deret 5 + 7 + 9 + …. + 61 Jawab : a = 5, b = 7 – 5 = 2 dan 𝑈𝑛 = 61 𝑈𝑛 = 61 a + (n – 1)b = 61 5 + (n – 1)2 = 61
Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
5 + 2n – 2 = 61 3 + 2n
= 61 2n = 61 – 3 2n = 58 n =
58 2
n = 29 (banyak suku = 29) 𝑛
𝑆𝑛 = 2 (a + 𝑈𝑛 ) 𝑆29 =
29 2 29
=
2
(5 +61) (66)
= 29 (33) 𝑆29 = 957 Jadi jumlah deret itu adalah 957 Contoh 9 Hitunglah jumlah semua bilangan asli antara 5 dan 100 yang habis
dibagi 7
Jawab : Bilangan asli antara 5 dan 100 yang habis dibagi 7 adalah 7 + 14 + 21 + . . . . . + 98 a = 7, b = 14 – 7 = 7 dan 𝑈𝑛 = 98 𝑈𝑛 = 98 a + (n – 1)b = 98 7 + (n – 1)7 = 98 7 + 7n – 7 = 98 7n = 98 n=
𝟗𝟖 𝟕
= 14 (banyak bilangan yang habis dibagi 7 antara 5 dan 100 ada 14 buah)
𝑛
𝑆𝑛 = 2 (a + 𝑈𝑛 ) 𝑆14 =
14 2
(7 +98)
= 7(105) 𝑆14 = 735 Jadi, jumlah bilangan antara 5 dan 100 yang habis dibagi 7 adalah 735
Materi Ajar: Barisan dan Deret
L_A
4. Penerapan Barisan dan Deret Aritmatika Konsep barisan dan deret aritmatika dapat digunakan dalam bidang keuangan, ekonomi, dan lain sebagainya. Contoh 10 Suatu perusahan minuman kaleng pada bulan januari 2014 memproduksi 40.000 minuman kaleng. Setiap bulan perusahan tersebut menaikan produksinya secara tetap sebanyak 250 kaleng. Berapa banyak minuman kaleng yang diproduksi perusahaan tersebut pada akhir bulan juni 2015? Jawab Hasil produksi parusahaan tersebut berbentuk barisan berikut: 40.000 , 40.250 , 40.500 , . . . . . . . a = 40.000 , b = 250 dan n = 18 𝑢18 = 𝑎 + 17𝑏 𝑢18 = 40.000 + 17(250) 𝑢18 = 40.000 + 4.250 𝑢18 = 44.250 Jadi minuman kaleng yang diproduksi perusahaan tersebut pada akhir bulan juni 2015 adalah sebanyak 44.250 kaleng Contoh 18 Pada bulan Januari 2014 Anto menabung Rp. 10.000,00. Jika setiap bulan berikutnya Anto menabung Rp. 5.000,00 lebihnya dari bulan sebelumnya. Berapakah jumlah seluruh tabungan Anto sampai akhir tahun? Jawab : Tabungan Anto dalam bentuk deret adalah 10.000 + 15.000 + 20.000 + . . . . . . . . a = 10.000, b =5.000 dan n = 12 𝑛
𝑆𝑛 = 2 (2a +(n – 1)b) 𝑆12 =
12 2
(2.(10.000) +(12 – 1)5.000)
= 6(20.000 + 11.(5.000)) = 6(20.000 + 55.000) = 6(75.000) 𝑆12 = 450.000
Materi Ajar: Barisan dan Deret
Jadi, jumlah seluruh tabungan Anto sampai akhir tahun adalah Rp. 450.000,-
L_A
