Menyelesaikan Persamaan Eksponen

Kali ini kita akan menyelesaikan persamaan eksponen. Persamaan eksponen memiliki berbagai variasi soal dan cara untuk mengerjakan.

Daftar isi

Bab ini membahas tiga macam persamaan eksponen, yaitu: (1) persamaan eksponen dengan basis sama; (2) persamaan eksponen dengan basis berbeda; dan (3) persamaan kuadrat eksponen.

Persamaan Eksponen dengan Basis Sama

Jika \(a\) adalah bilangan bulat, \(a \neq 0\) maka berlaku hubungan \(a^{f(x)}=a^p\) sehingga \(f(x)=p\).

Contoh:
\[a.\quad 2^x = 32\] \[\quad \quad 2^x = 2^5\] \[\quad \quad x = 5\]

\[b.\quad 2^{x+1}.3^{x-1} = 24\] \[\quad \quad 2^x.2.3^x.\frac{1}{3}=24\] \[\quad \quad (2.3)^x = \frac{24\times 3}{2}\] \[\quad \quad 6^x = 36\] \[\quad \quad 6^x = 6^2 \] \[\quad \quad x = 2\]

\[c.\quad \left(\frac{1}{3}\right)^3 \sqrt{3^{2x+1}} = 27\] \[\quad \quad 3^{-3}.3^{\frac{1}{2}(2x+1)} = 3^3\] \[\quad \quad 3^{\frac{1}{2}(2x+1)} = 3^6\] \[\quad \quad \frac{1}{2}(2x+1)=6 \] \[\quad \quad 2x+1=12 \] \[\quad \quad x=\frac{11}{2}\]

\[d.\quad \sqrt[4]{(0,2)^x} = 25^{x+1}\] \[\quad \quad \left(\frac{1}{5}\right)^{\frac{x}{4}} = 5^{2x+2}\] \[\quad \quad 5^{\frac{-x}{4}} = 5^{2x+2}\] \[\quad \quad \frac{-x}{4} = 2x+2\] \[\quad \quad -x = 8x+8 \] \[\quad \quad x=\frac{-8}{9}\]

Persamaan Eksponen dengan Basis Berbeda

Untuk menyelesaikan persamaan eksponen ini dibutuhkan \(\log\) atau \(ln\)

Contoh:
\[a.\quad 2^{x+3} = 5^{2x}\] \[\quad \quad \ln2^{x+3} = \ln5^{2x}\] \[\quad \quad (x+3)\ln2 = (2x)\ln5\] \[\quad \quad x\ln2 + 3\ln2 = 2x\ln5\] \[\quad \quad 3\ln2 = 2x\ln5 - x\ln2\] \[\quad \quad 3\ln2 = x(2\ln5 - \ln2)\] \[\quad \quad x = \frac{3\ln2}{2\ln5-\ln2}\] \[\quad \quad x = \frac{\ln8}{\ln25-\ln2}\]

\[b.\quad 2^{x+3} = 10^{x+3}\] \[\quad \quad \log2^{x+3} = \log10^{x+3}\] \[\quad \quad (x+3)\log2 = (x+3)\log10\] \[\quad \quad x\log2 + 3\log2 = x + 3\] \[\quad \quad 3\log2 - 3 = x - x\log2\] \[\quad \quad 3(\log2-1) = x(1-\log2)\] \[\quad \quad x = \frac{3(\log2 - 1)}{1-log2}\] \[\quad \quad x = \frac{3(\log2-1)}{-(\log2-1)} = -3\]

Persamaan Kuadrat Eksponen

Ini adalah bentuk persamaan kuadrat, hanya saja variabelnya adalah eksponen, untuk menyelesaikan persamaan eksponen ini dibutuhkan pemisalan variabel, seperti \(y = 3^x\) atau \(y = 2^x\), dsb..

Contoh:
\[a.\quad 2^{2x-1} - 9.2^{x-2} + 1 = 0\] \[\quad \quad \frac{1}{2}.2^{2x} - 9.\frac{1}{4}.2^x + 1 = 0\] \[\quad \quad \frac{1}{2}.\left(2^x\right)^2 - \frac{9}{4}.(2^x) + 1 = 0\quad y = 2^x\] \[\quad \quad \frac{1}{2}y^2 - \frac{9}{4}y + 1 = 0\] \[\quad \quad \quad (y - \frac{1}{2})(\frac{1}{2}y-2)\] \[\quad \quad \quad y = \frac{1}{2} \lor y = 4\] \[\quad \quad \quad y = \frac{1}{2} \quad \Rightarrow \quad 2^x=\frac{1}{2} \quad \quad x = -1\] \[\quad \quad \quad y = 4 \quad \Rightarrow \quad 2^x=4 \quad \quad x = 2\]

\[b.\quad 3^{2x+1} + 9 = 3^{x+3} + 3^x\] \[\quad \quad 3.\left(3^x\right)^2 + 9 = 27.(3^x) + 3^x\] \[\quad \quad 3.\left(3^x\right)^2 + 9 = 28.(3^x)\quad y=3^x\] \[\quad \quad 3y^2 - 28y + 9 = 0\] \[\quad \quad \quad (y - 9)(3y - 1)\] \[\quad \quad \quad y = 9 \lor y=\frac{1}{3}\] \[\quad \quad \quad y = \frac{1}{3} \quad \Rightarrow \quad 3^x = \frac{1}{3} \quad \quad x=-1\] \[\quad \quad \quad y = 9 \quad \Rightarrow \quad 3^x = 9 \quad \quad x=2\]

\[c.\quad 9^{x+1} + 81 = 246.3^x\] \[\quad \quad 9.\left(3^x\right)^2 + 81 = 246.(3^x) \quad y=3^x\] \[\quad \quad 9y^2 - 246y + 81 = 0 \quad (\div 3)\] \[\quad \quad 3y^2 - 82y + 27 =0\] \[\quad \quad \quad (y - 27)(3y - 1)\] \[\quad \quad \quad y = 27 \lor y = \frac{1}{3}\] \[\quad \quad \quad y = 27 \quad \Rightarrow \quad 3^x = 27 \quad \quad x = 3\] \[\quad \quad \quad y = \frac{1}{3} \quad \Rightarrow \quad 3^x = \frac{1}{3} \quad \quad x=-1\]

\[d. \quad 5.2^x = 2.4^x + 2\] \[\quad \quad 5.2^x = 2.\left(2^x\right)^2 + 2 \quad y = 2^x\] \[\quad \quad 5y = 2y^2 + 2\] \[\quad \quad 2y^2 - 5y + 2 = 0\] \[\quad \quad \quad (y - 2)(2y - 1)\] \[\quad \quad \quad y = 2 \lor y = \frac{1}{2}\] \[\quad \quad \quad y = 2 \quad \Rightarrow \quad 2^x = 2 \quad \quad x = 1\] \[\quad \quad \quad y = \frac{1}{2} \quad \Rightarrow \quad 2^x = \frac{1}{2} \quad \quad x = -1\]

\[e. \quad 64^x - 8^{x+1} + 16 = 0\] \[\quad \quad \left(8^x\right)^2 - 8.(8^x) + 16 = 0 \quad y = 8^x\] \[\quad \quad y^2 - 89 + 16 = 0\] \[\quad \quad \quad (y - 4)(y - 4)\] \[\quad \quad \quad y = 4\] \[\quad \quad \quad y = 4 \quad \Rightarrow \quad 8^x = 4 \] \[\quad \quad 2^{3x} = 2^2 \quad \quad x = \frac{2}{3}\]

\[f. \quad 3^{2x+1} + 3^{x+2} = 3\frac{1}{3}\] \[\quad \quad 3.\left(3^x\right)^2 + 9.(3^x) = \frac{10}{3} \quad y = 3^x\] \[\quad \quad 3y^2 + 9y - \frac{10}{3} = 0 \quad (\div 3)\] \[\quad \quad y^2 + 3y - \frac{10}{9} = 0\] \[\quad \quad \quad (y + \frac{10}{3})(y - \frac{1}{3})\] \[\quad \quad \quad y = \frac{-10}{3} \lor y = \frac{1}{3}\] \[\quad \quad \quad y = \frac{-10}{3} \quad \Rightarrow \quad 3^x = \frac{-10}{3} \quad \Rightarrow \quad N/A\] \[\quad \quad \quad y = \frac{1}{3} \quad \Rightarrow \quad 3^x = \frac{1}{3} \quad \quad x = -1\]

Kutip materi pelajaran ini:
Kontributor Tentorku, 2015, https://www.tentorku.com/menyelesaikan-persamaan-eksponen/ (diakses pada 12 Dec 2023).

Materi pelajaran ini bukan yang Anda butuhkan?
Anda bisa mengirimkan saran pada Tentorku di akun fb/twitter/google kami di @tentorku.
Topik dengan voting komentar terbanyak akan mendapatkan prioritas dibuatkan pembahasan.

Avatar photo
Tentorku

Penerbit Tentorku adalah penerbit artikel pendidikan online berkualitas. Tentorku percaya bahwa setelah proyek perpustakaan online ini selesai, Indonesia akan menjadi jauh lebih pintar! Semua konten tulisan, gambar, dan video pada situs ini adalah hak cipta Tentorku, kecuali dinyatakan khusus secara tertulis. Hak cipta dilindungi oleh DMCA dan hukum yang berlaku di Indonesia.

Articles: 125