Menyelesaikan Persamaan Eksponensial: 9^(x-1/2) - 8 * 3^(x-1) + 5 = 0
Persamaan eksponensial ini mungkin terlihat rumit, tetapi dapat dipecahkan dengan menggunakan beberapa trik sederhana. Berikut langkah-langkahnya:
-
Menyederhanakan persamaan:
- Perhatikan bahwa 9 = 3². Dengan mengganti 9 dengan 3², persamaan menjadi: (3²)^(x-1/2) - 8 * 3^(x-1) + 5 = 0
- Gunakan sifat eksponen: (a^m)^n = a^(mn). Persamaan menjadi: 3^(2(x-1/2)) - 8 * 3^(x-1) + 5 = 0
- Sederhanakan lagi: 3^(2x-1) - 8 * 3^(x-1) + 5 = 0
-
Substitusi:
- Misalkan y = 3^(x-1). Substitusikan y ke dalam persamaan: y² - 8y + 5 = 0
-
Menyelesaikan persamaan kuadrat:
- Persamaan kuadrat ini dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus kuadrat:
- y = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a
- dengan a = 1, b = -8, dan c = 5
- Hitung nilai y:
- y = (8 ± √(64 - 20)) / 2
- y = (8 ± √44) / 2
- y = (8 ± 2√11) / 2
- y = 4 ± √11
- Maka kita dapatkan dua nilai y:
- y1 = 4 + √11
- y2 = 4 - √11
- Persamaan kuadrat ini dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus kuadrat:
-
Mencari nilai x:
- Ingat bahwa y = 3^(x-1). Substitusikan kembali nilai y yang diperoleh:
- 3^(x-1) = 4 + √11
- 3^(x-1) = 4 - √11
- Untuk mencari nilai x, gunakan logaritma:
- x - 1 = log₃(4 + √11)
- x - 1 = log₃(4 - √11)
- Selesaikan untuk x:
- x = log₃(4 + √11) + 1
- x = log₃(4 - √11) + 1
- Ingat bahwa y = 3^(x-1). Substitusikan kembali nilai y yang diperoleh:
Jadi, solusi dari persamaan eksponensial 9^(x-1/2) - 8 * 3^(x-1) + 5 = 0 adalah:
- x = log₃(4 + √11) + 1
- x = log₃(4 - √11) + 1
Catatan: Perlu diingat bahwa logaritma hanya terdefinisi untuk bilangan positif. Karena itu, pastikan nilai 4 - √11 positif sebelum menghitung nilai x kedua.