Konsep Dasar
Rumus Vieta (韦达定理) menghubungkan koefisien suatu polinomial dengan jumlah dan hasil kali akar-akarnya.
Untuk persamaan kuadrat ax2+bx+c=0 dengan akar x1 dan x2:
x1+x2=−ab (Jumlah akar)
x1⋅x2=ac (Hasil kali akar)
Penurunan Rumus
Dari rumus kuadrat:
x1=2a−b+Δ,x2=2a−b−Δ
Jumlah:
x1+x2=2a−b+Δ+2a−b−Δ=2a−2b=−ab
Hasil kali:
x1⋅x2=4a2(−b+Δ)(−b−Δ)=4a2b2−Δ=4a2b2−(b2−4ac)=4a24ac=ac
Aplikasi Penting
1. Menghitung Ekspresi Tanpa Menyelesaikan
Hitung ekspresi yang melibatkan akar tanpa mencari nilai akar yang sebenarnya.
Rumus penting:
x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2
x13+x23=(x1+x2)3−3x1x2(x1+x2)
x11+x21=x1x2x1+x2
(x1−x2)2=(x1+x2)2−4x1x2
2. Menyusun Persamaan dari Akar
Jika α dan β adalah akar, maka persamaan kuadratnya adalah:
x2−(α+β)x+αβ=0
Atau secara ekuivalen:
(x−α)(x−β)=0
3. Menentukan Tanda Akar
Tanpa menyelesaikan, tentukan tanda akar:
- Keduanya positif: x1+x2>0 DAN x1⋅x2>0
- Keduanya negatif: x1+x2<0 DAN x1⋅x2>0
- Tanda berlawanan: x1⋅x2<0
Soal Latihan CSCA
💡 Catatan: Soal-soal latihan berikut dirancang berdasarkan kurikulum ujian CSCA.
Contoh 1: Dasar (Kesulitan ★★☆☆☆)
Jika x1 dan x2 adalah akar dari x2−3x−4=0, tentukan x1+x2 dan x1⋅x2.
Penyelesaian:
Dengan rumus Vieta, a=1, b=−3, c=−4:
x1+x2=−1−3=3
x1⋅x2=1−4=−4
Jawaban: Jumlah = 3, Hasil kali = -4
Contoh 2: Menengah (Kesulitan ★★★☆☆)
Jika x1 dan x2 adalah akar dari 2x2+5x−3=0, tentukan x12+x22.
Penyelesaian:
Dengan rumus Vieta:
x1+x2=−25,x1⋅x2=−23
Menggunakan identitas:
x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2
=(−25)2−2(−23)
=425+3=425+412=437
Jawaban: 437
Contoh 3: Lanjutan (Kesulitan ★★★★☆)
Jika x1 dan x2 adalah akar dari x2−4x+1=0, tentukan x2x1+x1x2.
Penyelesaian:
Dengan rumus Vieta:
x1+x2=4,x1⋅x2=1
Sederhanakan ekspresi:
x2x1+x1x2=x1x2x12+x22
Pertama, cari x12+x22:
x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2=16−2=14
Oleh karena itu:
x2x1+x1x2=114=14
Jawaban: 14
Contoh 4: Lanjutan (Kesulitan ★★★★☆)
Tentukan persamaan kuadrat dengan koefisien bilangan bulat yang akar-akarnya adalah 2+3 dan 2−3.
Penyelesaian:
Jumlah akar:
α+β=(2+3)+(2−3)=4
Hasil kali akar:
α⋅β=(2+3)(2−3)=4−3=1
Persamaannya adalah:
x2−4x+1=0
Jawaban: x2−4x+1=0
Contoh 5: Lanjutan (Kesulitan ★★★★★)
Jika salah satu akar dari x2+px+q=0 adalah dua kali lipat dari akar lainnya, dan jumlah akar adalah 6, tentukan p dan q.
Penyelesaian:
Misalkan akar-akarnya r dan 2r.
Dengan rumus Vieta:
- r+2r=3r=−p
- r⋅2r=2r2=q
Diketahui jumlah = 6:
3r=6⇒r=2
Oleh karena itu:
p=−3r=−6
q=2r2=2(4)=8
Jawaban: p=−6, q=8
Rumus Vieta yang Diperluas
Untuk persamaan kubik ax3+bx2+cx+d=0 dengan akar x1,x2,x3:
x1+x2+x3=−ab
x1x2+x2x3+x3x1=ac
x1⋅x2⋅x3=−ad
Kesalahan Umum
❌ Kesalahan 1: Tanda Salah untuk Jumlah
Salah: x1+x2=ab ✗
Benar: x1+x2=−ab ✓
❌ Kesalahan 2: Mengasumsikan Akar Riil
Rumus Vieta tetap berlaku meskipun Δ<0 (akar kompleks), tetapi banyak aplikasi memerlukan akar riil. Selalu periksa Δ≥0 jika diperlukan.
❌ Kesalahan 3: Kondisi Akar Tidak Lengkap
Untuk "kedua akar positif": perlu keduanya x1+x2>0 dan x1⋅x2>0 serta Δ≥0.
Tips Belajar
- ✅ Ingat tandanya: Jumlah memiliki tanda negatif, hasil kali tidak
- ✅ Pelajari transformasi umum: x12+x22, x11+x21, dll.
- ✅ Kombinasikan dengan diskriminan: Untuk kondisi akar riil
- ✅ Latih soal terbalik: Mencari persamaan dari akar yang diketahui
💡 Tips Ujian: Rumus Vieta sering diuji dalam CSCA. Kuasai transformasi untuk x12+x22 dan x11+x21 — rumus ini muncul di sebagian besar soal!