Skip to main content
返回术语表
algebra难度:基础algebraquadraticvieta
Bagikan

韦达定理wéidá dìnglǐ

Rumus Vieta
4 分钟阅读
更新于 2025-01-24
已完成

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=0ax^2 + bx + c = 0 dengan akar x1x_1 dan x2x_2:

x1+x2=bax_1 + x_2 = -\frac{b}{a} (Jumlah akar)

x1x2=cax_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a} (Hasil kali akar)

Penurunan Rumus

Dari rumus kuadrat: x1=b+Δ2a,x2=bΔ2ax_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}, \quad x_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}

Jumlah: x1+x2=b+Δ2a+bΔ2a=2b2a=bax_1 + x_2 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} + \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{-2b}{2a} = -\frac{b}{a}

Hasil kali: x1x2=(b+Δ)(bΔ)4a2=b2Δ4a2=b2(b24ac)4a2=4ac4a2=cax_1 \cdot x_2 = \frac{(-b + \sqrt{\Delta})(-b - \sqrt{\Delta})}{4a^2} = \frac{b^2 - \Delta}{4a^2} = \frac{b^2 - (b^2 - 4ac)}{4a^2} = \frac{4ac}{4a^2} = \frac{c}{a}

Aplikasi Penting

1. Menghitung Ekspresi Tanpa Menyelesaikan

Hitung ekspresi yang melibatkan akar tanpa mencari nilai akar yang sebenarnya.

Rumus penting: x12+x22=(x1+x2)22x1x2x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2

x13+x23=(x1+x2)33x1x2(x1+x2)x_1^3 + x_2^3 = (x_1 + x_2)^3 - 3x_1x_2(x_1 + x_2)

1x1+1x2=x1+x2x1x2\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} = \frac{x_1 + x_2}{x_1 x_2}

(x1x2)2=(x1+x2)24x1x2(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2

2. Menyusun Persamaan dari Akar

Jika α\alpha dan β\beta adalah akar, maka persamaan kuadratnya adalah: x2(α+β)x+αβ=0x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta = 0

Atau secara ekuivalen: (xα)(xβ)=0(x - \alpha)(x - \beta) = 0

3. Menentukan Tanda Akar

Tanpa menyelesaikan, tentukan tanda akar:

  • Keduanya positif: x1+x2>0x_1 + x_2 > 0 DAN x1x2>0x_1 \cdot x_2 > 0
  • Keduanya negatif: x1+x2<0x_1 + x_2 < 0 DAN x1x2>0x_1 \cdot x_2 > 0
  • Tanda berlawanan: x1x2<0x_1 \cdot x_2 < 0

Soal Latihan CSCA

💡 Catatan: Soal-soal latihan berikut dirancang berdasarkan kurikulum ujian CSCA.

Contoh 1: Dasar (Kesulitan ★★☆☆☆)

Jika x1x_1 dan x2x_2 adalah akar dari x23x4=0x^2 - 3x - 4 = 0, tentukan x1+x2x_1 + x_2 dan x1x2x_1 \cdot x_2.

Penyelesaian:

Dengan rumus Vieta, a=1a = 1, b=3b = -3, c=4c = -4: x1+x2=31=3x_1 + x_2 = -\frac{-3}{1} = 3 x1x2=41=4x_1 \cdot x_2 = \frac{-4}{1} = -4

Jawaban: Jumlah = 3, Hasil kali = -4


Contoh 2: Menengah (Kesulitan ★★★☆☆)

Jika x1x_1 dan x2x_2 adalah akar dari 2x2+5x3=02x^2 + 5x - 3 = 0, tentukan x12+x22x_1^2 + x_2^2.

Penyelesaian:

Dengan rumus Vieta: x1+x2=52,x1x2=32x_1 + x_2 = -\frac{5}{2}, \quad x_1 \cdot x_2 = -\frac{3}{2}

Menggunakan identitas: x12+x22=(x1+x2)22x1x2x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 =(52)22(32)= \left(-\frac{5}{2}\right)^2 - 2\left(-\frac{3}{2}\right) =254+3=254+124=374= \frac{25}{4} + 3 = \frac{25}{4} + \frac{12}{4} = \frac{37}{4}

Jawaban: 374\dfrac{37}{4}


Contoh 3: Lanjutan (Kesulitan ★★★★☆)

Jika x1x_1 dan x2x_2 adalah akar dari x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0, tentukan x1x2+x2x1\dfrac{x_1}{x_2} + \dfrac{x_2}{x_1}.

Penyelesaian:

Dengan rumus Vieta: x1+x2=4,x1x2=1x_1 + x_2 = 4, \quad x_1 \cdot x_2 = 1

Sederhanakan ekspresi: x1x2+x2x1=x12+x22x1x2\frac{x_1}{x_2} + \frac{x_2}{x_1} = \frac{x_1^2 + x_2^2}{x_1 x_2}

Pertama, cari x12+x22x_1^2 + x_2^2: x12+x22=(x1+x2)22x1x2=162=14x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 = 16 - 2 = 14

Oleh karena itu: x1x2+x2x1=141=14\frac{x_1}{x_2} + \frac{x_2}{x_1} = \frac{14}{1} = 14

Jawaban: 1414


Contoh 4: Lanjutan (Kesulitan ★★★★☆)

Tentukan persamaan kuadrat dengan koefisien bilangan bulat yang akar-akarnya adalah 2+32 + \sqrt{3} dan 232 - \sqrt{3}.

Penyelesaian:

Jumlah akar: α+β=(2+3)+(23)=4\alpha + \beta = (2 + \sqrt{3}) + (2 - \sqrt{3}) = 4

Hasil kali akar: αβ=(2+3)(23)=43=1\alpha \cdot \beta = (2 + \sqrt{3})(2 - \sqrt{3}) = 4 - 3 = 1

Persamaannya adalah: x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0

Jawaban: x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0


Contoh 5: Lanjutan (Kesulitan ★★★★★)

Jika salah satu akar dari x2+px+q=0x^2 + px + q = 0 adalah dua kali lipat dari akar lainnya, dan jumlah akar adalah 6, tentukan pp dan qq.

Penyelesaian:

Misalkan akar-akarnya rr dan 2r2r.

Dengan rumus Vieta:

  • r+2r=3r=pr + 2r = 3r = -p
  • r2r=2r2=qr \cdot 2r = 2r^2 = q

Diketahui jumlah = 6: 3r=6r=23r = 6 \Rightarrow r = 2

Oleh karena itu: p=3r=6p = -3r = -6 q=2r2=2(4)=8q = 2r^2 = 2(4) = 8

Jawaban: p=6p = -6, q=8q = 8

Rumus Vieta yang Diperluas

Untuk persamaan kubik ax3+bx2+cx+d=0ax^3 + bx^2 + cx + d = 0 dengan akar x1,x2,x3x_1, x_2, x_3:

x1+x2+x3=bax_1 + x_2 + x_3 = -\frac{b}{a} x1x2+x2x3+x3x1=cax_1x_2 + x_2x_3 + x_3x_1 = \frac{c}{a} x1x2x3=dax_1 \cdot x_2 \cdot x_3 = -\frac{d}{a}

Kesalahan Umum

❌ Kesalahan 1: Tanda Salah untuk Jumlah

Salah: x1+x2=bax_1 + x_2 = \frac{b}{a}

Benar: x1+x2=bax_1 + x_2 = -\frac{b}{a}

❌ Kesalahan 2: Mengasumsikan Akar Riil

Rumus Vieta tetap berlaku meskipun Δ<0\Delta < 0 (akar kompleks), tetapi banyak aplikasi memerlukan akar riil. Selalu periksa Δ0\Delta \geq 0 jika diperlukan.

❌ Kesalahan 3: Kondisi Akar Tidak Lengkap

Untuk "kedua akar positif": perlu keduanya x1+x2>0x_1 + x_2 > 0 dan x1x2>0x_1 \cdot x_2 > 0 serta Δ0\Delta \geq 0.

Tips Belajar

  1. Ingat tandanya: Jumlah memiliki tanda negatif, hasil kali tidak
  2. Pelajari transformasi umum: x12+x22x_1^2 + x_2^2, 1x1+1x2\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2}, dll.
  3. Kombinasikan dengan diskriminan: Untuk kondisi akar riil
  4. Latih soal terbalik: Mencari persamaan dari akar yang diketahui

💡 Tips Ujian: Rumus Vieta sering diuji dalam CSCA. Kuasai transformasi untuk x12+x22x_1^2 + x_2^2 dan 1x1+1x2\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} — rumus ini muncul di sebagian besar soal!