Langsung ke isi
Lyra
Matematika ยท Kelas 10 ยท Fase E ยท 8 menit baca TKAUTBK

Pangkat Pecahan = Akar

Setelah ini kamu bisa mengubah a1/na^{1/n} menjadi an\sqrt[n]{a} dan menyederhanakan am/na^{m/n} sebagai kombinasi akar dan pangkat.

Selama ini kamu kenal pangkat sebagai bilangan bulat: 23=82^3 = 8, 2โˆ’1=122^{-1} = \tfrac{1}{2}. Tapi apa artinya 20,52^{0,5}? Pangkat bukan bilangan bulat sama sekali โ€” apalagi pecahan? Ternyata pangkat pecahan menyembunyikan satu jenis operasi yang sudah kamu kenal sejak SMP: akar. Geser slider di bawah dari pangkat bulat ke pecahan, dan lihat titiknya mendarat tepat di nilai akar.

Coba geser slider pangkat dari -2 sampai 2, dan berhenti sejenak di 0,5 โ€” titiknya jatuh di 2\sqrt{2}.

a1/na^{1/n}: pangkat pecahan berarti akar

Kamu sudah hafal a2=aโ‹…aa^2 = a \cdot a dan a3=aโ‹…aโ‹…aa^3 = a \cdot a \cdot a. Tapi a0,5a^{0,5} tidak bisa diuraikan sebagai perkalian berulang โ€” pangkatnya bukan bilangan bulat. Di sinilah definisi diperluas: pangkat pecahan 1n\tfrac{1}{n} menyatakan akar ke-nn. Jadi a1/2=aa^{1/2} = \sqrt{a} dan a1/3=a3a^{1/3} = \sqrt[3]{a}.

Untuk aโ‰ฅ0a \geq 0 dan nn bulat positif, berlaku a1/n=ana^{1/n} = \sqrt[n]{a}.

Mengapa begitu? Pakai sifat pangkat yang sudah kamu kuasai: (a1/n)n=a(1/n)โ‹…n=a1=a(a^{1/n})^n = a^{(1/n) \cdot n} = a^1 = a. Jadi a1/na^{1/n} adalah bilangan yang jika dipangkatkan nn menghasilkan aa โ€” itu persis definisi akar ke-nn.

Dua wajah, satu kurva

Kalau a1/2=aa^{1/2} = \sqrt{a} benar, maka kurva y=x0,5y = x^{0,5} harus berimpit dengan kurva y=xy = \sqrt{x}. Keduanya cuma beda notasi, maknanya sama. Perhatikan grafik di bawah: dua kurva saling menumpuk sempurna.

a1/n=an(untukย aโ‰ฅ0,โ€‰nโˆˆN)a^{1/n} = \sqrt[n]{a} \qquad \text{(untuk } a \geq 0, \, n \in \mathbb{N}\text{)}

Arti tiap simbol: aa = bilangan yang diakarkan, nn = indeks akar, an\sqrt[n]{a} = akar ke-nn dari aa.

Akar ke-nn yang berbeda

Mengubah penyebut nn mengubah ketidakcuraman kurva. x1/2x^{1/2} melengkung lebih landai dari x1/3x^{1/3}, karena akar ke-3 โ€œmenarikโ€ nilai mendekati 1 lebih cepat. Untuk x>1x > 1, makin besar nn makin kecil hasilnya; untuk 0<x<10 < x < 1, sebaliknya.

Kalau kamu punya selembar kertas dan melipatnya 2 kali, luasnya jadi seperempat. Membongkar lipatan itu satu langkah = akar kuadrat (kembali ke setengah luas). Kalau kamu melipat 3 kali, satu langkah bongkar = akar pangkat 3. Akar adalah operasi โ€œmembongkarโ€ pangkat, persis seperti yang ditunjukkan lambang a1/na^{1/n}.

am/na^{m/n}: gabungan akar dan pangkat

Kalau pembilangnya bukan 1, misalnya a2/3a^{2/3}, kamu bisa memecahnya menjadi akar dulu lalu pangkat (atau sebaliknya). Pakai sifat am/n=(a1/n)m=(an)ma^{m/n} = (a^{1/n})^m = (\sqrt[n]{a})^m, atau juga am/n=(am)1/n=amna^{m/n} = (a^m)^{1/n} = \sqrt[n]{a^m}. Kedua urutan memberi hasil sama.

am/n=(an)m=amna^{m/n} = \left(\sqrt[n]{a}\right)^m = \sqrt[n]{a^m}

Arti tiap simbol: mm = pangkat, nn = indeks akar. Ambil akar ke-nn dulu lalu pangkatkan mm, atau sebaliknya โ€” urutan bebas.

Pada grafik di bawah, tiga kurva memperlihatkan efek pembilang mm dan penyebut nn yang berbeda. x1/2x^{1/2} adalah akar murni; x3/2x^{3/2} akar dulu lalu pangkat 3 (lebih curam); x2/3x^{2/3} akar pangkat 3 lalu pangkat 2 (paling landai di antara tiganya).

Di TKA dan UTBK, soal pangkat pecahan sering menyamar: โ€œsederhanakan 823\sqrt[3]{8^2}โ€. Triknya: tulis ulang sebagai 82/38^{2/3}, lalu sederhanakan. Karena 8=238 = 2^3, maka 82/3=(23)2/3=22=48^{2/3} = (2^3)^{2/3} = 2^2 = 4. Kerangka TKA (Peraturan Ka. BSKAP 045/H/AN/2025) memasukkan eksponen dan bentuk akar sebagai cakupan resmi elemen bilangan.

Coba dulu di kertas, baru buka.

Soal. Sederhanakan 272/327^{2/3} menjadi bentuk pangkat bulat.

27=3327 = 3^3, jadi 272/3=(33)2/327^{2/3} = (3^3)^{2/3}.

Pakai sifat (am)n=amn(a^m)^n = a^{mn}: (33)2/3=33โ‹…(2/3)=32(3^3)^{2/3} = 3^{3 \cdot (2/3)} = 3^2.

32=93^2 = 9. Jadi 272/3=927^{2/3} = 9.

Latih pola yang sama pada angka acak di bawah: tiap soal baru mengganti basis dan pangkatnya.

Jebakan: mengira am/na^{m/n} berarti amโ‹…a1/na^m \cdot a^{1/n} atau aa dikali pecahan mn\tfrac{m}{n}. Yang benar: am/n=(an)ma^{m/n} = (\sqrt[n]{a})^m โ€” ambil akar dulu lalu pangkatkan, urutan bebas.

Jebakan: tertukar antara a1/na^{1/n} (akar) dengan ana^n (pangkat). Yang benar: pangkat 1n\tfrac{1}{n} berarti akar ke-nn; pangkat bulat nn berarti perkalian berulang. Tanda pecahan pada pangkat adalah penanda โ€œoperasi kebalikanโ€.

Jebakan: menulis a23\sqrt[3]{a^2} sebagai a2/3a^{2/3} dianggap berbeda dari (a3)2(\sqrt[3]{a})^2. Yang benar: keduanya sama, sama-sama a2/3a^{2/3} โ€” urutan akar dan pangkat bebas dipertukarkan.

  • Pangkat 1n\tfrac{1}{n} berarti akar ke-nn: a1/n=ana^{1/n} = \sqrt[n]{a}.
  • Pangkat mn\tfrac{m}{n} adalah gabungan akar dan pangkat: am/n=(an)m=amna^{m/n} = (\sqrt[n]{a})^m = \sqrt[n]{a^m}.
  • Urutan akar dan pangkat bebas dipertukarkan โ€” hasilnya sama.
  • Kurva y=x0,5y = x^{0,5} berimpit dengan y=xy = \sqrt{x} โ€” dua notasi, satu makna.
  • Untuk basis kuadrat/kubik sempurna, tulis basis sebagai pangkat dulu lalu sederhanakan.