Persamaan Linear Dua Variabel – Pada kesempatan kali ini kami akan membahas mengenai materi sistem persamaan linear dua variabel. Selain SPLDV atau sistem persamaan linear dua variabel ini sebenarnya ada pula materi sistem persamaan satu variabel. Materi ini pada umumnya sudah dipelajari pada saat duduk di bangku SMP atau sederajat.
A. Tujuan
- Memberi contoh sistem persamaan dengan dua variabel secara bertanggungjawab
- Menyelesaikan sistem persamaan linear dengan metode eliminasi, substitusi atau keduanya secara cermat.
- Menentukan model matematika dari soal cerita (kalimat verbal) dengan tepat
- Menentukan daerah penyelesaian dengan teliti.
Pengertian SPLDV atau sistem persamaan linear dua varibel adalah suatu persamaan yang memut dua variabel yang dimana untuk derajat atau pangkat pada setiap variabelnya sama dengan satu. Adapun bentuk umum dari persamaan linear dua variabel adalah sebagai berikut:
ax + by = c
Dari keterangan diatas x dan y adalah variabel.
Sistem Persamaan Linear Dua Variabel (SPLDV)
Sistem Persamaan Linear Dua Variabel atau yang biasa disebut dengan SPLDV adalah dua persamaan linear dua variabel yang memiliki hubungan diantara keduanya dan memiliki satu penyelesaian.
Berikut ini adalah bentuk umum dari sistem persamn linear dua variabel:
ax + by = c
px + qy = r
Ket:
- x dan y adalah variabel
- a, b, p, dan q adalah koefisien
- c dan r adalah konstanta
Sistem persamaan linear dua varibel pada umumnya digunakan untuk mengatasi masalah dalam kehidupan sehari-hari yang sekiranya memerlukan pemakaian ilmu matematika. Misalnya jika Anda ingin menentukan harga pada suatu barang, mencri keuntungan dalam jualan, sampai dengan menentukan ukuran sebuah benda.
Adapun langkah-langkah tertentu untuk menyelesaikan suatu masalah dengan menggunakan sistem persamaan linear dua variabel adalah sebagai berikut:
- Mengganti setiap besaran yang ada dalam masalah itu sendiri dengan menggunakan variabel (umumnya dinyatakan dengan simbol atau huruf).
- Membuat model matematika dari masalah itu sendiri. Model matematika ini selanjutnya dirumuskan dengan mengikuti bentuk umum SPLDV.
- Mencari solusi yang tepat dari permasalah tersebut, caranya adalah dengan menggunakan metode penyelesaian SPLDV.
Suku, Koefisien, Konstantan dan Variabel
Suku adalah sebuah bagian dari bentuk aljabar yang terdiri atas variabel dan koefisien yang berupa konstanta bahwa masing-masing suku akan dipisahkan oleh suatu tanda operasi suatu penjumlahan.
Contoh:
5x-y + 8,
Pada suku diatas maka sukunya yaitu 5x-, y dan 8
Variabel adalah sebuah dari suatu nilai atau angka yang biasanya dilambangkan oleh simbol atau huruf.
Contoh:
Teguh memiliki sebanyak 7 ekor ayam dan 2 ekor burung.
Jika dituliskan matematika maka menjadi,
Katakan a = ayam, b = burung
Jadi: 7a + 2b, dengan a dan adalah variabel
Koefisien adalah suatu angka yang menujukkan jumlah variabel serupa. Selain itu, koefisien juga bisa disebut dengan angka di depan variabel karena menulis untuk suku yang mempunyai variabel merupakan koefisien di depan variabel.
Contoh:
Wawan memiliki 7 ekor ayam dan 2 ekor burung.
Jika ditulsikan matematikanya maka menjadi,
Katakan: a = ayam, b= burung
Jadi, 7a + 2b, dengan 7 dan 3 koefisien
Dengan 7 koefisien a dan 3 adalah koefisien b
Konstanta adalah angka yang tidak diikuti dengan sebuah variabel sehingga memiliki yang tetap (konstan) untuk nilai variabel apapun.
Cara Menyelesaikan Persamaan Linear Dua Variabel (SPLDV)
Metode Eliminasi
Dengan
menggunakan metode Eliminasi, kita harus mengeliminasi/menghilangkan salah satu variabel dengan
cara penjumlahan ataupun
pengurangan. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh berikut.
Tentukan himpunan selesaian dari SPLDV yang memuat persamaan-persamaan
2x + 5y = –3
dan 3x – 2y = 5.
Grafik dari kedua
persamaan tersebut dapat
digambarkan sebagai berikut.
Untuk menentukan selesaiannya, pertama kita harus mengeliminasi salah
satu variabelnya. Misalkan kita akan
mengeliminasi variabel x, maka kita
harus menyamakan koefisien x dari kedua persamaan tersebut.
Koefisien x pada persamaan 1 dan 2 secara berturut-turut
adalah 2 dan 3. Sehingga kita harus menyamakan
koefisien x dari kedua persamaan
tersebut menjadi KPK dari 2 dan 3, yaitu
6, dengan mengalikan persamaan 1 dengan
3 dan persamaan 2 dengan
2.
Sehingga diperoleh selesaiannya adalah x = 1 dan y = –1, atau dapat dituliskan sebagai himpunan selesaian Hp = {(1, –1)}.
Metode Campuran
Metode eliminasi juga dapat dipadukan dengan metode substitusi dalam menyelesaikan suatu permasalahan SPLDV. Perhatikan contoh berikut. Selisih umur seorang ayah dan anak perempuannya adalah 26 tahun, sedangkan lima tahun yang lalu jumlah umur keduanya 34 tahun. Hitunglah umur ayah dan anak perempuannya dua tahun yang akan datang.Misalkan umur ayah dan anak perempuannya secara berturut-turut adalah m dan n, maka permasalahan di atas dapat dimodelkan sebagai berikut.
Grafik dari persamaan-persamaan m – n = 26 dan m + n = 44 dapat digambarkan seperti berikut.
Selanjutnya kita substitusikan m = 35 ke salah satu persamaan, misalkan ke persamaan 1. Sehingga diperoleh,
Jadi, umur ayah dan anak perempuannya saat ini secara berturut-turut adalah 35 tahun dan 9 tahun.
Metode Subsitusi
Metode subsitusi adalah suatu metode yang digunakan khusus untuk menyelesaiakan suatu persamaan linear dua variabel dengan menggunakan metode subsitusi. Disini Anda harus menggunakan cara dengan menyebutkan lebih dahulu variabel yang satu ke dalam variabel lainya dari sebuah persamaan. Selanjutnya tinggal menggantikan atau menyubtitusikan variabel itu ke dalam persamaan lainnya.
Contoh:
Untuk lebih memahami dalam menyelesaikan permasalahan SPLDV dengan
metode substitusi, perhatikan contoh berikut.
Selisih
uang Samuel dan Andini adalah Rp 3.000,00. Jika 2 kali uang Samuel ditambah
dengan 3 kali uang Andini
adalah Rp 66.000,00. Tentukanlah besarnya uang masing-masing.
Langkah pertama, kita modelkan
informasi yang ada di soal menjadi persamaan-
persamaan
matematika. Misalkan s dan a secara berturut-turut merupakan banyaknya
uang Samuel dan Andini. Karena
selisih uang Samuel
dan Andini adalah Rp 3.000,00, maka kalimat tersebut
dapat diubah menjadi persamaan sebagai
berikut.
Selain itu, jumlah dari dua kali uang Samuel
dan tiga kali uang Andini adalah Rp 66.000,00, maka
Sehingga, pada langkah
pertama ini kita menghasilkan persamaan
1 dan 2 yang masing-masing dinyatakan dalam variabel
s dan a.
Langkah kedua, kita akan menyatakan variabel
s
pada persamaan 1 ke dalam
variabel a.
Langkah ketiga, substitusikan persamaan 3 ke dalam persamaan 2 untuk mendapatkan nilai dari a.
Langkah keempat, tentukan nilai variabel s dengan
mensubstitusi nilai a yang diperoleh ke dalam persamaan 3.
Langkah kelima, tentukan selesaian dari SPLDV yang diberikan dan jawablah pertanyaan yang diberikan soal. Dari
langkah 4 dan 5, kita memperoleh selesaian dari SPLDV tersebut
adalah s = 15.000
dan a = 12.000.
Sehingga, banyaknya uang Samuel adalah
Rp 15.000,00 dan banyaknya uang Andini adalah
Rp 12.000,00.
Metode Grafik
Pada pembahasan ini akan dibahas
bagaimana cara menyelesaikan SPLDV dengan menggunakan metode grafik. Tetapi,
sebelum itu kita harus tahu bentuk grafik
dari persamaan linear
dua variabel. Bagaimana
bentuk grafik dari persamaan linear dua variabel?
Grafik dari persamaan linear dua variabel
berbentuk garis lurus,
seperti yang
ditunjukkan oleh gambar
berikut.
permasalahan SPLDV? Pada dasarnya, terdapat
4 langkah dalam
menyelesaiakan permasalahan
SPLDV dengan menggunakan metode grafik. Keempat langkah tersebut adalah,
Langkah 1: Memodelkan informasi
yang ada di soal.
Langkah 2: Menentukan dua titik yang dilalui grafik
persamaan-persamaan pada SPLDV.
Langkah 3: Menggambar grafik
persamaan-persamaan tersebut.
Langkah 4: Menggunakan penyelesaian yang diperoleh untuk
menjawab pertanyaan pada soal cerita.
Untuk lebih memahaminya, perhatikan contoh berikut.
Dalam sebuah konser musik, terjual karcis kelas I dan kelas II sebanyak 500 lembar. Harga karcis kelas I adalah Rp 8.000,00, sedangkan harga karcis kelas II adalah Rp 6.000,00. Jika hasil penjualan seluruh karcis adalah Rp 3.250.000,00, tentukan banyak karcis masing-masing kelas I dan kelas II yang terjual.
Langkah pertama adalah mengubah kalimat-kalimat pada soal cerita di atas
menjadi model
matematika, sehingga membentuk sistem persamaan linear. Misalkan banyak karcis I dan II yang terjual secara
berturut-turut adalah x dan y, maka
kalimat “Dalam sebuah konser musik, terjual karcis kelas I dan kelas II sebanyak
500 lembar,” dapat dimodelkan menjadi,
Sehingga diperoleh SPLDV sebagai
berikut.
Langkah kedua, kita cari koordinat dua titik yang dilewati oleh grafik masing- masing persamaan tersebut. Biasanya, dua
titik yang dipilih tersebut merupakan titik potong grafik persamaan-persamaan tersebut dengan sumbu-x dan
sumbu-y.
Sehingga grafik persamaan x +
y = 500 memotong sumbu-x di (500, 0) dan memotong sumbu-y di (0, 500).
Sedangkan
grafik 8.000x + 6.000y = 3.250.000 memotong sumbu-x di (406 1/4, 0) dan memotong sumbu-y di (0, 541
2/3).
Langkah ketiga, kita gambarkan grafik persamaan-persamaan tersebut
pada
Dari
grafik di atas diperoleh bahwa titik potong grafik x + y = 500 dan 8.000x + 6.000y = 3.250.000 adalah (125, 375).
Sehingga selesaian dari SPLDV di atas adalah
x =
125 dan y = 375.
Langkah keempat, kita gunakan
selesaian di atas untuk menjawab
pertanyaan
pada soal cerita. Karena x dan y secara
berturut-turut menyatakan banyak karcis I dan II yang terjual,
maka banyaknya karcis kelas I yang terjual
adalah 125 lembar
dan 375 lembar untuk karcis
kelas II
Penyelesaian SPLDV atau sistem persamaan linear dua variabel dengan menggunakan metode grafik bisa dilakukan dengan cara menentukan koordinat titik potong dari kedua garis yang telah mewakili kedua persamaan linear.
Tetapi sebelum menggunakan metode grafik ini Anda harus paham terlebih dahulu bagaiaman cara menggambar garis pada persamaan linear.
Adapun langkah-langkah untuk dapat menyelesaikan sistem persamaan linear dua variabel dengan menggunakan metode eliminasi adalah sebagai berikut:
- Menggambar garis yang telah mewakili kedua persamaan dalam bidang kartesius.
- Menentukan titik potong dari kedua grafik itu sendiri.
- Penyelesaiannya adalah titik pada (x, y)
Berikut ini adalah permasalah dalam sistem persaman linear dua variabel:
- Persamaan yang pertama: 2x + 3y = 8
- Persamaan yang kedua: 3x + y = 5
Penyelesaian sistem persamaan linear dua variabel dengan menggunakan metode grafik.
Langkah pertama adalah menggambar kedua grafik
Menentukan titik potong pada kedua sumbu x dan juga y dari kedua persamaan itu sendiri.
Reperesentasi kedua persaman dalam bidang kartesius.
Langkah kedua adalah menemukan titik potong dari kedua grafik itu sendiri.
Langkah ketiga yang dimana penyelesaiannya adalah (x, y)
Berdasarkan gambar diatas maka dapat diketahui bahwa titik potong berada pada x = 1 dan juga y = 2
Jadi daerah penyelesaiannya adalah (1,2).
Contoh Soal Persamaan Linear Dua Variabel
Untuk lebih jelasnya, berikut ini kami akan memberikan beberapa contoh soal cerita dan soal yang sudah pasti pernah ada di UN. Berikut ini ulasan selengkapnya.
Untuk Selanjutnya silahkan Anda coba mengerjakan soal dibawah ini!
1. Tentukan himpunan penyelesaian dari persamaan Linear variabel berikut.
a. 3x – y = 1 dengan x ∊ {0, 1, 2} y ∊ bilangan asli.
b. 4x – 3y = 2 dengan x ∊ {1, 2, 3} y ∊ bilangan asli.
2. Tentukan himpunan penyelesaian dari SPLDV
berikut.
a. x + y = 6
2x + y = 8
b. 5x + 3y = 8
4x
– y = 3
3. Keliling sebuah persegi panjang 76 cm. Jika
selisih antara panjang dan lebar persegipanjang tersebut 10 cm, tentukanlah:
a. model matematika dari
cerita tersebut,
b. panjang dan lebar
persegi panjang tersebut,
c. luas persegi panjang
tersebut.
4. Jumlah uang Aqil dan uang Ari
Rp22.000. Jika uang Aqil ditambah dengan tiga kali lipat uang Ari sama dengan
Rp42.000,00, tentukanlah:
a. model matematika dari
soal cerita tersebut,
b. besarnya uang masing-masing,
c. selisih uang Aqil dan uang Ari.
Demikian informasi yang dapat kami sampaikan mengenai sistem persamaan linear dua variabel atau SPLDV secara lengkap dan jelas beserta contoh soalnya sehingga akan memudahkan Anda dalam mempelajarinya.