🧮 Penyelesaian Persamaan — Dengan Langkah Penyelesaian yang Ditampilkan
Masukkan koefisiennya, klik tombol 'Selesaikan', dan Anda akan mendapatkan akar-akarnya beserta langkah-langkah yang menghasilkannya. Untuk persamaan kuadratik, Anda juga akan mendapatkan diskriminan, titik puncak, sumbu simetri, bentuk faktorisasi, dan grafik dengan tanda akar-akar di tempat kurva memotong sumbu x. Sebagian besar penyelesaian hanya mengembalikan angka; bagian yang sebenarnya Anda butuhkan adalah langkah penyelesaian, terutama jika Anda sedang memeriksa tugas rumah, bukan hanya menyelesaikan soal.
Penyelesaian persamaan mencari nilai-nilai yang tidak diketahui yang membuat persamaan menjadi benar. Penyelesaian ini menangani persamaan linear (ax + b = 0), kuadratik (ax² + bx + c = 0), kubik (ax³ + bx² + cx + d = 0), dan sistem persamaan dua variabel, serta menampilkan aljabar yang digunakan, bukan hanya jawaban akhirnya.
Privat sejak awal. Alat ini berjalan sepenuhnya di browser Anda — tidak ada yang Anda masukkan diunggah atau disimpan, dan bisa dipakai offline.
Tentang
Diskriminan adalah bagian yang penting untuk dipahami, karena memberi tahu jenis jawaban yang akan Anda dapatkan sebelum menyelesaikan persamaan. Untuk persamaan ax² + bx + c = 0, nilai b² − 4ac menentukan segalanya: jika positif, parabola memotong sumbu x dua kali dan terdapat dua akar real yang berbeda; jika nol, parabola menyentuh sumbu x tepat di satu titik dan dua akar berimpit menjadi akar ganda; jika negatif, kurva tidak pernah mencapai sumbu x dan kedua akar adalah kompleks, muncul sebagai pasangan konjugat. Satu angka ini adalah alasan mengapa grafik dan jawaban aljabar selalu cocok — keduanya menggambarkan fakta yang sama dari dua arah.
Kasus kubik mengandung perangkap yang menangkap sebagian besar implementasi yang kurang canggih. Formula Cardano, solusi bentuk tertutup standar, memerlukan mengambil akar kuadrat dari suatu jumlah yang menjadi negatif tepat ketika kubik memiliki tiga akar real. Ini disebut casus irreducibilis: jalur aljabar yang jujur menuju tiga jawaban real sempurna melewati bilangan imajiner. Penyelesaian yang langsung menerapkan Cardano akan menghasilkan NaN atau output yang salah secara diam-diam tepat pada input yang paling mungkin dimasukkan oleh siswa. Alat ini mendeteksi cabang tersebut dan beralih ke solusi trigonometri, menggunakan arccos untuk mengekstrak semua tiga akar real tanpa pernah meninggalkan bilangan real.
Persamaan simultan diselesaikan dengan aturan Cramer, dan determinan memainkan peran diagnostik yang sama seperti diskriminan untuk kuadratik. Jika determinan tidak nol, dua garis berpotongan tepat di satu titik dan terdapat satu solusi unik. Jika nol, garis-garisnya sejajar, dan pertanyaan lanjutan adalah apakah garis-garis tersebut adalah garis yang sama: jika ya, setiap titik memenuhi kedua persamaan dan terdapat tak hingga solusi, dan jika tidak, garis-garis tersebut tidak pernah bertemu dan tidak ada solusi sama sekali. Melaporkan "tidak ada solusi" dan "tak hingga solusi" sebagai hasil yang berbeda penting, karena keduanya terlihat identik bagi penyelesaian yang hanya memeriksa apakah determinan hilang.
Satu detail implementasi memengaruhi apa yang Anda lihat. Floating point biner tidak dapat merepresentasikan sebagian besar pecahan desimal secara tepat, sehingga akar yang bersih secara aritmetika dapat muncul sebagai 0.30000000000000004 atau 2.9999999999999996. Hasil akan dibulatkan hingga desimal ke-10 sebelum ditampilkan, yang menghilangkan kebisingan tersebut tanpa menyembunyikan presisi yang sebenarnya — akar yang benar-benar 2.9999 akan tetap ditampilkan sebagai 2.9999. Rentang grafik dipilih berdasarkan akar, bukan tetap, sehingga bagian menarik dari kurva selalu terlihat di layar, bukan akar-akar yang berada di tepi layar.
Batasan layak disebutkan. Ini menyelesaikan secara numerik dengan koefisien real, jadi tidak akan melakukan aljabar simbolik, menjaga jawaban sebagai akar persis atau pecahan, menangani persamaan dengan huruf sebagai parameter, atau melampaui derajat tiga. Untuk persamaan kuadratik dengan akar irasional, Anda akan mendapatkan nilai desimal, bukan ekspresi dengan tanda akar.
Cara pakai
- Pilih jenis persamaan — kuadratik, linear, kubik, atau simultan. Bentuk di bagian atas panel menunjukkan secara tepat koefisien mana yang harus dimasukkan ke dalam kotak mana.
- Masukkan koefisiennya termasuk tanda positif dan negatifnya. Untuk 2x² − 5x + 3 = 0, itu berarti a = 2, b = −5, c = 3. Jika suatu suku hilang, itu berarti bernilai nol, jadi x² − 4 = 0 berarti b = 0.
- Tekan tombol 'Selesaikan'. Akar-akarnya muncul terlebih dahulu, lalu langkah-langkah yang dinomori, lalu nilai-nilai tambahan — diskriminan, titik puncak, bentuk faktorisasi, serta jumlah dan hasil kali akar-akar.
- Periksa grafiknya. Di mana kurva bertemu sumbu x adalah tempat akar-akarnya berada, jadi jika titik-titik yang ditandai tidak berada di titik potong tersebut, berarti Anda salah mengetik koefisien.
FAQ
- Apa artinya ketika tidak ada akar real?
- Artinya parabola tidak pernah menyentuh sumbu x, yang terjadi ketika diskriminan b² − 4ac bernilai negatif. Persamaan tetap memiliki dua solusi, tetapi keduanya melibatkan akar kuadrat dari bilangan negatif dan ditulis sebagai pasangan konjugat kompleks seperti 2 ± 3i. Jika materi kursus Anda belum membahas bilangan kompleks, "tidak ada akar real" adalah jawaban yang diharapkan, dan grafik membuat alasan mengapa jelas — seluruh kurva berada di atas atau di bawah sumbu.
- Mengapa jawaban menampilkan desimal panjang, bukan akar kuadrat?
- Ini adalah penyelesaian numerik, bukan simbolik. Ia menghitung nilai-nilai, bukan memanipulasi ekspresi, sehingga akar √5 kembali sebagai 2.2360679775, bukan tetap dalam bentuk akar. Untuk memeriksa hasil, ini biasanya apa yang Anda butuhkan. Jika tugas Anda memerlukan akar persis, gunakan langkah-langkah yang ditampilkan untuk merekonstruksinya — baris diskriminan langsung memberi Anda angka di bawah tanda akar.
- Apakah bisa menyelesaikan persamaan dengan tiga variabel yang tidak diketahui, atau persamaan kuadratik derajat empat?
- Tidak saat ini. Persamaan simultan dibatasi hingga dua persamaan dengan dua variabel yang tidak diketahui, dan persamaan tunggal hanya sampai derajat tiga. Persamaan kuadratik derajat empat memiliki solusi bentuk tertutup, tetapi cukup panjang sehingga alat pencari akar numerik lebih praktis, dan sistem dengan tiga atau lebih variabel yang tidak diketahui lebih baik diatasi oleh kalkulator matriks. Jika Anda membutuhkannya, katakanlah — permintaan adalah cara daftar alat ditentukan di sini.
- Mengapa kubik terkadang menampilkan tiga akar dan terkadang hanya satu?
- Setiap kubik memiliki tiga akar, dihitung dengan memperhitungkan multiplisitas, tetapi tidak selalu semuanya real. Kurva kubik selalu memotong sumbu x setidaknya sekali, itulah sebabnya tidak pernah ada kubik yang tidak memiliki akar real sama sekali, tetapi mungkin memotong sekali lalu kembali tanpa mencapai sumbu x lagi — dalam kasus ini satu akar real dan dua lainnya adalah pasangan konjugat kompleks, dan hanya akar real yang terdaftar. Ketika kurva memotong tiga kali, ketiga akar tersebut real dan semuanya ditampilkan.
- Apa yang terjadi jika determinan persamaan simultan saya adalah nol?
- Maka dua garisnya sejajar dan aturan Cramer tidak dapat memberikan jawaban unik. Terdapat dua subkasus dan alat membedakannya: jika persamaan menggambarkan garis yang sama, setiap titik pada garis tersebut memenuhi kedua persamaan dan terdapat tak hingga solusi; jika menggambarkan garis sejajar tetapi berbeda, mereka tidak pernah berpotongan dan tidak ada solusi sama sekali. Mendapatkan "tidak ada solusi" adalah hasil yang valid, bukan kesalahan.
- Apakah koefisien utama diperbolehkan bernilai nol?
- Tidak, dan alat memblokirnya, bukan membagi dengan nol secara diam-diam. Jika a bernilai nol dalam ax² + bx + c = 0, tidak ada suku x², sehingga bukan persamaan kuadratik sama sekali — itu adalah persamaan linear, dan tab linear akan menyelesaikannya dengan benar. Hal yang sama berlaku untuk tab kubik. Ini adalah penyebab utama alat mengembalikan tak terhingga atau NaN, itulah sebabnya ia ditangani di awal.
- Apakah alat ini mengunggah data saya?
- Tidak. Semuanya berjalan langsung di browser Anda, jadi data Anda tidak pernah meninggalkan perangkat — bahkan tetap bisa dipakai offline setelah halaman dimuat.