Kuis (medium): Misalkan a dan b bilangan bulat positif, sehingga

Berikut ini adalah pertanyaan dari xcvi pada mata pelajaran Matematika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Kuis (medium):Misalkan a dan b bilangan bulat positif,
sehingga a(a + b) = b + 8
Tentukan nilai terkecil dari b - a

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Misalkan adanb bilangan bulat positif, sehingga a(a + b) = b + 8.
Nilai terkecil dari b – a adalah 2.

Pembahasan

Kita tinjau asimtot dari a(a + b) = b + 8.

a² + ab – b = 8
⇒ a² + b(a – 1) = 8
⇒ b = (8 – a²)/(a – 1)

Maka, salah satu asimtotnya adalah a = 1.

Asimtot yang lain dapat dicari dengan:

\begin{aligned}f(a)&=b=\frac{8-a^2}{a-1}\\&=-\frac{a^2-8}{a-1}\\&=-\frac{a^2-1-7}{a-1}\\&=-\frac{(a-1)(a+1)-7}{a-1}\\&=-\left(a+1-\frac{7}{a-1}\right)\\&=\boxed{-a-1}+\frac{7}{a-1}\end{aligned}

Kita peroleh asimtot lain, yaitu asimtot miring (slant) b = –a – 1 = –(a+1).

Karena semesta pembicaraan adalah bilangan bulat positif, maka yang dapat digunakan dalam perhitungan adalah asimtot a = 1, yang jelas tak akan tersentuh oleh grafik fungsi jika digambarkan.

Oleh karena itu, nilai minimum a adalah 2.

Dengan a = 2:

a² + ab – b = 8
⇒ 4 + 2b – b = 8
⇒ b = 4
b – a = 2

Apakah nilai b – a ini adalah nilai terkecil yang mungkin? Mari kita selidiki lagi.

Dari penelusuran asimtot miring di atas, sisa pembagiannya adalah 7/(a–1), padahal f(a) = b ∈ ℕ, dengan a ∈ ℕ.

Maka: 7 = k(a – 1),  k ∈ ℤ.

Nilai k yang memenuhi adalah:

  • k = –7
    ⇒ 7 = –7a + 7
    ⇒ a =0
    ⇒ tidak memenuhi syarat a ∈ ℕ
  • k = –1
    ⇒ 7 = –a + 1
    ⇒ a = –6
    ⇒ tidak memenuhi syarat a ∈ ℕ
  • k = 1
    ⇒ 7 = a – 1
    ⇒ a = 8
    ⇒ b = –8 – 1 + 1 = –8
    ⇒ tidak memenuhi syarat b ∈ ℕ
  • k = 7
    ⇒ 7 = 7a – 7
    ⇒ a = 2
    ⇒ b = –2 – 1 + 7 = 4
    ⇒ solusi yang sama, yaitu b – a = 2

KESIMPULAN

∴  Nilai terkecil dari b – a, yang juga merupakan satu-satunya solusi untuk a dan b bilangan bulat positif, adalah 2.

\blacksquare

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh henriyulianto dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Sun, 09 Oct 22