Persamaan kuadrat \(ax^2 + bx + c =0\) memiliki akar-akar \(x_1\) dan \(x_2\). Akar-akar persamaan kuadrat tersebut jenisnya bisa bermacam-macam. Nilai diskriminan dari persamaan kuadrat dapat kita gunakan untuk mengetahui jenis-jenis akar persamaan kuadrat.
$$\bbox[yellow, 5pt]{\text{Diskriminan (D) }= b^2 \:-\: 4ac}$$
- \(\text{D} \geq 0\) : persamaan kuadrat memiliki dua akar real
- \(\text{D} >0\) : persamaan kuadrat memiliki dua akar real yang berbeda
- \(\text{D} < 0\) : persamaan kuadrat tidak memiliki akar real
- \(\text{D} = 0\) : persamaan kuadrat memiliki dua akar real yang sama (akar kembar)
Contoh Soal
Selidikilah jenis akar-akar persamaan kuadrat \(x^2 \:-\: 12x + 35 = 0\) dan juga tentukan akar-akarnya
\(x^2 \:-\: 12x + 35 = 0\)
\(a = 1\)
\(b = -12\)
\(c = 35\)
Nilai diskriminan \(\text{D} = b^2 \:-\: 4ac\)
\(\text{D} = (-12)^2 \:-\: 4(1)(35)\)
\(\text{D} = 144 \:-\:140 = 4 > 0\)
Karena \(\text{D} > 0\), maka persamaan kuadrat \(x^2 \:-\:12x + 35 = 0\) memiliki dua akar real yang berbeda
Jika persamaan kuadrat \(x^2 \:-\:12x + 35 = 0\) kita faktorkan akan menjadi\((x\:-\:5)(x\:-\:7)=0\)
\(x \:-\: 5 = 0 \rightarrow x_1 = 5\)
\(x\:-\:7 = 0 \rightarrow x_2 = 7\)
Akar-akar realnya adalah 5 dan 7
Selidikilah jenis akar-akar persamaan kuadrat \(x^2 \:-\: 16x + 64 = 0\) dan juga tentukan akar-akarnya
\(x^2\:-\: 16x + 64 = 0\)
\(a = 1\)
\(b = -16\)
\(c = 64\)
Nilai diskriminan \(\text{D} = b^2 \:-\:4ac\)
\(\text{D} = (-16)^2 \:-\: 4(1)(64)\)
\(\text{D} = 256 \:-\: 256 = 0\)
Karena \(\text{D} = 0\), maka persamaan kuadrat \(x^2 \:-\: 16x + 64 = 0\) memiliki akar yang kembar
Jika persamaan kuadrat \(x^2 \:-\:16x + 64 = 0\) kita faktorkan akan menjadi\((x\:-\:8)(x\:-\:8)=0\)
\(x \:-\: 8 = 0 \rightarrow x_1 = x_2 = 8\)
Akar kembarnya adalah 8
Selidikilah jenis akar-akar persamaan kuadrat \(x^2 +4x + 10 = 0\) dan juga tentukan akar-akarnya
\(x^2 +4x + 10 = 0\)
\(a = 1\)
\(b = 4\)
\(c = 10\)
Nilai diskriminan \(\text{D} = b^2\:-\: 4ac\)
\(\text{D} = 4^2 \:-\: 4(1)(10)\)
\(\text{D} = 16 \:-\: 40 = -24 < 0\)
Karena \(\text{D} < 0\), maka persamaan kuadrat \(x^2 +4x + 10 = 0\) tidak memiliki akar-akar real (memiliki akar-akar imajiner)
Dengan metode kuadrat sempurna akan kita cari akar-akar imajinernya
\(x^2 +4x + 10 = 0\)
\(x^2 + 4x = -10\)
\((x + 2)^2 \:-\: 2^2 = -10\)
\((x+ 2)^2 = -10 + 4\)
\((x + 2)^2 = -6\)
\(x + 2 = \pm \sqrt{-6}\:\:\:\:\:\color{blue} \sqrt{-1} = i\)
\(x = -2 \pm \sqrt{6} i\)
Akar-akar imajinernya adalah \(-2 + \sqrt{6} i\) dan \(-2 \:-\: \sqrt{6} i\)
Tentukan batasan nilai \(m\) agar persamaan kuadrat \(x^2 + (2m\:-\:1)x + m^2\:-\: 3m + 5 = 0\) memiliki akar-akar real
\(x^2 + (2m\:-\:1)x + m^2 \:-\: 3m + 5 = 0\)
\(a = 1\)
\(b = 2m\:-\:1\)
\(c = m^2\:-\: 3m + 5\)
Agar persamaan kuadrat memiliki akar-akar real maka \(\text{D} \geq 0\)
\(b^2 \:-\: 4ac \geq 0\)
\((2m\:-\:1)^2 \:-\:4(1)(m^2 \:-\:3m + 5) \geq 0\)
\(4m^2 \:-\:4m + 1 – 4m^2 + 12 m \:-\: 20 \geq 0\)
\( 8m \:-\: 19 \geq 0\)
\(m \geq \dfrac{19}{8}\)
Tentukan batasan nilai \(k\) agar persamaan kuadrat \((k+4)x^2 \:-\: k\sqrt{2}x + k – 3 = 0\) memiliki dua buah akar real yang berbeda
\((k+4)x^2 \:-\: k\sqrt{2}x + k \:-\: 3 = 0\)
\(a = k+4\)
\(b = -k\sqrt{2}\)
\(c = k\:-\:3\)
Agar persamaan kuadrat memiliki dua akar real yang berbeda maka \(\text{D} > 0\)
\(b^2\:-\:4ac > 0\)
\((-k\sqrt{2})^2 \:-\:4(k+4)(k\:-\:3) > 0\)
\(2k^2\:-\:4(k^2 \:-\:3k + 4k – 12) > 0\)
\(2k^2\:-\:4(k^2 + k – 12) > 0\)
\(2k^2\:-\: 4k^2\:-\:4k +48 > 0\)
\(-2k^2 \:-\:4k +48 > 0\)
\(-2(k^2 +2k \:-\:24) > 0\)
\(-2(k+6)(k\:-\:4) > 0\)
\(k+6 = 0 \rightarrow k = -6\)
\(k\:-\:4 = 0 \rightarrow k = 4\)
Jadi batasan nilai \(k\) nya adalah \(-6 < k < 4\)
Tentukan batasan nilai \(m\) agar persamaan kuadrat \(x^2 +(m + 1)x + 2 \:-\:m = 0\) tidak memiliki akar-akar real
\(x^2 +(m + 1)x + 2 \:-\: m = 0\)
\(a = 1\)
\(b = m + 1\)
\(c = 2\:-\:m\)
Agar persamaan kuadrat tidak memiliki akar-akar real maka \(\text{D} < 0\)
\(b^2 \:-\: 4ac < 0\)
\((m + 1)^2\:-\:4(1)(2- m) < 0\)
\(m^2 + 2m + 1\:-\: 8 + 4m < 0\)
\(m^2 + 6m\:-\:7 < 0\)
\((m + 7)(m \:-\: 1) < 0\)
\(m + 7 = 0 \rightarrow m = -7\)
\(m – 1 = 0 \rightarrow m = 1\)
Jadi batasan nilai \(m\) nya adalah \(-7 < m < 1\)
Tentukan nilai \(m\) agar persamaan kuadrat \((m+1)x^2 \:-\:2mx + m \:-\: 2 = 0\) memiliki akar kembar
\((m+1)x^2\:-\: 2mx + m\:-\: 2 = 0\)
\(a = m+1\)
\(b = -2m\)
\(c = m-2\)
Agar persamaan kuadrat memiliki akar kembar maka \(\text{D} = 0\)
\((-2m)^2 \:-\:4(m+1)(m\:-\:2) = 0\)
\(4m^2 \:-\:4(m^2\:-\:2m + m – 2) = 0\)
\(4m^2 \:-\: 4(m^2\:-\: m \:-\: 2) = 0\)
\(4m^2 \:-\: 4m^2 +4m +8 = 0\)
\(4m = -8\)
\(m = -\dfrac{8}{4} = -2\)