Pertidaksamaan Rasional atau Pecahan
28 April 2021

Pertidaksamaan rasional adalah suatu bentuk pertidaksamaan yang memuat fungsi rasional, yaitu fungsi yang dapat dinyatakan dalam bentuk f(x)g(x) dengan syarat g(x) ≠ 0.
Bentuk umum pertidaksamaan rasional :
f(x)g(x) > 0 atau f(x)g(x) ≥ 0 ; g(x) ≠ 0
f(x)g(x) < 0 atau f(x)g(x) ≤ 0 ; g(x) ≠ 0.
Berikut hal-hal yang tidak dibenarkan dalam menyederhanakan bentuk pertidaksamaan rasional karena akan merubah domain fungsi tersebut :
- Kali silangf(x)g(x)>c/≡f(x)>c.g(x)
- Mencoret fungsi ataupun faktor yang sama pada pembilang dan penyebutf(x).g(x)g(x)>c/≡f(x)>c
Himpunan penyelesaian suatu pertidaksamaan rasional dapat ditentukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
- Nyatakan dalam bentuk umum.
- Tentukan pembuat nol pada pembilang dan penyebut.
- Tulis pembuat nol pada garis bilangan dan tentukan tanda untuk tiap-tiap interval pada garis bilangan.
- Tentukan daerah penyelesaian. Untuk pertidaksamaan ">" atau "≥" daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda positif dan untuk pertidaksamaan "<" atau "≤" daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda negaitf.
- Dengan memperhatikan syarat bahwa penyebut tidak sama dengan nol, tulis himpunan penyelesaian yaitu interval yang memuat daerah penyelesaian.
Contoh 1
Tentukan HP dari x−3x+1 ≥ 0
Jawab :
Pembuat nol :
x − 3 = 0 ⇒ x = 3
x + 1 = 0 ⇒ x = −1
Syarat :
x + 1 ≠ 0 ⇒ x ≠ −1
Untuk interval x < −1, ambil x = −2 :
−2−3−2+1 = 5 (+)
Untuk interval −1 < x ≤ 3, ambil x = 0 :
0−30+1 = −3 (−)
Untuk interval x > 3, ambil x = 4 :
4−34+1 = 15 (+)
Karena pertidaksamaan bertanda "≥", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
Pembuat nol :
x − 3 = 0 ⇒ x = 3
x + 1 = 0 ⇒ x = −1
Syarat :
x + 1 ≠ 0 ⇒ x ≠ −1
Untuk interval x < −1, ambil x = −2 :
−2−3−2+1 = 5 (+)
Untuk interval −1 < x ≤ 3, ambil x = 0 :
0−30+1 = −3 (−)
Untuk interval x > 3, ambil x = 4 :
4−34+1 = 15 (+)
Karena pertidaksamaan bertanda "≥", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
∴ HP = {x < −1 atau x ≥ 3}
Contoh 2
Tentukan HP dari 2x−14−x > 0
Jawab :
Pembuat nol :
2x − 1 = 0 ⇒ x = 12
4 − x = 0 ⇒ x = 4
Syarat :
4 − x ≠ 0 ⇒ x ≠ 4
Karena pertidaksamaan bertanda ">", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
∴ HP = {12 < x < 4}
Contoh 3
Tentukan HP dari x2−2x+1x+2<0
Jawab :
(x−1)(x−1)x+2<0
Pembuat nol :
(x − 1)(x − 1) = 0 ⇒ x = 1
x + 2 = 0 ⇒ x = −2
Syarat :
x + 2 ≠ 0 ⇒ x ≠ −2
Karena pertidaksamaan bertanda "<", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (−).
x−5(x+3)(x+3)≤0∴ HP = {x < −2}
Contoh 4
Contoh 4
Tentukan HP dari x−5x2+6x+9≤0
Jawab :
Pembuat nol :
x − 5 = 0 ⇒ x = 5
(x + 3)(x + 3) = 0 ⇒ x = −3
Syarat :
(x + 3)(x + 3) ≠ 0 ⇒ x ≠ −3
Karena pertidaksamaan bertanda "≤", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (−).
∴ HP = {x < −3 atau −3 < x ≤ 5} atau
HP = {x ≤ 5 dan x ≠ −3}
Dari contoh-contoh diatas kita dapat menyimpulkan sebagai berikut :
HP = {x ≤ 5 dan x ≠ −3}
Dari contoh-contoh diatas kita dapat menyimpulkan sebagai berikut :
- Pembuat nol pada penyebut selalu digambarkan dengan bulatan kosong apapun tanda pertidaksamaan.
- Tanda untuk tiap-tiap interval selalu berselang-seling positif dan negatif jika pertidaksamaan memuat faktor linier yang berbeda (contoh 1 dan 2).
- Tanda untuk tiap-tiap interval menjadi tidak berselang-seling jika pertidaksamaan memuat faktor linier yang sama (contoh 3 dan 4).
Pertidaksamaan rasional yang memuat fungsi definit
Pada materi fungsi kuadrat kita mengenal adanya fungsi yang selalu bernilai positif untuk setiap x bilangan real (definit positif) dan fungsi yang selalu bernilai negatif untuk setiap x bilangan real (definit negatif).Fungsi definit positif dalam suatu pertidaksamaan rasional dapat diabaikan tanpa harus membalik tanda pertidaksamaan.
Contoh 5
Tentukan HP dari x−4x3+x≤0
Jawab :
x−4x(x2+1)≤0
Jadi, x2 + 1 dapat diabaikan tanpa harus membalik tanda pertidaksamaan, sehingga pertidaksamaan diatas setara dengan :
x−4x≤0
Pembuat nol :
x − 4 = 0 ⇒ x = 4
x = 0
Syarat :
x ≠ 0
Karena pertidaksamaan bertanda "≤", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (−).
∴ HP = {0 < x ≤ 4}
Fungsi definit negatif dalam suatu pertidaksamaan rasional dapat diabaikan dengan syarat tanda pertidaksamaan harus diubah atau dibalik.
Contoh 6
Tentukan HP dari −x2+x−2x2−4x+3≤0
Jawab :
−x2+x−2(x−1)(x−3)≤0
−x2 + x − 2 merupakan fungsi definit negatif, dapat dibuktikan dengan syarat definit negatif yaitu : a < 0 dan D < 0.
Jadi, −x2 + x − 2 dapat diabaikan dengan syarat tanda pertidaksamaan harus diubah atau dibalik, sehingga pertidaksamaan diatas setara dengan :
1(x−1)(x−3)≥0
Pembuat nol :
(x − 1)(x − 3) = 0 ⇒ x = 1 atau x = 3
Syarat :
(x − 1)(x − 3) ≠ 0 ⇒ x ≠ 1 atau x ≠ 3
Karena pertidaksamaan bertanda "≥", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
∴ HP = {x < 1 atau x > 3}
Latihan Soal Pertidaksaman Rasional
Latihan 1
Tentukan HP dari 2x−1x+2≥1
Jawab :
⇔ 2x−1x+2 − 1 ≥ 0
⇔ 2x−1x+2−x+2x+2 ≥ 0
⇔ 2x−1−x−2x+2 ≥ 0
⇔ x−3x+2 ≥ 0
Pembuat nol :
x − 3 = 0 ⇒ x = 3
x + 2 = 0 ⇒ x = −2
Syarat :
x + 2 ≠ 0 ⇒ x ≠ −2
Karena pertidaksamaan bertanda "≥", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
∴ HP = {x < −2 atau x ≥ 3}
Latihan 2
Tentukan HP dari 2>5xx−4
Jawab :
Pertidaksamaan diatas dapat ditulis menjadi :
5xx−4 < 2
⇔ 5xx−4 − 2 < 0
⇔ 5xx−4−2(x−4)x−4 < 0
⇔ 5x−2x+8x−4 < 0
⇔ 3x+8x−4 < 0
Pembuat nol :
3x + 8 = 0 ⇒ x = −83
x − 4 = 0 ⇒ x = 4
Syarat :
x − 4 ≠ 0 ⇒ x ≠ 4
Karena pertidaksamaan bertanda "<", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (−).
∴ HP = {−83 < x < 4}
Latihan 3
Tentukan HP dari 1−3x2x−2≤12
Jawab :
⇔ 1−3x2x−2−12 ≤ 0
⇔ 1−3x2(x−1)−1(x−1)2(x−1) ≤ 0
⇔ 1−3x−x+12(x−1) ≤ 0
⇔ 2−4x2(x−1) ≤ 0
Pembuat nol :
2 − 4x = 0 ⇒ x = 12
x − 1 = 0 ⇒ x = 1
Syarat :
x − 1 ≠ 0 ⇒ x ≠ 1
Karena pertidaksamaan bertanda "≤", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (−).
∴ HP = {x ≤ 12 atau x > 1}
Latihan 4
Tentukan HP dari x2+3xx+1≥3
Jawab :
⇔ x2+3xx+1 − 3 ≥ 0
⇔ x2+3xx+1 − 3(x+1)x+1 ≥ 0
⇔ x2+3x−3x−3x+1 ≥ 0
⇔ x2−3x+1 ≥ 0
⇔ (x+√3)(x−√3)x+1 ≥ 0
Pembuat nol :
(x + √3)(x − √3) = 0 ⇒ x = √3 atau x = −√3
x + 1 = 0 ⇒ x = −1
Syarat :
x + 1 ≠ 0 ⇒ x ≠ −1
Karena pertidaksamaan bertanda "≥", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
∴ HP = {−√3 ≤ x < −1 atau x ≥ √3}
Latihan 5
Tentukan HP dari x+1x−2≥1x−1
Jawab :
⇔ x+1x−2−1x−1 ≥ 0
⇔ (x+1)(x−1)−(x−2)(x−2)(x−1) ≥ 0
⇔ x2−1−x+2(x−2)(x−1) ≥ 0
⇔ x2−x+1(x−2)(x−1) ≥ 0
x2 − x + 1 merupakan fungsi definit positif, sehingga dapat diabaikan tanpa harus mengubah atau membalik tanda pertidaksamaan.
Jadi pertidaksamaan diatas setara dengan
1(x−2)(x−1) ≥ 0
Pembuat nol :
(x − 2)(x − 1) = 0 ⇒ x = 2 atau x = 1
Syarat :
(x − 2)(x − 1) ≠ 0 ⇒ x ≠ 2 atau x ≠ 1
Karena pertidaksamaan bertanda "≥", maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (+).
∴ HP = {x < 1 atau x > 2}
Latihan 6
Tentukan HP dari 4−x2−4≥1x−1
Jawab :
⇔ 4−x2−4−1x−1 ≥ 0
⇔ 4(x−1)−(−x2−4)(−x2−4)(x−1) ≥ 0
⇔ 4x−4+x2+4(−x2−4)(x−1) ≥ 0
⇔ x2+4x(−x2−4)(x−1) ≥ 0
⇔ x(x+4)(−x2−4)(x−1) ≥ 0
−x2 − 4 merupakan fungsi definit negatif sehingga dapat diabaikan dengan syarat tanda pertidaksamaan diubah atau dibalik.
Jadi pertidaksamaan diatas setara dengan
x(x+4)x−1 ≤ 0
Pembuat nol :
x(x + 4) = 0 ⇒ x = 0 atau x = −4
x − 1 = 0 ⇒ x = 1
Syarat :
x − 1 ≠ 0 ⇒ x ≠ 1
Karena pertidaksamaan bertanda "≤" maka daerah penyelesaian berada pada interval yang bertanda (−).
∴ HP = {x ≤ −4 atau 0 ≤ x < 1}
sumber: https://smatika.blogspot.com/