Sistem Persamaan Linear Dua Variabel
A Pengertian SPLDV
Apa Itu SPLDV?
SPLDV (Sistem Persamaan Linear Dua Variabel) adalah sistem yang terdiri dari dua persamaan linear yang memiliki dua variabel, biasanya \(x\) dan \(y\).
📌 Bentuk Umum SPLDV:
\(\begin{cases} a_1x + b_1y = c_1 \\ a_2x + b_2y = c_2 \end{cases}\)
dengan \(a_1, b_1, c_1, a_2, b_2, c_2\) adalah bilangan riil
Contoh SPLDV:
\(\begin{cases} 2x + 3y = 12 \\ x - y = 1 \end{cases}\)
- • Persamaan (1): \(2x + 3y = 12\)
- • Persamaan (2): \(x - y = 1\)
- • Variabel: \(x\) dan \(y\)
- • Tujuan: Mencari nilai \(x\) dan \(y\) yang memenuhi kedua persamaan
✓ Termasuk SPLDV:
- • \(x + y = 5\) dan \(x - y = 1\)
- • \(2a + b = 10\) dan \(a - 3b = 4\)
- • \(3p + 2q = 15\) dan \(p + q = 6\)
✗ Bukan SPLDV:
- • \(x^2 + y = 5\) (ada pangkat 2)
- • \(xy = 6\) (perkalian variabel)
- • \(x + y + z = 10\) (3 variabel)
B Metode Eliminasi
Cara Kerja Metode Eliminasi
Metode eliminasi bekerja dengan menghilangkan salah satu variabel agar kita bisa mencari nilai variabel yang lain.
💡 Langkah-Langkah:
- Samakan koefisien salah satu variabel
- Eliminasi (hilangkan) variabel tersebut dengan menjumlah/mengurangi
- Cari nilai variabel pertama
- Ulangi untuk mencari variabel kedua
Contoh Lengkap:
Selesaikan: \(\begin{cases} 2x + 3y = 12 \\ 3x - 2y = 5 \end{cases}\)
Langkah 1: Eliminasi \(y\) untuk mencari \(x\)
Samakan koefisien \(y\): kalikan persamaan (1) dengan 2 dan persamaan (2) dengan 3
\(2x + 3y = 12\) | ×2 → \(4x + 6y = 24\)
\(3x - 2y = 5\) | ×3 → \(9x - 6y = 15\)
Jumlahkan:
\(13x = 39\)
\(x = 3\)
Langkah 2: Eliminasi \(x\) untuk mencari \(y\)
Samakan koefisien \(x\): kalikan persamaan (1) dengan 3 dan persamaan (2) dengan 2
\(2x + 3y = 12\) | ×3 → \(6x + 9y = 36\)
\(3x - 2y = 5\) | ×2 → \(6x - 4y = 10\)
Kurangkan:
\(13y = 26\)
\(y = 2\)
Jadi, penyelesaiannya: \(x = 3\) dan \(y = 2\)
Himpunan penyelesaian: \(\{(3, 2)\}\)
C Metode Substitusi
Cara Kerja Metode Substitusi
Metode substitusi bekerja dengan mengganti (substitusi) satu variabel dengan persamaan lain.
💡 Langkah-Langkah:
- Nyatakan salah satu variabel dalam bentuk variabel lain
- Substitusikan ke persamaan yang lain
- Selesaikan persamaan yang terbentuk
- Substitusi balik untuk mencari variabel yang lain
Contoh Lengkap:
Selesaikan: \(\begin{cases} x + 2y = 8 \\ 3x - y = 5 \end{cases}\)
Langkah 1: Nyatakan \(x\) dari persamaan (1)
\(x + 2y = 8\)
\(x = 8 - 2y\)
Langkah 2: Substitusi \(x = 8 - 2y\) ke persamaan (2)
\(3x - y = 5\)
\(3(8 - 2y) - y = 5\)
\(24 - 6y - y = 5\)
\(24 - 7y = 5\)
\(-7y = 5 - 24\)
\(-7y = -19\)
\(y = \frac{19}{7}\) atau sekitar \(2.71\)
Langkah 3: Substitusi balik untuk mencari \(x\)
\(x = 8 - 2y\)
\(x = 8 - 2(\frac{19}{7})\)
\(x = 8 - \frac{38}{7}\)
\(x = \frac{56}{7} - \frac{38}{7}\)
\(x = \frac{18}{7}\) atau sekitar \(2.57\)
Penyelesaian: \(x = \frac{18}{7}\) dan \(y = \frac{19}{7}\)
D Metode Campuran (Eliminasi-Substitusi)
Menggabungkan Dua Metode
Metode campuran menggabungkan eliminasi untuk mencari satu variabel, lalu substitusi untuk mencari variabel lainnya. Ini sering lebih efisien!
Contoh:
Selesaikan: \(\begin{cases} 4x + y = 15 \\ 2x + 3y = 11 \end{cases}\)
Langkah 1: Eliminasi untuk mencari \(x\)
\(4x + y = 15\) | ×3 → \(12x + 3y = 45\)
\(2x + 3y = 11\) | ×1 → \(2x + 3y = 11\)
Kurangkan:
\(10x = 34\)
\(x = 3.4\)
Langkah 2: Substitusi \(x = 3.4\) ke persamaan (1)
\(4x + y = 15\)
\(4(3.4) + y = 15\)
\(13.6 + y = 15\)
\(y = 1.4\)
Jadi: \(x = 3.4\) atau \(\frac{17}{5}\), dan \(y = 1.4\) atau \(\frac{7}{5}\)
💡 Tips Memilih Metode:
- • Gunakan eliminasi jika koefisiennya mudah disamakan
- • Gunakan substitusi jika ada koefisien 1 atau sudah dalam bentuk \(x = ...\)
- • Gunakan campuran untuk efisiensi waktu
E Metode Grafik
Menyelesaikan dengan Grafik
Metode grafik menyelesaikan SPLDV dengan menggambar kedua garis pada bidang koordinat. Titik potong kedua garis adalah solusinya.
Langkah-Langkah:
- Ubah kedua persamaan ke bentuk \(y = mx + c\)
- Tentukan 2 titik untuk setiap garis
- Gambar kedua garis
- Titik potong = penyelesaian
Tiga Kemungkinan:
- • Berpotongan di 1 titik → Ada 1 solusi
- • Sejajar → Tidak ada solusi
- • Berimpit → Solusi tak hingga
Contoh: \(\begin{cases} x + y = 5 \\ x - y = 1 \end{cases}\)
Persamaan 1: \(y = 5 - x\)
Titik: (0, 5) dan (5, 0)
Persamaan 2: \(y = x - 1\)
Titik: (0, -1) dan (1, 0)
Titik potong: (3, 2)
Dapat dicari dengan menggambar atau eliminasi/substitusi
F Aplikasi SPLDV dalam Soal Cerita
Menyelesaikan Soal Cerita dengan SPLDV
📝 Langkah Mengerjakan Soal Cerita:
- Tentukan variabel yang dicari (misal: \(x\) dan \(y\))
- Buat model matematika (persamaan) dari soal
- Selesaikan SPLDV dengan metode yang sesuai
- Interpretasikan jawaban sesuai konteks soal
Contoh Soal Cerita:
Soal:
Harga 2 buku dan 3 pensil adalah Rp17.000. Harga 4 buku dan 1 pensil adalah Rp22.000. Berapa harga 1 buku dan 1 pensil?
Langkah 1: Misalkan
• Harga 1 buku = \(x\) rupiah
• Harga 1 pensil = \(y\) rupiah
Langkah 2: Model Matematika
\(\begin{cases} 2x + 3y = 17000 \\ 4x + y = 22000 \end{cases}\)
Langkah 3: Eliminasi
\(2x + 3y = 17000\) | ×1 → \(2x + 3y = 17000\)
\(4x + y = 22000\) | ×3 → \(12x + 3y = 66000\)
Kurangkan: \(-10x = -49000\)
\(x = 4900\)
Substitusi: \(4(4900) + y = 22000\)
\(y = 2400\)
Jawaban:
• Harga 1 buku = Rp4.900
• Harga 1 pensil = Rp2.400
Soal:
Jumlah umur ayah dan anak adalah 50 tahun. Selisih umur mereka 26 tahun. Berapa umur ayah dan anak?
Model:
\(\begin{cases} x + y = 50 \\ x - y = 26 \end{cases}\)
\(x\) = umur ayah, \(y\) = umur anak
Eliminasi:
Jumlahkan kedua persamaan:
\(2x = 76\) → \(x = 38\)
\(38 + y = 50\) → \(y = 12\)
Umur ayah = 38 tahun
Umur anak = 12 tahun
G Contoh Soal Tambahan
Contoh: Metode Eliminasi
Tentukan nilai \(x\) dan \(y\) dari: \(\begin{cases} 5x + 2y = 16 \\ 3x + 4y = 14 \end{cases}\)
Pembahasan:
Eliminasi \(y\): kalikan (1) dengan 2 dan (2) dengan 1
\(10x + 4y = 32\)
\(3x + 4y = 14\)
Kurangkan: \(7x = 18\) → \(x = \frac{18}{7}\)
Substitusi ke (2): \(3(\frac{18}{7}) + 4y = 14\)
\(\frac{54}{7} + 4y = 14\) → \(4y = \frac{44}{7}\) → \(y = \frac{11}{7}\)
Jawaban: \(x = \frac{18}{7}\), \(y = \frac{11}{7}\)
H Latihan Soal
1. Tentukan himpunan penyelesaian dari \(\begin{cases} x + y = 7 \\ x - y = 3 \end{cases}\) dengan metode eliminasi!
Lihat Jawaban
Jumlahkan kedua persamaan:
\(2x = 10\) → \(x = 5\)
\(5 + y = 7\) → \(y = 2\)
HP = \(\{(5, 2)\}\)
2. Dengan metode substitusi, selesaikan: \(\begin{cases} y = 2x - 1 \\ 3x + y = 14 \end{cases}\)
Lihat Jawaban
Substitusi \(y = 2x - 1\) ke persamaan (2):
\(3x + (2x - 1) = 14\)
\(5x = 15\) → \(x = 3\)
\(y = 2(3) - 1 = 5\)
Jawaban: \(x = 3\), \(y = 5\)
3. Harga 3 kg apel dan 2 kg jeruk adalah Rp50.000. Harga 1 kg apel dan 3 kg jeruk adalah Rp35.000. Berapa harga 1 kg apel?
Lihat Jawaban
Misalkan: apel = \(x\), jeruk = \(y\)
\(3x + 2y = 50000\) ... (1)
\(x + 3y = 35000\) ... (2)
Eliminasi: (1)×1 dan (2)×3
\(3x + 2y = 50000\)
\(3x + 9y = 105000\)
→ \(-7y = -55000\) → \(y = 7857\)
\(x = 35000 - 3(7857) = 11429\)
Harga 1 kg apel ≈ Rp11.429
4. Tentukan nilai \(2x + y\) jika \(\begin{cases} 2x - y = 4 \\ x + y = 5 \end{cases}\)
Lihat Jawaban
Jumlahkan kedua persamaan:
\(3x = 9\) → \(x = 3\)
\(3 + y = 5\) → \(y = 2\)
\(2x + y = 2(3) + 2 = 8\)
Jawaban: 8
5. Selisih dua bilangan adalah 10. Jika bilangan pertama dikurangi 2 kali bilangan kedua hasilnya 5. Tentukan kedua bilangan tersebut!
Lihat Jawaban
Misalkan: bilangan pertama = \(x\), kedua = \(y\)
\(x - y = 10\) ... (1)
\(x - 2y = 5\) ... (2)
Kurangkan (1) - (2):
\(y = 5\)
\(x = 10 + 5 = 15\)
Bilangan pertama = 15, kedua = 5
Rangkuman
- • SPLDV adalah sistem 2 persamaan linear dengan 2 variabel
- • Ada 3 metode: Eliminasi, Substitusi, Grafik
- • Eliminasi: Hilangkan satu variabel dengan menjumlah/mengurangi
- • Substitusi: Ganti satu variabel dengan persamaan lain
- • Metode campuran sering paling efisien
- • Soal cerita: Buat model matematika terlebih dahulu
Pelajari Materi Matematika Kelas 7 Lainnya:
- 1. Aturan Pencacahan
- 2. Domain, Range, dan Representasi Fungsi
- 3. Hubungan Sudut, Garis, dan Bidang
- 4. Jenis dan Sifat Bilangan Riil
- 5. Operasi Bilangan Riil
- 6. Penyajian Data
- 7. Sistem Persamaan Linear Dua Variabel sedang dibaca
- 8. Transformasi Geometri
Uji Pemahaman Materi Ini di Simulasi CBT!
Kerjakan soal-soal latihan terkait topik ini lengkap dengan pembahasan dan timer ujian mirip UTBK SNBT sesungguhnya.