Memahami dan menguasai pecahan aljabar sangat penting dalam matematika.
Pecahan aljabar, atau sering disebut juga ekspresi rasional, adalah sebuah pecahan yang pembilang (numerator) dan penyebutnya (denominator) adalah ekspresi aljabar. Ekspresi aljabar ini bisa berupa variabel tunggal, konstanta, atau kombinasi keduanya yang dihubungkan oleh operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Menguasai cara bekerja dengan pecahan aljabar merupakan keterampilan mendasar dalam aljabar, yang akan sangat membantu Anda dalam memecahkan berbagai masalah matematika yang lebih kompleks, mulai dari penyederhanaan persamaan hingga analisis fungsi.
Secara umum, pecahan aljabar memiliki bentuk:
&frac; P(x) }{ Q(x) }
di mana P(x) adalah pembilang dan Q(x) adalah penyebut. Penting untuk diingat bahwa penyebut Q(x) tidak boleh sama dengan nol, karena pembagian dengan nol tidak terdefinisi dalam matematika.
Sama seperti pecahan biasa, pecahan aljabar juga dapat dijumlahkan, dikurangi, dikalikan, dan dibagi. Namun, prosesnya sedikit lebih rumit karena melibatkan variabel dan ekspresi aljabar.
Langkah pertama dan paling penting dalam bekerja dengan pecahan aljabar adalah menyederhanakannya. Tujuannya adalah untuk membatalkan faktor-faktor umum yang ada di pembilang dan penyebut.
Langkah-langkah menyederhanakan:
Contoh: Sederhanakan &frac; {x^2 - 4} }{ {x - 2} }
Solusi:
1. Faktorkan pembilang: {x^2 - 4} adalah perbedaan kuadrat, jadi faktornya adalah (x - 2)(x + 2). Penyebutnya adalah (x - 2).
2. Persamaan menjadi: &frac; {(x - 2)(x + 2)} }{ {x - 2} }
3. Batalkan faktor (x - 2) yang sama:
&frac; {\cancel{(x - 2)}(x + 2)} }{ {\cancel{(x - 2)}} } = x + 2
Pecahan yang disederhanakan adalah x + 2. Perlu dicatat bahwa x tidak boleh sama dengan 2.
Perkalian pecahan aljabar relatif mudah. Anda hanya perlu mengalikan pembilang dengan pembilang dan penyebut dengan penyebut.
&frac; {a}{b} \times &frac; {c}{d} = &frac; {ac}{bd}
Setelah mengalikan, selalu usahakan untuk menyederhanakan hasilnya.
Contoh: Kalikan &frac; {2x}{3y} dengan &frac; {6y^2}{4x^2}
Solusi:
1. Kalikan pembilang dan penyebut:
&frac; {2x \times 6y^2}{3y \times 4x^2} = &frac; {12xy^2}{12x^2y}
2. Sederhanakan hasilnya:
&frac; {\cancel{12}\cancel{x}\cancel{y}y}{\cancel{12}\cancel{x}x\cancel{y}} = &frac; {y}{x}
Pembagian pecahan aljabar sama dengan mengalikan pecahan pertama dengan kebalikan (reciprocal) dari pecahan kedua.
&frac; {a}{b} \div &frac; {c}{d} = &frac; {a}{b} \times &frac; {d}{c} = &frac; {ad}{bc}
Pastikan penyebut pecahan kedua tidak nol, yang berarti c tidak boleh nol.
Contoh: Bagi &frac; {x+1}{x-1} dengan &frac; {x^2-1}{x+2}
Solusi:
1. Ubah menjadi perkalian dengan kebalikan:
&frac; {x+1}{x-1} \times &frac; {x+2}{x^2-1}
2. Faktorkan {x^2-1} menjadi (x-1)(x+1):
&frac; {x+1}{x-1} \times &frac; {x+2}{(x-1)(x+1)}
3. Kalikan:
&frac; {(x+1)(x+2)}{(x-1)(x-1)(x+1)}
4. Sederhanakan (batalkan x+1):
&frac; {\cancel{(x+1)}(x+2)}{(x-1)(x-1)\cancel{(x+1)}} = &frac; {x+2}{(x-1)^2}
Operasi penjumlahan dan pengurangan adalah yang paling menantang. Kuncinya adalah menemukan penyebut bersama (common denominator) terkecil (KPK) dari semua penyebut yang ada.
Langkah-langkah:
Contoh: Jumlahkan &frac; {2}{x-3} + &frac; {5}{x+3}
Solusi:
1. Penyebut sudah terfaktorkan: (x-3) dan (x+3).
2. KPK dari (x-3) dan (x+3) adalah (x-3)(x+3).
3. Ubah pecahan:
&frac; {2}{x-3} dikalikan &frac; {x+3}{x+3} menjadi &frac; {2(x+3)}{(x-3)(x+3)}&frac; {5}{x+3} dikalikan &frac; {x-3}{x-3} menjadi &frac; {5(x-3)}{(x+3)(x-3)}4. Jumlahkan pembilang:
&frac; {2(x+3) + 5(x-3)}{(x-3)(x+3)}
5. Sederhanakan:
&frac; {2x + 6 + 5x - 15}{(x-3)(x+3)} = &frac; {7x - 9}{(x-3)(x+3)}
Menguasai pecahan aljabar membutuhkan latihan. Dengan memahami konsep dasar dan mengikuti langkah-langkah yang sistematis, Anda akan semakin mahir dalam mengerjakan soal-soal yang berkaitan dengan ekspresi rasional.