Konsep Barisan & Deret Aritmetika, Rumus, serta Contoh Soal | Matematika Kelas 11

Apa sih bedanya barisan aritmetika dengan deret aritmetika itu? Nah, di artikel Matematika kelas 11 kali ini, kita kupas tuntas mulai dari pengertian, rumus, hingga latihan soalnya untuk menambah pemahaman kamu.

—

Pernahkah kamu terpikir, mengapa kita harus mempelajari barisan dan deret aritmetika dalam pelajaran matematika, ya? Memang apa sih manfaatnya?

Hmm, pertanyaan seperti itu pasti akan muncul tiap kita merasa kesulitan dengan suatu topik pelajaran, apalagi matematika kan? Hayooo ngaku!

Nah, sekarang kamu akan tahu betapa pentingnya memahami topik ini. Manfaatnya banyak banget! Khususnya untuk pekerjaanmu di masa depan. Penasaran? Yuk, baca penjelasannya di bawah ini!

Konsep Barisan dan Deret

Barisan dan deret dalam matematika memiliki manfaat yang banyak dalam kehidupan sehari-hari. Ketika kamu ingin menjadi seorang pengusaha misalnya, perkembangan usaha yang konstan dari waktu ke waktu mengikuti baris hitung, lho! Kamu jadi bisa memprediksikan skala keuntungan atau kerugian yang akan kamu hadapi.

Secara umum, barisan adalah sebuah daftar bilangan yang mengurut dari kiri ke kanan. Setiap urutan bilangannya juga memiliki karakteristik atau pola tertentu. Setiap bilangan yang ada pada barisan merupakan suku dalam barisan itu sendiri.

Sementara itu, deret adalah penjumlahan suku-suku dari suatu barisan. Misalnya, terdapat barisan U₁, U₂, U₃, U₄, ….. U_n, maka deret itu adalah U₁ + U₂ + U₃ + U₄ +….. U_n. Oh iya, “U” itu artinya suku ya. Kalau U_n berarti suku ke-n.

Lalu, apa sih yang dimaksud dengan barisan dan deret aritmetika?

Pengertian Barisan dan Deret Aritmetika

Sebenarnya, materi barisan dan deret aritmetika sudah pernah kamu pelajari di kelas 8, ya. Di Blog Ruangguru juga sudah ada artikelnya nih, yang berjudul ‘Bedanya Rumus Barisan dan Deret Aritmetika beserta Contoh Soalnya‘. Cuma, di artikel kelas 11 ini, materi yang dibahas bakal lebih luas lagi.

Aritmetika dapat diartikan sebagai ilmu hitung dasar dalam matematika yang mencakup penjumlahan, pengurangan, pembagian, juga perkalian. Kamu harus ingat, nih, penyebutan yang betul adalah ‘aritmetika’, bukan aritmatika!

Kalau kita lihat pada bentuk barisan, jika selisih antara suku ke-1 dengan suku ke-2, dan seterusnya sama, maka dapat disebut barisan aritmetika.

Dengan kata lain, barisan aritmetika adalah barisan bilangan yang memiliki selisih yang sama di antara suku-sukunya yang saling berdekatan. Selisih ini bisa kita sebut dengan beda, simbolnya b, ya. Kalau deret aritmetika adalah jumlah suku ke-n pertama pada barisan aritmatika.

Misalnya, di suatu barisan memiliki suku pertama, yaitu 1. Suku pertama barisan aritmetika disimbolkan dengan U₁ atau a. Lalu, di suku kedua (U₂), yaitu 4. Suku ketiga (U₃), yaitu 7, suku keempat (U₄), yaitu 10, dan seterusnya. Berarti, barisan ini memiliki beda, yaitu 3 pada setiap sukunya.

Baca Juga: Memahami Konsep Barisan Aritmetika Bertingkat: Konsep Dasar, Rumus & Contoh Soal

Rumus Barisan dan Deret Aritmetika beserta Contoh

Sekarang, kita pahami rumusnya. Rumus barisan aritmetika bisa kamu gunakan untuk mencari suku ke-n (U_n). Sementara itu, rumus deret aritmetika berguna untuk mencari penjumlahan dari suku-suku tersebut.

Oke, supaya kamu lebih mudah memahami rumusnya, kita langsung masuk ke contoh soal saja. Misalnya terdapat barisan bilangan 1, 3, 5, 7, 9, 11, … Maka,

Suku pertama = U₁ = a = 1

Suku kedua = U₂ = 3

Suku kedua = U₃ = 5 … dst sampai suku ke-n = U_n

Beda atau selisih suku pertama dengan suku kedua, suku kedua dengan suku ketiga, dan seterusnya:

b = U₂ – U₁ = 3 – 1 = 2

b = U₃ – U₂ = 5 – 3 = 2

b = U₄ – U₃ = 7 – 5 = 2 … dst

Jadi, b = 2.

Kita diminta mencari suku ke-n (U_n) dari barisan bilangan tadi. Kalau semisal yang ditanya adalah suku ke-7 (U₇), caranya gampang ya, gais. Kamu tinggal tambahkan saja suku ke-6 (U₆) dengan nilai beda nya.

b = U₇ – U₆

U₇ = U₆ + b

U₇ = 11 + 2 = 13

Tapi, bagaimana jika kita diminta untuk mencari suku ke-20, atau suku ke-35, atau suku ke-100? Sangat nggak efektif kalau kita jumlahkan satu per satu tiap suku dengan beda nya, ya. Oleh karena itu, kita membutuhkan rumus barisan aritmetika.

Rumus Mencari Suku ke-n (U_n) dan Beda (b)

Sekarang, coba kita cari suku ke-20 menggunakan rumus di atas, ya!

U_n = a + (n – 1)b

U₂₀ = 1 + (20 – 1)2

U₂₀ = 1 + (19.2)

U₂₀ = 1 + 38 = 39

Jadi, suku ke-20 barisan aritmetika tersebut adalah 39. Lebih cepat, kan?

Rumus Mencari Suku Tengah (U_t)

Oh, iya, pada barisan aritmetika, kita bisa mencari suku tengahnya juga, loh! Wah, apa tuh maksudnya?

Sesuai namanya, suku tengah adalah suku yang posisi/letaknya tepat berada di tengah-tengan barisan aritmetika. Tapi, ada syaratnya, nih. Suku tengah ini hanya bisa dicari jika banyak suku-sukunya ganjil. Rumus suku tengah barisan aritmetika adalah sebagai berikut:

Baca Juga: Yuk, Pahami Konsep Barisan dan Deret Geometri!

Contoh:

Terdapat barisan aritmetika 3, 6, 9, 12, …, 81

1. Tentukan nilai suku tengah dari barisan aritmetika tersebut!
2. Tentukan suku ke berapakah yang menjadi suku tengah dari barisan aritmetika tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

a = 3

b = U₂ – U₁ = 6 – 3 = 3

U_n = 81

Ditanya: U_t dan t …?

Jawab:

a. U_t

Jadi, nilai suku tengah pada barisan aritmetika di atas adalah 42.

b. t

Jadi, suku ke-14 adalah suku tengah dari barisan aritmetika di atas.

—

Gimana, kamu udah cukup paham tentang konsep Barisan dan Deret Aritmatika? Kalau kamu punya PR atau ada pertanyaan terkait materi ini, bisa coba langsung tanyakan ke Tutor terbaik lewat Ruangguru Privat! Para pengajar di Ruangguru Privat sudah terstandarisasi kualitasnya, loh. Kamu juga bisa pilih nih, mau diajarkan secara langsung (offline) atau daring (online). Fleksibel, kan? Untuk info lebih lanjut, cuss klik link berikut!

Rumus Sisipan Barisan Aritmetika

Kalau tadi kan kasusnya kita mau mencari nilai suku tengah pada suatu barisan aritmetika. Gimana kalau sekarang kasusnya kita ubah! Misalnya, kita akan menyisipkan sejumlah bilangan ke dalam barisan aritmetika yang sudah ada. Pastinya, hal ini akan menyebabkan terbentuknya barisan aritmetika baru dong, ya. Contoh:

Kita punya barisan aritmetika sebagai berikut:

1, 9, 17

Barisan tersebut memiliki banyak suku n = 3 dan beda b = 8. Kemudian, kita sisipkan 6 buah bilangan ke dalam barisan aritmetika di atas, sehingga:

1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17

Jadi, terbentuklah barisan aritmetika baru dengan banyak suku n’ = 9 dan beda b’ = 2.

Sampai sini paham ya dengan maksud sisipan pada barisan aritmetika? Oke, lanjut!

Nah, kita bisa mencari banyak suku dan beda dari barisan aritmetika baru dengan rumus berikut ini:

Kita coba gunakan rumus di atas ke contoh soal ya, supaya kamu lebih mudah paham.

Contoh:

Di antara bilangan 20 dan 116 disisipkan 11 bilangan, sehingga terbentuklah barisan aritmetika baru. Tentukan:

1. Beda barisan aritmetika baru
2. Suku tengah barisan artimetika baru dan letaknya
3. Suku ke-10 dari barisan aritmatika baru

Pembahasan:

Diketahui:

a = a’ = 20

b = 116 – 20 = 96

k = 11

U_n = U_n’ = 116

n’ = k + n = 11 + 2 = 13

Ditanya: b’, U_t‘, U₁₀‘ …?

Jawab:

a. b’

Jadi, nilai beda pada barisan aritmetika baru adalah 8.

b. U_t‘

Jadi, suku tengah pada barisan aritmetika baru adalah 68.

c. U₁₀‘

Jadi, suku ke-10 pada barisan aritmetika baru adalah 92.

Well, cukup banyak ya rumus-rumus barisan aritmetika ini. Pusing, nggak? Dipahami baik-baik dan jangan lupa untuk berlatih soal supaya kamu semakin mahir lagi, nih. Sekarang, kita lanjut ke rumus deret aritmetika.

Baca Juga: Cara Mencari Determinan dan Invers Matriks, Bagaimana Ya?

Rumus Deret Aritmetika  

Deret aritmetika adalah jumlah dari suku-suku barisan aritmetika. Maksudnya gimana? Misalnya, ada barisan aritmetika 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, … Lalu, kamu diminta untuk mencari jumlah 5 suku pertama dari barisan tersebut. Jadi:

1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25

Balik lagi, kalau yang diminta jumlah sukunya sedikit, kita masih bisa menjumlahkannya secara manual dengan mudah, ya. Tapi, gimana kalau kamu diminta untuk mencari jumlah 100 suku pertama? Waduh, bisa gempor nggak, sih? HAHAHA…

Oleh sebab itu, kita butuh rumus deret aritmetika!

Kita langsung ambil contoh dari soal di atas, ya.

Contoh:

Terdapat barisan aritmetika 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, … Tentukan berapa jumlah 100 suku pertamanya!

Pembahasan:

Diketahui:

a = 1

b = 2

Ditanya: S_n …?

Jawab:

Jadi, jumlah 100 suku pertama dari barisan aritmetika tersebut adalah 10.000.

Contoh Penerapan Barisan dan Deret di Kehidupan Sehari-hari

Seperti yang sudah dijelaskan di awal tadi, belajar barisan dan deret juga ada manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari, lho! Contohnya untuk menghitung pertumbuhan penduduk, bunga majemuk, anuitas, dan masih banyak lagi. Hal penting yang perlu kamu ingat, semua ilmu itu pasti ada manfaatnya. Jadi, nggak ada alasan buat kamu untuk malas belajar materi ini, ya!

Baca Juga: Memahami Konsep Turunan Fungsi Aljabar secara Lengkap

Oke, sampai di sini sudah paham belum? Kalau kamu ingin mendalami pemahamanmu tentang cara menghitung barisan dan deret aritmetika, kamu bisa belajar menggunakan video animasi bersama Master Teacher yang berpengalaman. Ada pula kumpulan soal-soal untuk menemanimu berlatih di mana saja dan kapan saja. Semua itu bisa kamu dapatkan melalui ruangbelajar di aplikasi Ruangguru. So, jangan lupa download, ya!

Referensi:

Wirodikromo, S. dan Darmanto, M. (2019) Matematika untuk SMA/MA Kelas XI kelompok Wajib 2. Jakarta:Erlangga.