Kelas SmamathEksponen Dan Logaritma
Nilai x yang memenuhi 2^(akar(x))>((akar(2))^x) adalah ....
Pertanyaan
Tentukan nilai $x$ yang memenuhi pertidaksamaan $2^{\sqrt{x}} > (\sqrt{2})^x$.
Solusi
Verified
$0 < x < 4$
Pembahasan
Untuk menyelesaikan pertidaksamaan eksponensial $2^{\sqrt{x}} > (\sqrt{2})^x$, kita perlu menyederhanakan kedua sisi agar memiliki basis yang sama. Kita tahu bahwa $\sqrt{2} = 2^{1/2}$. Maka, $(\sqrt{2})^x = (2^{1/2})^x = 2^{(1/2)x} = 2^{x/2}$. Pertidaksamaan menjadi: $2^{\sqrt{x}} > 2^{x/2}$. Karena basisnya sama (yaitu 2) dan basis lebih besar dari 1, kita dapat menyamakan eksponennya: $\sqrt{x} > x/2$. Selanjutnya, kita perlu menyelesaikan pertidaksamaan $\sqrt{x} > x/2$. Perlu diingat bahwa agar $\sqrt{x}$ terdefinisi, maka $x \ge 0$. Untuk menyelesaikan pertidaksamaan ini, kita bisa mengkuadratkan kedua sisi, namun kita harus berhati-hati dengan tanda. Kasus 1: $x/2 < 0$. Ini terjadi jika $x < 0$. Namun, kita sudah menetapkan $x \ge 0$. Jadi, kita hanya perlu mempertimbangkan $x \ge 0$. Karena $x \ge 0$, maka $\sqrt{x} \ge 0$ dan $x/2 \ge 0$. Kita bisa mengkuadratkan kedua sisi tanpa mengubah arah ketidaksamaan: $(\sqrt{x})^2 > (x/2)^2$ $x > x^2/4$ Sekarang kita pindahkan semua ke satu sisi: $x - x^2/4 > 0$ Samakan penyebutnya: $(4x - x^2)/4 > 0$ Karena 4 adalah positif, kita bisa mengalikan kedua sisi dengan 4: $4x - x^2 > 0$ Faktorkan $x$: $x(4 - x) > 0$ Pertidaksamaan ini akan bernilai positif ketika kedua faktor memiliki tanda yang sama. Kemungkinan 1: $x > 0$ DAN $4 - x > 0$ (yaitu $x < 4$). Jadi, $0 < x < 4$. Kemungkinan 2: $x < 0$ DAN $4 - x < 0$ (yaitu $x > 4$). Tidak ada solusi di sini karena $x < 0$ dan $x > 4$ tidak mungkin terjadi bersamaan. Namun, kita juga perlu mempertimbangkan kasus di mana $x = 0$. Jika $x = 0$, maka $\sqrt{0} > 0/2$, yang berarti $0 > 0$, ini salah. Jadi $x=0$ bukan solusi. Jadi, solusi dari $x(4-x) > 0$ adalah $0 < x < 4$. Kita perlu memeriksa kembali kondisi awal $\sqrt{x} > x/2$. Jika $x=0$, $\sqrt{0} > 0/2 ightarrow 0 > 0$ (Salah). Jika $x=4$, $\sqrt{4} > 4/2 ightarrow 2 > 2$ (Salah). Maka nilai $x$ yang memenuhi adalah $0 < x < 4$.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Pertidaksamaan Eksponensial
Section: Sifat Sifat Eksponen
Apakah jawaban ini membantu?