Mencari Jumlah Empat Suku Pertama dalam Deret Geometri

Dalam matematika, deret geometri adalah deret bilangan dimana setiap suku dikalikan dengan suatu rasio konstan. Dalam masalah ini, kita akan mencari jumlah empat suku pertama dalam deret geometri dengan rasio positif. Diberikan bahwa jumlah suku kedua dan suku keempat adalah 13, dan hasil kali suku pertama dan suku ketiga adalah 81. Mari kita selesaikan masalah ini dengan menggunakan logika dan matematika. Pertama, mari kita sebut suku pertama deret ini sebagai a, dan rasio deret sebagai r. Kita dapat menggambarkan deret ini sebagai a, ar, ar^2, ar^3, ... Dalam masalah ini, kita diberikan dua informasi: 1. Jumlah suku kedua dan suku keempat adalah 13: ar + ar^3 = 13 -- (1) 2. Hasil kali suku pertama dan suku ketiga adalah 81: a * ar^2 = 81 -- (2) Mari kita selesaikan sistem persamaan ini untuk mencari nilai a dan r. Dalam persamaan (2), kita bisa menulisnya sebagai: a * r^2 = 81 Dalam persamaan (1), kita bisa menggantikan ar^3 dengan a * r^2: ar + a * r^2 = 13 Mari kita gandakan persamaan (1) untuk menghilangkan variabel a: 2ar + 2a * r^2 = 26 Kita bisa menggabungkan kedua persamaan ini: a * r^2 + 2ar + 2a * r^2 = 81 + 26 3a * r^2 + 2ar = 107 -- (3) Mari kita selesaikan persamaan (3) untuk mencari nilai a dan r. Kita dapat membagi persamaan (3) dengan a untuk mencari nilai r: 3r^2 + 2r - 107/a = 0 Karena kita tahu bahwa rasio adalah positif, maka a harus positif. Oleh karena itu, kita bisa mengasumsikan bahwa a ≠ 0. Dalam hal ini, kita dapat menghilangkan faktor a dan mencari nilai-nilai r. Setelah mencari nilai-nilai r, kita dapat menggunakan persamaan (2) untuk mencari nilai a: a * r^2 = 81 a = 81 / r^2 Sekarang kita memiliki nilai a dan r. Mari kita gunakan nilai-nilai ini untuk mencari empat suku pertama dalam deret ini. Suku pertama (a) = 81 / r^2 Suku kedua (ar) = 81 / r Suku ketiga (ar^2) = 81 Suku keempat (ar^3) = 81 * r Jumlah empat suku pertama dalam deret ini adalah: 81 / r^2 + 81 / r + 81 + 81 * r Sekarang, kita hanya perlu mencari nilai r untuk mencari jawaban yang tepat sesuai dengan pilihan yang diberikan dalam pertanyaan. Setelah menemukan nilai r, kita dapat menggantikan nilai tersebut ke dalam persamaan di atas dan mencari jawaban yang benar. Dengan menggunakan logika dan matematika, kita dapat menemukan jumlah empat suku pertama dalam deret geometri ini.