Mathematics · Buku 1 · Grades 1–9

Matematika Sekolah Dasar dan Menengah

Matematika Sekolah Dasar dan Menengah · Grades 1–9

66Aljabar dan Persamaan

Huruf mewakili bilangan, dan berhitung dengan huruf membuktikan kenyataan tentang semua bilangan sekaligus. Bab ini melatih penjabaran dan pemfaktoran — termasuk ketiga kesamaan yang akan mengikutimu di seluruh matematika — lalu menyelesaikan persamaan berderajat satu, persamaan hasil kali, dan pertidaksamaan sederhana, selalu satu langkah beralasan setiap kalinya.

66.1 Menjabarkan

Definisi 66.1 (Menjabarkan)

Menjabarkan berarti mengubah sebuah hasil kali menjadi sebuah jumlah, dengan memakai sifat distributif:

k(a+b)=ka+kb,(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd.k(a + b) = ka + kb, \qquad (a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd .

Contoh 66.2

Tiap suku tanda kurung pertamanya mengalikan tiap suku yang kedua:

(x+3)(2x+5)=x×2x+x×5+3×2x+3×5=2x2+5x+6x+15=2x2+11x+15.\begin{align*} (x + 3)(2x + 5) &= x \times 2x + x \times 5 + 3 \times 2x + 3 \times 5 \\ &= 2x^2 + 5x + 6x + 15 \\ &= 2x^2 + 11x + 15 . \end{align*}

Tandanya ikut bepergian bersama sukunya:

(3x−2)(x−4)=3x2−12x−2x+8=3x2−14x+8.\begin{align*} (3x - 2)(x - 4) &= 3x^2 - 12x - 2x + 8 = 3x^2 - 14x + 8 . \end{align*}

Teorema 66.3 (Ketiga kesamaannya)

Untuk semua bilangan aa dan bb:

(a+b)2=a2+2ab+b2,(a−b)2=a2−2ab+b2,(a+b)(a−b)=a2−b2.(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2, \qquad (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2, \qquad (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 .

Bukti. Jabarkan tiap ruas kirinya. Untuk yang pertama: (a+b)(a+b)=a2+ab+ba+b2=a2+2ab+b2(a+b)(a+b) = a^2 + ab + ba + b^2 = a^2 + 2ab + b^2. Untuk yang kedua, gantilah bb dengan −b-b pada yang pertama. Untuk yang ketiga: (a+b)(a−b)=a2−ab+ba−b2=a2−b2(a+b)(a-b) = a^2 - ab + ba - b^2 = a^2 - b^2 (suku silangnya saling meniadakan). ∎

Kesamaan (a+b)2 = a2 + 2ab + b2, yang dilihat sebagai luas: persegi besar bersisi a+b tersusun dari dua persegi dan dua persegi panjang yang sama. Melupakan “2ab” berarti melupakan kedua persegi panjangnya!
Kesamaan (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2, yang dilihat sebagai luas: persegi besar bersisi a+ba+b tersusun dari dua persegi dan dua persegi panjang yang sama. Melupakan “2ab2ab” berarti melupakan kedua persegi panjangnya!

Contoh 66.4

(x+5)2=x2+10x+25,(3x−1)2=9x2−6x+1,(2x+7)(2x−7)=4x2−49.(x + 5)^2 = x^2 + 10x + 25, \qquad (3x - 1)^2 = 9x^2 - 6x + 1, \qquad (2x + 7)(2x - 7) = 4x^2 - 49 .

Berhitung di kepala: 1022=(100+2)2=10000+400+4=10404102^2 = (100 + 2)^2 = 10000 + 400 + 4 = 10404, dan 98×102=(100−2)(100+2)=10000−4=999698 \times 102 = (100-2)(100+2) = 10000 - 4 = 9996.

66.2 Memfaktorkan

Metode 66.5 (Memfaktorkan)

Untuk memfaktorkan sebuah bentuk, cobalah berurutan:

  1. faktor bersama: ka+kb=k(a+b)ka + kb = k(a + b), dengan kk boleh berupa tanda kurung juga;
  2. selisih kuadrat: a2−b2=(a+b)(a−b)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b);
  3. kuadrat sempurna: a2+2ab+b2=(a+b)2a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2 (dan dengan −2ab-2ab, menjadi (a−b)2(a-b)^2).

Periksalah selalu dengan menjabarkan hasilnya.

Contoh 66.6

Faktor bersama: 15x2+10x=5x×3x+5x×2=5x(3x+2)15x^2 + 10x = 5x \times 3x + 5x \times 2 = 5x(3x + 2).

Tanda kurung bersama:

(x+2)(x−1)+(x+2)(3x+4)=(x+2)[(x−1)+(3x+4)]=(x+2)(4x+3).(x+2)(x-1) + (x+2)(3x+4) = (x+2)\bigl[(x-1) + (3x+4)\bigr] = (x+2)(4x+3).

Selisih kuadrat: x2−81=(x+9)(x−9)x^2 - 81 = (x+9)(x-9), dan

(2x+1)2−9=(2x+1)2−32=(2x+1+3)(2x+1−3)=(2x+4)(2x−2).(2x+1)^2 - 9 = (2x+1)^2 - 3^2 = (2x+1+3)(2x+1-3) = (2x+4)(2x-2).

Tiap faktornya masih punya faktor bersama: (2x+4)(2x−2)=2(x+2)×2(x−1)=4(x+2)(x−1)(2x+4)(2x-2) = 2(x+2) \times 2(x-1) = 4(x+2)(x-1).

66.3 Persamaan

Metode 66.7 (Persamaan berderajat satu)

Untuk menyelesaikan persamaan seperti 5x−3=2x+95x - 3 = 2x + 9:

  1. kumpulkan suku xx pada satu ruas dan bilangannya pada ruas yang lain, dengan menambahkan besaran yang sama pada kedua ruasnya;
  2. sederhanakan tiap ruasnya;
  3. bagilah kedua ruasnya dengan koefisien xx;
  4. periksalah penyelesaiannya pada persamaan aslinya.

Contoh 66.8

5x−3=2x+95x−2x=9+3(tambahkan 3−2x pada kedua ruasnya)3x=12x=4(bagilah dengan 3).\begin{align*} 5x - 3 &= 2x + 9 \\ 5x - 2x &= 9 + 3 && \text{(tambahkan $3 - 2x$ pada kedua ruasnya)}\\ 3x &= 12 \\ x &= 4 && \text{(bagilah dengan 3).} \end{align*}

Periksa: 5×4−3=175 \times 4 - 3 = 17 dan 2×4+9=172 \times 4 + 9 = 17. Penyelesaiannya adalah 44.

Dengan tanda kurung, jabarkan lebih dahulu: 3(x−2)=x+83(x - 2) = x + 8 menjadi 3x−6=x+83x - 6 = x + 8, jadi 2x=142x = 14 dan x=7x = 7.

Teorema 66.9 (Aturan hasil kali nol)

Sebuah hasil kali bernilai nol jika dan hanya jika sedikitnya satu faktornya nol:

A×B=0⟺A=0  atau  B=0.A \times B = 0 \quad\Longleftrightarrow\quad A = 0 \ \text{ atau } \ B = 0 .

Bukti. Kalau sebuah faktornya nol, jelas hasil kalinya nol. Sebaliknya kalau AB=0A B = 0 dengan A≠0A \neq 0, membagi kedua ruasnya dengan AA memberi B=0B = 0. ∎

Contoh 66.10

Selesaikan (x−3)(2x+10)=0(x - 3)(2x + 10) = 0: entah x−3=0x - 3 = 0 entah 2x+10=02x + 10 = 0, jadi penyelesaiannya adalah 33 dan −5-5.

Selesaikan x2−49=0x^2 - 49 = 0: faktorkan lebih dahulu, (x−7)(x+7)=0(x-7)(x+7) = 0, penyelesaiannya 77 dan −7-7.

Selesaikan x2=3xx^2 = 3x: jangan pernah membagi dengan xx! Pindahkan lalu faktorkan: x2−3x=x(x−3)=0x^2 - 3x = x(x - 3) = 0, penyelesaiannya 00 dan 33.

66.4 Pertidaksamaan

Proposisi 66.11 (Aturan untuk pertidaksamaan)

Sebuah pertidaksamaan terpelihara ketika bilangan yang sama ditambahkan pada kedua ruasnya, dan ketika kedua ruasnya dikalikan dengan bilangan positif yang sama. Mengalikan kedua ruasnya dengan bilangan negatif membalikkan tanda pertidaksamaannya.

Bukti. Kalau a≤ba \leq b maka b−a≥0b - a \geq 0. Dengan menambahkan cc: (b+c)−(a+c)=b−a≥0(b+c) - (a+c) = b - a \geq 0, jadi a+c≤b+ca + c \leq b + c. Dengan mengalikan dengan c>0c > 0: bc−ac=(b−a)c≥0bc - ac = (b-a)c \geq 0, jadi ac≤bcac \leq bc. Dengan mengalikan dengan c<0c < 0: (b−a)c≤0(b-a)c \leq 0, jadi ac≥bcac \geq bc: urutannya terbalik. ∎

Contoh 66.12

Selesaikan 7−2x<157 - 2x < 15:

7−2x<15−2x<8(kurangkan 7)x>−4(bagilah dengan −2: balikkan tandanya).\begin{align*} 7 - 2x &< 15 \\ -2x &< 8 && \text{(kurangkan 7)} \\ x &> -4 && \text{(bagilah dengan $-2$: balikkan tandanya).} \end{align*}

Penyelesaiannya adalah semua bilangan yang lebih besar daripada −4-4: pada garis bilangan, sebuah titik berongga di −4-4 dan arsiran ke kanan.

Penyelesaian 7 - 2x < 15: semua x > -4 (titik berongga: -4 sendiri bukan penyelesaiannya).
Penyelesaian 7−2x<157 - 2x < 15: semua x>−4x > -4 (titik berongga: −4-4 sendiri bukan penyelesaiannya).

66.5 Latihan

Latihan 66.1 ★

Jabarkan lalu sederhanakan:

4(3x−2),(x+6)(x+2),(2x−3)(x+5),(x−1)(x−9).4(3x - 2), \qquad (x + 6)(x + 2), \qquad (2x - 3)(x + 5), \qquad (x - 1)(x - 9).
Solusi

Solusi Latihan 66.1.

4(3x−2)=12x−84(3x - 2) = 12x - 8.

(x+6)(x+2)=x2+2x+6x+12=x2+8x+12(x+6)(x+2) = x^2 + 2x + 6x + 12 = x^2 + 8x + 12.

(2x−3)(x+5)=2x2+10x−3x−15=2x2+7x−15(2x-3)(x+5) = 2x^2 + 10x - 3x - 15 = 2x^2 + 7x - 15.

(x−1)(x−9)=x2−9x−x+9=x2−10x+9(x-1)(x-9) = x^2 - 9x - x + 9 = x^2 - 10x + 9.

Latihan 66.2 ★

Jabarkan dengan memakai kesamaannya:

(x+8)2,(3x−4)2,(x+10)(x−10),(5x+2)(5x−2).(x + 8)^2, \qquad (3x - 4)^2, \qquad (x + 10)(x - 10), \qquad (5x + 2)(5x - 2).
Solusi

Solusi Latihan 66.2.

(x+8)2=x2+16x+64(x+8)^2 = x^2 + 16x + 64.

(3x−4)2=9x2−24x+16(3x-4)^2 = 9x^2 - 24x + 16.

(x+10)(x−10)=x2−100(x+10)(x-10) = x^2 - 100.

(5x+2)(5x−2)=25x2−4(5x+2)(5x-2) = 25x^2 - 4.

Latihan 66.3 ★

Hitunglah di kepala, dengan memakai sebuah kesamaan: 1012101^2; 59259^2 (tulislah 59=60−159 = 60 - 1); 53×4753 \times 47.

Solusi

Solusi Latihan 66.3.

1012=(100+1)2=10000+200+1=10201101^2 = (100+1)^2 = 10000 + 200 + 1 = 10201.

592=(60−1)2=3600−120+1=348159^2 = (60-1)^2 = 3600 - 120 + 1 = 3481.

53×47=(50+3)(50−3)=2500−9=249153 \times 47 = (50+3)(50-3) = 2500 - 9 = 2491.

Latihan 66.4 ★

Faktorkan:

9x+12,x2−64,x2+14x+49,18x2−6x.9x + 12, \qquad x^2 - 64, \qquad x^2 + 14x + 49, \qquad 18x^2 - 6x .
Solusi

Solusi Latihan 66.4.

9x+12=3(3x+4)9x + 12 = 3(3x + 4).

x2−64=(x+8)(x−8)x^2 - 64 = (x+8)(x-8).

x2+14x+49=(x+7)2x^2 + 14x + 49 = (x+7)^2.

18x2−6x=6x(3x−1)18x^2 - 6x = 6x(3x - 1).

Latihan 66.5 ★

Selesaikan, dengan menulis tiap langkahnya:

4x+7=19,6x−5=2x+11,5(x−3)=3x+1.4x + 7 = 19, \qquad 6x - 5 = 2x + 11, \qquad 5(x - 3) = 3x + 1 .
Solusi

Solusi Latihan 66.5.

4x+7=194x + 7 = 19: 4x=124x = 12, jadi x=3x = 3.

6x−5=2x+116x - 5 = 2x + 11: 4x=164x = 16, jadi x=4x = 4.

5(x−3)=3x+15(x-3) = 3x + 1: 5x−15=3x+15x - 15 = 3x + 1, jadi 2x=162x = 16 dan x=8x = 8.

Latihan 66.6 ★★

Selesaikan dengan memakai aturan hasil kali nol:

(x+4)(3x−12)=0,x2−121=0,(2x−1)2=0,x2=8x.(x + 4)(3x - 12) = 0, \qquad x^2 - 121 = 0, \qquad (2x - 1)^2 = 0, \qquad x^2 = 8x .
Solusi

Solusi Latihan 66.6.

(x+4)(3x−12)=0(x+4)(3x-12) = 0: x=−4x = -4 atau x=4x = 4.

x2−121=(x−11)(x+11)=0x^2 - 121 = (x-11)(x+11) = 0: x=11x = 11 atau x=−11x = -11.

(2x−1)2=0(2x-1)^2 = 0: satu-satunya penyelesaiannya x=12x = \frac12.

x2=8xx^2 = 8x: x(x−8)=0x(x - 8) = 0, jadi x=0x = 0 atau x=8x = 8.

Latihan 66.7 ★★

Faktorkan E=(3x+2)2−25E = (3x + 2)^2 - 25, lalu selesaikan E=0E = 0.

Solusi

Solusi Latihan 66.7.

Selisih kuadrat dengan a=3x+2a = 3x + 2 dan b=5b = 5:

E=(3x+2)2−52=(3x+2+5)(3x+2−5)=(3x+7)(3x−3).E = (3x + 2)^2 - 5^2 = (3x + 2 + 5)(3x + 2 - 5) = (3x + 7)(3x - 3).

Aturan hasil kali nol: 3x+7=03x + 7 = 0 memberi x=−73x = -\frac73, dan 3x−3=03x - 3 = 0 memberi x=1x = 1.

Latihan 66.8 ★★

Selesaikan pertidaksamaannya lalu gambarkan penyelesaiannya pada garis bilangan:

3x−4≥8,5−2x>1,4(x+1)≤x−5.3x - 4 \geq 8, \qquad 5 - 2x > 1, \qquad 4(x + 1) \leq x - 5 .
Solusi

Solusi Latihan 66.8.

3x−4≥83x - 4 \geq 8: 3x≥123x \geq 12, jadi x≥4x \geq 4 (titik penuh di 44, arsir ke kanan).

5−2x>15 - 2x > 1: −2x>−4-2x > -4, membaginya dengan −2-2 membalikkan tandanya: x<2x < 2 (titik berongga di 22, arsir ke kiri).

4(x+1)≤x−54(x+1) \leq x - 5: 4x+4≤x−54x + 4 \leq x - 5, jadi 3x≤−93x \leq -9, jadi x≤−3x \leq -3 (titik penuh di −3-3, arsir ke kiri).

Latihan 66.9 ★★

Aku memikirkan sebuah bilangan, mengalikannya dengan 33, menambahkan 77, dan memperoleh hasil yang sama seperti kalau aku mengalikannya dengan 55 lalu mengurangkan 99. Berapa bilanganku? (Susunlah sebuah persamaan lalu selesaikan.)

Solusi

Solusi Latihan 66.9.

Misalkan xx bilangannya: 3x+7=5x−93x + 7 = 5x - 9. Lalu 16=2x16 = 2x, jadi x=8x = 8. Periksa: 3×8+7=313 \times 8 + 7 = 31 dan 5×8−9=315 \times 8 - 9 = 31.

Latihan 66.10 ★★★

Misalkan nn sebuah bilangan bulat.

  1. Jabarkan (n+1)(n−1)(n + 1)(n - 1) lalu simpulkan bahwa hasil kali kedua tetangga nn selalu n2−1n^2 - 1 (misalnya 24×26=252−1=62424 \times 26 = 25^2 - 1 = 624).
  2. Tunjukkan bahwa jumlah tiga bilangan bulat yang berurutan selalu kelipatan 33.
Solusi

Solusi Latihan 66.10.

1. (n+1)(n−1)=n2−1(n+1)(n-1) = n^2 - 1 (kesamaan ketiga). Tetangga nn adalah n−1n - 1 dan n+1n + 1, jadi hasil kalinya n2−1n^2 - 1: misalnya 24×26=625−1=62424 \times 26 = 625 - 1 = 624.

2. Tiga bilangan bulat berurutan dapat ditulis n−1n - 1, nn, n+1n + 1. Jumlahnya adalah

(n−1)+n+(n+1)=3n,(n-1) + n + (n+1) = 3n ,

yaitu kelipatan 33 (tiga kali yang di tengahnya).

66.6 Soal: Aljabar angka

Soal 66.1

Soal akhir pekan — mengapa aturan keterbagian berhasil, trik 1089 yang dibongkar, dan berhitung di kepala yang tampak seperti sihir

Sekolah dasar mengajarimu aturan (sebuah bilangan habis dibagi 99 ketika jumlah angkanya juga demikian); pesulap memainkan trik (semua orang berakhir di 10891089); pasar mengetahui jalan pintas (352=122535^2 = 1225, seketika). Semuanya rahasia yang sama: bilangan dengan angka aa, bb, cc adalah bentuk 100a+10b+c100a + 10b + c, dan aljabar bab ini (Teorema 66.3, penjabaran, pemfaktoran) dapat membongkarnya. Pada akhir soal ini kamu akan sudah membuktikan aturannya, membongkar triknya, dan mempelajari sihirnya.

Bagian I — Angka di bawah mikroskop.

  1. Bilangan dua angka dengan angka puluhan aa dan angka satuan bb adalah 10a+b10a + b. Jabarkan lalu faktorkan selisih antara bilangannya dan bilangan baliknya, (10a+b)−(10b+a)(10a + b) - (10b + a), lalu nyatakan penemuanmu. Periksalah pada 72−2772 - 27.
  2. Buktikan aturan sembilan untuk bilangan tiga angka: periksalah kesamaan

    100a+10b+c=9 (11a+b)+(a+b+c),100a + 10b + c = 9\,(11a + b) + (a + b + c),

    lalu jelaskan mengapa kesamaan itu menunjukkan bahwa sebuah bilangan dan jumlah angkanya meninggalkan sisa yang sama pada pembagian dengan 99 — jadi yang satu habis dibagi 99 persis ketika yang lain juga (Proposisi 64.3, yang kini terbukti).

  3. Simpulkan aturan tiga dari kesamaan yang sama, dalam satu kalimat.
  4. “Membuang sembilan”, pemeriksaan milik para akuntan: untuk menguji 47×86=4 04247 \times 86 = 4\,042, gantilah tiap bilangannya dengan jumlah angka dari jumlah angkanya: 47→11→247 \to 11 \to 2, 86→14→586 \to 14 \to 5, dan 2×5=10→12 \times 5 = 10 \to 1; lalu 4 042→10→14\,042 \to 10 \to 1: cocok. Jelaskan mengapa hasil kali yang benar pasti lulus ujian itu (tulislah 47=9k+247 = 9k + 2, 86=9l+586 = 9l + 5 lalu jabarkan), lalu carilah hasil yang salah yang gagal ditangkap ujiannya (mengapa angka yang tertukar tidak terlihat olehnya?).
  5. Buktikan aturan sebelas untuk bilangan empat angka: periksalah

    1000a+100b+10c+d=11 (91a+9b+c)+(−a+b−c+d),1000a + 100b + 10c + d = 11\,(91a + 9b + c) + (- a + b - c + d),

    lalu pakailah untuk memutuskan apakah 2 9262\,926 habis dibagi 1111.

Bagian II — Trik 1089. Triknya: pikirkan bilangan tiga angka yang angka pertama dan terakhirnya berbeda sedikitnya 22; baliklah urutannya; kurangkan yang lebih kecil dari yang lebih besar; baliklah urutan hasilnya; jumlahkan kedua bilangan terakhirnya. Pesulapnya mengumumkan: 1089.

  1. Mainkan triknya pada 742742 dan pada satu bilangan pilihanmu sendiri.
  2. Misalkan bilangannya punya angka aa, bb, cc dengan a>ca > c. Faktorkan pengurangan pertamanya, (100a+10b+c)−(100c+10b+a)(100a + 10b + c) - (100c + 10b + a), lalu sebutkan semua nilai yang dapat diambilnya ketika a−ca - c berjalan dari 22 sampai 99.
  3. Masing-masing kelipatan 9999 itu punya pola angka yang mencolok. Dengan menulis m=a−cm = a - c, periksalah kesamaan

    99m=100 (m−1)+90+(10−m),99m = 100\,(m - 1) + 90 + (10 - m),

    lalu bacalah ketiga angka 99m99m.

  4. Jumlahkan 99m99m dengan bilangan baliknya sendiri, dengan memakai angka pada pertanyaan 8, lalu buktikan bahwa jumlahnya 10891089 — berapa pun mm. Triknya mati; hiduplah aljabarnya.
  5. Mengapa pesulapnya menuntut angka pertama dan terakhirnya berbeda sedikitnya 22? Periksalah keadaan a=ca = c dan a−c=1a - c = 1 (yang pengurangannya memberi 9999, yang harus ditulis 099099 agar pembalikannya berhasil), lalu nyatakan catatan kecil yang menjaga triknya tetap jujur.

Bagian III — Sihir untuk pemakaian sehari-hari.

  1. Trik ulang tahun: “kalikan bulan kelahiranmu dengan 55, tambahkan 77, kalikan dua, tambahkan tanggal kelahiranmu, kurangkan 1414.” Tunjukkan bahwa hasilnya selalu 10m+d10m + d — yaitu bulan dan tanggalnya, terbaca sekilas. (Cobalah pada seseorang.)
  2. Kamu merancang ulang triknya menjadi: “kalikan bulannya dengan 55, tambahkan 99, kalikan dua, tambahkan tanggalnya.” Bilangan berapa yang kini harus dikurangkan penontonnya pada akhirnya agar bacaan bulan–tanggalnya sama?
  3. Trik angka yang hilang: penontonnya memilih bilangan apa pun, mengurangkan jumlah angkanya (pertanyaan 2 berkata hasilnya selalu kelipatan 99 — jelaskan mengapa untuk bilangan tiga angka), lalu mencoret satu angka yang bukan nol lalu membacakan angka yang tersisa kepadamu. Jelaskan bagaimana kamu memulihkan angka yang dicoretnya, dan mengapa 00 harus dikecualikan.
  4. Sihir pasar: buktikan kesamaan (10t+5)2=100 t(t+1)+25(10t + 5)^2 = 100\,t(t+1) + 25, nyatakan aturan untuk mengkuadratkan bilangan mana pun yang berakhir dengan 55, lalu hitunglah 45245^2, 85285^2 dan 1052105^2 di kepalamu.
  5. Penutupnya, yang memperluas Latihan 66.10: buktikan bahwa jumlah lima bilangan bulat berurutan selalu kelipatan 55, tetapi jumlah empat bilangan bulat berurutan tidak pernah kelipatan 44. (Dua perhitungan pendek — dan satu pesan moral tentang apa yang dilakukan aljabar pada kata “selalu” dan “tidak pernah”.)
Solusi

Solusi Soal 66.1.

1. (10a+b)−(10b+a)=9a−9b=9(a−b)(10a + b) - (10b + a) = 9a - 9b = 9(a - b): jadi selisih antara bilangan dua angka dan bilangan baliknya selalu kelipatan 99. Periksa: 72−27=45=9×572 - 27 = 45 = 9 \times 5, dan a−b=7−2=5a - b = 7 - 2 = 5.

2. Dengan menjabarkan ruas kanannya: 9(11a+b)+a+b+c=99a+9b+a+b+c=100a+10b+c9(11a + b) + a + b + c = 99a + 9b + a + b + c = 100a + 10b + c. Jadi bilangannya sama dengan kelipatan 99 ditambah jumlah angkanya: kalau dibagi 99, keduanya meninggalkan sisa yang sama. Khususnya sisa 00 untuk yang satu berarti sisa 00 untuk yang lain: itulah aturan sembilan, yang terbukti.

3. 9(11a+b)9(11a + b) juga kelipatan 33, jadi kesamaan yang sama menunjukkan bahwa bilangannya dan jumlah angkanya meninggalkan sisa yang sama pada pembagian dengan 33: itulah aturan tiga.

4. Tulislah 47=9k+247 = 9k + 2 dan 86=9l+586 = 9l + 5. Lalu

47×86=(9k+2)(9l+5)=9 (9kl+5k+2l)+10:47 \times 86 = (9k + 2)(9l + 5) = 9\,(9kl + 5k + 2l) + 10 :

hasil kalinya meninggalkan sisa yang sama seperti 2×5=102 \times 5 = 10, yaitu 11. Karena itu hasil yang benar pun harus meninggalkan sisa 11 — dan 4 0424\,042 memang begitu. Tetapi ujiannya hanya melihat sisanya: 4 0424\,042 dan 4 4024\,402 (yang angkanya tertukar) lulus dengan cara yang sama, jadi lulus tidak membuktikan apa pun — gagal itulah yang menghukum.

5. Dengan menjabarkan: 11(91a+9b+c)−a+b−c+d=1001a+99b+11c−a+b−c+d=1000a+100b+10c+d11(91a + 9b + c) - a + b - c + d = 1001a + 99b + 11c - a + b - c + d = 1000a + 100b + 10c + d. Jadi bilangannya habis dibagi 1111 persis ketika jumlah bergantinya −a+b−c+d-a + b - c + d juga demikian. Untuk 2 9262\,926: −2+9−2+6=11-2 + 9 - 2 + 6 = 11, yang habis dibagi 1111: jadi ya, 2 926=11×2662\,926 = 11 \times 266.

6. 742−247=495742 - 247 = 495; 495+594=1 089495 + 594 = 1\,089. Contoh yang sah mana pun mendarat di 1 0891\,089 juga.

7. (100a+10b+c)−(100c+10b+a)=99(a−c)(100a + 10b + c) - (100c + 10b + a) = 99(a - c). Untuk a−c=2,3,…,9a - c = 2, 3, \dots, 9:

198, 297, 396, 495, 594, 693, 792, 891.198,\ 297,\ 396,\ 495,\ 594,\ 693,\ 792,\ 891 .

8. 100(m−1)+90+(10−m)=100m−100+90+10−m=99m100(m - 1) + 90 + (10 - m) = 100m - 100 + 90 + 10 - m = 99m. Jadi ketiga angka 99m99m adalah m−1m - 1, lalu 99, lalu 10−m10 - m (periksa 495495: m=5m = 5 memberi 44, 99, 55).

9. Bilangan balik 99m99m punya angka 10−m10 - m, 99, m−1m - 1, jadi nilainya 100(10−m)+90+(m−1)100(10 - m) + 90 + (m - 1). Dengan menjumlahkan:

100 (m−1+10−m)+180+(10−m+m−1)=100×9+180+9=1 089,100\,(m - 1 + 10 - m) + 180 + (10 - m + m - 1) = 100 \times 9 + 180 + 9 = 1\,089 ,

yang tidak bergantung pada mm. Berapa pun bilangan awalnya, pesulapnya aman.

10. Kalau a=ca = c, pengurangannya memberi 00 dan triknya mati seketika. Kalau a−c=1a - c = 1, pengurangannya memberi 9999, yang harus diperlakukan sebagai untai tiga angka 099099 (baliknya 990990, 99+990=1 08999 + 990 = 1\,089: terselamatkan!). Catatan kecilnya: selisih 11 berhasil hanya kalau penontonnya menulis hasil pengurangannya dengan tiga angka, termasuk nol di depannya — menuntut jarak sedikitnya 22 menghindari perdebatannya.

11. 2(5m+7)+d−14=10m+14+d−14=10m+d2(5m + 7) + d - 14 = 10m + 14 + d - 14 = 10m + d: puluhannya (dan ratusannya, untuk Oktober–Desember) menunjukkan bulannya, satuannya (dan puluhannya) tanggalnya.

12. 2(5m+9)+d=10m+18+d2(5m + 9) + d = 10m + 18 + d: kurangkan 1818.

13. Menurut pertanyaan 2, n−(jumlah angka n)=9(11a+b)n - (\text{jumlah angka } n) = 9(11a + b) untuk nn tiga angka: jadi selalu kelipatan 99 (kesamaan serupa berlaku untuk panjang berapa pun). Kelipatan 99 punya jumlah angka yang juga kelipatan 99 (pertanyaan 2 lagi), jadi angka yang dibacakan penontonnya harus dilengkapi sampai kelipatan 99 berikutnya: angka yang hilang adalah pelengkap itu. Kekaburannya: kalau angka yang dibacakan sudah berjumlah kelipatan 99, angka yang dicoret dapat 00 atau 99 — mengecualikan 00 menghapus keraguannya.

14. (10t+5)2=100t2+100t+25=100 t(t+1)+25(10t + 5)^2 = 100t^2 + 100t + 25 = 100\,t(t + 1) + 25: tulislah t(t+1)t(t+1), lalu tempelkan 2525 di belakangnya. 45245^2: 4×5=204 \times 5 = 20, jadi 2 0252\,025. 85285^2: 8×9=728 \times 9 = 72, jadi 7 2257\,225. 1052105^2: 10×11=11010 \times 11 = 110, jadi 11 02511\,025.

15. Lima yang berurutan: n+(n+1)+(n+2)+(n+3)+(n+4)=5n+10=5(n+2)n + (n+1) + (n+2) + (n+3) + (n+4) = 5n + 10 = 5(n + 2): yaitu kelipatan 55, selalu. Empat yang berurutan: n+(n+1)+(n+2)+(n+3)=4n+6=4(n+1)+2n + (n+1) + (n+2) + (n+3) = 4n + 6 = 4(n + 1) + 2: yaitu sisa 22 pada pembagian dengan 44, jadi tidak pernah menjadi kelipatannya. Aljabar mengubah “tampaknya berhasil” menjadi selalu, dan “aku tidak menemukan contohnya” menjadi tidak pernah — dua kata yang tidak dapat dicapai pengujian sebanyak apa pun (Metode 48.8).

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 395 istilah di glosarium