MODUL UNTUK SISWA PRAKERIN Mata Pelajaran : Matematika
Kelas / Prodi : XI / AP, AK & PMS
Semester : IV (Empat)
Tahun Pembelajaran : 2018 / 2019 A. Kompetensi Inti
KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. Kompetensi Dasar
3.4 Menganalisis aturan pencacahan (aturan penjumlahan, aturan perkalian, permutasi, dan kombinasi) melalui masalah kontekstual
3.5 Menganalisis peluang bersyarat, kejadian-kejadian saling bebas, saling lepas, dan kejadian majemuk dari suatu percobaan acak
4.4 Menyelesaikan masalah kontekstual yang berkaitan dengan kaidah pencacahan (aturan penjumlahan, aturan perkalian, permutasi, dan kombinasi)
4.5 Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan peluang bersyarat, kejadian-kejadian saling bebas, saling lepas, dan kejadian-kejadian majemuk
C. Indikator Pencapaian Kompetensi
3.4.1 Menganalisis dan menyimpulkan aturan perkalian melalui beberapa contoh nyata serta menyajikan alur perumusan aturan pencacahan.
3.4.2 Menerapkan aturan perkalian dalam pemecahan masalah nyata.
4.4.1 Terampil memilih dan menggunakan aturan perkalian yang sesuai dalam pemecahan masalah nyata serta memberikan alasannya.
D. Tujuan Pembelajaran :
Melalui aktifitas mengamati, mempertanyakan bahan amatannya, melakukan aktivitas untuk mengumpukan informasi, mengasosiasi semua informasi yang diperoleh, dan mengomunikasikan hasilnya baik dalam kelompok dan klasikal, siswa mampu :
1. Menganalisis aturan pencacahan (aturan penjumlahan, aturan perkalian, permutasi dan kombinasi) melalui masalah kontekstual.
2. Mendeskripsikan kejadian majemuk, peluang saling lepas, peluang saling bebas dan peluang bersyarat
3. Menyelesaikan masalah kontekstual yang berkaitan dengan kaidah pencacahan (aturan penjumlahan, aturan perkalian, permutasi dan kombinasi)
4. Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan kejadian majemuk, peluang saling lepas, peluang saling bebas dan peluang bersyarat
E. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Selama siswa prakerin diharapkan siswa tidak melupakan kewajibannya untuk tetap belajar. Agar tidak mengalami vakum pelajaran Matematika siswa dihimbau untuk mempelajari materi “PELUANG” yang ada pada lampiran atau bisa juga dilengkapi dari sumber lain sehingga siswa dapat mandiri menyelesaikan tugas-tugas di bawah ini !
F. URAIAN MATERI
Dapat dibaca pada modul Matematika yang berisi materi “PELUANG” atau siswa bisa mencari reverensi yang lain,.
G. TUGAS
Kerjakan Soal Latihan yang ada pada modul “PELUANG” (terlampir)
Meskipun soal pilihan ganda tetapi pengerjaan soal harus disertai dengan
cara
penyelesaiannya
H. WAKTU DAN TEMPAT PENGUMPULAN TUGAS
Pengumpulan tugas paling lambat tanggal 1 Maret 2019 di meja bu Srini !
Putih
Hitam
Coklat
Batik
Hitam
Coklat
Coklat
Hitam
Coklat
Putih, Hitam
Putih, Coklat Batik, Hitam
Batik, Coklat Coklat, Hitam
Coklat, Coklat
Srini, S. Pd Lampiran 1. Materi Pembelajaran :
Pentingnya kaidah pencacahan
Dari hasil penjaringan tim olimpiade matematika suatu SMA, panitia memperoleh 10 orang calon yang mempunyai kemampuan matematika berimbang. Dari sejumlah orang itu, 6 siswa terampil computer dan 4 siswa terampil bahasa inggris. Kemudian panitia akan membentuk anggota tim yang terdiri dari 2 siswa terampil computer dan 1 siswa terampil bahasa inggris. Untuk menentukan berapa banyak susunan yang mungkin dapat dibentuk, digunakanlah aturan kaidah pencacahan.
Kaidah pencacahan
A. Aturan pengisian tempat
Dalam kehidupan sehari-hari sering kita mendengar istilah semua kemungkinan yang terjadi dalam suatu percobaan. Misalnya, seorang siswa tiap kali ulangan nilainya selalu kurang baik, adakah kemungkinan siswa itu naik kelas?
Contoh soal:
1. Tono mempunyai 3 buah baju berwarna putih, cokelat, dan batik. Ia juga memiliki 2 buah celana warna hitam dan coklat yang berbeda. Ada berapa pasang baju dan celana dapat dipakai dengan pasangan yang berbeda?
Penyelesaian:
Jadi, banyaknya pasangan baju dan celana secara bergantian sebanyak
3
×
2
=
6
cara. 2. Seseorang ingin membuat plat nomor kendaraan yang terdiri dari 4 angka, yang terdiri dariangka – angka 1, 2, 3, 4, 5. Berapa banyak plat nomor dapat dibuat jika a. Plat nomor itu tidak boleh ada angka yang sama.
b. Plat nomor itu boleh ada angka yang sama. Penyelesaian:
Untuk menjawab pertanyaan tersebut marilah kita pakai pengisian tempat kosong seperti terlihat pada bagan berikut.
a. Apabila plat nomor itu tidak boleh ada angka yang sama.
Dibuat 4 buah tempat kosong yaitu kotak (A), (B), (C), dan (D) sebab nomor kendaraan itu terdiri dari 4 angka.
A B C D
Kotak (A) dapat diisi angka 1, 2, 3, 4, atau 5 sehingga ada 5 cara
A B C D
5
Kotak (B) hanya dapat diisi 5 – 1 = 4 cara karena 1 cara sudah diisikan di kotak (A)
5 4
Kotak (C) hanya dapat diisi 5 – 2 = 3 cara karena 2 cara sudah diisikan di kotak (A) dan (B)
A B C D
5 4 3
Kotak (D) hanya dapat diisi 5 – 3 = 2 cara karena 3 cara sudah diisikan di kotak (A), (B), dan (C)
A B C D
5 4 3 2
Jadi jika plat nomor itu tidak boleh ada angka yang sama, maka polisi itu dapat membuat plat nomor kendaraan sebanyak
5
×
4
×
3
×
2
=
120
plat nomor kendaraan. b. Apabila plat nomor itu boleh ada angka yang sama.Dibuat 4 buah tempat kosong yaitu kotak (A), (B), (C), dan (D) sebab nomor kendaraan itu terdiri dari 4 angka.
A B C D
Kotak (A), (B), (C), dan (D) dapat diisi angka 1, 2, 3, 4, atau 5 sehingga masing – masing ada 5 cara
A B C D
5 5 5 5
Jadi jika plat nomor itu boleh ada angka yang sama, maka polisi itu dapat membuat plat nomor kendaraan sebanyak
5
×
5
×
5
×
5
=
625
plat nomor kendaraan.Dari contoh tersebut dapat disimpulkan jika persoalan pertama dapat diselesaikan dengan a cara yang berlainan dan persoalan kedua dapat diselesaikan dengan b cara yang berlainan maka persoalan pertama dan kedua dapat diselesaikan dengan a × b cara.
B. Notasi Faktorial
Faktorial adalah hasil kali bilangan asli berurutan dari 1 sampai dengan n. Untuk setiap bilangan asli n, didefinisikan:
n !
=
1
×
2
×
3
×
...
×
(
n –
2
)
×
(
n –
1
)
× n
lambang atau notasi n! dibaca sebagai n faktorial untuk n > 2. Contoh.
Hitunglah nilai dari 6! Penyelesaian:
6
!
=
1
×
2
×
3
×
4
×
5
×
6
=
720
C. Permutasi
Permutasi unsur – unsur yang berbeda
Seorang pengusaha mebel ingin menulis kode nomor pada kursi buatannya yang terdiri dari 3 angka, padahal pengusaha itu hanya memakai angka-angka 1, 2, 3, 4, dan 5. Angka-angka itu tidak boleh ada yang sama. Berapakah banyaknya kursi yang akan diberi kode nomor?
Untuk menjawab hal tersebut marilah kita gambarkan 3 tempat kosong yang akan diisi dari 5 angka yang tersedia.
a b c
5 4 3
tidak sama dengan 215 ataupun 521. Permutasi pada contoh ini disebut permutasi tiga-tiga dari 5 unsur dan dinotasikan 5P3 atau
P
35 atauP
(5,3)sehingga:5P3 =
5
×
4
×
3
¿
5
×
(
5
−
1
)
×
(
5
−
2
)
¿
5
×
(
5
−
1
)
…×
(
5
−
3
+
1
)
Secara umum dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut. Banyaknya permutasi dari n unsur diambil r unsur dinotasikan:
P
rn
=
n
(
n –
1
)(
n –
2
)(
n –
3
)
…
(
n – r
+
1
)
atau dapat ditulis
P
rn=
n!
(
n
−
r
)
!
Contoh 1:
Tentukan nilai dari
P
38 Penyelesaian:P
38=
8
!
(
8
−
3
)
!
=
8
!
5
!
=
8.7 .6 .5.4 .3.2 .1
5.4 .3.2 .1
=
8.7 .6
=
336
Contoh 2:
Berapa banyak susunan yang terdiri atas 4 huruf yang di ambil dari huruf-huruf T, O, S, E, R, B, dan A?
Jawab:
Banyaknya susunan huruf-huruf itu adalah permutasi 4 huruf berbeda yang diambil dari 7 huruf yang tersedia adalah:
P
4 7=
7
!
(
7
−
4
)
!
=
7
!
3
!
=
7.6 .5.4 .3.2 .1
3.2.1
=
7.6 .5.4
=
840
Permutasi jika ada unsur yang sama
P
=
n !
a !b ! c !…
Contoh:
Berapa banyak susunan huruf yang berbeda yang dibentuk dari huruf – huruf MATEMATIKA Penyelesaian:
Kata MATEMATIKA terdiri dari 10 huruf yang terdiri dari 2 huruf M, 3 huruf A, 2 huruf T. Jika banyak susunan yang diminta adalah P, maka
P
=
10
!
2
!
3
!
2
!
=
10.9 .8 .7 .6.5 .4 .3
!
2.1.3 .2 .1.2
!
=
604.800
4
=
151.200
Jadi, banyaknya susunan huruf yang berbeda yang dibentuk dari huruf – huruf MATEMATIKA adalah 151.200.
Contoh 2:
Dari 10 kelereng, 5 berwarna merah, 3 berwarna hitam, dan 2 berwarna putih. Berapa banyak cara untuk menyusun kelereng tersebut berdampingan?
Permasalahan diatas dapat diselesaikan dengan menggunakan permutasi jika ada unsur yang sama.
P
=
10
!
5
!
3
!
2
!
=
10.9 .8 .7 .6 .5
!
5
!
3.2.1 .2.1
=
30.240
12
=
2.520
Banyak cara untuk menyusun kelereng tersebut berdampingan yaitu 2.520 cara.
Permutasi siklik
Jika ada n obyek yang berbeda dan disusun dalam bentuk siklik, maka banyaknya susunan yang terjadi adalah
P
siklik=(
n
−
1
)
!
Contoh 1:
Dari 8 peserta konferensi, akan menempati kursi pada meja bundar, berapa macam susunan posisi duduk yang dapat terjadi?
Jawab:
Banyak obyek (n) = 8
P
siklik=(
8
−
1
)
!
=
7
!
=
5.040
Jadi, banyaknya susunan posisi duduk yang dapat terjadi yaitu 5.040 macam. Contoh 2:
Dari 8 orang anggota karang taruna dimana Hanif, Nisa, Azam ada di dalamnya, akan duduk mengelilingi meja bundar. Ada berapa susunan yang terjadi jika:
a. Semua anggota karang taruna bebas memilih tempat duduk b. Hanif, Nisa, Azam harus duduk berdampingan
c. Hanif, Nisa, Azam tidak boleh ketiganya berdampingan penyelesaian:
a.
P
siklik=
(
8
−
1
)
!
=
7
!
=
5.040
Jadi, jika semua anggota karang taruna bebas memilih tempat duduk, ada 5.040 susunan yang terjadi.
b. Jika Hanif, Nisa, dan Azam harus berdampingan maka mereka bertiga dianggap satu obyek dalam susunan siklik. Jumlah obyek dalam susunan siklik tinggal 6 obyek, makasusunan siklik
(
6
−
1
)
!
=
5
!
=
120
. Namun hanif, nisa, dan azam dapat bertukar tempat sebanyak 3! =6. Jadi, susun mereka berdampingan6
×
120
=
720
.c. Hanif, Nisa, Azam tidak boleh ketiganya duduk berdampingan sebanyak 5040 – 720=4320 cara.
4. Kombinasi
Kombinasi r unsur dari n unsur yang tersedia
nCr =
n!
(
n
−
r
)
!r !
contoh:
Hitunglah nilai dari 9 C 7 Jawab:
9 C 7 =
9
!
(
9−
7)
!
7
!
= 36 Contoh:Setiap kombinasi 2 garis dari 4 garis dapat berpotongan dengan setiap kombinasi 2 garis dari 7 garis yang membentuk sebuah jajar genjang.
Jadi, banyak jajargenjang = 4 C 2 X 7 C 2
=
4
!
(
4−2
)
! x
2
!
X7
!
(
7−2
)
! x
2
!
= 6 X 21= 126 jajargenjang
B. Peluang Suatu Kejadian
1. Pengertian Ruang Sampel dan Kejadian
Ruang Sampel adalah Himpunan S dari semua kejadian atau peristiwa yang mungkin muncul pada suatu percobaan.
Kejadian A adalah suatu himpunan dari titik sampel atau merupakan himpunan bagian dari ruang sampel S.
Contoh:
Diberikan percobaan pelemparan 3 mata uang logam sekaligus sekali, yang masing-masing memiliki sisi angka(A) dan gambar (G). Jika P adalah kejadian muncul dua angka, tentukanlah S, P, dan P c .
Jawab:
S = ( AAA,AAG,AGA,GAA,GAG,AGG,GGA,GGG) P = (AAG,AGA,GAA)
P C = (AAA,GAG,AGG,GGA,GGG)
2. Pengertian Peluang suatu Kejadian
Jika A adalah suatu kejadian dalam ruang sampel S, maka peluang kejadian A didefinisikan
P
(
A
)=
n
(
A
)
n
(
S
)
Contoh:
Pada percobaan pelemparan sebuah dadu, tentukanlah peluang kejadian muncul bilangan genap.
Jawab:
S =(1,2,3,4,5,6), maka n(S)=6
Misalkan A adalah kejadian muncul bilangan genap, maka A = (2,4,6) dan n(A)=3
P
(
A
)=
n
(
A
)
n
(
S
)
=
3
6
=1
2
Contoh:
Didalam sebuah kotak ada 9 tiket yang diberi nomor 1 sampai 9. Apabila dua tiket diambil secara acak, tentukan peluang P bahwa:
Jawab:
Ada 5 nomor tiket ganjil dan 4 nomor tiket genap.
a.banyaknya pemilihan 2 dari 5 tiket bernomor ganjil = 5 C 2 =10
banyak pemilihan 2 dari 9 tiket = 9 C 2 = 36
P = 5 C 2/ 9C2 =
10
36
=5
18
b.banyak pemilihan 1 dari 5 tiket bernomor ganjil = 5 C 1 =5
banyak pemilihan 1 dari 4 tiket bernomor genap = 4 C 1 =4
5 C 1 X 4 C 1
Jadi P = =
5
X
4
36
=5
9
9 C 2
3.Frekuensi Harapan Suatu Kejadian
Jika A adalah suatu kejadian pada ruang sampel S dengan peluang P(A), maka frekuensi harapan kejadian A dari N kali percobaan adalah:
F(A) = N x P(A) Contoh:
Bila sebuah dadu dilempar sebanyak 720 kali, berapakah frekuensi harapan dari a.munculnya mata dadu 1
b.munculnya bilangan yang habis dibagi 3 Jawab
Pada pelemparan dadu dadu 1 kali, S =(1,2,3,4,5,6) maka n(S) = 6
a.Misalkan A adalah kejadian munculnya mata dadu 1, maka A =(1) dan n(A)=1 sehingga P(A) =
n
(
A
)
n
(
S
)
=
1
6
Frekuensi harapan munculnya mata dadu 1 adalah N x P(A) = 720 x
1
6
=120 kali. b.Misalkan B adalah kejadian munculnya bilangan yang habis di bagi 3, maka B =(3,6) dan n(B)=2, sehinggaP
(
B
)=
n
(
B
)
n
(
S
)
=
2
6
=
1
3
Jadi F(B) = N x P(B) = 720 x 1/3 =240 kali
1. Peluang Kejadian yang Saling Lepas
Dua kejadian disebut saling lepas jika irisan dari dua kejadian itu merupakan himpunan kosong. Himpunan A dan B dikatakan dua kejadian yang saling lepas, sebab A B = .
P (A B) = P(A) + P(B) – P(A B)
Karena P(A B) = 0, maka :
Contoh 1:
Sebuah dadu bermata enam dilantunkan satu kali. Berapa peluang munculnya mata dadu ganjil atau mata dadu genap ?
Jawab:
A = {1, 3, 5} n(A) =
3
6
=1
2
B = {2, 4, 6} n(B) =
3
6
=1
2
A B =
P (A B) = P(A) + P(B) =
1
2
+1
2
= 1Contoh 2:
Dua dadu mata enam dilempar bersama-sama. Berapa peluang muncul dua mata dadu yang jumlahnya 3 atau 10 ?
Jawab:
2 dadu dilempar n(S) = 36
A = jumlah mata dadu 3 = {(1,2),(2,1)} n(A) = 2
B = jumlah mata dadu 10 = {(4,6),(5,5),(6,4)} n(B) = 3
A B =
P (A B) = P(A) + P(B) =
2
36
+
3
36
=
5
36
2. Kejadian Saling Bebas (Stokastik)
Jika dua keeping mata uang yang homogen dilantunkan bersama-sama, maka kejadian yang mungkin adalah : S = {(G1,G2), (G1,A2), (A1,G2), (A1,A2)} n(s) = 4.
Pada kejadian mata uang pertama muncul G1 dan mata uang kedua muncul G2, maka
P(G1) =
1
2
dan P(G2) =1
2
. Kejadian G1 dan G2 adalah dua kejadian yang saling bebas.P(G1,G2) = P(G1G2) = P(G1) x P(G2) =
1
2
x1
2
=1
4
. Secara umum, jika A dan B merupakan dua kejadian yang saling bebas maka peluang kejadian A dan B adalah :Contoh 1:
P (A B) = P(A) + P(B)
Dua buah dadu bermata enam, yang terdiri atas warna merah dan putih, dittos bersama-sama satu kali. Berapa peluang munculnya mata lebih dari 4 untuk dadu merah dan kurang dari 3 untuk dadu putih ?
Jawab:
Jika A kejadian muncul mata > 4, maka n(A) = 2
P(A) =
2
6
=
1
3
Jika B kejadian muncul mata < 3, maka n(B) = 2
P(B) =
Dalam sebuah kantong terdapat sepuluh kelereng yang terdiri dari 6 kelereng merah dan 4 kelereng putih, diambil dua kelereng. Berapa peluang terambilnya kedua-duanya kelereng putih ?
Jawab:
Jika A kejadian terambilnya kelereng putih pada pengambilan pertama maka P(A) =
4
10
.Jika B kejadian terambilnya kelereng putih pada pengambilan kedua maka P(B) =