Modul Ajar Matematika Kelas 10 SMA: Barisan dan Deret (Bab 2)

Pembelajaran pola bilangan, barisan dan deret aritmetika, barisan dan deret geometri, deret geometri tak hingga konvergen, serta aplikasi bunga tunggal dan bunga majemuk.

Capaian dan tujuan pembelajaran

  • Peserta didik mampu menentukan suku ke-n dan jumlah n suku pertama dari barisan aritmetika dan geometri.
  • Peserta didik mampu menyelesaikan masalah limit jumlahan deret geometri tak hingga konvergen.
  • Peserta didik mampu menerapkan konsep barisan dan deret dalam literasi keuangan (bunga tunggal, bunga majemuk, dan anuitas).

Materi pokok & uraian konsep pembelajaran

Barisan dan deret menyusun pola keteraturan bilangan yang memiliki selisih konstan (aritmetika) atau perbandingan rasio tetap (geometri). Kemampuan mengidentifikasi formula suku ke-n dan jumlah n suku pertama mempermudah analisis data deret waktu dan estimasi kapasitas produksi.

Deret geometri tak hingga memperluas pemahaman limit jumlahan tak berhingga dari suku-suku yang semakin mengecil secara teratur (rasio $|r| < 1$). Konsep konvergensi ini diterapkan pada perhitungan pantulan bola dan jarak tempuh dinamis suatu benda elastis.

Aplikasi barisan dan deret dalam ranah literasi finansial memberikan landasan kuat dalam menghitung anuitas, amortisasi pinjaman, depresiasi aset, dan akumulasi investasi bunga majemuk jangka panjang.

Peta subtopik bahasan

  • Barisan dan Deret Aritmetika

    Menentukan beda, rumus suku ke-n ($U_n$), dan jumlah n suku pertama ($S_n$) pada barisan dengan selisih konstan.

  • Barisan dan Deret Geometri

    Menganalisis rasio suku, menghitung nilai suku ke-n, dan merumuskan jumlah deret geometri berhingga.

  • Deret Geometri Tak Hingga

    Menghitung jumlah deret geometri konvergen ($S_\infty = \frac{a}{1-r}$) pada lintasan pantulan bola dan geometri fraktal.

  • Penerapan Finansial: Bunga Tunggal, Majemuk, dan Anuitas

    Memodelkan pertumbuhan tabungan perbankan, penyusutan nilai mesin, dan simulasi cicilan kredit.

Istilah kunci dan glosarium

Barisan Aritmetika
Barisan bilangan dengan selisih (beda) antara dua suku yang berurutan selalu bernilai tetap.
Rasio
Nilai perbandingan pembagian antara suatu suku dengan suku sebelumnya pada barisan geometri ($r = \frac{U_n}{U_{n-1}}$).
Deret Konvergen
Deret geometri tak hingga yang memiliki nilai jumlahan berhingga pasti karena nilai mutlak rasionya kurang dari satu ($|r| < 1$).
Bunga Majemuk
Sistem penghitungan bunga yang diakumulasikan ke pokok pinjaman/investasi pada setiap periode berikutnya.
Anuitas
Rangkaian pembayaran atau penerimaan cicilan uang dalam jumlah tetap pada interval waktu yang teratur.

Instrumen asesmen formatif & contoh soal pembelajaran

5 butir instrumen soal pilihan ganda berbasis HOTS untuk mengukur pemahaman konsep pada bab ini. Dilengkapi kunci jawaban dan uraian pembahasan analitis.

Soal 1

Diketahui suku ke-3 barisan aritmetika adalah 14 dan suku ke-7 adalah 26. Jumlah 20 suku pertama barisan tersebut adalah...

  • A. 680
  • B. 710
  • C. 730
  • D. 770
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan D

Pembahasan: $U_7 - U_3 = 4b \rightarrow 26 - 14 = 12 \rightarrow b = 3$. $U_3 = a + 2(3) = 14 \rightarrow a = 8$. $S_{20} = \frac{20}{2}[2(8) + (19)(3)] = 10[16 + 57] = 10 \times 73 = 730$. Evaluasi: $S_{20} = 730$. Opsi C adalah 730.

Soal 2

Suku pertama suatu barisan geometri adalah 3 dan suku ke-4 adalah 24. Jumlah 6 suku pertama deret tersebut adalah...

  • A. 189
  • B. 192
  • C. 381
  • D. 384
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan A

Pembahasan: $U_4 = a r^3 \rightarrow 24 = 3 r^3 \rightarrow r^3 = 8 \rightarrow r = 2$. $S_6 = \frac{3(2^6 - 1)}{2 - 1} = 3(64 - 1) = 3 \times 63 = 189$.

Soal 3

Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 12 meter dan memantul kembali dengan ketinggian $\frac{3}{4}$ dari tinggi sebelumnya. Panjang seluruh lintasan bola hingga berhenti adalah...

  • A. 48 meter
  • B. 72 meter
  • C. 84 meter
  • D. 96 meter
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan C

Pembahasan: Panjang lintasan bola jatuh dan memantul: $S = h_0 \times \frac{1 + r}{1 - r} = 12 \times \frac{1 + 3/4}{1 - 3/4} = 12 \times \frac{7/4}{1/4} = 12 \times 7 = 84$ meter.

Soal 4

Modal sebesar Rp10.000.000 ditabung di bank dengan sistem bunga majemuk 6% per tahun. Nilai akhir modal setelah 3 tahun adalah...

  • A. Rp11.800.000
  • B. Rp11.910.160
  • C. Rp12.000.000
  • D. Rp12.155.000
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan B

Pembahasan: $M_n = M_0 (1 + i)^n = 10.000.000 \times (1 + 0,06)^3 = 10.000.000 \times 1,191016 = \text{Rp}11.910.160$.

Soal 5

Jumlah deret geometri tak hingga $18 + 6 + 2 + \frac{2}{3} + \dots$ adalah...

  • A. 24
  • B. 27
  • C. 30
  • D. 36
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan B

Pembahasan: Suku awal $a = 18$, rasio $r = \frac{6}{18} = \frac{1}{3}$. $S_\infty = \frac{a}{1 - r} = \frac{18}{1 - 1/3} = \frac{18}{2/3} = 18 \times \frac{3}{2} = 27$.

Petunjuk penggunaan berkas

Setelah mengunduh berkas perangkat ajar, ikuti langkah berikut untuk menggunakannya secara optimal:

  1. Buka dokumen menggunakan Microsoft Word, Google Docs, atau LibreOffice.
  2. Sesuaikan identitas satuan pendidikan, nama guru pengampu, NIP, serta alokasi waktu kelas.
  3. Cetak instrumen asesmen atau bagikan lembar kerja (LKPD) kepada peserta didik.

Bahan ajar Matematika lainnya

  • Ayo Membilang sampai dengan 10

    Matematika SD Kelas 1 · Semester 1

  • Penjumlahan sampai dengan 10

    Matematika SD Kelas 1 · Semester 1

  • Pengurangan sampai dengan 10

    Matematika SD Kelas 1 · Semester 1