Dalam dunia matematika, barisan bilangan memegang peranan penting sebagai fondasi untuk memahami pola dan prediksi. Salah satu jenis barisan yang paling fundamental adalah barisan aritmatika. Barisan aritmatika didefinisikan sebagai urutan bilangan di mana selisih antara dua suku yang berurutan selalu konstan. Selisih konstan ini dikenal sebagai beda ($b$).
Mari kita fokus pada contoh spesifik yang disajikan: **barisan aritmatika $4, 9, 14, 19$**.
Langkah pertama dalam menganalisis barisan aritmatika adalah menentukan suku pertama ($a_1$) dan beda ($b$).
Kekuatan utama barisan aritmatika terletak pada kemampuannya untuk memprediksi suku keberapa pun, bahkan suku yang sangat jauh di depan, tanpa harus mendaftar semua suku sebelumnya. Ini dicapai melalui rumus umum suku ke-$n$ ($U_n$):
Dengan memasukkan nilai $a_1 = 4$ dan $b = 5$ ke dalam rumus umum, kita mendapatkan rumus spesifik untuk barisan $4, 9, 14, 19, \dots$:
$$U_n = 4 + (n-1)5$$ $$U_n = 4 + 5n - 5$$ $$U_n = 5n - 1$$Rumus $U_n = 5n - 1$ ini adalah inti dari barisan tersebut. Ia memungkinkan kita mencari suku ke-100, ke-1000, atau suku ke-n lainnya dengan mudah. Misalnya, untuk mencari suku ke-10 ($U_{10}$):
$$U_{10} = 5(10) - 1 = 50 - 1 = 49$$Pemahaman terhadap barisan aritmatika seperti $4, 9, 14, 19$ sangat relevan dalam konteks dunia nyata, terutama ketika melibatkan pertumbuhan atau penurunan yang stabil dan linier. Bayangkan ini sebagai skenario di mana suatu aset meningkat nilainya sebesar Rp5 Juta setiap bulan, dan pada bulan pertama nilainya sudah mencapai Rp4 Juta. Barisan ini membantu memodelkan pertumbuhan tersebut.
Selain mencari suku ke-$n$, kita juga sering diminta mencari jumlah $n$ suku pertama ($S_n$). Rumus jumlah suku adalah:
Misalnya, jika kita ingin mengetahui jumlah dari 5 suku pertama ($S_5$). Kita tahu $U_5 = 5(5) - 1 = 24$. Maka:
$$S_5 = \frac{5}{2} (4 + 24) = \frac{5}{2} (28) = 5 \times 14 = 70$$Pengecekan manual: $4 + 9 + 14 + 19 + 24 = 70$. Hasilnya cocok.
Kesimpulannya, barisan aritmatika $4, 9, 14, 19$ adalah contoh klasik yang menunjukkan bagaimana pola penambahan konstan (beda $b=5$) dapat dijelaskan secara matematis menggunakan rumus suku ke-$n$ ($U_n = 5n - 1$) dan rumus jumlah suku. Penguasaan konsep ini sangat penting untuk berbagai cabang matematika terapan.