Solusi Sistem
1. **Nyatakan masalah:** Kita diberikan sistem persamaan linear:
$$x_1 + x_2 + x_3 = 4$$
$$x_3 = 2$$
$$(a^2 - 4) x_3 = a - 2$$
2. **Substitusi nilai $x_3$ dari persamaan kedua ke persamaan ketiga:**
Dari persamaan kedua, $x_3 = 2$. Masukkan ke persamaan ketiga:
$$ (a^2 - 4) \times 2 = a - 2 $$
atau
$$ 2(a^2 - 4) = a - 2 $$
3. **Selesaikan persamaan untuk $a$:**
$$ 2a^2 - 8 = a - 2 $$
Pindahkan semua ke satu sisi:
$$ 2a^2 - a - 6 = 0 $$
4. **Gunakan rumus kuadrat untuk mencari nilai $a$:**
Rumus kuadrat: $$a = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$
Dengan koefisien: $a=2$, $b=-1$, $c=-6$.
Hitung diskriminan:
$$\Delta = (-1)^2 - 4 \times 2 \times (-6) = 1 + 48 = 49$$
Nilai $a$:
$$a = \frac{1 \pm 7}{4}$$
Jadi,
$$a_1 = \frac{1 + 7}{4} = 2$$
$$a_2 = \frac{1 - 7}{4} = -\frac{3}{2}$$
5. **Analisis solusi sistem:**
- Jika $a^2 - 4 = 0$, maka persamaan ketiga menjadi $0 \times x_3 = a - 2$.
- Kasus ini terjadi saat $a = 2$ atau $a = -2$.
6. **Kasus $a=2$:**
Persamaan ketiga:
$$0 \times x_3 = 2 - 2 = 0$$
Ini benar untuk semua $x_3$, tapi dari persamaan kedua $x_3=2$.
Jadi, konsisten dan solusi tunggal.
7. **Kasus $a=-2$:**
Persamaan ketiga:
$$0 \times x_3 = -2 - 2 = -4$$
$$0 = -4$$
Ini kontradiksi, jadi **tidak ada solusi**.
8. **Kasus $a \neq \pm 2$:**
Persamaan ketiga:
$$ (a^2 - 4) x_3 = a - 2 $$
Karena $a^2 - 4 \neq 0$, maka
$$ x_3 = \frac{a - 2}{a^2 - 4} $$
Namun, dari persamaan kedua $x_3=2$, jadi:
$$ 2 = \frac{a - 2}{a^2 - 4} $$
atau
$$ 2(a^2 - 4) = a - 2 $$
Ini sama dengan persamaan kuadrat yang sudah kita selesaikan, sehingga solusi hanya ada untuk $a=2$ dan $a=-\frac{3}{2}$.
9. **Kesimpulan:**
- Sistem **tidak memiliki solusi** jika $a = -2$.
- Sistem **memiliki solusi tunggal** jika $a = 2$ atau $a = -\frac{3}{2}$.
- Sistem **tidak memiliki solusi banyak** karena persamaan ketiga dan kedua membatasi nilai $x_3$ secara ketat.
**Jawaban akhir:**
- Tidak ada solusi: $a = -2$
- Solusi tunggal: $a = 2$ dan $a = -\frac{3}{2}$
- Solusi banyak: tidak ada