Membuang Air Dari Ember

Mula-mula Andri mempunyai air seember penuh.

Pada pembuangan pertama, Andri membuang \( \dfrac{1}{2} \) air yang ada di ember.

Pada pembuangan kedua, Andri membuang \( \dfrac{1}{3} \) air yang tersisa.

Pada pembuangan ketiga, Andri membuang \( \dfrac{1}{4} \) air yang tersisa.

Pada pembuangan keempat, Andri membuang \( \dfrac{1}{5} \) air yang tersisa.

Berapa kali pembuangan diperlukan agar sisa air di dalam ember tepat \( \dfrac{1}{10} \) dari volume air mula-mula?

jawaban

\( 9 \) kali

penjelasan

Pembuangan 1:

Air yang terbuang \( \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{1}{1} = \dfrac{1}{2} \)

Air yang tersisa \( \dfrac{1}{1} - \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2} \)

Pembuangan 2:

Air yang terbuang \( \dfrac{1}{3} \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{6} \)

Air yang tersisa \( \dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{6} = \dfrac{1}{3} \)

Pembuangan 3:

Air yang terbuang \( \dfrac{1}{4} \cdot \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{12} \)

Air yang tersisa \( \dfrac{1}{3} - \dfrac{1}{12} = \dfrac{1}{4} \)

Pembuangan 4:

Air yang terbuang \( \dfrac{1}{5} \cdot \dfrac{1}{4} = \dfrac{1}{20} \)

Air yang tersisa \( \dfrac{1}{4} - \dfrac{1}{20} = \dfrac{1}{5} \)

Hipotesa:

Dari sini sebetulnya sudah bisa dibuat hipotesa bahwa setelah pembuangan ke-\( n \) air yang tersisa adalah \( \dfrac{1}{n + 1} \)

Jika hipotesa ini benar, maka sisa air \( \dfrac{1}{10} \) akan terjadi setelah pembuangan ke-\( 9 \)

Pembuktian hipotesa akan dilakukan menggunakan induksi matematika.

Langkah 1:

Pada kasus \( n = 1 \), memang betul air yang tersisa adalah \( \dfrac{1}{2} \)

Langkah 2:

Asumsikan benar untuk \( n = k \) dan diperoleh sisa air setelah pembuangan ke-\( k \) adalah \( \dfrac{1}{k + 1} \)

Langkah 3:

Sekarang, buktikan benar untuk \( n = k + 1 \)

Jika hipotesa ini benar, maka sisa air setelah pembuangan \( k + 1 \) adalah \( \dfrac{1}{k + 2} \)

Pada pembuangan \( k + 1 \), banyaknya air yang dibuang oleh Andri adalah \( \dfrac{1}{k + 2} \) dari air yang tersisa.

Karena air yang tersisa pada pembuangan ke-k adalah \( \dfrac{1}{k + 1} \)

Maka banyaknya air yang dibuang oleh Andri pada pembuangan \( k + 1 \) adalah \( \dfrac{1}{(k + 2)} \cdot \dfrac{1}{(k + 1)} \)

Sisa air setelah pembuangan \( k + 1 \) adalah \( \dfrac{1}{(k + 1)} - \dfrac{1}{(k + 2)} \cdot \dfrac{1}{(k + 1)} = \dfrac{1}{(k + 2)} \)

Jadi hipotesa di awal terbukti benar. Dengan demikian sisa air \( \dfrac{1}{10} \) akan terjadi setelah pembuangan ke-\( 9 \)

Last updated: 5 October 2026