stdsquare²
🎓 Kelas
stdsquare / materi / slides / pertemuan-05
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
‹ Daftar slide Pertemuan 5: Fungsi Logaritma dan Eksponensial
Program Studi Manajemen • FEB

Matematika Bisnis

Pertemuan 5 — Fungsi Logaritma dan Eksponensial

Dari pertumbuhan deposito BRI hingga aset perbankan syariah: dua fungsi matematika yang menggerakkan seluruh dunia keuangan.

RPS MINGGU 5 • SUB-CPMK1 • DURASI 2 × 50 MENIT

Tujuan Pembelajaran Hari Ini

Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu menjelaskan dan menghitung menggunakan fungsi eksponensial dan logaritma (Sub-CPMK1).

CAPAIAN 1
DEFINISI
Menjelaskan fungsi eksponensial (fungsi dengan variabel sebagai pangkat) f(x) = ax dan bilangan Euler e ≈ 2,71828.
CAPAIAN 2
HITUNG
Menghitung pertumbuhan kontinu P = P₀·ert untuk deposito dan aset perbankan dengan ketelitian dua desimal.
CAPAIAN 3
INVERSE
Menggunakan logaritma natural (ln) untuk mencari periode investasi t = ln(Pₜ/P₀)/r tanpa kesalahan operasi logaritma.
CAPAIAN 4
SIFAT
Menerapkan 3 sifat logaritma (perkalian, pembagian, pangkat) dan Rule of 72 untuk masalah bisnis numerik.

Uang Tumbuh Seperti Apa?

Bayangkan dua nasabah menyimpan Rp 10 juta di bank selama 10 tahun dengan r = 8%/tahun:

Jenis BungaFormulaNilai Akhir
Bunga sederhana (simple interest)P₀ × (1 + r × t)Rp 18.000.000
Bunga majemuk tahunan (compound)P₀ × (1 + r)tRp 21.589.250
Bunga kontinu (eksponensial)P₀ × ertRp 22.255.409
Fungsi eksponensial mendeskripsikan pertumbuhan paling “alami” — inilah yang terjadi saat bunga dihitung setiap detik. Bunga sederhana (bunga hanya dari pokok awal) menghasilkan nilai paling kecil; bunga kontinu adalah batas tertinggi penggandaan.
BAGIAN 1
Fungsi Eksponensial & Bilangan e
Dari f(x) = ax hingga konstanta alam semesta keuangan: e ≈ 2,71828
1Definisi f(x)=ax 2Sifat operasi 3Bilangan e 4Aplikasi pertumbuhan
0t

Fungsi Eksponensial f(x) = ax

Fungsi eksponensial berbentuk f(x) = ax, di mana a = basis (base), syarat: a > 0 dan a ≠ 1; x = pangkat/eksponen, dapat berupa bilangan real apa pun.

Basis aFungsif(0)f(1)f(2)f(3)
22x1248
1010x1101001.000
e ≈ 2,718ex12,7187,38920,086
Ciri khas: Selalu positif f(x) > 0 untuk semua x; melewati titik (0, 1) karena a&sup0; = 1. Pertumbuhan semakin cepat seiring x bertambah — inilah arti harfiah "pertumbuhan eksponensial".

Bilangan Euler e ≈ 2,71828

e adalah bilangan irasional (tidak bisa dinyatakan sebagai pecahan, desimalnya tidak berakhir dan tidak berulang — seperti π) dengan nilai e ≈ 2,71828.

Frekuensi majemuk/tahun (n)Rumus (1 + 1/n)nHasil
1 (tahunan)(1 + 1/1)12,00000
12 (bulanan)(1 + 1/12)122,61304
365 (harian)(1 + 1/365)3652,71457
∞ (kontinu = bunga dihitung setiap saat tanpa henti)lim n→∞ (1+1/n)ne = 2,71828…
e adalah batas alam dari pertumbuhan majemuk kontinu. Di kalkulator, tombol [ex] atau [exp] menggunakan basis e. Coba ketik e1 → hasilnya 2,71828.

Sifat Operasi Fungsi Eksponensial

Sifat-sifat pangkat berlaku penuh untuk fungsi eksponensial (a > 0):

SifatRumusContoh (basis e)
Perkalianax · ay = ax+ye² · e³ = e5
Pembagianax / ay = ax−ye5 / e² = e³
Pangkat dari pangkat(ax)y = axy(e²)³ = e6
Pangkat nola&sup0; = 1e&sup0; = 1
Pangkat negatif (peluruhan eksponensial: nilai menyusut)a−x = 1/axe−2 = 1/e² ≈ 0,135
Kunci: e−x mendeskripsikan peluruhan eksponensial — nilai mengecil seiring x bertambah. Ini kebalikan pertumbuhan.
BAGIAN 2
Pertumbuhan & Peluruhan Eksponensial
Rumus P = P₀·ert dan cara menggunakannya untuk deposito, kredit, dan aset perbankan
1Model pertumbuhan kontinu 2HDN deposito BRI 3Kontinu vs diskret 4Rule of 72 5Peluruhan

Model Pertumbuhan Kontinu P = P₀·ert

P = P₀ · ert
SimbolArtinyaSatuan
PNilai akhir (masa depan)Rupiah
P₀Nilai awal (modal pokok)Rupiah
eBilangan Euler ≈ 2,71828
rLaju pertumbuhan kontinu (laju di mana nilai tumbuh setiap saat, dalam desimal)per tahun (desimal)
tWaktutahun
Catatan: r dimasukkan sebagai desimal (6% → r = 0,06).  |  Urutan kalkulator: hitung r×t terlebih dahulu → tekan [ex] → × P₀

Hitung dari Nol 1 — Deposito BRI Bunga Kontinu

Soal: Nasabah menyimpan Rp 10.000.000 di deposito BRI dengan laju bunga kontinu r = 6%/tahun selama t = 5 tahun. Berapa nilai simpanan di akhir?
LangkahPerhitunganNilai
1 — Identifikasi variabelP₀ = 10.000.000  |  r = 0,06  |  t = 5
2 — Hitung pangkat r × t0,06 × 50,30
3 — Hitung e0,30 [tombol ex di kalkulator]e0,301,349859
4 — Hitung P = P₀ × ert10.000.000 × 1,349859Rp 13.498.588
Dari Rp 10 juta, Anda mendapatkan kembali sekitar Rp 13,5 juta setelah 5 tahun — bunga total ≈ Rp 3,5 juta. Coba kerjakan sendiri di kalkulator sekarang!

Kontinu vs Diskret: Mana Lebih Besar?

Dengan modal dan laju yang sama (P₀ = Rp 10 juta, r = 6%, t = 5 tahun):

MetodeRumusHasil AkhirBunga Diperoleh
Diskret (bunga dihitung tahunan)P₀ × (1,06)5Rp 13.382.256Rp 3.382.256
KontinuP₀ × e0,30Rp 13.498.588Rp 3.498.588
SelisihRp 116.332Rp 116.332
Bunga kontinu selalu sedikit lebih besar dari diskret — karena penggandaan lebih sering. Selisihnya kecil (<1,2%), bukan berlipat ganda. Untuk aset triliunan rupiah, selisih 1% pun bernilai miliaran.

Coba Sendiri: Geser Bunga & Tenor, Lihat PV/FV Berubah

Ubah pokok, suku bunga, dan jangka waktu, lalu amati bagaimana nilai sekarang (PV) dan nilai masa depan (FV) satu arus kas bergerak.

Rule of 72 — Perkiraan Cepat Waktu Melipat Ganda

t ≈ 72 / r(%)    (t dalam tahun, r dalam persen)
Tingkat Bungat ≈ 72 / rArtinya
r = 6%/tahun72 / 6 = 12 tahunDeposito BRI: Rp 10 juta → Rp 20 juta
r = 8%/tahun72 / 8 = 9 tahunAset BPR tumbuh 8%: berlipat dua dalam 9 thn
r = 12%/tahun72 / 12 = 6 tahunPortofolio saham agresif: berlipat dua dalam 6 thn
Rule of 72 adalah aproksimasi (pendekatan/perkiraan) dari t = ln(2)/r ≈ 0,693/r. Angka 72 dipilih karena banyak faktor pembagi (2, 3, 4, 6, 8, 9, 12) sehingga mudah dihitung mental.

Coba Sendiri: Bandingkan Laju Pertumbuhan Kontinu

Ubah laju pertumbuhan r dan waktu t, lalu bandingkan kurva pertumbuhan kontinu dengan perkiraan cepat Rule of 72.

Peluruhan Eksponensial: f(t) = A · e−kt

Tidak semua pertumbuhan positif. Peluruhan eksponensial mendeskripsikan nilai yang menurun dengan laju proporsional:

f(t) = A · e−kt    (A = nilai awal, k > 0 = laju peluruhan, t = waktu)

Aplikasi bisnis:

  • Nilai kendaraan/peralatan yang menyusut
  • Nilai agunan kredit yang merosot
  • Kepercayaan merek yang memudar setelah skandal
Contoh Ringkas
Kendaraan operasional Rp 300 juta, laju peluruhan k = 15%/thn.
t = 5 thn: f(5) = 300 × e−0,75 ≈ 300 × 0,4724 = Rp 141,7 juta
(nilai residu: sisa nilai aset setelah peluruhan)

Studi Kasus: Nilai Agunan Kredit yang Merosot

Konteks: Sebuah BPR di Jawa Tengah menerima agunan (jaminan aset yang diserahkan debitur kepada bank) berupa kendaraan niaga senilai Rp 200 juta. Laju peluruhan k = 20%/tahun kontinu.

LangkahPerhitunganNilai
Hitung pangkat: −k × t−0,20 × 3−0,60
Hitung e−0,60e−0,600,5488
Nilai agunan: 200 × 0,5488200.000.000 × 0,5488Rp 109,76 juta
Implikasi: Plafon kredit (batas maksimum pinjaman) sebaiknya tidak melebihi ~80% dari nilai agunan saat pengajuan. Dalam 3 tahun nilainya hampir separuh. OJK mewajibkan analisis nilai agunan dalam penilaian kredit (POJK No. 40/POJK.03/2019 — verifikasi nomor pasti sebelum sitasi formal).
BAGIAN 3
Logaritma: Kebalikan Eksponen
Jika eksponen menjawab “berapa nilai akhirnya?”, logaritma menjawab “butuh berapa lama?”
ex = y    x = ln(y)
1Definisi log 2log₁₀ vs ln 3Tiga sifat kunci 4Pitfall umum

Definisi Logaritma: Inverse Eksponen

Logaritma basis a dari y adalah pangkat yang harus diberikan kepada a untuk menghasilkan y. Jika ax = y, maka x = logₐ(y).

EksponenLogaritmaHubungan
10² = 100log₁₀(100) = 2kebalikan satu sama lain
ex = yln(y) = xkebalikan satu sama lain
e0,30 = 1,3499ln(1,3499) = 0,30kebalikan satu sama lain
Hukum dasar saling membatalkan: logₐ(ax) = x  •  alogₐ(x) = x. Ini kunci mencari t dari P = P₀·ert.

log₁₀ vs ln — Dua Jenis Logaritma

Dua jenis logaritma yang paling sering dipakai dalam bisnis dan matematika:

NamaNotasiBasisTombol KalkulatorKegunaan Utama
Logaritma biasalog atau log₁₀10[log]Skala dB, pH, skala Richter; beberapa soal bisnis
Logaritma natural (ln = logₑ)lne ≈ 2,71828[ln]Pertumbuhan kontinu, TVM lanjut, statistik, ekonometrika
Aturan praktis: Kalau rumusnya ada huruf e, pakai tombol [ln]. Salah tekan [log] alih-alih [ln] adalah kesalahan paling umum mahasiswa dalam ujian!

Sifat-Sifat Logaritma (3 Sifat Utama)

Tiga sifat logaritma yang wajib dikuasai (berlaku untuk log maupun ln):

#NamaRumusContoh (ln)
1Sifat Perkalianlog(a·b) = log(a) + log(b)ln(e²·e³) = ln(e²)+ln(e³) = 2+3 = 5
2Sifat Pembagianlog(a/b) = log(a) − log(b)ln(e5/e²) = ln(e5)−ln(e²) = 5−2 = 3
3Sifat Pangkatlog(an) = n · log(a)ln(ert) = r·t · ln(e) = r·t × 1 = r·t
Sifat tambahan: ln(e) = 1  •  ln(1) = 0  •  Ingat: ln(e) = 1 — ini yang membuat rumus t = ln(Pₜ/P₀)/r bekerja!

Hati-Hati: Kesalahan Umum Logaritma

MITOS yang SERING DIPERCAYA — SEMUANYA SALAH:
Mitos (SALAH ❌)Yang Benar
log(a + b) = log(a) + log(b)Tidak ada sifat ini! Sifat penjumlahan berlaku untuk perkalian isi: log(a·b) = log(a) + log(b).
log(a − b) = log(a) − log(b)Sifat pembagian: log(a/b) = log(a) − log(b), bukan selisih isi.
log(a · b) = log(a) · log(b)Hasilnya dijumlahkan, bukan dikalikan: log(a·b) = log(a) + log(b).
ln(−5) ada nilainyaLogaritma hanya terdefinisi untuk argumen (nilai yang dimasukkan ke logaritma) POSITIF: ln(x) hanya ada jika x > 0.
Uji mandiri: log₁₀(2 + 3) = log₁₀(5) ≈ 0,699 ≠ log₁₀(2) + log₁₀(3) ≈ 0,778. Selalu uji dengan angka jika ragu!
BAGIAN 4
Aplikasi Bisnis: Mencari Waktu dengan Logaritma
Dari rumus P = P₀·ert → kita balikkan → t = ln(P/P₀) / r
P = P₀·ert P/P₀ = ert ln(P/P₀) = r·t t = ln(P/P₀)/r
1Derivasi rumus t 2HDN-2 BPR 3Kasus BSI 4Log untuk analisis data

Mencari Periode Investasi: t = ln(Pₜ/P₀) / r

Derivasi (penurunan rumus secara langkah matematis) dari P = P₀·ert:

1. Bagi kedua sisi dengan P₀:  P/P₀ = ert
2. Ambil ln kedua sisi:  ln(P/P₀) = r·t  (sifat pangkat: ln(ert) = r·t)
3. Bagi dengan r:  t = ln(P/P₀) / r
t = ln(Pₜ / P₀) / r
SimbolArtinya
tPeriode waktu yang dicari (tahun)
PₜNilai target akhir (Rupiah)
P₀Nilai awal (Rupiah)
rLaju pertumbuhan kontinu (desimal)

Hitung dari Nol 2 — Modal BPR Rp 500 Juta → Rp 750 Juta

Soal: Modal inti (komponen utama ekuitas bank; diatur OJK) sebuah BPR tumbuh dari Rp 500 juta menjadi Rp 750 juta dengan laju kontinu r = 8%/tahun. Berapa tahun?
LangkahPerhitunganNilai
1 — Identifikasi variabelP₀ = 500 juta  |  Pₜ = 750 juta  |  r = 0,08
2 — Hitung rasio Pₜ/P₀750 / 5001,5
3 — Hitung ln(1,5) [tombol [ln] di kalkulator]ln(1,5)0,405465
4 — Bagi dengan r0,405465 / 0,085,07 tahun
5 — InterpretasiSekitar 5 tahun 1 bulant ≈ 5,07 tahun
Verifikasi (pengecekan balik): 500 × e(0,08 × 5,07) = 500 × e0,4056 = 500 × 1,5000 ≈ 750 ✓

Studi Kasus: Pertumbuhan Aset BSI — Kapan Target Tercapai?

Konteks: BSI (Bank Syariah Indonesia, kode emiten BRIS di BEI — Bursa Efek Indonesia) adalah bank syariah (berbasis prinsip Islam, diatur OJK) terbesar di Indonesia. Aset perbankan syariah nasional tumbuh pesat.

Skenario ilustratif: Jika total aset perbankan syariah pada tahun dasar = Rp 800 triliun dan tumbuh dengan laju kontinu r = 12%/tahun, kapan aset menembus Rp 1.000 triliun?

LangkahPerhitunganNilai
Rasio Pₜ/P₀1.000 / 8001,25
ln(1,25)[ln] → 1,250,2231
t = 0,2231 / 0,120,2231 / 0,121,86 tahun
Catatan akurasi: Skenario ini ilustratif — angka Rp 800 T dan r = 12% adalah asumsi untuk latihan. Data aktual: OJK Statistik Perbankan Syariah (data.ojk.go.id). Verifikasi sebelum presentasi.

Pendalaman: Logaritma untuk Analisis Data & Elastisitas

APLIKASI 1
DATA
MIRING
Data aset perusahaan, pendapatan, atau transaksi biasanya sangat miring ke kanan. Mengambil ln(data) membuatnya lebih simetris — asumsi statistik lebih terpenuhi.
APLIKASI 2
ELASTISITAS
Regresi log-log: ln(Q) = a + b·ln(P). Koefisien b langsung memberikan elastisitas harga permintaan (seberapa banyak permintaan berubah per 1% perubahan harga).
APLIKASI 3
GRAFIK
SAHAM
Grafik harga saham BBCA/TLKM jangka panjang sering disajikan dalam skala logaritmik agar persentase perubahan terlihat proporsional.
Contoh: Analisis kredit OJK menggunakan transformasi ln pada variabel NPL (Non-Performing Loan — rasio kredit macet) dan LDR (Loan-to-Deposit Ratio — rasio pinjaman terhadap dana) untuk menstabilkan varian dalam model regresi.

Cheat Sheet: Rumus Kunci Eksponen & Logaritma

KonsepRumus / DefinisiCatatan
Fungsi eksponensialf(x) = ax (a>0, a≠1)x adalah variabel (pangkat)
Bilangan Eulere ≈ 2,71828Basis pertumbuhan kontinu alami
Pertumbuhan kontinuP = P₀·ertr desimal, t tahun
Peluruhan kontinuf(t) = A·e−ktk > 0, nilai menyusut
Rule of 72t ≈ 72/r(%)Perkiraan waktu berlipat dua
Definisi logaritmaax = y ↔ x = logₐ(y)Inverse eksponen
Logaritma natural (ln)ln = logₑGunakan tombol [ln] di kalkulator
Sifat perkalianln(a·b) = ln(a)+ln(b) 
Sifat pembagianln(a/b) = ln(a)−ln(b) 
Sifat pangkatln(an) = n·ln(a)Kunci mencari t
Mencari periodet = ln(Pₜ/P₀) / rDerivasi dari P = P₀·ert
Nilai referensi: ln(1) = 0  •  ln(e) = 1  •  e&sup0; = 1

Diskusi & Latihan Kelas

Latihan A — Individual (5 menit)
Deposito BNI Rp 20.000.000 dengan laju bunga kontinu r = 7,5%/tahun selama t = 3 tahun. Hitung nilai akhir!

Petunjuk: P = 20.000.000 × e(0,075×3)

Jawaban: e0,225 ≈ 1,25232 → Rp 25.046.454
Latihan B — Berpasangan (5 menit)
Jika aset PT Telkom (TLKM, emiten di BEI) tumbuh dari Rp 200 triliun menjadi Rp 260 triliun dengan laju kontinu r = 10%/tahun, butuh berapa tahun?

Petunjuk: t = ln(260/200) / 0,10

Jawaban: ln(1,3) ≈ 0,2624 → t ≈ 2,62 tahun
Diskusi Kelas: Mengapa bank komersial tidak secara eksplisit mengiklankan "bunga kontinu" kepada nasabah? Apa yang mereka lakukan sebagai gantinya? (Kaitkan dengan EAR — Effective Annual Rate dan regulasi OJK tentang pengungkapan bunga efektif.)

Persiapan Pertemuan 6 — Bunga Majemuk & Nilai Waktu Uang

Hari Ini Kita Telah Mempelajari ✓
  • Fungsi eksponensial f(x) = ax dan bilangan Euler e
  • Pertumbuhan & peluruhan kontinu: P = P₀·ert
  • Logaritma sebagai inverse eksponen: 3 sifat + aplikasi bisnis
  • Mencari periode investasi: t = ln(Pₜ/P₀)/r
  • Rule of 72 untuk estimasi cepat
Pertemuan 6 — Preview
  • Generalisasi: bunga diskret tahunan, semesteran, bulanan
  • FV (Future Value) dan PV (Present Value) formal
  • Fondasi untuk Capital Budgeting (NPV — Net Present Value, IRR — Internal Rate of Return)
  • Tugas persiapan: Baca Haeussler et al. (2018), Ch. 5; kerjakan 3 soal dari bank soal pertemuan ini.
Pertemuan 6 → Nilai Waktu Uang • Haeussler Ch. 5–6