Kamis, 27 September 2018

HUBUNGAN DAN FUNGSI

Secara sederhana, relasi dapat diartikan sebagai hubungan. Hubungan yang dimaksud di sini adalah hubungan antara daerah asal (domain) dan daerah kawan (kodomain). Sedangkan fungsi adalah relasi yang memasangkan setiap anggota himpunan daerah asal tepat satu ke himpunan daerah kawannya. Perbedaan antara relasi dan fungsi terletak pada cara memasangkan anggota himpunan ke daerah asalnya. 

Dalam pembahasan relasi dan fungsi, himpunan yang terlibat digolongkan ke dalam tiga jenis daerah. Ketiga daerah tersebut adalah daerah asal (domain), daerah kawan (kodomain), dan daerah hasil (range). Secara umum, himpunan ketiga daerah tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah. 






A. RELASI (HUBUNGAN)

1. Definisi Relasi 
Relasi menyatakan hubungan antara suatu anggota himpunan dengan anggota himpunan lainnya. Himpunan A dan himpunan B dikatakan memiliki relasi jika ada anggota himpunan yang saling berpasangan. Relasi antara dua himpunan dapat dinyatakan dengan tiga cara yaitu dengan diagram panah, himpunan pasangan berurutan, dan diagram Cartesius.
Misalnya diketahui suatu himpunan A = {0, 1, 2, 5}; B = {1, 2, 3, 4, 6}, maka relasi dari himpunan A dengan himpunan B bisa di sajikan ke dalam diagram panah, diagram cartesius, himpunan pasangan berurutan, dan rumusnya bisa dilihat pada gambar dibawah ini.


a. Diagram panah


b. Diagram cartesius


c. Himpunan pasangan berurutan
R = {(0, 1), (1, 2), (2, 3), (5, 6)}


d. Rumus
f(x) = x + 1, dimana x ∊ {0, 1, 2, 5} dan f(x) ∊ {1, 2, 3, 4, 6}



B. FUNGSI

1. Definisi Fungsi
Jika tadi pada bagian relasi dari himpunan A dan himpunan B dalam fungsi disebut fungsi dari A ke B jika setiap anggota A dipasangkan dengan tepat satu anggota B. Di dalam fungsi anggota dari himpunan A disebut domain (daerah asal), sedangkan anggota dari himpunan B disebut kodomain (daerah kawan) dan anggotan himpunan B yang berpasangan (himpunan C) disebut range (hasil) dari fungsi f.


Contoh soal 1.
Diketahui A = {1, 2, 3, 4} dan B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}. Suatu fungsi f: A → B ditentukan oleh f(x) = 2x - 1.
a. Gambarlah fungsi f dengan diagram panah.
b. Tentukan range fungsi f.
c. Gambarlah grafik fungsi f


Jawab
a.



b. f(x) = 2x - 1
f(1) = 2.1 - 1 = 1 f(3) = 2.3 - 1 = 5
f(2) = 2.2 - 1 = 3 f(4) = 2.4 - 1 = 7
Jadi, range dari fungsi f adalah {1, 3, 5, 7}


c. Grafik fungsi




2. Macam-Macam Fungsi

  •  Fungsi konstan (fungsi tetap)
Suatu fungsi f: A → B ditentukan dengan rumus f(x) disebut fungsi konstan apabila pada setiap anggota domain fungsi selalu berlaku selalu berlaku f(x) = C, dimana C merupakan bilangan yang konstan. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh dibawah ini.

Contoh soal 2.
Diketahui f: R → R dengan rumus f(x) = 3 dengan daerah domain {x | -3 ≤ x < 2}. Tentukanlah gambar grafiknya.

Jawab












  • Fungsi linier
Fungsi linier merupakan fungsi f(x) = ax + b, dimana a ≠ 0, a dan b termasuk bilangan konstan. Grafik linier berbentuk garis lurus. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh dibawah ini.

Contoh soal 3.
Jika diketahui f(x) = 2x + 3, tentukanlah gambar grafiknya.

Jawab





  • Fungsi kuadrat
Fungsi kuadrat merupakan fungsi f(x) = ax² + bx + c, dimana a ≠ 0 dan a, b, dan c adalah bilangan konstan. Grafik kuadrat berbentuk parabola. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh dibawah ini.

Contoh soal 4.
Perhatikan gambar dibawah ini, fungsi f ditentukan oleh f(x) = x² + 2x - 3

Tentukanlah:
a. Domain fungsi f
b. Nilai minimum fungsi f.
c. Nilai maksimum fungsi f.
d. Range fungsi f adalah adalah {y | -4 ≤ x < 5}
e. Pembuat nol fungsi f.
f. Koordinat titik balik minimum.

Jawab

a. Domain fungsi f adalah {x | -4 ≤ x < 2}.
b. Nilai minimum fungsi f adalah -4.
c. Nilai maksimum fungsi f adalah 5
d. Range fungsi f adalah {y | -4 ≤ x < 5}
e. Koordinat titik balik minimum grafik fungsi f adalah (-1, -4)


  • Fungsi identitas
Fungsi identitas merupakan fungsi dimana berlaku f(x) = x atau setiap anggota domain / daerah asal dari fungsi dipetakan pada dirinya sendiri. Grafik fungsi identitas merupakan garis lurus yang melalui titik asal dan semua titik melalui ordinat yang sama. Fungsi identitas ditentukan f(x) = x. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh dibawah ini.

Contoh soal 5.
Fungsi f(x) = x untuk setiap x.
a. Carilah f(-2), f(0), f(1), f(3)
b. gambarlah grafiknya

Jawab

a. f(x) = x
f(-2) = -2
f(0) = 0
f(1) = 1
f(3) = 3


b.



  • Fungsi tangga (bertingkat)
Fungsi tangga merupakan fungsi f(x) yang berbentuk interval sejajar. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh dibawah ini.

Contoh soal 6.
Diketahui fungsi f(x) = -1, jika x < 1
                                   = 0, jika -1 < x < 2
                                   = 2, jika 2 < x < 4
                                   = 3, jika x > 4
Tentukanlah inteval yang terbentuk dari:
a. f(-2)
b. f(0)
c. f(3)
d. f(3)
e. grafik yang terbentuk

Jawab
a. f(-2) = -1
b. f(0) = 0
c. f(3) = 2
d. f(3) = 3
e.





  • Fungsi modulus (mutlak)
Fungsi modulus (mutlak) adalah fungsi yang memetakan setiap bilangan real pada daerah asal suatu fungsi menjadi nilai mutlak.





  • Fungsi ganjil dan fungsi genap
Suatu fungsi f(x) disebut fungsi ganjil jika berlaku f(-x) = -f(x) dan disebut fungsi genap jika berlaku f(-x) = f(x). Jika fungsi f(-x) ≠ -f(x) dan f(-x) ≠ f(x) maka bukan termasuk fungsi ganjil dan fungsi genap. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh dibawah ini.

Contoh soal 7.
Tentukan fungsi f di bawah ini termasuk fungsi ganjil, fungsi genap, atau tidak.
a. f(x) = 2x³ + x
b. f(x) = 3 cos x - 5
c. f(x) = x² - 8x

Jawab
a. f(x) = 2x³ + x
f(-x) = 2(-x)³ + (-x)
= -2x³ - x
= -(2x³ + x)
= -f(x)
Jadi, fungsi f(x) diatas adalah fungsi ganjil.


b. f(x) = 3 cos x³ - 5
f(-x) = 3 cos (-x) - 5
= 3 cos x - 5
= f(x)
Jadi, fungsi f(x) diatas adalah fungsi genap.


c. f(x) = x² - 8x
f(-x) = (-x)² - 8(-x)
= x² + 8x
Fungsi f(-x) ≠ -f(x) dan f(-x) ≠ f(x)
Jadi, fungsi f(x) diatas bukan fungsi ganjil dan fungsi genap.


3. Sifat-sifat Fungsi

Fungsi dikelompokkan menjadi 3 (tiga) jenis yaitu fungsi Injektif, Surjektif, dan Bijektif. Pengelompokkan tersebut didasarkan pada sifatnya. Perbedaan ketiga jenis tersebut dapat disimak pada penjelasan di bawah.

  • Fungsi Injektif/Fungsi Into (Fungsi Satu-satu)
Fungsi pertama yang akan dibahas adalah fungsi injektif atau sering disebut dengan fungsi into atau fungsi satu-satu. Fungsi dikatakan fungsi injektif jika dan hanya jika anggota kodomain hanya dipasangkan satu kali dengan anggota domain.
Pada fungsi injektif, anggota himpunan daerah kodomain boleh tidak memiliki pasangan, namun semua anggota kodomain yang terpsangkan hanya ada satu, tidak boleh ada yang lebih dari satu.
Perhatikan gambar di bawah untuk melihat lebih detail mengenai perbedaannya.




  • Fungsi Surjektif (Fungsi Onto)
Fungsi Surjekti atau onto memiliki ciri yaitu anggota kodomainnya boleh memiliki pasangan lebih dari satu, namun tidak boleh ada anggota kodomain yang tidak dipasangkan. Fungsi surjektif biasanya dipenuhi apabila jumlah anggota kodomain sama atau lebih banyak dari anggota domain.

Perhatikan gambar di bawah untuk menambah pemahan sobat idschool tentang sifat fungsi surjektif.




  • Fungsi Bijektif (Korespondensi Satu-satu)
Fungsi Bijektif merupakan gabungan dari fungsi injektif dan surjektif. Pada fungsi bijektif, semua anggota domain dan kodomain terpasangkan tepat satu. Kebalikan fungsi dari fungsi injektif dan surjektif belum pasti fungsi/pemetaan, namun kebalikan fungsi dari fungsi bijektif juga merupakan fungsi/pemetaan. Perhatikan gambar di bawah.

Rabu, 26 September 2018

SISTEM BILANGAN REAL DAN HIMPUNAN

A. BILANGAN REAL
1. Pengertian Sistem Bilangan Real
Sistem bilangan real adalah himpunan bilangan real R yang disertai dengan operasi penjumlahan dan perkalian sehingga memenuhi aksioma tertentu, dinotasikan dengan : “ ( R , + , x )”. Bilangan real adalah bilangan yang merupakan gabungan dari bilangan rasional dan bilangan irasional. Bilangan real yang dilengkapi dengan sifat – sifat bilangan disebut sistem bilangan real. Dalam aplikasinya himpunan bilangan ini mempunyai banyak turunan yang mempunyai bermacam-macam sifat dan bentuk bilangan.

2 Operasi pada Bilangan Real
Operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
a.    Operasi penjumlahan
Contoh:
1).    4 + 6  = 10
2).    4 + (-6 ) = -2
b.    Operasi pengurangan
Contoh:
1).    -6 – 4 = -6 + (-4) = -10
2).    3 -6 – 4 = -6 + (-4) = -10
c.    Operasi perkalian
Contoh:
1).    x 4 = 24
2).    6 x (-4) = -24
3).    (-6) x (-4) =  24
d.    Operasi pembagian
Contoh:
1).        12 : 2 = 6
2).        12 : -2 = -6
3).        (-12) : (-2) = 6


3. Macam-macam Bilangan Real

a. Bilangan Rasional (Rational Numbers) 
Bilangan rasional adalah bilangan yang dapat dinyatakan dalam bentuk a/b dengan a, b bilangan bulat dan b ≠ 0. Bilangan rasional terdiri dari :

  •  Bilangan asli = 1, 2, 3, 4 , 5, …
  •  Bilangan cacah = 0,1,2,3,…
  •  Bilangan bulat = -3, -2, -1,0,1,2,3,…
Bilangan bulat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bilangan bulat negatif, bilangan bulat positif, bilangan bulat nol.
Bilangan pecahan dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu pecahan biasa dan pecahan campuran.

b. Bilangan Irasional (Irrational Numbers)
Dalam matematika, bilangan irasional adalah bilangan real yang tidak bisa dibagi (hasil baginya tidak pernah berhenti). Dalam hal ini, bilangan irasional tidak bisa dinyatakan sebagai a/b, dengan a dan b sebagai bilangan bulat dan b tidak sama dengan nol.
Contoh bilangan irasional √3 = 1,732050807 yang ternyata tidak mempunyai pola berulang secara teratur, dan tidak akan berakhir bilangan √3 merupakan salah satu contoh bilangan irasional. 



B. HIMPUNAN
1. Pengertian Himpunan
Himpunan adalah suatu daftar, koleksi atau kelas objek-objek yang mempunyai sifat atau ciri-ciri tertentu. Objek dalam suatu himpunan dapat berupa bilangan, orang, kota, dan lain sebagainya yang memiliki sifat atau ciri-ciri yang sama. Sifat tersebut berguna untuk membedakan apakah suatu objek itu meupakan anggota himpunan tersebut atau bukan. Pada umumnya himpunan ditulis dengan huruf besar (A, B, C, D,.....) dan anggota himpunan ditulis dengan huruf kecil (a, b, c, d,...).
Himpunan ditulis diantara dua kurung {.....} dan dapat disajikan dengan 2 cara yaitu:
  • Mendaftarkan anggota-anggotanya; dan
  • Menyatakan sifat anggota-anggotanya.
Untuk menyatakan anggota dari sebuah himpunan adalah \in. Sedangkan untuk menyatakan anggota yang tidak termasuk dalam sebuah himpunan adalah \notinUntuk menyatakan banyaknya anggota suatu himpunan A dinotasikan dengan n(A).

Contoh: 
Himpunan A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}. 
Banyak anggota himpunan A = n(A) = 9

Himpunan memiliki anggota yang terhingga atau tak terhingga. Himpunan dengan banyak anggota terhingga atau dibatasi sampai batas tertentu disebut himpunan berhingga. Sedangkan, himpunan dengan banyak anggota tak terbatas adalah himpunan tak berhingga. 

Contoh:
Himpunan berhingga: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
Himpunan tak berhingga: {25, 27, 29, 31, …}

Diagram Venn
Himpunan dan Diagram Venn

Diagram venn adalah gambar himpunan yang digunakan untuk menyatakan hubungan beberapa himpunan.


2. Macam-macam Himpunan
  • Himpunan Semesta 
Himpunan semesta adalah himpunan yang memuat semua anggota himpunan. Notasi untuk himpunan semesta adalah S.
  • Himpunan Bagian
A merupakan himpunan bagian B jika setiap anggota himpunan A merupakan anggota himpunan B. Notasi untuk menyatakan himpunan bagian adalah C. Simbol untuk menyatakan A himpunan bagian B adalah . Himpunan kosong merupakan himpunan bagian dari setiap himpunan. Setiap himpunan merupakan himpunan bagian dari himpunan itu sendiri.

Rumus mencari banyaknya himpunan bagian.
Himpunan = A
Banyak anggota himpunan A = n(A)
Banyaknya himpunan bagian A adalah 2^{n(A)}
Contoh:
B = {1, 2, 3}
n(B) = 3 
Banyaknya himpunan bagian B adalah yaitu { }; {1}; {2}; {3}; {1, 2}; {1, 3}; {2, 3}; {1, 2, 3}.
  • Himpunan Kosong

Himpunan kosong adalah himpunan yang tidak mempunyai anggota. Himpunan kosong akan selalu menjadi himpunan bagian dari anggota himpunan bagian. Notasi himpunan kosong adalah { }.

3. Hubungan Antar Himpunan
Hubungan antarhimpunan meliputi irisan, gabungan, komplemen himpunan, dan selisih himpunan. Lebih lanjut mengenai keempatnya dapat dilihat seperti pembahasan di bawah.
aIrisan
Irisan dua himpunan A dan B adalah himpunan yang anggota-anggotanya merupakan anggota A dan anggota B.
  \[A \cap B = \left \{   x \mid x \in A dan x \in B \right \} \]
Irisan
b. Gabungan

Gabungan dua himpunan A dan B adalah himpunan yang anggota-anggotanya merupakan anggota himpunan A atau anggota himpunan B.

Gabungan
 c. Komplemen
adalah himpunan yang anggota-anggotanya merupakan anggota himpunan semesta namun bukan anggota himpunan A.

Komplemen
d. Selisih

A − B adalah himpunan yang anggota-anggotanya merupakan anggota himpunan A namun bukan anggota himpunan B.
Selisih

4. Sifat-Sifat Operasi Himpunan

Pembahasan dalam materi himpunan dan diagram venn yang tidak kalah penting untuk dibahasa adalah sifa-sifat operasi pada himpunan. Sifat-sifat operasi himpunan meliputi komutatif, asosiatif, ditributif, dan dalil de Morgan.
 
a. Komutatif




b. Asosiatif



c. Distributif




d. Dalil de Morgan






 (N)