1 SISTEM BILANGAN REAL

dokumen-dokumen yang mirip
1 SISTEM BILANGAN REAL

1 SISTEM BILANGAN REAL

1 SISTEM BILANGAN REAL

SISTEM BILANGAN REAL

Pengantar : Induksi Matematika

SISTEM BILANGAN REAL

G a a = e = a a. b. Berdasarkan Contoh 1.2 bagian b diperoleh himpunan semua bilangan bulat Z. merupakan grup terhadap penjumlahan bilangan.

Pembahasan Soal-Soal Latihan 1.1

METODA PEMBUKTIAN DALAM MATEMATIKA

METODA PEMBUKTIAN DALAM MATEMATIKA

Struktur Aljabar I. Pada bab ini disajikan tentang pengertian. grup, sifat-sifat dasar grup, ordo grup dan elemennya, dan konsep

BAHAN AJAR ANALISIS REAL 1. DOSEN PENGAMPU RINA AGUSTINA, S. Pd., M. Pd. NIDN

KONSTRUKSI SISTEM BILANGAN

SISTEM BILANGAN BULAT

BILANGAN BERPANGKAT DAN BENTUK AKAR

R maupun. Berikut diberikan definisi ruang vektor umum, yang secara eksplisit

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan konsep dasar (pengertian) tentang bilangan sempurna,

2 BILANGAN PRIMA. 2.1 Teorema Fundamental Aritmatika

II. SISTEM BILANGAN RIIL. Handout Analisis Riil I (PAM 351)

SEKILAS TENTANG KONSEP. dengan grup faktor, dan masih banyak lagi. Oleh karenanya sebelum

BAHAN AJAR ANALISIS REAL 1 Matematika STKIP Tuanku Tambusai Bangkinang

BAB 1. PENDAHULUAN KALKULUS

BAB I PENDAHULUAN. Struktur aljabar merupakan suatu himpunan tidak kosong yang dilengkapi

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan konsep dasar (pengertian) tentang bilangan sempurna,

KALKULUS 1 HADI SUTRISNO. Pendidikan Matematika STKIP PGRI Bangkalan. Hadi Sutrisno/P.Matematika/STKIP PGRI Bangkalan

ALJABAR ABSTRAK ( TEORI GRUP DAN TEORI RING ) Dr. Adi Setiawan, M. Sc

MA5032 ANALISIS REAL

BAB VI BILANGAN REAL

TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan beberapa definisi teori pendukung dalam proses

BAB II KAJIAN PUSTAKA. operasi matriks, determinan dan invers matriks), aljabar max-plus, matriks atas

PEMBAHASAN. Teorema 1. Tidak ada bilangan asli N yang lebih besar dari semua bilangan bulat lainnya.

BAB 6 RING (GELANGGANG) BAHAN AJAR STRUKTUR ALJABAR, BY FADLI

n suku Jadi himpunan bilangan asli dapat disajikan secara eksplisit N = { 1, 2, 3, }. Himpunan bilangan bulat Z didenisikan sebagai

SISTEM BILANGAN REAL

Sistem Bilangan Real. Pendahuluan

MODUL 1. Teori Bilangan MATERI PENYEGARAN KALKULUS

B I L A N G A N 1.1 SKEMA DARI HIMPUNAN BILANGAN. Bilangan Kompleks. Bilangan Nyata (Riil) Bilangan Khayal (Imajiner)

BAB IV PERTIDAKSAMAAN. 1. Pertidaksamaan Kuadrat 2. Pertidaksamaan Bentuk Pecahan 3. Pertidaksamaan Bentuk Akar 4. Pertidaksamaan Nilai Mutlak

Diktat Kuliah. Oleh:

Sifat 1 Untuksebarang bilangan rasional a tak nol dan sebarang bilangan bulat m dan n, berlaku a m. a m = a m + n

1 TEORI KETERBAGIAN. Jadi himpunan bilangan asli dapat disajikan secara eksplisit N = { 1, 2, 3, }. Himpunan bilangan bulat Z didenisikan sebagai

Sistem Bilangan Riil

II. TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Bilangan Bulat, Bilangan Rasional, dan Bilangan Real. dengan huruf kecil. Sebagai contoh anggota himpunan A ditulis ;

II. TINJAUAN PUSTAKA. bilangan riil. Bilangan riil biasanya dilambangkan dengan huruf R (Negoro dan

Modul 03 HIMPUNAN. Himpunan adalah kumpulan objek-objek yang keanggotaannya didefinisikan dengan jelas.

METODA PEMBUKTIAN DALAM MATEMATIKA

Tujuan Instruksional Umum : Setelah mengikuti pokok bahasan ini mahasiswa dapat mengidentifikasi dan mengenal sifat-sifat dasar suatu Grup

Sistem Bilangan Riil. Pendahuluan

BAB 3 ALJABAR MAX-PLUS. beberapa sifat khusus yang selanjutnya akan dibuktikan bahwa sifat-sifat tersebut

UNIVERSITAS GADJAH MADA. Bahan Ajar:

BAB 5 Bilangan Berpangkat dan Bentuk Akar

PENGANTAR GRUP. Yus Mochamad Cholily Jurusan Pendidikan Matematika Universitas Muhammadiyah Malang

HIMPUNAN MATEMATIKA. Program Studi Agroteknologi Universitas Gunadarma

BAB I BILANGAN BULAT dan BILANGAN PECAHAN

A. UNSUR - UNSUR ALJABAR

PENGERTIAN RING. A. Pendahuluan

II. TINJAUAN PUSTAKA. negatifnya. Yang termasuk dalam bilangan cacah yaitu 0,1,2,3,4, sehingga

DASAR-DASAR ALJABAR MODERN: TEORI GRUP & TEORI RING

BAGIAN PERTAMA. Bilangan Real, Barisan, Deret

SOAL DAN JAWABAN TENTANG NILAI MUTLAK. Tentukan himpunan penyelesaian dari persamaan nilai Mutlak di bawah ini.

BAB I NOTASI, KONJEKTUR, DAN PRINSIP

Lembar Kerja Mahasiswa 1: Teori Bilangan

MATERI ALJABAR LINEAR LANJUT RUANG VEKTOR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. jelas. Ada tiga cara untuk menyatakan himpunan, yaitu: a. dengan mendaftar anggota-anggotanya;

BILANGAN CACAH. b. Langkah 1: Jumlahkan angka satuan (4 + 1 = 5). tulis 5. Langkah 2: Jumlahkan angka puluhan (3 + 5 = 8), tulis 8.

Teorema Dasar Aljabar Mochamad Rofik ( )

Teori Himpunan. Modul 1 PENDAHULUAN

MA3231. Pengantar Analisis Real. Hendra Gunawan, Ph.D. Semester II, Tahun

BAB III. PECAHAN KONTINU dan PIANO. A. Pecahan Kontinu Tak Hingga dan Bilangan Irrasional

Sistem Bilangan Real

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Pertama)

BIDANG MATEMATIKA SMA

1. GRUP. Definisi 1.1 (Operasi Biner) Diketahui G himpunan dan ab, G. Operasi biner pada G merupakan pengaitan

matematika WAJIB Kelas X PERTIDAKSAMAAN LINEAR SATU VARIABEL K-13 A. PENDAHULUAN

I. Aljabar Himpunan Handout Analisis Riil I (PAM 351)

MATEMATIKA 3 TPP: Disusun oleh Dr. Ir. Dwiyati Pujimulyani,MP. Program Studi Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Agroindustri

METODA PEMBUKTIAN DALAM MATEMATIKA

Definisi Jumlah Vektor Jumlah dua buah vektor u dan v diperoleh dari aturan jajaran genjang atau aturan segitiga;

LEMBAR AKTIVITAS SISWA MATRIKS

Pelabelan matriks menggunakan huruf kapital. kolom ke-n. kolom ke-3

BAB I PENDAHULUAN. Kata topologi berasal dari bahasa yunani yaitu topos yang artinya tempat

Himpunan (set) Himpunan (set) adalah kumpulan objek-objek yang berbeda. Objek di dalam himpunan disebut elemen, unsur, atau anggota.

Aljabar Boole. Meliputi : Boole. Boole. 1. Definisi Aljabar Boole 2. Prinsip Dualitas dalam Aljabar

Relasi, Fungsi, dan Transformasi

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

LANDASAN TEORI. bilangan coprima, bilangan kuadrat sempurna (perfect square), kuadrat bebas

& & # = atau )!"* ( & ( ( (&

BAB I HIMPUNAN. Contoh: Himpunan A memiliki 5 anggota, yaitu 2,4,6,8 dan 10. Maka, himpunan A dapat dituliskan: A = {2,4,6,8,10}

matematika Wajib Kelas X PERSAMAAN LINEAR SATU VARIABEL K-13 A. DEFINISI PERSAMAAN LINEAR SATU VARIABEL

BAB V BILANGAN BULAT

Keterbagian Pada Bilangan Bulat

ANALISIS REAL 1 SUMANANG MUHTAR GOZALI KBK ANALISIS

PERSAMAAN KUADRAT. Persamaan. Sistem Persamaan Linear

BAB III HIMPUNAN. 2) Mahasiswa dapat menyebutkan relasi antara dua himpunan. 3) Mahasiswa dapat menentukan hasil operasi dari dua himpunan

Himpunan. Definisi. Himpunan (set) adalah kumpulan objek-objek yang berbeda. Objek di dalam himpunan disebut elemen, unsur, atau anggota.

Himpunan dan Sistem Bilangan Real

PENDAHULUAN INDUKSI MATEMATIKA Di dalam Matematika, sebuah pernyataan atau argumen dan bahkan sebuah rumus sekalipun tidak hanya sekedar dibaca.

GLOSSARIUM. A Akar kuadrat

DEFINISI. Himpunan (set) adalah kumpulan objekobjek yang berbeda. Objek di dalam himpunan disebut elemen, unsur, atau anggota.

Transkripsi:

Pertemuan Standar kompetensi: mahasiswa memahami cara membangun sistem bilangan real, aturan dan sifat-sifat dasarnya. Kompetensi dasar Memahami aksioma atau sifat aljabar bilangan real Memahami fakta-fakta dasar yang sudah berlaku pada bilangan real Memahami cara pendenisian operasi kurang -, operasi pembagian, dan pemangkatan Memahami suatu bilangan adalah bilangan rasional dan bilangan irrasional. Indikator Menulisakan 9 sifat aljabar bilangan real Membedakan elemen satuan dan elemen nol pada bilangan real Mendenisikan elemen kebalikan dan elemen negatif dari sebuah bilangan real Menulis kembali langkah-langkah pembuktian sifat-sifat dasar yang berlaku pada bilangan real dengan memberikan alasan/justikasi pada setiap langkahnya. Melengkapi bukti-bukti yang masih belum diselesaikan. Bilangan real sudah dikenal dengan baik sejak masih di sekolah menengah. Namun untuk memulai mempelajari materi pada BAB ini anggaplah diri kita belum tahu apaapa tentang bilangan real. Kita akan mempelajari bagaimana sistem bilangan real itu dibangun. Pertama-tama kita hanya diberikan suatu himpunan bilangan tetapi belum tahu anggotanya seperti apa, belum aturan yang berlaku di dalamnya. Kemudian kepada himpunan ini diberikan dua operasi binair, penjumlahan dan pengurangan. Dengan dua operasi ini dibuat beberapa aksioma. Dua aksioma penting adalah keujudan elemen 0 dan elemen. Inilah anggota bilangan real pertama yang kita ketahui. Selanjutnya dengan aksioma-aksioma ini didenisikan anggota-anggota lainnya, seperti bilangan positif, bilangan negatif, bilangan bulat, bilangan rasional dan bilangan irrasional. Juga didenisikan sifat-sifat yang mengatur hubungan antar anggota, seperti sifat urutan, sifat jarak, sifat kelengkapan dan sifat kepadatan.

. Sifat Aljabar Bilangan Real Bilangan real dipandang sebagai suatu himpunan, seterusnya dilambangkan dengan R. Selanjutnya, didenisikan dua operasi binair '+' dan ' ' masing-masing disebut operasi penjumlahan dan operasi perkalian. Kedua operasi binair ini diterapkan pada R dan memenuhi sifat-sifat sebagai berikut: (A) a + b = b + a untuk setiap a, b R, yaitu komutatif terhadap penjumlahan. (A2) (a + b) + c = a + (b + a) untuk setiap a, b, c R, yaitu asosiatif terhadap penjumlahan. (A3) Terdapat elemen 0 R sehingga a + 0 = 0 + a = a untuk setiap a R. Elemen 0 ini disebut elemen nol. (A4) Untuk setiap a R selalu terdapat ( a) R sehingga a + ( a) = ( a) + a = 0. Elemen ( a) ini disebut negatif dari a. (M) a b = b a untuk setiap a, b R, yaitu komutatif terhadap perkalian. (M2) (a b) c = a (b a) untuk setiap a, b, c R, yaitu asosiatif terhadap perkalian. (M3) Terdapat elemen R sehingga a = a = a untuk setiap a R. Elemen ini disebut elemen satuan. (M4) Untuk setiap a R, a 0 selalu terdapat (/a) R sehingga a (/a) = (/a) a =. Elemen (/a) ini disebut kebalikan dari a. (D) a (b + c) = (a b) + (a c) dan (b + c) a = (b a) + (c a) untuk setiap a, b, c R. Sifat ini disebut distributif perkalian terhadap penjumlahan. Diperhatikan bahwa ada 4 sifat yang berkaitan dengan operasi penjumlahan yaitu A, A2, A3 dan A4 (notasi A untuk Adisi, atau penjumlahan), 4 sifat yang berkaitan dengan perkalian yaitu M, M2, M3 dan M4 (M untuk Multiplikasi, atau perkalian) dan sifat yang mencakup keduanya yaitu D (D untuk Distributif). Kesembilan sifat ini disebut sifat aljabar atau aksioma bilangan real. Sampai saat ini belum didenisikan bilangan negatif dan operasi pengurangan. Notasi a dianggap sebuah elemen di dalam R. Begitu juga elemen kebalikan /a dianggap sebuah elemen dan operasi pembagian belum didenisikan. Berikut diberikan beberapa teorema sederhana yang diturunkan langsung dari sifat-sifat aljabar ini. Teorema.. Jika a bilangan real sebarang maka persamaan a + x = b mempunyai penyelesaian tunggal, yaitu x = ( a) + b. 2

Bukti. a + x = b [diketahui] ( a) + (a + x) = ( a) + b (( a) + a) + x = ( a) + b [menggunakan A2] 0 + x = ( a) + b [menggunakan A4] x = ( a) + b [menggunakan A3] Exercise. Buktikan jika a bilangan real tidak nol maka persamaan a x = b mempunyai penyelesaian tunggal x = (/b) a. Teorema.2. Bila a suatu elemen pada R maka. a 0 = 0, 2. ( ) a = a, 3. ( a) = a, 4. ( ) ( ) =. Bukti. ) Berdasarkan (M3) kita mempunyai a = a. ditambahkan a, diperoleh a + a 0 = a + a 0 = a ( + 0) [menggunakan D] = a [menggunakan A3] = a [menggunakan M3] Selanjutnya kedua ruas ini Selanjutnya dengan menggunakan Teorema. dengan menganggap x sebagai a 0 diperoleh a 0 = ( a) + a = 0. 2) Dari (M3) kita mempunyai a = a. Tambahkan pada kedua ruas dengan ( ) a, diperoleh a + ( ) a = a + ( ) a = ( + ( )) a [menggunakan D] = 0 a [menggunakan A4] = 0 [menggunakan bagian i, setelah menerapkan (A)] Selanjutnya dengan menggunakan Teorema. dan menganggap x sebagai ( ) a, kemudian menggunakan (A3) diperoleh ( ) a = ( a) + 0 = a. 3

Sisanya dapat dibuktikan sendiri sebagai latihan. Teorema.2 () mengatakan bahwa bilangan apapun jika dikalikan dengan nol maka hasilnya nol. Fakta ini merupakan teorema yang kebenarannya dapat dibuktikan, bukan suatu kesepakatan atau aksioma. Begitu juga dengan fakta lainnya pada teorema ini. Teorema.3. Misalkan a, b, c elemen pada R. (i) Jika a 0 maka /a 0 dan /(/a) = a, (ii) Jika a b = a c dan a 0 maka b = c, (iii) Jika a b = 0 maka berlaku salah satu: a = 0 atau b = 0. Bukti. (i): Karena a 0 maka menurut (M4) selalu ada /a R. Andaikan /a = 0 maka diperoleh = a (/a) = a 0 = 0. Hasil ini berlawanan atau kontradiksi dengan (M3). Jadi pengandaian ini salah, dan haruslah /a 0. Selanjutnya karena /a 0 dan karena (/a) a = maka dengan Latihan dengan memandang a sebagai x maka diperoleh a = /(/a). (ii): Kedua ruas pada a b = a c dikalikan dengan (/a) disertai dengan menggunakan (M2), diperoleh ((/a) a) b = ((/a) a) c b = c [menggunakan M4] b = c [menggunakan M3] Bagian sisanya yang belum dibuktikan, dapat dibuktikan sendiri sebagai latihan. Beberapa operasi lainnya pada R Sejauh ini hanya ada dua operasi pada bilangan real. Melalui dua operasi ini diturunkan bebedapa operasi lainnya yang didenisikan sebagai berikut :. Operasi pengurangan. Bila a, b R maka notasi a b dibaca a dikurang dengan b dan didenisikan oleh a b := a + ( b). 2. Operasi pembagian. Bila a, b R, b 0 maka notasi a/b atau a b dengan b dan didenisikan oleh dibaca a dibagi a/b := a (/b). 4

3. Operasi pangkat. Bila a R maka notasi a 2 dibaca a dipangkatkan dengan dua atau a kuadarat dan didenisikan sebagai a 2 := a a. Secara umum untuk n bilangan asli, a n adalah a dipangkatkan dengan n didenisikan oleh a n := } a a a {{ a}. sebanyak n faktor Untuk a 0, notasi a dimaksudkan untuk /a dan notasi a n untuk (/a) n. Beberapa himpunan bagian penting pada R. Bilangan asli. Himpunan bilangan asli dilambangkan dengan N dipandang sebagai himpunan bagian R dan n N didenisikan sebagai n := } + + {{ + + }. sebanyak n suku 2. Bilangan bulat. Himpunan bilangan bulat dilambangkan dengan Z dan keanggotannya dapat didenisikan sebagai berikut : Z := { n : n N} N {0} dengan n := ( ) + ( ) + ( ) + + ( ). }{{} sebanyak n suku 3. Bilangan rasional dan irrasional. Himpunan bilangan rasional dilambangkan dengan Q adalah elemen bilangan real yang dapat ditulis dalam bentuk pecahan. Jadi, { } b Q := : a, b Z, a 0. a Bilangan real selain bilangan rasional disebut bilangan irrasional dan himpunan bilangan irrasional ini biasa dilambangkan dengan R \ Q. Notasi ":=" berarti "didenisikan oleh" (dened by). Penggunaan notasi ini lebih tepat daripada menggunakan "=" karena tanda sama dengan seharusnya digunakan untuk menyatakan kesamaan kedua ruas. Struktur bilangan real diberikan pada Gambar.. Teorema.4. Tidak ada bilangan rasional r sehingga r 2 = 2. Proof. Andai ada bilangan rasional yang kuadratnya sama dengan dua. Untuk itu dapat ditulis r = m n dengan m dan n tidak mempunyai faktor persekutuan selain. Diperoleh r 2 = m2 n 2 = 2 m2 = 2n 2, 5

Q himpunan bilangan rasional Misal: -3/4, -, 0, 2, /2, 4/5. Z: himpunan bilangan bulat {...,-2, -, 0,, 2,... } N: himpunan bilangan asli {, 2, 3,... } R R\Q himpunan bilangan irrasional Misal: 2, Figure.: Struktur bilangan real berarti m 2 bilangan genap. Karena itu m juga genap (lihat latihan berikut!). Karena m genap maka dapat ditulis m = 2p. Substitusi m ini ke kesamaan sebelumnya, diperoleh (2p) 2 = 2n 2 4p 2 = 2n 2 n 2 = 2p 2. Ini berarti n 2 bilangan genap, akibatnya n juga bilangan genap. Berangkat dari pengandaian tadi diperoleh dua pernyataan berikut a. m dan n tidak mempunyai faktor persekutuan selain, berarti m dan n tidak mungkin keduanya genap. b. m dan n bilangan genap. Kedua pernyataan ini bertentangan (kontradiksi), sehingga pengandaian harus diingkari. Kesimpulannya Teorema terbukti. Beberapa soal yang dipecahkan Contoh.. Buktikan bahwa jika z R bilangan irrasioanl dan r 0 bilangan rasional maka r + z dan rz bilangan irrasional. Penyelesaian. Dibuktikan dengan kontradiksi. Andai r + z rasional, maka dapat ditulis Dari sini diperoleh r + z = m n dan r = p, m, n, p, q Z, n, q 0. q z = m n p q mq np =, nq yaitu z rasional, sebab mq np, nq Z, nq 0. Kontradiksi dengan z irrasional. Jadi pengandaian r + z rasional salah, dan haruslah r + z irrasional. Dengan argumen yang sama dapat dibuktikan sisanya. 6

Contoh.2. Buktikan bahwa jika a, b R maka. (a + b) = ( a) + ( b) 2. ( a) ( b) = a b 3. /( a) = (/a), a 0 4. (a/b) = ( a)/b, b 0. Bukti. ). Dengan menggunakan Teorema.2(2) dan sifat distributif diperoleh (a + b) = ( ) (a + b) = ( ) a + ( ) b = ( a) + ( b). 2). Diperhatikan penjabaran berikut, coba justikasi setiap langkah yang diberikan ( a) ( b) = (( ) a) (( ) b) = (a ( )) (( ) b) = a (( ) (( ) b)) = a ((( ) ( )) b) = a ( b) = a b Untuk sisanya dikerjakan sendiri sebagai latihan. Contoh.3. Bila bilangan real a memenuhi a a = a maka salah satunya berlaku: a = 0 atau a =. Bukti. Diketahui a a = a. Coba lengkapi justikasi untuk tiap-tiap langkah berikut. a a + ( a) = a + ( a) a a + ( ) (a) = 0 (a + ( )) a = 0. Dengan menggunakan Teorema.3(iii) diperoleh a + ( ) = 0 atau a = 0. Lanjutkan langkah untuk menyimpulkan a = dari a + ( ) = 0. Contoh.4. Bila a 0 dan b 0, buktikan /(ab) = (/a) (/b). Bukti. Karena a 0 dan b 0 maka ab 0 sehingga berdasarkan Teorema.3 (i) 7

diperoleh (/ab) = a b (/b) (/ab) = a (b (/b)) (/ab) (/b) = a ((/b) (/a)) (/ab) = a (/a) ((/b) (/a)) (/ab) =. Dari baris terakhir dapat disimpulkan (/a) (/b) = (/ab) merupakan elemen kebalikan dari (/a) (/b). (/(/ab)) = /(ab) karena 8