MA5032 ANALISIS REAL

dokumen-dokumen yang mirip
BAHAN AJAR ANALISIS REAL 1 Matematika STKIP Tuanku Tambusai Bangkinang

BAGIAN PERTAMA. Bilangan Real, Barisan, Deret

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

KALKULUS BAB I. PENDAHULUAN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

INTERVAL, PERTIDAKSAMAAN, DAN NILAI MUTLAK

BAB 1. PENDAHULUAN KALKULUS

MA5031 Analisis Real Lanjut Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. October 10, Dosen FMIPA - ITB

y

Bilangan Riil, Nilai Mutlak, Fungsi

MA5032 ANALISIS REAL

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

1 SISTEM BILANGAN REAL

Silabus. 1 Sistem Bilangan Real. 2 Fungsi Real. 3 Limit dan Kekontinuan. Kalkulus 1. Arrival Rince Putri. Sistem Bilangan Real.

Mata Pelajaran Wajib. Disusun Oleh: Ngapiningsih

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

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. August 18, Dosen FMIPA - ITB

Daftar Isi 5. DERET ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. Dosen FMIPA - ITB September 26, 2011

SISTEM BILANGAN REAL

Sistem Bilangan Ri l

Daftar Isi 3. BARISAN ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. Dosen FMIPA - ITB

Bilangan Real. Modul 1 PENDAHULUAN

PEMBINAAN TAHAP I CALON SISWA INVITATIONAL WORLD YOUTH MATHEMATICS INTERCITY COMPETITION (IWYMIC) 2010 MODUL ALJABAR

Sedangkan bilangan real yang tidak dapat dinyatakan sebagai pembagian dua bilangan bulat adalah bilangan irasional, contohnya

PERSAMAAN KUADRAT. Persamaan. Sistem Persamaan Linear

1 SISTEM BILANGAN REAL

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. September 12, Dosen FMIPA - ITB

KALKULUS BAB II FUNGSI, LIMIT, DAN KEKONTINUAN. DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA Universitas Indonesia

Jikax (2 x) = 57, maka jumlah semua bilangan bulat x yang memenuhi adalah A. -5 B. -1 C. 0 D. 1 E. 5

BAB VI BILANGAN REAL

Sistem Bilangan Riil

β α α β SOAL MATEMATIKA UNTUK SMA istiyanto.com Mari Berbagi Ilmu Dengan Yang Lain A. Persamaan Kuadrat dan Fungsi Kuadrat

Sistem Bilangan Real. Pendahuluan

MAT 602 DASAR MATEMATIKA II

03/08/2015. Sistem Bilangan Riil. Simbol-Simbol dalam Matematikaa

Relasi, Fungsi, dan Transformasi

LOGO MAM 4121 KALKULUS 1. Dr. Wuryansari Muharini K.

2. PERSAMAAN, PERTIDAKSAMAAN DAN FUNGSI KUADRAT

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

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan

11. FUNGSI MONOTON (DAN FUNGSI KONVEKS)

GLOSSARIUM. A Akar kuadrat

2.1 Soal Matematika Dasar UM UGM c. 1 d d. 3a + b. e. 3a + b. e. b + a b a

Persamaan dan pertidaksamaan kuadrat BAB II

SISTEM BILANGAN REAL

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Bagian 1 Sistem Bilangan

SISTEM PERTIDAKSAMAAN KUADRAT DUA VARIABEL SPtKDV

1 SISTEM BILANGAN REAL

Sistem Bilangan Riil. Pendahuluan

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2014 TINGKAT PROVINSI

Untuk mencari akar-akar dari persamaan kuadrat, dapat menggunakan rumus :

BAB II PERSAMAAN KUADRAT DAN FUNGSI KUADRAT

BEBERAPA FUNGSI KHUSUS

Perhatikan skema sistem bilangan berikut. Bilangan. Bilangan Rasional. Bilangan pecahan adalah bilangan yang berbentuk a b

a home base to excellence Mata Kuliah : Kalkulus Kode : TSP 102 Pengantar Kalkulus Pertemuan - 1

MBS - DTA. Sucipto UNTUK KALANGAN SENDIRI. SMK Muhammadiyah 3 Singosari

SISTEM BILANGAN BULAT

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

Hand-Out Geometri Transformasi. Bab I. Pendahuluan

LEMBAR AKTIVITAS SISWA PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN NILAI MUTLAK

SISTEM BILANGAN RIIL DAN FUNGSI

Hendra Gunawan. 28 Agustus 2013

SISTEM BILANGAN REAL. 1. Sistem Bilangan Real. Terlebih dahulu perhatikan diagram berikut: Bilangan. Bilangan Rasional. Bilangan Irasional

PERTIDAKSAMAAN

MA3231 Analisis Real

PENERAPAN FAKTOR PRIMA DALAM MENYELESAIKAN BENTUK ALJABAR (Andi Syamsuddin*)

I. PETUNJUK: Untuk soal nomor 1 sampai dengan nomor, pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

PENDAHULUAN KALKULUS

MADRASAH ALIYAH AL-MU AWANAH BEKASI SELATAN 2012

Bil Riil. Bil Irasional. Bil Bulat - Bil Bulat 0 Bil Bulat + maka bentuk umum bilangan kompleks adalah

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

SELEKSI OLIMPIADE MATEMATIKA INDONESIA 2007 TINGKAT PROVINSI TAHUN Prestasi itu diraih bukan didapat!!!

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

2. FUNGSI KUADRAT. , D = b 2 4ac

Materi Matematika Persamaan dan Pertidaksamaan kuadrat Persamaan Linear Persamaan Kuadrat Contoh : Persamaan Derajat Tinggi

BIDANG MATEMATIKA SMA

6 FUNGSI LINEAR DAN FUNGSI

SELEKSI OLIMPIADE TINGKAT PROVINSI 2014 TIM OLIMPIADE MATEMATIKA INDONESIA Waktu : 210 Menit

Pembahasan Soal SIMAK UI 2012 SELEKSI MASUK UNIVERSITAS INDONESIA. Disertai TRIK SUPERKILAT dan LOGIKA PRAKTIS. Matematika IPA

MATEMATIKA EKONOMI 1 HIMPUNAN BILANGAN. Dosen : Fitri Yulianti, SP. MSi

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

MODUL 1. Teori Bilangan MATERI PENYEGARAN KALKULUS

1.1 SISTEM BILANGAN Sistem bilangan Bilangan Asli, Bilangan Cacah, Bilangan Bulat dan Bilangan Rasional

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

fungsi Dan Grafik fungsi

VEKTOR. 45 O x PENDAHULUAN PETA KONSEP. Vektor di R 2. Vektor di R 3. Perkalian Skalar Dua Vektor. Proyeksi Ortogonal suatu Vektor pada Vektor Lain

MA5031 Analisis Real Lanjut Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

A. PERSAMAAN GARIS LURUS

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. October 3, Dosen FMIPA - ITB

Lembar Kerja Mahasiswa 1: Teori Bilangan

SISTEM PERSAMAAN LINEAR, KUADRAT DAN PERTIDAKSAMAAN SATU VARIABEL

MA3231 Analisis Real

PERSAMAAN GARIS. Dua garis sejajar mempunyai gradien sama, sehingga persamaan garis yang sejajar l dan melalui titik (3,4) adalah

Bab1. Sistem Bilangan

Persamaan dan Pertidaksamaan Linear

Faktorisasi Suku Aljabar

2. Suku-suku sejenis Suku-suku sejenis adalah suku-suku yang mempunyai variabel dan bilangan pangkat dari variabel tersebut sama.

Prestasi itu diraih bukan didapat!!! SOLUSI SOAL

Transkripsi:

(Semester I Tahun 2011-2012) Dosen FMIPA - ITB E-mail: hgunawan@math.itb.ac.id. August 16, 2011

Pada bab ini anda diasumsikan telah mengenal dengan cukup baik bilangan asli, bilangan bulat, dan bilangan rasional. Himpunan semua bilangan asli dilambangkan dengan N, yakni N := {1, 2, 3,... }. Himpunan semua bilangan bulat dilambangkan dengan Z, yakni Z := {0, ±1, ±2, ±3,... }. (Tanda... di sini menyatakan dan seterusnya, yang mengasumsikan bahwa pembaca telah mengetahui pola yang ada.)

Sementara itu, himpunan semua bilangan rasional dilambangkan dengan Q, yakni Q := { p q : p Z, q N, dan FPB(p, q) = 1}. (Di sini FPB(p, q) menyatakan faktor persekutuan terbesar dari p dan q. Sebagai contoh, FPB(6, 10) = 2.)

Selain itu, anda juga diasumsikan telah mengenal notasi bilangan dalam bentuk desimal. Sebagai contoh, 1 = 1.00000... 1 2 = 0.50000... 1 3 = 0.33333... 2 = 1.41421... e = 2.71828... π = 3.14159...

Sebagian bilangan mempunyai bentuk desimal yang berhenti, seperti 1 2 = 0.5, dan sebagian bilangan mempunyai bentuk desimal yang berulang, seperti 1 3 = 0.33333.... Bilangan rasional senantiasa dapat dinyatakan dalam bentuk desimal yang berhenti atau berulang.

Bilangan yang mempunyai bentuk desimal tak berhenti ataupun berulang merupakan bilangan irasional. Sebagai contoh, 2 yang memang bukan merupakan bilangan rasional mempunyai bentuk desimal tak berhenti ataupun berulang. Contoh lainnya, bilangan merupakan bilangan irasional. 0.1010010001...

Himpunan semua bilangan rasional dan bilangan irasional disebut sebagai himpunan bilangan real, yang dilambangkan dengan R. Dalam hal ini, kita mempunyai N Z Q R. Pada pembahasan selanjutnya, kita akan mempelajari sifat-sifat bilangan real secara lebih mendalam.

Soal Latihan Daftar Isi 1 Nyatakan 1 12 dalam bentuk desimal. Apakah bentuk desimalnya berhenti atau berulang? 2 Nyatakan 0.123123123... sebagai bentuk pecahan. 3 Buktikan bahwa tidak ada bilangan rasional x yang memenuhi persamaan x 2 = 2. (Petunjuk. Gunakan metode pembuktian tak langsung.)

Himpunan bilangan real R memenuhi Sifat Lapangan yang terkait dengan operasi penjumlahan dan perkalian padanya, yakni: A1. x + y = y + x untuk setiap x, y R. A2. (x + y) + z = x + (y + z) untuk setiap x, y, z R. A3. Terdapat 0 R sedemikian sehingga x + 0 = x untuk setiap x R. A4. Untuk setiap x R terdapat x R sedemikian sehingga x + ( x) = 0. A5. xy = yx untuk setiap x, y R. A6. (xy)z = x(yz) untuk setiap x, y, z R. A7. Terdapat 1 R, 1 0, sedemikian sehingga x 1 = x untuk setiap x R. A8. Untuk setiap x R, x 0, terdapat x 1 R sedemikian sehingga x(x 1 ) = 1. A9. x(y + z) = xy + xz untuk setiap x, y, z R.

Perlu diingat bahwa 0 tidak mempunyai unsur kebalikan, dan secara umum pembagian dengan 0 tidak didefinisikan. Sehubungan dengan itu tidak benar bahwa 1 0 =. Walaupun kelak lambang (baca: tak hingga atau tak terhingga) akan sering digunakan, ia tidak menyatakan sebuah bilangan real.

Teorema 1 (Hukum Pencoretan) Misalkan x, y, dan z adalah bilangan real sembarang. (a) Jika x + z = y + z, maka x = y. (b) Jika xz = yz dan z 0, maka x = y.

Bukti. (a) Misalkan x + z = y + z. Tambahkan kedua ruas dengan z, sehingga kita dapatkan (x + z) + ( z) = (y + z) + ( z). Dengan menggunakan sifat asosiatif dan sifat unsur lawan, kita peroleh x + 0 = y + 0, dan berdasarkan sifat unsur identitas pada penjumlahan, kita sampai pada kesimpulan bahwa x = y. (b) Serupa dengan (a); dapat dicoba sebagai latihan.

Soal Latihan Daftar Isi 1 Buktikan Teorema 1 bagian (b). 2 Diketahui bilangan real a sembarang. Buktikan bahwa 1 a.0 = 0. 2 ( 1)a = a. 3 ( a) = a. 4 ( 1)( 1) = 1. 3 Diketahui bilangan real a dan b. Buktikan jika ab = 0, maka a = 0 atau b = 0.

Selain memenuhi Sifat Lapangan, sistem bilangan real R dengan operasi penjumlahan dan perkalian juga memenuhi Sifat Urutan, yakni terdapat himpunan bagian P R yang bersifat: B1. Jika x, y P, maka x + y P. B2. Jika x, y P, maka xy P. B3. Jika x P, maka x / P. B4. Jika x R, maka: atau x P, atau x = 0, atau x P. Bilangan x P disebut sebagai bilangan positif.

Selanjutnya kita tuliskan x < y (y > x) apabila y x P; dan x y (y x) apabila x < y atau x = y. Notasi x < y (y > x) dibaca x lebih kecil daripada y ( y lebih besar daripada x ). Sementara itu, x y (y x) dibaca x lebih kecil daripada atau sama dengan y ( y lebih besar daripada atau sama dengan x. Catat bahwa x > 0 berarti x P, yakni x merupakan bilangan positif. Diberikan tiga bilangan real a, b, dan c, notasi a < b < c berarti a < b dan b < c. Sebagai contoh, kita mempunyai 0 < 1 2 < 1.

Perhatikan bahwa, menurut sifat B4, untuk sembarang bilangan real a dan b, terdapat tiga kemungkinan dan hanya satu di antara tiga kemungkinan tersebut yang benar yaitu: atau a > b, atau a = b, atau a < b. Sifat ini dikenal sebagai Hukum Trikotomi.

Teorema 2 Daftar Isi. (i) Jika a > b dan b > c, maka a > c. (ii) Jika a > b dan c R, maka a + c > b + c. (iii) Jika a > b dan c > 0, maka ac > bc; Jika a > b dan c < 0, maka ac < bc. Bukti. (i) Misal a > b dan b > c. Maka, a b P dan b c P. Menurut sifat B1, a c = (a b) + (b c) P. Jadi a > c. Bukti bagian (ii) dan (iii) diserahkan sebagai latihan.

Contoh 3 Daftar Isi Fakta bahwa 1 > 0 dapat dibuktikan kebenarannya dengan menggunakan sifat-sifat pada Teorema 2. Ingat bahwa 1 0. Karena itu tinggal ada dua kemungkinan: atau 1 < 0 atau 1 > 0. Andaikan 1 < 0. Tambahkan kedua ruas dengan 1, kita peroleh 0 < 1 atau 1 > 0. Akibatnya [lihat Soal Latihan 0.2 No. 2(d)], kita peroleh 1 = ( 1)( 1) > 0, bertentangan dengan pengandaian semula. Dengan demikian tidak mungkin 1 < 0, dan karena itu mestilah 1 > 0.

Contoh 4 Daftar Isi Misalkan diketahui a < b + ɛ untuk setiap ɛ > 0. Maka dapat disimpulkan bahwa a b. (Andaikan a > b. Maka, untuk ɛ = a + ( b) := a b, berlaku a < b + (a b) = a, sesuatu yang mustahil.)

Soal Latihan Daftar Isi 1 Buktikan Teorema 2 bagian (ii) dan (iii). 2 Buktikan jika a > 0, maka 1 a > 0. (Di sini 1 a menyatakan kebalikan dari a.) 3 Buktikan jika a > b dan c > d, maka a + c > b + d. 4 Buktikan jika a < b dan A, B > 0, maka a A < a+b A+B < b B. 5 Diketahui x, y > 0. Buktikan x < y jika dan hanya jika x 2 < y 2. 6 Buktikan jika b ɛ < a < b + ɛ untuk setiap ɛ > 0, maka a = b.

Untuk n N, kita tuliskan x n = x x x (n kali). Asumsi berikutnya tentang sistem bilangan real (yang akan dibahas pada Bab 1) menjamin eksistensi akar ke-n. Persisnya, diberikan y 0, terdapat sebuah bilangan x 0 (tunggal) sedemikian sehingga y = x n.

Untuk y 0, nilai x 0 yang memenuhi persamaan y = x n disebut sebagai akar ke-n dari y dan dilambangkan dengan x = y 1/n. Khususnya, untuk n = 2, kita gunakan notasi y = y 1/2. Catat bahwa dalam hal ini senantiasa berlaku y 0. Jika y > 0, maka tentu saja terdapat dua buah bilangan yang kuadratnya sama dengan y, yaitu y yang bernilai positif dan y yang bernilai negatif. Notasi ± y berarti y atau y.

Jika r = m n definisikan adalah suatu bilangan rasional positif dan y 0, kita y r := (y 1/n ) m. Jika r adalah suatu bilangan rasional negatif, maka r merupakan bilangan rasional positif dan karenanya y r terdefinisi. Khususnya, jika y > 0, maka kita dapat mendefinisikan y r sebagai y r := 1 y r. Kita juga mendefinisikan y 0 = 1. Dengan demikian, jika y > 0, maka y r terdefinisi untuk semua bilangan rasional. (Definisi y x untuk bilangan irasional x harus menunggu hingga pembahasan berikutnya.)

Seperti telah disinggung di atas, untuk y > 0, persamaan x 2 = y mempunyai dua buah solusi, yaitu x = ± y. Persamaan x 2 = y di sini merupakan suatu persamaan kuadrat. Bentuk umum persamaan kuadrat (dalam x) adalah dengan a 0. ax 2 + bx + c = 0,

Sebagaimana telah dipelajari di sekolah menengah, persamaan kuadrat ax 2 + bx + c = 0 tidak mempunyai solusi atau akar real jika b 2 4ac < 0, mempunyai sebuah akar real (tunggal) jika b 2 4ac = 0, dan mempunyai dua buah akar real berbeda jika b 2 4ac > 0. Dalam hal b 2 4ac 0, akar persamaan kuadrat di atas diberikan oleh rumus x = b ± b 2 4ac. 2a

Akar persamaan kuadrat merupakan titik potong grafik persamaan y = ax 2 + bx + c (yang berbentuk parabola) dengan sumbu-x pada sistem koordinat Cartesius. (Pembaca diasumsikan telah mengenal sistem koordinat Cartesius dan grafik persamaan padanya.) Ingat bahwa grafik persamaan kuadrat terbuka ke atas jika a > 0, atau terbuka ke bawah jika a < 0.

Soal Latihan 1 Misalkan koefisien a, b dan c pada persamaan kuadrat ax 2 + bx + c = 0 merupakan bilangan rasional (dengan, tentu saja, a 0). Buktikan jika α = r + s 2 merupakan akar persamaan ini, dengan r dan s rasional, maka β = r s 2 juga merupakan akar. 2 Misalkan n N dan a 1,..., a n dan b 1,..., b n adalah bilangan real. Buktikan bahwa (a 1 b 1 + + a n b n ) 2 (a 2 1 + + a 2 n)(b 2 1 + + b 2 n). (Catatan. Ketaksamaan ini dikenal sebagai ketaksamaan Cauchy-Schwarz.)

Jika x adalah bilangan real, maka nilai mutlak x, ditulis x, didefinisikan sebagai { x, jika x 0, x = x, jika x < 0. Sebagai contoh, 2 = 2, 0 = 0, dan 5 = ( 5) = 5. Jelas bahwa x 0 untuk setiap x. Perhatikan pula bahwa x 2 = x 2, dan karenanya x 2 = x untuk setiap x.

Teorema 5 Daftar Isi Untuk setiap bilangan real x berlaku x x x.

Teorema 6 Daftar Isi Untuk setiap bilangan real a dan b berlaku ab = a b.

Teorema 7 (Ketaksamaan Segitiga) Untuk setiap a, b R berlaku a + b a + b.

Bukti. Perhatikan bahwa untuk setiap a, b R berlaku a + b 2 = (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 a 2 + 2 a b + b 2 = ( a + b ) 2. Karena itu (lihat Soal Latihan 0.3 No. 4), kita peroleh a + b a + b, sebagaimana kita harapkan.

Soal Latihan 1 Buktikan Teorema 5. 2 Buktikan Teorema 6. 3 Buktikan bahwa a < b jika dan hanya jika b < a < b. 4 Buktikan bahwa untuk setiap a, b R berlaku a b a b dan juga a b a b. 5 Buktikan jika a < x < b dan a < y < b, maka x y < b a. Berikan interpretasi geometrisnya.