Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Pertama)

dokumen-dokumen yang mirip
Bab 1 Sistem Bilangan Kompleks

Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Kedua)

Fungsi Analitik (Bagian Kedua)

Fungsi Analitik (Bagian Ketiga)

Fungsi Analitik (Bagian Keempat)

Fungsi Analitik (Bagian Pertama)

Integral Kompleks (Bagian Kedua)

SISTEM BILANGAN BULAT

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

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

Fungsi Elementer (Bagian Kedua)

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

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

MATEMATIKA TEKNIK II BILANGAN KOMPLEKS

STRUKTUR ALJABAR. Sistem aljabar (S, ) merupakan semigrup, jika 1. Himpunan S tertutup terhadap operasi. 2. Operasi bersifat asosiatif.

Teorema Dasar Aljabar Mochamad Rofik ( )

2 G R U P. 1 Struktur Aljabar Grup Aswad 2013 Blog: aswhat.wordpress.com

MATERI ALJABAR LINEAR LANJUT RUANG VEKTOR

Sifat Lapangan pada Bilangan Kompleks

SISTEM BILANGAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER ILHAM SAIFUDIN PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK. Senin, 03 Oktober 2016

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

MODUL 1. Teori Bilangan MATERI PENYEGARAN KALKULUS

UNIVERSITAS GADJAH MADA. Bahan Ajar:

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

HIMPUNAN BILANGAN KOMPLEKS YANG MEMBENTUK GRUP

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGERTIAN RING. A. Pendahuluan

Bab 2 Fungsi Analitik

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

BAB 2 PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN LINEAR

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

UNIVERSITAS GADJAH MADA. Bahan Ajar:

MODUL PEMBELAJARAN ANALISIS VARIABEL KOMPLEKS 2/22/2012 IKIP BUDI UTOMO MALANG ALFIANI ATHMA PUTRI ROSYADI

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

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

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

BAB VI BILANGAN REAL

MODUL ANALISIS VARIABEL KOMPLEKS

BUKU DIKTAT ANALISA VARIABEL KOMPLEKS. OLEH : DWI IVAYANA SARI, M.Pd

SISTEM BILANGAN REAL

RUANG HASIL KALI DALAM (RHKD) Makalah Ini Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Aljabar Linear Dosen Pengampu: Abdul Aziz Saefudin, M.

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

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

PERSAMAAN KUADRAT. Persamaan. Sistem Persamaan Linear

Diktat Kuliah. Oleh:

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

I PENDAHULUAN II LANDASAN TEORI. Latar Belakang Berawal dari definisi grup periodik yaitu misalkan grup, jika terdapat unsur (nonidentitas)

MATEMATIKA TEKNIK 1 3 SKS TEKNIK ELEKTRO UDINUS

BAB III. Standard Kompetensi. 3. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian homomorfisma ring dan menggunakannya dalam kehidupan sehari-hari.

1 SISTEM BILANGAN REAL

VARIABEL KOMPLEKS SUMANANG MUHTAR GOZALI KBK ALJABAR & ANALISIS

BILANGAN BERPANGKAT DAN BENTUK AKAR

Bilangan Riil, Nilai Mutlak, Fungsi

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

Bab I. Bilangan Kompleks

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

SOAL. Pada himpunan bilangan real, selidiki apakah merupakan grup terhadap operasi yang didefinisikan sebagai berikut: PEMBAHASAN

BAB II KERANGKA TEORITIS. komposisi biner atau lebih dan bersifat tertutup. A = {x / x bilangan asli} dengan operasi +

1 SISTEM BILANGAN REAL

II. TINJAUAN PUSTAKA. terkait dengan pokok bahasan. Berikut ini diberikan pengertian-pengertian dasar

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diuraikan teori grup dan teori ring yang akan digunakan dalam

8 MATRIKS DAN DETERMINAN

BAB 5 RUANG VEKTOR A. PENDAHULUAN

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pada bagian ini diterangkan materi yang berkaitan dengan penelitian, diantaranya konsep

Skew- Semifield dan Beberapa Sifatnya

STRUKTUR ALJABAR 1. Winita Sulandari FMIPA UNS

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pengkajian pertama, diulas tentang definisi grup yang merupakan bentuk dasar

UNIVERSITAS GADJAH MADA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN MATEMATIKA PROGRAM STUDI S1 MATEMATIKA Sekip Utara, Yogyakarta

BAB III PERLUASAN INTEGRAL

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

Himpunan Ω-Stabil Sebagai Daerah Faktorisasi Tunggal

BAB II LANDASAN TEORI. selanjutnya sebagai bahan acuan yang mendukung tujuan penulisan. Materi-materi

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

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

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

1 SISTEM BILANGAN REAL

TUGAS GEOMETRI TRANSFORMASI GRUP

LIMIT FUNGSI. A. Menentukan Limit Fungsi Aljabar A.1. Limit x a Contoh A.1: Contoh A.2 : 2 4)

KLASIFIKASI NEAR-RING Classifications of Near Ring

Geometri di Bidang Euclid

Bab 2 Daerah Euclid. 2.1 Struktur Daerah Euclid

Persamaan dan Pertidaksamaan Linear

BILANGAN KOMPLEKS SHINTA ROSALIA DEWI, S.SI, M.SC

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR DUA SISI DALAM ALJABAR MAX-PLUS BILANGAN FUZZY

BAB II LANDASAN TEORI

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

Matematika Teknik INVERS MATRIKS

MODIFIKASI ARITMETIKA INTERVAL DAN PENERAPANNYA PADA SISTEM PERSAMAANINTERVAL LINEAR

KAJIAN OPERASI ARITMETIKA INTERVAL DAN SIFAT-SIFATNYA

1. Variabel, Konstanta, dan Faktor Variabel Konstanta Faktor

PENGENALAN KONSEP-KONSEP DALAM RING MELALUI PENGAMATAN Disampaikan dalam Lecture Series on Algebra Universitas Andalas Padang, 29 September 2017

IDENTIFIKASI STRUKTUR DASAR SMARANDACHE NEAR-RING Identification of Basic Structure on Smarandache Near-Ring

Teorema Cayley-Hamilton pada Matriks atas Ring Komutatif

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Mata Pelajaran Wajib. Disusun Oleh: Ngapiningsih

HIMPUNAN MATEMATIKA. Program Studi Agroteknologi Universitas Gunadarma


BAB 1. PENDAHULUAN KALKULUS

Transkripsi:

Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Pertama) Supama Jurusan Matematika, FMIPA UGM Yogyakarta 55281, INDONESIA Email:maspomo@yahoo.com, supama@ugm.ac.id (Pertemuan Minggu I)

Outline 1 Pendahuluan 2 Pengertian Bilangan Kompleks 3 Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks

Pendauhuluan Di dalam sistem bilangan real R, x 2 + 1 = 0 (1) tidak mempunyai penyelesaian. Diperlukan sistem yang lebih besar dari R sehingga persamaan (1) mempunyai penyelesaian. Sistem yang dimaksud, selanjutnya akan dikenal sebagai sistem bilangan kompleks, harus mempunyai kejadian khusus (model) sistem bilangan real. Di dalam bab ini, akan dibicarakan sistem bilangan kompleks beserta sifat-sifat aljabar dan sifat-sifat geometrisnya. Untuk itu para pembaca dianggap sudah memahami sifat-sifat terkait di dalam R. Di samping itu, akan dibicarakan pula bentuk kutub, pangkat dan akar bilangan kompleks, dan pengertian-pengertian topologis di dalam sistem bilangan kompleks.

Pengertian bilangan kompleks Bilangan kompleks z didefinisikan sebagai pasangan berurutan z = (x, y) (2) dengan x, y R. x dan y pada persamaan (2) masing-masing dinamakan bagian real dan bagian imajiner dari z, dan ditulis x = Re(z) dan y = Im(z) Himpunan semua bilangan kompleks ditulis dengan notasi C. Jadi, C = {(x, y) : x, y R} Bilangan kompleks berbentuk (0, y) disebut bilangan imajiner (khayal) murni.

Pengertian bilangan kompleks Ada korespondensi 1-1 antara R dengan {(x, 0) : x R} C. Oleh karena itu, sistem bilangan real R dapat dipandang sebagai himpunan bagian di dalam C. Mengingat hal tersebut, setiap bilangan real x dapat disajikan sebagai (x, 0)

Operasi Alajabar Pada Bilangan Kompleks Dua bilangan kompleks dikatakan sama jika bagian real dan bagian imajiner kedua bilangan tersebut masing-masing sama. Jadi, (x 1, y 1 ) = (x 2, y 2 ) x 1 = x 2 y 1 = y 2 Diberikan dua bilangan kompleks z 1 = (x 1, y 1 ) dan z 2 = (x 2, y 2 ). Operasi penjumlahan z 1 + z 2 dan operasi perkalian z 1 z 2, masing-masing didefinisikan sebagai berikut: (x 1, y 1 ) + (x 2, y 2 ) = (x 1 + x 2, y 1 + y 2 ) (3) (x 1, y 1 )(x 2, y 2 ) = (x 1 x 2 y 1 y 2, x 1 y 2 + x 2 y 1 ) (4)

Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks Khususnya, untuk bilangan-bilangan kompleks (x 1, 0) dan (x 2, 0) (yang notabene merupakan bilangan real), diperoleh (x 1, 0) + (x 2, 0) = (x 1 + x 2, 0) (x 1, 0)(x 2, 0) = (x 1 x 2, 0), yang tidak lain merupakan operasi penjumlahan dan perkalian di dalam R. Dengan demikian, sistem bilangan kompleks merupakan perluasan sistem bilangan real.

Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks Berdasarkan operasi jumlahan sebagaimana didefinisikan di awal, mudah dipahami bahwa (x, y) = (x, 0) + (0, y) (5) Karena R C, maka setiap k R dapat dinyatakan sebagai (k, 0) = k. Akibatnya, untuk sebarang bilangan kompleks z = (x, y) dan k R, berlaku k(x, y) = (k, 0)(x, y) = (kx, ky) Selanjutnya, apabila dinotasikan (0, 1) = i, maka berdasarkan persamaan (5) bilangan kompleks z = (x, y) dapat pula dituliskan sebagai z = (x, y) = x + iy

Operasi Alajabar Pada Bilangan Kompleks Seperti halnya di dalam R, untuk sebarang n N dan z C, didefinisikan Selanjutnya, diperoleh z 2 = zz, z 3 = zz 2, z 4 = zz 3,..., z n = zz n 1 i 2 = (0, 1)(0, 1) = ( 1, 0), atau, dengan kata lain i 2 = 1

Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks Menggunakan definisi penjumlahan dan perkalian bilangan kompleks, dapat dibuktikan teorema berikut. Theorem Untuk sebarang z, z 1, z 2, z 3 C berlaku i. Hukum komutatif: z 1 + z 2 = z 2 + z 1 dan z 1 z 2 = z 2 z 1. ii. Hukum assosiatif: (z 1 + z 2 ) + z 3 = z 1 + (z 2 + z 3 ) dan (z 1 z 2 )z 3 = z 1 (z 2 z 3 ). iii. Hukum distributif: z(z 1 + z 2 ) = zz 1 + zz 2.

Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks Untuk sebarang bilangan kompleks (x, y), berlaku: (0, 0) + (x, y) = (x, y), dan (6) (1, 0)(x, y) = (x, y) (7) Jadi, ada elemen netral terhadap penjumlahan, yaitu (0, 0) = 0, dan ada elemen identitas terhadap perkalian, yaitu (1, 0) = 1. Jadi, untuk sebarang bilangan kompleks z C, z + 0 = z dan z.1 = z Mudah ditunjukkan bahwa 0 dan 1 masing-masing tunggal adanya.

Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks Selanjutnya, untuk sebarang (x, y) C, maka ( x, y) C dan berlaku (x, y) + ( x, y) = (0, 0) Jadi, untuk sebarang z C terdapat (dengan tunggal) z C sehingga z + ( z) = 0 (8) Berdasarkan (8) dapat diturunkan definisi operasi pengurangan pada bilangan kompleks, yaitu z 1 z 2 = z 1 + ( z 2 ) (9) Jadi, apabila z 1 = (x 1, y 1 ) dan z 2 = (x 2, y 2 ), maka z 1 z 2 = (x 1 x 2, y 1 y 2 ) = (x 1 x 2 ) + i(y 1 y 2 )

Operasi Aljabar Pada Bilangan Kompleks Example Tentukan penyelesaian persamaan z 2 2z + 2 = 0. Penyelesaian: Misalkan z = (x, y), maka z 2 2z + 2 = 0 (x, y)(x, y) 2(x, y) + 2 = 0 (x 2 y 2 2x + 2, 2xy 2y) = 0 x 2 y 2 2x + 2 = 0 (I) dan 2xy 2y = 0 (II)

Dari (II) diperoleh x = 1 atau y = 0. Untuk y = 0, maka (I) menjadi x 2 2x + 2 = 0 Persamaan ini tidak mempunyai penyelesaian real karena diskriminannya negatif. Sedangkan untuk x = 1, maka (I) menjadi 1 y 2 = 0 y = ±1 Jadi, z = (1, 1) atau z = (1, 1).

Untuk sebarang bilangan kompleks (x, y) 0, maka x y (, ) C, dan berlaku x 2 +y 2 x 2 +y 2 x (x, y)( x 2 + y 2, y x 2 ) = (1, 0) + y 2 Jadi, untuk sebarang bilangan kompleks z 0 terdapat (dengan tunggal) z 1 C, yaitu z 1 x y = (, ) sehingga x 2 +y 2 x 2 +y 2 zz 1 = 1 (10) Dengan kata lain, setiap bilangan kompleks tak nol mempunyai invers.

Berdasarkan persamaan (10), dapat didefinisikan operasi perbagian pada bilangan kompleks, yaitu z 1 z 2 = z 1.z 1 2, z 2 0 (11)

Dengan adanya inverse terhadap operasi perkalian, maka dapat ditunjukkan bahwa C tidak memuat pembagi nol sejati. Hal itu dinyatakan di dalam pernyataan berikut. Theorem Untuk sebarang z 1, z 2 C: z 1 z 2 = 0 jika dan hanya jika z 1 = 0 atau z 2 = 0. Bukti:( ) : Diketahui z 1 z 2 = 0. Apabila z 1 0, maka terdapat z 1 1 C sehingga z 1 1 z 1 = 1. Selanjutnya, diperoleh z 2 = 1.z 2 = (z 1 1 z 1)z 2 = z 1 1 (z 1z 2 ) = z 1 1.0 = 0 ( ) : Mudah ditunjukkan.

Dengan adanya teorema di atas, maka Contoh terdahulu dapat diselesaikan dengan cara melakukan faktorisasi ruas kiri persamaan dalam contoh tersebut, yaitu: z 2 2z + 2 = 0 (z 1) 2 + 1 = 0 (z 1 + i)(z 1 i) = 0 z = 1 i atau z = 1 + i

Apabila di dalam (11) diambil z 1 = 1, maka diperoleh 1 z 2 = z 1 2 (12) sehingga perbagian dapat pula dituliskan sebagai z 1 z 2 = z 1 ( 1 z 2 ), z 2 0

Karena untuk sebarang z 1, z 2 0 berlaku maka (z 1 z 2 ) 1 = (z 1 diperoleh (z 1 z 2 )(z 1 1 z 1 2 ) = (z 1z 1 1 )(z 2z 1 2 ) = 1 1 z 1 2 ). Berdasarkan persamaan (12) 1 z 1 z 2 = ( 1 z 1 )( 1 z 2 ), z 1, z 2 0 (13) Selanjutnya, mudah dipahami z 1 + z 2 z 3 = z 1 z 3 + z 2 z 3 ; z 1 z 2 z 3 z 4 = ( z 1 z 3 )( z 2 z 4 ), z 3, z 4 0

Example 1 ( 2 i )( 1 3 + 2i ) = 1 (2 i)(3 + 2i) = 1 8 + i 1 = ( 8 + i )(8 i 8 i ) = 8 i 65 = 8 65 + 1 65 i