Metode pembuktian untuk pernyataan perihal bilangan bulat adalah induksi matematik.

dokumen-dokumen yang mirip
Induksi 1 Matematika

Metode pembuktian untuk proposisi yang berkaitan dengan bilangan bulat adalah induksi matematik.

Metode pembuktian untuk pernyataan perihal bilangan bulat adalah induksi matematik.

Induksi Matematik. Metode pembuktian untuk pernyataan perihal bilangan bulat adalah induksi matematik.

MATEMATIKA DISKRIT. 1 Induksi Matematik

MODUL PERKULIAHAN EDISI 1 MATEMATIKA DISKRIT

Matematika Diskret (Induksi Matematik) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

Induksi Matematik. Bahan Kuliah IF2120 Matematika Diskrit. Oleh: Rinaldi Munir. Program Studi Teknik Informatika STEI - ITB

3. Induksi Matematika Source : Rinaldi Munir. Discrete Mathematics 1

induksi matematik /Nurain Suryadinata, M.Pd

Induksi Matematik Program Studi Teknik Informatika STEI - ITB

Induksi Matematika. Fitriyanti Mayasari

Induksi Matematika. Metode pembuktian untuk pernyataan perihal bilangan bulat adalah induksi matematik.

INDUKSI MATEMATIKA PERTEMUAN KE- 4

A. PRINSIP INDUKSI SEDERHANA

INF-104 Matematika Diskrit

INDUKSI MATEMATIKA A. Penalaran Induktif dan Deduktif Penalaran dalam matematika ada dua jenis, yaitu penalaran induktif dan penalaran deduktif. 1.

Induksi Matematika Matematika Diskret (TKE132107) Program Studi Teknik Elektro, Unsoed

Induksi Matematika. Nur Hasanah, M.Cs

Contoh-contoh soal induksi matematika

1 INDUKSI MATEMATIKA

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

Pembuktian dengan Induksi Matematik

MA2111 PENGANTAR MATEMATIKA Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

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

R. Rosnawati Jurusan Pendidikan Matematika FMIPA UNY

PENERAPAN INDUKSI MATEMATIKA DALAM PEMBUKTIAN MATEMATIKA

Automated Teller Machine

CHAPTER 5 INDUCTION AND RECURSION

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

BAB I BILANGAN. Skema Bilangan. I. Pengertian. Bilangan Kompleks. Bilangan Genap Bilangan Ganjil Bilangan Prima Bilangan Komposit

SISTEM BILANGAN BULAT

CHAPTER 5 INDUCTION AND RECURSION

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

SD kelas 4 - MATEMATIKA PECAHAN (K13 REVISI 2016)UJI KOMPETENSI PECAHAN (K13 REVISI 2016)

Logika Pembuktian. Matematika Informatika 3 Onggo

Sistem Bilangan Real

INF-104 Matematika Diskrit

SMP kelas 9 - MATEMATIKA BAB 16. HIMPUNANLatihan Soal 16.1 {22, 25, 26, 28, 30) {21, 24, 26, 28, 30) {21, 23, 24, 27, 29) {21, 23, 25, 27, 29)

INTERVAL, PERTIDAKSAMAAN, DAN NILAI MUTLAK

Lembar Kerja Mahasiswa 1: Teori Bilangan

SD kelas 4 - MATEMATIKA BAB 4. PECAHANLatihan Soal 4.2

Overview. Pendahuluan. Pendahuluan. Pendahuluan. Pendahuluan. Pendahuluan

Nama Peserta : No Peserta : Asal Sekolah : Asal Daerah :

Keterbagian Pada Bilangan Bulat

MATEMATIKA DISKRIT RELASI

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

BAB 1. PENDAHULUAN. Bab ini akan membahas sekilas mengenai konsep-konsep yang berkaitan dengan himpunan dan fungsi.

PERANAN INDUKSI MATEMATIKA DALAM PEMBUKTIAN MATEMATIKA

Pembahasan Soal-Soal Latihan 1.1

Contoh : 1..Buktikan bahwa untuk semua bilangan bulat n, jika n adalah bilangan ganjil, maka n 2 adalah bilangan ganjil! Jawab :

Kelipatan Persekutuan Terkecil (KPK)

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

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

MATEMATIKA DISKRIT MATEMATIKA DISKRIT

: SRI ESTI TRISNO SAMI

Tentukan semua bilangan bulat x sedemikian sehingga x 1 (mod 10). Jawab. x 1 (mod 10) jika dan hanya jika x 1 = 10 k untuk setiap k bilangan bulat.

Matematika KELAS. MATEMATIKA Kelas XI SMA/MA/SMK/MAK SMA/MA/ SMK/MAK

BAB I NOTASI, KONJEKTUR, DAN PRINSIP

MA2111 PENGANTAR MATEMATIKA Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

: SRI ESTI TRISNO SAMI

Xpedia Matematika. DP SNMPTN Mat 05

Induksi Matematika. Pertemuan VII Matematika Diskret Semester Gasal 2014/2015 Jurusan Teknik Informatika UPN Veteran Yogyakarta

matematika PEMINATAN Kelas X PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN EKSPONEN K13 A. PERSAMAAN EKSPONEN BERBASIS KONSTANTA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

I. PERNYATAAN DAN NEGASINYA

TEORI HIMPUNAN. Yusman, SE., MM.

I. LAMPIRAN TUGAS. Mata kuliah : Matematika Diskrit Program Studi : Sistem Informasi PA-31 Dosen Pengasuh : Ir. Bahder Djohan, MSc

SELAMAT DATANG!!! SELAMAT BELAJAR!!!!

GLOSSARIUM. A Akar kuadrat

Pengantar Analisis Real

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

Pengertian gabungan dua. himpunan. Menentukan gabungan dua. himpunan. Gambar diagram Venn gabungan dua himpunan

1.Tentukan solusi dari : Rubrik Penskoran :

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

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2016 MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN GURU KELAS SD

PRINSIP INKLUSI DAN EKSKLUSI

MA2111 PENGANTAR MATEMATIKA Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

BAHAN AJAR TEORI BILANGAN. DOSEN PENGAMPU RINA AGUSTINA, S. Pd., M. Pd. NIDN

Logika, Himpunan, dan Fungsi

Pemfaktoran prima (2)

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

LOMBA MATEMATIKA NASIONAL KE-25

Relasi. Relasi biner R antara himpunan A dan B adalah himpunan bagian dari A B. Notasi: R (A B).

DEFINISI. Relasi biner R antara himpunan A dan B adalah himpunan bagian dari A B. Notasi: R (A B).

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR KAMPUS CIBIRU UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA SATUAN ACARA PERKULIAHAN

BAB I TEORI KETERBAGIAN DALAM BILANGAN BULAT

Pengantar Teori Bilangan

MATEMATIKA BISNIS. Pendahuluan: 1. Kontrak Perkuliahan 2. Himpunan. Sitti Rakhman, SP., MM. Modul ke: Fakultas FEB. Program Studi Manajemen

LEMBAR AKTIVITAS SISWA INDUKSI MATEMATIKA

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

LANDASAN TEORI. disebut dengan suku-suku. Perubahan antara suku-suku berurutan ditentukan oleh

BAB I BILANGAN BULAT dan BILANGAN PECAHAN

Kata Pengantar... Daftar Isi... Apakah Matematika Diskrit Itu? Logika... 1

Identitas, bilangan identitas : adalah bilangan 0 pada penjumlahan dan 1 pada perkalian.

abcde dengan a, c, e adalah bilangan genap dan b, d adalah bilangan ganjil? A B C D E. 3000

Nama Mata Kuliah : Teori Bilangan Kode Mata Kuliah/SKS : MAT- / 2 SKS

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

INF-104 Matematika Diskrit

BILANGAN PECAHAN. A. Pengertian Bilangan Pecahan dan Pecahan Senilai Bilangan pecahan adalah bilangan yang dapat dinyatakan sebagai

Transkripsi:

Induksi Matematik 1

Metode pembuktian untuk pernyataan perihal bilangan bulat adalah induksi matematik. Contoh : p(n): Jumlah bilangan bulat positif dari 1 sampai n adalah n(n + 1)/2. Buktikan p(n) benar! 2

Contoh lainnya: 1. Setiap bilangan bulat positif n (n 2) dapat dinyatakan sebagai perkalian dari (satu atau lebih) bilangan prima. 2. Untuk semua n 1, n 3 + 2n adalah kelipatan 3. 3. Untuk membayar biaya pos sebesar n sen dolar (n 8) selalu dapat digunakan hanya perangko 3 sen dan 5 sen dolar. 4. Di dalam sebuah pesta, setiap tamu berjabat tangan dengan tamu lainnya hanya sekali. Jika ada n orang tamu maka jumlah jabat tangan yang terjadi adalah n(n +1)/2. 5. Banyaknya himpunan bagian yang dapat dibentuk dari sebuah himpunan yang beranggotakan n elemen adalah 2 n 3

Induksi matematik merupakan teknik pembuktian yang baku di dalam matematika. Melalui induksi matematik kita dapat mengurangi langkah-langkah pembuktian bahwa semua bilangan bulat termasuk ke dalam suatu himpunan kebenaran dengan hanya sejumlah langkah terbatas. 4

Prinsip Induksi Sederhana. Misalkan p(n) adalah pernyataan perihal bilangan bulat positif dan kita ingin membuktikan bahwa p(n) benar untuk semua bilangan bulat positif n. Untuk membuktikan pernyataan ini, kita hanya perlu menunjukkan bahwa: 1. p(1) benar, dan 2. jika p(n) benar maka p(n + 1) juga benar, untuk semua bilangan bulat positif n 1, 5

Langkah 1 dinamakan basis induksi, sedangkan langkah 2 dinamakan langkah induksi. Langkah induksi berisi asumsi (andaian) yang menyatakan bahwa p(n) benar. Asumsi tersebut dinamakan hipotesis induksi. Bila kita sudah menunjukkan kedua langkah tersebut benar maka kita sudah membuktikan bahwa p(n) benar untuk semua bilangan bulat positif n. 6

Contoh 1. Gunakan induksi matematik untuk membuktikan bahwa jumlah n buah bilangan ganjil positif pertama adalah n 2. Penyelesaian: (i) Basis induksi: Untuk n = 1, jumlah satu buah bilangan ganjil positif pertama adalah 1 2 = 1. Ini benar karena jumlah satu buah bilangan ganjil positif pertama adalah 1. 7

(ii) Langkah induksi: Andaikan p(n) benar, yaitu pernyataan 1 + 3 + 5 + + (2n 1) = n 2 adalah benar (hipotesis induksi) [catatlah bahwa bilangan ganjil positif ke-n adalah (2n 1)]. Kita harus memperlihatkan bahwa p(n +1) juga benar, yaitu 1 + 3 + 5 + + (2n 1) + (2n + 1) = (n + 1) 2 juga benar. Hal ini dapat kita tunjukkan sebagai berikut: 1 + 3 + 5 + + (2n 1) + (2n + 1) = [1 + 3 + 5 + + (2n 1)] + (2n + 1) = n 2 + (2n + 1) = n 2 + 2n + 1 = (n + 1) 2 Karena langkah basis dan langkah induksi keduanya telah diperlihatkan benar, maka jumlah n buah bilangan ganjil positif pertama adalah n 2. 8

Prinsip Induksi yang Dirampatkan Misalkan p(n) adalah pernyataan perihal bilangan bulat dan kita ingin membuktikan bahwa p(n) benar untuk semua bilangan bulat n n 0. Untuk membuktikan ini, kita hanya perlu menunjukkan bahwa: 1. p(n 0 ) benar, dan 2. jika p(n) benar maka p(n+1) juga benar, untuk semua bilangan bulat n n 0, 9

Contoh 2. Untuk semua bilangan bulat tidak-negatif n, buktikan dengan induksi matematik bahwa 2 0 + 2 1 + 2 2 + + 2 n = 2 n+1-1 Penyelesaian: (i) Basis induksi. Untuk n = 0 (bilangan bulat tidak negatif pertama), kita peroleh: 2 0 = 2 0+1 1. Ini jelas benar, sebab 2 0 = 1 = 2 0+1 1 = 2 1 1 = 2 1 = 1 10

(ii) Langkah induksi. Andaikan bahwa p(n) benar, yaitu 2 0 + 2 1 + 2 2 + + 2 n = 2 n+1-1 adalah benar (hipotesis induksi). Kita harus menunjukkan bahwa p(n +1) juga benar, yaitu 2 0 + 2 1 + 2 2 + + 2 n + 2 n+1 = 2 (n+1) + 1-1 juga benar. Ini kita tunjukkan sebagai berikut: 2 0 + 2 1 + 2 2 + + 2 n + 2 n+1 = (2 0 + 2 1 + 2 2 + + 2 n ) + 2 n+1 = (2 n+1 1) + 2 n+1 (hipotesis induksi) = (2 n+1 + 2 n+1 ) 1 = (2. 2 n+1 ) 1 = 2 n+2-1 = 2 (n+1) + 1 1 Karena langkah 1 dan 2 keduanya telah diperlihatkan benar, maka untuk semua bilangan bulat tidak-negatif n, terbukti bahwa 2 0 + 2 1 + 2 2 + + 2 n = 2 n+1 1 11

Latihan Contoh 3. Buktikan dengan induksi matematik bahwa pada sebuah himpunan beranggotakan n elemen, banyaknya himpunan bagian yang dapat dibentuk dari himpunan tersebut adalah 2 n. 12

Contoh 5. Buktikan pernyataan Untuk membayar biaya pos sebesar n sen (n 8) selalu dapat digunakan hanya perangko 3 sen dan perangko 5 sen benar. Penyelesaian: (i) Basis induksi. Untuk membayar biaya pos 8 sen dapat digunakan 1 buah perangko 3 sen dan 1 buah perangka 5 sen saja. Ini jelas benar. 13

(ii) Langkah induksi. Andaikan p(n) benar, yaitu untuk membayar biaya pos sebesar n (n 8) sen dapat digunakan perangko 3 sen dan 5 sen (hipotesis induksi). Kita harus menunjukkan bahwa p(n +1) juga benar, yaitu untuk membayar biaya pos sebesar n + 1 sen juga dapat menggunakan perangko 3 sen dan perangko 5 sen. Ada dua kemungkinan yang perlu diperiksa: (a) Kemungkinan pertama, misalkan kita membayar biaya pos senilai n sen dengan sedikitnya satu perangko 5 sen. Dengan mengganti satu buah perangko 5 sen dengan dua buah perangko 3 sen, akan diperoleh susunan perangko senilai n + (b) 1 sen. Kemungkinan kedua, jika tidak ada perangko 5 sen yang digunakan, biaya pos senilai n sen menggunakan perangko 3 sen semuanya. Karena n 8, setidaknya harus digunakan tiga buah perangko 3 sen. Dengan mengganti tiga buah perangko 3 sen dengan 2 buah perangko 5 sen, akan dihasilkan nilai perangko n + 1 sen. 14

Latihan Contoh 6. Sebuah ATM (Anjungan Tunai Mandiri) hanya menyediakan pecahan uang Rp 20.000,- dan Rp 50.000, -. Kelipatan uang berapakah yang dapat dikeluarkan oleh ATM tersebut? Buktikan jawaban anda dengan induksi matematik. 15

Prinsip Induksi Kuat Misalkan p(n) adalah pernyataan perihal bilangan bulat dan kita ingin membuktikan bahwa p(n) benar untuk semua bilangan bulat n n 0. Untuk membuktikan ini, kita hanya perlu menunjukkan bahwa: 1. p(n 0 ) benar, dan 2. jika p(n 0 ), p(n 0 +1),, p(n) benar maka p(n+1) juga benar untuk semua bilangan bulat n n 0,. 16

Contoh 7. Bilangan bulat positif disebut prima jika dan hanya jika bilangan bulat tersebut habis dibagi dengan 1 dan dirinya sendiri. Kita ingin membuktikan bahwa setiap bilangan bulat positif n (n 2) dapat dinyatakan sebagai perkalian dari (satu atau lebih) bilangan prima. Buktikan dengan prinsip induksi kuat. Penyelesaian: Basis induksi. Jika n = 2, maka 2 sendiri adalah bilangan prima dan di sini 2 dapat dinyatakan sebagai perkalian dari satu buah bilangan prima, yaitu dirinya sendiri. 17

Langkah induksi. Misalkan pernyataan bahwa bilangan 2, 3,, n dapat dinyatakan sebagai perkalian (satu atau lebih) bilangan prima adalah benar (hipotesis induksi). Kita perlu menunjukkan bahwa n + 1 juga dapat dinyatakan sebagai perkalian bilangan prima. Ada dua kemungkinan nilai n + 1: (a) Jika n + 1 sendiri bilangan prima, maka jelas ia dapat dinyatakan sebagai perkalian satu atau lebih bilangan prima. (b) Jika n + 1 bukan bilangan prima, maka terdapat bilangan bulat positif a yang membagi habis n + 1 tanpa sisa. Dengan kata lain, (n + 1)/ a = b atau (n + 1) = ab yang dalam hal ini, 2 a b n. Menurut hipotesis induksi, a dan b dapat dinyatakan sebagai perkalian satu atau lebih bilangan prima. Ini berarti, n + 1 jelas dapat dinyatakan sebagai perkalian bilangan prima, karena n + 1 = ab. Karena langkah (i) dan (ii) sudah ditunjukkan benar, maka terbukti bahwa setiap bilangan bulat positif n (n 2) dapat dinyatakan sebagai perkalian dari (satu atau lebih) bilangan prima. 18

Penyelesaian: langkah induksi tidak benar jika n + 1 = 2, sebab dua himpunan (yang masing-masing beranggotakan n = 1 elemen) tidak beririsan. 19