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

dokumen-dokumen yang mirip
MA5031 Analisis Real Lanjut Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Hendra Gunawan. 26 Februari 2014

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

11. FUNGSI MONOTON (DAN FUNGSI KONVEKS)

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

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

MA3231 Analisis Real

BAGIAN PERTAMA. Bilangan Real, Barisan, Deret

Hendra Gunawan. 13 September 2013

MA3231 Analisis Real

16. BARISAN FUNGSI Barisan Fungsi dan Kekonvergenan Titik Demi Titik

MA3231 Analisis Real

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

URAIAN POKOK-POKOK PERKULIAHAN

MA3231 Analisis Real

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

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

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

MA3231 Analisis 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.

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

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

LECTURE 7: THE CUANTOR SET

BAB III SUB BARISAN DAN TEOREMA BOLZANO-WEIERSTRASS

MA3231 Analisis Real

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

PENGANTAR ANALISIS REAL

II. LANDASAN TEORI ( ) =

Memahami definisi barisan tak hingga dan deret tak hingga, dan juga dapat menentukan

DERET TAK HINGGA. Contoh deret tak hingga :,,, atau. Barisan jumlah parsial, dengan. Definisi Deret tak hingga,

MA5032 ANALISIS REAL

Sistem Bilangan Ri l

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

BAB III KEKONVERGENAN LEMAH

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

BAB III FUNGSI TERUKUR LEBESGUE. Setelah dibahas mengenai ukuran Lebesgue dan beberapa sifatnya pada

LIMIT DAN KEKONTINUAN

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

ANALISIS REAL 1 SUMANANG MUHTAR GOZALI KBK ANALISIS

KUANTOR KHUSUS (Minggu ke-8)

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

Dwi Lestari, M.Sc: Konvergensi Deret 1. KONVERGENSI DERET

BAB 3 REVIEW SIFAT-SIFAT STATISTIK PENDUGA KOMPONEN PERIODIK

matematika LIMIT ALJABAR K e l a s A. Pengertian Limit Fungsi di Suatu Titik Kurikulum 2006/2013 Tujuan Pembelajaran

BAB III INTEGRAL LEBESGUE. Pada bab sebelumnya telah disebutkan bahwa ruang dibangun oleh

INTERVAL, PERTIDAKSAMAAN, DAN NILAI MUTLAK

Ayundyah Kesumawati. April 29, Prodi Statistika FMIPA-UII. Deret Tak Terhingga. Ayundyah. Barisan Tak Hingga. Deret Tak Terhingga

BAGIAN KEDUA. Fungsi, Limit dan Kekontinuan, Turunan

BAB I PENDAHULUAN. : k N} dan A(m) menyatakan banyaknya m suku pertama (x n ) yang menjadi suku (x nk ), maka A(m)

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

F. RANCANGAN KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR

) dengan. atau sub barisan (subsequences) dari X ,,,..., kemudian dipilih hasil index barisan Contoh, jika X =

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

BAB I PENDAHULUAN. Integral Lebesgue merupakan suatu perluasan dari integral Riemann.

5. Sifat Kelengkapan Bilangan Real

LIMIT DAN KEKONTINUAN

BAB I TEOREMA TEOREMA LIMIT BARISAN

BAB 1. PENDAHULUAN KALKULUS

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

Barisan dan Deret Agus Yodi Gunawan

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

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

Hendra Gunawan. 5 Februari 2014

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

SATUAN ACARA PERKULIAHAN ( SAP ) MATA KULIAH ANALISIS REAL I ( MT403) / 3 SKS KOSIM RUKMANA

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

INF-104 Matematika Diskrit

BAB VI LIMIT FUNGSI. 6.1 Definisi. A R. Titik c R adalah titik limit dari A, jika untuk setiap persekitaran-δ dari c,

Definisi 1 Deret Tak Hingga adalah suatu ekspresi yang dapat dinyatakan dalam bentuk:

Sistem Bilangan Riil

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

Sistem Bilangan Real. Pendahuluan

Himpunan dari Bilangan-Bilangan

BAB I TEORI KETERBAGIAN DALAM BILANGAN BULAT

Teori Himpunan Elementer

12. Teorema Inversi Fourier dan Transformasi Fourier di L 2 (R)

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

13 Segi-Tak-Terhingga dan Fraktal

MA1121 Pengantar Matematika

Pertemuan 1 HIMPUNAN. a.himpunan Kosong Ǿ adalah himpunan yang mempunyai nol anggota(tidak mempunyai elemen.)

0. Pendahuluan. 0.1 Notasi dan istilah, bilangan kompleks

HUBUNGAN LIMIT FUNGSI DAN LIMIT BARISAN PADA TOPOLOGI REAL

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

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan

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

BAB II KAJIAN TEORI. memahami sifat-sifat dari barisan fungsi. Pada bab ini akan diuraikan materimateri

MA3231 Analisis Real

Fungsi dan Limit Fungsi 23. Contoh 5. lim. Buktikan, jika c 0, maka

BAHAN AJAR ANALISIS REAL 1 Matematika STKIP Tuanku Tambusai Bangkinang

Transkripsi:

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

3.2 Himpunan Buka dan Himpunan Tutup Titik limit dari suatu himpunan tidak harus merupakan anggota himpunan tersebut. Pada interval buka I = (a,b) := {x : a < x < b}, a dan b bukan anggota I tetapi merupakan titik limit dari I. Sementara itu interval tutup [a,b] := {x : a x b} memuat semua titik limitnya. Secara umum, kapankah suatu himpunan memuat semua titik limitnya? Apa yang dimaksud dengan titik limit dari suatu himpunan? (c) Hendra Gunawan (2015) 2

Himpunan Buka Def. Himpunan bilangan real A dikatakan buka apabila untuk setiap x ϵ A terdapat interval buka I A yang memuat x. Interval I yang memuat x secara umum bergantung pada x. Ia bisa sangat kecil! Contoh himpunan buka adalah interval buka (a,b). Dalam hal ini, I = (a,b) memuat setiap titik di dalamnya. Namun, interval [a,b) bukan himpunan buka, karena tidak ada interval buka I [a,b), sekecil apapun, yang memuat a. (c) Hendra Gunawan (2015) 3

Contoh (lagi) A = (0,1) (1,2) merupakan himpunan buka. Himpunan kosong merupakan himpunan buka. R merupakan himpunan buka. Q bukan merupakan himpunan buka. [Dalam setiap interval buka, terdapat bilangan irasional selain bilangan rasional.] (c) Hendra Gunawan (2015) 4

Teorema. Irisan dua himpunan buka juga merupakan himpunan buka. Bukti. Misalkan A dan B buka, dan x ϵ A B. Karena x ϵ A, terdapat I 1 = (a 1,b 1 ) A yang memuat x. Karena x ϵ B juga, terdapat I 2 = (a 2,b 2 ) B yang memuat x. Nah, sekarang I = I 1 I 2 A B merupakan interval buka yang memuat x. [QED] Akibat. Irisan sejumlah terhingga himpunan buka juga merupakan himpunan buka. (c) Hendra Gunawan (2015) 5

Serius. Apa yang diperoleh bila kita mengiriskan sejumlah tak terhingga himpunan buka? Sebagai contoh, I k := (-1/k,1/k) merupakan himpunan buka untuk setiap bilangan asli k. Apa yang diperoleh bila kita iriskan semua I k? Untuk menjawab pertanyaan ini, tentukan himpunan Ik dan periksa apakah ia buka. k = 1 (c) Hendra Gunawan (2015) 6

Teorema. Gabungan sejumlah (berapapun) himpunan buka merupakan himpunan buka. Bukti. Latihan Teorema. Setiap himpunan buka merupakan gabungan sejumlah terhitung interval buka yang saling lepas. Bukti. Misalkan A buka. Maka, setiap x ϵ A termuat dalam interval buka I x A. Jadi A = I. x x A (c) Hendra Gunawan (2015) 7

Selanjutnya, gabungan beberapa I x membentuk sebuah interval buka, sehingga A merupakan gabungan sejumlah interval buka yang saling lepas. Sekarang tinggal menghitung berapa banyak interval buka tersebut. Tetapi ini mudah. Karena setiap interval buka memuat bilangan rasional, dan dua interval buka yang saling lepas pasti memuat bilangan rasional yang berbeda, maka banyak interval buka yang saling lepas tersebut mestilah terhitung. [QED] (c) Hendra Gunawan (2015) 8

Catatan Konsep himpunan buka terkait erat dengan konsep lingkungan dari suatu titik, yg kelak juga diperlukan ketika kita membahas ruang metrik. Persisnya, suatu lingkungan dari suatu titik x didefinisikan sebagai sembarang himpunan buka yang memuat x. Sebagai contoh, barisan (x k ) konvergen ke x apabila ekor barisan (x k ) termuat dalam setiap lingkungan-1/n dari x. (c) Hendra Gunawan (2015) 9

Titik Limit (dari Himpunan) Bila interval buka (a,b) merupakan contoh himpunan buka, interval tutup [a,b] merupakan contoh himpunan tutup. Secara intuitif, himpunan tutup adalah himpunan yang memuat semua titik limitnya. Definisi. Misalkan A adalah suatu himpunan bilangan real. Bilangan real x disebut titik limit dari A apabila setiap lingkungan dari x memuat tak terhingga banyaknya anggota A. Catatan. Definisi ini berbeda dgn definisi titik limit dari barisan. (c) Hendra Gunawan (2015) 10

Setara dengan definisi tadi, x merupakan titik limit dari A apabila untuk setiap bilangan asli n terdapat y n ϵ A dengan 0 < y n x < 1/n, yakni x dapat dihampiri oleh anggota A selain x, sedekat-dekatnya. Ini berarti bahwa x merupakan titik limit A apabila terdapat barisan (y k ) di A, dengan y k x untuk setiap k, sedemikian sehingga lim y k = x. Jika x termuat dalam suatu interval (buka ataupun tutup) yang termuat di A, maka x merupakan titik limit A. Khususnya, jika I adalah interval, maka setiap titik di I merupakan titik limit dari I. Tetapi tidak semua titik limit dari I harus merupakan anggota I. (c) Hendra Gunawan (2015) 11

Contoh (selain interval) 1. Himpunan A = {1, ½, 1/3, ¼, } hanya mempunyai satu titik limit, yaitu 0. 2. Himpunan terhingga tidak mempunyai titik limit. 3. Himpunan semua bilangan bulat Z tidak mempunyai titik limit. 4. Setiap bilangan real merupakan titik limit dari Q. (c) Hendra Gunawan (2015) 12

Catatan Titik limit dari himpunan berbeda dengan titik limit dari barisan. Sebagai contoh, barisan 1, -1, 1, -1, 1, -1, mempunyai dua titik limit, yaitu 1 dan -1. Sebagai himpunan, {1, -1} tidak mempunyai titik limit, karena di sekitar 1 ataupun -1 tidak ada anggota yang lain. (c) Hendra Gunawan (2015) 13

Himpunan Tutup Definisi. Himpunan bilangan real A dikatakan tutup apabila A memuat semua titik limitnya. Catatan. Kita tidak mempersyaratkan semua titik di A menjadi titik limit dari A. Sebagai contoh, N merupakan himpunan tutup. (N tidak mempunyai titik limit; jadi N memuat semua titik limitnya.) Himpunan yang semua anggotanya merupakan titik limit disebut himpunan sempurna. Sebagai contoh, [a,b] merupakan himpunan sempurna. (c) Hendra Gunawan (2015) 14

Contoh (lagi) 1. Himpunan terhingga merupakan himpunan tutup. 2. Himpunan {1, ½, 1/3, ¼, } bukan himpunan tutup karena tidak memuat titik limitnya, yaitu 0. 3. Interval (a,b) bukan himpunan tutup, tetapi R = (-, ) merupakan himpunan tutup. 4. Himpunan kosong merupakan himpunan tutup. (c) Hendra Gunawan (2015) 15

Teorema. Himpunan A tutup jika dan hanya jika komplemennya buka. Bukti. Kita akan menggunakan fakta bahwa x ϵ A bukan titik limit dari A jika dan hanya jika x termuat dalam suatu interval buka yang termuat dalam A. Misalkan A tutup. Ambil x ϵ A. Maka, x bukan titik limit dari A, karena A memuat semua titik limitnya. Akibatnya, x termuat dalam suatu interval buka yang termuat dalam A. Ini membuktikan bahwa A buka. (c) Hendra Gunawan (2015) 16

Sebaliknya, jika A buka, maka setiap titik di A bukan titik limit dari A. Jadi semua titik limit dari A mestilah termuat dalam A. Ini sama saja dengan mengatakan bahwa A tutup. [QED] Catatan. Teorema tadi tidak menyatakan bahwa himpunan yang tidak tutup mestilah buka. Suatu himpunan bisa tidak tutup dan tidak buka sekaligus. Sila cari contohnya! [Sebelumnya kita telah mempunyai contoh himpunan yang buka dan tutup sekaligus.] (c) Hendra Gunawan (2015) 17

Teorema. Gabungan dua himpunan tutup juga merupakan himpunan tutup. Bukti. Misalkan A dan B tutup, dan x adalah titik limit dari A B. Maka, terdapat suatu barisan (y k ) di A B yang konvergen ke x, dengan y k x untuk setiap k. Salah satu di antara A dan B mestilah memuat tak terhingga suku y k. Jadi x merupakan titik limit dari salah satu himpunan tersebut, dan karenanya x merupakan anggota himpunan tersebut. Akibatnya, x ϵ A B. [QED] Akibat. Gabungan sejumlah terhingga himpunan tutup juga merupakan himpunan tutup. (c) Hendra Gunawan (2015) 18

Teorema. Irisan sejumlah (berapapun) himpunan tutup juga merupakan himpunan tutup. Bukti. Teorema ini dapat dibuktikan dengan meninjau komplemennya. Komplemen dari irisan sejumlah himpunan tutup sama dengan gabungan dari sejumlah (sama banyaknya) komplemennya, yang merupakan himpunan buka. [QED] Catatan. Teorema sebelumnya dapat pula dibuktikan melalui komplemennya. (c) Hendra Gunawan (2015) 19

Himpunan Cantor Mulai dengan interval tutup [0,1], buang interval (1/3,2/3), sehingga tersisa [0,1/3] [2/3,1]. 0 1/3 2/3 1 Ulangi langkah serupa pada interval [0,1/3] dan [2/3, 1], dan seterusnya ulangi langkah serupa pada interval-interval yang dihasilkan pada setiap langkah. Himpunan yang tersisa dikenal sbg himpunan Cantor, yang merupakan himpunan sempurna! (c) Hendra Gunawan (2015) 20

Latihan 1. Diketahui himpunan A buka. Buktikan jika sejumlah terhingga anggota A dikeluarkan dari A, maka himpunan sisanya tetap buka. 2. Misalkan (x k ) adalah suatu barisan dan A = {x k : k ϵ N}. Buktikan bahwa titik limit dari A merupakan titik limit dari barisan (x k ). 3. Buktikan bahwa setiap himpunan tak terhingga mempunyai himpunan bagian terhitung yang padat. 4. Berikan contoh sebuah himpunan A yang tidak tutup tetapi setiap anggota A merupakan titik limit dari A. (c) Hendra Gunawan (2015) 21