380 likes | 668 Views
ALJABAR ABSTRAK. Dosen Pembimbing Gisoesilo Abudi. Materi Pokok. ALJABAR ABSTRAK. OPERASI BINER. G R U P. SIFAT-SIFAT SEDERHANA DARI GRUP. SUB GRUP. GRUP SIKLIK. Tujuan Instruksional Umum.
E N D
ALJABAR ABSTRAK DosenPembimbing GisoesiloAbudi MATEMATIKA
MateriPokok ALJABAR ABSTRAK OPERASI BINER G R U P SIFAT-SIFAT SEDERHANA DARI GRUP SUB GRUP GRUP SIKLIK
TujuanInstruksionalUmum Setelahmempelajarimateriini, Andadapatmemahamitentangoperasibiner, grupdansifat-sifatsederhanadarigrup, subgrupsertatentanggrupsiklik
PertemuanPertama OperasiBiner 2. Jenis Operasi Biner 3. Contoh Soal 4. Latihan / Tugas 1. Definisi KeMateriKedua
DefenisiUmum Misalkan Q adalahhimpunanbilanganRasional Untuksetiap a, b ∈ Q, berlaku : • (a + b) ∈ Q dan (b + a) ∈ Q • (a x b) ∈ Q dan (b x a) ∈ Q • (a – b) ∈ Q dan (b – a) ∈ Q Penjumlahan, perkalian, danpenguranganmerupakancontohdarioperasibinerpada Q
Definisi 1 Jika S adalahsuatuhimpunan yang tidakkosongmakaoperasibinero (dibaca “bundaran”) pada S adalahsuatupemetaan (fungsi) yang mengawankansetiappasangan(a, b) ∈ S x S dengantepatsatuelemen (a o b) ∈ S.
Contoh 1 A = {2, 4, 6, 8, …} yaituhimpunanbilanganasligenapdandipandangoperasi +, yaituoperasipenjumlahanseperti yang telahkitakenal. Maka + merupakanoperasibiner A, sebabjumlahsetiapduabilanganasligenapselalumerupakanbilanganasligenapdalam A
Contoh 2 A = {1, 3, 5, 7, …} yaituhimpunanbilanganasliganjildandipandangoperasi -, yaituoperasipenguranganseperti yang telahkitakenal. Perhatikanbahwa 1 – 7 = -6 dan -6 ∉ B,maka – bukanmerupakanoperasibinerpada B, sebabadahasilpenguranganduaanggota B yang bukanmerupakananggota B.
Contoh 3 Perhatikan S = {0, 1, 2, 3, 4} danpandangoperasi-operasipenjumlahandanpengurangan, makabaikpenjumlahanmaupunpenguranganbukanmerupakanoperasibinerpada S. CobaAndaJelaskan !
Operasipadasuatuhimpunantidakhanyaoperasi-operasihitung yang sudahkitakenal, seperti : +, -, x, dan :, tetapidapatberupaapasajaasaldidefinisikandenganjelas. Misalnya : operasio Perhatikancontohberikut
Contoh 4 Perhatikan S = {a, b, c, d, e} danoperasiopada Cdidefinisikansepertitabelberikut : d yang dilingkariadalahhasildari b oc, dandapatditulis b oc = d
Apa yang dapatAndasimpulkandaricontohdiatas ? Kesimpulannya Bahwasetiap x, y ∈ C , maka (x o y) ∈ C. Sehinggaoperasi o pada C adalahsuatuoperasibiner. Dan operasibineropada S dinyatakansebagai “Himpunantertutupterhadapoperasio”. CobaAndasimpulkancontoh 1, 2, 3, dan 4 diatas
Jenis-jenisOperasiBiner Perhatikan N = {1, 2, 3, 4, …} yaitubilanganasli. Maka, 3 + 4 = 4 + 3; 5 + 10 = 10 + 5 dsb. Secaraumum : Untuksetiap a, b ∈ N, maka a + b = b + a. Denganperkataan lain bahwaoperasibinerpenjumlahanpadabilangan-bilanganaslibersifatkomutatif
Definisi 2 Suatuoperasibiner o padasuatuhimpunan S dikatakankomutatifbiladanhanyabilauntuksetiap x, y ∈ S, maka x o y = y o x. Dalamsimbollogikaditulis : Operasibineropada S, komutatifbiladanhanyabila ∀ x, y ∈ S, x o y = y o x
Contoh 5 1. Apabila Q+adalahhimpunanbilanganrasionalpositif, makapenjumlahandanperkalianmasing-masingmerupakanoperasi-operasibiner yang komutatifpada Q+. Tetapipembagianpada Q+bukanmerupakanoperasibiner yang komutatif. CobaAndaperiksakebenaranpernyataan-pernyataantersebut ?
2. Padamasalahmatriks P adalahhimpunansemuamatriksbujursangkarberordo 2. Apakahperkalianmatrikspada P merupakanoperasi yang komutatif ? Misal : Maka …. ?!!
Jenis-jenisOperasiBiner Perhatikan B = {…, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,…} yaitubilanganbulat. Maka, (3 + 5) + (-2) = 3 + (5 + (-2)) (7 + (-2)) + (-4) = 7 + ((-2) + (-4)) dsb. Secaraumum : Untuksetiap x, y, z ∈ B, berlaku : (x + y) + z = x + (y + x) Hal inidikatakanbahwaoperasipenjumlahanpadahimpunanbilanganbulat B bersifatassosiatif
Definisi 3 Suatuoperasibiner o padasuatuhimpunan S bersifatasosiatifbiladanhanyabilauntuksetiap x, y, z ∈ S, berlaku (x o y) o z = x o (y o z). Dengansimbollogikadituliskan : Operasibineropada S bersifatasosiatifbiladanhanyabila ∀ x, y, z ∈ S, (x o y) o z = x o (y o x)
Contoh 6 • Padahimpunanbilanganasli, baikperkalianmaupunpenjumlahanbersifatasosiatif. Periksalahkebenarannya ! • Perhatikantabelcontoh 4 ! (b o c) o d = d o d = b b o (c o d) = b o a = b, dst. sehinggaoperasibineropada S = {a, b, c, d, e} yang didefinisikansepertipadatabelbersifatasosiatif.
Perhatikan C = {0, 1, 2, 3, …} yaituhimpunanbilangancacah. Misal : 2 + 0 = 0 + 2 = 2 7 + 0 = 0 + 7 = 7 dst. Secaraumum Untuksetiap x ∈ C berlaku x + 0 = 0 + x = x. Dalamhalini 0 disebutelemenidentitas (elemennetral) dari C terhadappenjumlahan.
Definisi 4 Suatuhimpunan S dikatakanmempunyaielemenidentitas (elemennetral) terhadapoperasibinerobiladanhanyabilaadaelemen u ∈ S sedemikianhinggauntuksetiap x ∈ S berlaku : x o u = u o x = x.
Contoh 7 • B = {…, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, …}. Elemenidentitasdari B terhadappenjumlahanadalah 0, sedangkanelemenidentitasdari B terhadapperkalianadalah 1. CobaAndaperiksakebenarantersebut ! • Misalkan P adalahhimpunansemuamatriksbujursangkarberordo 2. Kita ketahuibahwa Makakesimpulannyadaricontohdiatas !
Teorema Teorema 1 Jikahimpunan S terhadapoperasibiner o mempunyaielemenidentitasmakaelemenidentitasitutunggal Teorema 2 Misalkan o adalahsuatuoperasibinerpadahimpunan S. Jika x ∈ S mempunyaiinversterhadapoperasi o, makainversdari x tersebuttunggal
Dari Teorema 1 Bukti Perhatikanhimpunanbilanganbulat B = {…, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, …}. 3 + (-3) = (-3) + 3 = 0; (-5) + 5 = 5 + (-5) = 0 dsb. Kita telahmengetahuibahwa o adalahelemenidentitasdari B terhadappenjumlahan. Jikadiambilsembarang a ∈ B, makaada b ∈ B sehingga a + b = b + a = 0, yaitu b = -a. Makadikatakanbahwa b adalahinverspenjumlahandari a pada B.
Definisi 5 Misalkanhimpunan S terhadapoperasibineromempunyaielemenidentitas u. Suatuelemen y ∈ S terhadapoperasibinerobiladanhanyabila x o y = y o x = u. Inversdari x terhadapsuatuoperasibinerditulis x-1 (dibaca “invers x”)
Contoh 8 • Q adalahhimpunanbilanganrasional. Inverspenjumlahandari ½ adalah - ½. Sebab ½ + (- ½) = (- ½) + ½ = 0, dan 0 adalahelemenidentitas Q terhadappenjumlahan. Sedanginversperkaliandari ½ adalah 2, sebab 2 x ½ = ½ x 2 = 1 dan 1 adalahelemenidentitas Q terhadapperkalian. • Perhatikankembalicontoh 4, yaituoperasibiner o pada S yang didefinisikanmenuruttabel. S terhadapoperasibiner o mempunyaielemenidentitas a. Buktikan !
Dari Teorema 2 Bukti Misalkaninversdari x ∈ S terhadapoperasibiner o adalah x1dan x2dengan x1 , x2 ∈ S, danmisalkanelemenidentitas S terhadapoperasibiner o adalah u. Karena x1adalahinversdari x maka x o x1 = x1 o x = u. Demikian pula, karena x2adalahinvers x maka x o x2 = x2 o x = u. Maka x1 = x2. Iniberartibahwainversdari x terhadapoperasibiner o adalahtunggal.
Definisi 6 Misalkanoperasi-operasibiner∆dan o terdefinisikanpadasuatuhimpunan S. 1. Jikauntuksetiap x, y, z ∈ S berlaku x ∆ (y o z) = (x ∆ y) o (x ∆ z), makapada S berlakusifatdistributifkiri ∆ terhadap o 2. Jikauntuksetiap x, y, z ∈ S berlaku (y o z) ∆ = (y ∆ x) o (z ∆ x), makapada S berlakusifatdistributifkanan ∆ terhadap o.
Contoh 9 • Misalkan B = {…, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, …} dandipandangoperasi penjumlahan seperti yang sudah kita kenal, sedang operasi ∆ pada B didefinisikan jika a, b ∈ B maka a ∆ b = a2 b. Ambil sembarang a, b, c ∈ B maka a ∆(b + c) = a2 (b + c) = a2 b + a2 c dan (a ∆ b) + (a ∆ c) = a2 b + a2 c Jadi a ∆(b + c) = (a ∆ b) + (a ∆ c). Maka pada B berlaku sifat distributif kiri ∆ terhadap penjumlahan.
Sedangkan (a + b) ∆ c = (a + b)2 c = a2 c + 2abc + b2 c dan (a ∆ c) + (b ∆ c) = a2 c + b2 c. Maka (a + b) ∆ c ≠ (a ∆ c) + (b ∆ a). Iniberartibahwapada B tidakberlakusifatdistributifkananoperasi ∆ terhadappenjumlahan.
2. Misalkan M adalahhimpunansemuamatriksbujursangkarberordo 2, dandipandangoperasiperkaliandanpenjumlahanmatriks. Tunjukkandengancontoh Bahwa A (B + C) = AB + AC yaitusifatdistributifkiriperkalianterhadappenjumlahanmatriksdan (A + B) C = AC + BC, yaitusifatdistributifkananperkalianterhadappenjumlahanmatrikspada M.
Latihan Soal 1 • Tunjukkandengantabelbahwaperkalianmerupakanoperasibinerpadahimpunan S = {1, -1, i, -i} dengani = √-1 • Tunjukkanbahwa S terhadapperkalian (a) bersifatkomutatif (b) bersifatasosiatif (c) mempunyaielemenidentitas, dan (d) setiapelemennyamempunyaiinvers.
Latihan Soal 2 Perhatikantabelberikut yang merupakandefinisidarioperasi o padahimpunan S = {a, b, c, d} • Apakahomerupakanoperasibinerpada S? Jelaskan ! • Apakah o pada S bersifatkomutatif ? Jelaskan ! • Apakah o pada S bersifatasosiatif ? Jelaskan ! • Apakah S terhadapoperasi o mempunyaielemenidentitas ? Apakahjugamempunyaiinvers !
Latihan Soal 3 Perhatikantabelberikut yang merupakandefinisidarioperasi ∆ padahimpunan S = {a, b, c, d} • Apakah∆ merupakanoperasibinerpada S? Jelaskan ! • Apakah ∆ pada S bersifatkomutatif ? Jelaskan ! • Apakah ∆ pada S bersifatasosiatif ? Jelaskan ! • Apakah S terhadapoperasi ∆ mempunyaielemenidentitas ? Apakahjugamempunyaiinvers !
Latihan Soal 4 Perhatikantabelsoal no. 2 dantabelsoal no. 3, benaratausalahpernyataan-pernyataanberikut ! (a) a o (d ∆ c) = (a o d) ∆ (a o c) (b) (d ∆ c) o a = (d o a) ∆ (c o a) (c) d ∆ (c o b) = (d ∆ c) o (d ∆ b), dan (d) (c o b) ∆ d = (c ∆ d) o (b ∆ d)
Thank You ! SelamatBelajar