1.02k likes | 1.49k Views
MATEMATIKA DASAR. BAB I. SISTEM BILANGAN. 1.1 SISTEM BILANGAN RIL. 1.1.1 BILANGAN RIL. RIL (R). RASIONAL (Q). IRRASIONAL (I). DESIMAL TERBATAS. PECAHAN. DESIMAL BERULANG. BULAT (J). NEGATIF. CACAH (W). ASLI (N). NOL. Himpunan Bilangan Asli (N) N = { 1, 2, 3, … }.
E N D
BAB I SISTEM BILANGAN
1.1 SISTEM BILANGAN RIL 1.1.1 BILANGAN RIL RIL (R) RASIONAL (Q) IRRASIONAL (I) DESIMAL TERBATAS PECAHAN DESIMAL BERULANG BULAT (J) NEGATIF CACAH (W) ASLI (N) NOL
HimpunanBilanganAsli (N) N = { 1, 2, 3, … } HimpunanBilangancacah (W) W = { 0, 1, 2, 3, … } HimpunanBilanganBulat (J) J = { … , -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, … } P q |p dan q J, q 0 Q = Himpunanbilanganrasional (Q) Himpunanbilanganrasionaladalahhimpunanbilangan yang mempunyaibentuk p/q ataubilangan yang dapatditulisdalam bentuk p/q, dimana p dan q adalahanggotabilanganbulatdan q 0
Contoh 1.1 Buktikanbahwabilangan-bilangan 3, (4,7) dan (2,5858…) adalahbilangan-bilanganrasional! Bukti: • a) Bilangan 3 dapatditulisdalambentuk p/q yaitu 3/1 atau 6/2 • danseterusnya. b) Bilangan 4,7 dapatditulisdalambentuk 47/10 • c) Bilangan 2,5858… dapatditulisdalambentuk p/q dengancara, x = 2,5858… 100 x = 258,5858… 99 x = 256 x = 256/99
Latihan Buktikanbahwabilangan 2,342121212121… adalah bilanganrasional! Penyelesaian x = 2,342121212121 100 x = 234,2121212121 10000 x = 23421,21212121 10000 x = 23421,2121212121 … 100 x = 234,2121212121 … 9900 x = 23187 x = 23187/9900 Jadibilangan 2,3421212121212121 … = 23187/9900
1.1.2 GARIS BILANGAN RIL Garisbilanganriladalahtempatkedudukantitik-titik. Setiaptitikmenunjukkansatubilanganriltertentu yang tersusunsecaraterurut. -3 -2 -1 0 1,5 2,5 1.1.3 HUKUM-HUKUM BILANGAN RIL Jika a dan b adalahduabilanganrilmakaberlaku: (i) a + b adalahbilanganril (ii) a . b adalahbilanganril (iii) a + b = b + a HukumKomutatifPenjumlahan (iv) a . b = b . a HukumkomutatifPerkalian
Jika a, b, dan c adalahtigabilanganrilmakaberlaku: (v) (a + b) + c = a + (b + c) adalahbilanganril (vi) (ab)c = a (bc) adalahbilanganril (vii) a(b + c) = ab + ac HukumKomutatifPenjumlahan a + 0 = 0 + a HukumPenjumlahanNol (ix) a . 1 = 1 . a = a HukumPerkalianSatu (x) a.0 = 0.a = 0 HukumPerkalianNol (xi) a + (-a) = -a + a HukumInversPenjumlahan (xii) a (1/a) = 1 , a 1 HukumInversPerkalian
1.2 BILANGAN KOMPLEKS Bentukumum z = a + ib a dan b adalahbilanganril a merupakanbagianrildaribilangankompleks, ditulis Re(z) b merupakanbagianimajinerdaribilangankompleks , ditulis Im(z) imerupakanbilanganimajiner = -1 i2 = -1 . -1 = -1 i3 = i2 . i = -i i4 = i2 . i2 = (-1)(-1) = 1 Dari keterangandiatasdidapat
1.2.1 SIFAT-SIFAT BILANGAN KOMPLEKSS Misal z1 = x1 + iy1dan z2= x2+ iy2,makaberlaku: z1 = z2 x1 = x2 dan y1 = y2 sifatkesamaan z1 + z2 = (x1 + x2) +i(y1 + y2) sifatpenjumlahan c) z1 - z2 = (x1 + x2) +i(y1 - y2) sifatpengurangan d) z1 . z2 = (x1 x2- y1 y2) +i(x1 y2 – x2y1) sifatperkalian 1.2.2 KONJUGAT Jika z = x+ iy, z z makakonjugatdari z (ditulis ) adalah = x – iy z Jika z = x - iy, Maka = x + iy
1.2.3 PERKALIAN BILANGAN KOMPLEKS DENGAN KONJUGATNYA 1.2.4 PEMBAGIAN DUA BUAH BILANGAN KOMPLEKS x1 + iy1 x2 - iy2 z1 z1 z2 = = x2 - iy2 z2 z2 z2 x2 + iy2 = x1 x2 + ix1y2+ ix2y1 – i2y1y2 x22– i2y22 x1 x2 +y1y2 x1y2+ x2y1 = + i x22+ y22 x22+y22
Contoh 1.2 Diketahui z1 = – 5 + 7i z2 = 3 – 2i Tentukan • z1 + z2 • z1 – z2 • z1 . z2 • z1 /z2 • z1. • z2. Penyelesaian z1 z2 (3 – 2i) • z1 + z2 = (– 5 + 7i) (–5 + 3) + (7i –2i) = –2 + 5i + = b) z1 – z2 = (– 5 + 7i) – (3 – 2i) = –5 +7i –3+2i)= –8 + 9i c) z1 . z2 = (– 5 + 7i)(3 – 2i) = –15 + 10i + 21i – 14i2= – 1 + 31i
z1 = d) z2 = = 32+ (– 2)2 = (–5 + 7i)(3 + 2i) –29 11 = –15 –10i + 21i + 14i2 = –15 – 10i + 21i – 14 + i 13 13 f) z1 . z2 = –29 + 11i e) z1 . z2 (– 5)(3)+(7)(– 2) x1 x2 +y1y2 (7)(3) – (– 5)(– 2) x1y2+ x2y1 + i + i = (-5 - 7i)(3 - 2i) = – 5(3) – 5(– 2i) – 7i(3) –7i(–2i) 32+ (– 2)2 x22+ y22 x22+y22 = – 15 + 10i – 21i + 14i2 = –15 – 11i –14 = –29 – 11i
1.3 PERTIDAKSAMAAN Pertidaksamaanadalahpernyataan yang mengandung <, >, , atau Pertidaksamaanterdiridaripertidaksamaan linier dan non-linier 1.3.1 Sifat-sifat (i) Jika a > b dan b > c, maka a > c (ii) Jika a > b, maka a + c > b + c (iii) Jika a > b, maka a – c > b – c (iv) Jika a > b, dan c adalahbilanganpositif, maka ac > bc (v) Jika a > b, dan c adalahbilangannegatifmaka ac < bc
Analog dengan (i) s.d. (v), (vi) Jika a > b dan b > c, maka a > c (vii) Jika a > b, maka a + c > b + c (viii) Jika a > b, maka a – c > b – c (ix) Jika a < b, dan c adalahbilanganpositif, maka ac > bc (x) Jika a < b, dan c adalahbilangannegatif, maka ac < bc
Sifat-sifatlainnya (xi) ac > 0, jika a > 0 dan c > 0 ataujika a < 0 dan c < 0 (xii) ac < 0, jika a < 0 dan c > 0 ataujika a > 0 dan c < 0 a/c > 0, jika a > 0 dan c > 0 ataujika a < 0 dan c <0 a/c < 0, jika a < 0 dan c > 0 ataujika a > 0 dan c <0 (xv) Jika a > b, maka – a < – b Jika 1/a < 1/b, maka a > b Jika a < b < c, maka b > a dan b < c (bentukkomposit) Jika a>b>c, maka b , a atau b > c (bentukkomposit)
1.3.2 Selang (interval) Selangadalahhimpunanbagiandaribilanganril yang mempunyaisifat-sifatrelasitertentu Jikabatas-batasnyamerupakanbilanganril, maka disebutselanghingga. Jikabatas-batasnyabukanbilanganril, makadisebut selangtak-hingga. Lambang menyatakanmembesartanpabatas. Lambang – menyatakanmengeciltanpabatas. Berikutdiberikancontoh-contohselang
b a ) (
a b [ ] b a ) (
a a b b [ [ ] ) b a ) (
a a a b b b [ [ ( ] ) ] b a ) (
a [
a [ a [
a b [ ) a [
a b b [ ) ] a [
a b b [ ) ] a [
1.3.3 Pertidaksamaan linier satupeubah a dan b adalahbilanganril (?) adalahsalahsatudari <, >, , atau Bentukumum ax + b (?) 0 Contoh 1.5 Selesaikanpertidaksamaan 7x + 9 < –5 Penyelesaian 7x+9<–5 semuaruasdikurangsembilan 7x + 9 –9 < –5 –9 7x < –14 x < –2 Himpunanpenyelesaian {x|x< –2} ) -2 Selangterbuka
Untukkesederhanaan, penyelesaianpertidaksamaan linier satu peubahdapatdiselesaikandengancaramengelompokkan peubahpadasalahsaturuasdanmengelompokkankonstan padaruaslainnya. Ingat, setiapmemindahkansukupadaruas yang berbeda tandanyaakanberubah!
Contoh 1.7 • Tentukanhimpunanpenyelesaiandaripertidaksamaan • 3x – 2 8 + 5x • Penyelesaian • 3x – 2 8 + 5x Pidahkan 5x keruaskiridan -2 ke ruaskanan • 3x – 5x 8 + 2 Kelompokkanpeubah x padaruaskiridan • kelompokkankonstanpadaruaskanan. • – 2x 10 • (– 1/2)(– 2x) (10)(– 1/2)Jikamengalikansetiapruasdengan • bilangannegatifmakatanda • pertidaksamaanharusdibalik • (sifatpertidaksamaan xv) • x – 5 • Himpunanpenyelesaian {x|x – 5} ] –5 Selangterbuka
Contoh 1.8 Tentukanhimpunanpenyelesaiandaripertidaksamaan Penyelesaian 4 – 2x 5 4 – 2x 5 kalikansemuaruasdengan 5 < 2x – 1 < 2x – 1 4 < 4 < 4 – 2x 5 (5) < (2x – 1)(5) 4(5) < 20 < 4 – 2x < 10x – 5 dipecahmenjadiduabagian, yaitu 4 – 2x > 20 dan 4 – 2x < 10x – 5 (sifatpertidaksamaan xvii) 4 – 2x > 20 2x – 4 < –20 2x < 4 – 20 x < –8 4 – 2x < 10x – 5 –2x –10x < –5 – 4 – 12x < –9 12x > 9 x > 3/4 Jadihimpunanpenyelesaiannyaadalah {x|x , -8 atau x > 3/4} ( 3/4 ) – 8 Selangterbuka
1.3.4 NilaiMutlak Nilaimutlakdari x dinyatakandengan |x| Definisi Teorema-teorema Jika a dan b adalahbilanganril, maka x jika x 0 –x jika x < 0 |x|= (i) |x| < a –a < x < a (ii) |x| > a x > a atau x < –a (iii) |x| a –a x a (iv) |x| a x a atau x –a (v) |x| = a x = a atau x = –a
(vi) |ab| = |a||b| Bukti = |a||b| (terbukti) a b a2 = a2 b2 , b 0. (vii) a b a b = = Bukti = = (terbukti) a b a b a b 2 a b 2 2 |ab|=(ab)2 2 2 b2 = = (terbukti)
|a – b||a|+|b| Bukti |a – b|=|a +(–b)| |a|+|b| (terbukti) |a|– |b| |a – b| Bukti |a|=|(a – b)+b||a – b|+|b| Jikasetiapsukudikurangdengan |b|, maka |a| – |b| |a – b| (terbukti) Contoh 1.9 Selsaikanpertidaksamaan |x – 5| 4, gambarkangaris bilangandanselangnya! Penyelesaian
|x – 5| 4 –4 x – 5 4 (teorema iii) Denganmemperhatikansifatpertidaksamaan xvii, makakita dapatkanduabuahpertidaksamaan, yaitu x – 5 – 4 dan x – 5 4 Selanjutnyaselesaikansatu per satupertidaksamaantersebut! x – 5 – 4 x – 4 + 5 x 1 x – 5 4 x 4 + 5 x 9 Jadihimpunanpenyelesaianpertidaksamaanadalah {x|1 x 9} [ 1 ] 9 Selangtertutup
Contoh 1.10 Selesaikanpertidaksamaan |x – 7| > 3, gambarkangarisbilangan danselangnya! Penyelesaian |x – 7| > 3 –3 > x – 7 > 3 (teorema iii) Denganmemperhatikansifatpertidaksaman xviii, kitadapatkan duabuahpertidaksamaan, yaitu x – 7 > 3 dan x – 7 < –3 x < 4 x – 7 < –3 x < –3 + 7 x > 3 + 7 x > 10 x – 7 > 3 Jadihimpunanpenyelesaianpertidaksamaanadalah {x|x < 4 atau x > 10} ) 4 ( 10 Selangterbuka
1.3.5 Pertidaksamaan linier duapeubah Bentukumum ax + by + c (?) 0 a, b, dan c adalahbilangan-bilanganril (?) adalahsalahsatu, , , atau Algoritma Gantitandapertidaksamaandengantandasamadengan. Ingat! Garis yang digambarmembagibidangmenjadidua bagian. 2. Jikapertidaksamaanmenggunakantanda atau , berarti garistersebuttermasukbidang yang akandigambarkan. 3. Jikapertidaksamaanmenggunakantanda< atau >, berarti garistersebuttidaktermasukbidang yang akandigambarkan. 4. Pilihsalahsatutitikkoordinatpadasalahsatubidangdan substitusikanpadapertidaksamaan. Jikamenghasilkanpernyataan yang benar, makabidangtsb merupakanbidang yang dimaksud.
Contoh 1.11 Gambarkangrafikpertidaksamaan 3x – 2y 8 Penyelesaian Langkah 1. Gantitandapertidaksamaanmenjaditandasamadengan. 8 = 3x – 2y 3x – 2y 8 y = (–3/–2)x + 8/–2 3x – 2y = 8 –2y = –3x + 8 y = 3/2 x – 4
Langkah 2 Gambarkangrafik y = 3/2 x – 4 0 –4 y 0 8/3 (8/3, 0) x 0,0 (0, –4)
y = 3/2 x – 8 y (8/3, 0) x 0,0 (0, –4)
Langkah 3 Pilihtitikkoordinat (0,0) y = 3/2 x – 8 y (8/3, 0) x 0,0 (0, –8)
Langkah 4 Substitusititikkoordinat (0,0) kedalampertidaksamaan 3x – 2y 8 y = 3/2 x – 8 y (8/3, 0) x 0,0 3(0) – 2(0) 8 (0, –8) 0 8
Langkah 5 Warnai/Arsirbidang yang memenuhi y y = 3/2 x – 8 x 0,0 (8/3, 0) (0, –8)
TIPS Bidangdisebelahkanangarismerupakandaerah > Bidangdisebelahkirigarismerupakandaerah<
TIPS y x
TIPS y L e b i h k e c i l x 0,0 L e b i h b e s a r
TIPS y L e b i h b e s a r x 0,0 L e b i h k e c i l
1.3.6. SISTEM PERTIDAKSAMAAN LINIER Sistempertidaksamaan linier sistem yang terdiridarilebih darisatupertidaksamaan linier Contoh 1.13 Gambarkangrafikpertidaksamaan 2y + 3x < 5 dan x – y –3 Penyelesaian Langkah 1 GantiPertidaksamaanmenjadipersamaan 2y + 3x = 5 x – y = –3
Langkah 1 GantiPertidaksamaanmenjadipersamaan 2y + 3x = 5 x – y = –3 Langkah 2 Gambarkangrafikpersamaan Langkah 3 Arsiratauwarnaidaerah yang memenuhi