More Related Content
Similar to Aljabar kelompok 1 (20)
Aljabar kelompok 1
- 1. NAMA :
NIM :
KELOMPOK :
1. Periksalah relasi berikut:
πΌ: β β β
π₯ β¦ πΌ( π₯) =
1
5
+
6
11
π₯
Apakah πΌ termasuk pemetaan onto?
Jika iya, berikan alasan dan buktinya!
Jika tidak, beri alasan dan bukti bahwa πΌ pemetaan into!
Jawab:
(i)
1
5
,
6
11
, π₯,
6
11
π₯,
1
5
+
6
11
π₯ β β
(ii) Ambil π₯1 dan π₯2 β β dengan π₯1 = π₯2
Perhatikan bahwa:
πΌ( π₯1)
=
1
5
+
6
11
π₯1
=
1
5
+
6
11
π₯2
= πΌ( π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β πΌπ₯1 = πΌπ₯2
β΄ πΌ pemetaan
(iii) Ambil sembarang π¦ β β
Perhatikan bahwa:
π¦,
1
5
,
11
6
, (π¦ β
1
5
)
11
6
β β β π₯ β β
β π¦β β, βπ₯, (π¦ β
1
5
)
11
6
β β
Sedemikian sehingga
πΌ(π₯)
= πΌ ((π¦ β
1
5
)
11
6
)
=
1
5
+
6
11
(π¦ β
1
5
)
11
6
=
1
5
+ π¦ β
1
5
= π¦
β΄ πΌ pemetaan ontoβ
2. Dari dua relasi berikut, tentukan manakah yang merupakan pemetaan satu-
satu dan manakah yang bukan merupakan pemetaan satu-satu!
π½: (β
π
2
,
π
2
) β β
π₯ β¦ π½( π₯) = 3 sin(π₯)
Jawab:
- 2. (i) 3, sin( π₯), 3sin( π₯), π₯ β β
β΄ π½ tertutup.
(ii) Ambil π₯1, π₯2 β (β
π
2
,
π
2
) dengan π₯1 = π₯2 perhatikan bahwa:
π½( π₯1) = 3sin( π₯1)
= 3 sin(π₯2)
= π½(π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β π½( π₯1) = π½(π₯2)
β΄ π½ adalah pemetaan.
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β (β
π
2
,
π
2
) dengan π½( π₯1) = π½(π₯2) perhatikan bahwa:
π½( π₯1) = π½( π₯2)
3 sin( π₯1) = 3 sin( π₯2)
1
3
Γ 3 sin( π₯1)
=
1
3
Γ 3 sin( π₯2)
sin( π₯1) = sin(π₯2)
Karena π½ berada pada rentang (β
π
2
,
π
2
) maka tidak terdapat nilai sin
yang sama sehingga jikan ada sin(π₯1) = sin(π₯2) maka π₯1 = π₯2,
sehingga diperoleh implikasi sebagai berikut:
π½( π₯1) = π½( π₯2) β π₯1 = π₯2
β΄ π½ adalah pemetaan satu-satu (injektif)β
πΎ βΆ [β2π, 2π] β β
π₯ β¦ πΎ( π₯) = 3 sin( π₯)
(i) 3, sin( π₯), 3sin( π₯), π₯ β β
β΄ πΎ tertutup.
(ii) Ambil π₯1, π₯2 β [β2π, 2π] dengan π₯1 = π₯2 perhatikan bahwa:
π½( π₯1) = 3 sin( π₯1)
= 3 sin(π₯2)
= πΎ(π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β πΎ( π₯1) = πΎ(π₯2)
β΄ πΎ adalah pemetaan.
(iii) Dengan menggunakan counter example akan dibuktikan bahwa
πΎ bukan pemetaan satu-satu (injektif)
Ambil π₯1 = 30 dan π₯2 = 150, perhatikan bahwa:
π₯1 β π₯2 tetapi,
πΎ( π₯1) = 3 sin(30Β°)
= 3 sin(150 Β°)
= πΎ(π₯2)
Diperoleh πΎ( π₯1) = πΎ(π₯2) tetapi π₯1 β π₯2
β΄ πΎ bukan pemetaan satu-satu (injektif) β.
- 3. 3. Perhatikan dua relasi berikut:
π: β β β π: β β β
π₯ β¦ π( π₯) = 7π₯ + 6
π₯ β¦ π( π₯) =
3π₯ β 1
15
Manakah dari relasi di atas yang merupakan pemetaan bijektif dan mana
yang bukan merupakan pemetaan bijektif?
Petunjuk: Suatu pemetaan disebut pemetaan bijektif jika dan hanya jika
pemetaan tersebut adalah pemetaan injektif dan surjektif.
Jawaban:
ο· Relasi pertama:
π: β β β
π₯ β¦ π( π₯) = 7π₯ + 6
1) Untuk membuktikan π adalah pemetaan injektif.
(i) 7, π₯, 6,7π₯, 7π₯ + 6 β β πΎ
β΄ π tertutup.
(ii) Ambil π₯1, π₯2 β β π·, dengan ( π₯1) = (π₯2).
Perhatikan bahwa:
π( π₯1) = 7π₯1 + 6
= 7π₯2 + 6
= π( π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β π( π₯1) = π(π₯2).
β΄ π pemetaan.
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β β π·, dengan π( π₯1) = π(π₯2).
Pembuktian bahwa:
π( π₯1) = π(π₯2)
7π₯1 + 6 = 7π₯2 + 6
7π₯1 = 7π₯2 + 6 β 6
7π₯1 = 7π₯2
1
7
Γ 7π₯1 =
1
7
Γ 7π₯2
π₯1 = π₯2
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π( π₯1) = π(π₯2) β ( π₯1) = (π₯2).
β΄ π pementaan injektif.β
2) Untuk membuktikan π adalah pemetaan subjektif.
(i) 7, π₯, 6,7π₯, 7π₯ + 6 β β πΎ
β΄ π tertutup.
(ii) Ambil π₯1, π₯2 β β π·, dengan ( π₯1) = (π₯2).
Perhatikan bahwa:
π( π₯1) = 7π₯1 + 6
= 7π₯2 + 6
= π( π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β π( π₯1) = π(π₯2).
- 4. β΄ π pemetaan.
(iii) Ambil sembarang π¦ β β πΎ.
Perhatikan bahwa:
1
7
, π¦, β6, π¦ β 6,
1
7
( π¦ β 6) β β π· β π₯ β β π·
βπ¦ β β πΎ, βπ₯ =
1
7
( π¦ β 6) β β π·.
β΄ π bukan pembuktian surjektif. β
β΄ π bukan pemetaan bijektif. β
ο· Relasi kedua:
π: β β β
π₯ β¦ π( π₯) =
3π₯ β 1
15
1) Untuk membuktikan π adalah pemetaan injektif.
(i)
3
15
,
β1
15
, π₯,
3π₯
15
,
3π₯β1
15
β β πΎ
β΄ π tertutup.
(ii) Ambil π₯1, π₯2 β β π·, dengan ( π₯1) = (π₯2).
Perhatikan bahwa:
π( π₯1)
=
3π₯1 β 1
15
=
3π₯2 β 1
15
= π(π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β π( π₯1) = π(π₯2).
β΄ π pemetaan.
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β β π·, dengan π( π₯1) = π(π₯2).
Pembuktian bahwa:
π( π₯1) = π(π₯2).
3π₯1 β 1
15
=
3π₯2 β 1
15
(3π₯1 β 1) Γ 15 = (3π₯2 β 1) Γ 15
(3π₯1 β 1) = (3π₯2 β 1) Γ 15 β 15
3π₯1 β 1 = 3π₯2 β 1
3π₯1 = 3π₯2 β 1 + 1
3π₯1 = 3π₯2
1
3
3π₯1 =
1
3
3π₯2
π₯1 = π₯2
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π( π₯1) = π(π₯2) β ( π₯1) = (π₯2).
β΄ π pementaan injektif.β
2) Untuk membuktikan π adalah subjektif.
(i)
3
15
,
β1
15
, π₯,
3π₯
15
,
3π₯β1
15
β β πΎ
β΄ π tertutup.
- 5. (ii) Ambil π₯1, π₯2 β β π·, dengan ( π₯1) = (π₯2).
Perhatikan bahwa:
π( π₯1)
=
3π₯1 β 1
15
=
3π₯2 β 1
15
= π(π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 β π( π₯1) = π(π₯2).
β΄ π pemetaan.
(iii) Ambil sembarang π¦ β β πΎ.
Perhatikan bahwa:
1
3
, 15,1,15π¦, 15π¦ + 1,
1
3
(15π¦ + 1) β β π· β π₯ β β π·
βπ¦ β β πΎ, βπ₯ =
1
3
(15 + 1π¦) β β π·.
Sedemikian sehingga:
π(π₯)
= π (
1
3
(15π¦ + 1))
=
3 (
1
3
(15π¦ + 1)) β 1
15
=
15π¦ + 1 β 1
15
=
15π¦
15
= π¦
β΄ π pembuktian surjektif. β
β΄ π merupakan pemetaan bijektif. β
4. Misalkan π βΆ π· β πΎ1dan π βΆ πΎ1 β πΎ2 adalah sebuah pemetaan. Buktikan
bahwa jika π dan π adalah pemetaan satu-satu, maka π β π juga berupa
pemetaan satu-satu! Berikan contohnya!
Penyelesaian :
Periksa apakah relasi π dan π adalah pemetaan satu-satu !
Jawab :
π Injektif
βπ₯1, π₯2 β π·, π( π₯1) = π ( π₯2) β π₯1 = π₯2
π Injektif
βπ1, π2 β πΎ1, π( π1) = π( π2) β π1 = π2
Periksa apakah komposisi π β π adalah pemetaan satu-satu !
- 6. Jawab :
Ambil π₯1, π₯2 β π· dengan π β π ( π₯1) = π β π ( π₯2) akan dibuktikan π₯1 = π₯2
perhatikan bahwa : π¦1 = π¦2
π β π ( π₯1) = π β π ( π₯2)
π(π ( π₯1)) = π(π ( π₯2))
π( π¦1) = π( π¦2)
π¦1 = π¦2
π ( π₯1) = π ( π₯2)
π₯1 = π₯2
Diperoleh implikasi sebagai berikut :
π β π ( π₯1) = π β π ( π₯2) β π₯1 = π₯2
β΄ π β π Pemetaan satu-satuβ
Contoh :
Langkah pertama
π βΆ π· β πΎ1 didefinisikan
π βΆ β β β
π₯ βΌ 4π₯ + 1
Periksa apakah relasi π adalah pemetaan satu-satu !
Jawab :
(i) Akan dibuktikan bahwa π tertutup di β
Perhatikan bahwa :
4, π₯, 1, 4π₯, 4π₯ + 1 β β
β΄ π tertutup
(ii)Ambil π₯1, π₯2 β β dengan π₯1 = π₯2 Perhatikan bahwa
π( π₯1) = 4π₯1 + 1 = 4π₯2 + 1 = π( π₯2)
Berlaku implikasi sebagai berikut :
π₯1 = π₯2 β π( π₯1) = π( π₯2)
β΄ π pemetaan
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β β dengan π ( π₯1) = π ( π₯2) Perhatikan bahwa
π( π₯1) = π( π₯2)
4π₯1 + 1 = 4π₯2 + 1
1
4
Γ 4π₯1 + 1 β 1 =
1
4
Γ 4π₯2 + 1 β 1
π₯1 = π₯2
- 7. Diperoleh implikasi sebagai berikut :
π ( π₯1) = π ( π₯2) β π₯1 = π₯2
β΄ π pemetaan satu-satuβ
Langkah kedua
π βΆ πΎ1 β πΎ2 didefinisikan
π βΆ β β β
π¦ βΌ 8π¦ + 2
Periksa apakah relasi π adalah pemetaan satu-satu !
Jawab :
(i) Akan dibuktikan bahwa π tertutup di β
Perhatikan bahwa :
8, π¦, 2,8π¦, 8π¦ + 2 β β
β΄ π tertutup
(ii) Ambil π¦1, π¦2 β β dengan π¦1 = π¦2 Perhatikan bahwa
π( π¦1) = 8π¦1 + 2 = 8π¦2 + 2 = π( π¦2)
Berlaku implikasi sebagai berikut :
π¦1 = π¦2 β π( π¦1) = π( π¦2)
β΄ π pemetaan
(iii) Ambil π¦1, π¦2 β β dengan π( π¦1) = π( π¦2) Perhatikan bahwa
π( π¦1) = π( π¦2)
8π¦1 + 2 = 8π¦2 + 2
1
8
Γ 8π¦1 + 2 β 2 =
1
8
Γ 8π¦2 + 2 β 2
π¦1 = π¦2
Diperoleh implikasi sebagai berikut :
π( π¦1) = π( π¦2) β π¦1 = π¦2
β΄ π pemetaan satu-satuβ
Langkah ketiga
π β π ( π₯) = π(π( π₯))
= π(4π₯ + 1)
= π(π¦)
= 8π¦ + 2
= 8(4π₯ + 1) + 2
= 32π₯ + 8 + 2
= 32π₯ + 10
Langkah keempat
- 8. π β π βΆ β β β
π₯ βΌ 32π₯ + 10
Periksa apakah relasi π β π adalah pemetaan satu-satu !
Jawab :
(i) Akan dibuktikan bahwa π β π tertutup di β
Perhatikan bahwa :
32, π₯, 10, 32π₯,32π₯ + 10 β β
β΄ π β π tertutup
(ii) Ambil π₯1, π₯2 β β dengan π₯1 = π₯2 Perhatikan bahwa
π β π( π₯1) = 32π₯1 + 10 = 32π₯2 + 10 = π β π( π₯2)
Berlaku implikasi sebagai berikut :
π₯1 = π₯2 β π β π( π₯1) = π β π( π₯2)
β΄ π β π pemetaan
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β β dengan π β π ( π₯1) = π β π ( π₯2) Perhatikan
bahwa
π β π( π₯1) = π β π( π₯2)
32π₯1 + 10 = 32π₯2 + 10
1
32
Γ 32π₯1 + 10 β 10 =
1
32
Γ 32π₯2 + 10 β 10
π₯1 = π₯2
Diperoleh implikasi sebagai berikut :
π β π( π₯1) = π β π( π₯2) β π₯1 = π₯2
β΄ π β π pemetaan satu-satuβ
5. Misalkan π: π· β πΎ1 dan π βΆ πΎ1 β πΎ2 adalah sebuah pemetaan. Buktikan
bahwa jika π dan π adalah pemetaan onto, maka π β π juga berupa pemetaan
onto ! Berikan contohnya !
Jawab :
π βΆ π· β πΎ1 merupakan pemetaan onto
π βΆ πΎ1 β πΎ2 merupakan pemetaan onto
ο· π Surjektif
βπ¦ β πΎ1, βπ₯ β π·, sedemikian sehingga π( π₯) = π¦
ο· π Surjektif
βπ§ β πΎ2, βπ¦ β πΎ1, sedemikian sehingga π( π¦) = π§
ο· π β π Surjektif
βπ§ β πΎ2, βπ₯ β π·, sedemikian sehingga π β π( π₯) = π§
Ambil π§ β πΎ2, karena π surjektif maka terdapat π¦ β πΎ1, sedemikian
sehingga berlaku :
π( π¦) = π§ β¦β¦ . . (π)
Karena π surjektif, maka βπ¦ β πΎ1 dapat ditemukan π₯ β π·, sedemikian
sehingga berlaku :
- 9. π( π₯) = π¦β¦ β¦ . . (ππ)
Dari persamaan (π) dan (ππ) diperoleh :
π( π¦) = π§
π( π(π₯)) = π§
π β π( π₯) = π§
Artinya βπ§ β πΎ2 terdapat π₯ β π· sedemikian sehingga berupa :
π β π( π₯) = π§
β΄ π β π pemetaan surjektifβ
Contoh soal :
π βΆ β β β1
π₯ βΌ π( π₯) =
7
3
π₯ + 2
π βΆ β1 β β2
π¦ βΌ π( π¦) =
3
5
π¦ β 5
ο· π Surjektif
i.
7
3
, π₯, 2,
7
3
π₯ + 2 β β1
β΄ π tertutup
ii. Ambil π₯1, π₯2 β β dengan π₯1 = π₯2 perhatikan bahwa :
π( π₯1) =
7
3
π₯1 + 2 =
7
3
π₯2 + 2 = π( π₯2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut :
π₯1 = π₯2 β π( π₯1) = π(π₯2)
β΄ π pemetaan
iii. Ambil sembarang π¦ β β1, perhatikan bahwa :
3
7
, π¦, β2, π¦ β 2,
3
7
(π¦ β 2) β β β π₯ β β
βπ¦ β β1, βπ₯ =
3
7
(π¦ β 2) β β sedemikian sehingga
π( π₯) = π (
3
7
( π¦ β 2))
=
7
3
(
3
7
( π¦ β 2)) + 2
= π¦ β 2 + 2 = π¦
β΄ π pemetaan surjektifβ
ο· π Surjektif
I.
3
5
, π¦, β5,
3
5
π¦,
3
5
π¦ β 5 β β2
β΄ π tertutup
II. Ambil π¦1, π¦2 β β1 dengan π¦1 = π¦2 perhatikan bahwa :
π( π¦1) =
3
5
π¦1 β 5 =
3
5
π¦2 β 5 = π( π¦2)
Diperoleh implikasi sebagai berikut :
π¦1 = π¦2 β π( π¦1) = π(π¦2)
β΄ π pemetaan
III. Ambil sembarang π§ β β2, perhatikan bahwa :
- 10. 5
3
, π§, 5, π§ + 5,
5
3
(π§ + 5) β β1 β π¦ β β1
βπ§ β β2, βπ¦ =
5
3
(π§ + 5) β β1 sedemikian sehingga
π( π¦) = π (
5
3
( π§ + 5))
=
3
5
(
5
3
( π§ + 5)) β 5
= π§ + 5 β 5 = π§
β΄ π pemetaan surjektifβ
ο· π β π Surjektif
βπ§ β β2, βπ₯ β β, sedemikian sehingga π β π( π₯) = π§
Ambil π§ β β2, karena π surjektif maka terdapat π¦ β β1, sedemikian
sehingga berlaku :
π( π¦) = π§β¦ β¦ . . (π)
Karena π surjektif, maka βπ¦ β β1 dapat ditemukan π₯ β β, sedemikian
sehingga berlaku :
π( π₯) = π¦β¦ β¦ . . (ππ)
Dari persamaan (π) dan (ππ) diperoleh :
π( π¦) = π§
π( π(π₯)) = π§
π β π( π₯) = π§
Artinya βπ§ β β2 terdapat π₯ β β sedemikian sehingga berupa :
π β π( π₯) = π§
β΄ π β π pemetaan surjektifβ
6. perhatikan dua pemetaan sebagai berikut:
ο· πΌ = β βΆ β
π₯ βΌ πΌ( π₯) = π₯2
β 9
ο· π½ = β βΆ β
π₯ βΌ π½( π₯) = 4 β
7
5
π₯
Manakah diantara dua pemetaan tersebut yang memiliki invers pemetaan?
Berikan alasan beserta buktinya!
Tentukan bentuk invers pemetaannya!
ο· πΌ = β βΆ β
π₯ βΌ πΌ( π₯) = π₯2
β 9
Pembuktian!
(i) Akan dibuktikan bahwa πΌ tertutup di β π
Perhatikan bahwa π₯, π₯2
, β9, π₯2
β 9 β β.
β΄ πΌ tertutup di β π
(ii) Akan dibuktikan bahwa berlaku implikasi
π₯1 = π₯2 βΆ πΌ( π₯1) = πΌ(π₯2)
Ambil π₯1, π₯2 β β π· dengan π₯1 = π₯2
- 11. Perhatikan bahwa:
πΌ( π₯1) = (π₯1)2
β 9 = ( π₯2)2
β 9 = πΌ(π₯2)
Sehingga dipenuhi implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 βΆ πΌ( π₯1) = πΌ(π₯2)
β΄ πΌ pemetaan.
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β β dengan πΌ( π₯1) = πΌ(π₯2)
Perhatikan bahwa:
πΌ( π₯1) = πΌ(π₯2)
(π₯1)2
β 9 = ( π₯2)2
β 9
(π₯1)2
β 9 + 9 = ( π₯2)2
β 9 + 9
(π₯1)2
= (π₯2)2
Untuk kasus (π₯1)2
= (π₯2)2
tidak bisa dipastikan π₯1 β π₯2
β΄ karena πΌ bukan pemetaan injektif, maka πΌ bukan pemetaan bijektif,
akibatnya πΌ tidak memiliki invers pemetaan β
ο· π½ = β βΆ β
π₯ βΌ π½( π₯) = 4 β
7
5
π₯
Pembuktian!
(i) Akan dibuktikan bahwa π½ tertutup di β π
Perhatikan bahwa 4, β
7
5
, π₯, β
7
5
π₯, 4 β
7
5
π₯ β β.
β΄ π½ tertutup di β π
(ii) Akan dibuktikan bahwa berlaku implikasi
π₯1 = π₯2 βΆ π½( π₯1) = π½(π₯2)
Ambil π₯1, π₯2 β β π· dengan π₯1 = π₯2
Perhatikan bahwa
π½( π₯1) = 4 β
7
5
( π₯1) = 4 β
7
5
(π₯2) = π½(π₯2)
Sehingga dipenuhi implikasi sebagai berikut:
π₯1 = π₯2 βΆ π½( π₯1) = π½(π₯2)
β΄ π½ pemetaan β
(iii) Ambil π₯1, π₯2 β β dengan π½( π₯1) = π½(π₯2)
Perhatikan bahwa:
π½( π₯1) = π½(π₯2)
4 β
7
5
(π₯1) = 4 β
7
5
(π₯2)
4 + 4 β
7
5
( π₯1) = 4 + 4 β
7
5
(π₯2)
(β
5
7
)β
7
5
(π₯1) = (β
5
7
) β
7
5
(π₯2)
( π₯1) = (π₯2)
diperoleh implikasi sebagai berikut:
π½( π₯1) = π½(π₯2) βΆ π₯1 = π₯2
β΄ π½ pemetaan injektif.
(iv) Ambil sebarang π¦ β β π, perhatikan bahwa:
- 12. π¦, β
5
7
, β
5
7
π¦,
20
7
, β
5
7
π¦ +
20
7
β β βΆ π₯ β β
β π¦ β β π,βπ₯ ,β
5
7
π¦ +
20
7
β β π·, sedemikian sehingga
π½( π₯) = π½ (β
5
7
π¦ +
20
7
)
= β
7
5
(β
5
7
π¦ +
20
7
) β 4
= π¦ β 4 + 4
= π¦
π½β1( π₯): β βΆ β
π₯ βΌ π½β1( π₯) = β
5
7
π₯ +
20
7
β΄ π½ pemetaan surjektif.
β΄ π½ memenuhi syarat pemetaan bijektif yaitu tertutup, memenuhi
implikasi, pemetaan bijektif, dan pemetaan surjektif maka π½
memiliki invers pemetaan β
β bentuk invers π₯ βΌ π½( π₯) = 4 β
7
5
π₯
π¦
= 4 β
7
5
π₯
π¦β 4
= β
7
5
π₯
(π¦ β 4) Γ (β
5
7
) = β
7
5
π₯ Γ (β
5
7
)
(π¦ Γ β
5
7
) β (4 Γ β
5
7
) =
35
35
π₯
β
5
7
π¦ +
20
7
= π₯