Dokumen tersebut membahas tentang konsep pemetaan dalam matematika. Pemetaan adalah cara menghubungkan unsur-unsur dari satu himpunan ke himpunan lainnya. Ada beberapa jenis pemetaan seperti pemetaan injektif, surjektif, dan bijektif yang dijelaskan beserta contoh-contohnya.
1. PEMETAAN
Pemetaan adalah konsep yang dikenal hampir di semua cabang matematika, walaupun
terminology dan notasi yang digunakan berbeda-beda. Disini akan digunakan notasi dan
terminology.
DEFINISI. 1
Bila π β π΄ dan π β π΅ dan a dipasangkan dengan b, maka dikatakn bahwa a dipetakan ke
b, Pemetaan π½ dari himpunan A ke himpunan B dilambangkan dengan π½: π΄ β π΅.
Secara matematik definisi di atas dapat dituliskan sebagai berikut:
β π β π΄ β π! β π΅ β π¦ = π½( π)
Definisi diatas ekuivalen dengan: β π, π β π΄ dengan π = π maka π½( π) = π½( π).
Kontraposisi jika π½( π) β π½( π) maka π β π.
Himpunan π΄ disebut daerah asal (domain) dari π½ dan himpunan π΅ disebut daerah hasil
(codomain) dari π½. Jika π½: π΄ β π΅ suatu pemataan, dengan π½( π₯) = π¦ maka π¦ dinamakan
bayangan (image) dari π₯ dan π₯ dinamakan prabayangan atau prapeta dari π¦. Himpunan
yang berisi semua nilai pemetaan π½ disebut jelajah (range) dari π½. Perhatikan bahwa
jelajah dari π½ adalah himpunan bagian dari B.
ο· a adalah prapeta dari 1
ο· b adalah prapeta dari 3
ο· c adalah prapeta dari 5
ο· d adalah prapeta dari 2
SUATU PEMETAAN DARI HIMPUNAN A KE HIMPUNAN B (MASING-
MASING TIDAK KOSONG) ADALAH SALAH SATU CARA ATURAN YANG
DAPAT DIPAKAI UNTUK MENGAITKAN SETIAP UNSUR DI A DENGAN
TEPAT SATU UNSUR DI B.
a
A
b
c
d
1
B
2
3
4
5
a
A
b
B
Ξ²
Ξ²
2. DEFINISI. 2
Dari definisi diatas terlihat bahwa setiap unsur yang memepunyai prapeta, prapetanya
merupakan himpunan tunggal. Dapat di pertegas bahwa suatu pemetaan injektif setiap
unsur yang berbeda, berbeda juga petanya. Dengan demikian kita dapat menggunakan
kesamaan peta, berikut ini pernyataan yang ekuivalen dengan definisi diatas:
1. βπ₯, π¦ β π dengan π₯ β π¦. maka π½( π₯) β π½( π¦)
2. βπ₯, π¦ β π dengan π½( π₯) = π½( π¦) maka π₯ = π¦
Bukti: Misalkan π½ memetakan S ke dalam T, maka π½ diebut pemetaan satu-satu jika
elemen-elemen yang berbeda dalam T ditetapkan dengan elemen-elemen yang
berbeda dalam S, yaitu jika tak ada dua buah elemen dalam S yang mempunyai
bayangan yang sama. Secara lebih singkat, π½ = π β π adalah satu-satu jika π½( π₯) =
π½( π¦) maka π₯ = π¦ atau yang ekuivalen dengannya yaitu jika π₯ β π¦ maka π½( π₯) β
π½( π¦)
Contoh:
Pemetaan injektif karena relasi βakar dariβ dari himpunan A ke himpunan B
memiliki masing-masing 1 bayangan yaitu:
ο· Prapeta 1 adalah 1
ο· Prapeta 4 adalah 2
ο· Prapeta 9 adalah 3
ο· Prapeta 16 adalah 4
SUATU PEMETAAN π· = πΊ β π» DIKATAKAN INJEKTIF ATAU SATU-
SATUNYA JIKA DAN HANYA JIKA: βπ β π·( πΊ) β π·β( π) BERUPA
HIMPUNAN TUNGGAL.
1
2
3
4
1
4
9
16
A BΞ²
3. Contoh:
Bukan injektif karena Ada unsur di domain yang tidak sama tetapi memiliki
bayangan yang sama di kodomaian maka petanya sama. Yaitu prapeta Taurus
tidak tunggal yaitu Joko dan Johan.
DEFINISI. 3
Dengan kalimat, derah ini sama dengan daerah kawan. Pernyataan berikut ekuivalen
dengan definisi distas:
1. βπ‘ β π,βπ β π, β π½( π ) = π‘ (baca untuk setiap π‘ β π terdapat π β π sedemikian
hingga π½( π ) = π‘
2. βπ‘ β π β π½β( π‘) β β
Bukti: Misalkan π½ memetakan S ke dalam T. Maka jangkauan π½( π) dari pemetaan π½
adalah subhimpunan T, yaitu π½( π) β π. Jika π½( π) = π, yaitu, jika setiap anggota T
muncul sebagai bayangan dari sekurang-kurangnya satu elemen S, maka kita katakana βπ½
memetakan S pada Tβ.
Suatu Pemetaan π·: πΊ β π» dikatakan surjektif jika dan hanya jika π·( πΊ) = π»
Jaky
Joko
Jaka
Johan
Gemini
Taurus
Pisces
A B
Ξ²
4. Contoh:
Pemetaan surjektif karena π = {1,2,3} merupakan jelejah dari π½.
Contoh:
Bukan pemetaan surjektif karena Ada unsure di T yaitu 4 yang prapetanya β , atau
4 tidak termasuk jelajah π½ = {1,2,3,5}
a
b
c
d
1
2
3
S T
π½
a
S
b
c
d
1
T
2
3
4
5
Ξ²
5. DEFINISI. 4
Contoh:
Relasi π½ = {(1, π’)(2, π€)(3, π£)} dari π΄ = {1,2,3} ke π΅ = { π’, π£, π€} dikatakan
Bijektif karena π½ adalah pemetaan injektif dan pemetaan surjektif.
Contoh:
Bukan pemetaan bijektif karena pemetaan injektif tidak dipenuhi yaitu 2 memiliki
2 buah prapeta yaitu a dan d. Serta pemetaan surjektif juga tidak di penuhi karena
B bukan merupakan jelejah dari π½.
1
2
3
u
v
w
A B
Ξ²
SUATU PEMETAAN YANG SURJEKTIF DAN INJEKTIF DINAMAKAN
PEMETAAN BIJEKTIF.
a
b
c
d
1
2
3
4
A B
Bukan bijektif
Ξ²
6. DEFINISI. 5
Contoh:
1. π½: π β π dengan π½( π₯) = 2π₯ adalah pemetaan injektif bukan pemetaan surjektif.
Bukti:
Ambil sembarang π₯, π¦ β π dengan π½( π₯) = π½( π¦), akan ditunjukkan π₯ = π¦. Dari
π½( π₯) = π½( π¦) menurut definisi pemetaan π½ maka 2π₯ = 2π¦ akibatnya π₯ = π¦ (terbukti
π½ injektif ).
π½ bukan pemetaan surjektif karena β1 β π (kodomain) tidak memiliki prapeta.
2. Bangun pemetaan πΏ: π β π, dengan aturan sebagai berikut:
πΏ( π₯) = banyaknya angka dari bilangan x
πΏ merupakan pemetaan surjektif tetapi bukan injektif.
Bukti:
πΏ( π₯) = banyaknya angka dari bilangan x
Misalnya x = 1,2,β¦,9 memiliki πΏ( π₯) = 1
x = 10,11,β¦,99 memiliki πΏ( π₯) = 2
Jadi βπ¦ β π (kodomain) βπ₯ β π (domain) β πΏ( π₯) = π¦. Berarti pemetaan πΏ surjektif.
πΏ bukan pemetaan injektif karena:
Ambil x=2 dan y=5, π₯ β π¦ akan tetapi πΏ( π₯) = 1 dan πΏ( π¦) = 1
atau πΏ( π₯) = πΏ( π¦) ini berarti sifat injektif tidak dipenuhi.
3. π: π β π dengan π( π₯) = π₯, βπ₯ β π
Pemetaan π merupakan pemetaan bijektif.
PEMETAAN KOMPOSISI
DEFENISI G-1
Jika π½: π β π dan πΏ: π β π maka komposisi dari π½ dan πΏ (disebut product) adalah
pemetaan πΌ = πΏΒ° π½: π β π yang didefenisikan sebagai πΌ( π₯) = ( πΏ β π½)( π₯) =
πΏ( π½( π₯)),βπ₯ β π dan ditulis sebagai πΌ = πΏΒ° π½.
Bukti:
Misalkan π½ suatu pemetaan dari S ke dalam T dan πΏ dari T ke dalam U di mana T adalah
kodomain dari π½. di ilustrasikan dengan diagram venn sebagai berikut:
s t u
π½ πΏ
Dua pemetaan π½: π΄ β π΅ dan πΏ: πΆ β π· dikatakan sama (ditulis π½ = πΏ) jika
dan hanya jika:
1. A=C 2. B=D 3. π½( π₯) = πΏ( π₯) βπ₯ β π΄
7. Misalkan ; maka bayangannya yaitu berada dalam T di mana T adalah ranah
dari . Oleh sebab itu, kita dapat memperoleh bayangan dari di bawah peta ,
yaitu πΏ( π½( π )). Jadi kita memepunyai aturan yang menetapkan tiap-tiap elemen π β π
dengan suatu elemen yang terangkaikan dengannya yaitu πΏ( π½( π )).β π. Dengan
perkataan lain, kita mempunyai pemetaan dari S ke dalam U. Pemetaan baru ini disebut
pemetaan komposisi yang dinyatakan oleh ( πΏΒ° π½) ππ‘ππ’ ( πΏπ½)
Secara lebih singkat, jika π½: π β π dan πΏ: π β π maka kita definisikan suatu fungsi
( πΏΒ° π½): π β π dengan ( πΏΒ° π½)( π ) β‘ πΏ( π½( π )).
Disini β‘ digunakan untuk mengartikan sama menurut definisi. Kita dapat lengkapi
diagram di atas
Contoh: π΄:{1,2,3}
π΅:{ π’, π£, π€}
πΆ: { π₯, π¦, π§}
Tentukan fungsi komposisi A ke C, jika diketahui ο€ (a) = ο»(1,u), (2,u), (3,v)ο½ dan ο’ (a) =
ο»(u,y), (v,x), (w,z)ο½.
(ο€.ο’) = ο»(1,y) (2,y) (3,x)
s t u
πΏ π½
( πΏΒ° π½)
A B
1
2
3
u
v
w
Ξ²
x
y
z
(ο€.ο’) (a)
C
ο€
8. Teorema G-1
Diberikan tiga pemetaan π½: π β π; πΏ: π β π πππ πΌ: π β π maka berlaku sifat Assosiatif
atau πΌ( πΏπ½) = ( πΌπΏ) π½
Bukti: Dari definisi kesamaan pemetaan jelas bahwa daerah domain dari kedua pemetaan
tersebut sama yaitu S, demikian juga dengan daerah kodomainnya sama yaitu V, jadi
tinggal dibuktikan : [ πΌ( πΏπ½)]( π₯) = [( πΌπΏ) π½]( π₯), βπ₯ β π
Ambil sembarang π₯ β π, berdasarkan definisi komposisi fungsi:
[ πΌ( πΏπ½)]( π₯) = πΌ[( πΏπ½)( π₯)] = πΌ[ πΏ{ π½( π₯)}] = [ πΌπΏ]{ π½( π₯)} = [( πΌπΏ) π½]( π₯)
[ πΌ( πΏπ½)]( π₯) = [( πΌπΏ) π½]( π₯) terbukti sifat Assosiatif dipenuhi.
Untuk lebih memahami akan diilustrasikan dalam diagram dibawah ini:
Misalkan π½: π β π; πΏ: π β π πππ πΌ: π β π, kita dapat membentuk hasil kali fungsi
πΏΒ° π½: π β π dan kemudian fungsi πΌ( πΏΒ° π½): π β π.
Teorema G-2
Misalkan pemetaan πΌ: π β π dan πΏ: π β π maka:
1. πΏΒ° πΌ adalah injektif jika πΏ dan πΌ masing-masing injektif.
2. πΏΒ° πΌ adalah surjektif jika πΏ dan πΌ masing-masing surjektif.
Bukti:
πΏΒ° πΌ adalah injektif jika πΏ dan πΌ masing-masing injektif.
ο· Akan ditunjukkan πΏΒ° πΌ adalah injektif, Artinya βπ₯, π¦ β π dan π₯ β π¦ maka
( πΏπΌ)( π₯) β ( πΏπΌ)( π¦).
Ambil sembarang π₯, π¦ β π dengan π₯ β π¦ karena πΌ pemetaan injektif dan
πΌ( π₯) β πΌ( π¦) β π·πΏ( ππππππ ππππ πππππ‘πππ πΏ) maka menurut definisi
πΏ( πΌ( π₯)) β πΏ( πΌ( π¦)) atau πΏπΌ( π₯) β πΏπΌ( π¦) artinya πΏΒ° πΌ adalah injektif (terbukti)
S T U U
π½ πΏ πΌ
πΏΒ° πΌ
πΌ( πΏΒ° π½)
9. ο· Akan ditunjukkan πΏΒ° πΌ adalah injektif, Artinya βπ₯, π¦ β π dan π₯ = π¦ maka
( πΏπΌ)( π₯) = ( πΏπΌ)( π¦).
Andaikan ( πΏΒ° πΌ)( π₯) = ( πΏΒ° πΌ)( π¦). Maka πΏ( πΌ( π₯)) = πΏ( πΌ( π¦)). Karena πΌ pemetaan
injektif, maka πΌ( π₯) = πΌ( π¦). Selanjutnya karena πΏ adalah pemetaan injektif,
maka π₯ = π¦. Sehingga menurut definisi πΏ( πΌ( π₯)) = πΏ( πΌ( π¦)) atau πΏπΌ( π₯) =
πΏπΌ( π¦) artinya πΏΒ° πΌ adalah injektif (terbukti)
πΏΒ° πΌ adalah surjektif jika πΏ dan πΌ masing-masing surjektif.
ο· Kita akan memperlihatkan bahwa untuk setiap π’ β π, terdapat π β π sehingga
( πΏΒ° πΌ)( π ) = π’. Misalkan π’ β π, karena πΌ adalah pemetaan pada terdapat π‘ β π
sehingga ( π‘) πΌ = π’. Tetapi πΏ adalah pemetaan pada terdapat π‘ β π terdapat π’ β
π, sehingga π‘ = ( π ) πΏ. Hal ini berakibat
π’ = πΌ( π‘) = πΌ( π ( πΏ)) = ( πΏΒ° πΌ)( π )
Jadi πΏΒ° πΌ adalah surjektif
PEMETAAN IDENTITAS
DEFINISI H-1
Bukti: Misalkan πΌ: π β π. Maka 1 πΒ° πΌ = πΌ dan πΌΒ°1 π = πΌ, yaitu hasil kali dari sembarang
fungsi dan fungsi satuan adalah fungsi itu sendiri.
S DAN T MASING-MASINGHIMPUNAN TAK HAMPA, PEMETAAN πΌ: π β π
DIKATAKAN PEMETAAN IDENTITAS JIKA DAN HANYA JIKA BERLAKU:
πΌ( π ) = π , βπ β π
x
S
y
Ξ±(x)
T
Ξ± (y)
Ξ΄(Ξ±(x))
U
Ξ΄ (Ξ± (y))
Ξ± Ξ΄
10. PEMETAAN INVERS
S dan T masing-masing himpunan tak hampa, bangun pemetaan π: π β π
Pemetaan πΏ: π β π dikatakan pemetaan invers dari π jika dan hanya jika ( πΒ° πΏ)( π₯) =
( πΏΒ° π)( π₯) = πΌ( π₯),βπ₯ β π selanjutnya fungsi tersebut dinotasikan sebagai πβ1.
Bukti:
Misalkan π suatu fungsi dari S ke dalam T, dan misalkan π‘ β π. Maka invers dari π‘,
dinyatakan oleh πβ1( π‘). Yang terdiri dari elemen-elemen S yang dipetakan pada π‘, yaitu
elemen-elemen dalam A yang memiliki π‘ sebagai bayangannya. Secara lebih singkat, jika
π: π β π maka πβ1( π‘) = { π₯ π₯ππ΄,π( π₯) = π‘}
Perhatikan bahwa πβ1( π‘) adalah sebuah himpunan dari S.
Contoh :
1. Relasi ο’ = ο»(1,u), (2,w), (3,v) dari ο€ = ο»1,2,3ο½ ke T = ο»u,v,wο½ adalah fungsi yang
berkorespondensi satu ke satu.
Invers ο² = ο»(u,1), (w,2), (v,3)ο½
ο€ t
T
ο² (ο€)
πβ1(t)
S
ο² (ο€)
πβ1 (t)
S
ο€
T
1
2
3
u
v
w