KALKULUS (Sistem Bilangan Real) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs. Sistem bilangan N: 1,2,3,…. Z: …,-2,-1,0,1,2,.. N : bilangan asli Z : bilangan bulat Q : bilangan rasional Q: a q , a, b Z , b 0 b R Q Irasional Contoh Bil Irasional R : bilangan real 2 , 3, Sifat–sifat bilangan real Sifat-sifat urutan : Trikotomi Jika x dan y adalah suatu bilangan, maka pasti berlaku salah satu dari x < y atau x > y atau x = y Ketransitifan Jika x < y dan y < z maka x < z Perkalian Misalkan z bilangan positif dan x < y maka xz < yz, sedangkan bila z bilangan negatif, maka xz > yz Garis bilangan Setiap bilangan real mempunyai posisi pada suatu garis yang disebut dengan garis bilangan(real) 2 -3 0 1 Selang Himpunan bagian dari garis bilangan disebut selang Selang Jenis-jenis selang Grafik Himpunan {x x < a} selang (- , a ) {x x a} {x a < x < b} {x a x b} {x x > b} {x x b} {x x } (- , a ] a (a , b) a [a , b] (b, ) [b, ) (, ) a b a b b b Pertidaksamaan Pertidaksamaan satu variabel adalah suatu bentuk aljabar dengan satu variabel yang dihubungkan dengan relasi urutan. Bentuk umum pertidaksamaan : A(x ) D(x ) < B( x ) E ( x ) dengan A(x), B(x), D(x), E(x) adalah suku banyak (polinom) dan B(x) ≠ 0, E(x) ≠ 0 Pertidaksamaan Menyelesaikan suatu pertidaksamaan adalah mencari semua himpunan bilangan real yang membuat pertidaksamaan berlaku. Himpunan bilangan real ini disebut juga Himpunan Penyelesaian (HP) Cara menentukan HP : 1. Bentuk pertidaksamaan diubah menjadi : P( x) < 0 , dengan cara : Q( x) Pertidaksamaan Ruas kiri atau ruas kanan dinolkan Menyamakan penyebut dan menyederhanakan bentuk pembilangnya 2. 3. Dicari titik-titik pemecah dari pembilang dan penyebut dengan cara P(x) dan Q(x) diuraikan menjadi faktor-faktor linier dan/ atau kuadrat Gambarkan titik-titik pemecah tersebut pada garis bilangan, kemudian tentukan tanda (+, -) pertidaksamaan di setiap selang bagian yang muncul Contoh : Tentukan Himpunan Penyelesaian 1 13 2x - 3 5 13 3 2x 5 3 16 2x 8 8 x4 4 x 8 HP = [4,8] 4 8 Contoh : Tentukan Himpunan Penyelesaian 2 - 2 < 6 - 4x 8 - 8 < -4x 2 8 > 4x -2 - 2 4x < 8 1 - x<2 2 1 HP - ,2 2 - 12 2 Contoh : Tentukan Himpunan Penyelesaian 3 2 x - 5x - 3 < 0 2 (2 x 1)(x - 3) < 0 1 Titik Pemecah (TP) : x 2 ++ -- - 1 1 - ,3 HP = 2 ++ 3 2 dan x3 Contoh : Tentukan Himpunan Penyelesaian 4 2x - 4 6 - 7 x 3x 6 dan 6 - 7 x 3x 6 2x - 4 6 - 7 x 2x 7 x 6 4 9 x 10 10 x 9 10 x 9 dan - 7 x - 3x -6 6 dan - 10x 0 dan 10x 0 dan x0 10 HP = - , [0, ) 9 0 10 9 Dari gambar tersebut dapat disimpulkan : 10 HP = 0, 9 Contoh : Tentukan Himpunan Penyelesaian 1 2 < 5. x 1 3x - 1 1 2 <0 x 1 3x - 1 (3x - 1) - (2 x 2) < 0 (x 1)(3x - 1) x -3 <0 (x 1)(3x - 1) TP : -1, 1 3 ,3 -- ++ -1 HP = -1 ++ 3 3 1 (- ,-1) ,3 3 Contoh : Tentukan Himpunan Penyelesaian 6. x 1 x 2- x 3 x x 1 x 0 2- x 3 x (x 1)(3 x ) - x(2 - x ) 0 (2 - x )(3 x ) 2x2 2x 3 0 (2 - x )(x 3) Untuk pembilang 2 x 2 2 x 3 mempunyai nilai Diskriminan (D) < 0, sehingga nilainya selalu positif, Jadi TP : 2,-3 Pembilang tidak menghasilkan titik pemecah. -- ++ -3 HP = (,-3) (2, ) -2 Pertidaksamaan nilai mutlak Nilai mutlak x (|x|) didefinisikan sebagai jarak x dari titik pusat pada garis bilangan, sehingga jarak selalu bernilai positif. Definisi nilai mutlak : x ,x 0 x - x , x < 0 Pertidaksamaan nilai mutlak Sifat-sifat nilai mutlak: 1 2 x x2 4 x y 5 x x y y x a, a 0 - a x a 3 x a, a 0 x a atau x -a x2 y2 6. Ketaksamaan segitiga x y x y x- y x - y Soal Latihan Cari himpunan penyelesaian dari pertidaksamaan 1 x 2 1- x 4 - 2x x - 2 x 1 2 2 x x3 3 2 - x 3 - 2x 3 4 x 1 2 2 x 2 2 5 2x 3 4x 5 6 x 3x 2 Terima Kasih