BAB 1. SELANG, KETAKSAMAAN DAN NILAI MUTLAK 1.1 Sistem Bilangan Himp Bil Kompleks a bi, a & b bil.riel Himp Bil. Immaginair Himp Bil. real i 2 1 Himp Bil. Irrasional Himp Bil. Rasional Q a ;b 0 b 2 ; 3; ; e 13 11 3,25 ; 0,044 desimal terputus 4 250 2 0,6666.... 3 desimal tak terputus,berulang 28 2,54545.... 11 Contoh : Himp Bil. Bulat {....,-2,-1,0,1,2,....} Himp Bil. Pecah Pecahan/desimal H. Bil. Bulat Negatif { . . . . ,-3,-2,-1} H. Bil. Bulat Positif Nol {1,2,3,4, . . . . } H. Bil. Cacah = {0,1,2,3,4, . . . . } 1 Contoh bil rasional : 13 11 3, 25 ; 0,044 desimal terputus 4 250 2 0,6666.... 3 desimal tak terputus, berulang 28 2,54545.... 11 Contoh bil irrasional : 2 1, 4142135..... 3 1, 4422496..... desimal tak terputus tak berulang 3,1415926..... e 2,7182818..... 1. Notasi dari himpunan bilangan riil adalah dinyatakan sebagai garis lurus x є dibaca x (sembarang bilangan) anggota dari Jika x є dinyatakan sebagai suatu titik di garis x Bilangan x terletak antara -a dan a dengan titik pusatnya 0 x x -a 0 a 2 2. Urutan Pada Garis Bilangan Riil Misalkan: x < y dibaca x berada di sebelah kiri y atau x lebih kecil dari y x > y dibaca x berada di sebelah kanan y atau y lebih kecil dari x x<y x y x>y y x dibaca “ jika dan hanya jika” x < y y-x positif 3. Sifat urutan Misalkan x, y, z є a. Trikhotomi : Jika x dan y suatu bilangan, maka berlaku x y atau x y atau x y b. Transitif: jika x y dan y z , maka x z c. Penambahan: x y x z y z d. Perkalian: untuk z bilangan positif , x y xz yz untuk z bilangan negatif x y xz yz e. Relasi urutan dibaca “kurang dari atau sama dengan” dibaca “lebih dari atau sama dengan” x y y x positif atau nol 3 4. Sifat-sifat lain Misalkan a,b,c є , maka berlaku a. Jika a < b dan c > 0, maka ac < bc b. Jika a < b dan c < 0, maka ac > bc c. Jika 0 < a < b, maka 1/a > 1/b 5. Selang (interval) Definisi: Selang adalah himpunan bilangan real tertentu yang didefinisikan dan dilambangkan sebagai berikut: Penulisan Penulisan himpunan Grafik (a,b) {x є | a < x < b} a b [a,b] {x є | a ≤ x ≤ b} a b [a,b) {x є | a ≤ x < b} a b (a,b] {x є | a < x ∞ b} a b (a,∞) {x є | x > a} [a, ∞) {x є | x ≥ a} (-∞,b) {x є | x < b} b (-∞,b] {x є | x ≤ b} b (-∞, ∞) a a 4 6. Ketaksamaan (pertidaksamaan) Definisi: Ketaksamaan adalah pernyataan matematik yang memuat salah satu relasi urutan <, >, atau Penyelesaian ketaksamaan adalah semua bilangan real yang memenuhi ketaksamaan tersebut. dengan sifat urutan Menyelesaikan ketaksamaan: dengan garis bilangan bertanda Contoh: 1. Dengan menggunakan sifat urutan tentukan penyelesaian ketaksamaan berikut. a. -2 < 1 – 5x b. x2 + 4x = 5 Penyelesaian: a. 2 x 1 5 x 3x 1 x1 3 b. x 2 4 x 5 x 2 4 x 5 0 x 2 1x 5 x 5 0 x( x 1) 5( x 1) 0 ( x 5)( x 1) 0 ( x 5) 0 x1 5 ( x 1) 0 x2 1 5 2. Dengan menggunakan garis bilangan bertandaselesaian ketaksamaan berikut 2 x b. 2 x 4 0 3 x x 1 x d. x x 1 Jawab: (garis bilangan digambar kan di lembar tersendiri) 5 a. 2 5 2 x x 52 x 2 2x 4 x b. 0 x2 2 x 4 0 3 x a. 5 2 x 5 x5 1 c. x 2x 4 2 4 16 1 5 2 2 4 16 x2 1 5 2 c. 5 1 x 5 5 x x 5 x 2x 4 x 2x 4 ( x 5)(2 x 4) x( x 5) 2x 4 x x 4 x1 d. x 1 x x x 1 ( x 1)( x 1) x 2 x2 1 x2 tidak punya penyelesaian 6 7. Nilai Mutlak Definisi: Nilai mutlak sebuah bilangan real x є dinyatakan |a|, adalah jarak dari x ke 0 pada garis bilangan riil. 4 4 4 4 -4 0 4 Maka berlaku: | x | x ; jika x 0 | x | x ; jika x 0 Sifat-sifat nilai mutlak Misalkan a, b,x є dan n є , maka 1. | ab || a || b | a |a| 2. b |b| n n 3. | a || a | dan | x |2 x 2 4. Ketidaksamaan segitiga : | a b | | a | | b | | a b | | a | | b | 5. | x | a a x a 6. | x | a x a atau x a 7. | x | | y | x2 y 2 8. | x | a x a 7 Contoh (1): Selesaikan pertidaksamaan berikut: a. | x 4 | 1,5 b. | 3x 5 | 1 Penyelesaian: a. | x 4 | 1,5 1,5 x 4 1,5 2,5 2,5 x 5,5 2,5 x 5,5 5,5 Jadi himpunan penyelesaiannya adalah 2,5 x 5,5 b. Pertidaksamaan | 3x 5 | 1 dapat dinyatakan sebagai: 3x 5 1 atau 3x 5 1 3x 4 atau 3x 6 x atau x 2 4 3 0 1 2 3 , 43 2, 4 5 Jadi himpunan penyelesaiannya adalah , 4 2, 3 8 Contoh (2): [sifat 7] Selesaikan pertidaksamaan | 3 x 1| 2 | x 6 | Penyelesaian: Menggunakan sifat 7 diperoleh: | 3 x 1| 2 | x 6 | | 3 x 1| | 2 x 12 | (3 x 1) 2 (2 x 12) 2 9 x 2 6 x 1 4 x 2 48 x 144 5 x 2 54 x 143 0 (5 x 11) (x 13) 0 untuk (5 x 11) (x 13) 0 diperoleh titik-titik: 5 x 11 0 x1 11 5 x 13 0 x2 13 , 13 -13 13, 115 115 , 11 5 Diambil titik-titik uji 14 ; 0 dan 3 , ditemukan titik-titik didalam 13, 11 yang memenuhi pertidaksamaan tersebut 5 diatas . 9 x2 | x | 8. Akar kuadrat : Contoh : 1. 9 3 2. (10)2 100 = 10 3. Dua akar kuadrat dari 7 adalah 7 Rumus Kuadrat : Penyelesaian untuk persamaan ax 2 bx c 0 adalah b b2 4ac x 2a Soal: Tentukan penyelesaian persamaan dan ketaksamaan berikut. 1. | x 2 | 1 2. | x | x 3. | 4 x 9 | 11 4. | 5 x 4 | 6 6. | x | | 3 2 x | 7. | 2 x 4 | | x | 3 10