SISTEM BILANGAN REAL KALKULUS I Kalkulus I - Sistem Bilangan Real PENDAHULUAN Bilangan Real adalah gabungan dari bilangan rasional dan bilangan Irasional Berikut adalah Skema Bilangan Real Bilangan Real Bilangan Irasional Bilangan Rasional Pecahan Bulat Negatif Bulat Asli Cacah Nol Kalkulus I - Sistem Bilangan Real ℕ ⊆ℤ⊆ℚ⊆ℝ R Bilangan Real Q Bilangan Rasional Z Bilangan Bulat N Bilangan Asli Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Sifat – sifat Medan 1. Hukum Komutatif 𝑥 + 𝑦 = 𝑦 + 𝑥 𝑑𝑎𝑛 𝑥𝑦 = 𝑦𝑥, ∀ 𝑥, 𝑦 ∈ ℝ 2. Hukum Asosiatif 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑑𝑎𝑛 𝑥 𝑦𝑧 = 𝑥𝑦 𝑧, ∀ 𝑥, 𝑦, 𝑧 ∈ ℝ 3. Hukum Distribusi 𝑥 𝑦 + 𝑧 = 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧, ∀ 𝑥, 𝑦, 𝑧 ∈ ℝ 4. Elemen-elemen Identitas 5. Invers Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Sifat-sifat urutan bilangan Real 1. Trikhotomi Jika x dan y adalah suatu bilangan, maka pasti berlaku salah satu dari x < y atau x > y atau x = y 2. Ketransitifan Jika x < y dan y < z maka x < z 3. Penambahan Jika x < y ↔ 𝑥 + 𝑧 < 𝑦 + 𝑧 4. Perkalian Misalkan z bilangan positif dan x < y maka xz < yz, sedangkan bila z bilangan negatif, maka xz > yz. Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Sederhanakanlah 1. 2. 3. 4. 5. 2𝑥−2𝑥 2 𝑥 3 −2𝑥 2 +𝑥 𝑥 2 −𝑥−6 𝑥−3 2 𝑦 2𝑦+1 + 2 − 6𝑦−2 9𝑦 −1 1−3𝑦 12 4 2 + + 2 𝑥 +2𝑥 𝑥 𝑥+2 Buktikan bahwa rata-rata dua buah bilangan terletak diantara kedua bilangan itu. 𝑎+𝑏 𝑎<𝑏↔𝑎< <𝑏 2 𝑥 2 − 𝑥−3 𝑥2 −4𝑥+3 5 5 + 𝑥−1 𝑥−3 Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Garis Bilangan (Interval) Misal dua bilangan a dan b serta berlaku sifat urutan a < b digambarkan pada garis bilangan berikut : a b Interval yaitu suatu himpunan bagian dari bilangan real yang memenuhi pertidaksamaan tertentu. Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Definisi Interval dan Notasinya Notasi Interval : Misalkan 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ 1. 𝑎, 𝑏 = 𝑥 𝑎 < 𝑥 < 𝑏 2. 𝑎, 𝑏 = 𝑥 𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑏} 3. 𝑎, 𝑏 = 𝑥 𝑎 ≤ 𝑥 < 𝑏} 4. 𝑎, 𝑏 = 𝑥 𝑎 < 𝑥 ≤ 𝑏} 5. 𝑎, ∞ = 𝑥 𝑥 > 𝑎} 6. 𝑎, ∞ = 𝑥 𝑥 ≥ 𝑎} 7. −∞, 𝑏 = 𝑥 𝑥 < 𝑏 8. −∞, 𝑏 = 𝑥 𝑥 ≤ 𝑏 9. −∞, ∞ = ℝ Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Pertidaksamaan Real Definisi pertidaksamaan satu peubah yaitu bentuk aljabar dengan satu peubah yang dihubungkan dengan relasi urutan Bentuk Umum : 𝐴(𝑥) 𝐶(𝑥) < 𝐵(𝑥) 𝐷(𝑥) Dengan A(x), B(x), C(x) dan D(x) adalah polinom B(x), D(x) 0 Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Contoh 10𝑥 − 7 < 5𝑥 − 2 −8 ≤ 2𝑥 + 6 < 3 𝑥 2 − 2𝑥 < 3 Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Harga Mutlak Misalkan 𝑥 ∈ ℝ. Harga mutlak dari x, ditulis −𝑥 , 𝑥 ≤ 0 𝑥 ≔ 𝑥 ,𝑥 > 0 Sifat-sifat : Misalkan x dan y bilangan-bilangan Real, 1. 𝑥𝑦 = 𝑥 𝑦 2. 𝑥 𝑦 = 𝑥 𝑦 𝑥+𝑦 ≤ 𝑥 + 𝑦 4. |𝑎 − 𝑏| ≥ | 𝑎 − |𝑏|| 5. 𝑥 ≤ 𝑎 ↔ −𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑎 3. Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Tugas di rumah Tentukan HP 1. 3𝑥 + 6 ≥ 9 2. 4𝑥 + 1 ≥ 𝑥 − 2 3. 𝑥 − 3 ≤ 2𝑥 2 + 4 ≤ 10 4. 5. 8 𝑥+1 1 |𝑥+2| ≥ 𝑥+2 < 1 𝑥+1 Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Binomial Newton Jika binomial (a+b) dengan a dan b variabel real yang tidak nol dipangkatkan n dengan n bilangan asli, maka akan diperoleh bentuk 𝑎 + 𝑏 𝑛 yang dijabarkan dalam rumus Binomial Newton sebagai berikut : 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛−𝑘 𝑘 𝑎+𝑏 = = 𝑎 𝑏 𝑘 𝑘=0 𝑘=0 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛−1 1 𝑛 𝑛−2 2 = 𝑎 + 𝑎 𝑏 + 𝑎 𝑏 + ⋯+ 𝑏 0 𝑛 1 2 𝑛 𝑛! 𝑛 Dimana = 𝐶𝑘 = 𝑛−𝑘 !𝑘! 𝑘 Contoh : Gunakan rumus Binomial Newton untuk menguraikan 𝑥 + 𝑦 4 ? 𝑛 𝐶𝑘𝑛 𝑎𝑛−𝑘 𝑏 𝑘 Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Segitiga Pascal Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Induksi Matematika Induksi matematika merupakan suatu teknik pembuktian yang baku di dalam matematika Melalui induksi matematika kita dapat mengurangi langkah-langkah pembuktian bahwa semua bilangan bulat termasuk dalam suatu himpunan kebenaran dengan hanya sejumlah langkah terbatas Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Ilustrasi Induksi Matematika Sederetan orang menyebarkan suatu rahasia Domino Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Prinsip Induksi Sederhana Misalkan P(n) adalah pernyataan perihal bilangan bulat positif. Kita ingin membuktikan bahwa P(n) benar untuk semua bilangan bulat positif n. Untuk membuktikan pernyataan ini, maka kita hanya perlu menunjukkan bahwa : 1. P(1) benar, dan 2. Jika P(n) benar, maka P(n+1) juga benar untuk setiap n 1, Maka dapat disimpulkan bahwa pernyataan P(n) benar untuk semua bilangan asli n. Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Contoh Induksi Matematika 𝑛(𝑛+1) 2 Tunjukkan bahwa n 1, 1 + 2 + 3 + ⋯ + 𝑛 = melalui induksi matematika. Buktikan bahwa jumlah n buah bilangan ganjil positif pertama adalah n2. Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Penggunaan Induksi Matematika Digunakan untuk mengecek hasil proses yang terjadi secara berulang sesuai dengan pola tertentu. Suatu teknik yang dikembangkan untuk membuktikan pernyataan. Kalkulus I - Sistem Bilangan Real Kalkulus I - Sistem Bilangan Real