kalkulus fungsi
-
Author
lucia-laniwati-hauw-lan -
Category
Documents
-
view
396 -
download
0
Embed Size (px)
Transcript of kalkulus fungsi
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
1/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
KOORDINAT KARTESIAN,
RELASI DAN FUNGSI
2.1. Sistem Koordinat Kartesian.Sebelum kita membahas konsep relasi dan fungsi, perlu disajikan kembali geometrianalitis bidang yang diarahkan pada pembuatan sketsa-sketsa grafik persamaan dan pertaksamaanyang melibatkan dua peubah.
Perhatikan gambar 2.1 yang merupakan dua garis lurus pada bidang berpotongan tegak
lurus di titik 0. Garis mendatar dinamakan sumbu x dan garis tegak dinamakan sumbu y.Titik perpotongannya 0 dinamakan titik asal (origin).
Sistem koordinat kartesian seringkali ditulis RxR atau 2R yang menyatakan pasangan
terurut ( ) xyx ,, dan Ry . Jadi 2R = RxR = ( ){ }Ryxyx ,:, . Misalkan P sembarang titikpada bidang kartesian, maka setiap titikP kita kaitkan dengan dua bilangan yang masing-masing
dinamakan absis x dan ordinat y titik P tersebut. P ( )yx, dinamakan titik koordinat P
dengan absis x yang merupakan proyeksi P terhadap sumbu x dan ordinat y yangmerupakan proyeksi P terhadap sumbu y (lihat gambar 2.1). Jadi P ( )yx, dimaksudkan sebuahtitik yang absisnya x dan ordinatnya y.
Absis x yang terletak disebelah kanan titik asal 0 bertanda positif, dan disebelah kiri titik asal 0
bertanda negatif. Sedangkan ordinat y yang terletak diatas titik asal 0 bertanda positif dandisebelah bawah titik asal 0 bertanda negatif (gambar 2.2).
Sistem koordinat kartesian ini kita bagi atas empat daerah (kuadran) :
Kuadran I adalah himpunan titik-titik ( )yx, Ryxyx ,;0;0;
35
P(x,y)
x X0
y
Y
Gambar-2.1
IV
X0
Y
Gambar-2.2
III
II IKuadran
- - - - - - - - - - - + + + + + + +
+
+
+
+
-
-
-
-
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
2/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Kuadran II adalah himpunan titik- titik ( )yx, ; x Ryxy ,;0;0 KuadranIII adalah himpunan titk-titik ( )yx, ; x Ryxy ,;0;0 KuadranIV adalah himpunan titik-titik ( )yx, ; .,;0;0 Ryxyx
Koordinat P(x,y) adalah pasangan bilangan terurut(x,y). Misalnya titik (2,3) adalah sebuah titk yang
absisnya 2 yang terletak 2 satuan disebelah kanantitik asal,dan ordinatnya 3 yang terletak 3 satuan
diatas titik asal . Titik (-3,1) sebuah titik yang
aabsisnya -3 terletak 3satuan disebelah kiri titik asal, dan ordinatnya 1 terletak 1 satuan diatas titik asal .
Titik (4,0) adalah sebuah titik yang absisnya 4 ,
terletak 4 satuan disebelah kanan titik asal , dan
ordinatnya 0 . Titik (3,-3) sebuah titik yang absisnya3 , terletak 3 satuan disebelah kanan titik asal dan
ordinatnya -3 terletak 3 satuan dibawah titik asal .(lihat gambar 2-3).
2.1.1 Jarak ; Titik tengah dan Tanjakan.
JARAK ANTARA DUA TITIK.
Misalkan P 1,1 yx dan Q 2;2 yx dua titik pada bidang kartesian . Misalkan pula ruas
garis PQ tidak sejajar sumbu-sumbu koordinatnya (gbr-2.4) . Dengan menggunakan dalilPytagoras diperoleh
22222
RQPRPQRQPRPQ +=+=Karena 1212 yyRQdanxxPR == diperoleh
2
12
2
12yyxxPQ +=
yang merupakan jarak dua titik P dan Q.
Catatan
Jika ruas garis PQ sejajar sumbu X maka jarak PQ adalah 12 xxPQ =
Jika ruas garis PQ sejajar sumbu Y maka jarak PQ adalah ,12 yyPQ = gambar 2 5.
36
(2,3)
(4,0)
X0-3
Y
Gambar-2.3
(-3,1)
-3
(3,-3)
2
Q(x2,y
2)
x2 X0
y2
Y
Gambar-2.4
y1
x1
P R
x2 X0
y2
Y
Gambar-2.5
y1
x1
P QP
Q
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
3/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
TITIK TENGAH SEBUAH RUAS GARIS .
Misalkan T(x,y) adalah titik tengah ruas garis yang titik-titik ujungnya
P ( )221,1 ,yxQdanyx (gambar 2 6) , maka titik tengah T(x , y) mempunyai absis dan ordinatmasing-masing
x =22
2121yy
Qdanxx +
=+
Sehingga dapat dituliskan
T(x , y) = T
++2
,2
2121yyxx
yang merupakan titik tengah ruas garis PQ.
TANJAKAN (GRADIEN) SEBUAH RUAS GARIS
Misalkan sebuah ruas garis PQ yang tidak sejajar dengan sumbu sumbu koordinat .Misalkan P
( 1,1 yx adalah ujung kirinya , ujung yang lain adalah Q ( )22 , yx lihat gambar 2 7 ,melalui titik P di buat garis sejajar dengan sssumbu X yang memotong dititik R( )12 , yx garisyang melalui Q sejajar dengan sumbu Y. Maka diperoleh
1212xxPRdanyyRQ == adalah jarak-jarak berarah.
Perbandingan kedua jarak tersebut adalah
12
12
xx
yy
PR
RQ
= yang dinamakan tanjakan ruas garis PQ yang biasanya
dilambangkan dengan m
Perhatikan bahwa nilai m tidak tergantung titik yang mana yang dinamakan P atau Q, karena
21
21
12
12
xx
yy
xx
yy
=
, sehingga tanjakan suatu ruas garis yang melalui titik P 1,1 yx y dan Q
(2,2
yx adalah :
12
12
12 , xxxx
yym
=
37
Q(x2,y
2)
X0
Y
P(x1,y
1)
R(x2,y
1)
X0
Y
Gambar-2.7
m > 0
m < 0
P(x1,y
1)
R(x2,y
1)
Q(x2,y
2)
y2
y1
x1
x2
Q(x2,y
2)
T(x,y)
P(x1,y
1)
x
y
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
4/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Catatan :
- jika 21 yy = maka ruas garis PQ sejajar sumbux, dan tanjakannya adalah 0 (gbr 2-5).- jika 21 xx maka ruas PQ sejajar sumbuy, dan tanjakannya tidak ada.
Contoh 1:Jika diberikan dua titik P(6,-2) dan Q(2,1) maka :
- jarak PQ adalah ( ) ( )( ) 52162 22 =+=PQ
- Titik tengah ruas garis PQ adalah
=
++
2
1,4
2
12,
2
26TT
- Tanjakan garis PQ adalah4
3
62
21=
+
=m
Selanjutnya bila ( ) ( )2211 ,, yxQdanyxP adalah dua titik yang berbeda pada bidang kartesian
dengan 21 xx maka persamaan garis yang melalui titik P dan Q adalah :
( )1
12
12
1
12
1
12
1 xxxxyyyy
xxxx
yyyy
=
=
( )11 xxmyy =
dengan12
12
xx
yym
=
Sebuah garis yang memotong sumbu y dititik
(0,n) dengan tanjakan m, persamaannya
adalah;nmxyatauxmny +== )0(
karena pada bidang kartesian, tiap garis adalah vertical atau memiliki tanjakan, maka persamaan
garis adalah :
takonsnmknmxyataukx tan,,;+==
Persamaan-persamaan tersebut dapat ditulis dalam bentuk:
0=++ cbyax
dengan bdana tidak nol bersama-sama.
Misalkan 0b , maka tanjakannya adalahb
am =
GARIS-GARIS SEJAJAR DAN TEGAK LURUS
Garis-garis vertikal tidak mempunyai tanjakan, akan tetapi semua garis vertical adalah sejajar.
Sekarang pandang ldan h dua buah garis dengan tanjakan masing-masing 21 mdanm maka :
- garis-garis l dan h adalah sejajar jika dan hanya jika tanjakannya sama ( 21 mm = ),gambar 2.9 a
38
Q(x2,y
2)
X0
Y
Gambar-2.8
P(x1,y
1)
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
5/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
- garis-garis ldan h saling tegak lurus jika dan hanya jika2
1
1
mm = atau 1. 21 =mm ,
gambar 2.9 b
Contoh 2 :1). Tentukan tanjakan dan persamaan garis yang melalui titik-titik (2,-1) dan (-5,4)
2). Tentukan tanjakan garis 01234 =+ yx , serta titik-titik potongnya dengan sumbu x dansumbuy, kemudian gambar garis tersebut.
Solusi
1).7
5
25
14
12
12 =+
=
=xx
yym
Persamaan garisnya =25
2
14
1
12
1
12
1
=
++
= xy
xx
xx
yy
yy
( ) 037527
5
1 =+=+ yxatauxy
2). Tanjakan garis 0=++ cbyax adalahb
am =
* Jadi tanjakan garis 01234 =+ yx adalah3
4
3
4=
=m
*Titik potong dengan sumbu x dicapai jikay=0. Diperoleh 30124 ==+ xx . Jadi garis01234 =+ yx memotong sumbux dititik (-3,0).
* Titik potong dengan sumbu y dicapai jikax=0. Diperoleh 40123 ==+ yy . Jadigaris 01234 =+ yx memotong sumbuy dititik(0,4).
* Gambar 2.10
39
(0,4)
X0
Y
Gambar-2.10
(-3,0)
4x 3y + 12
l
X0
Y
lhm
1= m
2
X0
Y
Gambar-2.9a
h
m < 0
l | h
h
l
Gambar-2.9b
m > 0
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
6/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Diskusikan di kelas (Dosen + Mahasiswa)
1) Diberikan 6 garis lurus berikut :
095055 41 ===++= yxlyxl
08420563 52 =+==++= yxlyxl
062042 63 =+==+= yxlyxla) Tentukan tanjakan masing-masing garis tersebutb) Manakah diantara garis garis tersebut yang sejajar atau saling tegak lurus .
c) Gambar grafik garis-garis tersebut.
2) Tentukan persamaan garis yang melalui titik P(-1,4) dan tengak lurus pada garis yangmemotomg sumbu X pada titik 3 satuan disebelah kanan titik asal dan memotong sumbu Y
pada titik 2 satuan dibawah titik asal .
RANGKUMAN GARIS LURUS PADA BIDANG KARTESIAN (BIDANG DATAR),
1) Panjang ruas garis dari titik P ( )11 ,yx ke titik Q ( )22 ,yx adalah
( ) ( ) 212
2
12yyxxPQ +=
2) Persamaan garis lurus
persamaan garis lurus yang melalui dua titik ( )11 ,yx dan ( )22 ,yx adalah
22
1
12
1
xx
xx
yy
yy
=
persamaan garis yang melalui sebuah titik ( )11 ,yx dengan tanjakan m adalah( )
11xxmyy =
persamaan garis yang sejajar sumbux adalahy = p, p konstanta persamaan garis yang sejajar sumbuy adalahx = q, q konstanta persamaan garis yang tidak sejajar sumbu y dengam tanjakan m adalah nmxy +=
(fungsi linier)
persamaan garis yang melalui titik asal (0,0) adalahbdanadenganbyaxataumxy 0=+= tidak keduanya nol.
persamaan garis yang melalui titik ( ) ( ) 1,00, =+q
y
p
xadalahqdanp
3) Bentuk umum persamaan garis lurus adalah0
=++cbyax
bdanadengan
tidak semuanya nol. Jika 0b maka tanjakannya adalah
b
am=
4) Hubungan antara dua garis.
Misalkan garisg: 0=++ cbyax dan garis h : 0=++ rqypx maka
g sejajar h ( )hg jika dan hanya jika :r
c
q
b
p
a= ;
40
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
7/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
gtegak lurus h ( )hg jika dan hanya jika 0,,01 =+= gbbqapataubq
ap
g berimpit h ( )hg jika dan hanya jikar
c
q
b
p
a==
g berpotongan h jika dan hanya jika bpaqatauq
b
p
a
5) jikag; 11 nxmy += dan h ; y = 22 nxm + maka :
gsejajarh , jika danhanya jika .21 mm =
gsaling tegak lurus h jika dan jika 21 mm =
6) Jarak titik P ( 00 ,yx ) ke sebuah garisg ; ax + by + c = 0 adalah
d ( p , g) =22
00
ba
cbyax
+
++
Soal soal latihan1) Tentukan persamaan garis yang melalui : a) Titik (-3,1) dan titik (2,3)
b) Titik (2,3) dan titik (4,0)
2) Tentukan persamaan garis yang : a) melalui titik ,(4,-2) dengan tanjakan 3.b) melalui titik (-5,1) dengan tanjakan -1
3) Tentukan persamaan garis yang :
a) melalui titik P (2,3) dan sejajar dengan garisx + 3y -3 = 0b) melalui titik P(-5,0) dan sejajar dengan garis x 2y + 2 = 0
4) Tentukan persamaan garis yang
a) melalui titik P (2,1) dan tegak lurus garisx + 2y + 4 = 0b) melalui titik P (-1,-4)dan tegak lurus garis x 2y +2 = 0
5) Di ketahui titik A (2,4) dan B (6,-2) serta garis 033 =+yx . Tentukan sebuah titikP yangterletak pada garis tersebut dan berjarak sama dari titik A dan titik B.
Petunjuk Misalkan P (x,y) sebuah titik pada garis tersebut )()( BPdAPd = selanjutnya selesaikan dua sistem persamaan 0)()( = BPdAPd dan
persamaan garis yang diketahui6) Diketahui titik P(3,-4), Q(1,2) dan R(-2,0). Tentukan :
a. Persamaan garis yang melalui titik Q dan sejajar garis PR
b. Persamaan garis h yang melalui titik tengah PQ dan tegak lurus garis g
c. Jarak dari titik Q ke garis PRd. Luas segitiga PQR
7) Tunjukkan bahwa titik-titik A(-3,2) ; B (0,3) ; C(1,0) dan D(-2,-1) adalah titik-titik sudutsebuah bujur sangkar ABCD.
41
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
8/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
GARIS LURUS DAN NILAI MUTLAK
Grafik dari persamaan 0=++ cbyax merupakan garis lurus. kita akan tinjau grafik daribentuk-bentuk persamaan berikut :
0:&;0:0: 321 =++=++=++ cybxaGcybaxGcbyxaGAda dua cara untuk menggambarkan grafik ini :Cara 1. menggunakan defenisi nilai mutlak untuk mengubah persamaannya ke dalam bentuk
tanpa nilai mutlak dengan memperhatikan daerah berlakunya.
_ grafiknya berbentuk gabungan dari beberapa garis lurus
Cara 2. Menggunakan sifat simetri dari bentuk ydanx . Diskusikan cara yang kedua ini.
Contoh 3. Gambarkan grafik a). 013 =+yx
b). 03 =+ yx
Solusi
a). 013 =+yx 13 += xyDengan menggunakan definisi nilai mutlak, maka persamaannya dalam bentuk tanpa nilai
mutlak adalah
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
9/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Latihan
Gambarkan grafik :
4).
22).
012).
==+
=+
yxc
yxb
yxa
2.1.2 Grafik Pertaksamaan
Untuk memudahkan pemahaman, kita mulai dengan membandingkan grafik dari bentuk-
bentuk berikut :
4).44).34).24).1 22222222 >++
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
10/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
4). Grafik pertaksamaan 422 >+yx adalah
sebuah daerah terbuka yang terdiri atas semua
titik pada bidang yang terletak diluar lingkaran422 =+yx , lihat gambar 2.16
Catatan
1. disebut daerah terbuka karena tidak memuat titik-titik pembatasnya, dan disebut
daerah tertutup karena memuat titik-titik pembatasnya.
2. perhatikan bahwa daerah 422 >+yx tidak lain dari komplemen daerah 422 +yx (lihat
gambar 2.16 dan 2.15).
Sekarang kita perhatikan bahwa persamaan x=3 adalah garis vertikal yang sejajar sumbu y danterletak 3 satuan disebelah kanan sumbu y (gambar 2.17 .a). maka grafik pertaksamaan x < 3 dan
x > 3 adalah masing-masing daerah terbuka (setengah bidang) yang dibatasi oleh garis x=3,gambar 2.17. b. sedangkan grafik pertaksamaan
3x adalah daerah setengah bidang tertutupyang terdiri atas semua titik-titik disebelah kanan
dan pada garisx=3, gambar 2.17. c.
gambar 2.17.a gambar 2.17.b gambar 2.1 .c
garis x=3 tidak termuat dalam garis x=3 termuat dalamdaerah setengah bidang daerah setengah bidang.
Karena sumbu x tidak lain dari garis y = 0, maka daerah diatasnya mempunyai aturany > 0 dan
daerah dibawahnya mempunyai aturany < 0. Demikian juga halnya sumbu y tidak lain dari garisx = 0, sehingga daerah disebelah kanannya mempunyai aturanx > 0 dan daerah disebelah kirinya
x < 0.Fenomena ini dapat diperluas untuk garis nmxyg +=: , maka Himpunan semua titik-titik ( )yx, yang memenuhi persamaan nmxy += adalah sebuah
garis lurus. gambar 2.18.a
Himpunan semua titik-titik (x,y) yang memenuhi pertaksamaan nmxy +> adalah daerahsetengah bidang terbuka yang terlertak diatas garis nmxy += . sedangkan himpunansemua titik-titik yang memenuhi pertaksamaan nmxy +< adalah daerah setengah bidang
terbuka yang terletak dibawah garis nmxy += , gambar 2.18.b
44
2
20
y
x
x2 + y2 > 4
Gambar 2.16
x0 3
x=3y
x0 3
x 3y
x0 3
x > 3y x < 3
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
11/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
gambar 2.18.a gambar 2.18.b
Contoh 4
a). grafik pertaksamaan -2 < x < 3 adalahdaerah yang terletak antara garis-garisx =
-2 dan x = 3. Daerah tersebut adalahirisan dua bidang terbuka yaitu32 xx , gambar 2.19
b). Himpunan titik-titik ( ){ }31;21:, yxyxadalah daerah tertutup seperti terlihat pada
gambar 2.20
c). Grafik pertaksamaan 3+ yx adalahdaerah tertutup yang dibatasi oleh 4 buah
garis x + y = 3 ; -x + y = 3 ; -x y =3
dan x y = 3 , gambar 2.21
d). Himpunan semua titik-titik (x,y) yang
memenuhi pertaksamaan 52 < x dan31
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
12/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
BC. Ketiga sudutnya yang lain dan sisiAD dan DC tidak termuat dalam daerah
tersebut.
Diskusikan di kelas (Dosen + Mahasiswa)
ABCD adalah sebuah bujur sangkar dengan
panjang sisinya 4 cm dan berpusat di titik
asal. Pada diagonal BD pilih titik P, dan
andaikan x adalah jarak antara titik D darike titik P. Misalkan A(x) menyatakan luas
segitiga APC (lihat gambar 2.23)
a.Tentukan nilai x yang mungkin dalambentuk selang.
b.Ttentukan titik manakah pada ruas garisBD sedemikian sehingga luas segitigaAPC sama dengan sepertiga luas
segitiga ACD.
c.Representasikan grafik fungsi A(x).
Soal Latihan
Gambarkan daerah
xydxyxb
yxycxyxa
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
13/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
dalam hal ini 63.23;2 ==== BxAmakaBA
jadi banyaknya unsur kali kartesian A x B adalah 6=BxA , yaitu pasangan( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )rbqbpbraqapa ,,,,,,,,,,, . keenam pasangan ini semuanya merupakan unsur
dalam A x B sedangkan (p,a) bukan unsurA x B, karena sesungguhnya pasangan (p,a)adalah salah satu unsur dalamB x A.
Dalam kasus khusus, bila A = B, hasil kali kartesian A x B adalah A x A yang sering dituliskan
sebagaiA2.
Dalam himpunan bilangan real R, hasil kali kartesian R x R atau R2 adalah himpunan semuapasangan bilangan real terurut (x, y) yang dikenal dengan Ruang Euklid Dimensi Dua, atau
bidang kartesian. Disekolah lanjutan, hal ini diperkenalkan sebagai bidang datarXY, atau sistem
koordinat tegak lurus.
Perhatikan contoh 4 d) diatas gambar 2.22 adalah hasil kali kartesian ( ] [ )3,15,2 x
* RELASI BINER (Hubungan Binier)Hasil kali kartesian A x B memberikan semua kemungkinan pasangan unsur di dalamA
dengan unsur di dalamB. SedangkanRelasi BinerdariA ke B merupakan gagasan intuitif bahwasebagian unsur didalam himpunan A berhubungan (berelasi) dengan sebagian unsur didalam
himpunan B. Jelaslah bahwa RELASI BINER (binary relation) dari A ke B ialah suatu
himpunan bagian dari hasil kali kartesian A x B. Jika Hmerupakan relasi dari A ke B makaBxAH
Suatu relasi biner dariA keB ,biasanya diberi nama atau lambing huruf-huruf kapitalseperti R,H,Satau tanda ~. Dengan demikian pernyataan unsur a A berhubungan melaluirelasiHdengan unsure Bb dapat dituliskan secara singkat dalam bentuk lambing
a H b atau (a,b) H .(baca: a berelasi H dengan b)
sebaliknya lambing a H/ b atau (a,b) H menyatakan bahwa a tidak beralasi H
dengan b atau disingkat a tidak berelasi dengan b.
Catatan
Bila relasi binernya diberi namaR , maka hurufHpada contoh diatas digantidengan hurufR.
Contoh 6.
Misalkan A = { }ZIDANJORDANTYSONMARADONA ,,, adalah himpunan4 olahragawan .
B = { }TinjuBolaTenis ,, adalah himpunan 3 jenis Olah Raga .
Misalkan S suatu relasi biner dari A ke B jika unsur unsur didalam A mempunyaihubungan professi dengan unsur-unsur di dalam B
Maka relasi S= ( ) ( ) ( ){ }BolaZidanTinjuTisonBolaMaradona ,,,,,Dalam hal ini relasi Sdinytakan dalam bentuk daftar pasangan terurut . Disamping itu suatu relasi
biner dapat juga disajikan dalam bentuk grafik atau tabel . Perhatikan relasi Spada contoh diatas
dapat disajikan dalam bentuk grafik dan tabel sebagai berikut :
47
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
14/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Maradona TennisM Tyson BolaJordan Tinju
Zidane
Tanda menyatakan ada relasi
Perhatikan bahwa relasi binerSyang kita bentuk diatas . Kita membuat pasangan antara unsur-
unsur didalamA dengan unsur-unsur didalam B menurut aturan atau ketentuan relasi Syang kita
tetapkan .Didalam contoh diatas ,ketentuan relasi Sadalah berprofessi. dengan aturan tersebutmudah dipahami bahwa unsur-unsur
pasngan (Bola,Zidan)bukan unsure relasi S, mengapa ?.
Dari contoh diatas terlihat bahwa Jordan sebagai salah satu unsur didalamhimpunam A tidak mempunyai relasi dengan unsure didalam B.Ini berarti suatu relasi Biner dari
A ke B tidak mengharuskan setiap unsur didalam A berpasangan dengan unsur didalam B.Dengan kata lain Setiap unsur didalam A tidak selalu mempunyai pasangan dengan sebuah
unsur didalam B.Bandingkan dengan hasil kali kartesiun :A X B .
Didalam kehidupan sehari-hari ,sering dijumpai adanya relasi atau hubungan diantara benda
benda atau unsur-unsur tertentu .Misalnya , diantara sekelompok mahasiswa , kita mungkin mengaitkan dua mahasiswa saling
berhubungan bila mereka berasal dari jurusan yang sama .Akan tetapi pada situasi yang lain ,kita
mungkin mengatakan bahwa dua mahasiswa saling berhubungan bila mereka berasal dari jurusanyang berbeda .
Hal ini tergantung aturan relasi yang kita kehendaki .
Definisi:......
a. Suatu pengawanan (pemasangan )dari unsur-unsur himpunan A ke unsur-unsur
himpunan B dinamakan RELASI BINER dari A ke B.b. Suatu relasi biner S dari A ke B adalah sebuah himpunn bagian tak kosong dari
A X B .
Dengan kata lain ,hipunan S adalah relasi biner dariA keB jika dan hanyajika S BxA .
Contoh : 7
Misal A = B adalah himpunan bilangan asli yang kecil dari 5 . Tentukanhimpunan relasi pada A berikut :
a). Dua bilangan asli a dan b A di definisikan berelasi S jika jumlahnyagenap.
b) Dua bilangan asli a dan b A didefinisikan berelasi H jika selisihnyahabis dibagi 3.
Solusi:
A = { }4,3,2,1
a) Relasi S = ( ){ }bulatbilangankkbaAba ,2;, =+ .
48
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
15/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Ini berarti relasi S dari A ke A. bilangan a dan b =+ baA genap1 + 1 = 2 genap jadi (1,1) S 3 + 1 = 4 genap (3,1) S1 + 2 = 3 ganjil jadi (1,2) S 3 + 2 = 5 ganjil (3,1) S1 + 3 = 4 genap jadi (1,3) S 3 + 3 = 6 genap (3,3) S
1 + 4 = 5 ganjil jadi (1,4) S 3 + 4 = 7 ganjil (3,4) S2 + 1 = 3 ganjil (2,1) S 4 + 1 = 5 ganjil (4,1) S2 + 2 = 4 genap (2,2) S 4 + 2 = 6 genap (4,2) S2 + 3 = 5 ganjil (2,3) S 4 + 3 = 7 ganjil (4,3) S2 + 4 = 6 genap (2,4) S 4 + 4 = 8 genap (4,4) S
jadi relasi S = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }4,4,2,4,3,3,1,3,4,2,2,2,3,1,1,1
b). Relasi H = ( ){ }3:, dibagihabisbaAba =Jadi H = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }4,4,1,4,3,3,2,2,4,1,1,1
Contoh 8 :
Misalkan A = B = R (himpunan bilangan real). Suatu relasi L pada R yang didefenisikan
lebih besar dari adalah himpunan :
( ){ }yxRyxyxL >= ,,, , dengan demikian
(2,1) L ; (3,-1) L ; (5,0) L ; akan tetapi (1,2) L, sebab 1 < 2.
SIFAT-SIFAT RELASI BINER
Refleksif . Suatu relasi L dari A ke A (disingkat pada A) dinamakan refleksif jika
( ) AaLaa ,, . Dengan kata lain setiap unsur didalam A berelasi dengan dirinyasendiri. Jadi kesamaan ( )xxx = , adalah refleksif, tetapi < bukan relasi refleksif.
Simetri. Suatu relasi L pada A dinamakan Simetri. jika ( ) Rba , berimplikasi( ) Rab , .Misalkan A = himpunan para mahasiswa di UNHAS. L sebuah relasi pada A yang
didefenisikan sebagai a berelasi L dengan b jika a sama jurusan dengan b, Aba , .Jelaslah bahwa a satu jurusan dengan b, tentunya b juga satu jurusan dengan a.
Transitif Suatu relasi L pada A dinamakan transitif jika ( ) ( ) LcbdanLba ,,
berimplikasi ( ) Lca , . jadi a berelasi b, b berelasi c, maka a berelasi dengan c. Relasi >
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
16/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Contoh 9.
Misalkan L adalah relasi padaR x R
a). { }yxRyxyxL = ,,, adalah hasil relasi refleksif dan transitif.
b). { }yxZyxyxL = ,,, adalah relasi simetric). Didefenisikan suatu relasi S = mod. m (baca sama dengan mod. m)
Himpunan ( ) ( ){ }qpmqp :, adalah relasi reflexif, simetri dan transtif.
2.3 Fungsi Real
Fungsi memegang peranan penting dalam aljabar dan trigonometri.Suatu fungsi adalah
hal khusus dari suatu relasi biner yang sudah dibicarakan pada bagian 2.2Jika L suatu relasi dari A ke B yang bersifat untuk setiap Ax berpasangan tepat satu
dan hanya satu unsur By , maka L dinamakan sebuah fungsi. Dalam hal ini dikatakan y
adalah fungsi dari x yang biasanya dilambangkan sebagai : ( )xfy =x dinamakan peubah bebas dan y dinamakan peubah terikat karena nilainya tergantung pada x
Defenisi
Misalkan RBA , , maka fungsifdariA keB , ditulis : BAatauBAf
f: , dandidefenisikan
sebagai suatu aturan pemasangan yang mengkaitkan setiap unsur
Ax dengan tepat satu unsur By . Unsur yang berkaitan dengan unsurxini dilambangkan sebagai ( )xfy = , yang dinamakan aturan fungsi.
Daerah asal fungsi f adalah himpunan A, ditulis :A = Df
dan daerah hasil fungsi f adalah himpunan B, ditulis
B = Rfdimana
=fD ( ){ } ( ){ }ff DxRxfRdanRxfRx ==Bilaman daerah asal tidak disebutkan secara spesifik, maka daerah asal yang dimaksud adalah daerah asal alamiah (natural domain) dari fungsif.
Catatan
Istilah fungsi biasa juga disebut pemetaan (mapping). Daerah asal biasa disebut daerah defenisi atau domain Daerah hasil biasa juga disebut daerah nilai atau Range
Disini,Df atauRf semuanya merupakan himpunan bagian dari R sehingga fungsifini dinamakan
fungsif dengan peubah real dan bernilai real , disingkat fungsi real
Fungsi real y = f(x) dapat digambarkan dalam bentuk diagram panah seperti pada gambar 2.24.
50
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
17/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Gambar diagram panah fungsi y = f(x).
Jadi jika kita mempunyai persamaan fungsi y = f(x) , ( ) ,, ff RxfDx maka :f(x) adalah peta (image) darix yang dibawa olehf, dan x adalah prapeta (antesenden) dariy.
Jadi sebuah bilanganx dengan bayangannyaf(x) direpresentasikan melalui sebuah titikP (x, f(x)),yang biasanya dituliskan sebagai titikP(x,y).
Himpunan titik(x,y) yang memenuhiy = f(x) dinamakan grafik fungsifyaitu
( ) ( ){ }ff RydanDxxfyRxRyx = ,,
Ciri-ciri fungsi ditinjau dari diagram panah adalah
a) Setiap unsur didalam domain , melepaskan sebuah anak panah ke sebuah unsur didalamdaerah hasil (range). Artinya tidak satupun unsur dalam domainnya yang tidak
melepaskan sebuah anak panah.
b) Setiap anak panah yang dilepaskan dari daerah asal (domain akan mengenai tepat satu
sasaran dalam daerah hasil. Ini berarti bahwa tidak mungkin sebuah anak panah akan
mengenai lebih dari satu sasaran . Hal ini berbeda dengan suatu relasi yangmemungkinkan hal tersebut bisa terjadi.
c) Mungkin saja terjadi kasus beberapa anak panah yang dilepaskan oleh masing-masing
unsur didalam domain akan mengenai sasaran yang sama didalam daerah hasilnya.
GRAFIK
Misal kita mempunyai fungsi y = f(x), ( ) ,, ff RxfDx Nilai-nilai xdirepresentasikan oleh absis atau sumbu x, sedangkan nilai-nilai f(x) direpresentasikan olehordinat atau sumbuy. Untuk menelusuri bayangan darix atau ansenden dariy dapat ditunjukan
oleh arah panah pada gambar 2.25.
f
domainimage
range
Gambar 2.24a
x
Df
Rf
f(x)f
f
Gambar 2.24b
51
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
18/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Menelusuri image dari x (ikuti panah) Menelusuri anteseden dari y (ikuti panah)Gambar 2.25
MENENTUKAN DOMAIN DAN RANGE SUATU FUNGSI
Domainfadalah suatu himpunan : ( ){ }RxfRxDf = dan
Rangefadalah suatu himpunan : ( ){ }ff DxRxfR =Untuk menentukan domain dan range fungsi, perhatikan contoh-contoh berikut
Contoh .1.Perhatikan gambar 2.26 merepresentasikan suatu grafik fungsi perubahan temperature
pada suatu ruangan tertentu selama 24 jam.
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Misal persamaan fungsi temperatur adalah ( ) *; Rttfy =
maka [ ] ( ) danRtfRtDf == *24,0
[ ] ( ){ }*21,10 RtRtfRf == ; R* bilangan real non negatif. Dari grafik terlihat bahwa untuk ( ) Ctfmakat 00 2110240 f(14) = 21. pada jam 1400, temperature mencapai 21 0 C
f(5) = 10, pada jam 5, temperature mencapai 100C
f(x2)
f(x1)
f
x1
x2
0
y
x
y2
y1
f
0
y
x
t = waktu dlm jam
f(t) = temperatur dalam oC
Df
Rf
Gambar 2.26
52
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
19/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Lengkapi hal berikut : jika ( ) .............123 tfmakatjika ( ) ...............2416 tfmakat
Tentukan suhu ruangan pada masing-masing : ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )24;18;8;2;0 fdanffff
Tentukan nilai t yang bersesuaian dengan : ( ) ( ) ( ) ( ) 20;11;14;11 ==== tftftftf Dalam hal ini 0t mengapa ?
Dalam gambar diatasf(t) >0, tetapi secara umum mungkinkah ( )?0tf , bilakah hal ituterjadi ..?
Contoh 2
Fungsi ( ) 122 = xxxf pada -1 x 2 mempunyai Domain[ ] { }212,1 == xRxDf dan Range [ ] { }222,2 == yRyRf gambar 2.28
Catatan
Pada contoh (2) ini, bilamana x dapat mengambil sembarang bilangan real (tidak
dibatasi seperti contoh diatas) maka domainnya adalah domain natural yaitu
{ }
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
20/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Daerah asal (Domain) fungsi f adalah
=
=
2
1,
2
1xRxDf
Karena untuk setiap Dfx berlaku 021 x , maka ( ) 3213 += xxf , sehingga
Daerah nilai (Range) fungsi f adalah { } [ )+== ,33yRyRfGrafik fungsi [ )=
=+= ,3
2
1,213 RfdanDfdenganxf diperlihatkan
pada gambar 2.29
Gambar 2.29
b). ( )x
xxg
2
1+=
Agar ( ) Rxg , syaratnya adalah penyebut tidak nol, berarti 0x sehingga daerah asalfungsi g adalah
{ } { }00 == RxRxDguntuk menentukan daerah nilainya , kita tuliskan
x
xy
2
1+= , kemudian nyatakan x dalam y, dan perhatikan syarat yang harus
dipenuhi olehy. Prosedurnya sebagai berikut :
( ) 11212122
1==+=
+= yxxxyxxy
x
xy
2
1,
12
1
= y
yx
jadi daerah nilai fungsigadalah
=
=
21
21: RyRyRg
grafik fungsigdengan daerah asal { }0=RDg
dan daerah hasil
=
2
1RRg ditujukan pada
gambar 2.30
1
4
3
0
Df
Rff
x
y
y =
3
2
1
-1
-2
-1 0-2 1 2
y
Grafik fungsi g
u/ x > 0
Grafik fungsi g
u/ x < 0
Gambar 2.30
54
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
21/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
c). ( ) 2= xxhAgar ( ) Rxh , syaratnya 0x , sehingga Daerah asal fungsi h adalah
{ } [ )+== ,00xRxDh
Karena setiap ,0 xberlakuDhx sehingga daerah nilai fungsi h adalah
{ } [ )== ,22yRyRh
Grafik fungsi h dengan daerah asal [ )= ,0Dhdan daerah hasil [ )= ,2Rh ditunjukkan padagambar 2.31
d). ( )1
12
+=x
xf
karena penyebut adalah definit positif
maka ( ) ,RxRxf artinya f(x)terdefenisi untuk setiap Rx , sehinggaDf =R dan { } ( ]1,010 == aaxxf R [ ),0 Parabola puncak
(0,0), terbuka
keatas. 2.33.b
3 ( ) 0,2
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
22/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Grafiknya masing-masing ditunjukkan pada gambar 2.33
Contoh 5.
Tentukan daerah asal dan daerah nilai fungsi ( ) 22 xxxf = Solusi
Agar ( ) Rxf , syaratnya adalah 02 2 xx . Dengan menyelesaikan pertaksamaan inidiperoleh
( ) ( ) 12012022 ++ xxxxx jadi daerah asal fungsifadalah
{ } [ ]1,212 == xRxDf
sedangkan daerah nilai fungsifdapat ditentukan dengan beberapa cara :
f(x)=ax+b
a>0
f(x)=ax+b a
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
23/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Cara 1
Tuliskan 0,22 = yxxy Unsur dibawah tanda akar dibuat bentuk
kuadrat sejati, diperoleh. 0,
2
1
4
92
+= yxy Kuadratkan kedua ruas diperoleh
0,2
1
4
92
2
+= yxy
0,2
3
2
12
2
2
=+
+ yyx
Bentuk ini merupakan persamaan bagian atas
lingkaran yang berpusat dititik
0,
2
1dan
berjari-jari 2
3
Akibatnya rentang nilai yang harusmemenuhi
2
300
2
3
2
3 ysehinggaydany Jadi
daerah nilai f adalah
=
=
2
3,0
2
30 yRyRf
Cara .2
Tulis2
22 xxy = , kuadratkan, diperoleh
( ) 0,020,2
22
22
=++
=
yyxx
yxxy
karena fungsi fbernilai real, maka persamaan kuadrat dalam x ini harus mempunyai akar-akar
real, syaratnya adalah deskriminan 0D , yaitu
(
2
30
0,2
3
2
3
0,094
0,0241
2
2
y
yy
yy
yy
jadi daerah nilai fungsi f adalah
=
2
3,0Rf
Catatan : * Persamaan lingkaran yang berpusat di (a,b) dengan jari-jari r adalah
( ) ( ) 222 rbyax =+
* Deskriminan dari cabDadalahcbxax ..4022 ==++
-3/2 -1 - 0 1 x
3/2
y
Gambar 2.34
57
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
24/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Cara .3
Karena
= 1,
2
3Df , ini berarti
diperolehruastiapkuadratkanx
ruastiappadatambahkanx
,2
3
2
11
2
1
,12
3
+
diperolehruastiaptambahkanx
diperolehnegatifdikalikanx
,4
9,0
2
1
4
9
,1,4
9
2
10
2
2
+
+
( )
=
+
+
2
3,0
2
30
2
30
2
320
2
3
2
1
4
90
,,
4
9
2
1
4
90
2
2
2
Rfadalahffungsinilaidaerahjadiy
xf
xxx
diperolehkuadratakardiambilx
Diskusikan di kelas (Dosen + Mahasiswa)
Lengkapi tabel berikut, dan jelaskan dengan argument yang benar untuk menjawab beberapa
pertanyaan berikut.No Persamaan fungsi f Daerah
asalDf
Daerah
nilaiRf
Grafiknya
Ci
1( )
1
1
+=
xxf
- - -
2( ) 1
1+=
xxf
- - -
3
( ) 1
1
= xxf- - --
4( ) 1
1=
xxf
- - -
5 ( ) 33 += xxf - - -
6 ( ) ( ) 13 3 += xxf - - -
7 ( ) 1062 += xxxf - - -
Lihat gambar
2.35a dan 2.35b
58
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
25/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
-6
-1
4
9
-7 -2 3 8
-6
-4
-2
0
2
4
6
-6 -4 -2 0 2 4 6
Cari grafik fungsi yang bersesuaian Ci, i = 1,2, .., 7
x
y
C1 C2
C3
Gambar 2.35a
C7C5
C6C4
x
y
Gambar 2.35b
59
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
26/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Soal Latihan
Untuk soal no 1 sampai dengan no 15, tentukan daerah asal dan daerah hasil/daerah nilai dari
setiap fungsi berikut.
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( )( )
( )
( )( )
( )
( )
( ) ( )( )
( )( )
( ) ( )2
2
22
3
2
22
2
2
2
1).152.
1
1
1
1).14
1.).7
1
1).13
1
2).6
1
1).12
1
2).5
1
1).11
1).4
sin21).1031
).3
sin4sin).9232).2
4).823).1
x
xxfxxfb
xxfdan
xxf
x
xxfa
x
xf
x
xxxf
xxf
x
xxxf
xxf
x
xxf
xxfx
xxf
xxxfxxf
xxxfxxxf
=+=
=
=
=
=
=
=
=
=
+=
=+=
=+= ==
TERMINOLOGI FUNGSI : FUNGSI PADA DAN FUNGSI SATU-SATU
Misalkan RBA , dan f suatu fungsi dari A ke BBAf : , maka
1) Fungsi fdikatakan fungsi pada (ontofunction) atau Surjective jika setiap unsur dalam
himpunan B (range) merupakan bayangan satu atau beberapa unsur dalam himpunan A
(domain), gambar 2.36.a2) Fungsi f dikatakan fungsi satu-satu (one- to- one function) atau injective bila tidak ada
dua unsure dalam himpunan A yang memiliki bayangan yang sama dalam himpunan B, gambar
2.36.b3) Fungsi f dikatakan fungsi satu-satu dan pada one-to-one ontofunction atau bijective jika f
fungsi pada dan sekaligus satu-satu, gambar 2.36.c
*
*
*
*
*
*
*
f
Fungsi pada
Gambar 2.36a
A B
*
*
*
*
*
*
*
*
f
Fungsi satu-satu
Gambar 2.36b
A B
*
*
*
*
*
*
*
*
f
Fungsi pada dan satu-satu
Gambar 2.36c
A B
60
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
27/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Catatan
Untuk fungsi satu-satu, bila ( ) ( )212121, xfxfxxdanDfxx
Jika A = B, fungsifdari A ke A dinamakan fungsi pada AContoh
( ) 3xxf = adalah fungsi yang bersifat satu-satu, sebab setiap unsure yang berlainan dalamdaerah asal mempunyai bayangan yang berlainan pula. Bila ditarik garis-garis mendatar, makasetiap garis hanya memotong grafikfdisatu titik.
SIFAT SIMETRI GRAFIK FUNGSIKadang-kadang dengan melihat kesimetrian dari suatu aturan atau grafik fungsi, sifat fungsi
tersebut lebih mudah dikenali atau digambarkan. Sifat simetri yang langsung mudah dapat
dikenali adalah simetri terhadap sumbu x, sumbu y atau simetri terhadap titik asal.1. Simetri terhadap sumbu x. Grafik fungsiy = f(x) dikatakan simetri terhadap sumbux jika
(x,y) terletak pada grafikfmaka (x,-y) juga terletak pada grafikf. Ini berarti grafik fungsif
sekaligus memuat titik (x,y) dan (x,-y), dengan kata lain kedua titik tersebut memenuhipersamaan fungsif.
2. Simetri terhadap sumbuy, yaitu bahwa jika (x,y) terletak pada grafik fungsi fpada (-x,y)
juga terletak pada grafik fungsif.3. Simetri terhadap titik asal, yaitu bahwa jika (x,y) terletak pada grafik fungsifmaka (-x,-y)
juga terletak pada grafik fungsi f. Ini berarti grafik fungsi fmemuat sekaligus titik (x,y)
dan (-x,-y).
Contoh :
o Fungsix = y2dan 2y2 3x + 1 = 0, grafiknya simetri terhadap sumbux.
o Fungsiy = x2, grafiknya simetri terhadap sumbuy.
o Fungsiy = x3 dan lingkaranx2 + y2 = r- 2, grafiknya simetri terhadap titik asal (0,0).
Fungsi Genap dan Fungsi Ganjil
Defenisi
1. Fungsifdikatakan Fungsi Genapjika untuk setiapx Dfberlaku)()( xfxf =
2. Fungsifdikatakan Fungsi Ganjiljika untuk setiapx Df berlaku)()( xfxf =
Catatan : pada defenisi diatas, unsurx danx Df.
Berdasarkan defenisi diatas, maka grafik fungsi genap simetri terhadap sumbu y dan grafikfungsi ganjil simetri terhadap titik asal (0,0). Dari pengertian diatas, sebuah fungsi bukan fungsi
genapjika terdapat suatu x Df sehingga f(-x) f(x) , dan bukan fungsi ganjil jika terdapatsuatux Df sehinggaf(-x) -f(x).
Contoh :
(1) a). Fungsif(x) = x2 + 3 adalah fungsi genap, karenaf(-x) = (-x)2 + 3 = x2 + 3 = f(x).
Dengan demikian grafiknya simetri terhadap sumbuy.
61
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
28/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
b). Fungsif(x) = 5x4 3x2 + 1 adalah fungsi genap, karenaf(x) = 5(-x)4 3(-x)2 + 1 = 5x4 3x2 + 1 = f(x).
c). Fungsif(x) = cos x adalah fungsi genap karena
f(-x) = cos(-x) = cos x = f(x)
d). Fungsif(x) = 1,1
xx
x adalah fungsi genap (periksa).
(2) a). Fungsif(x) = 2x3 + 4x adalah fungsi ganjil, karena
f(-x) = 2(-x)3 + 4(-x) = -2x3 - 4x = -(2x3 + 4x) = - f(x).Dengan demikian grafiknya simetri terhadap titik asal (0,0).
b).f(x) = 4x5 + 2x3 6x adalah fungsi ganjil, karena
f(x) = 4(-x)5 + 2(-x)3 6(-x)= -4x5 2x3 + 6x
= - (4x5 + 2x3 6x)
= - f(x).
(3) a). Fungsi f(x) = x4 + x3 2x2 + 3 adalah bukan fungsi genap dan bukan fungsi ganjil,
karena f(-x) =(-x)4
+ (-x)3
2(-x)2
+ 3= x4 x3 2x2 + 3 f(x) -f(x)
b). Fungsif(x) = x + cos x adalah fungsi yang tidak genap dan juga tidak ganjil karena
terdapatx = 4 Df = sehinggaf(- 4
) f( 4 ) danf(- 4
) -f( 4 ).
(4) Fungsif(x) = 0 adalah fungsi genap dan sekaligus fungsi ganjil karena f(-x) = 0 = -0. Ini
berartif(-x) = f(x) danf(-x) = -f(x)
(5) Fungsif(x) = x tidak dapat dikelompokkan sebagai fungsi genap ataupun fungsi ganjil,
karenaDf = [0,) tidak memuatx danx secara bersamaan.
OPERASI PADA BEBERAPA FUNGSIDefenisiMisalkan diberikan dua buah fungsi f dan g, dengan peubah bebas x, makajumlah, selisih, hasil kali dan hasil bagi darifdangditulis sebagaif + g ; f g ;
f.gdan gf
, didefenisikan sebagai
a). (f + g)(x) = f(x) + g(x) b). (f g)(x) = f(x) g(x)
c). (f g)(x) = f(x) . g(x) d). 0)(,)(
)()( =
xg
xg
xfx
g
f
jika daerah asal fungsi hasil operasi aljabar ini ditentukan setelah aturan operasinya maka
a). Df + g= Df Dg b). Df g = DfDg
c). Df . g = Df Dg d). gfD = Df Dg { x R : g(x) = 0 }
Tampak bahwaDf + g=Df g=Df . g ; tetapi tidak sama dengang
fD
62
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
29/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Contoh :
Diberikan1
)(+
=x
xxf dan
x
xxg
=
1)( ; Tentukan aturan fungsi f + g ; f g ; g f ; f . g ; g
f
;f
gdan tentukan daerah defenisinya masing-masing.
Solusi :
a). Jumlah darifdangadalah
(f + g)(x) = f(x) + g(x)
=x
x
x
x +
+1
1=
)1(
1
)1(
1)(1(2
+=
+++
xxxx
xxx
daerah defenisinya adalah
Df + g= Df Dg = R {-1} R {0} = R {-1,0}Jadi daerah asal darif + gadalah semua bilangan real kecuali -1 dan 0b). Selisih darifdangadalah
(f g)(x) = f(x) g(x)
=)1(
12
)1(
)1)(1(1
1
22
=++
=
+ xx
x
xx
xxx
x
x
x
x
daerah defenisinya (daerah asal) adalah :
Df g= Df Dg= R {-1} R {0} = R {-1,0}Sedangkan
(g f)(x) = g(x) f(x) =)1(
21
)1(
)1)(1(
1
1 22
+
=++
=+
xx
x
xx
xxx
x
x
x
x
Daerah defenisi (daerah asal) adalah
Dg f = DgDf = R {-1,0}
c) Hasil kali dari fungsi f dan g adalah( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
{ }0,1
1
1
1
11.
1..
==+
=+
=
+
==
RDDDdan
x
x
xx
xx
x
x
x
xxgxfxgf
gffg
d). Hasil bagi darifdangadalah
( )( )
( )
( ){ } { } { }
{ }0,1
00,10;
,11
.11
12
2
= ===
=
+=
+==
R
RxgRxDDDdengan
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
xg
xfx
g
f
gfgf
Sedangkan
63
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
30/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
( )( )( )
( ){ }
{ } { } { }0,110,1
0:
111
1
1
2
2
==
==
=
+
=
+
==
RR
xfRxDDDdengan
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
xf
xgx
f
g
fgfg
Soal Diskusi Kelas
( ) ( )
( ) ( )
gmagmaasanyadaerahsertaf
gdan
g
fgffggfTentukan
xxgdan
x
xxfJikab
xxgdanxxfJikaa
sinsin;;;
1
1).
13).
+
=
=
+==
Soal Latihan
1. Untuk setiap fungsi berikut, tentukan apakah fungsi genap atau fungsi ganjil atau bukan fungsigenap dan bukan fungsi ganjil.
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) 1).
22).13).132).
1
1).).75).
6
2724
2
23
=
++=+=+=
+
=+
==
ttfc
xxxfgttfexxxfb
x
xxff
tt
tttfdxxxfa
2. a. Jika f fungsi ganjil dan g fungsi ganjil
Tunjukkan bahwaf+g danf gjuga fungsi ganjil
b. Jika f fungsi genap dangfungsi genapTunjukkan bahwaf + g , f.gdanf/gjuga fungsi genap
c. Jika f fungsi genap dangfungsi ganjil
Tunjukkan bahwafgadalah fungsi ganjil.3. Tentukan aturan fungsi f + g ; f g dan f/g dari fungsi-fungsi berikut, kemudian tentukan
pula daerah asal dari hasil operasinya.
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )x
xxg
x
xxfe
xxgxxfdxxgxxfc
xxgxxfbxxgxxfa
1;
1).
1;2).1;1).
1;).1;5).
2
22
=+=
====
+====
64
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
31/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
FUNGSI-FUNGSI KHUSUS1 FUNGSI POLINOM (FUNGSI SUKU BANYAK)
Fungsifyang didefenisikan sebagai
( ) nnxaxaxaaxf ++++= 2
210
dengan n bilangan bulat non negative dan a0 , a1 , ....., an adalah konstanta real,
dinamakan fungsi polinom (fungsi suku banyak).
jika ,0na maka derajat fungsi polinom tersebut adalah n. jika n = 0, maka diperoleh ( ) 0axf = untuk semua x, maka fungsi polinom tersebut
adalah fungsi konstan. Jadi suatu fungsi konstan yang nilainya tidak nol dianggap sebagai
suatu fungsi polinom yang derajatnya nol
jika 00 =a dan n = 0, maka derajat fungsi polinom tidak terdefenisi. Fungsi polinomtanpa derajat ini disebut fungsi nol oleh karena nilainya ( ) 0=xf untuk semuax
Fungsi linier adalah fungsi polinom berderajat 1, yang dapat dituliskan dalam bentuk
( )( ) 0,tan,
10
+= += adantakonsadalahbdanadenganbaxxfatauxaaxf
Grafiknya merupakan garis lurus dengan tanjakan a dan memotong sumbu y dititik (0,b).
(gambar 2.34)
Jika a = 1 dan b = 0 diperoleh ( ) xxf = yang dinamakan fungsi kesatuan.
Fungsi Kuadrat adalah fungsi polinom berderajat 2 yang dapat dituliskan dalam bentuk( )
( ) 0tan,,2
2210
++=
++=
adantakonsadalahcbadengancbxaxxf
atauxaxaaxf
Grafiknya adalah suatu parabola yang simetri dengan garis vertikal
a
bx
2
= , dan
mempunyai titik puncak di
a
D
a
b
4,
2dimana acbD 42 =
Grafik ini terbuka keatas bila a > 0 dan terbuka kebawah bila a < 0 (gambar 2.35).
Gambar 2.34.a Gambar 2.34.b Gambar 2.34.c
Grafik Fungsi Konstan Grafik Fungsi Kesatuan Grafik Fungsi Linier
y
0 x
f(x) = 3
y
0 x
f(x) = x
y
0 x
f(x) = ax + b3
65
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
32/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Gambar 2.35
Grafik Fungsi Kuadrat
Grafik fungsi kuadrat dapat terjadi dalam beberapa kasus yaitu : memotong sumbu x didua titik;menyinggung sumbux (memotong sumbux di satu titik) dan tidak memotong sumbu x. kasus ini
digambarkan sebagai berikut :
( )
acbD
cbxaxxf
42
2
=
++=
Gambar 2.36
Contoh
1. Misalkan C1 , C2 , C3 , berturut-turut grafik fungsi kuadrat
( ) ( ) ( ) 2222
13, xxfdanxxfxxf === , lihat gambar 2.37
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Gambar 2.37
y
0 x
f(x) =ax2 +bx+c
a > 0x = -b/a
y
0 x
f(x) =ax2 +bx+c
a < 0
x = -b/a
a > 0
D > 0
a > 0
D = 0
a > 0
D < 0
a < 0
D > 0 a < 0
D = 0 a < 0
D < 0
Sumbu x
C1C2 C3
66
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
33/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Perhatikan bahwa grafikC2lebih ramping dari grafikC1, sedangkan grafikC3 lebih lebar dari C1.2. Misalkan C1, C2 , C3 , C4 dan C5 berturut-turut grafik dari fungsi kuadrat berikut :
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 22222 14;3;3; xxfdanxxfxxfxxfxxf ==+=+== lihat gambar 2.38
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
-6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perhatikan gambar 2.38
Grafik C2 diperoleh dengan menggeser C1 sejauh 3 satuan diatas titik asal (0,0). Grafik C3dipeorleh dengan menggeser C1 sejauh 3 satuan kesebelah kiri titik asal. Grafik C4 diperolehdengan menggeserC1 sejauh 4 satuan disebelah kanan titik asal dan 1 satuan dibawah sumbu x.
Sedangkan grafikC5adalah cerminan C1 terhadap sumbux.
Fungsi Kubik (Fungsi Pangkat Tiga) adalah fungsi polinom berderajat 3 yang dapatdituliskan dalam bentuk
( )( ) .0tan,,,,23
33
2210
+++=+++=
adantakonsdcbadcxbxaxxf
atauxaxaxaaxf
Grafik fungsi kubik ini selalu memotong sumbu x paling sedikit di satu titik.
Untuk kasus a > 0, grafiknya selalu naik atau mempunyai dua titik puncak (gambar 2.39a).Untuk kasus a < 0, grafiknya selalu turun atau mempunyai dua titik puncak (gambar 2.39.b).
Gambar 2.39.a Gambar 2.39.b
Gambar 2.38
- 2 0
- 1 0
0
1 0
2 0
- 3 - 2 - 1 0 1 2 3
y = ax3
a > 0
-2 0
-1 0
0
1 0
2 0
-3-2-10123
y = ax3
a < 0
y = ax3+bx2+cx+d
a > 0
y = ax3+bx2+cx+d
a < 0
C3
C2
C1
C5
C4
67
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
34/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
2. FUNGSI RASIONAL adalah suatu fungsi yang dapat dituliskan sebagai hasil bagi duafungsi polinom, yaitu :
( )m
m
nn
xbxbxbb
xaxaxaaxf
++++++++
=
2210
2210
Untuk semuax yang membuat penyebut tidak nol
Contoh
53
10
2+
+=
xx
xxf adalah fungsi rasional
3. FUNGSI IRRASIONAL, adalah fungsi aljabar yang tidak rasional yaitu mengandung fakctorpenarikan akar.
Contoh
( ) ( ) 6;1
12; 2
2
3 32 +
=+= xx
x
xxgxxxxf
semuanya adalah fungsi irrasional.
Perhatikan pula grafik fungsi irrasional berikut :
gambar 2.40
Perhatikan gambar 2.40 bahwa grafikC2 diperoleh dengan menggeser grafikC1sejauh 1 satuandisebelah kiri sumbu y. Grafik C3 diperoleh dengan menggeser C1 sejauh 1 satuan disebelah
kanan sumbuy.
2.4. Fungsi Nilai Mutlak
Domain : R, himpunan bilangan real
Range : Bilangan real non negatif
Lambang : x
Defenisi : ( )
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
35/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Gambar 2.41
Fungsi yang aturannya memuat nilai mutlak dapat dituliskan sebagai fungsi dengan banyakaturan.
Contoh :
1. fungsi ( ) 2= xxf dapat dituliskan sebagai fungsi dengan dua aturan yaitu :
( )
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
36/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
( )
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
37/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
[ ] ( )
[ ] ( )
[ ] ( )
[ ] ( )[ ] ( )
[ ] ( ) 33433
2232211211
00100
11011
22122
==
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
38/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
[ ] ( )
[ ] ( )
[ ] ( )
[ ] ( )
[ ] ( ) 2221
1122
111
00202
10
1122
101
22212
12
===
==
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
39/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
c). ( ) 22,2 = xxxfMenurut defenisi bilangan bulat terbesar
[ ] [ ][ ] [ ]
[ ] [ ][ ] [ ][ ] [ ]
( ) [ ]
==
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
40/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Soal LatihanGambarkan grafik fungsi berikut:
1. ( ) xxf 2= 11. ( ) [ ] 22; = xxxf
2. ( ) 3+= xxf 12. ( ) [ ] 22; += xxxxf
3. ( ) 1= xxxf 13. ( ) [ ] 22; = xxxxf
4. ( ) xxxf2= 14. ( ) [ ] 22;12 += xxxxf
5. ( ) ( ) xxxfdanx
xxf == 15. ( ) [ ] xxxf =
6. ( ) xxf sin= 16. ( ) [ ]( )
x
xxfdan
x
xxf ==
7. ( ) xxf sin= 17. ( ) [ ]xxxf +=
8.
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
41/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Daerah asal dan daerah hasil fungsi komposisi g o f masing-masing adalah :
Dgf = {xA | f(x) B}={x Df |f(x) Dg}, danRgf = {yC| y = g(t), tRf}Dalam hal ini Dg o f adalah himpunan bagian dari Df. Selanjutnya, fungsi komposisi f o g
dirancang serupa, dengan f dan g saling bertukar peran.Misalnya Rg Df , maka fungsi komposisi dari f dan g (g dilanjutkan f) ditulis f o g danaturannya ditentukan oleh
( f o g ) (x) = f ( g(x) )Daerah asal dan derah hasil fungsi komposisi f o g masing-masing adalah
Df o g = { x Dg | g(x) Df } danRf o g = { y Rf | y = f(t), t Rg }Dalam hal ini Df o g adalah himpunan bagian dari Dg.
Catatan :
f o g g o f
Contoh1:Tentukan fungsi komposisi fg; gf dan tentukan pula daerah definisi fungsi komposisinya darifungsi-fungsi berikut:
a. f(x) = x ; g(x) = 2x + 1
b. f(x) = x2 ; g(x) =4
42 xx
c. f(x) = 4x ; g(x) = 2xPenyelesaian:
a. f(x) = x ; g(x) = 2x + 1
(i) menentukan fg:Rg Df = (-, +) [0, +) = [0, +) , ini berarti menjamin adanya fungsikomposisi fgdengan persamaan :(fg)(x) = f(g(x)) =f(2x +1) = 12 +x dan daerah definisinya adalah :Dfg ={x Dg| g(x) Df }= {xR| 2x+1 [0,}= {xR| 2x+1 0} = [- , ).
(ii) menentukan gf:Rf Dg = [0, +) (-, +) = [0, +) , ini berarti menjamin adanya fungsikomposisi gfdengan persamaan :(gf)(x) = g(f(x)) = 12)( += xxg dan daerah definisinya adalah :
Dgf = {xDf| f(x) Dg } = {x [o,)| )},(- x
= {x [o,)| - < x < }= {x [o,)| 0 < x < } = [0, )
b. f(x) = x2 ; g(x) =4
42 xx
(lakukan penyelidikan seperti soal (a) dan diskusikan)
(i) menentukan (fg)(x)
75
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
42/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
(f o g)(x) = f(g(x)) =
4
42x
xf =
4
42
2x
x=
4
22
4
8
22 =
x
x
x
x
dan daerah definisinya: Dfg = {x| x > 2} = (2,+).
(ii) menentukan (gf)(x) = g(f(x)) = xg 2 =2
2242
24= xx
xx dan daerah definisinya:
Dgf = (0,2) (2,+)
c. f(x) = 4x ; g(x) = x2 ; ingat :
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
43/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
G(x) = (fgh)(x) = f(g(h(x))) dengan h(x) = cos x; g(x) = 1-x; f(x )= xPerhatikan cara pengerjaannya cukup sederhana :
Misalkan cos x = h ; 1 cos x = 1- h = g dan g= fsehingga
G(x) = f(g(h(x))) = (fgh)(x)
G(x) = f(g(h(x)) = f(g(cos x)) = f(1-cos x) = xcos1c. H(x) = ln(sin(1/x)) dapat ditulis dalam dua komposisi fungsi (fg)(x) = f(g(x)) dengan
f(x) = ln x dan g(x) = sin(1/x), dan dapat pula ditulis dalam 3 komposisi fungsi : (fgh)(x)= f(g(h(x))) dengan h(x) = ln x; g(x) = sin x dan f(x) = 1/x.
Contoh 3
Tentukan aturan fungsi f(x) jika diketahui (g o f)(x) = 8x2
+ 2x + 1 dang(x) = 2x + 1Solusi
g(x) = 2x + 1 (g o f)(x) = g(f(x)) = 2. f(x) + 1 ..(1)(g o f)(x) = 8x2 + 2x + 1
g(f(x)) = 8x2 + 2x + 1 (2)dari (1) dan (2) diperoleh :
2. f(x) + 1 = 8x2 + 2x + 1
2f(x) = 8x2 + 2x
f(x) =2
2x8x2 +
f(x) = 4x2 + x
Contoh 4
Jikaf(x) = 1 x dang(x) =2
2
+
x
x, tentukan fungsi komposisi
x
gf1
Solusi
G(x) =2
2
+
x
x
x
x
x
x
xg
21
21
21
21
1
+
=+
=
, maka
xgf
1= x
xx
x
x
x
xf 21
)21()21(
21
21121
21
++
=+
= +
x
gf1
=x
x
21
4
+
Contoh 5
JikaF(x) = 9 x2 dan G(y) = 0,3
>yy
x Cos x1 - Cos
x
co1h g f
77
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
44/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Tentukan fungsi komposisi (G o F)(t)
Solusi
(G o F)(t) = G(F(t))
= G(9 t2)
=29
3t
, dengan 9 t2 > 0
Diskusi kelas (Mahasiswa dan Dosen)
1. Diketahui (f o g)(x) =3
1
x
xdang(x) = x 2
Tentukan :
a. Aturan fungsi f(x)
b. Syarat yang menjamin eksistensi fungsi komposisi (f o g)(x)c. Domain fungsi komposisiDf o g
d. ( )( ) )()( 111 xgofdanxogf
2. Jikaf(x) = 3x + p2 dang(x) 6x
Tentukan nilaip agarf(x) =
+
2
3xg
2.6.2 FUNGSI INVERS (FUNGSI BALIKAN)
Perhatikan kembali definisi fungsi satu-satu pada pembahasan terdahulu. Jika f : A Bsuatu fungsi dari A ke B. fdikatakan fungsi satu-satu jika dan hanya jika untuk setiap dua
elemenx1, x2 A , x1 x2mengakibatkanf(x1) f( x2). Dengan kata lain f dikatakan fungsi satu-satu jika hanya jika tidak terdapat dua elemen berlainan dalam daerah asal yang memiliki
pemadanan (peta) yang sama dalam daerah nilai.Secara geometri, grafik fungsi satu-satu dapat diperiksa dengan menarik garis mendatar
sejajar sumbux. Setiap garis mendatary = k , k Rf, hanya memotong grafik fungsi di satu titik.Fungsifbersifat satu-satu (one-to-one function) menjamin adanya fungsi invers (fungsi balikan )
f1.
Definisi 2.3.2.1:
Jika ffungsi satu-satu dengan persamaan y = f(x), maka fungsi f1yang didefinisikan oleh x= f1(y) dinamakan fungsi invers (balikan) dari f. Daerah asal f1adalah daerah nilai f dan
daerah nilai f1adalah daerah asalf
yf(x)
x
y = f(x)
A Bf
yxf-1(y)
x = f-1 (y)
AB
f-1
Gambar 22
78
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
45/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Teorema 1:
Sebuah fungsi dari A ke B mempunyai fungsi inversf1dari B ke A jika dan hanya jika f
adalah fungsi monoton (naik atau turun)
Teorema 2:Misalkan f fungsi satu-satu dengan fungsi balikan f1 , maka f1 adalah fungsi satu-satu
dengan fungsi balikanf.
Jadi :
f1 (f(x)) = x , x Df dan f(f1(y)) = y , y 1fD
Grafik fungsi f dan grafik fungsi f1simetri terhadap garisy = x (fungsi kesatuan).
fmemetakan unsurx ke unsuryf1memetakan unsury ke unsurx atau y=f(x)f1(y) = x.Ini menunjukkan bahwa koordinat titik(x,y)grafik fungsi fkoordinat titik(y,x) grafikfungsi f1 .
Contoh 1:
Tentukan fungsi balikan dari fungsi-fungsi berikut:1. f(x) = ax + b, a,b bilangan konstan , a 0
2. f(x) = 22
4
+
x;x
x
3. f(x) = x2 + 2x 3, x -14. f(x) = 3 1+x5. f(x) = x + 2; x>0 dan g(x) = 15/x ; x>0, tentukan nilaix yang memenuhi (f--1g-1)(x) = 1
Penyelesaian:
1. f(x) = ax + b, atau
y = ax + b y b = ax x =a
by
Jadi
x = f1(y) = 0
a;a
by
Jadi f(x) = ax + b mempunyai fungsi invers :
x = f1(y) = 0
a;a
by
jikay diganti denganx, maka dapat kita tuliskan
f1(x) = 0
a;
a
bxjadi f(x) = ax+bf-1(x)= 0,
a
a
bx
Penggantian variabel y dengan x dimaksudkan agar grafik fungsi f dan f 1 dapat
digambarkan pada sistem sumbu yang sama.
2. f(x) = 22
4
+
x;x
xmaka
y = 22
4
+
x;x
xadalah fungsi satu-satu.
y(x 2) = x + 4
79
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
46/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
yx 2y = x + 4yx x = 2y + 4x(y 1) = 2y + 4
x =( )
1
42
1
42 1
+==
+ y
yyfx
y
y
jika variabely diganti denganx diperoleh :
( ) 1;1
421 +
= xx
xxf
jadi :
f(x) = 22
4
+
x;x
xf-1(x) = 1,
1
42
xx
x
3. f(x) = x2 + 2x 3 ; x -1; f(x)bersifat satu-satu untuk x -1
tuliskan y = x2 + 2x 3 y = x2 + 2x + (1-1) 3
y = x2 + 2x +1 4 y = (x + 1)2 4 y + 4 = (x+1)2
x + 1 = 4+y maka x = 4+y - 1
sehingga ( ) 141 += yyf atau dengan mengganti variabel y dengan x diperoleh: fungsi
balikan dari fadalah: ( ) 141 += xxf
Jadi f(x) = x2 + 2x 3 ; untuk x -1 maka fungsi inversnya adalah: ( ) 141 += xxf
untuk x -4
Catatan:
Untuk membuktikan kebenarannya dapat diuji dengan rumus f1(f(x)) = x.
Jadi
f1(f(x)) = f1(x2 + 2x 3)
= 111432 22 +=++ )x(xx =x + 1 1 = x
Grafik f dan f -1 ditunjukkan pada
gambar 23. Grafik f dan f -1 simetri
terhadap garis y = x. Dengan kata
lain grafik f-1 adalah cerminan dari
grafik f terhadap cermin y = x.1
-1-3
-3
1
-2
y = x
f1(x)
f(x)=x2+2x-3
Gambar 23
x
y
0
-4
80
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
47/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
4. f(x) = 3 1+x atau y = ( ) 31
1+x adalah fungsi satu-satu y3 = x + 1 maka x = y3 1
atau f1(y) = y3 1 ,jika y diganti denganx diperoleh:
f1(x) = x3 1jadi f(x) = 1)(1 313 =+ xxfx
uji kebenaran hasil yang diperoleh :
f1(f(x)) = f1(3 1+x ) = ( ) 113
3
1
+x = x + 1 1 = x (benar)
5. f(x) = x + 2, untukx > 0 dan g(x) = 15/x , untuk x > 0, diperoleh
f1(x) = x - 2 dan g1(x) = 15/x.Diketahui bahwa
(f-1g1)(x) = 1 f-1(g-1(x))=1 f1(15/x) = 1 (15/x) 2 = 1 15/x = 3 maka x = 5.
Beberapa rumus praktis untuk menghitung fungsi invers:
1. Jika f(x) = ax + b , a0 maka 0;)(1
= aa
bxxf
2. Jikadcx
baxxf
++
=)( makaacx
bdxxf
+
= )(1
3. Jika f(x) = ax2 + bx + c; a0 makaa
xcabbxf2
)(4)(
2
1 =
4. Jika (fg)(x) adalah fungsi komposisi maka inversnya:(fg) -1 (x) = (g-1f1)(x)
5. (f-1g1)(x) = f1( g1)(x))
1-1-2
-2
1
-1
y = x
f1(x)
f(x)=
Gambar 24
x
y
0
Grafikfdanf-1 ditunjukkan dalamgambar 24
81
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
48/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
2.7 Fungsi Transenden
Fungsi yang dibahas pada uraian terdahulu adalah fungsi-fungsi Aljabar. Selanjutnya, fungsi
yang bukan fungsi aljabar disebut fungsi transenden, meliputi fungsi trigonometri dan inversnya,
fungsi logaritma dan inversnya.
2.7.1. FUNGSI TRIGONOMETRI DAN INVERSNYA
Perhatikan suatu titikP(x,y) pada sistem koordinat kartesian, ditransformasi menjadi titikP(u,v)pada sistem koordinat kutub (polar), maka diperoleh hubungan persamaan:
sin x = xrvr
vsin=
cos x = xrur
ucos= ;
r = jari-jari lingkaran kutub yang berpusat di titik asal OApabila dipilih sebuah lingkaran satuan (r=1), diperoleh hubungan :
sin x = v ; tan x =u
v
x
x=
cos
sin; secx =
ux
1
cos
1 =
cos x = u ; cot x =v
u
x
x=
sin
cos; cosec x =
vx
1
sin
1=
Pilih sudut = x, P disebut titik tunggal pada lingkaran satuan dengan pusat O. Perhatikanbahwa titikP(u,v) pada lingkaran satuan di atas berpadanan dengan bilangan x, tetapi juga
berpadanan dengan tiap bilangan (x+k.2) dengan kbilangan bulat sembarang sehingga berlaku :v = sin x = sin(x+2k)u = cos x = cos(x+2k) ; k = 0,1, 2,
Ini berarti nilai-nilai fungsi trigonometri berulang dalam selang-selang kelipatan 2. Oleh karenaitu fungsi trigonometri disebut periodik. Suatu fungsi f disebut periodik jika terdapat suatubilangan positifp sedemikian sehingga:
f(x+p) = f(x), untuk setiap x Df
X
Y
x
y P(x,y)
u
v
u-1
P(u,v)=P(cos x,sin x)
1
vr =1
x
0
Lingkaran satuan
Gambar 25
Koordinat Kutub
Koordinat Kartesian
82
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
49/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
bilangan positifp terkecil yang memenuhi persamaan di atas disebut periodik fungsi. Fungsi
Sinus, Cosinus, Secan, Cosecan mempunyai periode 2. Fungsi tangen dan cotangenmempunyai perioda .
2.7.1.1 Ukuran Sudut dan Ukuran Radian
= 1800 maka 10 = radian180
jadi x0 = radian
.x
180
Ukuran sudut dalam derajat dan radian serta nilai-nilai fungsinya yang sering digunakan
disajikan dalam tabel berikut:
Ukuran sudut
xdalam Nilai Fungsi
DeraRadian sin x= v
cos x=utan x=
u
vcot x=
v
u sec x=cscx=
v
1
00 0 0 1 0 1 300
6
21
23
33 3
332 2
450
4
22
22 1 1 2 2
600
3
23
21 3
33 2
332
900
2 1 0 0 1
1200
32 23 21 3 33-2
332
1350
43
22
22 -1 -1 2 2
1500
65
21
23
33 3
332 2
1800 0 -1 0 - -1 2700
23 -1 0 - 0 -1
3600 2 0 1 0 1 Perhatikan pula segitiga siku-siku ABC siku siku di B
m
sxec
s
mx
h
sx
s
hx
m
sx
m
hx
==
==
==
cos;sec
cot;tan
cos;sin
A
C
B
h
s
m
x0
(i)
83
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
50/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Perhatikan : Ani (murid SMP) punya cara tersendiri menghitung nilai sinus dan cosinus untuk
sudut-sudut istimewa 00, 300, 450, 600, 900 dengan menggunakan tangan kanan.
sin 00 = 02
1= 0 sin 450 = 2
2
1sin 900 = 4
2
1= 1
sin 300 =211
21 = sin 600 = 3
21
cos 00 = 42
1= 1 cos 300 = 3
2
1cos 450 = 2
2
1
cos 600 =2
11
2
1= cos 900 = 0
2
1
2.7.1.2 Rumus-Rumus Kesamaan Trigonometri:
1. sin(-x) = - sin(x)2. cos(-x) = cos(x)
3. tan(-x) = -tan(x)4. sin(x
2
) = cos(x)
5. cos(x 2
) = cos(x)
6. tan(x 2
) = cot(x)
7. sin2x + cos2x = 1
8. 1 + tan2x = sec2x
3
P
R
Q
1
3
2
6
(ii)
2
1
0o
30o45o
60o
90o
4321
0Sin x
2
1
0o30o
45o
60o
90o
4 32
10
Cos x
Perhatikan segitiga PQR siku-siku di Q. Misalkan sudut P = 6
Maka sudut R = 3 . Maka perbandingan panjang sisi-sisinya
adalah QR : RP : PQ = 1 : 2 : 3berdasarkan hal ini diperoleh
33
tan;2
1
3cos;3
2
1
3sin
3
16
tan;32
16
cos;2
16
sin
===
===
84
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
51/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
9. 1 + cot2x = cosec2x10. sin2x = 2 sin x cos x
11. cos2x = cos2x sin2x = 2cos2x - 1 = 1 2sin2x
12. sin2(
2
x ) =
2
1(1 - cos x)
13. cos2( 2x ) =
2
1(1+ cosx)
14. sin (x y) = sin x cos y sin y cos x15. cos (x y) = cos x cos y sin y sin x
16. tan(x y) =yx
yx
tantan1
tantan
17. sin x + sin y = 2 sin(2
yx +)cos(
2
yx )
18. cos x + cos y = 2 cos( 2
yx +
)cos( 2
yx
)
Grafik Fungsi Trigonometri:
1. Grafik y = sin x dany = cos x
2. Grafik y = tan x
0
-1
1
/23/2
-/2--3/2 Gambar 28
0
-1
1
cos x sin x
/2
3/2 2-/2--
3/2-2
Gambar 27
y
85
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
52/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
3. Grafik y = cot x
4. Grafiky = Sec x
5. Grafik cosec x
0
-1
1
/23/2
-/2-
Gambar 29
0
-1
1
/23/2
-/2--3/2
sec x -1 sec x1
Gambar 30
0
-1
1
/2 3/2-/2--3/2
cosec x -1 secx1
Gambar 3186
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
53/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Contoh 1:
Tentukan perioda kemudian gambar grafik dari fungsi-fungsi berikut:
a. f(x) = 3 sin (1/2)x
b. g(x) = sin 2x
c. h(x) = x2sin
Penyelesaian:
a. f(x) = 3 sin (1/2)x; karena sin x mempunyai perioda 2, berarti sin(1/2)x mempunyaiperioda 4, berarti f(x) = 3sin(1/2)x berperioda 4
f(x) memotong sumbux jika 3 sin(1/2)x = 0, yaitu untukx = 0, 2, 4, 6,f(x) mencapai maksimum 3 bilax = 4k, k = 0, 1, 2, f(x) mencapai minimum -3 bilax = - 4k, k = 0, 1, 2,
Gambar Grafik sebagai berikut:
b. f(x) = sin 2x; karena sin x mempunyai perioda 2, berarti sin 2x mempunyai perioda .g(x) memotong sumbux jika sin 2x = 0, yaitu untukx = 0, /2, , 3/2,g(x) mencapai maksimum 1 bilax = /4 k, k = 0, 1, 2, g(x) mencapai minimum -1 bilax = -/4 k, k = 0, 1, 2,
Gambar Grafik sebagai berikut:
c. h(x) = x2sin , h(x) selalu non negatif yaitu x2sin 0 sin 2x 0 sin 2x
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
54/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Jadi
h(x) = x2sin
=
=+
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
55/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Karena fungsi sinus kontinu dan monoton naik pada selang tutup [-/2,/2], maka fungsi inverssinus juga kontinu dan monoton naik pada selang tertutup [-1,1]. Perhatikan grafik berikut:
Perhatikan kedua grafik di atas :1. Domain fungsi sinus merupakan range fungsi invers sinus demikian pula sebaliknya.
2. Grafikarcsin x dan sin x merupakan pencerminan terhadap garisy = x
Dengan metode yang serupa di atas kita dapat menentukan fungsi invers kosinus. Fungsi invers
kosinus kontinu dan monoton turun pada selang tertutup [0,], maka ia mempunyai invers yaitu
Arkus Cosinus yang disebut fungsi invers kosinus. Jadiy = cos x x = arccos y yang dinotasikan f1(x) = arccos x yang merupakan
fungsi invers kosinus.
Daerah definisi fungsi invers cosinus adalah [-1,1] dan daerah hasilnya (Range) adalah [0,],gambar grafik sebagai berikut:
x
-1
1
y
/20
y =cos x
Df
= [0,]
Rf
= [-1,1]
x
/2
y =arccos x
-1 1
y
0
Df
1 =[-1,1]
Rf
-1 = [0,]Gambar 36
/2-/2
-1
1
y
x
y =sin x
y = x
/2
/2
-11
y
x
y =sin-1 x
Df
= [-/2,/2]
Rf
= [-1,1]
Df
1 =[-1,1]
Rf
-1 = [-/2,/2]
Gambar 35
y = x
89
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
56/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Grafik f dan f-1 simetri terhadap garis y = x. Perhatikan bila kedua grafik di atas di gambardalam satu sumbu sebagai berikut:
Fungsi Invers Tangen
f(x) = tg x ; x (-/2, /2) f-1(x) = arctg x ; x(-,+)(invers fungsi tangen)
Fungsi Invers Cotangen
f(x) = ctg x ; x (0, ) f-1(x) = arcctg x ; x(-,+)(invers fungsi cotangen)
x
/2f-1(x)= arctg x
y
0
-/2
Df -1
= (-, +)
Rf
= (-/2, /2)
y
x
/2
y =arccos x
-1 10 /2
y = x
y = cosx
-1Gambar 37
x/2
f(x) = tg x
y
0
-
/2
Df
= (-/2, /2)
Rf = (-, ) Gambar 38
90
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
57/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Fungsi Invers Secan
f(x) = sec x ; x [0, /2) (/2,] f-1(x) = arcsec x ; x(-,-1][1,+)(invers fungsi secan)
Fungsi Invers Cosecan
f(x) = cosec x ; x [-/2,0)(0,/2] f-1(x) = arccosec x ; x(-,-1][1,+)(invers fungsi cosecan)
x
f(x)= ctg x
y
0 /2
Df
= (0, )
Rf
= (-,
+)
x
f-1(x) = arcctg x
y
0
/2
Df -1
= (-, +)
Rf
= (0, )
Gambar 39
x
f-1(x) = arcsec x
y
0
/2
Df-1 = (-,-1] [1,+)
Rf -1 = (0, )
1 2 3-1-2-3
Gambar 40
91
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
58/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Contoh 2:
Diketahui xxfy 21sin3)( == , tentukanlah:
a. Periode fungsi f
b. Pilih sebuah selang dimana f(x) kontinu dan monoton turun, kemudian tentukan fungsiinversnya dan gambar grafiknya.
Penyelesaian:
a. Karena sin x mempunyai periode 2, maka x21sin mempunyai periode 4 berarti
xxf21sin3)( = mempunyai periode 4.
b. Kita pilih sebuah selang [
,3
] dimana f(x) kontinu dan monoton turun, maka f(x)
mempunyai invers f1yang dapat dihitung sebagai berikut:
xy21sin3= maka
)3
arcsin(2)3
arcsin(2
1sin
321
yx
yxx
y===
Jadi x =f1(y) = 2 arcsin )3
(y
atau dengan menggantiy denganx maka diperoleh:
f1(x) = 2 arcsin )3
(x
grafiknya adalah:
f
-1
(x) = arccosec x
y
-
/2
Df-1 = (-,-1] [1,+)
Rf
-1= (0, )
x0 1 2 3-1-2-3
Gambar 41
x
3 f1(x)= 2 arcsin(x/3)
y
0
2
3-3
x3
f(x) = 3 sin(1/2x)y
0 2
3
-3
Gambar 42
Df= [ , 3]
Rf= [-3,3]
= [ , 3]= [-3,3]
92
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
59/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
2.7.2. FUNGSI LOGARITMA DAN FUNGSI EKSPONEN
2.7.2.1 FUNGSI LOGARITMA ASLI
Logaritma basis a dari suatu bilanganx ditulisa
log x atau logax a>0, a 1Logaritma basis 10 ( a = 10) dari suatu bilangan x ditulis log x, disebut logaritma biasa. (basis10 tidak ditulis)
Logaritma basis e ( e 2,71828) dari suatu bilanganx ditulis ln x, disebut logaritma asli.Sekarang kita bicarakan fungsi logaritma asli.
Definisi:
Fungsi logaritna asli didefinisikan sebagai:
ln x = 0;1
1
> xdttx
daerah definisi adalah semua bilangan riil positif. Karena 01
>t , t> 0 maka:
=10
101
lnxuntuknegatifbernilai
xuntukbernilaixuntukpositifbernilai
x
grafik y = lnx memotong sumbux hanya dititik (1,0), disebelah kanan titik (1,0), grafiknya
berada di atas sumbu x dan disebelah kiri titik (1,0), grafiknya berada dibawah sumbu x.
Lengkungan grafiknya kontinu, monoton naik dan cekung ke bawah.
Sifat-Sifat Logaritma Asli
Misalkan a dan b bilangan positif dan n bilangan rasional sembarang maka berlaku:
y = lnx
y
x
(1,0)
2 3 4
1
2
Df= (0,)
Rf
= (-,+)
Gambar 43
0
93
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
60/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
1. ln 1 = 0 ; karena ln 1 = 01
1
1
= dtt2. ln ab = ln a + ln b
3.
b
aln = ln a - ln b
4. ln an = n ln a
Contoh 1:
Diketahui nilai hampiran ln 3 1,0986, gunakan hasil ini untuk menentukan nilai:a. ln 9b. ln 27
c. ln3
1
d. ln 9
1
Penyelesaian:
ln 3 = dtt
3
1
1 1,0986, maka:
a. ln 9 = ln 32 = 2 ln 3 = 2 (1,0986) 2,1972b. ln 27 = ln 33 = 3 ln 3 = 3 (1,0986) 3,2958
c. ln3
1= ln 3 -1 = -1 ln 3 = -1 (1,0986) -1,0986
d. ln 9
1
= ln 3-2
= -2 ln 3 = -2 (1,0986) -2,1972
Definisi:
(i.) Persamaan lnx = 1 mempunyai solusi tunggal yang dinyatakan oleh e, yaitu:
ln e = 1
e = 2,71828182845 (nilai hampiran)
e disebut bilanganEuler (Leonard Euler)
(ii.) Jika x bilangan riil maka exbilangan tunggal yang memenuhi : ln ex = x, x
Contoh 2:
Gunakan sifat-sifat logaritma asli untuk menyederhanakan fungsi: 542ln)(
xxxf =
Penyelesaian:
( )44
51
45
4ln)2ln(
5
12ln
5
12ln
2ln xx
x
x
x
x
x
x=
=
=
xx ln5
4)2ln(
5
1=
94
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
61/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
2.7.2.2 FUNGSI LOGARITMA DENGAN BASIS BUKAN e
Fungsi logaritma dengan basis a ditulis:
y = f(x) = alogx atau y = alogx dengan a > 0 dan a 1
Pada pembahasan lebih lanjut akan ditunjukkan bahwa :y = alogx y = ax
Sifat-Sifat
Misalkanx dany bilangan positif dan n bilangan rasional sembarang maka berlaku:
1. alog 1 = 0
2. alogxy = alogx + alogy
3. alogy
x= alogx - alogy
4. alogxn = n alogx
5. alogx = 1,0;1,0;ln
ln
log
log>>= ppaa
a
x
a
xp
p
2.7.2.3. FUNGSI EKSPONEN
Definisi:
Fungsi eksponen didefinisikan sebagai :
f(x) = ex atau y = ex, x dengan domain (-,+) dan
rangenya adalah (0,+)
Teorema:
y = ex x = lny
Bukti:
y = ex lny = ln ex = x ln e = xjadi y = ex x = lny (1)
jika x = lny ln ex = lny ex = yjadi x = lny y = ex (2)
dari (1) dan (2) diperoleh:
y = ex x = lny (terbukti)Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa :fungsi eksponen saling invers dengan fungsi logaritma
Jadi :
Jika f(x) = ln x f1(x) = ex
Jika f(x) = ex f1(x) = lnx
ln (ex) = x, untukx
1
1
0 2 3-1-2 x
yy = x
y = ln
x
y =
ex
Gambar 44
y =ex
95
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
62/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
elnx = x, untuk x > 0
Sifat-Sifat Eksponen
Jika a dan b bilangan riil sembarang, makaberlaku:
1. e0 = 1
2. eaeb = ea+b
3. babab
a
eeee
e ==
4. ( ) abba ee =
2.7.2.3.1 FUNGSI EKSPONEN BASIS BUKAN e
Definisi:
Jika a bilangan positif danx bilangan riil, maka fungsi f dengan persamaan:f(x) = ax atau y = ax
disebut fungsi eksponen basis a
Batasan :
y = alogx x = ay dengan a>0 , a 1, danypositif1. Jika y = alogx maka ay = x
a
alog , tetapi ay = x berarti x
a
alog =x dengan a>0
2. Jika y = lnx maka a = ey = eln a, jika keduanya dipangkatkanx diperoleh:
( ) jadieea axxax lnln == axx aa ln=
Sifat-Sifat
Jika a dan b bilangan positif dan danx, y bilangan riil, maka berlaku:1. a0 = 1
2. axay = ax+y
3. yxyxy
x
aaaa
a ==
4. ( ) xyyx aa =
5. ax
bx
= (ab)x
6.x
xa
a
=1
SOAL-SOAL LATIHAN FUNGSI TRANSENDEN
I. Trigonometri
1. Gunakan kesamaan trigonometri untuk menghitung nilai:
96
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
63/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
a. sin 1350 ; cos 1350 c. tg 150
b. cos 150 d.00
02020202
60cot30tan
45cos60cos45sin60sin +
2. Tentukan periode fungsi-fungsi berikut:
a. xxfxxf 22 sin)(;cos)( == b. g(x) = sin(2x+/4) c. h(x) = sin6x + cos6x
3. Tentukan periode dan gambar grafik fungsi-fungsi berikut:
a. xxf )2/1cos(3)( = c. xxh 2cos)( =
b. xxg 2cos5)( = d. xxF cos)( =4. Tentukan fungsi komposisi fgdan g f dandaerah definisi fungsi komposisinya
dari:
a. xxgdanxxf sin)()( ==
b. 3)(sin)( xxgdanxxf ==
5. Tuliskan fungsi berikut sebagai komposisi dari beberapa fungsi:
a. xxf sinlog)( =
b. 21sin)( xxf =6. Diketahui fungsi xxf )2/1cos(3)( = :
a. Tentukan periode fungsi fb. Pilih sebuah selang dimana grafik fungsi f kontinu dan monoton turun
kemudian tentukan fungsi invers f1 pada selang tersebut, dan gambarkan
grafikf dan f1pada satu sistem sumbu.7. Tentukan nilaix yang memenuhi:
a. 221)sin(arctan =x (jawab :x = 1)
b. 1)arccos(sin =x (jawab :x = /2)II. Fungsi Logaritma dan Eksponen
8. Gunakan sifat-sifat logaritma untuk menyederhanakan bentuk-bentuk berikut:
a.
z
yx3log
b. 3log2
16log 22
c. abba log2
1loglog 2
1
2
1
+
d.9
1log
2
1log6log3log +++
e. ( )22 4ln xx
9. Hitung nilai dari:
a. 3log2
2
97
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
64/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
b. 5log3
27
c.12log
)4log()36log(3
2323
d.25:;
loglog)log()log(
2
++ jawabxy
yxxxy
e. abjawabba
ba:
3/2
23
1
321
10. Tentukan daerah definisi dari:
a. ( )32ln)( xxf =b. ( ) 43ln)( = xxf
c.
=3
2ln)(
x
xxf
11. Tentukan daerah definisi, kemudian gambar grafik fungsi dari:
a.
x
xgdanxxf
==
2
1)(log)( 2
1
b.xxgdanxxf 2)(log)( 2 ==
12. Tentukan fungsi komposisifg ; gf dan (f-1g)(x) jika diberikan:f(x) = 10x dan g(x) = log(x2)
13. Jika a=4log5 dan b=4log3 nyatakan 15log4 dalam bentuka dan b. (jawab
ab
ba +)
14. Jikax2
35log4 = , nyatakan 8log04,0 dalamx (jawab : x/2)
15. Jika 3log2 =x , hitung nilai dari: ( )( )
5,032
x (jawab : 1/512)
16. Tentukan nilaix yang memenuhi 53 =+yx dan x - y =1
(jawab : x = 15log2
1)5log1(
2
1 33 =+ xatau
17. Tentukan nilaix yang memenuhi f(x) = 1 jika 22
2)( = xxxf 18. Tentukan himpunan penyelesaian dari:
a. ( ) 1log 26 + xxx ;822 12 (jawab)x>2)
III. Selesaikan soal berikut :
1. Misal A = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} dan B = {0,1,2,3,4,5,6}
98
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
65/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
Dimana
=
=
ganjilxuntukxy
genapxuntukxyxRy
)1(2
12
1
Pada setiap relasi R2 yang diberikan :a. Gambar grafik rekasinya.
b. Tentukan daerah defenisi dan daerah nilainya.
2. Tentukan domain dan range dari fungsi berikut 12
1+=y
3. Gambarlah grafik fungsi 522 += xxy dengan cara menggeser grafik fungsiy = x2
4. Ubahlah persamaan fungsi berikut dalam bentuk tidak mengandung nilai mutlak,
1= xy .
5. Diberikan fungsi
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
66/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
letter i disebut variable dummy yaitu Indeks jumlah (disingkat indeks saja). Notasi adalahletter capital yunani yaitu sigma yang berkorespondensi dengan huruf latin s. Artinya sigmauntuk jumlah. Indeks i mengambil harga-harga bilangan bulat dari yang kecil ke yang terbesar.
Perhatikan persamaan (2) jika disubtitusikan i = 0 pada a ixi , diperoleh a0x
0. Jika disubtitusikan i
= 1 pada aixi
, diperoleh aixi
= aix dan seterusnya. Jika disubtitusikan i = n pada aixi
, diperolehanxn. untuk lebih jelasnya perhatikan ekspresi berikut :
Polinom derajat 1 : P1(x) = a0 + a1x = =
1
0i
i
ixa
Polinom derajat 2 : P1(x) = a0 + a1x + a2x2 =
=
2
0i
i
ixa
Polinom derajat 2 : P1(x) = a0 + a1x + a2x2 + .+ a5x
5= =
5
0i
i
ixa
Letter yang sering digunakan selain letter kecil i juga biasa digunakan letter kecil seperti j, k, r,dan lain-lain.
Sebagai contoh :bj + bj+1 + bj+2 + ..+ bk-1 + bk
dapat ditulis secara singkat sebagai :
=
k
ji
ib
dibaca sigma dari bi,j I mulai j sampai k
indek i bisa dimulai dari sembarang bilangan yang dikehendaki, misalnya :a3 + a4 + a5 + .+ a10
dapat disingkat sebagai :
=
10
3i
ia
Perhatikan pula contoh-contoh berikut :
(i). a2 + a4 + a6 + a8 + a10 + a12
dapat disingkat sebagai :
=
12
2
genapi
iia
(ii). =
11
1
2i
idapat disajikan sebagai :
2 + 25 + 27 + 211 = 2 + 32 + 128 + 2048 = 2210
(iii). 3
2
+ 4
2
+ 5
2
+ 6
2
+ 7
2
dapat dituliskan sebagai :
= 73
27
3
2
xi
iataui
contoh 1 :
Hitunglah :
100
-
7/30/2019 kalkulus fungsi
67/67
Koordinat Kartesian, Relasi dan Fungsi
a. =
7
3
2
i
i b. =
3
1
2
i
ii c.
=
+3
0
)23(k
k
Penyelesaian :
a. =7
3
2
i i = 32
+ 42
+ 52
+ 62
+ 72
= 9 + 16 + 25 + 36 + 49 = 135
b. =
3
1
2
i
ii = 12 + 22.2 + 32.3 = 1 + 24 + 36 = 1 + 16 + 729 = 746
c. =
+3
0
)23(k
k = (0+2) + (3+2) + (6+2) + (9+2) = 2 + 5 + 8 + 11 = 26
Sifat-sifat sigma :
(i) konstan;...1
cnccccccsukun
n
i
=++++==
(ii) == =n
ii
n
ii acca 11
(iii) ===
+=+n
i
i
n
i
i
n
i
ii baba111
)(
(iv)
=+
=+
=
==1
0
1
1
0
1
1
n
i
i
n
j
j
n
i
i aaa
(v) =====
++=++=+n
i
ii
n
i
i
n
i
i
n
i
i
n
i
i baabaaba1
0
11
0
10
)(
Beberapa rumus-rumus sigma
1. )1(2
1
...3211 +=++++== nnnin
i
2. )12)(1(6
1...321
2222
1
2 ++=++++==
nnnnin
i
3.
2
3333
1
3 )1(2
1...321
+=++++=
=
nnnin
i