Himpunan dan Bilangan (bagian 1)


Himpunan (set) adalah kumpulan objek-objek yang berbeda. Objek di dalam himpunan disebut elemen, unsur, atau anggota.

Cara Penyajian Himpunan

1. Enumerasi
Contoh.
-  Himpunan empat bilangan asli pertama: A = {1, 2, 3, 4}.      
-  Himpunan lima bilangan genap positif pertama: B = {4, 6, 8, 10}.            
-  C = {kucing, a, Amir, 10, paku}
-  R  = { a, b, {a, b, c}, {a, c} }
-  C  = {a, {a}, {{a}} }
-  K  = { {} }                                                                                                              
-  Himpunan 100 buah bilangan asli pertama: {1, 2, ..., 100 }             
-  Himpunan bilangan bulat ditulis sebagai {…, -2, -1, 0, 1, 2, …}.                                                  
Keanggotaan
x Î A : x merupakan anggota himpunan A;
x Ï A : x bukan merupakan anggota himpunan A.
Contoh.
Misalkan: A = {1, 2, 3, 4},  R  = { a, b, {a, b, c}, {a, c} }
       K  = {{}}
maka
3    A
5    B
{a, b, c} Î R
            c Ï R  
                  {} Î K
                  {} Ï R                                                                                                            
Contoh. Bila P1 = {a, b}, P2 = { {a, b} }, P3 = {{{a, b}}}, maka
                  a Î P1
            a Ï P2
                        P1 Î P2
            P1 Ï P3
                        P2 Î P3                                                                                                                       

2. Simbol-simbol Baku

P =  himpunan bilangan bulat positif  =  { 1, 2, 3, ... }
N =  himpunan bilangan alami (natural)  =  { 1, 2, ... }
Z =  himpunan bilangan bulat  =  { ..., -2, -1, 0, 1, 2, ... }
Q =  himpunan bilangan rasional
R =  himpunan bilangan riil
C =  himpunan bilangan kompleks
·         Himpunan yang universal: semesta, disimbolkan dengan U.
Contoh: Misalkan U = {1, 2, 3, 4, 5} dan A adalah himpunan bagian dari U, dengan A = {1, 3, 5}.

3.   Notasi Pembentuk Himpunan

Notasi: { x ú syarat yang harus dipenuhi oleh x }      

Contoh .
(i)  A adalah himpunan bilangan bulat positif yang kecil dari 5
       A = { x | x  adalah bilangan bulat positif lebih kecil dari  5}
 atau
 A  =  { x | x  P, x < 5 } 
     yang ekivalen dengan A = {1, 2, 3, 4}
(ii)  M = { x | x adalah mahasiswa yang mengambil kuliah IF2151}             

4. Diagram Venn

Contoh .
Misalkan U = {1, 2, …, 7, 8}, A = {1, 2, 3, 5} dan B = {2, 5, 6, 8}.

Kardinalitas

·           Jumlah elemen di dalam A disebut kardinal dari himpunan A.
·           Notasi: n(A) atau êA ê
Contoh .
(i)   B = { x | x merupakan bilangan prima yang lebih kecil dari 20 },
          atau B = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19} maka ½B½ = 8
(ii)  T = {kucing, a, Amir, 10, paku}, maka ½T½ = 5
(iii)  A = {a, {a}, {{a}} }, maka ½A½ = 3                                                                                                                  

Himpunan Kosong

·           Himpunan dengan kardinal = 0 disebut himpunan kosong (null set).
·           Notasi : Æ atau {}
Contoh .
(i)   E = { x | x < x }, maka n(E) = 0
(ii)  P = { orang Indonesia yang pernah ke bulan }, maka n(P) = 0
(iii) A = {x | x adalah akar persamaan kuadrat x2 + 1 = 0 }, n(A) = 0            
·           himpunan {{ }} dapat juga ditulis sebagai {Æ}
·           himpunan {{ }, {{ }}} dapat juga ditulis sebagai {Æ, {Æ}}
·           {Æ} bukan himpunan kosong karena ia memuat satu elemen yaitu himpunan kosong.

Himpunan Bagian (Subset)

·           Himpunan A dikatakan himpunan bagian dari himpunan B jika dan hanya jika setiap elemen A merupakan elemen dari B.
·           Dalam hal ini, B dikatakan superset dari A.
·           Notasi: A  Í B
Contoh .
(i)  { 1, 2, 3} Í {1, 2, 3, 4, 5}
(ii) {1, 2, 3} Í {1, 2, 3}         
(iii) N Z R C
(iv) Jika A = { (x, y) | x + y < 4, x  ³, y  ³ 0 } dan
       B = { (x, y) | 2x + y < 4,  x  ³ 0 dan y  ³ 0 },  maka B A.                                          

TEOREMA 1. Untuk sembarang himpunan A berlaku hal-hal sebagai berikut:
(a) A adalah himpunan bagian dari A itu sendiri (yaitu, A A).
(b) Himpunan kosong merupakan himpunan bagian dari A ( A).
(c) Jika A Í B dan B Í C, maka A Í C         
·      A dan A A, maka dan A disebut himpunan bagian tak sebenarnya (improper subset) dari himpunan A.
Contoh: A = {1, 2, 3}, maka {1, 2, 3} dan Æ adalah improper subset dari A.
·      A Í B berbeda dengan A Ì B
(i)            A Ì B : A adalah himpunan bagian dari B tetapi A ¹ B.
       A adalah himpunan bagian sebenarnya (proper subset) dari B.
 Contoh: {1} dan {2, 3} adalah  proper subset dari {1, 2, 3}
(ii) A Í B : digunakan untuk menyatakan bahwa A adalah  himpunan bagian (subset) dari B yang memungkinkan A = B.

Himpunan yang Sama

·           A = B jika dan hanya jika setiap elemen A merupakan elemen B dan sebaliknya setiap elemen B merupakan elemen A.
·           A = B jika A adalah himpunan bagian dari B dan B adalah himpunan bagian dari A. Jika tidak demikian, maka A ¹ B.
·           Notasi : A = B  «  A Í B dan B Í A
Contoh .
(i)   Jika A = { 0, 1 } dan B = { x | x (x – 1) = 0 }, maka A = B
(ii)  Jika A = { 3, 5, 8, 5 } dan B = {5, 3, 8 }, maka A = B
(iii) Jika A = { 3, 5, 8, 5 } dan B = {3, 8}, maka A ¹ B                                                          
Untuk tiga buah himpunan, A, B, dan C berlaku aksioma berikut:
(a) A = A, B = B, dan C = C    
(b) jika A = B, maka B = A
(c) jika A = B dan B = C, maka A = C

Himpunan yang Ekivalen

·           Himpunan A dikatakan ekivalen dengan himpunan B jika dan hanya jika kardinal dari kedua himpunan tersebut sama.
·           Notasi : A ~ B  « ½A½ = ½B½
Contoh.
Misalkan A = { 1, 3, 5, 7 } dan B = { a, b, c, d }, maka A ~ B sebab ½A½ = ½B½ = 4                     

Himpunan Saling Lepas

·           Dua himpunan A dan B dikatakan saling lepas (disjoint) jika keduanya tidak memiliki elemen yang sama.
·           Notasi : A // B
·           Diagram Venn:

Contoh.
Jika A = { x | x P, x < 8 } dan B = { 10, 20, 30, ... }, maka A // B.                       

Himpunan Kuasa


·           Himpunan kuasa (power set) dari himpunan A adalah suatu himpunan yang elemennya merupakan semua himpunan bagian dari A, termasuk himpunan kosong dan himpunan A sendiri.                         
·           Notasi : P(A) atau 2A
·           Jika ½A½ = m, maka ½P(A)½ = 2m.
Contoh.
Jika A = { 1, 2 }, maka P(A) = { , { 1 }, { 2 }, { 1, 2 }}                                        
Contoh.
Himpunan kuasa dari himpunan kosong adalah P(Æ) = {Æ}, dan himpunan kuasa dari himpunan {Æ} adalah P({Æ}) = {Æ, {Æ}}.                                                                                      

Operasi Terhadap Himpunan

a. Irisan (intersection)

·         Notasi : A Ç B = { x | x Î A dan x Î B }



Contoh.
(i)        Jika A = {2, 4, 6, 8, 10} dan B = {4, 10, 14, 18},
  maka A Ç B = {4, 10}
(ii) Jika A = { 3, 5, 9 } dan B = { -2, 6 }, maka A B = .
 Artinya:  A // B                            

b.  Gabungan (union)

·         Notasi : A È B = { x | x Î A atau x Î B }



Contoh.
(i)  Jika A = { 2, 5, 8 } dan B = { 7, 5, 22 }, maka A B = { 2, 5, 7, 8, 22 }
(ii) A = A

c.  Komplemen (complement)

·         Notasi :  = { x | x Î U, x Ï A }



Contoh.
Misalkan U = { 1, 2, 3, ..., 9 },
(i)                 jika A = {1, 3, 7, 9}, maka  = {2, 4, 6, 8}
(ii)               jika A = { x | x/2 P, x < 9 }, maka = { 1, 3, 5, 7, 9 }                                      
Contoh.  Misalkan:
A = himpunan semua mobil buatan dalam negeri
B = himpunan semua mobil impor
C = himpunan semua mobil yang dibuat sebelum tahun 1990
D = himpunan semua mobil yang nilai jualnya kurang dari Rp 100 juta
E = himpunan semua mobil milik mahasiswa universitas tertentu
(i)       “mobil mahasiswa di universitas ini produksi dalam negeri atau diimpor dari luar negeri” à (E Ç A) È (E Ç B) atau E Ç (A È B)
(ii)     “semua mobil produksi dalam negeri yang dibuat sebelum tahun 1990 yang nilai jualnya kurang dari Rp 100 juta” à A Ç C Ç D
(iii)   “semua mobil impor buatan setelah tahun 1990 mempunyai nilai jual lebih dari Rp 100 juta”

d. Selisih (difference)

·         Notasi : AB = { x | x Î A dan x Ï B } =  A Ç



Contoh.  
(i)   Jika A = { 1, 2, 3, ..., 10 } dan B = { 2, 4, 6, 8, 10 }, maka AB = { 1, 3, 5, 7, 9 } dan BA =
(ii)  {1, 3, 5} – {1, 2, 3} = {5}, tetapi {1, 2, 3} – {1, 3, 5} = {2} 

e.  Beda Setangkup (Symmetric Difference)

·         Notasi: A Å B = (A È B) – (A Ç B) = (AB) È (BA)
Contoh.
Jika A = { 2, 4, 6 } dan B = { 2, 3, 5 }, maka A B = { 3, 4, 5, 6 }
Contoh.  Misalkan
U = himpunan mahasiswa
P = himpunan mahasiswa yang nilai ujian UTS di atas 80
Q = himpunan mahasiswa yang nilain ujian UAS di atas 80
Seorang mahasiswa mendapat nilai A jika nilai UTS dan nilai UAS keduanya di atas 80, mendapat nilai B jika salah satu ujian di atas 80, dan mendapat nilai C jika kedua ujian di bawah 80.
(i)        “Semua mahasiswa yang mendapat nilai A” : P Ç Q
(ii)      “Semua mahasiswa yang mendapat nilai B” : P Å Q
(iii)        “Semua mahasiswa yang mendapat nilai C” : U – (P È Q)             

 

0 komentar: