Himpunan dan Bilangan (bagian 2)


TEOREMA 2.  Beda setangkup memenuhi sifat-sifat berikut:

            (a) A Å B = B Å A                                       (hukum komutatif)
            (b) (A Å B )  Å C = A Å (B Å C )                   (hukum asosiatif)       

f.  Perkalian Kartesian (cartesian product)

·         Notasi: A ´ B = {(a, b) ½ a Î A dan b Î B }
Contoh.
(i)   Misalkan C = { 1, 2, 3 },  dan D = { a, b }, maka
      C
´ D = { (1, a), (1, b), (2, a), (2, b), (3, a), (3, b) }
(ii)  Misalkan A = B = himpunan semua bilangan riil, maka
 A
´ B = himpunan semua titik di bidang datar
Catatan:
1.      Jika A dan B merupakan himpunan berhingga, maka: ½A ´ B½ = ½A½ . ½B½.
2.      Pasangan berurutan (a, b) berbeda dengan (b, a), dengan kata lain (a, b) ¹ (b, a).
3.      Perkalian kartesian tidak komutatif, yaitu A ´ B ¹ B ´ A  dengan syarat A atau B tidak kosong.
Pada Contoh 20(i) di atas, D ´ C = {(a, 1), (a, 2), (a, 3), (b, 1), (b, 2), (b, 3) } ¹ C ´ D.
4.    Jika A = Æ atau B = Æ, maka A ´ B = B ´ A =  Æ

Contoh.  Misalkan

A = himpunan makanan = { s = soto, g = gado-gado, n = nasi goreng, m = mie rebus }

B = himpunan minuman = { c = coca-cola, t = teh, d = es dawet }

Berapa banyak kombinasi makanan dan minuman yang dapat disusun dari kedua himpunan di atas?
Jawab:
½A ´ B½ = ½A½×½B½ = 4 × 3 = 12 kombinasi dan minuman, yaitu {(s, c), (s, t), (s, d), (g, c), (g, t), (g, d), (n, c), (n, t), (n, d), (m, c), (m, t), (m, d)}.                                                                            
Contoh. Daftarkan semua anggota himpunan berikut:
(a) P(Æ)     (b) Æ ´ P(Æ)   (c) {Æ}´ P(Æ)            (d) P(P({3})) 
Penyelesaian:
(a)    P(Æ) = {Æ}
(b)   Æ ´ P(Æ) = Æ   (ket: jika A = Æ atau B = Æ maka A ´ B = Æ)
(c)    {Æ}´ P(Æ) = {Æ}´ {Æ} = {(Æ,Æ))
(d)   P(P({3})) = P({ Æ,  {3} }) = {Æ, {Æ}, {{3}}, {Æ, {3}} }                                                 

Prinsip Dualitas
·         Prinsip dualitas: dua konsep yang berbeda dapat dipertukarkan namun tetap memberikan jawaban yang benar.
Contoh: AS à kemudi mobil di kiri depan
            Inggris (juga Indonesia) à kemudi mobil di kanan depan
Peraturan:
            (a) di Amerika Serikat,
                        -   mobil harus berjalan di bagian kanan jalan,           
-          pada jalan yang berlajur banyak, lajur kiri untuk mendahului,
-          bila lampu merah menyala, mobil belok kanan boleh langsung
(b) di Inggris,
-          mobil harus berjalan di bagian kiri jalan,
-          pada jalur yang berlajur banyak, lajur kanan untuk mendahului,
-          bila lampu merah menyala, mobil belok kiri boleh langsung
Prinsip dualitas:
Konsep kiri dan kanan dapat dipertukarkan pada kedua negara tersebut sehingga peraturan yang berlaku di Amerika Serikat menjadi berlaku pula di Inggris.
·         (Prinsip Dualitas pada Himpunan). Misalkan S adalah suatu kesamaan (identity) yang melibatkan himpunan dan operasi-operasi seperti , , dan komplemen. Jika S* diperoleh dari S dengan mengganti  ® ,  ® ,  ® U, U ® , sedangkan komplemen dibiarkan seperti semula, maka kesamaan S* juga benar dan disebut dual dari kesamaan S.

Prinsip Inklusi-Eksklusi

Untuk dua himpunan A dan B:
                        ½A È B½ = ½A½ + ½B½½A Ç B½                                                              
            ½A Å B½ = ½A½ +½B½ – 2½A Ç B½                                     

Partisi
  • Partisi dari sebuah himpunan A adalah sekumpulan himpunan bagian tidak kosong A1, A2, … dari A sedemikian sehingga:
(a)                A1 È A2 È … = A, dan
(b)               Ai Ç Aj = Æ untuk i ¹ j  

Himpunan Ganda
  • Himpunan yang elemennya boleh berulang (tidak harus berbeda) disebut himpunan ganda (multiset).
Contohnya, {1, 1, 1, 2, 2, 3}, {2, 2, 2}, {2, 3, 4}, {}.
  • Multiplisitas dari suatu elemen pada himpunan ganda adalah jumlah kemunculan elemen tersebut pada himpunan ganda.  Contoh: M = { 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1 }, multiplisitas 0 adalah 4.
  • Himpunan (set) merupakan contoh khusus dari suatu multiset, yang dalam hal ini multiplisitas dari setiap elemennya adalah 0 atau 1.
  • Kardinalitas dari suatu multiset didefinisikan sebagai kardinalitas himpunan padanannya (ekivalen), dengan mengasumsikan elemen-elemen di dalam multiset semua berbeda.

Operasi Antara Dua Buah Multiset:

Misalkan P dan Q adalah multiset:
1.      P Q adalah suatu multiset yang multiplisitas elemennya sama dengan multiplisitas maksimum elemen tersebut pada himpunan P dan Q.
     Contoh: P = { a, a, a, c, d, d } dan Q ={ a, a, b, c, c },
 P Q = { a, a, a, b,  c, c, d, d }
2.      P Q adalah suatu multiset yang multiplisitas elemennya sama dengan multiplisitas minimum elemen tersebut pada himpunan P dan Q.
     Contoh: P = { a, a, a, c, d, d } dan Q = { a, a, b, c, c }
 P Q = { a, a, c }
3.  P – Q adalah suatu  multiset yang multiplisitas elemennya sama dengan:
   multiplisitas elemen tersebut pada P dikurangi multiplisitasnya pada Q, jika selisihnya positif
          0, jika selisihnya nol atau negatif.
     Contoh: P = { a, a, a, b, b, c, d, d, e } dan Q = {  a, a, b, b, b, c,
                   c, d, d, f } maka PQ  = { a, e }
4.      P + Q, yang didefinisikan sebagai jumlah (sum) dua buah himpunan ganda, adalah suatu multiset yang multiplisitas elemennya sama dengan penjumlahan dari multiplisitas elemen tersebut pada P dan Q.
     Contoh: P = { a, a, b, c, c } dan Q = { a, b, b, d },
                  P + Q = { a, a, a, b, b, b, c, c, d }
Pembuktian Pernyataan Perihal Himpunan
·         Pernyataan himpunan adalah argumen yang menggunakan notasi himpunan.
·         Pernyataan dapat berupa:
1.      Kesamaan (identity)
Contoh: Buktikan “A Ç (B È C) = (A Ç B) È (A Ç C)”
2.      Implikasi
Contoh: Buktikan bahwa “Jika A Ç B = Æ dan A Í (B È C) maka selalu berlaku bahwa A Í C”.


1. Pembuktian dengan menggunakan diagram Venn
Contoh . Misalkan A, B, dan C adalah himpunan. Buktikan A Ç (B È C) = (A Ç B) È (A Ç C) dengan diagram Venn.
Bukti:







A Ç (B È C)                              (A Ç B) È (A Ç C)   
Kedua digaram Venn memberikan area arsiran yang sama.
Terbukti bahwa A Ç (B È C) = (A Ç B) È (A Ç C).       
·         Diagram Venn hanya dapat digunakan jika himpunan yang digambarkan tidak banyak jumlahnya.
·         Metode ini mengilustrasikan ketimbang membuktikan fakta. Diagram Venn  tidak dianggap sebagai metode yang valid untuk pembuktian secara formal. 

2. Pembuktikan dengan menggunakan tabel keanggotaan

Contoh. Misalkan A, B, dan C adalah himpunan. Buktikan bahwa A Ç (B È C) = (A Ç B) È (A Ç C). 

Bukti:

A
B
C
B È C
A Ç (B È C)
A Ç B
A Ç C
(A Ç B) È (A Ç C)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Karena kolom A Ç (B È C) dan kolom (A Ç B) È (A Ç C) sama, maka A Ç (B È C) = (A Ç B) È (A Ç C). 

Sumber :
kur2003.if.itb.ac.id/file/Himpunan.doc

0 komentar: