Sabtu, 30 Maret 2019

PERTEMUAN 4 : FUNGSI DAN GRAFIK

FUNGSI

Pengertian Fungsi
Fungsi dalam matematika adalah suatu relasi yang menghubungkan setiap anggota x dalam suatu himpunan yang disebut daerah asal (Domain) dengan suatu nilai tunggal f(x) dari suatu himpunan kedua yang disebut daerah kawan (Kodomain).
Pada fungsi, terdapat beberapa istilah penting, di antaranya :
 Domain yaitu daerah asal fungsi f dilambangkan dengan Df.
 Kodomain yaitu daerah kawan fungsi f dilambangkan dengan Kf.
 Range yaitu daerah hasil yang merupakan himpunan bagian dari kodomain.       
   Range fungsi dilambangkan dengan Rf.

Secara intuitif, y dapat dipandang sebagai fungsi dari x, jika terdapat aturan dimana nilai y (tunggal) menghubungkan nilai x.
Contoh :
1. 𝒚 = 𝟐𝒙𝟐 + 𝟓
2. 𝒚 = 𝒙𝟐 − 𝟗

Definisi :
Suatu fungsi adalah suatu himpunan pasangan terurut (x,y) dimana himpunan semua nilai x disebut
daerah asal (domain) dan himpunan semua nilai y = f(x) disebut daerah hasil (ko-domain) dari fungsi.


(Notasi : f : A → B)

Untuk contoh 1, mendefinisikan suatu fungsi (namakan fungsi itu f). Fungsi f adalah himpunan pasangan terurut (x,y) sehingga x dan y memenuhi :
f = {(x,y) | 2x2 + 5}
x
0
1
-1
2
-2
10
y
5
7
7
13
13
205








Fungsi f ini memuat pasangan terurut (0,5); (1,7); (-1,7); (2,13); (-2,13); …; (10,205), dan f memuat tak berhingga banyak pasangan terurut.

Catatan :

1.   Himpunan A, B є ¡
2.   Fungsi:   y = f(x) ,
                     x   peubah bebas
                     y   peubah tak bebas, bergantung pada x
3.   Daerah asal fungsi:  Df  = A = {x | fungsi f terdefinisi}
4. Daerah hasil fungsi: Wf = {y є B | y = f(x), x є Df }

Grafik fungsi: {(x,y) | x є Df , y = f(x)) } 

Ada beberapa penyajian fungsi yaitu :

a.  Secara verbal    :  dengan uraian kata-kata.

b.  Secara numerik :  dengan tabel

c.  Secara visual     :  dengan grafik

 d.  Secara aljabar    :  dengan aturan/rumusan eksplisit

Contoh:

1. Secara verbal

Biaya pengiriman surat tercatat seberat w ons adalah B(w). Aturan yang digunakan Kantor Pos adalah sebagai berikut. Biaya pengiriman adalah Rp 1.000,00 untuk berat sampai satu ons, ditambah Rp 250,00 untuk setiap ons tambahan sampai 5 ons.

2.   Secara numerik

Biaya pengiriman surat tercatat ditunjukkan tabel berikut.




3. Secara visual

Biaya pengiriman surat tercatat ditunjukkan grafik berikut.


4. Secara aljabar
Biaya pengiriman surat tercatat dinyatakan oleh fungsi sebagai berikut.



JENIS-JENIS FUNGSI

    

SIFAT-SIFAT FUNGSI

1.        Fungsi Into
Fungsi f : A → B disebut Into jika ada anggota B tidak mempunyai pasangan dengan anggota A.



2.        Fungsi Onto ( Surjektif )
Fungsi f : A  B  disebut onto jika setiap anggota B mempunyai pasangan anggota A. Sehingga berlaku f(a) = b. Dengan kata lain, suatu kodomain fungsi surjektif sama dengan kisarannya (range).



3.        Fungsi Satu-Satu ( Injektif )
Misalkan fungsi f menyatakan A ke B maka fungsi f disebut suatu fungsi satu-satu (injektif), apabila setiap dua elemen yang berlainan di A akan dipetakan pada dua elemen yang berbeda di B. Selanjutnya secara singkat dapat dikatakan bahwa f : A→B adalah fungsi injektif . ( Untuk anggota B yang mempunyai pasangan dengan Anggota A, pasangan tersebut hanya satu ).


4.        Fungsi Korespondensi Satu-satu Bijektif )
Fungsi f : A  B  disebut korespondensi satu-satu jika fungsi tersebut injektif dan sekaligus surjektif.


GRAFIK FUNGSI

Diberikan fungsi f. Himpunan {(x, y) :  y = f (x),  x Î D f } disebut grafik fungsi f.

Menentukan Persamaan Garis Lurus

Jika diketahui gradien sebuah garis yang melalui suatu titik tertentu, dapatkah kalian menentukan persamaan garisnya? Atau dapatkah kalian menentukan gradien sebuah garis jika yang diketahui hanya dua buah titik yang dilalui oleh garis tersebut?

1. Menentukan Persamaan Garis yang Melalui Sebuah Titik (a,b) dengan Gradien m

Kalian semua pasti sudah mengenal bentuk umum dari persamaan garis, yaitu y = mx + c. Untuk menentukan persamaan garis yang melalui titik (a, b) dengan gradien m, substitusikan x = a dan y = b pada persamaan garis y = mx + c sehingga diperoleh:
b = ma + c atau c = b – ma
Langkah selanjutnya adalah mensubstitusikan nilai c pada persamaan awal, yaitu y = mx + c sehingga diperoleh:
y = mx + (b – ma)
y – b = mx – ma
y – b = m(x – a)
Jadi, persamaan garis yang melalui titk (a, b) dengan gradien m adalah y – b = m(x – a).

Contoh Soal dan Pembahasannya

Tentukan persamaan garis yang melalui titik (-4, 5) dengan gradien 2!
Penyelesaian:
a = –4;
b = 5;
m = 2
y – b = m(x – a) ⇔ y – 5 = 2(x – (–4))
                           ⇔ y – 5 = 2(x + 4)
                           ⇔ y – 5 = 2x + 8
                           ⇔ y = 2x + 13

2. Menentukan Persamaan Garis yang Melalui Titik (x1, y1) dan (x2, y2)

Kalian masih ingat cara mencari gradien garis yang melalui dua buah titik. Coba kalian ingat-ingat kembali bagaimana cara mencari gradien apabila diketahui dua buah titik, misalkan (x1, y1) dan (x2, y2)!
Gradien garis yang melalui titik tersebut adalah

Dengan menggunakan rumus pada bagian sebelumnya kalian akan peroleh persamaan garis berikut.



Contoh Soal dan Pembahasannya

Tentukan persamaan garis yang melalui titik (3, 5) dan (-2, 4)!
Penyelesaian:


3. Menentukan Persamaan Garis yang Sejajar Dengan Garis Lain dan Melalui Sebuah Titik

Hal pertama yang harus dilakukan sebelum menentukan persamaan garis yang sejajar dengan garis lain dan melalui sebuah titik adalah menentukan gradien garis-garis sejajar tersebut.
Bagaimana caranya? Perhatikan gambar di bawah ini!

Garis h memiliki persamaan y = mx + c. Garis k sejajar garis h dan melalui titik (a,b) sehingga gradien garis k (mk) sama dengan gradien garis h (mh), yaitu m. (Ingat bahwa gradien garis yang sejajar adalah sama).
Berdasarkan rumus sebelumnya, kita peroleh persamaan garis k adalah y – b = m(x – a).
Jadi, persamaan garis yang sejajar dengan garis y = mx + c dan melalui titik (a, b) adalah y – b = m(x – a).

Contoh Soal dan Pembahasannya

Tentukan persamaan garis yang melalui titik (3, 5) dan sejajar garis y = 2x – 4!
Penyelesaian:
Gradien garis y = 2x – 4 dalah m = 2. Persamaan garis yang melalui titik (3, 5) dan sejajar garis y = 2x – 4 adalah
y – 5 = 2(x – 3)
y – 5 = 2x – 6
y = 2x – 1

4. Menentukan Persamaan Garis yang Tegak Lurus Dengan Garis Lain dan Melalui Sebuah Titik

Masih ingatkah kalian bagaimana gradien dua buah garis yang saling tegak lurus seperti terlihat pada gambar di bawah ini?

Jika diketahui persamaan garis q adalah y = mx + c dan garis p tegak lurus garis q dan melalui titik (a,b), dapatkah kalian mencari persamaan garis p?
Perhatikan contoh berikut.

Contoh Soal dan Pembahasannya

Tentukan persamaan garis yang melalui titik (-2, 4) dan tegak lurus garis y = 2x – 4!
Penyelesaian:
Gradien garis y = 2x – 4 adalah m = 2. Persamaan garis yang melalui titik (-2, 4) dan tegak lurus garis y = 2x – 4 adalah

Jadi persamaan garis yang melalui titik (-2, 4) dan tegak lurus garis y = 2x – 4 adalah y = –½ x + 3.
Berdasarkan contoh di atas dapatkah kalian menentukan rumus untuk mencari persamaan garis yang melalui titik (a, b) dan tegak lurus garis y = mx + c?




HUBUNGAN DUA GARIS LURUS


FUNGSI PANGKAT TIGA

















Kamis, 21 Maret 2019

PERTEMUAN 2 & 3 : NILAI MUTLAK BILANGAN REAL

Salah satu definisi yang banyak digunakan pada bilangan real adalah nilai mutlak. Sebagai contoh, di kehidupan sehari-hari kita mengenal konsep selisih dua bilangan, yaitu nilai mutlak dari suatu bilangan dikurangi bilangan yang lain. Seperti kita ketahui bahwa pengurangan dua buah bilangan real dapat menghasilkan bilangan positif atau bilangan negatif atau nol. Tetapi dalam konsep selisih dua bilangan real yang kita kenal merupakan bilangan nonnegatif.

Pertama yang harus kamu tahu nih, apa itu “mutlak”? Di matematika, mutlak berarti nilainya selalu lebih dari atau sama dengan 0. Biasanya sih disimbolkan oleh dua garis tegak lurus mengapit suatu kalimat matematika, contohnya “| 5x + 7 |”.
Nilainya selalu lebih dari atau sama dengan 0, walaupun x yang dipilih menyebabkan “5x + 7” jadi negatif. Jadi ada dua kemungkinan kejadian pada setiap perhitungan untuk nilai mutlak
Setelah memahami apa itu fungsi nilai mutlak, ingat-ingat juga perbedaan persamaan linear dan pertidaksamaan linearPersamaan linear dari suatu nilai mutlak kita sebut persamaan linear mutlak, ingat bahwa kata-kata “jarak” itu nilainya selalu positif, sehingga ia bisa memanfaatkan prinsip nilai mutlak.

Misalnya jarak toko buku dari rumah adalah x. Persamaan linear mutlaknya yaitu

| x - 5 | = 1

Selanjutnya cari nilai x sehingga |x - 5| akan menghasilkan 1 nih. Bagaimana langkah-langkah penyelesaian persamaan linear nilai mutlak?

Ada dua kemungkinan, x - 5 atau – (x - 5)
  • Kemungkinan pertama
    x - 5 = 1
    x      = 6
  • Kemungkinan kedua
    - (x - 5) = 1
    x - 5      = -1
    x           =  4



Lebih lanjut, diberikan definisi nilai mutlak dalam bahasa matematika berikut. Nilai mutlak dari bilangan real x, dinotasikan dengan |a|, didefinisikan sebagai:




Definisi tersebut dapat pula dinyatakan sebagai:





    Beberapa sifat dasar dari nilai mutlak bilangan real diantaranya:






    Contoh soal:

    1. Tentukan penyelesaian dari |x-2|=3
    Penyelesaian :
    |x-2|=3
    => x-2 = 3
            x  = 3+2
            x  = 5
    => -(x-2) = 3
            x-2  = -3
              x   = -3+2
              x   = -1
    Sehingga penyelesaiannya x=5 atau x=-1

    2. Tentukan penyelesaian dari |x-2| = |6+2x|
    Penyelesaian :
    =>       |x-2| = |6+2x|
              (x-2)² = (6+2x)²
           x²-4x+4 = 36+24x+4x²
                 0     = 4x²-x²+24x+4x+36-4
                 0     = 3x²+28x+32
                 0     = (3x+4) (x+8)
               3x+4 = 0
                   3x = -4
                    x  = -4/3
    atau
    =>   x+8 = 0
              x  = -8
    Sehingga penyelesaiannya x=-4/3 atau x=-8

    3. Tentukan nilai x yang memenuhi |2x+16|=x+4
    Penyelesaian :
    |2x+16|
    => 2x+16 untuk 2x+16 ≥ 0
                                    2x ≥ -16
                                     x  ≥ -16/2
                                    x  ≥  -8
    => -(2x+16) untuk 2x+16 < 0
                                    2x    < -16
                                     x     < -16/2
                                     x     <  -8
    =>Untuk interval x≥-8
    |2x+16| = x+4
      2x+16  = x+4
       2x-x    = 4-16
             x    = -12
    x=-12 tidak termuat dalam interval x≥8
    Jadi interval x≥8 tidak mempunyai penyelesaian.
    =>Untuk interval x<-8
          |2x+16| = x+4
        -(2x+16) = x+4
         -2x-16   = x+4
         -2x-x     = 4+16
            -3x     = 20
              x      = 20/-3
              x      = -6 2/3
    x=-6 2/3 tidak termuat dalam interval x<-8
    Jadi interval x<-8 tidak mempunyai penyelesaian.

    Itulah penjelasan, contoh soal serta pembahasan dari materi nilai mutlak, semoga bermanfaat.