460 likes | 583 Views
BAB III. FUNGSI. Definisi. Fungsi didefinisikan sebagai aturan yang menetapkan bahwa setiap satu anggota himpunan D berpasangan dengan tepat satu anggota himpunan K ( lihat Gambar 3.1). K. K. D. D. . . (a). (b). Gambar 3.1.
E N D
BAB III • FUNGSI
Definisi Fungsididefinisikansebagaiaturanyang menetapkanbahwasetiapsatuanggotahimpunan D berpasangandengantepatsatuanggotahimpunan K (lihatGambar 3.1) K K D D (a) (b) Gambar 3.1
Anggota-anggotahimpunan D yang mempunyaitepatsatupasanganpadahimpunan K disebutdaerahdefinisiataudaerahasal (domain). Anggota-anggotapadahimpunan K yang merupakanpasangananggota-anggotahimpunan D disebutdaerahnilai (range). Sedangkansemuaanggotahimpunan K baik yang merupakanpasangandarianggotahimpunan D maupun yang bukandisebutkodomain. Kesimpulan Jadifungsisamasepertisebuahproses yang menghasilkantepatsatukeluaranuntuksetiapmasukantertentu.
Jikaterdapatsuatuhubungan yang tidakmemenuhidefinisi Sepertitersebutdiatasmakahubungantersebutbukansuatu fungsitetapidisebutrelasi (lihatGambar 3.2). Sedangkanrelasidapatdimisalkansepertisebuahproses yang menghasilkanduakeluaranuntuksetiapmasukantertentu. K D Gambar 3.2
3.2. Jenis-jenisfungsi • Secaragarisbesarfungsidapatdikelompokkanmenjadiduabagianutama, yaitufungsirildanfungsikompleks. Pembahasanmengenaifungsipadamaterikuliahinihanyamencakupfungsirilsaja. • 3.2.1 Menurutjumlahpeubahbebas • 3.2.1.1 Fungsipeubahbebastunggal • Fungsipeubahbebastunggaladalahfungsi yang hanyamempunyaisatupeubahbebas. Contoh 3.1 a) y = 2x + 3 b) y = x2 c) y = sin x d) x2 + y2 =r2
3.2.1.2 Fungsipeubahbebasbanyak • Fungsipeubahbebasbanyakadalahfungsi yang mempunyailebihdarisatupeubahbebas. Contoh 3.2 a) w = xy b) u = sin (x+y) c) v = cosxy d) t = xy+ z
3.2.2 Menurutcarapenyajiannya • 3.2.2.1 Fungsieksplisit • Fungsieksplisitadalahfungsidimanapeubahbebasnyaditulisataudisajikanpadaruastersendiri; terpisahdaripeubahtakbebasnya. b) y =x2–1 Contoh 3.3 a) y = x – 5 c) y = sin x d) y = (x-1)2 • Secaraumumfungsiekplisitditulisdalambentuk y = f(x)
3.2.2.2 Fungsiimplisit • Fungsiimplisitadalahfungsidimanapeubahbebasdantakbebasnyaditulispadaruas yang sama. • Contoh 3.4 • a) x + y = 0 • b) x2 + y2 = r2 Secaraumumfungsiimplisitditulisdalambentuk F(x,y) = 0
3.2.2.3 Fungsi parameter • Bentukumumdarifungsi parameter adalah: • x = f(t) ; y = g(t) ; t adalah parameter. Contoh 3.5 x = t2 – 1 y = t + 2 • Jikakitatinjaudarioperasi yang dilakukanterhadappeubahbebasnya, makafungsirildapatdibagiseperti yang ditunjukkanpadaGambar 3.3 berikut.
FUNGSI RIL Fungsi Aljabar Transenden Rasional Irrasional Pecah Bulat Logaritma Hiperbolik Invers Trigonometri Invers Eksponen Trigonometri Hiperbolik
3.2.3 Fungsialjabar • Fungsialjabaradalahfungsi yang mengandungsejumlahoperasialjabaryaituoperasipenjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagiandanoperasipangkarrasional. Fungsialjabardapatdibagimenjadifungsirasionaldanirrasional. Selanjutnyafungsirasionaldapatdibagimenjadifungsibulatdanfungsipecah. • 3.2.3.1 Fungsirasional • Fungsirasionaladalahfungsi yang mempunyaibentuk P(x)/Q(x) dengan R(x) dan Q(x) adalahpolinomial-polinomialdan Q(x) 0. Selanjutnyajika Q(x) konstanmakafungsirasionaldisebutjugafungsipecah. Sedangkanjika Q(x) = konstanmakafungsirasionaldisebutfungsibulat.
A. Fungsibulat Fungsibulatadalahsuatufungsirasionaldengan Q(x) = konstan. Sehinggafungsibulatdapatdisebutfungsipolinomialkarenabentuknyasamasepertibentukpolinomial. Suatufungsi yang mempunyaibentuk f(x) = anxn + an-1 xn-1 + an-2 xn-2 + … + a1x + a0 (3.1) disebutfungsipolinomialderajad n. Koeffisien-koeffisien an, an-1, an-2,…,, a1, a0adalahbilangan-bilanganril, sedangkan masing-masingsukunyadisebut monomial. Pangkat n pada fungsipolionomialadalahbilanganbulattaknegatif.
Fungsipolinomialdapatdikelompokkanmenurutjumlahsuku danmenurutderajatnya. • Berikutdiberikanbeberapacontohfungsi-fungsipolinomial.
Fungsipolinomialdapatdikelompokkanmenurutjumlahsuku danmenurutderajatnya. • Berikutdiberikanbeberapacontohfungsi-fungsipolinomial.
Fungsipolinomialdapatdikelompokkanmenurutjumlahsuku danmenurutderajatnya. • Berikutdiberikanbeberapacontohfungsi-fungsipolinomial.
Fungsipolinomialdapatdikelompokkanmenurutjumlahsuku danmenurutderajatnya. • Berikutdiberikanbeberapacontohfungsi-fungsipolinomial.
Fungsipolinomialdapatdikelompokkanmenurutjumlahsuku danmenurutderajatnya. • Berikutdiberikanbeberapacontohfungsi-fungsipolinomial.
Fungsipolinomialdapatdikelompokkanmenurutjumlahsuku danmenurutderajatnya. • Berikutdiberikanbeberapacontohfungsi-fungsipolinomial.
a. Penjumlahandanpenguranganfungsipolinomial Untukmelakukanoperasipenjumlahandanpengurangandari fungsipolinomiallangkah-langkah yang haruskitalakukan adalahmengelompokkansuku-suku yang mempunyaifaktor/ faktor-faktorpeubah yang sama. • Sebagaicontohsuku-suku 3xy dan -2xy adalahduafaktor yang samasehinggapadakeduasukutersebutdapatdilakukanoperasipenjumlahandan/ataupengurangan. Contoh lain dapatdilihatpadatabelberikut :
Contoh 3.6 Tentukanjumlahdanselisihdarifungsi-fungsi, –2x2+ 5x + 7xy dan –3x3 –4x2 + x – 3x2 y + 3xy – 2 Penyelesaian Penjumlahan (–2x2+ 5x + 7xy ) + (–3x3 –4x2 + x – 3x2 y + 3xy – 2) = –2x2+ 5x + 7xy – 3x3 –4x2 + x – 3x2 y + 3xy – 2 = – 3x3 –2x2 –4x2– 3x2 y + 5x + x + 7xy +3xy – 2 = – 3x3 –6x2 + 6x – 3x2 y + 10xy – 2
Pengurangan (–2x2+ 5x + 7xy ) – (–3x3 –4x2 + x – 3x2 y + 3xy – 2) = –2x2+ 5x + 7xy + 3x3 +4x2 – x + 3x2 y – 3xy + 2 = 3x3 –2x2 +4x2 + 3x2 y + 5x – x + 7xy – 3xy + 2 = 3x3 +2x2 + 4x + 3x2 y + 4xy + 2 b. Perkalian monomial • Untukmelakukanoperasiperkalianfungsi monomial berikutdiberikanbeberapahukum yang berlakuyaitu : • Hukum I : am . an = am+n ( 3.2 )
Contoh 3.7 Selesaikanperkalian : 52.53 ; xa .xb ; xy2 .x3y Penyelesaian : 52.53 = 52+3 = 55 = 3125 xa.xb = xa+b xy2 .x3y = x.x3.y2 .y = x4 .y3 • Hukum II : [am]n= amn ( 3.3 ) • Contoh 3.8 • Selesaikan : [42]3dan [x3]4 • Penyelesaian : • [42 ]3 = 46 =4096 • [x3 ]4 = x12
Hukum III : [ambn]k= amk.bnk ( 3.4 ) • Contoh 3.9 Selesaikan : [{7}{52}]3dan [x3y2]2 Penyelesaian : [{7}{52}]3 = 73 5 6 = 5359375 [x3y2]2 = x6 y4 • c. Perkalianfungsipolinomial • Prosesperkalianduafungsipolinomialdapatdilakukan • denganmengalikanmasing-masingmonomialnyadengan • bantuanhukumdistributif. Contoh 3.10 Selesaikanperkalian : 2x(x2 -5x+6) Penyelesaian : 2x(x2 -5x+6) = 2x3 -10x2 +12x
Contoh 3.11 Selesaikanperkalian : (3x+2)(x2 -3x+2) Penyelesaian (3x+2)(x2 –3x+2) = 3x3 – 9x2 +6x+2x2 – 6x+4=3x3 –7x2 +4 • d. Perkalianistimewapolinomial Duabuahpolinomialdisebut binomial-binomial konjugatjika salahsatudari binomial tersebutmerupakanpenjumlahan, sedangkan yang lainnyamerupakanpengurangandariduabuah monomial. Sebagaicontoh (axm+byn) dan (axm–byn) adalah binomial-binomial konjugat (axm+byn)(axm– byn) = (axm)2 – (by)2 (3.5) • Contoh 3.12 Selesaikanperkalian (5x2+6) (5x2-6) Penyelesaian : (5x2+6) (5x2–6) = (5x2)2 –(6)2 = 25x4 –36
e. Pemfaktoranpolinomial Memfaktorkanpolinomialberartimenulispolinomialmenjadi bentukperkalianantaraduapolinomialataulebih. Langkah- langkah yang harusdilakukanadalahsebagaiberikut, Tentukanfaktor yang samadarimasing-masing monomial dan selanjutnyakeluarkandarikelompoknya. • Sebagaicontohdapatdilihatpadatabelberikut.
e. Pemfaktoranpolinomial Memfaktorkanpolinomialberartimenulispolinomialmenjadi bentukperkalianantaraduapolinomialataulebih. Langkah- langkah yang harusdilakukanadalahsebagaiberikut, Tentukanfaktor yang samadarimasing-masing monomial dan selanjutnyakeluarkandarikelompoknya. • Sebagaicontohdapatdilihatpadatabelberikut.
e. Pemfaktoranpolinomial Memfaktorkanpolinomialberartimenulispolinomialmenjadi bentukperkalianantaraduapolinomialataulebih. Langkah- langkah yang harusdilakukanadalahsebagaiberikut, Tentukanfaktor yang samadarimasing-masing monomial dan selanjutnyakeluarkandarikelompoknya. • Sebagaicontohdapatdilihatpadatabelberikut.
f. Pembagian monomial Pembagianduabuah monomial dapatdilakukandengan mengikutihukum-hukumberikutini. xm xn Hukum IV = xmx–n =xm – n (3.6) m (3.7) x y xm ym Hukum V = Hukum VI ( Pangkatnol) a0=1 ; a 0 (3.8) 1 am = a–m (3.9) Hukum VII
Contoh 3.13 Sederhanakanfungsi Penyelesaian = x–12 y–8 y8 x12 –4 –4 = x3 y2 x3 y2 • g. Fungsikonstan Padacontohterdahulutelahdijelaskanbahwafungsipolinomial yang mempunyaiderajadnoldisebutfungsikonstandandapat ditulisdalambentuk y = f(x) = a0atau y = konstan ( 3.10 ) GrafikfungsikonstandapatdilihatpadaGambar 3.4 berikut.
y y = a0 ; a0 > 0 x O y = a0 ; a0 < 0 Gambar 3.4 Grafikfungsikonstan
h. Fungsi linier Fungsi linier adalahfungsipolinomial yang derajadsatu. Fungsi linier disebutjugapersamaangarisdanditulisdalambentuk : y = a1 x +a0 atau y = mx + n (3.11) Pers. 3.11 adalah pers. garis yang memotongsumbu x pada saat y = 0 danmemotongsumbu y padasaat x = 0. • Perhatikan pers. 3.11. Jika x = 0 maka y = n danjika y = 0 • maka x = - n/m. Jadidapatdisimpulkanbahwa pers. 3.11 • menunjukkansebuahgaris yang melaluititik-titik • (0,n) dan (-n/m,0). • Biasanyapersamaan 3.11 disebut pers. “Perpotongan-KemiringansebuahGaris (Slope-Intercept • Equation of a Line)”.
Grafikpersamaan 3.11 ditunjukkanpadaGambar 3.5 berikut x (0 , n) (–n/m , 0) y O Gambar 3.5 Grafikfungsi linier
Jikapersamaangarispada pers. 3.11 melaluititik (x1,y1) maka : y1 = mx1 + n n = y1 – mx1 ( 3.12 ) Denganmensubstitusiharga n pada pers. 3.12 ke pers. 3.11 didapat : y – y1 = m(x – x1) atau y = m(x – x1) + y1 ( 3.13 ) Biasanyapersamaan 3.13 disebutpersamaan “Kemiringan-Titik sebuahGaris (Point-Slope Equation of a Line)”. Grafikpersamaan 3.13 ditunjukkanpadaGambar 3.6.
x (x , y) (x1 , y1) y O Gambar 3.6 GrafikPersamaan 3.13
Jikapersamaangaris 3.11 melaluititik (x2,y2), maka : y – y2 = m(x – x2) atau y = m(x – x2) + y2 (3.14) Jikapersmaan 3.15 dikurangpersamaan 3.13 makadidapat, y1– y2 x1– x2 y2– y1 x2– x1 y2– y1 x2– x1 y2– y1 x2– x1 y1 – y2 = m (x1 – x2) atau (3.15) = Denganmemasukkanharga m pada pers. 3.15 ke pers. 3.13 didapat : (3.16) (x– x1) atau (x – x1) + y1 y – y1 = y = Persamaan 3.16 adalahpersamaangaris yang melaluititik (x1,y1) dan (x2,y2) dandisebutpersamaan “Duatitikdarisuatugaris (two point equation of a line)” seperti yang ditunjukkanpada Gambar 3.7.
x (x2 , y2) (x1 , y1) y O Gambar 3.7 GrafikPersamaan 3.16
Kesimpulan : Dari uraiandiataspadatdisimpulkanbahwa : • Jikakemiringandantitikpotongsuatugarisdengan • sumbu x atausumbu y diketahuimakagunakanadalah • persamaan3.11, yaitu y = mx + n • Jikakemiringansuatugarisdiketahuidangaristersebut • melaluititiktertentu, misal (x1,y1), makagunakan pers. 3.13., • yaitu y = m(x – x1) + y1 • Jikasuatugarismelaluititik-titik (x1,y1) dan (x2,y2) maka • gunakanpersaman 3.16. , yaitu y2– y1 x2– x1 (x – x1) + y1 y =
Cara menggambargaris Bentukumumpersamaangaris : y = mx + n Buattabelsebagaiberikut : • Jika n 0 Jika n = 0 a adalahsembarangbilanganril
Contoh 3.14 Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) -1/3 danmemotongsumbu x pada x = 1. Tentukanpersamaan garistersebut! Penyelesaian : (gunakanpersamaan 3.11) Persamaangaris y = mx + n Karena m = -1/3, makapersamaangarismenjadi : y = -1/3 x + n Titikpotongdengansumbu x pada x = 1, maka y = 0. Denganmensubstitusikanharga x dan y kepersamaan 2.11 makadidapat n=1/3. Dengandemikianpersamaangaris menjadi: y = -1/3 x+1/3 Cara menggambarkangarislihatpetunjuk.
Jadititik-titikkoordinatgaristersebutadalah (0,1/3) dan (1,0) y (0,1/3) (1,0) x O Gambar 3.8
Contoh 3.15 Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) 2 dan memotongsumbu y pada y = 3/2. Tentukanpersamaangaristsb! Penyelesaian : (gunakanpersamaan 3.11) Persamaangaris y = mx + n Karena m = 2, makapersamaangarismenjadi : y = 2x + n Titikpotongdengansumbu y pada y = 3/2, maka x = 0. Denganmensubstitusikanharga x dan y kepersamaan 3.11, didapat n=1. Dengandemikianpersamaangarismenjadi: y = 2x+3/2 Cara menggambarkangarislihatpetunjuk.
Jadititik-titikkoordinatgaristsbadalah (0,3/2) dan (-3/4,0). y (0,3/2) (1,0) x O Gambar 3.9
Contoh 3.16 • Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) – 1 dan • melaluititik (–2,3). Tentukanpersamaangaristersebut! Penyelesaian (gunakanpersamaan 3.13) y = m(x – x1) + y1 m = -1 ; x1 = –2 ; y1 = 3 Persamaangaris yang dimaksudadalah :y = -1(x+2)+3= -x + 1
Jadititik-titikkoordinatgaristersebutadalah (0,1) dan (1,0) y (0,1) (1,0) x O Gambar 3.10
Contoh 3.17 Sebuahgarismelalui (-3,4) dan (5,2). Tentukanpersamaangaristsb.! Penyelesaian (gunakanpersamaan 3.16): = = – y2– y1 x2– x1 2– 4 5 +3 1 4 1 4 – = (x + 3) + 4 (x –13) (x – x1) + y1 (x + 3) + 4 y =
y (0,13/4) (13,0) x O Gambar 3.11