MATEMATIKA DISKRIT 1 - HIMPUNAN

Download Matematika Diskrit 1. Pendahuluan. Apakah Matematika Diskrit itu? Matematika diskrit adalah kajian terhadap objek/struktur matematis, di ma...

0 downloads 413 Views 484KB Size
Matematika Diskrit 1 Himpunan

Dr. Ahmad Sabri Universitas Gunadarma

Matematika Diskrit 1 Pendahuluan

Apakah Matematika Diskrit itu?

Matematika diskrit adalah kajian terhadap objek/struktur matematis, di mana objek-objek tersebut diasosiasikan sebagai nilai-nilai diskrit.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Himpunan

Definisi Himpunan adalah kumpulan objek dengan karakteristik yang telah didefinisikan sebelumnya. Contoh Himpunan mahasiswa UG. Himpunan bilangan genap. Himpunan untai biner panjang 5 yang memiliki 3 simbol ‘1’. dsb.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Himpunan

Definisi Himpunan adalah kumpulan objek dengan karakteristik yang telah didefinisikan sebelumnya. Contoh Himpunan mahasiswa UG. Himpunan bilangan genap. Himpunan untai biner panjang 5 yang memiliki 3 simbol ‘1’. dsb.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Notasi pada himpunan

Simbol himpunan dinyatakan dalam huruf besar miring, anggota-anggotanya ditulis di antara kurung kurawal {}, dan setiap anggotanya dipisahkan oleh koma. Urutan simbol tidak berpengaruh. Contoh A = {a, i, u, e, o} = {i, o, a, e, u} Relasi: ∈, 3, ⊂, ⊆, ⊃, ⊇. Negasi dari relasi: ∈, / 63, 6⊂, *, 6⊃, 6⊇. Operasi: ∩, ∪

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Contoh A = {1, 3, 5, 7, . . .} dapat dinyatakan sebagai A = {x|x bilangan ganjil} B = {x|x2 + 3x − 10 = 0}, C = { −5, 2}, D = {−5, 2, 2, −5}. Maka, B = C = D.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Subhimpunan

Definisi Diberikan dua himpunan A dan B. Jika untuk sebarang x ∈ A berlaku x ∈ B, maka dikatakan A adalah subhimpunan dari B. Secara matematis, A ⊆ B, atau B ⊇ A. A = B jika dan hanya jika A ⊆ B dan B ⊆ A. Jika A ⊆ B dan A 6= B, maka A dikatakan sebagai subhimpunan sejati (proper subset) dari B, dan dinotasikan sebagai A ⊂ B. Untuk seterusnya, istilah “subhimpunan” mengacu pada simbol ⊂.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Beberapa himpunan yang sering digunakan

N: himpunan bilangan natural (asli) 1, 2, 3, . . .. Z: himpunan bilangan integer (bulat) . . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .. Q: himpunan bilangan rasional. R: himpunan bilangan riil. C: himpunan bilangan kompleks. Perhatikan bahwa N ⊆ Z ⊆ Q ⊆ R ⊆ C. U: himpunan semesta ∅ atau {}: himpunan kosong

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Himpunan disjoin

Definisi Himpunan A dan B dikatakan disjoin jika tidak terdapat elemen anggota A yang juga menjadi anggota B. Contoh Diberikan A = {2, 4, 6, 8, 10}, B = {2, 4, 8, 16}, C = {1, 3, 5, 7, 9}. A dan B tidak disjoin. Namun, A dan C disjoin, demikian pula halnya denga B dan C.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Diagram Venn

Diagram Venn adalah representasi himpunan secara visual, di mana reprsentasi himpunan tersebut berada dalam suatu daerah persegi panjang sebagai representasi himpunan semesta U.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Operasi pada himpunan

∪: operasi gabung. A ∪ B = {x|x ∈ A atau x ∈ B} ∩: operasi iris. A ∩ B = {x|x ∈ A dan x ∈ B}

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Jika A dan B disjoin, maka A ∩ B = ∅. Jika S = A ∪ B dan A ∩ B = ∅, maka S dikatakan sebagai gabungan disjoin dari A dan B.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Teorema Diberikan sebarang dua himpunan A dan B. Maka berlaku: A ∩ B ⊆ A ⊆ A ∪ B, dan A ∩ B ⊆ B ⊆ A ∪ B. Teorema Ketiga pernyataan berikut ekivalen: A ⊆ B, A ∩ B = A, A = B.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Teorema Diberikan sebarang dua himpunan A dan B. Maka berlaku: A ∩ B ⊆ A ⊆ A ∪ B, dan A ∩ B ⊆ B ⊆ A ∪ B. Teorema Ketiga pernyataan berikut ekivalen: A ⊆ B, A ∩ B = A, A = B.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Generalisasi operasi himpunan

Diberikan sejumlah hingga himpunan A1 , A2 , . . . , Am . Operasi gabung dan iris untuk semua himpunan tersebut didefinisikan sebagai berikut: S A1 ∪A2 ∪. . .∪Am = m i=1 Ai = {x|x ∈ Ai untuk beberapa i} T A1 ∪ A2 ∩ . . . ∪ Am = m i=1 Ai = {x|x ∈ Ai untuk semua i}

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Komplemen mutlak

Definisi Komplemen mutlak (selanjutnya disebut komplemen) dari himpunan A, dinotasikan sebagai AC atau A0 , adalah himpunan elemen semesta yang bukan merupakan elemen himpunan A. Secara matematis, A0 = {x|x ∈ U, x ∈ / A}.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Komplemen relatif

Definisi Komplemen relatif dari himpunan B terhadap himpunan A, dinotasikan sebagai A \ B (dibaca A kurang B), adalah himpunan elemen anggota A yang bukan merupakan elemen anggota B. Secara matematis, A0 = {x|x ∈ A, x ∈ / B}.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Konsep-konsep dasar

Perbedaan simetris

Definisi Perbedaan simetris (symmetric difference) dari himpunan A dan B, dinotasikan sebagai A ⊕ B, terdiri dari elemen-elemen anggota A atau anggota B, namun tidak keduanya. Secara matematis: A ⊕ B = (A ∪ B) \ (A ∩ B), atau A ⊕ B = (A \ B) ∪ (B \ A).

Matematika Diskrit 1 Himpunan Aljabar himpunan

Aljabar himpunan

Matematika Diskrit 1 Himpunan Himpunan hingga dan prinsip pencacahan

Himpunan hingga

Himpunan A dikatakan hingga jika A adalah ∅ atau |A| = c > 0, c integer (A memuat tepat sejumlah hingga elemen). Dalam kasus lain, A dikatakan tak-hingga. Himpunan A dikatakan terhitung (countable) jika A hingga, atau jika elemen-elemen pada A dapat disusun dalam pola barisan. Dalam kasus yang terakhir ini A dikatakan terhitung tak-hingga (countably infinite). Dalam hal yang lainnya, A dikatakan tak terhitung (uncountable).

Matematika Diskrit 1 Himpunan Himpunan hingga dan prinsip pencacahan

Prinsip pencacahan

Kardinalitas (banyak elemen) dari himpunan A dinotasikan sebagai n(A), |A|, #(A), atau card(A). Jika A dan B himpunan hingga dan disjoin, maka: n(A ∪ B) = n(A) + n(B). n(A \ B) = n(A) − n(A ∩ B). n(A0 ) = n(U) − n(A).

Matematika Diskrit 1 Himpunan Himpunan hingga dan prinsip pencacahan

Prinsip pencacahan

Jika A dan B himpunan hingga dan tidak disjoin, maka: n(A ∪ B) = n(A) + n(B) − n(A ∩ B). Prinsip di atas di sebut sebagai Prinsip inklusi-eksklusi.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Himpunan hingga dan prinsip pencacahan

Prinsip pencacahan

Jika A dan B himpunan hingga dan tidak disjoin, maka: n(A ∪ B) = n(A) + n(B) − n(A ∩ B). Prinsip di atas di sebut sebagai Prinsip inklusi-eksklusi.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Kelas, partisi, dan himpunan kuasa

Kelas himpunan

Himpunan-himpunan yang memiliki beberapa kesamaan karakteristik objek membentuk sebuah kelas himpunan. Kelas himpunan pada dasarnya adalah himpunan yang beranggotakan himpunan.

Matematika Diskrit 1 Himpunan Kelas, partisi, dan himpunan kuasa

Himpunan pangkat

Definisi Diberikan sebuah himpunan hingga A. Himpunan pangkat dari A, dinotasikan sebagai P (A), adalah sebuah himpunan yang beranggotakan semua subhimpunan dari A. Kardinalitas P (A) dinotasikan sebagai 2A , dan diberikan oleh 2n(A) .

Matematika Diskrit 1 Himpunan Kelas, partisi, dan himpunan kuasa

Himpunan pangkat

Definisi Diberikan sebuah himpunan hingga A. Himpunan pangkat dari A, dinotasikan sebagai P (A), adalah sebuah himpunan yang beranggotakan semua subhimpunan dari A. Kardinalitas P (A) dinotasikan sebagai 2A , dan diberikan oleh 2n(A) .

Matematika Diskrit 1 Himpunan Kelas, partisi, dan himpunan kuasa

Himpunan partisi

Sebuah k-partisi dari himpunan S adalah himpunan {A1 , A2 , . . . , Ak } di mana: Ai ∩ Aj = ∅, untuk i 6= j (Ai dan Aj disjoin). Sk i=1 Ai = S