film

Jumat, 08 November 2013

DESIMAL DAN BILANGAN REAL



BAB 1
PENDAHULUAN
A.    Latar Belakng Masalah
Perluasan dari bilangan cacah ke bilangan bulat kemudian dilanjutkan ke bilangan rasional sudah di perjelas dimuka, dimana di peroleh sistim bilangan yang mana penjumlahan, pengurangan, dan perkalian didefinisikan, sedangkan pembagian juga didefinisikan dengan perkecualian pembagian dengan nol.
Dengan memperhatikan pada keempat operasi aritmatika di atas, diperoleh hasil akhir yaitu sistim bilangan rasional, yang rupa – rupanya sudah memenuhi segala kebutuhan manusia untuk di gunakan dalam menghitung, mengukur, dan beberapa penggunaan yang lain. Benarkah demikian? Kita harus ingat bahwa ada beberapa titik kelemahan dalam sistim bilangan rasional yang perlu di catat.
Sebagai contoh, di dalam sistim bilangan rasional, bilangan-bilangan tertentu tidak mempunyai akar kuadrat atau akar pangkat tiga ; contoh yang lain adalah persamaan-persamaan tertentu tidak mempunyai penyelesaian di dalam sistim bilangan rasional; Banyak persamaan kuadrat  bx + c = 0 ( a  0 ), tidak mempunyai banyak penyelesaian dalam sistim bilangan rasional. Misalnya saja persamaan kuadrat  – 2 = 0 tidak mempunyai penyelesaian dalam sistim bilangan rasional sebab tidak ada bilangan rasioanal yang mana bila dikalikan dengan dirinya sendiri sama dengan 2.
Jadi,  keperluan untuk memperluas bilangan rasional ke himpunan bilangan yang baru (disebut bilangan real ) adalah sudah jelas. Untuk tujuan ini, kita pilih desimal sebagai jalan untuk mengembangkan konsep yang baru. Pernyataan desimal bilangan rasional akan segera di bicarakan, kemudian perluasan menjadi bilangan real.


1
B.     Rumusan Masalah

1.        Pengertian Desimal dan Bilangan Real ?
2.        Pembuktian Dalil-Dalil bilangan Real ?

C.     Tujuan

1.        Untuk mengetahui  pengertian Desimal dan bilangan Real.
2.        Untuk mengetahui Dalil-Dalil Bilangan Real.














2
BAB 2
PEMBAHASAN 1
1.      Desimal
Dalam mengubah pecahan menjadi desimal pecahan, digunakan  koma desimal yang diletakkan setelah angka satuan; sehingga jika penyebutnya 10, terdapat satu angka disebelah kanan koma desimal ; jika penyebutnya 100, terdapat dua angka disebelah kanan koma desimal, dan seterusnya.
Contoh:
 = 0,4           = 0,23       = 2,345

Untuk mengubah bilangan rasional menjadi pecahan desimal adalah mudah bila pecahannya mempunyai penyebut perpangkatan dari 10. Untuk proses ini, terdapat banyak pengecualian. Misalnya pecahan-pecahan dri pecahan   yang penyebutnya tidak dapat diubah menjadi 10 karena tidak ada bilangan bulat yang apabila dikalikan 3 menghasilkan perpangkatan dari 10.
Contoh:
 =
=  .                   
= 6 .
= 0,6



3
Desimal dapat di bagi menjadi 3 yaitu:

1.1  aritmetika desimal
Semua bilangan rasional mempunyai pernyataan desimal. Penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian bilangan rasional dapat diperluas dengan mudah untuk desimal pecahan. Sifat-sifat komutatif, assosiatip, dan distributip memungkinkan menjalankan/mengerjakan aritmetika desimal.
a.       Penjumlahan desimal
Contoh:                                                       
0,35 + 0,49 =  +  =  = 0,84
b.      Perkalian desimal
                 Untuk mengalikan dua bilangan desimal, masing-masing desimal kita ubah lebih dahulu menjadi pecahan dengan penyebut perpangkatan dari 10.
     Contoh:
     (26,2) (0,03) =  .  =  =  = 0,786
c.       Pembagian desimal
pembagian pecahan decimal dapat dengan mudah diubah menjadi pembagian bilangan cacah.
Contoh:

Cara 1

106,08 : 1,7 =
=  =  = 62,4

4
Cara 2

62,4
8

1.2  Desimal Berulang (rasional)
Didalam bagian ini, akan kita bicarakan pernyataan desimal dari semua bilangan rasional positif. Desimal berulang disebut  juga bilangan rasional atau Bilangan yang bisa ditulis menjadi bentuk pecahan  dengan a dan b merupakan bilangan bulat dan hasil dari pecahan tersebut mempunyai angka-angka yang berulang teratur.

Contoh 1:
 = 0,171171171

contoh 2:
kita akan mencoba mencari pernyataan bilangan rasional dari 0,272727… , kita misalkan bahwa N = 0,272727 …, dengan angka-angka berulang teratur adalah “27”. Karena terdapat dua angka yang berulang terakhir, N kita kalikan dengan 100. (jika terdapat 3 bilangan berulang terakhir, dikalikan 1000, dan setrusnya).
N = 0,272727
   100 N = 27,2727
N =  0,2727
99 N = 27
5
            Atau N =  =
            Bila perhitungan di atas di cek kembali dengan mengembalikan bilangan  ke decimal akan terdapat:
0,2727
11
22
80
77
30
22
80
77
3
            Bilangan rasional
Diskusi di atas, sesungguhnya adalah dalil yang dinyatakan seperti dibawah:
Dalil 1
Setiap bilngan rasional dapat dinyatakan sebagai pecahan desimal dengan angka-angka yang berulang teratur; sebaliknya, setiap pecahan desimal yang angka-angkanya berulang teratur adalah bilangan rasional.

6
1.3  Bilangan irasional
Bilangan irasional adalah bilangan yang bukan rasional, bilangan ini bukan hasil bagi bilangan bulat dari bilangan asli, dan juga tidak mempunyai bentuk desimal berulang.
contoh: , dan sebagainya.
           
Misalkan  adalah penyelesaian  – 2 = 0. Dalam pembicaraan berikut akan dibahas pendekatan nilai dari , dan akan ditunjukkan bahwa  adalah irasional. Karena < 2 dan  = 4 > 2, maka kita setuju bahwa  berada diantara 1 dan 2
Definisi 1
Akar pangkat dua dari suatu bilangan ditunjukkan dengan  , adalah satu faktor yang sama, yang hasil kalinya sama dengan n.
Menurut definisi diatas  = 3 sebab 3.3 = 9
Karena akar pangkat dua dari banyak bilangan rasional adalah bukan rasional tetapi irasional kita memerlukan suatu algoritma untuk menentukan bilangan rasional dari nilai  pendekatan akar pangkat dua salah satu algoritma yang termudah untuk dipelajari disebut “metode rata-rata “ yang langkah - langkahnya sebagai berikut:
1.      Tentukan estimasi dari nilai pendekatan itu tidak mengapa bila nilai estimasi ini terlalu besar atau terlalu kecil
2.      Dengan menggunakan bilangan estimasi se
3.      bagai pembagi tentukan hasil bilangan yang di akar dengan bilangan estimasinya, dengan angka decimal sebanyak yang kita kehendaki
4.      Tentukan nilai rata-rata dari bilangan estimasi dengan hasil bagi nilai rata-rata yang diperoleh merupakan nilai pendekatan yang dicari
5.      Untuk mendapatkan nilai pendekatan yang lebih baik gunakan nilai rata-rata yang diperoleh sebagai estimasi kemudian ulangilah prosesnya (seperti langkah 2 dan 3).
Demikian seterusnya sampai kita peroleh ketelitian yang kita kehendaki.
7
Contoh:
Tentukan nilai pendekatan

Jawab:
Karena  = 289 (pendekatan dari 294), kita pilih 17 sebagai estimasi kasar

 = 17,3345
 = 17,1672
 = 17,1656997

Jadi 17,16 adalah nilai pendekatan  teliti sampai 2 tempat decimal. Jika proses diatas kita teruskan :

 = 17,166449
 = 17,16645

Jadi 17,166 adalah nilai pendekatan  teliti sampai 3 tempat desimal.




8
PEMBAHASAN 2
2.      Bilangan real
Dalam bagian ini, beberapa sifat bilangan real merupakan perluasan dari bilangan rasional, semua sifat dalam sistim bilngan rasional harus dipenuhi dalam bilangan real.
Sifat-sifat itu dipostulatkan dalam sistim bilangan real.                
2.1  postulat-postulat pada sistim bilangan real
1.      Tertutup terhadap operasi penjumlahan
a + b di definisikan tunggal dalam R, (R = himpunan bilangan real)
2.      Tertutup terhadap operasi perkalian
a .b .di definisikan tunggal dalam R
3.      Komutatip terhadap operasi penjumlahan
a + b = b + a
4.      Assosiatip terhadap operasi penjumlahan
a + (b + c) = (a + b) + c
5.      Komutatip terhadap operasi perkalian
a . b = b .a
6.      Assosiatip terhadap operasi perkalian
a . (b . c) = (a . b) . c
7.      Perkalian distributip terhadap penjumlahan
a . (b + c) = a . b + a .c
8.      Terdapat unsur identitas penjumlahan
a + c = 0 + a = a (0 = unsur identitas perkalian)
9.      Terdapat unsur identitas perkalian
a . 1 = 1 . a = a (1 = unsur identitas perkalian)
10.  Inversi penjumlahan
-a + a = a + -a = 0 (-a = invers penjumlahan a)
11.  Invers perkalian
a .  =  . a = 1 ( ≠ 0 invers perkalian)
9
12.  Transitif urutan
jika a > b dan b > c, maka a > c
13.  Trikonomi
Di antara dua bilangan real a,b tentu terdapat salah satu di antara hubungan-hubungan: a > b, atau a = b atau b < a.
14.  jika a > b maka a + c > b +c
15.  jika c > 0 dan a > b maka a . c > b .c

berdasarkan postulat-postulat di atas dapat dikembangkan dalil-dalil yang berlaku pada himpunan bilangan real.

dalil 1
dalil ketunggalan
a.       jika 0 adalah unsur identitas penjumlahan, maka 0 adalah tunggal.
b.      Jika 1 adalah unsur identitas perkalian, maka satu adalah tunggal
c.       Jika a ϵ R, maka inversi penjumlahan dari a yaitu –a, adalah tunggal
d.      Jika a ϵ R, maka inversi perkalian dari a yaitu , adalah tunggal
a.       Misallkan unsur identitas penjumlahan tidak tunggal yaitu 0 dan c maka :
1.      0 + c = 0 + c                           (refleksif kesamaan)
2.      0 + c = c                                 (postulat 5, 0 adalah unsure identitas)
3.      0 + c = 0                                 (postulat 5, c adalah unsur identitas)
4.      C = 0                                      (substitusi 2 dan 3 pada 1)
5.      0 adalah tunggal                     (karena c = 0)
b.      Misalkan unsur identitasas perkalian tidak tunggal yaitu1 dan I :
1.      1 . i = i . 1                               (reflesif kesamaan)
2.      1 . I = 1                                  (postulat 6, 1 adalah unsur identitas perkalian)
3.      I . 1 = 1                                  (postulat 6, 1 adalah unsur identitas perkalian)
10
4.      I = 1                                       (substitusi 2 dan 3 pada 1)
5.      1 adalah tunggal                     (karena i =1)

c.       Misalkan invers a tidak tunggal, yaitu (-a) dan c :
1.      a + c = 0 dan                          (postulat 5, -a dan c invers a)
a + (-a) = 0
2.      a + c = a + (-a)                        (transitif kesamaan)
3.      (-a) + (a + c) =                        (assosiatip penjumlahan)
(-a + a) + c
4.      (-a + 0) = 0 + c                       (substitusi)
5.      –a + 0 = 0 + c                         (postulat 4)
6.      –a dalah tunggal                     (karena –a = c)
d.      Pembuktian

Definisi 2        Invers perkalian dari a ϵ R yaitu  ϵ R disebut juga kebalikan dari a.
Invers penjumlahan dari a ϵ R yaitu –a ϵ R disebut juga lawan dari a.
2.2  Penjumlahan dan pengurangan bilangan real
Terdapat postulat yang berkaitan dengan penjumlahan yaitu :
1.      Postulat 1 (tertutup)
2.      Postulat 3 (komutatip)
3.      Postulat 5 (assosiatip)
4.      Postulat 8 (identitas penjumlahan)
5.      Postulat 10 (invers penjumlahan)

Yang kemudian dapat dikembangkan / diperluas menjadi dalil-dalil :
Dalil 2 : jika x , y ϵ R, maka (x + y) + -y = x
Bukti :
1.      X, y ϵ R                                         (diketahui)
11
2.      –y ϵ R                                            (postulat invers +)
3.      (x + y) + -y = x + (y + -y)             (postulat assosiatip +)
4.      Y + -y = 0                                     (postulat invers)
5.      (x + y) + -y = x + 0                       (substitusi)
6.      X + 0 = x                                       (postulat identitas =)
7.      (x + y) + -y = x                              (transitif kesamaan)

Dalil 3 : dalil konselasi (penghapusan)
Jika x, y, z ϵ R dan x + y = z + y, maka x = z
Bukti :
1.      X, y, z ϵ R                               (diketahui)
2.      –y ϵ R                                      (invers)
3.      X + y = z + y                           (diketahui)
4.      (x + y) + -y = (z + y) + -y        (penambahan yang sama)
5.      X = z                                       (dalil 2 dan substitusi)

Dalil 4 : jika a ϵ R dan a ≠ 0, maka –a ≠ 0
Bukti :
1.      –a = 0                                      (asumsi)
2.      a + a = a + 0                            (penambahan yang sama)
3.      a + 0                                        (identitas)
4.      a + -a = a                                 (transitif kesamaan)
5.      a + -a = 0                                 (invers)
6.      a = 0                                        (substitusi)

pernyataan terakhir kontradiksi dengan yang diketahui bahwa a ≠ 0 sehingga asumsinya salah  dan -a ≠ o
dalil 5 : jika a ϵ R, maka –(-a) = a
bukti :
1.      a ϵ R                                        (diketahui)
12
2.      –a ϵ R                                      (invers)
3.      –(-a) + -a = 0                           (invers)
4.      a + -a = 0                                 (invers0
5.      –(-a) + a –a = a + -a                 (substitusi)
6.      –(-a) = a                                   (dalil 3)

Dalil 6 : jika a, b ϵ R , maaka aadaa bilangan real x yang tunggal sehingga x + a = b   
Dimana x = b + -a
Bukti: untuk membuktikan dalil 6, pertama kali harus dibuktikan eksistensi dari penyelesaian 
X + a = b
1.      A , b ϵ R                                  (diketahui)
2.      –a ϵ R                                      (invers)
3.      b + -a ϵ R                                 (tertutup)
ambil x = b +-a
4.      a + a = (+ - a) + a                     (menambah kedua ruas dengan a)
5.      –(-a) = a                                   (dalil 5)
6.      X + a = (b + -a) + -(-a)            (substitusi)
7.      (b + -a) + -(-a) = b                   (dalil 2)
8.      X + a = b                                 (transitif kesamaan)
Ini menunjukkan bahwa b + -a adalah penyelesaian dari persamaan x + a = b. Bagian terakhir dari bukti ini adalah sifat ketunggalan.
Diasumsikan bahwa tetdapat dua bilangan real x1 dan x2 dengan x1 ≠ x2 dan
X1 + a = b
X2 + a = b
1.      X1, x2, a ϵ R                           (diketahui)
2.      X1 + a= b                                (diketahui)
3.      X2 + a = b                               (diketahui)
13
4.      X1 + a = x2 + a                       (transitif atau substitusi)
5.      X1 = x2                                   (dalil 3)
Pernyataan terakhir bertentangan dengan asumsi bahwa x1 ≠x2 , sehingga asumsinya adalaah salah, penyelesaian persamaan x + a = b adalah tunggal.
Definisi 3. Selisih antara b dengan a, ditulis b – a , adalah penyelesaian yang tunggal dari persamaan x + a = b. pengurangan adalah proses untuk mendapatkan selisih.
Dalil 7 : jika a ϵ R , maka a – a = 0
Bukti :
1.      a –a = a + -a                             (definisi pengurangan)
2.      a + -a = 0                                 (invers)
3.      a – a = 0                                   (transitif kesamaan)

Dalil 8 : jika a ϵ R , maka 0 – a = -a
Pembuktian
Dalil 9 : jika a, b, c ϵ R, maka setiap dua pernyataaan dibawah ini adalah sama
1.      (a + b) + c                    7.  a + (b + c)  
2.      (a + c) + b                    8.  A + (c +b)
3.      (b + a) + c                    9.  b + (a + c)
4.      (b + c) + a                    10. b + (c + a)
5.      (c + a) + b                    11. C + (a + b)
6.      (c + b) + a                    12. C + (b + a)
Dengan sift assosiatip, 1 = 7, 2 = 8, 3 = 9, 4 = 10, 5 = 11, 6 = 12.
Denagn sifat komutatip, 1 = 3, 2=5, 4 = 6, 1 dan 2 dapat ditunjukkan sama dengan proses sebagai berikut:
(a + b) + c = a + (b + c)              (assosiatip)
a + ( b+ c) = a +(c + b)               (komutatip)
a + (c + b) = (a + c) + b              (assosiatip)
(a + b) + c = (a + c) + b              (transitif kesamaan)
Proses yang sama dapat digunakan untuk pasangan-pasangan yang lain
14
Dalil 10: jika a, b ϵR , maka –a + -b = -(a + b)
Bukti :
1.      a, b ϵ R                                                (diketahui)
2.      –a, -b ϵ R                                             (invers)
3.      a + b ϵ R dan                                       (tertutup)
–a + -b ϵ R
4.      – (a +b) ϵ R                                         (invers)
5.      –a + a= 0                                             (invers)
6.      –b + b = 0                                            (invers)
7.      (-a +a) + (-b + b) = 0+0                       (penjumlahan 5 dan 6)
8.      0 + 0 = 0                                              (identiyas)
9.      (-a + a) + (-b + b = 0                            (transitif kesamaan)
10.  (-a  + a) + ( -b + b) =                           (dalil 9)
(-a + -b) + (a + b)
11.  (-a + -b) + (a + b)                                 (substitusi)
12.  –(a + b) + (a + b) = 0                           (invers)
13.  (-a + -b) + (a + b) =                             (substitusi)
–(a + b) + (b + a)
14.  –a + -b = -(a + b)                                 (dalil 3)

Dalil 11: jika a, b ϵ R, maka b – a = -(a –b)
Bukti:
1.      a, b ϵ R                                                            (diketahui)
2.      –a, -b, -(-b) ϵ R                                    (invers)
3.      b – a = b + (-a)                                     (definisi pengurangan)
4.      b = -(-b)                                               (dalil 5)
5.      b – a = -(-b) + -a                                  (substitusi)
6.      –(-b) + -a = -a + -(-b)                           (komutatip)
7.      b – a = -a + -(-b)                                  (transitif kesamaan)
15
8.      –a + -(-b) = -(a+ -b)                             (dalil 10)
9.      b – a = -(a + -b)                                   (transitif kesamaan)
10.  a + -b = a – b                                       (definisi penguraangan)
11.  b – a = -a(a – b)                                   (substitusi)

2.3.  Perkalian Dan Pembagian Bilangan Real
     Postulat-postulat yang berkaitan dengan perkalian bilangan real adalah:
1.      a . 0 ϵ R                                                     (postulat)
2.      –(a . 0) ϵ R                                                 (postulat)
3.      0 + 0 = 0                                                    (postulat)
4.      a. (0 + 0) = a.0                                           (dikalikan dengan a )
5.      a (0 + 0 ) =  (a . 0) + (a . 0)                        (postulat)
6.      (a . 0) + ( a . 0) = a . 0                                (substitusi)
7.      (a . 0) + (a . 0) +  - (a . 0)                           (postulat)
8.      (a . 0) + (a . 0) = a. 0                                  (substitusi)
9.      (a . 0) + (a . 0) + -(a . 0)                             (di tambah –(a . 0))
= -(a . 0) + -(a . 0)
10.  (a . -0)+ (a . 0) + -(a + 0) +                        (dalil 2)
–(a . 0)  = a . 0
11.  a . 0 = (a . 0) + -(a . 0)                               (substitusi)
12.  (a .0) + -(a . o) = 0                                     (postulat)
13.  a . 0 = 0                                                     (transitif kesamaan)

dalil 13. Jika a, b ,cϵ R, maka a.(b –c) = (a . b) – (a . c)
bukti :
1.      ambil x = b – c                                           (definisi)
2.      ax = a(b – c)                                              (dikalikan dengan a)
3.      X + c = b                                                   (dari (1) dan definisi selisih)
4.      ax + ac =ab                                                (distributive)
5.      ax = ab – ac                                               (definisi selisih)
16
6.      a(b-c) = ab –ac                                           (substitusi 2 pada 5)

dalil 14. Jika x, y ϵR , dan y ≠ 0, maka (x.y).  = x
bukti:
1.      x, y ϵ R dan y ≠ 0                                      (diketahui)
2.      ϵ R                                                       (invers perkalian)
3.      (x . y)  = x. (y . )                             (assosiatip)
4.      Y.  = 1                                                 (invers perkalian)
5.      (x . y) .  = x . 1                                    (substitusi)
6.      X . 1 = x                                                    (identitas perkalian)
7.      (x . y).  = x                                           (transitif kesamaan)

Dalil 15. Jika x, y, z ϵ R dan y ≠ 0 dan x . y =z .y, maka x =z
Bukti:
1.      X, y, z ϵ R dan y ≠ 0                                 (diketahui)
2.      ϵ R                                                       (invers perkalian)
3.                                                      (diketahui)
4.      . Y                                               (Diketahui)
5.      X = z                                                         (dalil 14 dan substitusi)

Dalil 16. Jika a ϵ R dan a ≠ 0, maka ≠ 0
Bukti:
1.       = 0                                                      (asumsi)
2.       = a . 0                                             (dikalikan a)
3.                                                           (dalil 12)
4.       = 0                                                  (transitif kesamaan)
5.       = 1                                                  (invers perkalian)
6.                                                               (substitusi)

17
Pernyataan terakhir 1 =0 bertentangan (kontradiksi) dengan postulat, sehingga asumsi  = 0 salah, dan ≠ 0

Dalil 17. Jika a ϵ R dan a≠ 0, maka(  = a.
Bukti:
1.      a ϵ R dan a≠ 0                                           (diketahui)
2.      ϵ R dan ≠ 0                                    (invers perkalian dan dalil 16)
3.      ( ϵ R                                                (invers perkalian )
4.       = 1                                               (invers perkalian)
5.       = 1                                                 (invers perkalian)
6.       .  = a .                               (substitusi)
7.       = a                                               (dalil 15)
Dalil berikut dikenakan pada eksistensi dan ketunggalan dari penyelesaian persamaan
x . a = b, dimana a, b  R dan a  0.
Ini adalah syarat perlu definisi pembagian sebagai invers perkalian.

Dalil 18. Jika a, b  dan a maka ada bilangan real x yang tunggal sehingga x.a=b. bilangan itu adalah b. .

Bukti : a. Tentang eksistensinya
1.      a,b R dan a 0 (diketahui)
2.       R dan                           (invers perkalian dan dalil 16)
3.       R
Ambil x=b.

4.      x.a=(b. ) . a                                     (dikalikan dengan a)
18
5.      (b. ) . a = (b. ) .           (substitusi menggunakan dalil 17)
6.      (b. ).a = b   (dalil 14)
7.      x . a = b                                               (transitif kesamaan)
Ini menunjukkan (b. ) adalah penyelesaian
b. Tentang ketunggalannya
Di asumsikan terdapat dua bilangan real x1 dan x2 dengan x1  x2 dan x1 . a = b dan x2 . a = b.
1.    x1 . a = b                                              (diketahui)
2.    x2 . a = b.                                             (diketahui)
3.    x1 . a =  x1 . a                                       (substitusi)
4.    a                                                     (diketahui)
5.    x1= x2                                                                   (dalil 5)
Pernyataan x1= x2   bertentangan dengan asumsi x1  x2  , sehingga asumsinya salah, dan hanya terdapat  satu penyelesaian x.a = b
Definisi  4. koefisien  adalah b. , adalah penyelesaian yang tunggal dari x.a=b (dimana a  pebagian adalah proses untuk mendapatkan koefisien).
Dalil 19. Jika a R dan a  maka =1
Bukti: 
1.       = a. .                                           (definisi4)
2.      a. .=1                                             (inverserkalian)
3.      =1                                                    (dalil 19)
Dalil 20 .         Jika  a r dan a ≠ 0, maka  = .
Bukti :                        1.  = 1 .                            (definisi 4)
19
                        2. 1 .  =                        (identitas perkalian)
                        3.  =                                 (dalil 20)
Dalil 21.          Jika a, b, c R, maka sebarang dari dua pernyataan dari daftar berikut ini adalah sama.
1.      (a . b) . c                            7.   a . (b . c)
2.      (a . c) . b                            8.   a . (c . b)
3.      (b . a) . c                            9.   b . (a . c)
4.      (b . c) . a                            10. b . (c . a)
5.      (c . a) . b                            11. c . (a . b)
6.      (c . b) . a                            12. c . (b . a)
Bukti dari dalil di atas tergantung pada sifat komutatif dan asosiatif perkalian.


Buktikan !
Dalil 23.          Jika a, b R, a ≠ 0 dan b ≠ 0, maka  = ( .
Buktikan !
Dalil 24.          Jika a, b R dan a . b = 0, maka a = 0 dan atau b = 0.
Bukti :                        Asumsikan a ≠ 0 dan b ≠ 0
1.      a, b R dan b ≠ 0                               (asumsi)
2.        R                                               (invers perkalian)
3.                                                   (dalil 24)
4.                              (substitusi)
20
5.       = 0                                           (dalil12)
6.      (a . b) .  = 0                                    (transitif kesamaan)
7.      (a . b) .  = a                                    (invers perkalian)
8.      a = 0                                                    (substitusi)
Pernyataan a = 0 bertentangan dengan asumsi a ≠ 0, sehingga asumsi a ≠ 0 dan
 b ≠ 0 adalah salah, berarti a = 0 dan atau b = 0.
Dalil 25.          Jika a,b, c R, maka (b + c) . a = (b . a) + (c . a).
Buktikan !
6.4       Perkalian dan Pembagian Tentang Invers Penjumlahan Bilangan Real
Dalil 26.          Jika a, b R, maka a . (-b) = - (a . b).
Bukti :                        1. – b = 0 – b                                                   (dalil 8)
                        2. a . (-b) = a . (0 – b)                                      (dikalikan dengan a)
                        3. a (0 – b) = (a . 0) – (a . b)                            (dalil 13)
                        4. a . (-b) = (a . 0) – (a . b)                               (transitif kesamaan)
                        5. a . 0 = 0                                                       (dalil 12)
                        6. 0 – (a . b) = - (a . b)                                     (substitusi)
                        7. 0 – (a . b) = - (a . b)                                     (dalil 8)
                        8. a. (-b) = -a (a. b)                                          (transitif kesamaan)
Dalil 27.          Jika a, b R, maka (-a) . b = - (a . b).
Buktikan !                                
Dalil 28.          Jika a, b R, maka (-a) . (-b) = a .b .

21
Bukti :            1. (-a) . (-b) = - [a . (-b)]                                  (dalil 27)
                        2. a . (-b) = - (a . b)                                          (dalil 26)
                        3. (-a) . (-b) = - [- (a . b)]                                 (substitusi)
                        4. – [- (a . b)] = a . b                                        (dalil 5)
                        5.(-a) (-b) = a. b                                               (transitif kesamaan)
Dalil 29.          Jika a R dan a ≠ 0, maka  = - .
Bukti :                        1. a R dan a ≠ 0                                           (diketahui)
                        2. –a ≠ 0                                                          (dalil 4)
                        3. [- ] . (-a) = . a                               (dalil 28)
                        4.  . a = 1                                                   (invers perkalian)
                        5. [- (- )] . (-a) = 1                                       (transitif kesamaan)
                        6.  . (a) = 1                                          (invers perkalian)
                        7. [- ] . (-a) =  . (-a)                    (substitusi)
                        8. – (  = (                                         (dalil 15).
Dalil 30.          Jika a, b R dan b ≠ 0, maka  = - ( ).
Bukti :                        1.  =                                        (definisi 4)
                        2.  = -                                         (transitifkesamaan)
                        3.  =                                     (definisi 4)
22
                        4.  =                                       (definisi 4)
                        5.  =                                       (definisi 4)
                        6. =                                                  (definisi 4)
                        7.  = -                                                 (dalil 30)
Dalil 31.          Jika a, b R dan b ≠ 0, maka  = .
Bukti :                        1)   =                                         (definisi 4)
                        2)   =                                (transitifkesamaan)
                        3)   =                                       (definisi 4)
                        4)   =                                                    (definisi 4)
                        5)   =                                       (definisi 4)
Dalil 32.          Jika a, b R dan b ≠ 0, maka  = .
Buktikan !     1.  = -a .                                        (definisi 4)
                       2.(-a) .  = (a . )                                   (transitif kesamaan)
                       3.( ) = a .                                               (definisi 4)

23
                       4.a .  =                                               (definisi 4)
                       5.  = a .                                                 (definisi 4)
6.5       Urutan Dan Harga Mutlak Bilangan Real.
Beberapa postulat pada bilangan real yang berkaitan dengan relasi urutan adalah relasi “>”, yaitu:
1.      Postulat 12                                                      (transitif urutan)
2.       Postulat 13                                                     (trikotomi)
3.      Postulat 14
4.      Postulat 15
Postulat 14 dapat dipikirkan sebagai “penjumlahan ketidaksamaan”; dan postulat 15 dapat dipikirkan sebagai “perkalian ketidaksamaan”.
Selain relasi “>” terdapat relasi-relasi “<”, “≤” dan “≥”, yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
a < b artinya b > a
a ≤ b artinya b > a atau b = a
a ≥ b artinya a > b atau a = b
a < x < b artinya x > a dan b > x
a ≤ x ≤ b artinya x > a atau x = a dan b > x atau b = x.
terdapat himpunan-himpunan bagian tertentu dari himpunan bilangan real yang disebut bilangan real positif dan bilangan real negatif.
Definisi 5.       Jika a R dan a > 0, maka a dikatakan positif.        
                        Jika a R dan 0 > a, maka a dikatakan negatif.       
24
Dalil 33.          Jika a R, maka terdapat satu hubungan di antara hubungan-hubungan :
                        a > 0, a = 0, atau a < 0.
Buktikan :      (menurut definisi positif dan negatif dan sifat trikotomi).

Dalil 34 :         Jika a, b R dan a > b, maka ada bilangan real x yang tunggal sehingga
                        x + b =a.
Eksistensi dan ketunggalan dari x dapat dilihat pada dalil 6. Di sini akan ditunjukkan bahwa
x = a + -b adalah positif.
Bukti :            1. a > b                                                            (diketahui)
                        2. a + (-b) > b + (-b)                                        (postulat)
                        3. b + (-b) = 0                                                  (invers penjumlahan)
                        4. a + (-b) > 0                                                  (substitusi)
                        5. a + (-b) adalah positif                                  (definisi positif)
Dalil 35.          Jika a, b, x R, a = x + b dan x >0, maka a > b.
Bukti :                        1. x > 0                                                            (diketahui)
                        2. a + x = b                                                      (diketahui)
                        3. x + a > 0 + (x +b)                                        (postulat)
                        4. 0 + (x +b) = x +b                                         (identitas penjumlahan)
                        5. x +a > x +b                                                  (substitusi)
                        6. a + x > b + x                                                (substitusi menggunakan postulat)
25
                        7. (a+x) + (-x) > (b + x) + (-x)             (postulat)
                        8. a > b                                                            (substitusi menggunakan dalil 2)
Dalil 36.          Jika a, b, R, a > 0 dan b > 0, maka (a + b) > 0 dan (a . b) > 0.
Bukti :                        1. a > 0                                                            (diketahui)
                        2. a + b > 0 + b                                                (postulat)
            3. a + b > b                                                      (substitusi menggunakan postulat)
            4. b > 0                                                            (diketahui)
                        5. a + b > 0                                                      (transitif urutan)
                                                                                                (bagian pertama dari kesimpulan)
6. a . b > 0 . b                                                  (postulat/perkalian pernyataan (1) dengan (b)).
7. 0 . b = 0                                                       (dalil 12)
8. a . b > 0                                                       (substitusi)
                                    (bagian kedua dari kesimpulan)
Dalil 37.          a) Jika a R dan a > 0, maka 0 > -a
                        b) Jika a R dan 0 > a, maka –a > 0
Bukti :                        a) 1. a > 0                                                        (diketahui)
                            2. 0 = a + -a                                                 (invers penjumlahan)
                            3. 0 > -a                                                       (dalil 35)
                        b) 1. 0 > a                                                        (diketahui)
                            2. 0 + -a > a + a                                           (postulat)
26
                            3. a + a = 0                                                  (invers penjumlahan)
                            4. 0 + -a > 0                                                 (substitusi)
                            5. 0 + -a = -a                                                (invers penjumlahan)
                            6. –a > 0                                                      (substitusi)
Definisi 6.       Jika a R dan n adalah bilangan asli, maka :
                         =a . a . a . a . . . a
                                    n faktor
Dalil 38.          Jika a R dan a ≠ 0, maka  > 0.
Buktikan !
Dalil 39.          1 > 0
Buktikan !
Dalil 40.          Jika a R dan a > 0, maka  > 0.
Bukti :                        Diasumsikan  = 0 atao 0 > .
Jika  = 0, maka 1 = a .  = a . 0 = 0, bertentangan dengan dalil 39, sehingga asumsi  = 0 salah.
Jika 0 > , maka  . a bertanda negatif karena salah satu factor bertanda negatif (yaitu  ).
Menurut dalil 39,  . a = 1 > 0 (positif), sehingga terdapat kontradiksi. Asumsi 0 >  adalah salah.
Jadi > 0.
Dalil 41.          Jika a   R dan 0 > a, maka 0 >  a
27
Buktikan !
Dalil 42.          Jika a,b,c,d R, a > b dan c > d,maka a+c > b+d.
Bukti :                        a > b, maka a+ c > b + c
                        c > d, maka b + c > b + d
                        Menurut sifat transitif relasi urutan, a + c  > b + d
Dalil 43.          Jika a,b,c R, a > b dan 0 > c, maka b . c > a . c
Bukti:             a > b, maka a – b > 0
                        0 > c, maka –c > 0
                        Menurut postulat, (a – b) (-c) > 0
                        -ac + bc > 0
                        ( -ac + bc ) + ac > ac.
                        Bc > ac.
Dalil 44.          Jika a,b,c,d R, a > b, c > d, b > 0 dan d > 0, maka a . c > b . d.
Bukti:             Karena c > d, tentu ada bilangan real positif p sehingga c = p + d
                        A > b, dan c = p + d, maka ac > bp + pd.
                        Karena b, p dan d adalah positif , bpd an bd adalah positif  
                         Sehingga bp + bd > bd.
                        Menurut sifat transitif urutan, ac> bd.

sDefinisi 7.        /x/ = x jika x ≥ 0 ; /x/ = -x jika 0 > x.
28
/x/ disebut nilai mutlak dari x.
Dalil 45.          A > 0 dan /x/ > a jika dan hanya jika a ≤ x ≤ a.
Bukti :                        a) /x/ ≤ a, maka menurut dalil 43, -a ≤ - /x/
Menurut definisi nilai mutlak, x = /x/ atau x = -/x/ sehingga -/x/≤ x ≤ /x/.           Menurut sifat transitif relasi urutan dan sifat kesamaan –a ≤  x ≤ a.
                        b) Jika x ≥ 0, maka x = /x/
                            -a ≤ x ≤ a, maka –a ≤ /x/ ≤ a, sehingga /x/ ≤ a.
                            Jika x < 0, maka x = - /x/.
                            -a ≤ x ≤ a, maka –a ≤ - /x/ ≤ a, sehingga –a ≤ - /x/ atau /x/ < a.
Dalil 46.          Jika x, y, R, maka /a + y/ ≤ /x/ + /y/.
Bukti :            - /x/ ≤ x ≤ /x/ dan - /y/ ≤ y ≤ /y/.
                        Jika dijumlahkan akan terdapat:
                        -(/x/ + /y/) ≤ x + y ≤ (/x/ + /y/)
                        Menurut dalil 45, karena /x/ +/y/ ≥ 0, /x + y/ ≤ /x/ + /y/.
Dalil 47.          Jika x, y R, x > 0 dan y > 0 dan  = , maka x = y.
Bukti :                        Diasumsikan x ≠ y, maka x < y atau x > y.
                        Jika x > y maka menurut dalil 44,  >
                        Jika y > x maka menurut dalil 44,  >
Karena  >  dan  >  bertentangan dengan yang diketahui  =  asumsi  x ≠ y salah.
Jadi x = y adalah benar.
29
Dalil 48.          Jika x, y R, x > 0, dan  > , maka x < y.
Bukti :                        Asumsikan bahwa x > y adalah salah, maka x < y atau x + y.
                        Jika x < y, maka  < .
                        Jika x = y, maka  = .
<  dan  =  bertentangan dengan yang diketahui  > , sehingga asumsi yang diambil salah.
Jadi x > y adalah benar.
Dalil 49. ( dalil archimedees )
jika  a,b  r, a  0, b  0, maka  n { bilangan asli } sehingga n a  b
Bukti : asumsikan bahwa titik pada n { bilangan asli } sehingga n a  , maka setiap elemen pada S = ( n    { bilangan asli } ) kurang dari atau sama dengan b. jadi b adalah batas atas dari himpunan S sebab n a b untuk setiap n  { bilangan asli } himpunan S tidak kosong, maka untuk mempunyai batas atas terkecil dalam r misalnya c, sehingga n a  cuntuk setiap n  { bilangan asli }. dan juga :
( n+1) a  c
n a + a  c
n a  c – a untuk semua n bilangan asli. Ini berarti bahwa c- a adalah batas atas , sedangkan c- a  c dimana c adalah atas atas terkecil dari S. karena terdapat kontradiksi, asumsi yang di ambil salah jaidi n a  .
Garis Bilangan Real
di dalam bab sebelumya, kita bicarakan banyak barang bilangan rasional pada garis bilangan. Perlu di catat bahwa bilangan rasional bersifat dense, artinya bahwa untuk sembarang dua fisik
30
pada garis bilangan terdapat bilangan rasional, diantara keduanya. Kelihatannya bilangan rasional ‘ mengisi ‘. Seluruh titik pada garis bilangan hal ini tidak benar. Sesungguhnya, kita dapat menunjukkan bahwa bilangan irasional dapat juga dinyatakan sebagai titik pada garis bilangan. bilangan rasional diantara x dan y, sehingga bilangan real dense. Secara intuitif, kita sudah mengkaitkan setiap titik pada garis bilangan dengan bilangan real. Sebagai hasilnya kita menerima kenyataan bahwa :

“Ada bilangan real yang dapat di kaitkan dengan setiap titik pada gar
is bilangan, dan sebaliknya setiap bilangan real menentukan sebuah titik pada garis bilangan”













31
BAB 3
                                                                    PENUTUP                
Kesimpulan :
1.      Desimal adalah koma yang di letakkan setelah angka satuan di sebelah kanan yang menyatakan persepuluhan , perseratusan dan seterusnya.
a.       Desimal Berulang adalah Desimal yang akhirnya berulang terus.
b.      Desimal tak berakhir adalah Desimal yang tak berakhir.
c.       Desimal yang terbatas atau  sisa nol tidak pernah di peroleh.
2.      Penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian bilangan rasional dapat diperluas dengan mudah untuk desimal pecahan. Sifat-sifat  komutatip, assosiatip, dan distributip memungkinkan menjalankan/mengerjakan aritmetika desimal.
3.      Pernyataan desimal dari semua bilangan rasional positif dapat diperluas ke bilangan rasional negatif.
4.      Setiap bilangan rasional dapat dinyatakan sebagai desimal yang berakhir (terminal) atau desimal berulang. Ini berarti bahwa suatu bilangan dalam bentuk desimal tidak berulang, tentunya menyatakan bilangan yang tidak rasional. Desimal yang demikian disebut Bilangan Irasional.
5.      Beberapa sifat bilangan real dikembangkan menjadi sistim yang deduktif. Karena bilangan real merupakan perluasan dari bilangan rasional, semua sifat dalam sistim bilangan rasional harus dipenuhi dalam bilangan real.





32

Tidak ada komentar:

Posting Komentar