Kamis, 23 November 2017

Bab 2 Sistem Bilangan

Dalam matematika, bilangan-bilangan yang ada dapat digolongkan sebagaimana terurai di dalam Skema 1 berikut :

Bilangan nyata dapat positif maupun negatif. Bilangan khayal adalah bilangan yang berupa akar pangkat genap dari suatu bilangan negatif. Perbedaan antara kedua jenis bilangan ini adalah bahwa bilangan nyata mengandung salah satu ”sifat” secara tegas yaitu : atau positif atau negatif, dan tidak kedua-duanya. Sedangkan bilangan khayal yang mengandung kedua sifat positif dan negatif sekaligus, disebut bilangan kompleks.
Contoh bilangan nyata     :     2;     -2;    1,1;    -1,1
Contoh bilangan khayal     :

Pada dasarnya setiap bilangan, positif ataupun negatif, jika berpangkat genap akan selalu menghasilkan bilangan positif. Dengan demikian sukar sekali dibayangkan bagaimana hasil akhir dari suatu bilangan negatif yang berada di bawah tanda akar berpangkat genap. Oleh karenanya bilangan seperti itu dinamakan bilangan khayal.
Bilangan rasional adalah hasil bilangan antara dua bilangan, yang berupa bilangan bulat; atau berupa pecahan dengan desimal terbatas, atau desimal berulang. Sedangkan bilangan irrasional adalah hasil bagi antara dua bilangan, berupa pecahan dengan desimal tak terbatas dan tak berulang, termasuk bilangan r dan bilangan e. Bilangan bulat adalah hasil bagi antara dua bilangan yang hasilnya bulat, termasuk 0 (nol). Bilangan pecahan adalah hasil bagi antara dua bilangan yang hasilnya pecahan dengan desimal terbatas atau desimal berulang.

Berdasarkan pembatasan di atas, maka yang membedakan apakah sesuatu bilangan tergolong bilangan rasional ataukah bilangan irrasional ialah faktor ”keterbatasan” dan keberulangan” desimalnya. Adapun perbedaan antara bilangan bulat dan bilangan pecahan (keduanya tergolong bilangan rasional) kiranya sudah cukup jelas, sehingga tidak perlu lagi diterangkan.
0,1402525            tergolong bilangan rasional
0,1492525393993999----    tergolong bilanganirrasional
0,149262626            tergolong bilangan rasional
Dengan menggunakan pendekatan teori himpunan, pernyataan-pernyataan di bawah ini akan memperjelas pernggolong-golongan bilangan tersebut.
  1. Semua bilangan bulat adalah bilangan rasional, tapi tidak semua rasional berupa bilangan bulat.
  2. Semua bilangan pecahan adalah bilangan rasional, tapi tidak semua bilangan rasional berupa bilangan pecahan.
  3. Semua bilangan irrasional adalah bilangan berdesimal, tapi tidak semua bilangan berdesimal adalah bilangan irrasional.
Selain jenis-jenis bilangan sebagaimana terurai pada skema di muka, masih terdapat lagi tiga jenis bilangan yang menyangkut bilangan bulat positif. Mereka adalah bilangan asli, bilangan cacah dan bilangan prima.
Bilangan asli ialah semua bilangan bulat positif, tidak termasuk nol. Seandainya himpunan bilangan asli kita lambangkan dengan notasi A maka : A={1,2,3,4,5,.......................................... dan seterusnya}.
Bilangan cacah ialah bilangan bulat positif atau nol. Jika himpunan bilangan cacah kita lambangkan dengan notasi C, maka :
C={0,1,2,3,4,5....................................... dan setersnya}.
Bilangan prima ialah bilangan asli yang besarnya tidak sama dengan satu dan hanya ”habis” (maksudnya bulat) dibagi oleh dirinya sendiri. Jika himpunan bilangan prima dilambangkan dengan notasi P, maka :
P={2,3,5,7,11...................................... dan seterusnya}.
1. HUBUNGAN PERBANDINGAN ANTARBILANGAN
    Sekarang marilah kita bahas bagaimana bilangan-bilangan yang saling berhubungan satu sama lain secara relatif. Dalam hal ini kita akan bekerja dengan empat macam tanda ketidaksamaan, yang secara sepintas sebenarnya sudah kita temukan pada sub-sub 1.2 di muka. Tanda-tanda ketidaksamaan yang dimaksud adalah sebagai berikut :
    Tanda < melambangkan ”lebih kecil dari”
    Tanda > melambangkan ”lebih besar dari”
    Tanda ≤ melambangkan ”lebih kecil dari atau sama dengan”
    Tanda ≥ melambangkan ”lebih besar dari atau sama dengan”
    Bilangan-bilangan nyata mempunyai sifat-sifat hubungan perbandingan sebagai berikut :
    1. Jika a b, maka - a -b
    Sedangkan jika a ≥ b, maka -a ≤ - b
    1. Jika a b dan x 0, maka x. a x.b
    Sedangkan jika a b dan x 0 , maka x. a ≥ x.b
    1. Jika a b dan x 0, maka x. a x.b
    Sedangkan jika a b dan x 0 , maka x. a ≤ x.b
    1. Jika a b dan c d, maka a + c ≤ b + d
    Sedangkan jika a b dan c d, maka a+ c ≥ b + d
    Keberlakuan sifat-sifat di atas dapat dilihat dari pembuktian pada contoh-contoh di bawah ini.
    Untik sifat ke-1 :
    Andaikan α = 4 dan b = 6, maka α < b sebab 4 < 6 dan – α > -b
    Sebab -4 > -6. Sedangkan jika α = 8 dan b = 6, maka α > b
    Sebab 8 > 6 dan – α < -b sebab -8 < -6;
    Untik sifat ke-2 :
    Andaikan α = 4 dan b = 6, serta x = 3, maka x. α
    Sebab 3.4 = 2 < 3.6 = 18. Sedangkan jika α = 8 dan b= 6 serta x = 3, maka x. α > x.b sebab 3.8 = 24 > 3.6 = 18.
    Untik sifat ke-3 :
    Andaikan α = 4 dan b = 6, serta x = -3, maka x. α >x.b
    Sebab (-3)4=-12>(-3)6 = -18. Sedangkan jika α = 8 dan b = 6
    serta x = -3, maka x. Α < x.b sebab (-3) 8 = -24 < (-3) 6 = -18.
    Untik sifat ke-4 :
    Andaikan α = 4 dan b = 6, serta x = -3, maka x. α >x.b
    Sebab 4 + 5 = 9 < 6 + 7 = 13. Sedangkan jika α = 8 dan b = 6 serta c = 5 dan d = 3, maka a + c > b + d sebab 8 + 5 = 13 > 6 + 3 = 9



  1. OPERASI BILANGAN

  2. Bilangan-bilangan nyata memenuhi kaidah-kaidah tertentu apabila mereka dioperasikan. Operasi penjumlahan dan perkalian bilangan nyata memenuhi kaidah-kaidah sebagai berikut :
    1. Kaidah Komulatif
    Dalam menjumlahkan dua bilangan α dan b, perubahan urutan antara keduanya tidak akan mengubah hasil penjumlahan.
    α + b = b + α
    4 + 6 = 6 + 4
    Hal yang sama berlaku juga untuk perkalian, perubahan urutan perkalian antara dua bilangan tidak akan mengubah hasilnya.
    α x b = b x α
    4 x 6 = 6 x 4
    1. Kaidah Asosiatif
    Dalam menjumlahkan tiga bilangan a, b dan c – atau lebih – perubahan cara pengelompokan bilangan-bilangan tersebut tidak akan mengubah hasil penjumlahan.
    (α + b) + c = α + (b + c)
    (4 + 6) + 5 = 4 + (6 + 5)
    Begitu pula dalam hal perkalian, perubahan cara pengelompokan bilangan-bilangan tidak akan mengubah hasil perkalian.
    (α x b) x c = α x (b x c)
    (4 x 6) x 5 = 4 x (6 x b)
    3. Kaidah Pembatalan
    Jika jumlah α dan c sama dengan jumlah b dan c, maka α sama dengan b; dengan perkataan lain :
    Jika
    c + c = b + c
    maka
    α = b
    Jika hasil kali α dan c sama dengan hasil kali b dan c, dimana c adalah bilangan nyata bukan nol, maka α sama dengan b jadi :
    Jika
    α c = bc (c ≠ 0)
    maka
    α = b
    4. Kaidah Distributif
    Dalam pengalian bilangan α terhadap jumlah (b + c), hasil kalinya adalah sama dengan jumlah hasil kali α b dan hasil kali α c. Dengan perkataan lain, hasil kali sebuah bilangan terhadap suatu penjumlahan adalah sama dengan jumlah hasil kali – hasil kalinya.
    α (b+c) = α b + α c
    4 (6 + 5) = (4 x 6) + (4 x 5)
    5. Unsur Penyama
    Unsur penyama dalam penjumlahan (pengurangan) adalah bilangan nol, sebab jumlah (selisih) antara suatu bilangan tertentu dan 0 adalah bilangan itu sendiri.
    α ± 0 = α
    4 ± 0 = 4
    Unsur penyama dalam perkalian (pembagian) adalah bilangan satu, sebab hasil kali (hasil bagi) antara suatu bilangan tertentu dan 1 adalah bilangan itu sendiri.
    α x1 = α
    4 x 1 = 4
    α : 1 = α
    4 : 1 = 4
    6. Kebaikan
    Setiap bilangan nyata mempunyai sebuah balikan penambah (additive inverse); jumlah antara bilangan tertentu dan balikan penambahannya adalah sama dengan nol.
    α + (-a) = 0
    4 + (-4) = 0
    Bilangan -4 disebut balikan penambahan dari 4 atau negatif dari 4. Setiap bilangan nyata bukan – nol mempunyai sebuah balikan pengali (multiplicative inverse); hasil kali bilangan tertentu terhadap balikan pengalinya adalah sama dengan satu.
      α x
      = 1
      4 x
      = 1
    Bilangan 1 disebut balikan pengali dari 4



  3. OPERASI TANDA

  4. Sampai sejauh ini, dalam pengoperasian bilangan kita baru membahas bilangan-bilangan dengan satu macam tanda yakni positif. Sekarang marilah kita bahas bagaimana pengoperasian bilangan-bilangan tersebut berkenaan dengan tanda-tanda yang melekat padanya.
    1. Operasi Penjumlahan
    1. Jumlah dari dua bilangan positif ( + α) dan (+ b) adalah sebuah bilangan positif baru (+ c) yang nilainya lebih besar.
    ( + α) ( +b) = ( + c)
    ( + 4) – ( +6 ) = ( 10)
    1. Jumlah dari dua bilangan negatif (- α) dan (- b) adalah sebuah bilangan negatif baru (- c) yang nilainya lebih kecil.
    ( - α) ( - b) = ( - c)
    ( - 4) + ( - 6 ) = ( 10)
    1. Jumlah dari bilangan positif (-α) dan bilangan negative (-b) adalah bilangan positif ( + c) jika harga mutlak α lebih besar dari harga mutlak b, atau bilangan negatif (- d) jika harga mutlak α lebih kecil dari harga mutlak b.
    ( + α) + ( - b) = ( + c)         jika │ α│>│b│
    ( + 9) + ( - 6 ) = ( +3)
    atau
    ( + α) + ( - b) = ( - d)         jika │ α│<│b│
    ( + 4) + ( - 6 ) = ( - 2)
    1. Jumlah dari bilangan negatif (-α) dan bilangan positif (+b) adalah bilangan positif (+c) jika harga mutlak α lebih kecil dari harga mutlak b, atau bilangan negatif (-d) jika harga mutlak α lebih besar dari harga mutlak b.
    ( - α) + ( + b) = ( + c)         jika │ α│<│b│
    ( - 4) + ( + 6 ) = ( + 2)
    atau
    ( - α) + ( + b) = ( - d)         jika │ α│>│b│
    ( - 9) + ( + 6 ) = ( - 3)
    1. Operasi Pengurangan
    1. Selisih antara dua bilangan positif ( + α) dan ( + b) adalah bilangan poisitif ( + c) jika harga mutlak α lebih besar dari harga mutlak b, atau bilangan negative (- d) jika harga mutlak α lebih kecil dari harga mutlak b.
    ( + α) - ( + b) = ( + c)         jika │ α│>│b│
    ( + 9) - ( + 6 ) = ( +3)
    atau
    ( + α) - ( + b) = ( - d)         jika │ α│<│b│
    ( + 4) - ( + 6 ) = ( - 2)
    1. Selisih antara dua bilangan negatif (- a) dan (- b) adalah bilangan positif ( + c) jika harga mutlak α lebih kecil dari harga mutlak b, atau bilangan negatif (- d) jika harga mutlak α lebih besar dari harga mutlak b.
    ( - α) - ( - b) = ( + c)             jika │ α│<│b│
    ( - 4) - ( - 6 ) = ( +2)
    atau
    ( - α) - ( - b) = ( - d)             jika │ α│>│b│
    ( - 9) - ( - 6 ) = ( - 3)
    1. Selisih antara bilangan positif (+α) dan bilangan negative (- b) adalah sebuah bilangan positif baru (+ c); hal ini identik dengan penjumlahan dua bilangan positif.
    ( + c) – ( - b) = ( + c)
    ( + 4) + ( - 6 ) = ( + 10)
    1. Selisih antara bilangan negatif (- c) dan bilangan positif ( + b) adalah sebuah bilangan negatif baru (- c); hal ini identik dengan penjumlahan dua bilangan negatif.
    ( - α) ( + b) = ( - c)
    ( - 4) - (+ 6 ) = (- 10)
    1. Operasi Perkalian
    1. Hasil kali antara dua bilangan positif ( + α) dan (+b), serta antara dua bilangan negatif (-α) dan (-b), adalah sebuah bilangan positif (+c)
    ( + α) x ( + b) = ( + c)
    ( + 4) x ( + 6) = ( + 24)
    ( - α) x ( - b) = ( + c)
    ( - 4) x ( - 6) = ( + 24)
    1. Hasil kali antara dua bilangan yang berlainan tanda ( + α) dan (- b), atau ( - α) dan (+ b), adalah sebuah bilangan negative (-c)
    ( + α) x ( + b) = ( - c)
    ( + 4) x ( - 6) = ( - 24)
    ( - α) x ( + b) = ( - c)
    ( - 4) x ( + 6) = ( - 24)
    1. Operasi Pembagian
    1. Hasil bagi antara dua bilangan positif (+ α) dan ( + b), serta antara dua bilangan negative (-α) dan (- b), adalah sebuah bilangan positif ( + c)
    ( + α) : ( + b) = ( + c)
    ( + 8) : ( - 4) = ( - 2)
    ( - α) : ( - b) = ( - c)
    ( - 8) : ( + 4) = ( - 2)
    1. Hasil bagi antara dua bilangan yang berlainan tanda (+α) dan ( - b), atau ( - α) dan ( + b), adalah sebuah bilangan negative (- c)
    ( + α) : ( - b) = ( - c)
    ( + 8) : ( - 4) = ( - 2)
    ( - α) : ( + b) = ( - c)
    ( - 8) : ( + 4) = ( - 2)




  5. OPERASI BILANGAN PECAHAN

  6. Bilangan pecahan ialah bilangan rasional yang (benar dugaan anda !) tidak bulat atau tidak utuh. Berdasarkan cara penulisannya, bilangan pecahan bisa dibedakan atas pecahan biasa dan pecahan desimal. Pecahan biasa selalu menunjukkan bentuk pembagian antara dua bilangan. Sebagai contoh, pecahan
    menunjukkan bentuk pembagian 3 : 4, pecahan
    menunjukkan bentuk pembagian 2 : 5. Setiap pecahan biasa pada dasarnya dapat diubah bentuk menjadi pecahan desimal, yakni dengan cara mengisikan atau mencantumkan angka-angka tertentu yang memenuhi di belakang tanda koma. Jadi pecahan biasa
    dapat dituliskan menjadi pecahan desimal 0,75, sedangkan
    menjadi 0,4.
    Dalam suatu pecahan biasa terdapat dua macam suku, yaitu suku terbagi (numerator) dan suku pembagi (denomenator). Suku terbagi terletak di atas garis bagi, sedangkan suku pembagi terletak di bawahnya. Dalam contoh
    dan
    tadi, angka 3 dan angka 2 masing-masingadalah suku terbagi, sedangkan angka 4 dan angka 5 masing-masing adalah suku pembagi.
    Berdasarkan nilai-nilai (maksudnya : harga mutlak) dari suku-sukunya, pecahan baisa dibedakan menjadi tiga macam yaitu pecahan layak, pecahan tak layak dan pecahan kompleks. Pecahan layak ialah pecahan yang harga mutlak suku terbaginya lebih kecil dari harga mutlak suku pembaginya, Apabil pecahan layak ini didesimalkan, angka di depan tanda koma akan selalu berupa angka nol. Pecahan
    dan
    dalam contoh di atas merupakan contoh-contoh pecahan layak. Sedangkan pecahan tak layak ialah pecahan yang harga mutlak suku terbaginya sama dengan atau lebih besar dari harga mutlak suku pembaginya. Jika ia didesimalkan, angka di depan tanda koma akan berupa angka bukan nol. Contoh pecahan tak layak, misalnya
    dan
    - yang bila didesimalkan masing-masing akan menjadi 1,0; 1,75; -2,25 dan 3,2.
    Adapun pecahan kompleks ialah pecahan yang pada salah satu atau kedua-dua sakunya terdapat satu pecahan atau lebih. Jadi jika pada suku terbagi (ataupun pada suku pembagi, atau bahkan pada kedua suku tersebut) masih terdapat lagi satu atau beberapa pecahan, maka pecahan demikian dinamakan pecahan kompleks. Dari beberapa contoh yang disajikan di bawah akan terlihat kompleksitas pecahan seperti ini, pada suku terbagi terdapat suku pembagi, sementara pada suku pembagi terdapat suku terbagi. Ringkas kata, pecahan kompleks ialah pecahan yang mengandung pecahan. Dalam penulisan sebuah pecahan kompleks, garis bagi yang memisahkan antara suku terbagi utama dan suku pembagi utama harus dibuat lebih panjang dari garis bagi lainnya.
    (a)
    (b)
    (c)
    (d)
    Pecahan kompeks pada akhirnya akan mengarah ke salah satu bentuk : menjadi pecahan layak atau menjadi pecahan tak-layak. Apabila kita selesaikan atau sederhanakan, pecahan kompleks (a) dan (c) dalam contoh di atas akan menjadi pecahan layak, sedangkan pecahan kompleks (b) dan (d) tak lain adalah pecahan tak-layak.
    Apabila sebuah bilangan terdiri dari sebuah bilangan bulat dan sebuah pecahan, ia dinamakan bilangan campuran. Angka
    atau 2,75 adalah sebuah bilangan campuran sebab
    adalah sama dengan 2 +
    ; atau di lain pihak 2,75 adalah sama dengan 2 + 0,75. Pecahan tak layak pada hakekatnya adalah bilangan campuran, karena ia dapat diuraikan menjadi sebuah bilangan bulat dan sebuah pecahan bahkan dapat berubah menjadi sebuah bilangan bulat saja. Itulah sebabnya ia dijuluki sebagai pecahan tak layak, karena ia tidak murni sebagai sebuah pecahan.
    Setelah membahas secara panjang lebar berbagai jenis dan pengertian bilangan pecahan, kini marilah kita pahami prinsip-prinsip pengoperasiannya dalam hal ini pengoperasian pecahan biasa.
    1. Operasi Pemadanan
    Suku-suku dalam sebuah pecahan dapat diperbesar atau diperkecil tanpa mengubah nilai pecahannya, sepanjang keduanya (suku terbagi dan suku pembagi) dikalikan atau dibagi dengan bilangan yang sama. Secara umum :
    Contoh memperbesar pecahan :
    Pecahan-pecahan
    adalah sepadan
    Pembesaran padanan
    dapat dilakukan secara tak terbatas.
    Contoh memperkecil pecahan
    Pecahan-pecahan
    adalah sepadan
    Berdasarkan kedua contoh di atas, dapat disimpulkan : pembesaran pecahan bersifat tak terbatas, sedangkan pengecilan pecahan bersifat terbatas. Kita dapat memperbesar sebuah pecahan sekehendak kita. Akan tetapi kita hanya dapat memperkecil sebuah pecahan sampai pada bentuk tersederhana atau sampai pada suku-suku terkecil, yakni jika kedua suku pada pecahan bersangkutan tidak lagi mempunyai pembagi bersama.
    Dalam contoh memperkecil pecahan di atas, 2 merupakan pembagi bersama atas 24 dan 30, sedangkan 3 merupakan pembagi bersama atas 12 dan 15, akan akan tetapi tidak terdapat pembagi bersama atas 4 dan 5. Berarti 4 dan 5 merupakan suku-suku terkecil dari pecahan
    . Sesudah mencapai bentuk
    Kita tidak lagi dapat memperkecilnya. Jadi, pecahan
    adalah bentuk tersederhana dari pecahan
    . (Perlu dicatat : Pengertian “terbatas dalam memperkecil pecahan” disini maksudnya adalah “terbatas sampai pecahan bersangkutan tidak menjadi pecahan kompleks” ! .) Kesimpulannya : jika sebuah pecahan sudah mencapai bentuk tersederhana, maka ia tak lagi dapat diperkecil; sebaliknya jika sebuah pecahan tak lagi dapat diperkecil, berarti ia sudah mencapai bentuk tersederhana.
    1. Operasi Penjumlahan dan Pengurangan
    Dua buah pecahan atau lebih hanya dapat ditambahkan dan dikurangkan apabila mereka memiliki suku-suku pembagi yang sama atau sejenis. Berarti jika suku-suku pembaginya belum sama, terlebih dahulu harus disamakan sebelum pecahan-pecahan tersebut ditambahkan atau dikurangkan. Dalam menyamakan suku-suku pembaginya, diusahakan pecahan-pecahan tadi mempunyai suku pembagi bersama terkecil (spbt).
    Contoh :
    1)
    2)
    3)
    4)
    Angka 4 dalam contoh 3) dan 4) di atas adalah spbt
    Dalam hal pecahan-pecahan yang hendak dijumlahkan atau dikurangkan tidak memiliki spbt, hasil kali antara suku-suku pembaginya merupakan spbt.
    5)
    spbt-nya adalah α x b
    6)
    spbt-nya adalah 8 x 3
    Penjumlahan (pengurangan) bilangan-bilangan campuran dapat dilakukan dengan cara menambahkan (mengurangkan) bilangan-bilangan bulatnya dulu, kemudian menambahkan (mengurangkan) pecahan dengan pecahannya. Jadi tidak harus dengan mengubah bilangan-bilangan campuran tersebut menjadi pecahan tak layak terlebih dahulu
    7)
    Alternatifnya :
    1. Operasi Perkalian
    Perkalian antar pecahan dilakukan dengan cara mengalikan suku-suku sejenis, suku terbagi dikalikan suku terbagi dan suku pembagi dikalikan suku pembagi. Perkalian yang mengandung bilangan campuran dilakukan dengan cara mengubahnya terlebih dahulu menjadi pecahan tak-layak sebelum dikalikan.
    Contoh :
    1)
    2)
    3)
    1. Operasi Pembagian
    Pembagian antar pecahan dapat dilakukan dengan 3 macam cara. Cara pertama merupakan cara yang paling popular, paling sering dipraktekkan.
    Cara 1     Kalikan pecahan terbagi (pecahan yang akan dibagi) dengan kebalikan
    dari pecahan pembagi.
    Contoh :
    Cara 2     Ubah terlebih dahulu pecahan terbagi dan pecahan pembagi sehingga
    keduanya mempunyai suku pembagi bersama terkecil (spbt), batalkan spbt tersebut dan kemudian bagilah suku-suku terbagi yang tersisa.
    Contoh :
    Bilangan 8 merupakan spbt
    Cara 3     Kalikan terlebih dahulu kedua pecahan dengan spbt-nya, selesaikan
    atau sederhanakan masing-masing pecahan dan kemudian baru dibagi.
    Contoh :

    Ringkasan dari buku " Matematika Terapan untuk Bisnis dan Ekonomi", Dumairy

    Materi Power Point.
    Buka disini

0 komentar:

Posting Komentar