510 likes | 927 Vues
MATEMATIKA DISKRIT. K- 6. FUNGSI. Departemen Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia. DEFINISI FUNGSI. Relasi biner f dari himp A ke himp B merupakan suatu fungsi jika setiap elemen di dalam A dihubungkan dengan tepat satu elemen di dalam B .
E N D
MATEMATIKA DISKRIT K- 6 FUNGSI DepartemenMatematika FakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlam Universitas Indonesia MatematikaDiskrit
DEFINISI FUNGSI RelasibinerfdarihimpAkehimpBmerupakansuatufungsijikasetiapelemendidalamAdihubungkandengantepatsatuelemendidalamB. Notasi : JikafadalahfungsidariAkeBkitamenuliskanf : AB yang artinyafmemetakanAkeB. MatematikaDiskrit
DEFINISI FUNGSI • Adisebutdaerahasal (domain) darifdanBdisebutdaerahhasil(codomain) darif. • Nama lain untukfungsiadalahpemetaanatautransformasi. • Kita menuliskanf(a) = bjikaelemenadidalamAdihubungkandenganelemenbdidalamB. MatematikaDiskrit
PenyajianFungsi • Himpunanpasanganterurut. Sepertipadarelasi. • Formula pengisiannilai (assignment). Contoh: • f(x) = 2x + 10, f(x) = x2, dan • f(x) = 1/x. • Kata-kata, Contoh: • “fadalahfungsi yang memetakanjumlah bit 1 didalamsuatustringbiner”. MatematikaDiskrit
PenyajianFungsi • Kode program (source code) Contoh: Fungsimenghitung |x| • function abs(x:integer):integer; begin if x < 0 then abs:=-x else abs:=x; end; MatematikaDiskrit
Contoh 1: • Relasif = {(1, u), (2, v), (3, w)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah • fungsidariAkeB. • Di sinif(1) = u, f(2) = v, danf(3) = w. • Daerah asaldarifadalahAdandaerahhasiladalahB. • Jelajahdarifadalah {u, v, w}, yang dalamhalinisamadenganhimpunan B. MatematikaDiskrit
Contoh 2: • Relasif = {(1, u), (2, u), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah fungsidariAkeB, • meskipunumerupakanbayangandariduaelemenA. • Daerah asalfungsiadalahA, daerahhasilnyaadalahB, dan • jelajahfungsiadalah {u, v}. MatematikaDiskrit
Contoh 3: • Relasif = {(1, u), (2, v), (3, w)} dariA = {1, 2, 3, 4} keB = {u, v, w} adalah bukanfungsi, • karenatidaksemuaelemenAdipetakankeB. MatematikaDiskrit
Contoh 4: • Relasif = {(1, u), (1, v), (2, v), (3, w)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah bukanfungsi, • karena1 dipetakankeduabuahelemenB, yaituudanv. MatematikaDiskrit
Contoh 5: Misalkanf : Z Zdidefinisikanolehf(x) = x2. Daerah asaldandaerahhasildarif adalahhimpunanbilanganbulat, danjelajahdarifadalahhimpunanbilanganbulattidak-negatif. Apakahfmerupakanfungsi ? MatematikaDiskrit
Contoh 6: • Relasif = {(1, w), (2, u), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w, x} adalah fungsisatu-ke-satu, • Tetapirelasif = {(1, u), (2, u), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah bukanfungsisatu-ke-satu, • karenaf(1) = f(2) = u. MatematikaDiskrit
Contoh 7: Misalkanf : Z Z. Tentukanapakah a. f(x) = x2 + 1 dan b. f(x) = x – 1 merupakanfungsisatu-ke-satu ? MatematikaDiskrit
JawabContoh 7: • a. f(x) = x2 + 1 adalah bukanfungsisatu-ke-satu, • karenauntukduax yang bernilaimutlaksamatetapitandanyaberbedanilaifungsinyasama, misalnyaf(2) = f(-2) = 5 padahal –2 2. • b. f(x) = x – 1 adalah fungsisatu-ke-satu • karenauntukab, makaa – 1 b – 1. • Misaluntukx = 2, f(2) = 1 dan untukx = -2, f(-2) = -3. MatematikaDiskrit
Contoh 8: • Relasif = {(1, u), (2, u), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah bukanfungsipada • karenawtidaktermasukjelajahdarif. • Relasif = {(1, w), (2, u), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah fungsipada • karenasemuaanggotaBmerupakanjelajahdarif. MatematikaDiskrit
Contoh 9: Misalkanf : Z Z. Tentukanapakah a. f(x) = x2 + 1 dan b. f(x) = x – 1 merupakanfungsipada ? MatematikaDiskrit
JawabContoh 9: • a. f(x) = x2 + 1 adalah bukanfungsipada, • karenatidaksemuanilaibilanganbulatmerupakanjelajahdarif. • b. f(x) = x – 1 adalah fungsipada • karenauntuksetiapbilanganbulaty, selaluadanilaix yang memenuhi, yaituy = x – 1 akandipenuhiuntukx = y + 1. MatematikaDiskrit
FUNGSI BIJEKTIF • Fungsifdikatakanberkorespondensatu-ke-satuataubijektif(bijection) jikaia: • fungsisatu-ke-satudanjuga • fungsipada. MatematikaDiskrit
Contoh 10: • Relasif = {(1, u), (2, w), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah fungsiyang berkorespondensatu-ke-satu, • karenafadalahfungsisatu-ke-satumaupunfungsipada. MatematikaDiskrit
Contoh 11: f : Z Z. Fungsididefinisikanf(x) = x – 1 apakahf merupakanfungsibijektif ? Jawab : f merupakanfungsibijektif karenafadalahfungsisatu-ke-satumaupunfungsipada. MatematikaDiskrit
FUNGSI INVERS • Jikafadalahfungsiberkorespondensatu-ke-satudariAkeB, makakitadapatmenemukanbalikan (invers) darif. • Balikanfungsidilambangkandenganf –1. MisalkanaadalahanggotahimpunanAdanbadalahanggotahimpunanB, makaf -1(b) = ajikaf(a) = b. MatematikaDiskrit
FUNGSI INVERS • Fungsi yang berkorespondensatu-ke-satuseringdinamakanjugafungsi yang invertible (dapatdibalikkan), karenakitadapatmendefinisikanfungsibalikannya. Sebuahfungsidikatakannot invertible (tidakdapatdibalikkan) jikaiabukanfungsi yang berkorespondensatu-ke-satu, karenafungsibalikannyatidakada. MatematikaDiskrit
Contoh 12: Relasif = {(1, u), (2, w), (3, v)} dariA = {1, 2, 3} keB = {u, v, w} adalah fungsiyang berkorespondensatu-ke-satu. Balikanfungsif adalah f -1= {(u, 1), (w, 2), (v, 3)} Jadi, fadalahfungsiinvertible. MatematikaDiskrit
Contoh 13: Tentukanbalikanfungsif(x) = x+ 1. Jawab : Fungsif(x) = x+1 adalahfungsi yang berkorespondensatu-ke-satu, jadibalikanfungsitersebutada. Misalkanf(x) = y, sehinggay = x+ 1, makax = y– 1. Jadi, balikanfungsibalikannyaadalahf-1(y) = y– 1. MatematikaDiskrit
BeberapaFungsiKhusus 1. FungsiFloordanCeiling Misalkanx adalahbilanganriil, berartixberadadiantaraduabilanganbulat. Fungsifloordari x: x menyatakannilaibilanganbulatterbesar yang lebihkecilatausamadenganx. MatematikaDiskrit
BeberapaFungsiKhusus Fungsiceilingdarix: x menyatakannilaibilanganbulatterkecil yang lebihbesaratausamadenganx. Dpl, fungsifloormembulatkanxkebawah, sedangkanfungsiceilingmembulatkanxkeatas. MatematikaDiskrit
Contoh 16 : Beberapacontohnilaifungsifloordanceiling: 3.5 = 3 3.5 = 4 0.5 = 0 0.5 = 1 4.8 = …. 4.8 = …. – 0.5 = …. – 0.5 = …. –3.5 = …. –3.5 = …. MatematikaDiskrit
Contoh 17 : 132/8 = 17 byte. Padakomputer, data dikodekandalamuntaianbyte, satubyteterdiriatas 8 bit. Jikapanjang data 132 bit, makajumlahbyte yang diperlukanuntukmerepresentasikan data adalah : Bahwa 17 8 = 136 bit, sehinggauntukbyte yang terakhirperluditambahkan 4 bit ekstra agar satubytetetap 8 bit (bit ekstra yang ditambahkanuntukmenggenapi 8 bit disebutpadding bits). MatematikaDiskrit
BeberapaFungsiKhusus 2. Fungsi modulo Misalkanaadalahsembarangbilanganbulatdanmadalahbilanganbulatpositif. a mod mmemberikansisapembagianbilanganbulatbilaadibagidenganm a mod m = rsedemikiansehinggaa = mq + r, dengan 0 r < m. MatematikaDiskrit
Contoh 18 : Beberapacontohfungsi modulo 25 mod 7 = 4 15 mod 4 = 0 3612 mod 10 = … 0 mod 5 = …. –25 mod 7 = …. (sebab –25 = 7 (–4) + 3 ) MatematikaDiskrit
BeberapaFungsiKhusus 3. FungsiFaktorial MatematikaDiskrit
BeberapaFungsiKhusus 4. FungsiEksponensial Untukkasusperpangkatannegatif, MatematikaDiskrit
BeberapaFungsiKhusus 5. FungsiLogaritmik berbentuk MatematikaDiskrit
FungsiRekursif • Fungsi f dikatakan fungsi rekursif jika definisi fungsinya mengacu pada dirinya sendiri. • Contoh: n! = 1 2 … (n – 1) n = (n – 1)! n. MatematikaDiskrit
FungsiRekursif Fungsi rekursif disusun oleh dua bagian: (a) Basis • Bagian yang berisi nilai awal yang tidak mengacu pada dirinya sendiri. Bagian ini juga sekaligus menghentikan definisi rekursif. (b) Rekurens • Bagian ini mendefinisikan argumen fungsi dalam terminologi dirinya sendiri. Setiap kali fungsi mengacu pada dirinya sendiri, argumen dari fungsi harus menuju ke nilai awal (basis). MatematikaDiskrit
Contoh 19 Basis : n! = 1 Jikan = 0 Rekurens: n! = n x (n-1)! Jikan > 0 MatematikaDiskrit
AlgoritmaFaktorialdarin Fakt (n) IF n < 1 THEN Fakt 1 ELSE Fakt n * Fakt (n -1) END IF; Struktur Data & Algoritma - Rekursif
4 3 2 1 4 3 2 SimulasiKasus 1 : 4!....? 24 * 6 * 2 * 1 Struktur Data & Algoritma - Rekursif
AlgoritmaIteratifnya • Faktorialdarin INPUT n fak 1 FOR j = 1 TO n fak fak + j NEXT J OUTPUT fak Struktur Data & Algoritma - Rekursif
Contoh 20 : • JumlahnsukupertamabilanganAsli sum (n) IF n < 2 THEN sum 1 ELSE sum n + sum (n -1) END IF; Struktur Data & Algoritma - Rekursif
AlgoritmaIteratifnya INPUT n s 0 FOR i = 1 TO n s s + i NEXT i OUTPUT s Struktur Data & Algoritma - Rekursif
AlgoritmaIteratifnya • Denganpwngulangan WHILE-DO INPUT n s 0 i 1 WHILE i≤n DO s s + i i i + 1 END WHILE OUTPUT s Struktur Data & Algoritma - Rekursif
Contoh 21 : Contoh lain fungsirekursif MatematikaDiskrit
Contoh 22 : Fungsi Fibonacci : f(6) = ? f(40) = ? Berapa kali pemanggilanfungsirekursifnya ? MatematikaDiskrit
Referensi : • Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Application to Computer Science5th Edition, Mc Graw-Hill, 2003. • Richard Johsonbaugh, Discrete Mathematics, Prentice-Hall, 2009. • Rinaldi Munir, Matematika DiskritPenerbit Informatika, Bandung. MatematikaDiskrit