Pembuktian √2 merupakan Bilangan Irasional Beserta Bukti Geometrisnya (Materi Analisis Real) February 23, 2017 √2 , analisi real , anril , geometris , irasional , kontradiksi , Matematika , pembuktian , prinsip. dalil , pythagoras , rasional , tips Pythagoras MudaBilangan irasional √2 telah dikenal oleh pythagoras dan para muridnya, sejak abad ke-5 SM. Bukti klasik yang mengesahkan statusnya sebagaibilangan irasional berbunyi sebagai berikut: andaikan √2 rasional, yakni terdapat bilangan asli m dan n, dengan FPB(m,n) = 1, sedemikian sehingga m/n = √2. Dalam hal ini, kita mempunyai m2 = 2n2, yang berarti bahwa m2 genap. Akibatnya, m juga genap, yakni m = 2k untuk suatu bilangan asli k, dan n mestilah ganjil, karena FPB(m,n) = 1. Selanjutnya, substitusikan m = 2k ke persamaan m2 = 2n2, kita peroleh 4k2= 2n2 atau 2k2 = n2. Ini berarti bahwa n2 genap, dan akibatnya n juga genap. Jadi n ganjil dan sekaligus genap, sesuatu yang mustahil dan tidak mungkin terjadi! Karena itu kita simpulkan bahwa √2 tidak mungkin rasional. (bukti seperti ini dikenal sebagai bukti tidak langsung atau bukti dengan kontradiksi).Prinsip Pythagoras Digunakan dalam Pembangunan Gedung Dalam ilmu matematika, sebuah dalil kadang dapat dibuktikan dengan beberapa cara. Untuk itu, selain bukti di atas, terdapat pula bukti geometris yang mengukuhkan irasionalitas √2, sebagai berikut. Andaikan, seperti tadi, terdapat bilangan asli m dan n, dengan FPB(m,n) = 1, sedemikian sehingga m/n = √2. Secara geometris, ini setara dengan eksistensi sebuah segitiga siku-siku sama kaki, ∆ABC, dengan alas dan tinggi sama dengan n dan sisi miring m. Karena FPB(m,n) = 1, segitiga ini merupakan segitiga siku-siku sama kaki terkecil yang ketiga panjang sisinya bilangan asli. Sekarang, tarik busur lingkaran BD dengan titik pusat A, dan tarik garis DE yang menyinggung busur lingkaran di D, seperti pada gambar. Kita peroleh segitiga siku-siku sama kaki ∆CDE, dengan CD = DE = m – n, yang merupakan bilangan asli.Selanjutnya, bila kita tarik garis AE (tidak diperlihatkan pada gambar), kita peroleh ∆ABE sama dan sebangun dengan ∆ADE. Akibatnya, BE = DE = m – n dan CE = n – (m – n) = 2n – m, yang juga merupakan bilangan asli. Jadi ∆CDE merupakan segitiga siku-siku sama kaki yang lebih kecil daripada ∆ABC dan juga memiliki panjang alas, tinggi, dan sisi miring bilangan asli. Ini bertentangan dengan fakta bahwa ∆ABC merupakan segitiga terkecil yang bersifat demikian. Jadi, pengandaian bahwa √2 rasional mestilah salah. Setelah mencermati pembuktian diatas sobat allmipa menjadi lebih paham bahwa √2 adalah irasional. Pythagoras Muda B ilangan irasional √2 telah dikenal oleh pythagoras dan para muridnya, sejak abad ke-5 SM . Bukti klasik yang mengesahkan s... Read more »
Teka-Teki Unik Mengenai Pembagian Warisan February 23, 2017 harta , hitung , Matematika , pembagian , teka-teki , tips , warisan Berbicara mengenai hal warisan terkadang membuat hati kita senang, namun ada pula dikala kita membicarakan warisan terasa jengkel serta penuh emosi. Perkara ini dikarenakan ketidakadilan yang menyelimuti pembagian harta warisan. Warisan bisa merubah kawan menjadi lawan bahkan bisa merubah saudara menjadi seperti orang lain yang tidak mempunyai hati. Yang bisa menghindari hal-hal negatif itu semua adalah bersabar dan berserah diri kepada Sang Pencipta. Hehe, sudahlah sobat allmipa itu sedikit prolog mengenai harta gono-gini warisan. Sekarang abaikan sejenak, saya akan bermain angka mengenai masalah dalam warisan yang saya buat teka-teki matematika unik.Sobat allmipa barang kali pernah mendengar cerita atau teka-teki pembagian warisan seperti berikut. Seorang peternak yang baru saja meninggal mewariskan 17 ekor sapi kepada 3 anaknya. Dalam surat wasiatnya tertulis bahwa anak pertama mendapat 1/2 bagian, anak kedua mendapat 1/3 bagian, dan anak ketiga mendapat 1/9 bagian. Ketiga anak bingung bagaimana mereka harus membagi 17 ekor sapi tersebut. Akhirnya mereka bertanya kepada pamannya.Sang paman mempunyai solusi cemerlang. Ia meminjamkan seekor sapinya, sehingga jumlah sapi menjadi 18 ekor. Setelah itu pembagian pun dilakukan: anak pertama mendapat 1/2 bagian atau 9 ekor sapi, anak kedua mendapat 1/3 bagian atau 6 ekor sapi, dan anak ketiga mendapat 1/9 bagian atau 2 ekor sapi. Jumlah sapiyang dibagikan sama dengan 17 ekor sapi, sisanya 1 ekor sapi dikembalikan kepada pamannya. Kok bisa ya?Bila kita hitung: 1/2 + 1/3 + 1/9 = (9 + 6 + 2)/18 = 17/18, ternyata lebih kecil daripada 1. Ada dua hal penting yang perlu diperhatikan dalam hitung-hitungan ini. Pertama, pemilihan bilangan 18 sebagai jumlah sapi yang mudah dibagi (karena mempunyai banyak faktor). Kedua, menguraikan 18 sebagai jumlah dari beberapa faktornya, termasuk 1, yaitu 18 = 9 + 6 + 2 + 1, yang setara dengan 1 = 1/2 + 1/3 + 1/9 + 1/18. Selanjutnya, kita dapat menyusun teka-tekinya dengan ‘menyembunyikan’ suku terakhir yang sama dengan 1/18 itu.warisan ternakNah, dengan memperhatikan dua hal tersebut, kita dapat membuat cerita serupa dengan bilangan berbeda. Misal kita pilih bilangan 20, lalu kita menguraikannya sebagai 20 = 10 + 5 + 4 + 1, yang setara dengan 1 = 1/2 + 1/4 + 1/5 + 1/20. Selanjutnya kita bisa membuat teka-teki berikut: Seorang peternak yang baru saja meninggal mewariskan 19 ekor sapi kepada 3 anaknya. Anak pertama mendapat 1/2 bagian, anak kedua mendapat 1/4 bagian, dan anak ketiga mendapat 1/5 bagian. Bagaimanakah mereka harus membagi habis 19 ekor sapi tersebut, tanpa harus memotong sapinya?Bahkan, jumlah anak yang mendapat warisan bisa lebih banyak. Misal kita pilih bilangan 24 = 12 + 6 + 3 + 2 + 1, yang setara dengan 1 = 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/12 + 1/24. Selanjutnya kita buat teka-teki berikut: Seorang peternak yang baru saja meninggal mewariskan 23 ekor sapikepada 4 anaknya. Anak pertama mendapat 1/2 bagian, anak kedua mendapat 1/4 bagian, anak ketiga mendapat 1/8 bagian, dan anak keempat mendapat 1/12 bagian. Bagaimanakah mereka harus membagi habis 23 ekor sapi tersebut, tanpa harus memotong sapinya?Jangan samapi harta warisan memecah persaudarraan andaBagaimana sobat allmipa? Setelah mengutak-atik teka-teki mengaenai warisan yang membuat pusing kepala anda jadi semakin terhibur kan? Hehe kalau memikirkan warisan harta yang tidak jelas hnya membuat tambah beban hidup dan beban pikiran, sebaiknya kita bikin lihai saja agar tidak depresi nantinya. Berbicara mengenai hal warisan terkadang membuat hati kita senang, namun ada pula dikala kita membicarakan warisan terasa jengkel serta penu... Read more »
Pembuktiaan Ketidakterbatasan Bilangan February 20, 2017 angka , asli , bilangan , ketidakterbatasan. terhingga , ketidakterhinggaan , korespondensi , Matematika , pembuktian , rasional , real , terbatas Pernahkah sobat allmipa berangan maupun berimajinasi tentang Ada berapa sih banyaknya bilangan asli sebenarnya? Tak terhingga. Ada berapa banyak bilangan rasional? Tak terhingga juga. Mana yang lebih banyak: bilangan asli atau bilangan rasional? Sama banyak, dalam arti terdapat korespondensi satu-ke-satu di antara kedua himpunan bilangan tersebut. Dengan perkataan lain, bilangan rasional ‘dapat dinomori’ satu-per-satu.Kemudian ada berapa banyak bilangan real? Nah, ini seru! Jawabannya tak terhingga juga, namun rupanya tidak sama dengan ketakterhinggaan himpunan bilangan asli. Bilangan real jauh lebih banyak daripada bilangan asli.Dengan menggunakan notasi bilangan desimal, setiap bilangan real x dapat dituliskan sebagai x := a,b1b2b3b4b5b6 … dengan a bilangan bulat dan bi ∊ {0, 1, 2, 3, … , 9}.Untuk membuktikan bahwa bilangan real jauh lebih banyak daripada bilangan asli, kita gunakan metode kontradiksi. Andaikan semua bilangan real ‘dapat dinomori’. Dengan perkataan lain, kita dapat mendaftarkannya sebagai {x1, x2, x3, x4, x5, … } dengan:X1 := a1,b11b12b13b14b15b16…X2 := a2,b21b22b23b24b25b26…X3 := a3,b31b32b33b34b35b36…X4 := a4,b41b42b43b44b45b46…X5 := a5,b51b52b53b54b55b56…dan seterusnya. Nah, sekarang kita definisikan bilangan y := 0,c1c2c3c4c5c6… dengan ci := 7 bila 0 ≤ bii ≤ 4, dan ci := 3 bila 5 ≤ bii ≤ 9, untuk setiap i = 1, 2, 3, … , maka bilangan ini tidak terdapat dalam daftar di atas, karena ci = 3 atau 7 dan pasti berbeda dengan bii untuk setiap i. Padahal, y merupakan bilangan real (di antara 0 dan 1). Jadi, bagaimanapun caranya kita berupaya mendaftarkan bilangan real, akan selalu ada bilangan real yang terlewatkan. Himpunan bilangan asli tidak cukup banyak untuk menomori semua bilangan real. Metode pembuktian di atas dikenal sebagai Metode Diagonalisasi Cantor, yang dicetuskan oleh George Cantor (1845-1918). Metode ini dapat dipakai untuk membuktikan secara umum bahwa kardinalitas suatu himpunan selalu lebih kecil daripada kardinalitas himpunan kuasanya. Dengan begitu sudah terbukti ketidakterbatasan suatu bilangan baik dari bilangan asli, maupun bilangan real. Pernahkah sobat allmipa berangan maupun berimajinasi tentang Ada berapa sih banyaknya bilangan asli sebenarnya ? Tak terhingga. Ada berapa ... Read more »
Penjabaran Deret Harmonik Berganti Tanda Beserta Rumus February 11, 2017 berganti , deret , divergen , harmonik , konvergen , Matematika , Rumus , tanda Sobat allmipa sudah belajar mengenai deret harmonik pada materi sebelumnya. Namun kita cermati deret di bawah ini;memang deret di atas mirip dengan deret harmonik, tetapi tandanya berganti antara positif dan negatif, berselang-seling. Deret ini dikenal sebagai deret harmonik berganti tanda.Berbeda dengan deret harmonik yang divergen, kalau deret ini konvergen . Perhatikan bahwa:dan seterusnya. Kita peroleh barisan jumlah parsial yang berosilasi. Selanjutnya,dan seterusnya. Dengan induksi, dapat dibuktikan bahwaLebih jauh, kedua sub-barisan ini konvergen ke suatu bilangan yang sama, karena s2n+1 – s2n = 1/(2n+1) menuju 0 ketika n menuju tak terhingga. Dengan deret pangkat untuk arctan x , dapat dibuktikan bahwa deret harmonik berganti tanda konvergen ke Ï€/4. Ternyata tidak saling berkaitan satu sama lain antara deret harmonik dan deret harmonik berganti tanda. Sobat allmipa sudah belajar mengenai deret harmonik pada materi sebelumnya. Namun kita cermati deret di bawah ini; memang deret di atas mir... Read more »
Mencermati Deret Harmonik Yang Membuat pusing Kepala February 10, 2017 deret , divergen , geometri , harmonik , induksi , konvergen , Matematika , persegi , Rumus Berbicara tentang materi deret selain deret geometri dan deret persegi, masih banyak deret yang penting dan menarik untuk dipelajari, di antaranya adalah deret seperti di bawah ini:Untuk lebih dimengerti sobat allmipa, Deret ini dinamai deret harmonik, karena suku-sukunya sama dengan panjang gelombang nada-nada tinggi. Namun yang menjadi pertanyaan, Apakah deret ini konvergen? Jawabannya tidak; sekalipun suku-sukunya mengecil dan menuju 0, deret tersebut tetap divergen. Buktinya adalah sebagai berikut. Kita hitung jumlah parsial ke-1, ke-2, ke-4, ke-8, … dari deret tersebut, yaitu:dan seterusnya. Dengan induksi, kita peroleh;untuk tiap n = 1, 2, 3, …, yang dapat melampaui bilangan besar berapapun. Karena itu, sN menuju tak terhingga ketika N menuju tak terhingga. Ini membuktikan bahwa deret harmonik di atas divergen. Setelah melihat kesimpulan di atas kita menjadi lebih tahu mengenai deret harmonik yang sempat membuat pusing kepala. Berbicara tentang materi deret selain deret geometri dan deret persegi, masih banyak deret yang penting dan menarik untuk dipelajari, di ant... Read more »
Penjelasan Bilangan Forbenius dan Contoh Penerapannya Dalam Kehidupan February 09, 2017 angka , bilangan , bulat , contoh , Ferdinand George Frobenius , frobenius , Himpunan , Matematika , penerapan , Rumus Ferdinand George FrobeniusBilangan Frobenius digunakan Untuk himpunan bilangan bulat positif, bilangan bulat terbesar yang tidak dapat dinyatakan sebagai kombinasi linear (dengan koefisien bilangan bulat positif) dari unsur-unsurnya. Jumlah Frobenius dari 2 dan 5 adalah 3, karena 3 tidak dapat terbentuk sebagai jumlah yang berpasangan dan sementara setiap bilangan bulat yang lebih besar bisa. Setelah Ferdinand George Frobenius. Definisi ini kurang memiliki etimologi atau memiliki etimologi tidak lengkap.. Perlu diketahui sobat allmipa, Perangko dan Bea Pos terkait erat dengan problem Frobenius, yaitu menentukan nilai terbesar yang tidak dapat dinyatakan sebagai jumlah dari bilangan-bilangan bulat positif tertentu. Sebagai contoh, bila sebuah restoran cepat saji menjual sayap ayam goreng hanya dalam kemasan berisi 5 potong, 8 potong, dan 17 potong, maka kita dapat membeli 10 potong atau 13 potong sayap ayam, tetapi tidak dapat membeli 12 potong sayap ayam. Nah, berapa potong sayap ayam terbanyak yang tak dapat dibeli di restoran cepat saji tersebut? Jawabannya adalah 19 potong, ya kan? Silahkan simak pembahasannya di bawah ini:.sampel perangkoBilangan 19 dalam cerita di atas dikenal sebagai bilangan Frobenius yang terkait dengan himpunan bilangan 5, 8, dan 17. Secara umum, diberikan sejumlah bilangan bulat positif, n1, n2, …, nk, bilangan Frobenius yang terkait dengan himpunan bilangan ini adalah bilangan bulat terbesar yang tidak dapat dinyatakan sebagai a1n1 + a2n2 + … + aknk dengan a1, a2, … , ak bilangan bulat tak negatif (sebagian di antaranya boleh sama dengan 0). Anda dapat mencoba mencari bilangan Frobenius yang terkait dengan dua bilangan, misalnya 8 dan 17. Semakin banyak bilangan yang terlibat, semakin sulit problemnya, dan tidak ada rumus eksplisit untuk solusinya. Namun diambil sisi positifnya, dengan kita belajar matematika pikiran kita akan terasah terus menerus. Ferdinand George Frobenius Bilangan Frobenius digunakan Untuk himpunan bilangan bulat positif, bilangan bulat terbesar yang tidak dapat diny... Read more »
Pengertian dan Rumus Partisi Bilangan Asli February 08, 2017 angka , bilangan , cara , Definisi , Matematika , partisi , Pengertian , Rumus partisi bilangan 5Sebelum kita membahas lebih jauh mengenai partisi bilangan, kita harus tahu apa yang dimaksud dengan partisi bilangan? Yang dimaksud dengan partisi bilangan asli n adalah cara menguraikan n sebagai jumlah dari beberapa bilangan asli (termasuk n sendiri). Sebagai contoh, bilangan 5 dapat diuraikan dalam 7 cara, yaitu: 5,4 + 1,3 + 2,3 + 1 + 1,2 + 2 + 1,2 + 1 + 1 + 1,dan 1 + 1 + 1 + 1 + 1.Kemudian bila p(n) menyatakan banyaknya partisi bilangan n, maka p(5) = 7. (Di sini, 3 + 2 dan 2 + 3 dianggap sebagai satu cara yang sama).Sobat allmipa mungkin berpikiran, apa yang sulit dengan partisi bilangan asli ini? Namun.. coba hitung berapa p(10), p(25), dan … p(200), seperti yang dikerjakan oleh Ramanujan pada waktu itu. Ada rumus rekursif untuk menghitung p(n). Jika p(n,m) menyatakan banyaknya partisi bilangan n dengan hanya menggunakan bilangan yang lebih kecil daripada atau sama dengan m, maka:dengan p(n,m) = p(n,n) = p(n) untuk m > n (dan, untuk melengkapi rumus, kita definisikan p(0,n) = p(0) = 1). Sebagai contoh:p(5,4) = p(4,1) + p(3,2) + p(2,3) + p(1,4) = 1 + 2 + 2 + 1 = 6.Untuk n = 0, 1, 2, …, 7 dan m = 1, 2, 3, …, 7, nilai p(n,m) diberikan dalam tabel di bawah ini:Tabel Nilai p(n,m) untuk n, m = 1,…,7Tabel ini dapat Anda lanjutkan untuk n dan m lainnya.Ramanujan dan Hardy menemukan bahwa p(n) membesar hampir secara eksponensial seiring dengan membesarnya n. Persisnya, Ramanujan dan Hardy memperoleh taksiran:Dengan rumus ini, Anda dapat menaksir bahwa nilai p(200) kira-kira sama dengan 4 trilyun. (Nilai p(200) sebenarnya sama dengan 3.972.999.029.388.) Bagaimana sobat allmipa? Ternyata partisi bilangan asli tidak semudah yang kita kira bukan? Kalau masih angka satuan atau puluhan begitu masih terlihat mudah namun apabila sudah menginjak ratusan atau ribuan pasti membuat kita berpikir ekstra alias pusing sejuta keliling. Hehe J partisi bilangan 5 Sebelum kita membahas lebih jauh mengenai partisi bilangan, kita harus tahu apa yang dimaksud dengan partisi bilangan? Ya... Read more »
Asal - Usul Rumus Hasil Kali Perkalian Skalar February 06, 2017 asal-usul , hasil , kali , Matematika , penerapan , proyeksi , Rumus , skalar , Vektor contoh perkalian skalar dalam kehidupanSering terjadi dalam buku-buku yang membahas ruang vektor, biasanya ada definisi hasil kali titik (dot product) atau hasil kali skalar (scalar product). Di Rn, hasil kali skalar antara dua vektor x = (x1, …, xn) dan y = (y1, … , yn) didefinisikan dengan rumus x ∙ y = xy1 + … + xn ynTetapi sering kali si pengarang tidak memberikan penjelasan dari mana rumus tersebut diperoleh atau mengapa rumusnya harus seperti itu. Untuk itu www.allmipa.com akan menjelaskan mengapa hasil kali titik di Rn mempunyai rumus seperti itu.Misalkan kita mempunyai sebuah garis l di Rn, yang katakanlah (untuk mempermudah pembahasan) melalui titik asal O(0, …, 0) dan A(a1, …, an). Jadi koordinat sebarang titik di l adalah k(a1, …, an) untuk suatu bilangan real k. Misalkan kita juga mempunyai sebuah titik Q(q1, …, qn) di luar garis l, dan kita ingin mencari titik P(p1, …, pn) pada garis l yang paling dekat ke Q.Jarak antara titik P(p1, …, pn) dan Q(q1, …, qn) di Rn dalam hal ini diberikan oleh rumusRumus jarak ini merupakan perumusan dari Dalil Pythagoras (terkait segitiga siku-siku).Nah, mengingat P = kA untuk suatu bilangan real k, persoalan di atas sama saja dengan mencari k sedemikian sehingga |kA – Q|2 minimum. Tetapi yang merupakan fungsi kuadrat dalam k, dan grafiknya berupa suatu parabola yang terbuka ke atas. Dari pengetahuan tentang fungsi kuadrat, kita tahu bahwa |kA – Q|2 akan mencapai minimum apabilaPerhatikan juga bahwa dengan nilai k di atas, kita mempunyai |kA – O|2 + |kA – Q|2 = |Q – O|2.Dalam hal ini, vektor OB = OQ – k.OA tegak lurus terhadap vektor k.OA (dan akibatnya OB juga tegak lurus terhadap OA, termasuk ketika k = 0), dan vektor k.OA dikenal sebagai vektor proyeksi dari vektor OQ terhadap vektor OA. Jadi begitulah asal-usul dari perumusan hasil kali skalar. Nah, karena bentuk penjumlahan hasil kali a1q1 + … anqn muncul dalam solusi persoalan yang kita anggap penting, maka kita definisikan hasil kali skalar a1q1 + … anqn = a∙q. Jadi rumus ini bukan turun dari langit, tetapi diperoleh dari persoalan mencari titik terdekat.Dengan rumus hasil kali skalar ini, dua vektor OA dan OB saling tegak lurus jika dan hanya jika a∙b = a1b1 + … + anbn = 0. contoh perkalian skalar dalam kehidupan Sering terjadi dalam buku-buku yang membahas ruang vektor, biasanya ada definisi hasil kali titik ... Read more »