Setelah mengikuti pembelajaran Bab II ini peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan
pengertian relasi, fungsi, sifat, dan jenis fungsi dengan benar.
Galileo Galilei (1564-1642) merupakan salah satu astronom terkenal dari Italia yang
dikenal luas dengan penemuannya tentang hubungan yang sangat teratur antara tinggi
suatu benda yang dijatuhkan dengan waktu tempuhnya menuju tanah, sebagaimana
ditunjukkan dengan tabel berikut:
kaki/feet) merupakan fungsi dari waktu (dalam menit) dengan
rumus d = (4t)2. Dengan rumus fungsi itu, nilai dari suatu peubah
akan dapat ditentukan jika nilai dari peubah yang satunya
diketahui.
Konsep “fungsi” terdapat hampir dalam setiap cabang
matematika, sehingga merupakan suatu yang sangat penting
artinya dan banyak sekali kegunaannya. Akan tetapi pengertian
dalam matematika agak berbeda dengan pengertian dalam kehidupan sehari-hari.
Gb. 2.1
Dalam pengertian sehari-hari, “fungsi” adalah guna atau manfaat. Kata fungsi dalam
matematika sebagaimana diperkenalkan oleh Leibniz (1646-1716) yang gambarnya
terlihat di atas digunakan untuk menyatakan suatu hubungan atau kaitan yang khas antara
dua himpunan.
Mengingat konsep fungsi menyangkut hubungan atau kaitan dari dua himpunan, maka
disini kita awali dulu pembicaraan kita mengenai fungsi dengan hubungan atau relasi
antara dua himpunan.
A.Pengertian Relasi
Suatu relasi (biner) F dari himpunan A ke himpunan B adalah suatu perkawanan
elemen-elemen di A dengan elemen-elemen di B.
Contoh:
A = {2,3,4,5,6}
B = {1,2,3,4,5,6}
Relasi : “adalah faktor dari “
Dapat disajikan dalam dua macam cara.
a. Dengan diagram panah
b. Dengan diagram pasangan berurutan.
R = {(2,2), (2,4), (2,6), (3,3), (3,6), (4,4), (5,5), (6,6)}
Dengan menggunakan penyajian relasi di atas, maka relasi R dari himpunan A ke
himpunan B dapat kita definisikan sebagai himpunan pasangan (a,b) pada A × B, di
mana a ∈ A dan - b ∈ B salah satu dari kalimat berikut:
Relasi atau hubungan itu dapat terjadi di berbagai bidang misalnya ekonomi,IPA,
keteknikan dan lain sebagainya, seperti hubungan antara jumlah suatu barang dengan
harganya, dalam hubungan antara harga dengan permintaan atau penawaran, dalam
hubungan antara kekuatan suatu zat radioaktif dengan waktu.
B. Pengertian Fungsi
Perhatikan diagram dibawah ini:
Relasi fungsional atau sering disingkat fungsi sering juga disebut dengan istilah pemetaan
(mapping) didefinisikan sebagai berikut :
Definisi: Suatu fungsi f dari himpunan A ke
himpunan B adalah suatu relasi yang
memasangkan setiap elemen dari A secara
tunggal, dengan elemen pada B.
Ditulis f : A → B dibaca “fungsi f pemetaan A ke dalam / into B”
Apabila f memetakan suatu elemen x ∈A ke suatu y ∈ B dikatakan bahwa y adalah peta
dari x oleh f dan peta ini dinyatakan dengan notasi f(x), dan biasa ditulis dengan f:x →
dari x oleh f dan peta ini dinyatakan dengan notasi f(x), dan biasa ditulis dengan f:x →
f(x), sedangkan x biasa disebut prapeta dari f(x).
Himpunan A dinamakan daerah asal (domain) dari fungsi f , sedangkan himpunan B
disebut daerah kawan (kodomain) sedangkan himpunan dari semua peta di B dinamakan
daerah hasil (range) dari fungsi f tersebut.
Contoh 1:
Diagram sebagaimana pada G.b. 2.4 di atas adalah fungsi karena pertama, terdapat relasi
(yang melibatkan dua himpunan yakni A dan B) dan kedua, pemasangan setiap elemen A
adalah secara tunggal.
Contoh 2
Diagram di samping bukan merupakan fungsi
karena ada elemen A yang dipasangkan tidak
secara tunggal dengan elemen pada B.
Contoh 3 :
Diketahui A = {x | -3 ≤ x < 3, x ∈ R} dan suatu fungsi f: A → R
Ditentukan oleh rumus f(x) = x2 + 1
a. Carilah f(-1), f(0) dan prapeta dari 5
b. Dengan melukis grafik, tentukan daerah hasil dari fungsi f.
c. Jelaskan bahwa f adalah suatu fungsi.
Jawab:
Dibuat grafik y= x2 + 1
f(-3) = (-3)2 + 1 =10
f(3) = (3)2 + 1 = 10
titik balik (0,1)
Jadi daerah hasil dari fungsi f adalah: R = { y | 1 < y < 10, y ∈ R }, karena nilai f(x) = y
terletak pada interval tersebut sebagaimana terlihat pada sumbu y.
c. Karena f suatu relasi dimana setiap elemen pada domain A (sumbu x) dipasangkan
secara tunggal maka f merupakan fungsi.
C.Sifat Fungsi
Dengan memperhatikan bagaimana elemen-elemen pada masing-masing
himpunan A dan B yang direlasikan dalam suatu fungsi, maka kita mengenal tiga sifat
fungsi yakni sebagai berikut :
1. Injektif (Satu-satu)
Misalkan fungsi f menyatakan A ke B maka fungsi f disebut suatu fungsi satu-satu
(injektif), apabila setiap dua elemen yang berlainan di A akan dipetakan pada dua elemen
yang berbeda di B. Selanjutnya secara singkat dapat dikatakan bahwa f:A→B adalah
fungsi injektif apabila a ≠ a’ berakibat f(a) ≠ f(a’) atau ekuivalen, jika f(a) = f(a’)
maka akibatnya a = a’.
Contoh:
1. Fungsi f pada R yang didefinisikan dengan f(x) = x2 bukan suatu fungsi satu-satu sebab
f(-2) = f(2).
2.
2.
Adapun fungsi pada A = {bilangan asli} yang
didefinisikan dengan f(x) = 2x adalah fungsi
satu-satu, sebab kelipatan dua dari setiap dua
bilangan yang berlainan adalah berlainan pula.
2. Surjektif (Onto)
Misalkan f adalah suatu fungsi yang memetakan A ke B maka daerah hasil f(A)
dari fungsi f adalah himpunan bagian dari B, atau f(A) c B. Apabila f(A) = B, yang
berarti setiap elemen di B pasti merupakan peta dari sekurang-kurangnya satu elemen di
A maka kita katakan f adalah suatu fungsi surjektif atau “f memetakan A Onto B”
Contoh:
1. Fungsi f: R→R yang didefinisikan dengan rumus f(x) = x2 bukan fungsi yang onto
karena himpunan bilangan negatif tidak dimuat oleh hasil fungsi tersebut
2. Gb. 2.11
Misal A = {a, b, c, d} dan B = {x, y, z} dan fungsi f: A
→ B yang didefinisikan dengan diagram panah adalah
suatu fungsi yang surjektif karena daerah hasil f adalah
sama dengan kodomain dari f (himpunan B).
3.Bijektif (Korespondensi Satu-satu)
Suatu pemetaan f: A→B sedemikian rupa sehingga f merupakan fungsi yang
injektif dan surjektif sekaligus, maka dikatakan “f adalah fungsi yang bijektif” atau “ A
dan B berada dalam korespondensi satu-satu”.
Contoh:
1)
1)
Relasi dari himpunan A = {a, b, c} ke himpunan B =
{p,q, r} yang didefinisikan sebagai diagram di
samping adalah suatu fungsi yang bijektif.
2) Fungsi f yang memasangkan setiap negara di dunia dengan ibu kota negaranegara di
dunia adalah fungsi korespondensi satu-satu (fungsi bijektif), karena tidak ada satu
kotapun yang menjadi ibu kota dua negara yang berlainan.
D.Jenis – jenis Fungsi
Jika suatu fungsi f mempunyai daerah asal dan daerah kawan yang sama, misalnya D,
maka sering dikatakan fungsi f pada D. Jika daerah asal dari fungsi tidak dinyatakan maka
yang dimaksud adalah himpunan semua bilangan real (R). Untuk fungsi-fungsi pada R
kita kenal beberapa fungsi antara lain sebagai berikut.
a. Fungsi Konstan
b. Fungsi Identitas
c. Fungsi Linear
Fungsi pada bilangan real yang didefinisikan : f(x) = ax + b, a dan b konstan dengan a
d. Fungsi Kuadrat
Fungsi f: R→R yang ditentukan oleh rumus f(x) = ax2 + bx + c dengan a,b,c ∈ R
dan a ≠ 0 disebut fungsi kuadrat.
e. Fungsi Rasional
Fungsi rasional adalah suatu fungsi terbentuk f(x) =Q(x) P(x) dengan P(x) dan Q(x)
adalah suku banyak dalam x dan Q(x) ≠ 0.
Fungsi R→R yang didefinisikan sebagai: f : x→ x disebut fungsi identitas.
Latihan 1 :
1. Diantara fungsi-fungsi berikut, manakah yang merupakan fungsi injektif, surjektif,
serta bijektif? Berilah penjelasannya!
2. Diketahui himpunan D = {1,2,3,4,5}. Suatu relasi pada D ini, manakah yang berupa
pemetaan dan berikan alasannya !
a.R = {(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5)}
b.R = {(1,2),(2,3),(2,4),(4,5),(5,1)}
c.R = {(1,2),(2,2),(3,2),(4,2),(5,2)}
3.Suatu fungsi f: R→R ditentukan oleh f(x) = x2 + 2
a.Tentukan f(-1), f(a), dan f(1).
b.Tentukan a jika f(a) = 27
c.Anggota manakah dari daerah asal yang mempunyai peta 18 ?
4.Manakah yang merupakan fungsi injektif, surjektif, atau bijektif dari fungsi dengan
domain {1, 2, 3, 4}, yang didefinisikan sebagai berikut?
a. R = {(1, 1), (2, 3), (3, 5), (4, 7); jika kodomainnya {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
b. R = {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 1); jika kodomainnya {1, 2, 3}
c. R = {(1, 4), (2, 3), (3, 2), (4, 1); jika kodomainnya {1, 2, 3, 4}
d. R = {(1, 1), (2, 2), (3, 2), (4, 4); jika kodomainnya {1, 2, 3, 4, 5, 6}
5. Misalkan A = [–1, 1] = {x|–1≤ x ≤ 1, ∈ R}. Apakah fungsi di bawah ini surjektif?
a. f: A → A ; didefinisikan f(x) = x c. f: A → A ; didefinisikan f(x) = x2
b. f: A → A ; didefinisikan f(x) = 2x – 1 d. f: A → A ; didefinisikan f(x) = x3
