Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Berapakah jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama? 1 = 1 1 + 3 = 4 1 + 3 + 5 = 9 1 + 3 + 5 + 7 = 16 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25 Tebakan: “Jumlah dari.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Berapakah jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama? 1 = 1 1 + 3 = 4 1 + 3 + 5 = 9 1 + 3 + 5 + 7 = 16 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25 Tebakan: “Jumlah dari."— Transcript presentasi:

1 Berapakah jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama? 1 = = = = = 25 Tebakan: “Jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama adalah n 2.” Metoda apa yang dapat dipakai untuk membuktikan bahwa tebakan ini benar, jika memang pada kenyataannya benar?

2 Induksi matematika merupakan teknik pembuktian yang sangat penting dipergunakan secara luas untuk membuktikan pernyataan yang berkaitan dengan obyek diskrit. (kompleksitas algoritma, teorema mengenai graf, identitas dan ketidaksamaan yang melibatkan bilangan bulat, dsb). tidak dapat digunakan untuk menemukan rumus atau teorema, tetapi hanya untuk melakukan pembuktian.

3 Ilustrasi  Sederetan orang menyebarkan suatu rahasia.  Domino

4 Induksi matematika Suatu bukti dengan menggunakan induksi matematika bahwa “P(n) benar untuk setiap n bilangan bulat positif “ terdiri dari tiga langkah: 1. Langkah basis: Tunjukkan bahwa P(1) benar. 2. Langkah induktif: Tunjukkan bahwa P(k) P(k + 1) benar untuk setiap k. P(k) untuk suatu k tertentu disebut hipotesa induksi. 3. Konklusi:  n P(n) bernilai benar. Teknik untuk membuktikan proposisi dalam bentuk  n P(n), dengan semesta pembicaraan adalah himpunan bilangan bulat positif.

5 Berapakah jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama? Tebakan: “Jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama adalah n 2.” Bukti: Misalkan P(n): proposisi “Jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama adalah n 2.” 1. Langkah basis: P(1) benar, karena 1 = Langkah induktif: Asumsikan bahwa P(k) benar untuk semua k, yaitu … + (2k-1) = k 2. Kita perlu menunjukkan bahwa P(k + 1) benar, yaitu … + (2k-1) + (2k+1) = (k+1) … + (2k-1) + (2k+1) = k 2 + (2k+1) = (k+1) 2

6 Berapakah jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama? 3. Konklusi: “Jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama adalah n 2.” Akhir dari bukti.

7 Contoh (1) Contoh: Tunjukkan bahwa n < 2 n untuk setiap bilangan bulat positif n. Solusi: Misalkan P(n): proposisi “n < 2 n.” 1. Langkah basis: P(1) benar, karena 1 < 2 1 = 2.

8 Contoh (1) 2. Langkah induktif: Asumsikan bahwa P(k) benar untuk semua k, yaitu k < 2 k. Kita perlu menunjukkan bahwa P(k + 1) benar, yaitu k + 1 < 2 k+1 Kita mulai dari k < 2 k k + 1 < 2 k + 1  2 k + 2 k = 2 k+1 Jadi, jika k < 2 k maka k + 1 < 2 k+1 3. Konklusi: Jadi, n < 2 n benar untuk setiap n bilangan bulat positif. Akhir dari bukti.

9 Contoh (2) Banyaknya subhimpunan dari himpunan hingga Tunjukkan bahwa jika S adalah himpunan hingga dengan n anggota, maka S mempunyai 2 n subhimpunan. Solusi: P(n): proposisi “himpunan hingga dengan n anggota mempunyai 2 n subhimpunan”. 1. Langkah basis: P(0) benar, karena himpunan dengan nol anggota, yaitu himpunan kosong, mempunyai tepat 2 0 = 1 subhimpunan. 2. Langkah induktif: Asumsikan bahwa P(k) benar untuk semua k, yaitu himpunan dengan k anggota mempunyai 2 k subhimpunan. Kita perlu menunjukkan bahwa P(k + 1) benar, yaitu himpunan dengan (k+1) anggota mempunyai 2 (k+1) subhimpunan.

10 Misalkan T: himpunan dengan k+1 anggota. Dapat ditulis T = S  {a} dengan a  T dan S = T – {a}. Untuk setiap subhimpunan X dari S, terdapat tepat dua subhimpunan T, yaitu X dan X  {a}, yang membentuk semua subhimpunan T dan semuanya berbeda. Jadi, terdapat 2. 2 k = 2 (k+1) subhimpunan dari T. Contoh (2) Banyaknya subhimpunan dari himpunan hingga X S X T a X  {a} T a 3. Konklusi: Jadi, setiap himpunan hingga dengan n anggota mempunyai 2 n subhimpunan”

11 Contoh (3) Gauss … + n = n (n + 1)/2 Bukti. Misalkan P(n): proposisi … + n = n (n + 1)/2 1.Langkah basis: Untuk n = 0 diperoleh peroleh 0 = 0. Jadi, P(0) benar. 2. Langkah induktif: Asumsikan bahwa P(k) benar untuk semua k, yaitu … + n = n (n + 1)/2 Akan ditunjukkan bahwa P(k + 1) benar, yaitu … + k + (k + 1) = (k + 1) ((k + 1) + 1)/2 Dari … + k = k (k + 1)/2, diperoleh … + k + (k + 1) = k (k + 1)/2 + (k + 1) = (2k k (k + 1))/2 = (2k k 2 + k)/2 = (2 + 3k + k 2 )/2 = (k + 1) (k + 2)/2 = (k + 1) ((k + 1) + 1)/2

12 Contoh (3) 3. Konklusi: Jadi … + n = n (n + 1)/2 benar untuk setiap n  N. Akhir dari bukti.

13 Soal Misalkan n suatu bilangan bulat positif. Tunjukkan bahwa setiap papan catur berukuran 2 n x 2 n yang satu kotaknya dihilangkan, dapat selalu ditutupi oleh potongan-potongan bentuk-L.

14 Induksi Kuat (Prinsip kedua dari induksi matematika) Terdapat bentuk lain dari induksi matematika yang sering dipergunakan dalam bukti. Teknik ini dinamakan Induksi Kuat atau Prinsip kedua dari induksi matematika 1. Langkah basis: Tunjukkan bahwa P(0) benar. 2. Langkah induktif: Tunjukkan bahwa jika P(0) dan P(1) dan … dan P(k) benar, maka P(k + 1) untuk setiap k  N. 3. Konklusi:  n P(n) bernilai benar.

15 Contoh Tunjukkan bahwa setiap bilangan bulat yang lebih besar dari 1 dapat dituliskan sebagai hasil kali bilangan-bilangan prima. Solusi: P(n): proposisi “setiap bilangan bulat yang lebih besar dari 1 dapat dituliskan sebagai hasil kali bilangan-bilangan prima”. 1. Langkah basis: P(2) benar, karena 2 adalah hasil kali dari satu bilangan prima, dirinya sendiri.

16 2. Langkah induktif: Asumsikan P(j) benar untuk semua bilangan bulat j, 1 < j  k. Harus ditunjukkan bahwa P(k+1) juga benar. Ada dua kasus yang mungkin: Jika (k + 1) bilangan prima, maka jelas P(k + 1) benar. Jika (k + 1) bilangan komposit, (k+1) dapat ditulis sebagai perkalian dua buah bilangan bulat a dan b sehingga 2  a  b < k + 1. Oleh hipotesa induksi, a dan b keduanya dapat dituliskan sebagai hasil kali bilangan prima. Jadi, k + 1 = a  b dapat ditulis sebagai hasil kali bilangan prima. 3. Konklusi: “Setiap bilangan bulat yang lebih besar dari 1 dapat dituliskan sebagai hasil kali bilangan-bilangan prima”. Akhir dari bukti. Contoh

17 Soal Dalam suatu permainan, dua orang pemain secara bergantian mengambil sejumlah korek api dari salah satu dari dua tumpukan korek api. Pemain yang mengambil korek api terakhir yang menang. Tunjukkan bahwa jika kedua tumpukan korek api memuat korek api dalam jumlah yang sama, pemain kedua selalu dapat menjadi pemenang.

18 Mengapa Induksi Matematika suatu teknik pembuktian yang valid? Validitas dari induksi matematika dapat diturunkan dari suatu aksioma fundamental tentang himpunan bilangan bulat. Sifat Terurut dengan Baik (Well-Ordering Property) Setiap himpunan bilangan bulat positif yang tak kosong selalu memiliki anggota terkecil. Misalkan kita tahu bahwa P(1) benar dan P(k) P(k + 1) juga benar untuk semua k bilangan bulat positif. Bagaimana menunjukkan bahwa haruslah P(n) untuk semua n bilangan bulat positif?


Download ppt "Berapakah jumlah dari n bilangan ganjil positif pertama? 1 = 1 1 + 3 = 4 1 + 3 + 5 = 9 1 + 3 + 5 + 7 = 16 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25 Tebakan: “Jumlah dari."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google