resume kuliah matematika diskrit lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfresume...

21
Arwin@23206008 Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus 2006 1. SET adalah kelompok obyek-obyek dengan sifat serupa (Cantour). Obyek = elemen = anggota Set mengandung (contain) elemen-elemen atau anggota-anggota. Contoh : { } ,, ,, V aiueo = 2. 2 (dua) set dikatakan sama jika dan hanya jika elemen-elemennya sama { } { } 135 351 ,, ,, = 3. Cara penulisan set SET BUILDER (elemen-elemen dengan ciri-ciri sama (common)). Contoh : { } .................. A xx = 4. Penggambaran SET dalam bentuk grafik (Venn) U = Semesta (Universe). Dua definisi : a A a A a bukan elemen A 5. Empty Set = Null Set = {} , . Contoh : { } 2 xx x x ∅= > adalah bilangan positif. S ∅⊆ atau empty set adalah subset dari setiap set. 6. A B set A adalah subset set B, jika dan hanya jika elemen set A adalah elemen set B. Contoh : { } { } 135 123456 ,, ,,,,, 7. A B set A adalah proper subset dari set B karena A B (subset sejati). 8. S dikatakan finite set bila terdapat n elemen yang berbeda dimana n adalah integer tidak negatif. n adalah kardinalitas dari S dinotasikan dengan S . 9. S dikatakan infinite set bila ia not finite. Arwin@23206008 2 10. Power set ( ) P S adalah set dari semua subset dari set S = 2 n elemen. Contoh : ( ) P S dari set { } 012 ,, adalah { } ( ) {}{}{}{ }{ }{ }{ } { } 012 0 1 2 01 02 12 012 ,, , , , , , , , , , , ,, P = 11. Ordered collection n-tuple atau kumpulan terurut. Posisi sangat menentukan dan tidak dapat diubah. 2 (dua) n-tuple sama jika dan hanya jika setiap pasang elemen-elemennya sama. 12. Product Cartesian dari A dan B A B B A × × set ordered pairs ( ) , ab dimana , a Ab B { } { } ( )( )( )( ) { } 12 1 1 2 2 , ; , , , , , , , , A B ab A B a b a b = = × = . Isi elemen ini tidak dapat dipertukarkan namun urutannya dapat dipertukarkan ( )( )( )( ) { } 1 2 1 2 , , , , , , , b b a a ( )( )( )( ) { } 1 2 1 2 , , , , , , , B A a a b b × = n-tuple 1 2 .................... n A A A × × × 13. Operasi Set a. Union ( ) A B ∪→ set yang berisi semua elemen A dan B atau { } xx A x B A U B b. Intersection ( ) A B set yang berisi elemen A DAN B atau { } xx A x B c. Disjoint bila A B =∅

Upload: trinhtu

Post on 26-Mar-2018

239 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001)

DR. Ir. Yoga Priyana

Tanggal 24 Agustus 2006

1. SET adalah kelompok obyek-obyek dengan sifat serupa (Cantour). Obyek = elemen = anggota

→ Set mengandung (contain) elemen-elemen atau anggota-anggota. Contoh : { }, , , ,V a i u e o=

2. 2 (dua) set dikatakan sama jika dan hanya jika elemen-elemennya sama { } { }1 3 5 3 5 1, , , ,→ =

3. Cara penulisan set → SET BUILDER (elemen-elemen dengan ciri-ciri sama (common)).

Contoh : { }..................A x x=

4. Penggambaran SET dalam bentuk grafik (Venn) U→ = Semesta (Universe).

Dua definisi :

a A∈

a A∉ → a bukan elemen A

5. Empty Set = Null Set = { },∅ . Contoh : { }2x x x x∅ = > adalah bilangan positif.

S∅ ⊆ atau empty set adalah subset dari setiap set.

6. A B⊆ → set A adalah subset set B, jika dan hanya jika elemen set A adalah elemen set B.

Contoh : { } { }1 3 5 1 2 3 4 5 6, , , , , , ,⊆

7. A B⊂ → set A adalah proper subset dari set B karena A B≠ (subset sejati).

8. S dikatakan finite set bila terdapat n elemen yang berbeda dimana n adalah integer tidak

negatif. n adalah kardinalitas dari S dinotasikan dengan S .

9. S dikatakan infinite set bila ia not finite.

Arwin@23206008

2

10. Power set ( )P S→ adalah set dari semua subset dari set S = 2n elemen. Contoh :

( )P S→ dari set { }0 1 2, , adalah { }( ) { } { } { } { } { } { } { }{ }0 1 2 0 1 2 0 1 0 2 1 2 0 1 2, , , , , , , , , , , , , ,P = ∅

11. Ordered collection n-tuple atau kumpulan terurut. Posisi sangat menentukan dan tidak dapat

diubah. 2 (dua) n-tuple sama jika dan hanya jika setiap pasang elemen-elemennya sama.

12. Product Cartesian dari A dan B A B B A→ × ≠ × → set ordered pairs ( ),a b dimana

,a A b B⊆ ⊆

{ } { } ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 2 1 1 2 2, ; , , , , , , , ,A B a b A B a b a b= = → × = . Isi elemen ini tidak

dapat dipertukarkan namun urutannya dapat dipertukarkan ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 2 1 2, , , , , , ,b b a a

( ) ( ) ( ) ( ){ }1 2 1 2, , , , , , ,B A a a b b× =

n-tuple 1 2 .................... nA A A→ × × ×

13. Operasi Set

a. Union ( ) A B∪ → ∪ → set yang berisi semua elemen A dan B atau

{ }x x A x B∈ ∨ ∈

AU

B

b. Intersection ( ) A B∩ → ∩ → set yang berisi elemen A DAN B atau

{ }x x A x B∈ ∧ ∈

c. Disjoint bila A B∩ = ∅

Page 2: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

3

d. Difference atau pengurangan { }A B x x A x B→ − = ∈ ∧ ∉

e. Komplemen (bukan anggota dari) { }A x x A→ = ∉ atau U A−

f. Symmetric Difference { }A B x x A x B x A x B→ ⊕ = ∈ ∧ ∉ ∨ ∉ ∧ ∈ . Contoh :

{ } { } { }1 3 5 1 2 3 5 2, , ; , , ,A B A B= = → ⊕ =

14. Set Identities

Identitas Nama

A A

A U A

∪∅ =∩ =

Hukum Identitas

A U U

A

∪ =∩∅ = ∅

Hukum Dominasi

A A A

A A A

∪ =∩ =

Hukum Idempotent

( )A A= Hukum Komplementasi

A B B A

A B B A

∪ = ∪∩ = ∩

Hukum Komutatif

( ) ( )( ) ( )

A B C A B C

A B C A B C

∪ ∪ = ∪ ∪

∩ ∩ = ∩ ∩ Hukum Asosiatif

( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )

A B C A B A C

A B C A B A C

∩ ∪ = ∩ ∪ ∩

∪ ∩ = ∪ ∩ ∪ Hukum Distributif

A B A B

A B A B

∪ = ∩

∩ = ∪ Hukum De Morgan

Arwin@23206008

4

15. Union dari sekumpulan set adalah set yang mengandung elemen-elemen yang merupakan

anggota dari sedikitnya satu set dalam kumpulan set tersebut. Dinotasikan dengan

1 21

.........n

n ii

A A A A=

∪ ∪ ∪ = U

16. Intersection dari sekumpulan set adalah set yang mengandung elemen-elemen yang merupakan

anggota dari semua set dalam kumpulan set tersebut. Dinotasikan dengan

1 21

.........n

n ii

A A A A=

∩ ∩ ∩ = I

17. Representasi komputer Set adalah dalam bentuk urutan bilangan biner. Contoh :

{ }1 3 5 7 9 1010101010, , , , = → 1 merepresentasikan elemen yang ada dan 0 untuk yang sebaliknya.

18. Operasi set dalam representasi komputer. Contoh : { }1 3 5 7 9 1010101010, , , , ;=

{ }1 2 3 4 5 1111100000, , , , = .

a. Union { }1010101010 1111100000 1111101010 1 2 3 4 5 7 9, , , , , ,→ ∨ = ↔

b. Intersection { }1010101010 1111100000 1010100000 1 3 5, ,→ ∧ = ↔

19. Urutan proses Matematika Diskrit yakni Permutasi → Fungsi → Pigeon Nest →

Partial Order Set → Lattice Theory → Aljabar Boolean → Group → Coding Theory

20. Permutasi dan kombinasi. Relasi set (antar set dan antar elemen di dalam set).

21. f R A B⊆ ⊆ ×

Tanggal 31 Agustus 2006

1. Permutasi dan Kombinasi

{ }1 2 3, ,A = , berapa banyak subset dengan 2 elemen yang dapat dibentuk ?

Page 3: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

5

{ } { }{ } { }{ } { }

1

2

3

1 2 2 1

1 3 3 1

2 3 3 2

, ,

, ,

, ,

A

A

A

→ = =

= =

= =

Berapa barisan (sequence) dengan panhang 2 elemen yang dapat dibentuk ?

1 2

1 3

2 1

2 3

3 1

3 2

A n= elemen, berapa barisan dengan panjang r dapat dibentuk dimana r n< ?

Permutasi yang dapat dibuat dari anggota-anggota set dengan n elemen bila diambil sebanyak

r adalah :

( ) ( )( ) ( ) ( )

( )

1 1

1 1 1

1

. ................................

. ................................ ......

......

nrP n n n r

n n n r n r

n r

= − − +

= − − + −

= −

sehingga ( )

!

!n

r

nP

n r=

Berapa banyak subset dengan n elemen dapat dibentuk dari set dengan n elemen ?

Subset r elemen !rrP r→ =

Arwin@23206008

6

( )( )

!

!! !

! ! ! !

n n nr r r

nn rr

C P C r

nn rP n

Cr r r n r

⇒ =

−= = =

2. Bilangan Bulat dan Pembagian

• Teorema 1 : m dan n bilangan bulat tak negatif dan 0n ≠ , dapat ditulis m qn r= +

untuk q dan r bilangan bulat tak negatif dan 0 r n≤ < .

m adalah yang dibagi; n adalah pembagi; q adalah hasil bagi; r adalah sisa.

Bila 0r = maka dikatakan bahwa “ n membagi m ” dituliskan dengan n m . Jadi

n m bila ada bilangan bulat a sehingga m an= .

Bila 0r ≠ maka dikatakan bahwa “ n tidak membagi m ” dituliskan dengan |n m .

• Teorema 2 : ambil ,a b dan c bilangan bulat.

Jika a b dan a c , maka ( )a b c+

Jika a b dan a c , dimana b c> , maka ( )a b c−

Jika a b atau a c , maka a bc

Jika a b dan b c maka a c

Bukti : a b → bilangan bulat 1 1k b ak→ → =

a c → bilangan bulat 2 2k c ak→ → =

Maka :

( )( ) ( )1 2

1 2

b c ak ak

a k k a b c

ak

+ = +

= + → +

=

Page 4: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

7

• Bilangan bulat positif P yang hanya dapat dibagi dengan 1 atau P (inclusive !) disebut

Bilangan Prima.

2 1Pm = − bilangan Prima Mersenne ! ( P adalah bilangan prima dan m adalah bilangan

bulat positif)

Bagaimana dengan bilangan 11 ? bila 3P = maka 32 1 7m = − = → benar, bila 5P =

maka 52 1 31m = − = → benar, lalu dimanakah posisi 11, 13, 17, 23 dan 29 ?

1 21 2 ................. naa a

nm P P P= dengan 1 2 ......... nP P P = bilangan prima dan 1 2 ......... na a a =

bilangan bulat tak positif.

Contoh : 212 2 3 2 2 3. . .= =

• GCD (greatest common divisor)

Jika a dan b bilangan bulat positif; kalau k a dan k b dikatakan k adalah pembagi

persekutuan (common divisor). Bilangan k terbesar ( d ) disebut pembagi persekutuan

terbesar. Contoh : ( ) ( )24 36 1 2 3 4 6 12gcd , , , , , , gcd d= → =

• Teorema :

Jika ( )gcd ,d a b= , maka d sa tb= + untuk s dan t bilangan bulat.

Jika c adalah common divisor dari a dan b , maka c d .

• Bila a dan b bilangan bulat positif dan ( ) 1gcd ,a b = , maka a dan b dikatakan

“relatively prime”

Contoh : 10 dan 17 → relatively prime; 10 dan 21 → relatively prime

• Bila 1 2 ......... na a a bilangan-bilangan bulat positif, dikatakan “pairwise relatively prime”

bila ( ) 1gcd ,i ja a = untuk 1 i j n≤ < ≤ .

Arwin@23206008

8

Contoh :

( )( )( )

10 17 21 10 17 1

10 21 1

17 21 1

cryptography(RSA)

, , gcd ,

gcd ,

gcd ,

→ =

=

=1 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 43

maka 10 17 21, , adalah “pairwise relatively prime”

• Algoritma Euclidean → sisa perhitungan dibagi oleh sisa berikutnya hingga diperoleh

sisa = 0. Sisa terakhir sebelum sisa = 0 adalah gcd .

• ( ) ( ) ( )1 1

1min ,min ,gcd , ................... k ka ba bka b p p= .

Contoh :

( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 1 0 0 1 1 0

1 0 0 0

190 34 2 5 17 19

2 5 17 19

2

min , min , min , min ,gcd , . . .

. . .

=

==

190 2 95 5 19 190 2 5 19

34 2 17 34 2 17

: : . .

: .

= = → == → =

• LCM (least common multiple)

Jika ,a b dan k bilangan bulat positif; bila a k dan b k , dikatakan bahwa k adalah

“common multiple” dari a dan b , untuk bilangan k yang terkecil (sebut c ), maka

k disebut lcm dari a dan b ( ),lcm a b c→ = .

• Teorema : a dan b bilangan bulat positif; ( ) ( )gcd , . , .a b lcm a b a b=

• ( ) ( ) ( )1 1

1max ,max ,, ................... k ka ba bklcm a b p p=

Contoh :

( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 1 0 0 1 1 0

1 1 1 1

190 34 2 5 17 19

2 5 17 19

3 230

max , max , max , max ,, . . .

. . .

.

lcm =

==

Page 5: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

9

190 2 95 5 19 190 2 5 19

34 2 17 34 2 17

: : . .

: .

= = → == → =

3. Matriks

• Matriks Boolean adalah matriks dengan elemen “0” dan “1”.

( )( )( )( )

( )( )

1 0 1

0 1 1

1 1 0

.

)

A mxn

B nxp A B mxpA

A mxn A B mxn

B mxn

=⎡ ⎤

= =⎢ ⎥= →⎢ ⎥ = + =⎢ ⎥⎣ ⎦ =

• Operasi-operasi pada Matriks Boolean

“Joint of A and B”

( )( )

1 1 1

0 0

bila atau

bila dan

)

)

ij ij ij

ijij ijij

A mxn a a bc

a bB mxn b

⎡ ⎤= = = =⎧⎣ ⎦ ⎪= ⎨ =⎡ ⎤= = ⎪⎩⎣ ⎦

Maka joint A dan B ditulis A B∨ adalah matriks ijC c= dengan elemen-elemen

seperti tersebut di atas.

Contoh :

1 0 1 1 1 0 1 1 1

0 1 1 1 0 1 1 1 1

1 1 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 1 0 1 1 0

;A B A B C

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = → ∨ = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

“Meet of A and B”

( )( )

1 1

0

bila dan

bila sebaliknya

)

)

ij ij ij

ij

ij

A mxn a a bc

B mxn b

⎡ ⎤= = =⎧⎣ ⎦ ⎪= ⎨⎡ ⎤ ⎪= = ⎩⎣ ⎦

Arwin@23206008

10

Maka joint A dan B ditulis A B∧ adalah matriks ijC c= dengan elemen-elemen

seperti tersebut di atas.

Contoh :

1 0 1 1 1 0 1 0 0

0 1 1 1 0 1 0 0 1

1 1 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 1 1 0 0 0 0

;A B A B C

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = → ∧ = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

• Boolean Product

Bila ( )( )

( ) ( ) ( )1 1 2 2

)...........

)

ij

ij i j i j ip pj

ij

A mxp ac a b a b a b

B pxn b

⎡ ⎤= = ⎣ ⎦ = ∧ ∨ ∧ ∨ ∧⎡ ⎤= = ⎣ ⎦

Maka ijA B C c⎡ ⎤= = ⎣ ⎦e adalah matriks dengan elemen-elemen seperti tersebut di atas.

( )( )

( )3 4

4 3 4 4

1 1 0 1 1 0 11 1 0 1

1 0 1 1 1 1 11 0 0 1

0 0 1 0 1 1 00 1 1 0

1 1 0 1 1 0 1

T

xx x

A B

⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥= =⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦

⎣ ⎦ ⎣ ⎦

e e

1 44 2 4 431 4 2 4 3 1 44 2 4 43

4. Relasi

• Relasi R dari set A ke set B adalah subset A B×

Contoh : { }{ }Ahmad Albar, Sundari Sukoco, Erni Johan, Titik Puspa

Rock, Keroncong, Pop

A

B

=

=

Page 6: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

11

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 1 2 2 3 4 4 4, , , , , , , , , , , , , , ,R a c b c c a b c= atau 1 1;Ra Rb

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 1 2 2 2

3 3 3 4 4 4

, , , , , , , , , , , ,

, , , , , , , , , , ,

a b c a b cA B

a b c a b c

⎧ ⎫⎪ ⎪× = ⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

• Set-set yang timbul dari Relasi :R A B R A B→ → ⇒ ⊆ ×

Domain R adalah set dari elemen A yang mempunyai relasi ke B .

Range R adalah set dari elemen B yang mempunyai relasi dengan elemen A .

Contoh :

{ } { }1 2 3 4, , , ; , , , ,A B a b c d e= = dimana ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 1 2 3 3, , , , , , , , ,R a b e a c=

maka { } { }1 2 3, , ; , , ,Dom R Range R a b c e= =

• Relasi pada set A adalah :R A A R A A→ ⇒ ⊆ ×

• Relasi juga dapat direpresentasikan dengan Matriks Boolean atau Digraph.

1 1 0 0 0 1

0 0 0 0 1 2

1 0 1 0 0 3

0 0 0 0 0 4

R

a b c d e

M

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

• Relasi pada set RA M→ square. Contoh : { }, , ,A a b c d= . Relasi :R A A→

didefinisikan sebagai ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , , , , , , , , , , ,R a a a b a c b c c c b d d d= , maka :

1 1 1 0

0 0 1 1

0 0 1 0

0 0 0 1

R

a b c d

a

bM

c

d

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Matriks

Digraph

Arwin@23206008

12

• Relasi set → relative set of x . ( ) { }R x y B x R y= ∈ , contoh : ( ) { }1 ,R a b=

• Bila 1A A⊆ maka R adalah relative set of A .

( ) { }1 1untukR A y B x R y x A= ∈ ∀ ∈

Contoh : { } ( ) { }1 11 3, , ,A R A a b c= ⇒ =

• Teorema : 1 2: ; ,R A B A A A→ ⊆ , maka :

o Jika 1 2A A⊆ maka ( ) ( )1 2R A R A⊆

o ( ) ( ) ( )1 2 1 2R A A R A R A∪ = ∪

o ( ) ( ) ( )1 2 1 2R A A R A R A∩ = ∩

Contoh :

{ } { }( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }

{ } ( ) { }{ } ( ) { }{ } ( ) { }

1 1

2 2

3 3

1 2 3 4

1 1 2 3 3

1 2

1 3

1 2 3

, , , ; , , , ,

, , , , , , , , ,

, , ,

, , ,

, , , , ,

A B a b c d e

R a b e a c

A R A a b e

A R A a b c

A R A a b c e

= =

=

= == == =

Maka :

{ }( ) ( ) { } ( )

{ }( ) ( ) { }( ) { }

1 2 3

1 2 3

1 2

1 2

1 2

1 2 3

1

, ,

, , ,

,

,

A A A

R A R A a b c e R A

A A

R A R A a b

R A A a b

∪ = =

∪ = =

∩ =

∩ =

∩ =

Tanggal 7 September 2006

1. Relasi (continued ….)

Page 7: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

13

:R A B A B→ ⊆ ×

Set-set yang dengan relasi R adalah :

( ) { } ( )( ) { } ( )

Dom R x A x R y Dom R A

Ran R y B x R y Ran R B

= ∈ → ⊆

= ∈ → ⊆

2. R -relative set of { }x x B x R y= ∈

{ }1A y B x R y untuk x A= ∈ ∈ dengan 1A A⊆

( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )

1 2 1 2

1 2 1 2

1 2 1 2

A A R A R A

R A A R A R A

R A A R A R A

⊆ → ⊆

∪ ⊆ ∪

∩ ⊆ ∩

3. Relasi :R A B→ dimana :

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , ; , , , , , , , , , , , , ,A a b c d R a a b b a c b c c c b d d d= =

1 0 1 0

0 1 1 1

0 0 1 0

0 0 0 1

R

a b c d

a

bM

c

d

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Matriks

Digraph

4. “Restriction of R to B ” adalah ( )R B B∩ × dengan : ,R A A B A→ ⊆

Contoh : { } { }( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }

, , , , , ; , ,

, , , , , , , , , , ,

A a b c d e f B a b c

R a a a c b c a e b e c e

= =

=

Manakah “restriction of R to B ” ?

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , , , , , , , , , , , , , , ,B B a a a b a c b a b b b c c a c b c c× =

maka :

( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , , ,R B B a a a b b c∩ × =

Arwin@23206008

14

5. Path dalam Relasi dan Digraph

• :R A A→ . Sebuah path dengan panjang n dalam R dari a ke b adalah sebuah

elemen hingga 1 1 2 1, , ......................., ,na x x x bπ −= yang bermula dari a dan berakhir di b

sehingga 1 1 2 2 1 1, , .........................., ,n n na R x x R x x R x x R b− − −

Contoh :

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 2 3 4 5 1 2 2 2 2 3 2 4 2 5 4 3 5 1 5 4, , , , ; : , , , , , , , , , , , , , , ,A R A A= → =

Matriks

0 1 0 0 0

0 1 1 1 1

0 0 0 0 0

0 0 1 0 0

1 0 0 1 0

RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Digraph

Maka : 1 1 2 5 4 3, , , ,π = atau 1 2 2 5 5 4 4 3 4, , ,R R R R = , dapat disingkat dengan 41 3R

• nR adalah nx R y yang berarti terdapat path dengan panjang n dari x ke y .

• R∞ adalah connectivity relation. x R y∞ bermakan ada path dari x ke y .

Contoh :

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 2 3 4 5 6 1 2 1 3 2 2 2 4 2 5 3 4 4 5 5 6, , , , , ; : , , , , , , , , , , , , , , ,A R A A= → =

Matriks

0 1 1 0 0 0

0 1 0 1 1 0

0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0

RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥

= ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Digraph

Page 8: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

15

Tentukan 2R pada A !

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }2 1 2 1 4 1 5 2 2 2 4 2 5 2 6 3 5 4 6, , , , , , , , , , , , , , , , ,R =

Matriks

2

0 1 0 1 1 0

0 1 0 1 1 1

0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥

= ⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

2

0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0

0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R RRM M M=

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥

= =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

e

e terbukti !

6. Digraph R∞

( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )( )

0 1 1 1 1 11 2 1 3 1 4 1 5 1 60 0 1 1 1 12 3 2 4 2 5 2 60 0 0 1 1 1

3 4 3 5 3 60 0 0 0 1 1

4 5 4 60 0 0 0 0 1

5 6 0 0 0 0 0 0

, , , , , , , , , ,

, , , , , , , ,

, , , , , ,

, , , ,

,

RR M ∞

⎡ ⎤⎧ ⎫⎢ ⎥⎪ ⎪⎢ ⎥⎪ ⎪⎢ ⎥⎪ ⎪= → =⎨ ⎬ ⎢ ⎥

⎪ ⎪ ⎢ ⎥⎪ ⎪ ⎢ ⎥⎪ ⎪ ⎢ ⎥⎩ ⎭ ⎣ ⎦

7. Sifat-sifat Relasi

• Reflexive dan Irreflexive

:R A A→ disebut “reflexive” bila ( ),a a R a A∈ ∀ ∈ → matriks diagonal 1=

disebut “irreflexive” bila ( ),a a ∈R a A∀ ∈ → matriks diagonal 0=

Arwin@23206008

16

Contoh :

{ }3 2 1, ,A = . R relasi " "≤ sehingga ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 1 1 2 1 3 2 2 2 3 3 3, , , , , , , , , , ,R = ,

maka :

1 1 1

0 1 1

0 0 1RM

⎡ ⎤⎢ ⎥= ⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

• Symmetric, Asymmetric dan Antisymmetric

:R A A→ disebut “symmetric” bila a R b b R a→

disebut “asymmetric” bila a R b b R→ a

disebut “antisymmetric” bila a Rb dan b Ra a b→ =

• Transitive dan Intransitive

:R A A→ adalah “transitive” bila a R b dan b R c a R c→

Contoh :

{ } ( ) ( ) ( ){ }1 2 3 4 1 2 1 3 4 2, , , ; , , , , ,A R= =

0 1 1 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 1 0

RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

transitive ? Tidak !

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , ; , , , , , , , , ,A a b c R a a a b a c b c c c= =

1 1 1

0 0 1

0 0 1RM

⎡ ⎤⎢ ⎥= ⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

transitive ? Ya ! Buktikan !

, , ,

, , ,

, , ,

, , ,

, , ,

a a a b a a

a a a c a c

a b b c a c

a c c c a c

b c c c b c

→→→→→

2

1 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 1 0 0 1 0 0 1

0 0 1 0 0 1 0 0 1RR

M M

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= → =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

e terbukti !

Page 9: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

17

8. Relasi Ekivalen

Relasi yang reflexive, symmetric dan transitive

Contoh :

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 2 3 4 1 1 1 2 2 1 2 2 3 4 4 3 3 3 4 4, , , ; : , , , , , , , , , , , , , , ,A R A A

R ekivalen

= → =

9. Partisi dan Relasi Ekivalen

• Sebuah Partisi adalah kumpulan dari subset-subset dari sebuah set yang masing-

masingnta tak kosong dan disjoint.

{ }, , , , , , ,A a b c d e f g h= →

{ }{ }{ }{ }{ }

1

2

3

4

5

, , ,

, , , , ,

, , ,

,

,

A a b c d

A a c e f g h

A a c e g

A b d

A f h

=

=

=

=

=

partisi adalah vertex tidak bersentuhan. Maka { }3 4 5, ,A A AΡ = adalah partisi dari A .

• Ambil Ρ adalah partisi dari A . Definisi relasi R pada A adalah a R b jika dan hanya

jika a dan b anggota dari partisi yang sama, maka R → ekivalen.

Contoh : { } { } { }{ }1 2 3 4 1 2 3 4, , , ; , , ,A = Ρ = maka

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 1 1 2 1 3 2 1 2 2 2 3 3 1 3 2 3 3 4 4, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,R =

10. Operasi pada Relasi

Karena Relasi adalah set dari pasangan berurut maka semua operasi set juga dapat diberlakukan

pada relasi.

Arwin@23206008

18

• Complementary relation

Bila :R A B→ maka :R A B→ dengan a R b jika a R b b R→ a

Contoh :

{ } { }( ) ( ) ( ) ( ){ }( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }

1 2 3 4

1 1 2 3

1 2 2 3 3 4 4 4

, , , ; , ,

: , , , , , , ,

: , , , , , , , , , , , , , , ,

A B a b c

R A B a c b a

R A B b a c b c a b c

= =

→ =

→ =

• Inversion

1 :R B A− → dengan 1b R a− jika dan hanya jika a Rb

Contoh : Lihat set di atas, maka ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 1 3 2 1: , , , , , , ,R B A a a b c− → =

11. Teorema-teorema

• Teorema 1 : Jika R S⊆ , maka 1 1R S− −⊆

Jika R S⊆ , maka S R⊆

Jika ( ) 1R S

−∩ , maka 1 1R S− −∩

Jika ( ) 1R S

−∪ , maka 1 1R S− −∪

Jika ( )R S∩ , maka R S∪

Jika ( )R S∪ , maka R S∩

• Teorema 2 : R dan S , relasi pada A adalah

Jika R reflexive, maka 1R− juga demikian

R reflexive jika dan hanya jika R irreflexive

Bila R reflexive maka demikian juga R S∩ dan R S∪

Page 10: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

19

• Teorema 3 : R relasi pada A

R simetri jika dan hanya jika R R=

R antisimetri jika dan hanya jika R R∩ ⊆ relasi satuan, V adalah

relasi satuan. 1RM→ =

R asimetri jika dan hanya jika R R∩ =∅

• Teorema 4 : R dan S relasi pada A

Jika R simetri, demkian pula dengan 1R− dan R

Jika R dan S simetri, demikian pula R S∩ dan R S∪ .

• Teorema 5 : R dan S relasi pada A

( )2R S∩ ……..

Tanggal 28 September 2006

1. Closure. Ada sebuah relasi R sebarang. Kita menginginkan suatu sifat tertentu pada R

tersebut. Jadi perlu kita tambahkan elemen-elemen (tuple-tuple) pada R tersebut sehingga sifat yang

diinginkan terpenuhi. Relasi yang baru terbentuk dengan penambahan elemen tersebut, sebut 1R , ini

disebut dengan CLOSURE dari R bila elemen yang kita tambahkan seminimal mungkin.

a. { }1, 2, 3A = dan ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1,1 , 1, 2 , 2,1 , 1, 3 , 3,1R = . Agar R bersifat Reflexive

harus ditambahkan elemen-elemen seminimal mungkin yakni ( )2,2 dan ( )3,3 menjadi

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1 1,1 , 1, 2 , 2,1 , 2, 2 , 1, 3 , 3,1 , 3,3R = sehingga berdampak pada 1R R⊆ .

1R adalah reflexive closure untuk relasi R .

b. R pada set A dan R tidak reflexive. 1R R= ∪Δ dimana Δ adalah relasi “=”. Agar

1R symmetric maka 11R R R−= ∪ maka 1R adalah symmetric closure dari R . Contoh :

{ } ( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , ; , , , , , , , ; , , , , , , ,A a b c d R a b b c a c c d a a b b c c d d= = Δ =

Arwin@23206008

20

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , , , , , , , , , , , , ,R a a a b a c b b b c c c c d d d∪Δ =

( ) ( ) ( ) ( ){ }( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }

1

1

, , , , , , ,

, , , , , , , , , , , , , , ,

R b a c a c b d c

R R a b b a a c c a b c c b c d d c

=

∪ =

2. Komposisi Relasi. :f A B→ dan :g B C→ maka :g f A C→

Contoh :

{ }1,2,3,4A = , relasi R pada A adalah ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1, 2 , 1,1 , 1,3 , 2,4 , 3, 2R = dan S ,

relasi pada A adalah ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1,4 , 1,3 , 2,3 , 3,1 , 4,1S = , maka :

( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1, 3 , 1,4 , 1,1 , 2,1 , 3, 3S R =

dan

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1, 2 , 2, 2 , 3, 2 , 3,1 , 3,3 , 4,2 , 4,1 , 4, 3R S =

Representasi matriks adalah sebagai berikut :

0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1

0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0; ;

1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

S R R SM M M

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

sedangkan

1 0 1 1

1 0 0 0

0 0 1 0

0 0 0 0

S RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

maka R S S RM M=

Dengan cara yang sama akan ditemukan bahwa S R R SM M=

Page 11: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

21

0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0

0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0; ;

1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0

1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0

R S R SM M M

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

3. Transitive closure R∞ .

{ } ( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ) ( ) ( ) ( )1, 2,3,4 ; 1,2 , 2,3 , 3,4 , 2,1 1,1 , 1,3 , 2,2 , 2,4A R= = →

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1,1 , 1, 2 , 1, 3 , 1,4 , 2,1 , 2,2 , 2,3 , 2,4 , 3,4R∞ =

R R∞⊆ → transitive

Representasi graph untuk relasi R di atas adalah :

0 1 0 0

1 0 1 0

0 0 0 1

0 0 0 0

RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥= →⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

tidak transitive. Agar bersifat transitive, lakukan perkalian

hingga level tertentu dan joint-kan dengan matriks pada level yang lebih rendah :

2

0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0

1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1

0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R RRM M x

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

2

2

1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0

0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

RRR R M M

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥∪ = ∨ = ∨ =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

3 2

1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1

0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R R RM M x

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

Arwin@23206008

22

4 3 4 2

0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0

1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R R R R RM M x M M

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = = → =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

5 4 5 3

1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1

0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R R R R RM M x M M

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= = = → =⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

dst.

2 .................RR RM M M∞ = ∨ ∨ akan diperoleh :

0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1....

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥∨ ∨ ∨ = →⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

transitive

4. Algoritma Warshall

a. Langkah 1 – kW diperoleh dari 1kW − dengan mentransfer semua “1”.

b. Langkah 2 – Daftar posisi-posisi dalam kolom k dari 1kW − dimana entry-nya adalah

“1”, demikian pula dengan posisi-posisi baris k dari 1kW − dimana entry-nya adalah “1”.

c. Langkah 3 – Letakkan “1” pada posisi ( ),j i yang diperoleh pada langkah 2

Contoh : Matriks pada contoh sebelumnya.

0

0 1 0 0

1 0 1 0

0 0 0 1

0 0 0 0

RW M

←⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥= =⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

terdapat “1” pada baris 1 (2) dan kolom 1 (2).

1

0 1 0 0

1 1 1 0

0 0 0 1

0 0 0 0

W

⎡ ⎤⎢ ⎥←⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

terdapat “1” pada baris 2 (1, 2, 3) dan kolom 2 (1, 2).

Page 12: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

23

2

1 1 1 0

1 1 1 0

0 0 0 1

0 0 0 0

W

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥←⎢ ⎥⎣ ⎦

terdapat “1” pada baris 3 (4) dan kolom 3 (1, 2).

3

1 1 1 1

1 1 1 1

0 0 0 1

0 0 0 0

W

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥←⎣ ⎦

terdapat “1” pada kolom 4 (1, 2, 3).

4 3W W= → tidak ada perubahan lagi.

5. Fungsi. :f A B→ . Contoh : fungsi Nilai sebagai berikut :

- f tidak onto - surjection - f -nya surjective

- onto = surjective

- one-to-one dan onto - one-to-one correspondence - bijective

- A B=

Arwin@23206008

24

Tanggal 5 Oktober 2006

1. Prinsip Sangkar Merpati

Contoh : Ambil 1n+ bilangan bulat sebarang maka sekurang-kurangnya ada 2 yang selisihnya

dapat dibagi n .

Misal : 10n =

5 7 5 1 6 1 7 0 9 1 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5 7 15 21 26 31 37 40 59 101 217

1n+ bilangan; maka bilangan tersebut akan masuk pada salah satu dari n kelas kongruen.

moda b → sisa bila a dibagi b

mod mod moda b n a m b n≡ → = atau a b− dapat dibagi n

Contoh :

Angie mempunyai waktu 3 minggu untuk mempersiapkan diri guna mengikuti turnamen tennis.

Dia memutuskan untuk berlatih tiap hari selama 3 minggu dengan sekurang-kurangnya

memainkan 1 set dan sebanyak-banyaknya 3 set, tetapi secara keseluruhan dalam 3 minggu

tersebut tidak lebih dari 36 set yang dimainkan. Tunjukkan bahwa terdapat periode (hari

berturut-turut) dimana dia memainkan pasti 21 set.

Jawab :

Set latihan : 1 2 21, , ........................,a a a dimana 1 3; 1 21ia i≤ ≤ ≤ ≤ maka :

Hari ke

Jumlah Set

Total set∑ 1st 2nd

1 ||| 3 3 2 | 1 4 1 3 || 2 6 3 4 ||| 3 9 6 3 5 | 1 10 7 4 1 6 | 1 11 8 5 2 3 7 ||| 3 14 11 8 5 4 8 || 2 16 13 10 7 6 9 | 1 17 14 11 8 7 10 || 2 19 16 13 10 9

Page 13: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

25

11 | 1 20 17 14 11 10 12 | 1 21 0 18 15 12 11 13 || 2 23 2 20 17 14 13 14 || 1 24 3 21 18 15 14 15 | 3 27 6 21 18 17 16 ||| 2 29 8 20 19 17 || 1 30 9 21 20 18 | 1 31 10 21 19 || 2 33 12 20 | 1 34 13 21 || 2 36 15

Kesimpulan :

Hari latihan adalah hari 1 s.d. 12, 2 s.d. 14, 4 s.d 15, 5 s.d 17 dan 6 s.d 18.

2. Fungsi bijection : one-to-one dan onto, A B= .

:f A B→

:f A A→ . Permutasi dapat direpresentasikan dengan fungsi bijection.

( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , , , , , , ,a a b b c c d d e e

( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }, , , , , , , , ,a c b a c b d d e e

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) ( ), , , ,a b c d e

A a b c d ep a p b p c p d p e

⎛ ⎞= → ⎜ ⎟

⎝ ⎠

Maka

1 2;a b c d e a b c d e

P Pa b c d e c a b d e

⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Contoh : { }1, 2, 3A = maka ( )

33

3! 1.2.36

3 3 ! 0!P = = =

− dan diperoleh :

Arwin@23206008

26

2 4

1 3 5

1 2 3 1 2 3 1 2 31

1 2 3 2 1 3 3 1 2

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 3 2 2 3 1 3 2 1

A P P

P P P

⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞

= = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

( ) ( ) ( ){ } ( ) ( ) ( ){ } ( ) ( ) ( ){ }14 4

14 3

1, 3 , 2,1 , 3,2 3,1 , 1, 2 , 2, 3 1, 2 , 2, 3 , 3,1

1 2 3

2 3 1

P P

P P

= → = =

⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠

Permutation product-nya adalah :

2 3 1

1 2 3 1 2 3 1 2 3

2 1 3 2 3 1 1 3 2P P P

⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

o o

(lakukan dari belakang ke depan atau 3 2P P→ )

3. { }1 2, , .................., nA a a a= . r elemen dari A yang berbeda 1 2, , ..................., rb b b

Permutasi :P A A→ adalah ( ) ( ) ( ) ( )1 2 2 3 1 1, , ............., ,r rp b b p b b p b b p b b−= = = =

( )p x x= untuk x A∈ dan { }1 2, , ..........., rx b b b∉ disebut dengan cyclic permutation atau

cycle dan dinyatakan dengan ( )1 2, , ........, rb b b

Contoh : { }1, 2,3,4,5A =

( )1 2 3 4 51,3,5

3 2 5 4 1P

⎛ ⎞= = →⎜ ⎟⎝ ⎠

cycle

Penulisan cycle tidak secara eksplisit menyatakan set-nya, kecuali bila :

( ) { }1, 3,5 1,2, 3,4,5,6,7,8,9A→ =

( )1 2 3 4 5 6 7 8 91,3,5

3 2 5 4 1 6 7 8 9

⎛ ⎞=⎜ ⎟

⎝ ⎠ set-nya perlu dinyatakan.

Contoh : { }1,2, 3,4,5,6A =

( ) 1 2 3 4 5 64,1, 3,5

3 2 5 1 4 6

⎛ ⎞= →⎜ ⎟⎝ ⎠

cycle dengan panjang 4

( ) 1 2 3 4 5 65,6, 3

1 2 5 4 6 3

⎛ ⎞= →⎜ ⎟⎝ ⎠

cycle dengan panjang 3

Page 14: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

27

( ) ( )

( ) ( )

1 2 3 4 5 64,1, 3,5 5,6,3

3 2 4 1 6 5

1 2 3 4 5 65,6,3 4,1, 3,5

5 2 6 1 4 3

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

o

o

tidak sama.

Pada umumnya 1 2 2 1c c c c≠o o .

4. 2 cycle dari set A disebut disjoint jika tidak ada elemen A yang muncul bersama pada kedua

cycle.

Contoh : { }1,2, 3,4,5,6A =

( ) ( )1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 64,1, 2 ; 5,6, 3

2 4 3 1 5 6 1 2 5 4 6 3

⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

( ) ( )

( ) ( )1 2 2 1

1 2 3 4 5 64,1, 2 5,6,3

2 4 5 1 6 3

1 2 3 4 5 65,6,3 4,1,2

2 4 5 1 6 3

c c c c

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠ =⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

o

o o

o

bila 1c dan 2c disjoint.

5. Cycle dengan panjang 2 disebut dengan transposisi. Contoh : { }1, 2,3,4,5,6A =

( ) ( )1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 61, 2 ; 2,6

2 1 3 4 5 6 1 6 3 4 5 2

⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Permutasi dapat ditentukan dari product of transposition sebagai berikut :

( )

( ) ( )

1 2 3 4 5 63,5,6

1 2 5 4 6 3

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 63,6 3,5

1 2 6 4 5 3 1 2 5 4 3 6

1 2 3 4 5 6

1 2 5 4 6 3

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠

⎛ ⎞ ⎛ ⎞= ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

o o sama.

( ) ( ) ( ) ( )1, 3,5,4 1,3 1,5 1,4= o o

6. Partially Ordered Set (Poset)

Sebuah set A dan relasi R pada A yang mempunyai sifat reflexive, antisymmetric dan

transitive disebut dengan Poset.

Arwin@23206008

28

Contoh : { }1, 3,4,6,12A = dan :R relasi dapat membagi, maka :

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )1,1 , 1, 3 , 1,4 , 1,6 , 1,12 , 3,3 , 3,6 , 3,12 ,

4,4 , 4,12 , 6,6 , 6,12 , 12,12R

⎧ ⎫⎪ ⎪= ⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

1 3 4 6 12

1 1 1 1 1 1

0 1 0 1 1 3

0 0 1 0 1 4

0 0 0 1 1 6

0 0 0 0 1 12

RM

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥= →⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

perhatikan segitiga atas. Elemen-elemennya reflexive,

antisymmetric dan transitive.

7. Relasi

{ } ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1, 2, 3 ; 1,1 , 1, 2 , 1, 3 , 2, 2 , 2,3 , 3,3A R= = ≤ =

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }1,1 , 2,1 , 2,2 , 3,1 , 3, 2 , 3, 3R = ≥ =

1 1 1 1 0 0

0 1 1 ; 1 1 0

0 0 1 1 1 1R RM M≤ ≥

⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥= =⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦

Contoh :

{ } ( )1, 2, 3,4,12,|

AP A

R dapat membagi

==

= maka :

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1,1 , 1,2 , 1, 3 , 1,4 , 1,12 , 2, 2 , 2,4 ,

2,12 , 3, 3 , 3,12 , 4,4 , 4,12 , 12,12R

⎧ ⎫⎪ ⎪= ⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

Digraph

Hilangkan loop path

Page 15: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

29

12

4

2

3

1

Hilangkan transitive path

Elemen 2 dan 3 tidak comparable

Hilangkan tanda panah dan jadilah

Hash diagram yang menyatakan

( ),|P A=

Bila setiap pasang elemen dalam suatu Poset adalah comparable, maka Poset tersebut disebut

dengan linearly ordered atau linear order atau chain. Contoh : { }1,2, 3,4,12A =

8. Sebuah elemen a A∈ disebut maximal element jika tidak ada elemen c A∈ hingga a c< .

Sebuah elemen a A∈ disebut minimal element jika tidak ada elemen c A∈ hingga c a< .

Contoh : { }2,3,4,6,12,18,24,36 ;A R dapat dibagi= =

Poset tanpa greatest dan least elements.

Arwin@23206008

30

9. Sebuah Poset sekurang-kurangnya mempunyai 1 maximal element dan 1 minimal element.

Sebuah elemen a A∈ disebut greatest element jika x a x A⊆ ∀ ∈ . Sebuah elemen a A∈ disebut

least element jika a x x A⊆ ∀ ∈ . Jadi sebuah Poset mempunyai sebanyak-banyaknya 1 greates

element dan 1 least element. Contoh : { }2,4,6,8,12,18,24, 36,72 ;A R dapat membagi= =

10. ( ),P A= ≤ dan B A⊆ . a A∈ disebut upper bound dari B jika b a b B≤ ∀ ∈ . a A∈

disebut lower bound dari B jika a b b B≤ ∀ ∈ . Contoh : { }24,12B =

Least upper bound (lub) adalah 24 dan greates lower bound (glb) adalah 12.

Page 16: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

31

Tanggal 6 Oktober 2006

1. Perhatikan gambar berikut ini :

{ } { }1 2, ; , ,

B A

B a b B c d e

= =

glb 1B tidak ada, lub 1B c=

glb 2B c= , lub 2B h= (?)

1B tidak mempunyai lower bound dan

mempunyai upper bound , , , , ,c d e f g h

2B mempunyai lower bound , ,a b c dan

mempunyai upper bound , ,f g h

{ }6,7,10

B A

B

=

upper bound { }10,11 maka lub 10

lower bound { }4,1 maka glb 4

2. Lattice

Sebuah lattice adalah sebuah Poset dimana setiap subset dengan 2 elemen { },a b , mempunyai

“lub” dan “glb”, kita tuliskan { },LUB a b dengan a b∨ (joint) dan { },GLB a b dengan

a b∧ (meet). Contoh : { }1, 2,4,5,10, 20 ;A R dapat membagi= = maka :

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1,1 , 1,2 , 1,4 , 1,5 , 1,10 , 1,20 , 2, 2 , 2,4 , 2,10 , 2,20 ,

4,4 , 4,20 , 5,5 , 5,10 , 5,20 , 10,10 , 10, 20 , 20, 20R

⎧ ⎫⎪ ⎪= ⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

Arwin@23206008

32

Tanggal 12 Oktober 2006

1. Distributive Lattice, contoh :

Ambil elemen , ,a b c

( ) ( ) ( )a b c a b a c

a I a O

a a

∧ ∨ = ∧ ∨ ∧

∧ = ∨=

Sifat : distributif

Ambil elemen , ,a b c

( ) ( ) ( )a b c a b a c

a I b O

a b

∧ ∨ = ∧ ∨ ∧

∧ = ∨≠

Sifat : tidak distributif

Ambil elemen , ,a b c

( ) ( ) ( )a b c a b a c

a I O O

a O

∧ ∨ = ∧ ∨ ∧

∧ = ∨≠

Sifat : tidak distributif

2. Teorema : Sebuah lattice, L , non distributive jika dan hanya jika mengandung sublattice yang

isomorphic dengan salah satu dari lattice di atas, yakni :

I

a cb

O

Page 17: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

33

3. Lattice hingga dengan greatest element I dan least element O dimana a L∈ . Sebuah elemen

'a L∈ disebut komplemen a jika 'a a I∨ = dan 'a a O∧ = didapat pula bahwa 'O I= dan

'I O= . Contoh :

' 'a c b c

a c O b c O

a c I b c I

= =∧ = ∧ =∨ = ∨ =

{ }

( ){ } { } { } { }

{ } { } { }{ } { }{ } { } { }{ } { }

, ,

, , , , , ,

, , , , , ,

' ,

, , ,

,

S a b c

a b c a bP S

a c b c a b c

a b c A

a b c a b c

a b c

=

⎧ ⎫∅⎪ ⎪= ⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

= =

∨ =

∧ =∅

{ }( )20 1, 2,4,5,10, 20 ,|

2 5 1

2 5 10

4 5 4' 5

4 5 5' 4

D

tidak komplemen

O

I

=

∧ =∨ =

∧ = =∨ = =

10

30

2

3

5

15

6

1

{ }( )30 1, 2,3,5,6,10,15,30 ,|

1' 30

2' 15

3' 10

5' 6

D =

====

Bila lattice-nya distributif, maka setiap elemen mempunyai sebuah komplemen yang unik.

Arwin@23206008

34

4. Finite Boolen Algebra. Contoh : { } ( )( ), , ; ,S a b c P S= ⊆ dan { } ( )( )2, 3,5 ; ,T P T= ⊆

maka :

{2,3,5}

{2}

{3}

{5}{2,5}

{3,5}

{2,3}

isomorphic

{a,b,c}

{a}

{b}

{c}{a,c}

{b,c}

{a,b}

:f S T→ didefinisikan sebagai berikut :

{ }( ) { }{ }( ) { }{ }( ) { }

{ }( ) { }{ }( ) { }{ }( ) { }

{ }( ) { }{ }( ) { }

2 , 2,3

3 , 2,5, , 2,3,5

5 , 3,5

f a f a bf

f b f a cf a b c

f c f b c

= =∅ = ∅

= ==

= =

1;

0;A

if a Sf

if a S

∈⎧= ⎨ ∉⎩

{ }{ }{ }

{ }{ }{ }{ }

, 110000

100 , 101

010 , 011

001 , , 111

a b

a a c

b b c

c a b c

=∅ =

= =

= =

= =

5. Lattice nB . Jika 1 2, , ............, nx a a a= dan 1 2, , ............., ny b b b= elemen dari nB , maka :

a. a b≤ jika dan hanya jika k ka b≤ (sehingga bilangan 0 dan 1) untuk

1,2, .............,k n=

b. 1 2 ....... nx y c c c∧ = dengan { }min ,k k kc a b= . Contoh : 010 101 000∧ =

c. 1 2 ....... nx y c c c∨ = dengan { }max ,k k kc a b= . Contoh : 010 101 111∨ =

d. x mempunyai sebuah komplemen 1 2' ....... nx y y y= dengan 0ky = bila 1kx = dan

1 1ky + = bila 0kx = . Contoh : 010' 101=

Page 18: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

35

0 1 2 3n =

( )( ), nP S B⊆ ≅ dengan S n=

Contoh : { }( )6 1,2,3,6 ,|D =

6D

isomorphic

2B

6 2:f D B→

( )( )

( )( )

1 00 3 10

2 01 6 11

f f

f f

= =

= =

{ }( )20 1, 2,4,5,10, 20 ,|D = diperoleh bahwa 20 2nD ≠ maka 20D bukan aljabar Boolean.

{ }( )30 1, 2,3,5,6,10,15,30 ,|D = diperoleh bahwa 30 2nD = maka 30D aljabar Boolean, 3B

dimana 3n = .

Bagaimana dengan { }1, 2,3,6,12, 24, 36,72A = dimana ( ),|P A ?

Setiap mD mempunyai kemungkinan menjadi aljabar Boolean. Untuk melihat suatu set adalah

aljabar Boolean, gunakan aturan di atas.

Arwin@23206008

36

6. Teorema : Ambil 1 2 ........ nn p p p= , dengan ip bilangan-bilangan prima yang berbeda, maka

nD adalah sebuah aljabar Boolean. Contoh :

210

2 | 210 6 | 210 30 | 210

3 | 210 10 | 210 70 | 210210 2.3.5.7

5 | 210 21 | 210 105 | 210

7 | 210 35 | 210 210 | 210

D= → dstnya

{ }66 2.3.11 1, 2, 3,11,22, 33,66= →

66D

isomorphic

3B

7. Teorema : Suatu rumus yang mendekatkan ,∪ ∩ atau yang berlaku untuk subset-subset

sebarang dari sebuat set S akan tetap berlaku untuk elemen sebarang dari sebuah aljabar Boolean L

jika ∧ disubstitusikan untuk ∩ dan ∨ untuk ∪ .

Contoh : L aljabar Boolean sebarang dan ,X Y dalam L maka :

( )( )( )

' '

' '

' '

X X

X Y X Y

X Y X Y

=

∧ = ∨

∨ = ∧

( ) ( ) (010 011 010 ' 01

101 100

101

∧ = ∨

= ∨=

8. ( ) ( )( ), ,L P S⊆ ⇔ ⊆ adalah aljabar Boolean bila memiliki sifat-sifat 1 – 14 (hal. 219-220).

Page 19: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

37

Contoh :

' ,

c a O

c a Ic a b

c b O

c b I

∧ =∨ =

= →∧ =∨ =

Karena 'c tidak unik yakni ,a b maka

lattice ini bukan aljabar Boolean.

9. Contoh : Tunjukkan jika a bilangan bulat positif dan 2 |p n dengan p bilangan prima adalah

aljabar Boolean.

{ }{ }{ }{ }

{ }{ }{ }{ }{ }

{ }{ }{ }{ }{ }

{ }

6 2,3 35 5,71

2 2 10 2,5 30 2, 3,5

210 2.3.5.7 3 3 14 2,7 42 2, 3,7 210 2,3,5,7

5 5 15 3,5 70 2,5,7

7 7 21 3,7 105 3,5,7

= ==∅

= = =

= → = = = =

= = =

= = =

{ } ( )2,3,5,7S P S= =

10. Jika 2| n n p Q→ = bilangan bulat positif. p juga membagi n . nb bukan aljabar Boolean

maka D elemen nD . Contoh :

40

340

40 ?

2 .5

n D

D

= → =

=

2 | 40

2 | 20

2 |10

5

Karena ada pangkat, maka bukan aljabar Boolean.

11. Teorema : Untuk 1, ................nn B B B B≥ = × × × sebanyak n kali merupakan product Poset.

Arwin@23206008

38

1B

2B B B= ×

4B B B B B= × × ×

12. Pelajari aljabar Boolean hal. 223-237.

13. Group → Himpunan dan Operasi (harus punya sifat Tertutup)

Contoh : * = + , { }bilangan positif|Z x x+ =

3* 5 3 5 8 8 Z += + = → ∈

{ }0,1A

meet

=

∧ =

0 1

0 0 0

1 0 1

0 1

0 0 1

1 1 1

{ }, , ,A a b c d=

* a b c d

a a c b d

b b c b a

c c d b c

d a a b b

Bukan komutatif karena

*

*

a b c

b a b

==

* a b c d

a a c b d

b c d b a

c b b a c

d d a c d

Komutatif karena symmetric

pada diagonalnya

Page 20: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

39

Tanggal 16 Nopember 2006

1. Group dan Semigroup. Misalkan suatu mesin penjual dengan pilihan koin 200 dan 500.

Permen karet - 400

Permen biasa - 700

Permen coklat - 1000

(200, 200) → permen karet

(200, 500) → permen biasa

(500, 200) → permen biasa

(500, 500) → permen coklat

{ }{ }200,500

, ,

A

B karet biasa coklat

=

=

:f A A B× →

Onto bila setiap elemen dalam Range ter-

cover oleh elemen dari Domain

Definisi : Operasi biner → fungsi

Tabel multiplikasi menyatakan sebuah operasi biner

Koin yang dimasukkan Barang yang dikeluarkan

f 200 500

(200, 200)

(200, 500)

(500, 200)

(500, 500)

Karet

Biasa

Biasa

Coklat

200

500

Karet

Karet

Biasa

Coklat

Himpunan dan sebuah operasi biner pada elemen-elemen himpunan tersebut sehingga sifat

operasi tersebut tertutup (pada satu himpunan) dan asosiatif disebut semigroup → himpunan

( ),*A

Warna rambut : orang asing (sifat → tertutup, :f A A A× → )

Warna Gelap Terang Gelap

Terang

Gelap

Gelap

Gelap

Terang

Arwin@23206008

40

Himpunan penjumlahan pada bilangan bulat positif

{ }0,1,2, ............................

*

Z

A A A

+ =

→ contoh : 1 2 3 3 A+ = → ∈

( ) ( ) asosiatif1 2 3 1 2 3+ + = + + − (tidak peduli urutan pengerjaannya)

Maka : ( ),*Z + adalah semigroup.

2. e A∈ sehingga * *e x x e= dimana x x A∀ ∈ , maka e disebut elemen identitas (satuan).

0 Z +∈ elemen identitas untuk operasi +

Contoh :

0 5 5 0

5 6 6 5 komutatif

+ = ++ = + −

3. y A∈ dimana * *y x x y e= = maka y adalah invers x , dituliskan dengan 1x−

4. Flow chart group dan semigroup.

5. Himpunan bilangan bulat Z dan operasi +. Buktikan bahwa ( ),Z + adalah abelian group !

( )( )( )( )

( ) ( )

2 2

0

2 5 10 7

2 5 10 7

5 7 7 5

invers

elemen identitas

asosiatif

komutatif

→− −→

+ − + = −

+ − + =

− + = + − −

maka ( ),Z + adalah abelian group.

Page 21: Resume Kuliah Matematika Diskrit Lanjutarwins2.tripod.com/ec6001_files/publikasi/mdlresume.pdfResume Kuliah Matematika Diskrit Lanjut (EC6001) DR. Ir. Yoga Priyana Tanggal 24 Agustus

Arwin@23206008

41

Sedangkan ( ),Z • bukan abelian group.

* a b

( ) ( )

1

1

* *

* * * *

* ; *

* ; *

*

*

a b b a komutatif

a a b a a b asosiatif

a a a b a bidentitas

a b b a a a

a a ainvers

b b a

= −

= −

= =−

= =

=−

=

Elemen invers adalah dirinya sendiri

*

*

a a a

b b a

==

a

a

b

b

b

a

6. { }1 2, , ....................., nA a a a= . *A adalah himpunan dari string yang dibangun dari elemen-

elemen A sehingga { }1 2 1 2 2 2* , , ,A a a a a a a= . Operasi • (penggandengan) “concatenation” pada

elemen-elemen *A menghasilkan :

3 2 2 3 2 2

1 2 2 2

1 2 3 3 1

1 2 3

1 2 2 2 1 2 3 3 1

a a a a a a

a a a a

a a a a a

a a a

a a a a a a a a a

αβγα β

• =

=

=

=

=g

( )*,A g adalah semigroup → free semigroup generated by A

λ β ββ λ β

==

g

g dimana λ adalah string kosong

Maka { }1 2 1 1 2 2* , , , ........., , , ............A a a a a a aλ= dapat menjadi monoid namun tidak abelian

karena α β β α≠g g

7. Himpunan A boleh mempunyai himpunan bagian ( )B A⊆ . Contoh : ,a b B∈ dan *a b B∈

maka ( ),*B semigroup karena mempunyai sifat asosiatif. Misal : { }1,2,3, ...........A = dan { }1,4B =

dimana * adalah perkalian biasa, bila ( ),*A semigroup maka ( ),*B adalah subsemigroup dan monoid

dimana 1e = .

Arwin@23206008

42

8. Lihat dan pelajari contoh 18 hal. 312 dan contoh 6 hal. 331.

2

3

1

1 2 3

2 3 1

1 2 3

3 1 2

1 2 3

1 2 3

f

f

f

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

2

1 2 3

1 3 2f

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠

1 2

1 2 3

2 3 1f f

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠

o

Group permutasinya adalah

{ }1 2 3 1 2 3, , , , ,A f f f g g g=

( ),A o permutation group bersifat

- tertutup

- asosiatif

- elemen satuan

- invers