Lewati ke konten utama

Subbab B.4 Relasi Biner dan Fungsi

Suatu himpunan bagian \(R\subseteq X\times Y\) disebut relasi biner pada \(X\times Y\text{.}\) Relasi biner \(R\) pada \(X\times Y\) disebut fungsi dari \(X\) ke \(Y\) jika untuk setiap \(x\in X\) terdapat tepat satu unsur \(y\in Y\) yang memenuhi \((x,y)\in R\text{.}\)
Banyak penulis lebih suka menyatakan syarat suatu relasi menjadi fungsi dalam dua bagian:
  1. Untuk setiap \(x\in X\text{,}\) terdapat suatu unsur \(y\in Y\) yang memenuhi \((x,y)\in R\text{.}\)
  2. Untuk setiap \(x\in X\text{,}\) terdapat paling banyak satu unsur \(y\in Y\) yang memenuhi \((x,y)\in R\text{.}\)
Syarat kedua sering dinyatakan dalam bentuk lain berikut: jika \(x\in X\text{,}\) \(y_1,y_2\in Y\text{,}\) dan \((x,y_1),(x,y_2)\in R\text{,}\) maka \(y_1=y_2\text{.}\)

Contoh B.4.

Sebagai contoh, misalkan \(X=[4]\) dan \(Y=[5]\text{.}\) Selanjutnya, tetapkan
\begin{align*} R_1\amp =\{(2,1),(4,2),(1,1),(3,1)\}\\ R_2\amp =\{(4,2),(1,5),(3,2)\}\\ R_3\amp=\{(3,2),(1,4),(2,2),(1,1),(4,5)\} \end{align*}
Di antara relasi-relasi ini, hanya \(R_1\) yang merupakan fungsi dari \(X\) ke \(Y\text{.}\)
Dalam banyak konteks, seperti kalkulus, fungsi biasanya dinyatakan dengan huruf seperti \(f\text{,}\) \(g\text{,}\) dan \(h\text{.}\) Misalkan \(f\) merupakan fungsi dari himpunan \(X\) ke himpunan \(Y\text{.}\) Berdasarkan sifat yang mendefinisikan fungsi, untuk setiap \(x\in X\) terdapat unsur tunggal \(y\in Y\) yang memenuhi \((x,y)\in f\text{.}\) Dalam hal ini, kita mengikuti konvensi penulisan \(y=f(x)\text{.}\) Sebagai contoh, jika \(f=R_1\) merupakan fungsi dalam Contoh B.4, maka \(2=f(4)\) dan \(f(3) =1\text{.}\)
Notasi singkat \(f:X\rightarrow Y\) digunakan untuk menyatakan bahwa \(f\) merupakan fungsi dari himpunan \(X\) ke himpunan \(Y\text{.}\)
Dalam kalkulus, kita mempelajari fungsi yang didefinisikan oleh aturan aljabar. Sebagai contoh, tinjau fungsi \(f\) dengan aturan \(f(x) = 5x^3-8x+7\text{.}\) Notasi singkat ini berarti bahwa \(X=Y=\reals\) dan
\begin{equation*} f=\{(x,5x^3-8x+7):x\in\reals\} \end{equation*}
Dalam kombinatorika, kita kadang-kadang mempelajari fungsi yang didefinisikan secara aljabar seperti dalam kalkulus, tetapi kita juga akan sering mendeskripsikan fungsi dengan jenis aturan lain. Sebagai contoh, definisikan \(f:\posints\rightarrow\posints\) dengan \(f(n) = |n/2|\) jika \(n\) genap dan \(f(n)=3|n|+1\) jika \(n\) ganjil.
Suatu fungsi \(f:X\rightarrow Y\) disebut injeksi dari \(X\) ke \(Y\) jika untuk setiap \(y\in Y\) terdapat paling banyak satu unsur \(x\in X\) yang memenuhi \(y=f(x)\text{.}\)
Jika arti \(X\) dan \(Y\) sudah jelas, kita cukup mengatakan bahwa \(f\) merupakan injeksi. Injeksi juga disebut fungsi \(1\)\(1\) (dibaca “satu-ke-satu”) dan kadang-kadang dinotasikan dengan \(f:X\injection Y\text{.}\)
Suatu fungsi \(f:X\rightarrow Y\) disebut fungsi surjektif dari \(X\) ke \(Y\) jika untuk setiap \(y\in Y\) terdapat sekurang-kurangnya satu \(x\in X\) yang memenuhi \(y=f(x)\text{.}\)
Sekali lagi, jika arti \(X\) dan \(Y\) sudah jelas, kita cukup mengatakan bahwa \(f\) merupakan fungsi surjektif. Fungsi surjektif juga disebut fungsi onto dan kadang-kadang dinotasikan dengan \(f:X\surjection Y\text{.}\)
Suatu fungsi \(f\) dari \(X\) ke \(Y\) yang sekaligus merupakan injeksi dan fungsi surjektif disebut bijeksi. Dengan kata lain, bijeksi adalah fungsi \(1\)\(1\) dan onto; fungsi ini kadang-kadang dinotasikan dengan \(f:X \bijection Y\). Bijeksi juga disebut korespondensi \(1\)\(1\).

Contoh B.5.

Misalkan \(X=Y=\reals\text{.}\) Selanjutnya, misalkan \(f\text{,}\) \(g\text{,}\) dan \(h\) merupakan fungsi-fungsi yang didefinisikan oleh
  1. \(f(x)=3x-7\text{.}\)
  2. \(g(x)=3(x-2)(x+5)(x-7)\text{.}\)
  3. \(h(x)=6x^2-5x+13\text{.}\)
Maka \(f\) merupakan bijeksi; \(g\) merupakan fungsi surjektif tetapi bukan injeksi (Mengapa?); dan \(h\) bukan injeksi maupun fungsi surjektif (Mengapa?).