FAKTORISASI TUNGGAL
A. Pengertian
Faktorisasi
tunggal merupakan pemfaktoran suatu bilangan bulat positif atas faktor-faktor
prima adalah tunggal.
B. Pembuktian Teorema
Teorema 4.5
Jika
p suatu bilangan prima dan p /ab maka p/a atau p/b
Bukti
:
Karena
p suatu bilangan prima maka untuk sebarang bilangan bulat a berlaku ( a, p ) =
1 atau (a, p) = p. Jika ( a,p ) = 1 dan p/ab maka p/b. Dan jika (a,p) = p maka
p/a. Jadi terbukti bahwa p / a atau p / b.
Teorema
ini dapat diperluas untuk bilangan-bilangan a1, a2, a3,
... an yaitu :
Jika
p suatu bilangan prima dan p / a1 a2 a3 ... an
maka p / ai untuk suatu i = 1,2,3,...,n
Bukti
:
Kita
buktikan dengan induksi matematik pada n yaitu banyaknya faktor.
Untuk
n = 1 yaitu p / a1 jelas
benar
Untuk
n= 2 yaitu p / a1a2 karena p suatu bilangan prima maka
menurut teorema 4.5 p / a1
atau p / a2.
p
/ a1 a2a3...at maka p / ak
untuk 2 < k < t.
Pandang
p / a1 a2 ... an atau bisa ditulis p / ( a1a2a3...an-1
)(an ) maka menurut teorema 4.5 diperoleh p / a1a2....an-1
atau p / an.
Jika
p / an maka teorema terbukti.
Jika
p / a1a2...an-2an-1 maka menurut
teorema 4.5 diperoleh p / a1a2....an-1an-2
atau p / an-1
Jika
p/an-1 maka teorema terbukti.
Jika
proses diatas diteruskan berdasarkan hipotesis yang diambil maka proses
tersebut mesti berakhir, berarti bilangan prima p membagi salah satu dari a1a2a3....an.
Jika
p q1, q2, q3 ..... qn semuanya
bilangan prima dan p / q1q2q3....qn
maka
P
= qk untuk suatu k dengan 1
k
n.
Teorema 4.6
Pemfaktoran
suatu bilangan bulat positif yang lebih
besar dari 1 atas faktor faktor prima adalah tunggal kecuali urutan dari
faktor-faktornya.
Bukti
:
Pada
teorema 4.2 telah dibuktikan setiap bilangan bulat positif yang lebih besar
dari 1 adalah suatu bilangan prima atau bilangan itu dapat dinyatakan sebagai
perkalian dari bilangan-bilangan prima tertentu. Kita buktikan bahwa faktor
prima tersebut tunggal.
Ambil
sebarang bilangan bulat positif n >
Jika
n bilangan prima maka n adalah faktornya sendiri.
Jika
n bilangan komposit dan andaikan pemfaktoran n atas faktor prima adalah tidak
tunggal. Misalkan n = p1p2.......pt dan n = q1q2
.....qr
Dengan
pi dan qj masing masing adalah bilangan prima untuk i =
1,2,3,...t dan j = 1,2,3,...r
Karena
n = p1p2 ....pt maka p1 / n
sehingga p1 / q1q2......qr menurut
perluasan teorema 4.5 p1
= qk untuk k dengan 1
k
r. Dan mengingat q1
q2
q3........
qr maka p1
q1
Karena
n = q1 q2 ..... qr maka q1 / n
sehingga q1 / p1 p2 ..... pt menurut perluasan teorema 4.5 q1 =
pm untuk suatu m dengan 1
m
t
dan mengingat p1
p2
..........pt
maka q1
p1
Karena
p1
q1
dan q1
p1
maka p1 = q1 sehingga dari pemisalan diatas didapat p2p3....pt
= q2 q3....qr.
Jika diteruskan akan diperoleh p2 = q2 sehingga p3
p4.....pt = q3q4.....qr
dst..
Apabila
t = r proses tersebut akan berakhir pada pt = qr ini artinya teorema terbukti.
Apabila
t < r diperoleh 1 = qt+1qt+2.....qr Hal ini
mustahil terjadi karena qt+1qt+2.....qr adalah
bilangan prima maka haruslah t = r sehingga p1 = q1, p2
= q2 ......pt = qr Ini berarti bahwa bilangan
bulat positif n hanya dapat dinyatakan sebagai hasil kali faktor-faktor prima
secara tunggal.
Teorema 4.7 ( Teorema Euclides
)
Banyaknya
bilangan prima adalah tak berhingga
Bukti
:
Pada
pembuktian teorema ini yang perlu diperhatikan adalah pembentukan bilangan
bulat positif N sebagai hasil kali semua bilangan prima ditambah 1. Apakah N
tersebut bilangan prima ?
Misalkan
N1
= 2+1 = 3
N2
= 2.3 + 1 = 7
N3
= 2.3.5 + 1 = 31
N4
= 2.3.5.7 + 1 = 211
Dst...
Akan
ditunjukkan N1, N2, ......N4 masing-masing
adalah bilangan prima. Tentukanlah N5 dan N6 kemudian
tunjukkan bilangan ini bukan bilangan prima. Suatu pertanyaan yang jawabannya
belum diketahui apakah ada tak berhingga k sedemikian sehingga Nk
bilangan prima. Untuk pembuktian lebih lanjut kita lihat teorema 4.8
Teorema 4.8
Dalam
suatu barisan bilangan prima, jika pn menyatakan bilangan prima ke-n
maka
Pn
Bukti
:
Untuk
membuktikan teorema ini digunakan induksi matematik pada n
Untuk
n = 1 diperoleh p1
yaitu p1
2.
Hal ini benar karena bilangan prima pertama adalah 2. Selanjutnya kita
asumsikan benar untuk n = k yaitu pk
harus dibuktikan bahwa teorema benar untuk n =
k + 1 yaitu pk+1
Perhatikan
bahwa :
Pk+1
(
p1p2...pk) + 1
Pk+1
+ 1
Pk+1
(
+
1
Akan
ditunjukkan bahwa 1 + 2 + 22 + 23 +........+2k-1
= 2k – 1 yaitu suatu deret geometri dengan rasio 2 diperoleh pk+1
(
Karena
> 1 untuk setiap bilangan asli k maka
ketidaksamaan itu menjadi
Pk+1
+
Pk+1
Karena
teorema benar untuk n= 1 dan benar untuk n = k sehingga telah ditunjukkan benar
untuk n = k + 1 maka teorema terbukti untuk setiap bilangan asli n.
Memperhatikan
teorema ini maka bilangan prima ke ( n + 1 ) yaitu pn
. Sehingga banyaknya bilangan prima yang
lebih kecil dari
tidak kurang dari ( n + 1 ) buah. Jadi untuk n
1
maka ada paling sedikit n + 1 buah bilangan prima yang lebih kecil dari
.
TUGAS
TEORI BILANGAN
FAKTORISASI
TUNGGAL
Oleh :
KELOMPOK V
1.
DENITA DIKARINA, S.Pd
2.
YULI FITRIA, S.Pd
3.
YANUARDI, S.Pd
4.
DARFIENDRI, S.Si
5.
DENI FITRI, S.Si
KOSENTRASI
PENDIDIKAN MATEMATIKA
PROGRAM
STUDI TEKNOLOGI PENDIDIKAN
FAKULTAS
PASCASARJANA
UNIVERSITAS
NEGERI PADANG
2012