Bedah Tuntas Fungsi Komposisi: Soal Cerita, Pajak, & Pasangan Berurutan
Bingung kenapa fungsi harus dibalik-balik? Artikel ini mengajakmu memahami logika di balik Fungsi Komposisi dengan struktur langkah demi langkah. Pelajari cara kerja “mesin” fungsi, mulai dari himpunan pasangan, operasi aljabar, hingga studi kasus pabrik dan pajak. Daftar Isi Materi: A. Komposisi Himpunan Pasangan (Soal 1-2) B. Operasi Aljabar Fungsi (Soal 3-5) C. Soal Cerita: Pabrik & Software (Soal 6-7) D. Analisis Variabel Lanjutan (Soal 8-10) A. Komposisi Himpunan Pasangan 1. Analisis Himpunan Pasangan Berurutan Diketahui tiga buah fungsi: f = {(1,2), (2,4), (3,6), (4,8)} g = {(2,7), (4,5), (6,3), (8,1)} h = {(7,10), (5,20), (3,30), (1,40)} 1a. Menentukan Himpunan (g ∘ f) Soal: Tentukan Himpunan pasangan berurutan (g ∘ f)! {(1,7), (2,5), (3,3), (4,1)} {(1,5), (2,7), (3,1), (4,3)} {(2,2), (4,4), (6,6), (8,8)} {(1,10), (2,20), (3,30), (4,40)} {(1,2), (2,5), (3,3), (4,7)} Lihat Penyelesaian Jawaban: A Analisis Mendalam: Konsep Dasar: Fungsi komposisi (g ∘ f) bekerja seperti lari estafet. Fungsi f berlari duluan, lalu tongkatnya (output) diserahkan ke fungsi g. Mari kita telusuri jejaknya: 1. Ambil input 1 masuk ke f, keluar angka 2. Lalu angka 2 ini masuk ke g, keluar angka 7. → Pasangan Akhir: (1, 7). 2. Ambil input 2 masuk ke f, keluar angka 4. Lalu angka 4 ini masuk ke g, keluar angka 5. → Pasangan Akhir: (2, 5). 3. Ambil input 3 masuk ke f, keluar angka 6. Angka 6 masuk ke g jadi 3. → Pasangan Akhir: (3, 3). 4. Ambil input 4 masuk ke f, keluar angka 8. Angka 8 masuk ke g jadi 1. → Pasangan Akhir: (4, 1). Kesimpulan: Kita hanya mengambil (Input Awal, Output Akhir). Tutup 1b. Menentukan Nilai Komposisi Tiga Fungsi Soal: Tentukan Nilai dari (h ∘ g ∘ f)(2)! 10 20 30 40 50 Lihat Penyelesaian Jawaban: B (20) Analisis Mendalam: Ini adalah estafet tiga pos. Jangan bingung, kerjakan dari yang paling dalam (paling kanan). Langkah 1: Pos Pertama (Fungsi f) Inputnya 2. Lihat himpunan f: pasangan (2, 4). Hasil sementara = 4. Langkah 2: Pos Kedua (Fungsi g) Sekarang 4 menjadi input. Lihat himpunan g: pasangan (4, 5). Hasil sementara = 5. Langkah 3: Pos Terakhir (Fungsi h) Sekarang 5 menjadi input. Lihat himpunan h: pasangan (5, 20). Hasil Akhir = 20. Tutup 1c. Analisis Kemungkinan Komposisi Soal: Apakah (f ∘ g) bisa dikerjakan? Jelaskan alasannya. Bisa, karena kedua fungsi memiliki anggota himpunan. Bisa, hasilnya adalah {(2,2), (4,4)}. Tidak, karena Range g tidak beririsan dengan Domain f. Tidak, karena jumlah anggota himpunan berbeda. Mungkin bisa jika domain diperluas. Lihat Penyelesaian Jawaban: C Analisis Mendalam: Logika Koneksi: Agar komposisi (f ∘ g) berhasil, Output dari g (Range) harus bisa diterima di pintu masuk f (Domain). Cek Data: • Output g (Hasil keluaran) adalah: {7, 5, 3, 1}. • Input f (Pintu masuk) hanya menerima: {1, 2, 3, 4}. Analisis: Perhatikan angka 7 dan 5 dari output g. Apakah ada pintu masuknya di f? Tidak ada. Penumpang nomor 7 dan 5 “terlantar” karena fungsi f tidak punya definisi untuk angka tersebut. Karena ada data yang putus, maka komposisi ini Tidak Dapat Didefinisikan (Tidak Bisa). Tutup 2. Aplikasi Belanja Online Bayangkan sebuah proses belanja online: Fungsi A (ID barang ke harga): A = {(101, 50.000), (102, 100.000), (103, 150.000)} Fungsi B (harga ke biaya pajak 10%): B = {(50.0000, 5.000), (100.000, 10.000), (150.000, 15.000)} 2a. Menentukan Fungsi Pajak Langsung Soal: Tentukan Himpunan pasangan berurutan (B ∘ A) yang memetakan ID barang langsung ke biaya pajak! {(101, 5.000), (102, 10.000), (103, 15.000)} {(5.000, 101), (10.000, 102), (15.000, 103)} {(101, 50.000), (102, 100.000), (103, 150.000)} {(50.000, 101), (100.000, 102), (150.000, 103)} {(101, 5.500), (102, 11.000), (103, 16.500)} Lihat Penyelesaian Jawaban: A Analisis Mendalam: Soal ini meminta kita “memotong jalur birokrasi”. Daripada harus cek ID → cek Harga → hitung Pajak, kita ingin rumus langsung: ID → Pajak. Proses Mapping: • Barang 101 harganya 50rb. Pajak 50rb adalah 5.000. (Hubungan langsung: 101 → 5.000). • Barang 102 harganya 100rb. Pajak 100rb adalah 10.000. (Hubungan langsung: 102 → 10.000). • Barang 103 harganya 150rb. Pajak 150rb adalah 15.000. (Hubungan langsung: 103 → 15.000). Tutup 2b. Interpretasi Nilai Fungsi Soal: Apa arti dari (B ∘ A)(102) dalam konteks cerita ini? Harga barang dengan ID 102 adalah Rp100.000. Pajak yang harus dibayar untuk barang ID 102 adalah Rp10.000. Total bayar (harga + pajak) untuk barang ID 102. ID barang yang memiliki pajak Rp100.000. Keuntungan penjualan barang ID 102. Lihat Penyelesaian Jawaban: B Analisis Mendalam: Mari kita bedah simbolnya: • Inputnya adalah 102 (Ini adalah Kode Barang). • Output akhirnya, setelah melewati fungsi B, adalah dalam satuan Rupiah Pajak (karena fungsi B adalah penghitung pajak). Jadi, fungsi ini menjawab pertanyaan: “Berapa pajak yang harus saya bayar jika saya membeli barang nomor 102?”. Jawabannya adalah nominal pajak tersebut. Tutup B. Operasi Aljabar Fungsi Komposisi 3. Menentukan Persamaan (g ∘ f)(x) Soal: Diketahui fungsi f(x) = 2×2 – 3 dan g(x) = 1 – 4x. Tentukan persamaan fungsi (g ∘ f)(x)! -8×2 + 13 -8×2 – 11 8×2 – 11 8×2 + 13 -8×2 + 12 Lihat Penyelesaian Jawaban: A (-8×2 + 13) Analisis Mendalam: Konsep “Wadah Kosong”: Fungsi g(x) = 1 – 4x. Anggaplah huruf ‘x’ di situ adalah sebuah wadah kosong yang siap diisi apa saja. Jadi, g(…) = 1 – 4(…). Langkah Eksekusi: 1. Siapkan wadah fungsi luar (g): 1 – 4(…) 2. Masukkan fungsi dalam (f) ke wadah tersebut: 1 – 4(2×2 – 3) 3. Hati-hati! Distribusi Perkalian (Kali Pelangi): Angka -4 harus dikalikan ke semua yang ada di dalam kurung. • -4 dikali 2×2 = -8×2 • -4 dikali -3 = +12 (Ingat: min kali min jadi plus!). 4. Gabungkan: 1 – 8×2 + 12 = -8×2 + 13. Tutup 4. Operasi Nilai Fungsi Soal: Diketahui f(x) = x2 + 3 dan g(x) = 2/x, x ≠ 0. Hitunglah hasil dari (f ∘ g)(2) – (g ∘ f)(1)! 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Lihat Penyelesaian Jawaban: C (3,5) Analisis Mendalam: Soal ini menguji ketelitian kita menghitung dua jalur berbeda. Jalur Kiri (f ∘ g)(2): “Masukkan 2 ke g, hasilnya lempar ke f” • g(2)
