Review of
The History of Set
Himpunan
merupakan kumpulan objek yang mempunyai syarat tertentu dan jelas. Kumpulan itu
dapat berupa daftar, koleksi, kelas. Objek merupakan anggota atau elemen dari
himpunan. Sedangkan objek dapat berupa benda konkrit atau benda abstrak.
Contohnya, himpunan mahasiswa matematika 2010.
Himpunan dinyatakan dengan huruf besar seperti A, B, C, ..., X,
Y, Z. Elemen himpunan dinyatakan dengan menggunakan huruf kecil seperti a, b,
c, ..., x, y, z. Cara sederhana dan mudah untuk
menggambarkan relasi antara dua himpunan adalah dengan menggunakan diagram
Venn-Euler. Daerah di dalam kurva tertutup pada diagram ini mewakili
objek-objek yang dimaksud.
Himpunan hanya membicarakan objek-objek yang berlainan saja. Sehingga ada dua metode dalam
penulisan himpunan yaitu
1. Metode Roster yaitu dengan menuliskan semua anggota himpunan di
dalam tanda kurung {...........}
contoh: himpunan bilangan ganjil N = {1,3,5,7,9,.......}
2. Metode Rule yaitu menggunakan notasi pembentuk himpunan dengan
menyebutkan syarat keanggotaannya
contoh: N = {x|x adalah bilangan asli}
Jenis
himpunan antara lain himpunan kosong,
himpunan semesta, himpunan berhingga (finit), himpunan tak berhingga (infinit).
Himpunan kosong adalah himpunan
yang tidak mempunyai anggota, notasi { }. Himpunan semesta adalah himpunan yang mempunyai anggota semua
objek yang sedang dibicarakan, notasi S atau U. Suatu himpunan dikatakan berhingga jika himpunan itu beranggotakan
elemen-elemen berbeda yang banyaknya tertentu (berhingga). Suatu himpunan dikatakan tak berhingga jika
himpunan itu beranggotakan elemen-elemen berbeda yang banyaknya tak berhingga.
Adapun jenis himpunan berdasarkan elemennya
antara lain
1.
Himpunan bagian ( Ì atau É )
Himpunan
A adalah himpunan bagian dari himpunan B, jika setiap anggota himpunan A adalah
anggota himpunan B. Ditulis : A Ì B atau B ÉA.
Contoh A={a,b};
B={a,b,c}; C={a,b,c,d} maka A Ì B ; A Ì C ; B Ì C
2.
Himpunan Sama ( = )
Dua
himpunan A dan B adalah sama,
jika tiap elemen himpunan A adalah elemen himpunan B, dan tiap elemen himpunan B
adalah elemen himpunan A. Ditulis A = B. Contoh K = {x | x²-3x+2=0}
dan L = {2,1} maka K = L
3.
Himpunan lepas ( // )
Dua
himpunan A dan B disebut saling
lepas, jika himpunan A tidak mempunyai anggota persekutuan dengan himpunan B. Ditulis A // B.
Contoh A = {a,b,c} dan B = {k,l,m} Maka A // B
4.
Himpunan bilangan asli
Himpunan bilangan asli adalah himpunan bilangan yang
anggota-anggotanya merupakan bilangan bulat positif.
Contoh
N = {1,2,3,4,5,6,......}
5.
Himpunan bilangan prima
Himpunan
bilangan prima adalah himpunan bilangan-bilangan asli yang hanya dapat dibagi
dirinya sendiri dan satu, kecuali angka 1.
Contoh
P = {2,3,5,7,11,13,....}
6.
Himpunan bilangan cacah
Himpunan bilangan cacah adalah himpunan bilangan yang
anggota-anggotanya merupakan bilangan bulat positif digabung dengan nol.
Contoh
C = {0,1,2,3,4,5,6,....}
7.
Himpunan bilangan bulat
Himpunan bilangan bulat adalah himpunan bilangan yang
anggota-anggotanya seluruh bilangan bulat, baik negatif, nol, dan positif.
Contoh
B = {...,-3,-2,-1,0,1,2,3,...}
8.
Himpunan bilangan
rasional
Himpunan bilangan rasional adalah himpunan bilangan yang
anggota-anggonya merupakan bilangan yang dapat dinyatakan sebagai: p/q dimana
p,q ϵ bilangan bulat dan q ¹
0 atau dapat dinyatakan sebagai suatu desimal berulang.
Contoh D = {0,-2, 2/7, 5, 2/11}
9.
Himpunan bilangan
irasional
Himpunan bilangan irasional adalah himpunan bilangan yang
anggota-anggotanya tidak dapat dinyatakan sebagai sebagai p/q atau tidak dapat
dinyatakan sebagai suatu desimal berulang.
Contoh log 2, e, Ö7
10. Himpunan bilangan riil
Himpunan
bilangan riil adalah himpunan yang anggota-anggotanya merupakan gabungan dari
himpunan bilangan rasional dan irasional.
Contoh log
10, 5/8, -3, 0, 3
11. Himpunan bilangan imajiner
Himpunan bilangan imajiner adalah himpunan bilangan yang
anggota-anggotanya merupakan i (satuan imajiner) dimana i merupakan lambang
bilangan baru yang bersifat i² = -1.
Contoh i,
4i, 5i
12. Himpunan bilangan kompleks
Himpunan
bilangan kompleks adalah
himpunan bilangan yang anggota-anggotanya (a + bi) dimana a, b ϵ R, i² = -1,
dengan a bagian riil dan b bagian imajiner.
Contoh 2-3i,
8+2i
Matematikawan yang berkecimpung di
dunia himpunan yaitu Georg Ferdinand Ludwig
Philipp Cantor (1845-1918), Bolzano,
Russell dan Alfred North Whitehead (1861-1974), Ernst Zermello (1871-1953),
Fraenkel A. Ibrahim (1891-1965) dan T. Skolem (1887-1963).
Orang yang pertama kali menemukan teori himpunan adalah Georg Ferdinand Ludwig
Philipp Cantor pada akhir abad 19. Georg Cantor (1845-1918)
adalah seorang matematikawan asal Jerman keturunan Yahudi lahir di St
Petersburg, Russia 3 Maret 1845 dan meninggal di Halle, Jerman 6 Januari 1918. Beliau
dianggap sebagai bapak teori himpunan karena beliaulah yang pertamakali mengembangkan
cabang matematika ini. Demikian pula ide-idenya mengenai himpunan terutama
dalam menentukan anggota suatu himpunan tak hingga.
Ide infinity telah menjadi subjek pemikiran yang
mendalam sejak zaman Yunani. Zeno dari Elea , di sekitar 450 SM, dengan masalah tak
terbatas, membuat kontribusi awal yang besar. Pembahasan abad pertengahan tentang konsep tak terbatas telah menyebabkan penemuan konsep himpunan tak
terbatas. Misalnya Albert dari Sachsen , di subtilissime
Questiones di libros de celo et Mundi,
membuktikan bahwa balok panjang tak terbatas memiliki volume yang sama seperti
ruang (3 dimensi). Beliau membuktikan hal ini dengan menggergaji balok menjadi
potongan-potongan imajiner yang kemudian merakit ke dalam cangkang konsentris
yang berurutan yang mengisi ruang. Bolzano adalah seorang filsuf dan
matematikawan pemikir besar. Pada 1847 beliau menganggap himpunan sebagai perwujudan
dari ide atau konsep yang dibayangkan ketika menganggap susunan komponen sebagai
masalah ketidakpedulian.
Bolzano membela konsep sebuah himpunan tak terhingga.
Bolzano memberi contoh bahwa tidak seperti untuk menetapkan terbatas,
unsur-unsur dari suatu himpunan tak terhingga bisa dimasukkan ke dalam
korespondensi 1-1 dengan unsur-unsur dari salah satu himpunan bagian yang
tepat.
Penelitian dari Georg Cantor sekitar 1870 dalam teori
rangkaian tanpa batas dan topik terkait analisis memberikan arah baru bagi
perkembangan teori himpunan. Namun, hasil Cantor tidak segera diterima oleh
orang-orang sejamannya. Juga, ditemukan bahwa definisi mengarah ke kontradiksi
dan paradoks logis. Pada 1918 oleh
Bertrand Russell (1872-1970), sekarang dikenal sebagai paradoks Russell.
Dalam
upaya untuk menyelesaikan paradoks ini, reaksi pertama matematikawan adalah aksiomatis
teori himpunan intuitif Cantor. Aksiomatisasi berarti
suatu himpunan pernyataan jelas disebut
aksioma, kebenaran yang diasumsikan, seseorang dapat menyimpulkan semua sisa
proposisi teori dari aksioma menggunakan aksioma inferensi logis. Russell dan
Alfred North Whitehead (1861-1974) pada tahun 1903 mengusulkan teori aksiomatik
himpunan dalam Principia. Sebuah
teori himpunan aksiomatik yang dapat
dikerjakan dan logis sepenuhnya diberikan pada tahun 1908 oleh Ernst Zermello
(1871-1953). Hal ini meningkat pada tahun 1921 oleh
Fraenkel A. Ibrahim (1891-1965) dan T. Skolem (1887-1963) dan sekarang dikenal
sebagai 'Zermello-Frankel (ZF) teori aksiomatik-himpunan.
Cantor meneliti asal teori himpunan pada tahun antara 1874 dan 1884. Sebelum pekerjaan ini, konsep dari suatu himpunan
yang mendasar telah digunakan secara implisit sejak awal matematika seperti ide-ide Aristoteles . Tidak ada
seorang pun menyadari bahwa teori himpunan punya konten trivial. Sebelum
Cantor, hanya ada himpunan yang terbatas (yang mudah dimengerti) dan "tak
terbatas" (yang dianggap topik untuk filosofis, bukan matematika, diskusi).
Dengan membuktikan bahwa ada (tak terbatas) ukuran banyak kemungkinan untuk
himpunan yang tak terbatas, Cantor menetapkan bahwa teori himpunan tidak
sepele, dan itu perlu dipelajari. Teori himpunan telah datang
untuk memainkan peran sebagai teori dasar dalam matematika modern, dalam arti bahwa beliau menafsirkan
proposisi tentang obyek matematika (misalnya, angka dan fungsi) dari seluruh
wilayah tradisional matematika (seperti aljabar , analisis dan topologi ) dalam teori
tunggal, dan menyediakan satu himpunan standar aksioma untuk membuktikan atau
menyangkal mereka.
Cantor juga membuktikan bahwa himpunan
bilangan real adalah
"lebih banyak" dari himpunan bilangan asli , ini
menunjukkan bahwa tidak ada himpunan tak terbatas yang berbeda ukuran. Beliau juga yang
pertama menemukan korespondensi satu-satu
(selanjutnya dilambangkan "korespondensi 1-1") dalam
menetapkan teori. Dia menggunakan konsep ini untuk mendefinisikan himpunan terbatas dan tak terbatas . Pengelompokan
yang terakhir ke denumerable himpunan (atau countably
tak terbatas) dan himpunan terhitung (himpunan terbatas nondenumerable).
Pada tahun 1874 kertas Crelle Cantor adalah yang pertama menjelaskan
korespondensi 1-1, meskipun beliau tidak menggunakan frase itu. Beliau kemudian
mulai mencari korespondensi 1-1 antara titik-titik dari unit persegi dan poin dari unit segmen garis. Dalam sebuah surat
1877 untuk Dedekind, Cantor membuktikan jauh lebih kuat. Hasilnya
untuk tiap himpunan n bilangan bulat positif, terdapat korespondensi 1-1
antara titik-titik pada ruas garis unit dan semua titik dalam ruang n-dimensi . Hal ini Cantor menulis kepada Dedekind: "Je le vois, mais je ne
le crois pas!" ("Aku melihatnya, tapi saya tidak percaya!").
Hasil yang beliau menemukan begitu menakjubkan memiliki implikasi untuk
geometri dan konsep dimensi .
Pada tahun 1878, Cantor menyerahkan kertas lain untuk Jurnal Crelle, di
mana ia mendefinisikan secara akurat konsep korespondensi 1-1, dan
memperkenalkan konsep " kekuasaan "(istilah yang
diambilnya dari Jakob Steiner ) atau "kehimpunanaraan" himpunan : dua himpunan adalah himpunan sama (memiliki
kekuatan yang sama) jika terdapat korespondensi 1-1 di antara mereka. Cantor mendefinisikan
himpunan dapat dihitung (atau himpunan denumerable)
sebagai himpunan yang dapat dimasukkan ke dalam korespondensi 1-1 dengan bilangan asli , dan membuktikan
bahwa bilangan rasional adalah denumerable.
Cantor mengembangkan konsep penting dalam
topologi dan hubungannya dengan kardinalitas. Misalnya, beliau menunjukkan
bahwa himpunan Cantor memiliki
kardinalitas yang sama dengan himpunan semua bilangan real.
Cantor diperkenalkan konstruksi fundamental dalam
teori himpunan, seperti kekuatan
himpunan dari himpunan
A, yang merupakan himpunan semua kemungkinan himpunan bagian dari A.
Beliau kemudian membuktikan bahwa ukuran dari kekuatan himpunan adalah
sangat lebih besar dari ukuran A, bahkan ketika A adalah himpunan
yang tak terbatas.
Hasil ini dikenal sebagai Teorema Cantor .
Cantor mengembangkan seluruh teori dan aritmatika terbatas pada himpunan , yang
disebut kardinal dan ordinal dari alam nomor. Notasinya untuk nomor
kardinal adalah surat Ibrani
( aleph ) dengan
subskrip nomor alam, karena ordinal menggunakan huruf Yunani ω (omega ). Notasi ini masih digunakan sampai
sekarang.
Awal teori himpunan sebagai cabang matematika sering ditandai dengan
terbitnya tahun 1874 artikel Cantor, "Über
eine Eigenschaft des Inbegriffes aller reellen algebraischen Zahlen"
("Pada Properti dari Koleksi Semua Nomor Aljabar Real") . Artikel ini
adalah yang pertama untuk memberikan bukti ketat yang ada lebih dari satu jenis
tak terbatas.
Beliau juga membuktikan bahwa n-dimensi Euclidean ruang R n memiliki kekuatan yang sama dengan bilangan real R, seperti
halnya countably tak terbatas produk salinan R. Sementara ia membuat bebas menggunakan akuntabilitas
sebagai sebuah konsep, ia tidak menulis kata "dihitung" sampai 1883.
Cantor juga membahas pemikirannya tentang dimensi , menekankan bahwa pemetaan antara selang satuan dan unit persegi bukan terus menerus satu.
Antara 1879 dan 1884, Cantor menerbitkan serangkaian enam artikel dalam Mathematische Annalen merupakan sebuah pengantar teori himpunannya. Pada saat yang sama, ada
oposisi tumbuh untuk gagasan Cantor, yang dipimpin oleh Kronecker, yang mengaku
konsep matematika hanya dapat dibangun dalam terbatas dari alam nomor,
sebagai intuitif. Untuk Kronecker, hirarki Cantor dari konsep tak terbatas itu
adalah tidak dapat diterima, karena menerima konsep infinity sebenarnya akan membuka pintu untuk paradoks yang akan menantang keabsahan matematika
secara keseluruhan.
Kertas kelima dalam seri ini, adalah "Grundlagen einer allgemeinen Mannigfaltigkeitslehre"
("Dasar-dasar Teori Umum Agregat"), diterbitkan pada tahun 1883, yang
paling penting dari enam dan juga diterbitkan sebagai monografi terpisah. Isinya
kritikan dan menunjukkan bagaimana nomor transfinite adalah ekstensi sistematis dari alam nomor. Ini dimulai dengan
mendefinisikan tertata baik himpunan. Nomor urut yang kemudian diperkenalkan sebagai jenis urutan yang tertib himpunan.
Cantor kemudian mendefinisikan penjumlahan dan perkalian dari kardinal angka dan ordinal. Pada tahun 1885, Cantor memperluas teori tipe order
sehingga angka-angka ordinal hanya menjadi kasus khusus dari tipe order.
Pada tahun 1895 dan 1897, Cantor menerbitkan kertas dua bagian dalam Mathematische Annalen di bawah keredaksian Felix Klein . Makalah terakhirnya
yang signifikan pada teori himpunan. Makalah pertama dimulai dengan
mendefinisikan himpunan, bagian , dll, dengan cara
yang akan sangat diterima sekarang. Para kardinal dan ordinal aritmatika
ditinjau. Cantor ingin kertas kedua untuk menyertakan bukti dari rangkaian
hipotesa, tetapi harus menetapkan nomor urut. Cantor mencoba untuk membuktikan
bahwa jika A dan B adalah himpunan sama dengan A merupakan
subhimpunan dari B dan B merupakan subhimpunan dari A,
maka A dan B adalah himpunan sama. Ernst Schröder telah menyatakan teorema ini sedikit lebih dulu, tapi bukti, seperti juga
dengan kisah Cantor, adalah cacat. Felix Bernstein diberikan bukti yang benar pada tahun 1898 tesis PhDnya; maka dinamakan teorema
Cantor-Bernstein-Schroeder .
Diskusi himpunan-teori paradoks mulai muncul sekitar
akhir abad kesembilan belas. . Beberapa masalah mendasar yang tersirat dengan
program menetapkan teori Cantor . Dalam makalah 1897 pada topik yang tidak berhubungan, Cesare Burali-Forti menetapkan paradoks seperti pertama, Burali-Forti paradoks : yang nomor urut dari himpunan semua ordinals harus menjadi ordinal dan ini menyebabkan
kontradiksi. Cantor ditemukan paradoks ini pada tahun 1895, dan
menggambarkannya dalam sebuah surat tahun 1896 untuk Hilbert . Kritik dipasang ke titik di mana Cantor meluncurkan kontra-argumen pada
tahun 1903, dimaksudkan untuk membela prinsip dasar dari teori himpunan-nya.
Pada tahun 1899, Cantor menemukan paradoks : apa jumlah kardinal dari himpunan semua himpunan? Namun untuk tiap
himpunan A, jumlah kardinal dari himpunan kuasa dari A adalah
sangat lebih besar dari jumlah kardinal A (fakta ini sekarang dikenal
sebagai Teorema Cantor ). Paradoks ini, bersama dengan Burali-Forti, yang dipimpin Cantor untuk
merumuskan konsep yang disebut pembatasan ukuran yang menurutnya koleksi semua
ordinals, atau dari semua kelompok, merupakan sebuah "multiplisitas tidak
konsisten" yang "terlalu besar" untuk menjadi satu himpunan.
Koleksi tersebut kemudian dikenal sebagai kelas yang tepat .
Referensi
:
Buku
Man of Mathematics Karya E. T. Belle Penerbit Simon dan Schuster