For AI agents: use /llms.txt for the Nakafa content index.
Fungsi tangga (step function) adalah jenis fungsi matematika yang memiliki nilai konstan pada interval-interval tertentu dan mengalami lompatan mendadak di titik-titik tertentu. Grafik fungsi ini menyerupai tangga, dengan garis horizontal yang menghubungkan titik-titik diskontinuitas.
Fungsi tangga dapat didefinisikan sebagai fungsi sepotong-sepotong (piecewise function) yang berbentuk:
dengan c 1 , c 2 , c 3 , … , c n c_1, c_2, c_3, \ldots, c_n c 1 , c 2 , c 3 , … , c n adalah konstanta-konstanta dan [ a i , b i ) [a_i, b_i) [ a i , b i ) adalah interval-interval yang tidak saling tumpang tindih.
Karakteristik fungsi tangga:
Nilai konstan pada setiap interval
Diskontinuitas lompat di titik-titik batas interval
Grafik berbentuk seperti tangga
Termasuk dalam kategori fungsi sepotong-sepotong
Fungsi lantai, dilambangkan dengan ⌊ x ⌋ \lfloor x \rfloor ⌊ x ⌋ , memberikan bilangan bulat terbesar yang kurang dari atau sama dengan x x x .
Supaya lebih mudah dipahami, mari kita lihat contoh berikut:
Tabel nilai fungsi lantai:
x x x − 2.5 -2.5 − 2.5 − 1.7 -1.7 − 1.7 − 1 -1 − 1 − 0.3 -0.3 − 0.3 0 0 0 0.8 0.8 0.8 1 1 1 1.9 1.9 1.9 2.4 2.4 2.4 ⌊ x ⌋ \lfloor x \rfloor ⌊ x ⌋ − 3 -3 − 3 − 2 -2 − 2 − 1 -1 − 1
Fungsi langit-langit, dilambangkan dengan ⌈ x ⌉ \lceil x \rceil ⌈ x ⌉ , memberikan bilangan bulat terkecil yang lebih besar dari atau sama dengan x x x .
Kita lihat contoh berikut:
Fungsi unit step atau fungsi Heaviside, dilambangkan dengan H ( x ) H(x) H ( x ) atau u ( x ) u(x) u ( x ) , didefinisikan sebagai:
Berbeda dengan fungsi lantai dan langit-langit, fungsi unit step memiliki nilai 0 0 0 untuk x < 0 x < 0 x < 0 dan 1 1 1 untuk x ≥ 0 x \geq 0 x ≥ 0 .
Domain: R \mathbb{R} R (biasanya)
Range: Himpunan nilai diskrit
Kontinuitas: diskontinuitas lompat di titik-titik tertentu
Sifat khusus fungsi lantai dan langit-langit:
⌊ x ⌋ ≤ x < ⌊ x ⌋ + 1 \lfloor x \rfloor \leq x < \lfloor x \rfloor + 1 ⌊ x ⌋ ≤ x < ⌊ x ⌋ + 1
⌈ x ⌉ − 1 < x ≤ ⌈ x ⌉ \lceil x \rceil - 1 < x \leq \lceil x \rceil ⌈ x ⌉ − 1 < x ≤ ⌈ x ⌉
⌈ x ⌉ = ⌊ x ⌋ + 1 jika x ∉ Z \lceil x \rceil = \lfloor x \rfloor + 1 \text{ jika} x \notin \mathbb{Z} ⌈ x ⌉ = ⌊ x ⌋ + 1 jika x ∈ / Z
⌈ x ⌉ = ⌊ x ⌋ jika x ∈ Z \lceil x \rceil = \lfloor x \rfloor \text{ jika} x \in \mathbb{Z} ⌈ x ⌉ = ⌊ x ⌋ jika x ∈ Z
Tabel perbandingan fungsi lantai dan langit-langit:
x x x ⌊ x ⌋ \lfloor x \rfloor ⌊ x ⌋ ⌈ x ⌉ \lceil x \rceil ⌈ x ⌉ Selisih − 2.3 -2.3 − 2.3 − 3 -3 − 3 − 2 -2 − 2 1 1 1 − 1 -1 − 1 − 1 -1 − 1 − 1 -1 − 1 0 0 0 0.7 0.7 0.7 0 0 0 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 3.8 3.8 3.8 3 3 3 4 4 4 1 1 1
Fungsi f ( x ) = ⌊ x ⌋ + k f(x) = \lfloor x \rfloor + k f ( x ) = ⌊ x ⌋ + k menggeser grafik fungsi lantai ke atas (jika k > 0 k > 0 k > 0 ) atau ke bawah (jika k < 0 k < 0 k < 0 ).
Fungsi f ( x ) = ⌊ x − h ⌋ f(x) = \lfloor x - h \rfloor f ( x ) = ⌊ x − h ⌋ menggeser grafik ke kanan (jika h > 0 h > 0 h > 0 ) atau ke kiri (jika h < 0 h < 0 h < 0 ).
Tentukan nilai dari ⌊ 3.7 ⌋ + ⌈ − 2.3 ⌉ \lfloor 3.7 \rfloor + \lceil -2.3 \rceil ⌊ 3.7 ⌋ + ⌈ − 2.3 ⌉
Sebuah toko buku memberikan diskon berdasarkan jumlah pembelian:
1 - 5 1\text{-}5 1 - 5 buku: tidak ada diskon
6 - 10 6\text{-}10 6 - 10 buku: diskon 10 % 10\% 10%
11 - 20 11\text{-}20 11 - 20 buku: diskon 15 % 15\% 15%
> 20 > 20 > 20 buku: diskon 20 % 20\% 20%
Jika harga per buku Rp 50.000 \text{Rp}50.000 Rp 50.000 , buatlah fungsi yang menyatakan total harga setelah diskon!
Grafik fungsi f ( x ) = 2 ⌊ x ⌋ − 1 f(x) = 2\lfloor x \rfloor - 1 f ( x ) = 2 ⌊ x ⌋ − 1 untuk − 3 ≤ x ≤ 3 -3 \leq x \leq 3 − 3 ≤ x ≤ 3
Selesaikan persamaan ⌊ 2 x + 1 ⌋ = 5 \lfloor 2x + 1 \rfloor = 5 ⌊ 2 x + 1 ⌋ = 5
Sebuah lift dapat menampung maksimal 8 orang 8 \text{ orang} 8 orang . Jika ada n orang n \text{ orang} n orang yang ingin naik lift, berapa kali lift harus beroperasi?
Menghitung nilai fungsi lantai dan langit-langit:
Model fungsi diskon toko buku:
Misalkan n n n adalah jumlah buku yang dibeli, maka total harga setelah diskon adalah:
Grafik fungsi f ( x ) = 2 ⌊ x ⌋ − 1 f(x) = 2\lfloor x \rfloor - 1 f ( x ) = 2 ⌊ x ⌋ − 1 :
Untuk setiap interval:
− 3 ≤ x < − 2 : f ( x ) = 2 ( − 3 ) − 1 = − 7 -3 \leq x < -2: f(x) = 2(-3) - 1 = -7 − 3 ≤ x < − 2 : f ( x ) = 2 ( − 3 ) − 1 = − 7
Menyelesaikan persamaan ⌊ 2 x + 1 ⌋ = 5 \lfloor 2x + 1 \rfloor = 5 ⌊ 2 x + 1 ⌋ = 5 :
Menghitung jumlah operasi lift:
Jika ada n orang n \text{ orang} n orang dan lift dapat menampung maksimal 8 orang 8 \text{ orang} 8 orang , maka jumlah operasi lift yang diperlukan adalah:
− 2 ≤ x < − 1 : f ( x ) = 2 ( − 2 ) − 1 = − 5 -2 \leq x < -1: f(x) = 2(-2) - 1 = -5 − 2 ≤ x < − 1 : f ( x ) = 2 ( − 2 ) − 1 = − 5
− 1 ≤ x < 0 : f ( x ) = 2 ( − 1 ) − 1 = − 3 -1 \leq x < 0: f(x) = 2(-1) - 1 = -3 − 1 ≤ x < 0 : f ( x ) = 2 ( − 1 ) − 1 = − 3
0 ≤ x < 1 : f ( x ) = 2 ( 0 ) − 1 = − 1 0 \leq x < 1: f(x) = 2(0) - 1 = -1 0 ≤ x < 1 : f ( x ) = 2 ( 0 ) − 1 = − 1
1 ≤ x < 2 : f ( x ) = 2 ( 1 ) − 1 = 1 1 \leq x < 2: f(x) = 2(1) - 1 = 1 1 ≤ x < 2 : f ( x ) = 2 ( 1 ) − 1 = 1
2 ≤ x ≤ 3 : f ( x ) = 2 ( 2 ) − 1 = 3 2 \leq x \leq 3: f(x) = 2(2) - 1 = 3 2 ≤ x ≤ 3 : f ( x ) = 2 ( 2 ) − 1 = 3
Jika kita buat grafiknya, kira-kira akan terlihat seperti berikut:
Jadi himpunan penyelesaiannya adalah x ∈ [ 2 , 2.5 ) x \in [2, 2.5) x ∈ [ 2 , 2.5 ) .
Fungsi langit-langit digunakan karena jika ada sisa orang (kurang dari 8 8 8 ), tetap diperlukan satu operasi lift tambahan.