KETERKAITAN RG-ALJABAR DAN STRUKTUR GRUP
Irwan Yudi1, Suryoto2, Widowati3 1,2,3
Program Studi Matematika FSM Universitas Diponegoro Jl. Prof. H. Soedarto, S.H. Tembalang Semarang
[email protected] [email protected]
ABSTRACT.In this paper is discussed an algebraic structure which is called RG-
algebra. The RG-algebra is a subclass of BCI-algebra and a sub subclass of Kalgebra. Therefore, everyRG-algebra is a BCI-algebra, but conversly is not true. The RG-algebra andGroup Structure have a relation. Its relation is RG-algebra can be constructed by acommutativegroup and conversly commutativegroup can be constructed by a RG-algebra. The RG-algebra is a K-algebra with commutativegroupas generator group. Keywords : BCI-algebra, Group Structure, K-algebra, Commutative Grup, RGalgebra. I. PENDAHULUAN Suatu struktur aljabar merupakan himpunan tidak kosong dengan satu atau lebih operasi biner dan memenuhi aksioma-aksioma tertentu. Selama ini mungkin hanya diketahui grup dan ring saja yang merupakan contoh dari struktur aljabar, ternyata masih banyak sekali struktur aljabar lain salah satunya yaitu RG-aljabar. Struktur RGβaljabar diperkenalkan pertama kali pada tahun 2014 oleh R. A. K. Omar [8]. Struktur RG-aljabar mempunyai keterkaitan dengan struktur aljabar lai, sepertiK-aljabar, BCI-aljabar, BCI-aljabar Medial dan grup.Pembahasan tentang K-aljabar sudah dikerjakan dalam tugas akhir yang disusun oleh Iswati [6]. BCIaljabar dibahas oleh Nony Aprilia [3] dan BCI-aljabar Medial dibahas oleh Winarsih [10].
Padaartikel ini akan dibahas mengenai konsep RG-aljabar dan sifatβsifat yang berlaku didalamnya, serta menjelaskan keterkaitan RG-aljabar dan grup.
II. HASIL DAN PEMBAHASAN
2.1
Struktur Grup, K-aljabar, dan BCI-aljabar Pada bagian ini diberikan definisi grup,K-aljabar, BCI-aljabar dan BCI-
aljabar Medial sebagai berikut. Definisi 2.1[4]Misalkan πΊhimpunan tidak kosong dengan operasi biner β, maka (πΊ,β) disebut grup jika memenuhi aksioma-aksioma berikut ini : (G1)
Operasi biner β bersifat asosiatif.
(G2)
πΊ mempunyai elemen netral atau identitas π.
(G3)
Setiap elemen di πΊ mempunyai invers di πΊ juga.
Definisi2.2 [6]Misalkan (πΊ,β) suatu grup dan pada πΊ didefinisikan operasi β sedemikian sehingga βπ₯, π¦ β πΊ, π₯ β π¦ = π₯ β π¦ β1 maka akan membentuk struktur aljabar (πΊ,β,β, π) . Suatu (πΊ,β,β, π) dinamakan K-aljabar, jika πΊ bukan grup dengan order-2 dan untuk setiap π₯, π¦, π§ β πΊ memenuhi aksioma-aksioma berikut. (K1) π₯ β π¦ β π₯ β π§ = π₯ β (K2) π₯ β π₯ β π¦ = π₯ β π β π¦
πβπ§ β πβπ¦
βπ₯
βπ₯
(K3) π₯ β π₯ = π (K4) π₯ β π = π₯ (K5) π β π₯ = π₯ β1 Jika grup (πΊ,β) merupakan grup komutatif, maka aksioma (K1) dan (K2) menjadi (K1β) π₯ β π¦ β π₯ β π§ = π§ β π¦ (K2β) π₯ β π₯ β π¦ = π¦.
Definisi2.3 [3]Misalkan π merupakan himpunan tidak kosong dengan sebuah operasi biner βdan0 sebagai elemen khusus. Triple ( π,β, 0) disebut BCI-aljabar jika untuk setiap π₯, π¦, π§ β π memenuhi aksioma-aksioma berikut ini : (BCI1) π₯ β π¦ β π₯ β π§ (BCI2) π₯ β π₯ β π¦
β (π§ β π¦) = 0
β π¦ = 0
(BCI3)π₯ β π₯ = 0 (BCI4)
π₯ β π¦ = 0 dan π¦ β π₯ = 0,maka π₯ = π¦.
Definisi 2.4 [10]Suatu BCI-aljabar(π,β ,0) merupakan BCI-aljabar medial jika untuksetiapπ₯, π¦, π§, π’ β πmemenuhi π₯ β π¦ β π§ β π’ = π₯ β π§ β (π¦ β π’). Teorema 2.5 [8]Suatu BCI-aljabar (π,β ,0) merupakan BCI-aljabar medial jika dan hanya jika untuk setiap π₯, π¦, π§ β π memenuhi π₯ β π¦ = π₯ β π§ β (π¦ β π§). Bukti. (βΉ)Diambil sebarang π₯, π¦, π§, π’ β π, maka π₯ β π¦ β π§ β π’ = π₯ β π§ β (π¦ β π’) Misalkan π§ = π’, maka π₯ β π¦ β π§ β π§ = π₯ β π§ β (π¦ β π§) π₯βπ¦ β0 = π₯βπ§ β π¦βπ§ π₯ β π¦ = π₯ β π§ β (π¦ β π§) (βΈ)Diambil sebarang π₯, π¦, π§, π’ β π.Misalkan π₯ β π¦ = π₯ β π’ β (π¦ β π’), maka π₯βπ¦ β π§βπ’ =
π₯βπ’ β π¦βπ’
β (π§ β π’) =
π₯βπ’ β π§βπ’
π’) = π₯ β π§ β (π¦ β π’)
2.2
β (π¦ β
β
RG-aljabar dan Sifat-sifatnya Pada bagian ini dibahas mengenai RG-aljabar dan sifat-sifat yang berlaku
didalammnya. Berikut diberikan definisi dari RG-aljabar. Definisi2.6 [8]Misalkan π himpunan tidak kosong dengan operasi biner β dan 0 sebagai elemen khusus. Triple (π,β ,0) disebut RG-aljabar jika untuk setiap π₯, π¦, π§ β π memenuhi aksioma-aksioma berikut ini.
(RG1) π₯ β 0 = π₯. (RG2) π₯ β π¦ = π₯ β π§ β (π¦ β π§). (RG3) π₯ β π¦ = 0 dan π¦ β π₯ = 0 , maka π₯ = π¦. Teorema 2.7 [8]Jika (π,β ,0) adalah RG-aljabar, maka untuk setiap π₯, π¦, π§ β π berlaku (i).
π₯βπ₯=0 π₯ β π¦ β π§ = π₯ β π§ β π¦.
(ii). Bukti.
Diketahui (π,β ,0) adalah RG-aljabar. (i).
Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β π. Menurut aksioma (RG2), maka π₯ β π¦ = π₯ β π§ β (π¦ β π§) misalkan π₯ = 0 dan π¦ = 0, maka 0 β 0 = 0 β π§ β (0 β π§) 0 = 0 β π§ β (0 β π§) misalkan 0 β π§ = π₯, maka 0=π₯βπ₯
(ii). Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β π. Berdasarkan aksioma (RG1), berlaku π₯ β π¦ = π₯ β π¦ β 0 = π₯ β π¦ β (π§ β π§)
(2.1)
dan berdasarkan (RG2), berlaku π₯ β π¦ = π₯ β π§ β (π¦ β π§)
(2.2)
dari persamaan (2.1) dan 2.2) diperoleh π₯ β π¦ β π§ β π§ = π₯ β π§ β (π¦ β π§)
(2.3)
dan dengan menggunakan persamaan (2.3), diperoleh π₯ β π¦ β π§ = π₯ β π¦ β π§ β 0 = π₯ β π§ β π¦ β 0 = π₯ β π§ β π¦.
β
Teorema 2.8 [8] Jika π,β ,0 adalah RGβaljabar, maka π,β ,0 adalah BCIβ aljabar.
Bukti. Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β π, sehingga berlaku : π₯ β π¦ β π₯ β π§
(i).
β π§ β π¦ =
π₯βπ¦ β π§βπ¦
β π₯βπ§ =
π₯ β π§ β π₯ β π§ . Aksioma (BCI1) terpenuhi. (ii).
π₯ β π₯ β π¦
β π¦ = π₯ β π¦ β π₯ β π¦ = 0. Aksioma (BCI2) terpenuhi.
(iii). Berdasarkan Teorema 2.7 (i) yaitu π₯ β π₯ = 0 , maka aksioma (BCI3) terpenuhi. (iv). Aksioma (BCI4) terpenuhi berdasarkan aksioma (RG3) yaitu jika π₯ β π¦ = 0dan π¦ β π₯ = 0,maka π₯ = π¦. Keempat aksioma BCI-aljabar telah terpenuhi, maka dapat dikatakan bahwa setiap RG-aljabar adalah BCI-aljabar.β Teorema 2.9Suatu aljabar (π,β ,0) merupakan RG-aljabar jika dan hanya jika (π,β ,0) adalah BCI-aljabar Medial. Bukti. (βΉ) Diambil sebarang π₯, π¦, π§, π’ β π. π₯βπ¦ β π§βπ’ =
π₯βπ’ β π¦βπ’
β (π§ β π’) =
π₯βπ’ β π§βπ’
β (π¦ β π’)
= π₯ β π§ β (π¦ β π’). (βΈ)Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β π. (i).
π₯ β 0 = π₯, maka aksioma (RG1) terpenuhi.
(ii). π₯ β π¦ = π₯ β π¦ β 0 = π₯ β π¦ β (π§ β π§) = π₯ β π§ β (π¦ β π§) (iii). Aksioma (RG3) terpenuhi berdasarkan aksioma (BCI4) yaitu jika π₯ β π¦ =
0dan π¦ β π₯ = 0,maka π₯ = π¦.β Teorema 2.10 [8]Jika (π,β ,0) adalah RGβaljabar, maka untuk setiap π₯, π¦, π§ β π berlaku (i)
0β π¦βπ₯ = π₯βπ¦
(ii)
0β 0βπ₯ = π₯
(iii)
π₯β π₯βπ¦ =π¦
(iv)
π₯ β π¦ = π§ β π¦ β (π§ β π₯)
Bukti. Misalkan (π,β ,0) adalah RG-aljabar. (i).
Diambil sebarang π₯, π¦ β π. 0β π¦βπ₯ = π₯βπ₯ β π¦βπ₯ = π₯βπ¦ β π₯βπ₯ = π₯βπ¦ β0 =π₯βπ¦
(ii). Diambil sebarang π₯, π¦ β π, dari Teorema 2.10 (i), jika π¦ = 0, maka 0β 0βπ₯ =π₯β0 =π₯ (iii). Diambil sebarang π₯, π¦ β π. π₯ β π₯ β π¦ = π₯ β 0 β π₯ β π¦ = π₯ β π₯ β 0 β π¦ = 0 β 0 β π¦ = π¦. (iv). Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β π. π₯ β π¦ = 0 β (π¦ β π₯) = π§ β π§ β (π¦ β π₯) = π§ β π¦ β (π§ β π₯) β
2.2. Pembentukan RG-aljabar dari Struktur Grup dan Sebaliknya Pada bagian ini dibahas mengenai pembentukan RG-aljabar dari grup komutatifdan sebaliknya sebagai berikut. Teorema 2.11 [8]Misalkan πΊ,β adalah suatu grup komutatif. Jika pada πΊ dilengkapi operasi β yang didefinisikan oleh π₯ β π¦ = π₯ β π¦ β1 untuk setiap π₯, π¦ β πΊ , maka (πΊ,β, π) adalah RG-aljabar dengan π sebagai elemen identitas grup terhadap operasiβ. Bukti. Misalkan πΊ,β adalah suatu grup komutatif, dan πΊ dilengkapi operasi β yang didefinisikan oleh π₯ β π¦ = π₯ β π¦ β1 untuk setiap π₯, π¦ β πΊ . Selanjutnya akan dibuktikan bahwa (πΊ,β, π)adalah RG-aljabar .Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β πΊ. (i) (RG1) π₯ β 0 = π₯ β π β1
=π₯βπ=π₯
(ii) (RG2) π₯ β π§ β π¦ β π§ = (π₯ β π§ β1 ) β (π¦ β π§ β1 )β1 = (π₯ β π§ β1 ) β (π§ β π¦ β1 ) = (π₯ β (π§ β π¦ β1 )) β π§ β1 = (π₯ β (π¦ β1 β π§)) β π§ β1 = ((π₯ β π¦ β1 ) β π§) β π§ β1 = (π₯ β π¦ β1 ) β (π§ β π§ β1 ) = (π₯ β π¦ β1 ) β π = π₯ β π¦ β1 = π₯ β π¦ (iii) (RG3) π₯ β π¦ = 0 = π¦ β π₯ maka π₯ = π¦
`
π₯ β π¦ β1 = π = π¦ β π₯ β1 Sehingga diperoleh, π₯ = π β π₯ = π¦ β π₯ β1 β π₯ = π¦ β ( π₯ β1 β π₯) = π¦ β π = π¦
β
Akibat 2.12 [8]Misalkan
ππ , +π
adalah grup komutatif. Jika pada ππ
dilengkapi operasi β yang didefinisikan oleh π₯ β π¦ = π₯ +π (βπ¦) untuk setiap π₯, π¦ β πΊ, maka (ππ ,β, 0) adalah RG-aljabar. Bukti. Berdasarkan Teorema 2.11, operasi β merupakan invers dari operasi penjumlahan bilangan bulat modulo npada grup (Zn , +n )untukn β₯ 2, βn β N. Oleh karena itu, setiap (Zn ,β, 0) merupakan RG-aljabar yang dibentuk dari grup komutatif (Zn , +n ).
β
Selanjutnya akan diberikan keterkaitan antara RG-aljabar dengan K-aljabar pada teorema berikut. Selanjutnya diberikan teorema pembentukan grup komutatif dari RGaljabar. Teorema 2.13 [8] Misalkan π,β ,0 adalah RG-aljabar. Jika pada π dilengkapi dengan operasi β yang didefinisikan oleh π₯ β π¦ = π₯ β (0 β π¦) untuk setiap π₯, π¦ β π, maka π,β adalah grup komutatif. Bukti. Misalkan π,β ,0 adalah RG-aljabar dan pada π dilengkapi dengan operasi β yang didefinisikan oleh π₯ β π¦ = π₯ β (0 β π¦) untuk setiap π₯, π¦ β π . Selanjutnya akan dibuktikan bahwa π,β adalah grup komutatif dengan terpenuhinya aksiomaaksioma grup komutatif berikut ini. (i).
Ditunjukkan bahwa operasi β bersifat tertutup. Diambil sebarang π₯, π¦ β π, maka berlaku : π₯ β π¦ = π₯ β (0 β π¦) β πuntuk setiap π₯, π¦ β π. Oleh karena π₯ β (0 β π¦) β π maka π₯ β π¦ β π untuk setiap π₯, π¦ β π . Terbukti bahwa operasi β bersifat tertutup.
(ii). Ditunjukkan bahwa operasi β bersifat assosiatif. Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β π, maka berlaku
π₯ β π¦ β π§ = π₯ β (π¦ β 0 β π§ ) = π₯ β (0 β (π¦ β 0 β π§ = π₯ β ( 0 β 0 β π¦ β 0 β π§ ) = π₯ β ( 0 β π¦ β (0 β 0 β π§ = π₯ β ( 0 β π¦ β π§) = (π₯ β 0) β ( 0 β π¦ β π§) = (π₯ β (0 β π¦)) β (0 β π§) = (π₯ β (0 β π¦)) β π§ = (π₯ β π¦) β π§. (iii). Ditunjukkan bahwa π mempunyai
elemen identitas yaitu 0 .Diambil
sebarang π₯ β π , maka 0 β π₯ = 0 β (0 β π₯) = π₯ dan π₯ β 0 = π₯ β (0 β 0) = π₯ β 0 = π₯. (iv). Selanjutnya akan ditunjukkan bahwa untuk setiap elemen di π mempunyai invers di π. Diklaim (0 β π₯) sebagai elemen invers di π, maka π₯ β 0 β π₯ = 0. (v). Ditunjukkan bahwa operasi β bersifat komutatif. Diambil sebarang π₯, π¦ β π, maka
π₯ β π¦ = π₯ β (0 β π¦) = 0 β 0 β π₯
β (0 β π¦) = 0 β 0 β π¦
π₯) = π¦ β (0 β π₯) = π¦ β π₯.
β (0 β β
Teorema 2.14Misalkan (πΊ,β) adalah grup pembangun RG-aljabar (πΊ,β, π), maka (πΊ,β,β, π) merupakan K-aljabar dengan operasi β didefinisikan sebagai π₯ β π¦ = π₯ β π¦ β1 untuk setiap π₯, π¦ β πΊ. Bukti. Diambil sebarang π₯, π¦, π§ β πΊ, maka diperoleh (i). π₯ β π¦ β π₯ β π§ = π₯ β π¦ β1 β (π₯ β π§ β1 ) = π₯ β π¦ β1 β (π₯ β π§ β1 )β1 = π₯ β π¦ β1 β ((π§ β1 )β1 β π₯ β1 ) = π₯ β π¦ β1 β (π§ β π₯ β1 ) = π₯ β π¦ β1 β (π₯ β1 β π§) = (π₯ β π₯ β1 β π§ ) β π¦ β1 = ((π₯ β π₯ β1 ) β π§) β π¦ β1 = (π β π§) β π¦ β1 = π§ β π¦ β1 = π§ β π¦. Aksioma (K1β) terpenuhi. (ii). π₯ β π₯ β π¦ = π₯ β (π₯ β π¦ β1 ) = π₯ β π₯ β π¦ β1
β1
= π₯ β ((π¦ β1 )β1 β π₯ β1 ) = π₯ β
(π¦ β π₯ β1 ) = (π¦ β π₯ β1 ) β π₯ = π¦ β (π₯ β1 β) = π¦ β π = π¦.Aksioma (K2β) terpenuhi. (iii). Aksioma (K3) terpenuhi berdasarkan Teorema 3.2 (i) yaitu π₯ β π₯ = π , maka aksioma (K3) terpenuhi. (iv). Aksioma (K4) terpenuhi berdasarkan aksioma (RG1) yaitu π₯ β π = π₯ . (v). π β π₯ = π β π₯ β1 = π₯ β1 β π = π₯ β1 . Aksioma (K5) terpenuhi. β
III. KESIMPULAN Dari pembahasan yang telah diuraikan dapat disimpulkan bahwa RGaljabar merupakan subkelas dari BCI-aljabar. Setiap RG-aljabar adalah BCIaljabar, tetapi mungkin tidak berlaku sebaliknya. RG-aljabar juga berkaitan dengan BCI-aljabar Medial karena setiap RG-aljabar merupakan BCI-aljabar Medial, demikian pula untuk sebaliknya. Keterkaitan antara RG-aljabar dan Struktur Grup diperoleh dari pembentukannya. Suatu RG-aljabar dapat dibentuk dari suatu grup komutatif. Demikian pula untuk sebaliknya, RG-aljabar merupakan suatu K-aljabar dengan grup komutatif sebagai pembangunnya.
IV. UCAPAN TERIMA KASIH Banyak
pihak
telahmembantudalampenyelesaianTugasAkhirini.Olehkarenaitu,
yang rasa
hormatdanterimakasihpenulisinginsampaikankepada : 1. Bapak Suryoto, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan nasehat-nasehatnya selama ini. 2. Ibu Prof. Dr. Widowati, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing II yang juga telah membimbing dan mengarahkan penulis hingga selesainya Tugas Akhir ini. 3. Semua pihak yang telah membantu hingga selesainya tugas akhir ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan yang telah Anda berikan.
V. DAFTAR PUSTAKA [1] Akram, M., and Kim., On K-algebras and BCI-algebras, International Mathematical Forum, 2 (2007), 583-587. [2] Allen, P. J., Neggers, J. and Kim, H. S., B-Algebras And Groups. Scientiae Mathematicae Japonicae Online, 9 (2003), 159β165. [3] Aprilia, Nony., 2009, BCI-aljabar (SKRIPSI), UNDIP, Semarang. [4] Gilbert, Jimmie and Gilbert, Linda., Element of Modern Algebra, Third Edition, PWS-KENT, Boston. [5] Hu, Q. P. and Li, X., On BCHβalgebras. Sem. Notes Kobi Univ., 11 (1983), 313 β 320. [6] Iswati., 2009, K-aljabar (SKRIPSI), UNDIP, Semarang. [7] Oktaviani, Neni., 2013, TMβaljabar dan aspek β aspek terkait (SKRIPSI), UNDIP, Semarang. [8] Omar, R. A. K., On RGβAlgebra. Pure Mathematical Sciences, 3 (2014), 59 β 70. [9] Shohani, J., Borzooei, R. A. and Jahanshahi, M. A., Basic BCI-Algebras And Abelian Groups Are Equivalent. Scientiae Mathematicae Japonicae Online, 2007, 337β339 [10] Winarsih., 2010, Kelas-kelas BCIβaljabar dan hubungan satu sama lain (SKRIPSI), UNDIP, Semarang.