Ingkaran Konjungsi dan Disjungsi

Matematika SMA/MA/SMK/MAK

Ingkaran Konjungsi dan Disjungsi

Logika Matematika

📘 Materi

A. Pengertian Ingkaran (Negasi)

Ingkaran atau negasi dari suatu pernyataan adalah pernyataan yang memiliki nilai kebenaran berlawanan dari pernyataan aslinya.

Jika p adalah suatu pernyataan, maka ingkaran dari p ditulis ~p (dibaca: “tidak p” atau “negasi p”).

p ~p
B (Benar) S (Salah)
S (Salah) B (Benar)

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan pernyataan berikut:

  • p: “5 adalah bilangan ganjil” (Benar)
  • q: “6 adalah bilangan ganjil” (Salah)
  • Konjungsi: p ∧ q → “5 adalah bilangan ganjil dan 6 adalah bilangan ganjil” (Salah)
  • Disjungsi: p ∨ q → “5 adalah bilangan ganjil atau 6 adalah bilangan ganjil” (Benar)

Amati: Bagaimana jika kita mengingkari konjungsi dan disjungsi tersebut?

B. Ingkaran Konjungsi

Konjungsi adalah pernyataan majemuk yang menggunakan kata hubung “dan” (dilambangkan ∧).

Rumus Ingkaran Konjungsi (Hukum De Morgan I)

~(p ∧ q) ≡ ~p ∨ ~q

Ingkaran dari “p dan q” ekuivalen dengan “tidak p atau tidak q”

Penjelasan: Ingkaran konjungsi mengubah kata hubung “dan” (∧) menjadi “atau” (∨), serta masing-masing pernyataan komponen diingkari.

Tabel Kebenaran Ingkaran Konjungsi:

p q p ∧ q ~(p ∧ q) ~p ~q ~p ∨ ~q
B B B S S S S
B S S B S B B
S B S B B S B
S S S B B B B

Perhatikan bahwa kolom ~(p ∧ q) dan ~p ∨ ~q selalu sama → keduanya ekuivalen (≡).

❓ Kegiatan: Menanya

Setelah mengamati tabel kebenaran di atas, ajukan pertanyaan:

  • Mengapa kata hubung “dan” berubah menjadi “atau” ketika diingkari?
  • Apakah pola yang sama berlaku untuk disjungsi?
  • Bagaimana cara menentukan ingkaran dari kalimat sehari-hari yang menggunakan “dan”?

C. Ingkaran Disjungsi

Disjungsi adalah pernyataan majemuk yang menggunakan kata hubung “atau” (dilambangkan ∨).

Rumus Ingkaran Disjungsi (Hukum De Morgan II)

~(p ∨ q) ≡ ~p ∧ ~q

Ingkaran dari “p atau q” ekuivalen dengan “tidak p dan tidak q”

Penjelasan: Ingkaran disjungsi mengubah kata hubung “atau” (∨) menjadi “dan” (∧), serta masing-masing pernyataan komponen diingkari.

Tabel Kebenaran Ingkaran Disjungsi:

p q p ∨ q ~(p ∨ q) ~p ~q ~p ∧ ~q
B B B S S S S
B S B S S B S
S B B S B S S
S S S B B B B

Perhatikan bahwa kolom ~(p ∨ q) dan ~p ∧ ~q selalu sama → keduanya ekuivalen (≡).

🧠 Kegiatan: Menalar

Berdasarkan kedua hukum De Morgan, kita dapat menyimpulkan pola:

  • Mengingkari konjungsi → kata hubung “dan” berubah menjadi “atau”, kedua komponen diingkari
  • Mengingkari disjungsi → kata hubung “atau” berubah menjadi “dan”, kedua komponen diingkari
  • Kesimpulan: Ingkaran selalu mengubah kata hubung ke lawannya dan mengingkari setiap komponen.

D. Ringkasan Rumus

Pernyataan Majemuk Ingkaran Keterangan
p ∧ q ~p ∨ ~q “dan” → “atau”
p ∨ q ~p ∧ ~q “atau” → “dan”

✏️ Kegiatan: Mencoba

Cobalah tentukan ingkaran dari pernyataan berikut:

  1. “Jakarta adalah ibu kota Indonesia dan Bandung adalah ibu kota Jawa Barat”
    → Jawaban: “Jakarta bukan ibu kota Indonesia atau Bandung bukan ibu kota Jawa Barat”
  2. “2 bilangan genap atau 3 bilangan genap”
    → Jawaban: “2 bukan bilangan genap dan 3 bukan bilangan genap”

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Diskusikan dengan teman sebangkumu:

  1. Jelaskan dengan bahasa sendiri mengapa Hukum De Morgan berlaku berdasarkan tabel kebenaran.
  2. Berikan masing-masing 2 contoh pernyataan konjungsi dan disjungsi dalam kehidupan sehari-hari beserta ingkarannya.
  3. Presentasikan hasilnya di depan kelas.

📝 Contoh Soal dan Pembahasan

Tingkat Mudah

Mudah

Soal 1:

Tentukan ingkaran dari: “4 bilangan genap dan 7 bilangan ganjil”

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “4 bilangan genap”, q: “7 bilangan ganjil”

Pernyataan: p ∧ q

Rumus: ~(p ∧ q) ≡ ~p ∨ ~q

Jawaban: “4 bukan bilangan genap atau 7 bukan bilangan ganjil”

Mudah

Soal 2:

Tentukan ingkaran dari: “Kucing adalah mamalia atau ikan adalah reptil”

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “Kucing adalah mamalia”, q: “Ikan adalah reptil”

Pernyataan: p ∨ q

Rumus: ~(p ∨ q) ≡ ~p ∧ ~q

Jawaban: “Kucing bukan mamalia dan ikan bukan reptil”

Mudah

Soal 3:

Tentukan ingkaran dari: “Matahari terbit dari timur dan bulan bersinar di malam hari”

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “Matahari terbit dari timur”, q: “Bulan bersinar di malam hari”

Pernyataan: p ∧ q

Rumus: ~(p ∧ q) ≡ ~p ∨ ~q

Jawaban: “Matahari tidak terbit dari timur atau bulan tidak bersinar di malam hari”

Mudah

Soal 4:

Tentukan ingkaran dari: “2 + 3 = 5 atau 3 × 2 = 5″

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “2 + 3 = 5” (B), q: “3 × 2 = 5” (S)

Pernyataan: p ∨ q

Rumus: ~(p ∨ q) ≡ ~p ∧ ~q

Jawaban: “2 + 3 ≠ 5 dan 3 × 2 ≠ 5″

Mudah

Soal 5:

Tentukan nilai kebenaran dari ~(p ∧ q) jika p bernilai Benar dan q bernilai Benar.

Lihat Pembahasan

Langkah 1: p = B, q = B → p ∧ q = B

Langkah 2: ~(p ∧ q) = ~B = S

Jawaban: Salah (S)

Tingkat Sedang

Sedang

Soal 1:

Tentukan ingkaran dari: “x > 3 dan x < 10″

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “x > 3”, q: “x < 10”

Pernyataan: p ∧ q (artinya 3 < x < 10)

Rumus: ~(p ∧ q) ≡ ~p ∨ ~q

Jawaban: “x ≤ 3 atau x ≥ 10″

Catatan: ingkaran dari x > 3 adalah x ≤ 3, ingkaran dari x < 10 adalah x ≥ 10

Sedang

Soal 2:

Tentukan ingkaran dari: “Semua siswa rajin atau semua siswa pintar”

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “Semua siswa rajin”, q: “Semua siswa pintar”

Pernyataan: p ∨ q

Rumus: ~(p ∨ q) ≡ ~p ∧ ~q

~p: “Ada siswa yang tidak rajin”, ~q: “Ada siswa yang tidak pintar”

Jawaban: “Ada siswa yang tidak rajin dan ada siswa yang tidak pintar”

Catatan: ingkaran “semua” adalah “ada yang tidak”

Sedang

Soal 3:

Jika p bernilai Salah dan q bernilai Benar, tentukan nilai kebenaran ~(p ∨ q) dan buktikan ekuivalensinya dengan ~p ∧ ~q.

Lihat Pembahasan

Cara 1: p = S, q = B → p ∨ q = B → ~(p ∨ q) = S

Cara 2: ~p = B, ~q = S → ~p ∧ ~q = S

Kesimpulan: Keduanya bernilai Salah (S) → terbukti ekuivalen ✓

Sedang

Soal 4:

Tentukan ingkaran dari: “Bilangan prima ganjil dan bilangan prima lebih dari 1″

Lihat Pembahasan

Diketahui: p: “Bilangan prima ganjil”, q: “Bilangan prima lebih dari 1”

Rumus: ~(p ∧ q) ≡ ~p ∨ ~q

Jawaban: “Bilangan prima tidak ganjil atau bilangan prima tidak lebih dari 1″

Catatan: Pernyataan awal p ∧ q bernilai Salah (karena 2 adalah prima genap), sehingga ingkarannya bernilai Benar.

Sedang

Soal 5:

Tentukan semua kemungkinan nilai kebenaran p dan q agar ~(p ∧ q) bernilai Benar.

Lihat Pembahasan

Analisis: ~(p ∧ q) bernilai Benar ↔ p ∧ q bernilai Salah

p ∧ q bernilai Salah ketika minimal salah satu komponen bernilai Salah:

  • p = B, q = S → ~(p ∧ q) = B ✓
  • p = S, q = B → ~(p ∧ q) = B ✓
  • p = S, q = S → ~(p ∧ q) = B ✓

Jawaban: Ada 3 kemungkinan: (B,S), (S,B), (S,S)

Tingkat Sulit

Sulit

Soal 1:

Tentukan ingkaran dari: ~(p ∧ q) ∨ r

Lihat Pembahasan

Langkah 1: Misalkan s = ~(p ∧ q), maka pernyataan menjadi s ∨ r

Langkah 2: Ingkaran: ~(s ∨ r) ≡ ~s ∧ ~r

Langkah 3: ~s = ~(~(p ∧ q)) = p ∧ q (ingkaran ganda = pernyataan asli)

Jawaban: (p ∧ q) ∧ ~r

Sulit

Soal 2:

Tentukan ingkaran dari: (p ∨ q) ∧ (r ∨ s)

Lihat Pembahasan

Langkah 1: Bentuk: A ∧ B dengan A = (p ∨ q), B = (r ∨ s)

Langkah 2: ~(A ∧ B) ≡ ~A ∨ ~B

Langkah 3: ~A = ~(p ∨ q) = ~p ∧ ~q

Langkah 4: ~B = ~(r ∨ s) = ~r ∧ ~s

Jawaban: (~p ∧ ~q) ∨ (~r ∧ ~s)

Sulit

Soal 3:

Buktikan bahwa ~(p ∧ (q ∨ r)) ≡ ~p ∨ (~q ∧ ~r) menggunakan tabel kebenaran (untuk p=B, q=S, r=B).

Lihat Pembahasan

Langkah 1 (Ruas kiri):

q ∨ r = S ∨ B = B

p ∧ (q ∨ r) = B ∧ B = B

~(p ∧ (q ∨ r)) = ~B = S

Langkah 2 (Ruas kanan):

~p = S, ~q = B, ~r = S

~q ∧ ~r = B ∧ S = S

~p ∨ (~q ∧ ~r) = S ∨ S = S

Kesimpulan: Ruas kiri = S, Ruas kanan = S → terbukti ekuivalen untuk nilai ini ✓

Catatan: Ini menggunakan hukum De Morgan bertingkat. Pertama ingkari konjungsi luar, lalu ingkari disjungsi dalam.

Sulit

Soal 4:

Tentukan ingkaran dari: “Jika x bilangan bulat positif, maka x > 0 dan x ≠ 0″. Nyatakan ingkarannya dalam bentuk logika dan kalimat.

Lihat Pembahasan

Identifikasi: Pernyataan ini berbentuk implikasi: p → (q ∧ r)

p: “x bilangan bulat positif”, q: “x > 0”, r: “x ≠ 0”

Ingkaran implikasi: ~(p → s) ≡ p ∧ ~s, dengan s = q ∧ r

Langkah: ~(q ∧ r) = ~q ∨ ~r (De Morgan)

Sehingga: p ∧ (~q ∨ ~r)

Jawaban logika: p ∧ (~q ∨ ~r)

Jawaban kalimat: “x bilangan bulat positif dan (x ≤ 0 atau x = 0)”

Sulit

Soal 5:

Diketahui pernyataan: ~((p ∧ q) ∨ (r ∧ s)). Sederhanakan menggunakan Hukum De Morgan berulang.

Lihat Pembahasan

Langkah 1: Bentuk luar adalah disjungsi: A ∨ B, dengan A = p ∧ q, B = r ∧ s

~(A ∨ B) ≡ ~A ∧ ~B (De Morgan II)

Langkah 2: ~A = ~(p ∧ q) = ~p ∨ ~q (De Morgan I)

Langkah 3: ~B = ~(r ∧ s) = ~r ∨ ~s (De Morgan I)

Jawaban: (~p ∨ ~q) ∧ (~r ∨ ~s)

🏋️ Latihan Soal

Kerjakan soal-soal berikut secara mandiri tanpa melihat pembahasan.

Tingkat Mudah

Mudah

1. Tentukan ingkaran dari: “8 bilangan genap dan 9 bilangan ganjil”

Mudah

2. Tentukan ingkaran dari: “Bumi bulat atau bumi datar”

Mudah

3. Tentukan nilai kebenaran ~(p ∨ q) jika p = Benar dan q = Salah.

Mudah

4. Tentukan ingkaran dari: “Air mendidih pada 100°C dan es mencair pada 0°C”

Mudah

5. Tentukan ingkaran dari: “π bilangan rasional atau √2 bilangan rasional”

Tingkat Sedang

Sedang

1. Tentukan ingkaran dari: “x ≥ 5 dan x ≤ 12″ lalu nyatakan dalam notasi pertidaksamaan.

Sedang

2. Jika p = Salah dan q = Salah, tentukan nilai kebenaran ~(p ∧ q) dan ~p ∨ ~q. Apakah keduanya sama?

Sedang

3. Tentukan ingkaran dari: “Semua bilangan prima ganjil atau semua bilangan prima lebih dari 2″

Sedang

4. Tentukan semua kemungkinan nilai p dan q agar ~(p ∨ q) bernilai Benar.

Sedang

5. Tentukan ingkaran dari: “Fungsi f(x) kontinu dan f(x) terdiferensialkan”

Tingkat Sulit

Sulit

1. Sederhanakan ~((p ∨ q) ∧ r) menggunakan Hukum De Morgan.

Sulit

2. Tentukan ingkaran dari ~(~p ∧ q) ∨ (p ∧ ~q)

Sulit

3. Buktikan ~((p ∧ q) ∧ (p ∨ r)) ≡ (~p ∨ ~q) ∨ (~p ∧ ~r) untuk p=B, q=B, r=S.

Sulit

4. Tentukan ingkaran dari: (p ∧ q) ∨ (p ∧ r) ∨ (q ∧ r)

Sulit

5. Diketahui ~((p ∨ q) ∧ (r ∨ s) ∧ (t ∨ u)). Sederhanakan sepenuhnya menggunakan Hukum De Morgan.

Materi Matematika – Epres.web.id & Ngelumath.com

By admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You cannot copy content of this page