Lihat sumber Bijeksi

[[Berkas:Bijection.svg|jmpl|200x200px| Fungsi bijektif, ''f'' : ''X'' → ''Y'', di mana himpunan X adalah {1, 2, 3, 4} dan himpunan Y adalah {A, B, C, D}. Misalnya, ''f'' (1) = D. ]]
Dalam [[matematika]], '''bijeksi''', '''fungsi bijektif''', '''korespondensi satu-ke-satu''', atau '''fungsi invertible''', adalah [[Fungsi (matematika)|fungsi]] yang melibatkan elemen-elemen dari dua [[Himpunan (matematika)|himpunan]]. Setiap elemen dari satu himpunan dipasangkan dengan tepat ke satu elemen dari himpunan lainnya dan setiap elemen dari himpunan lainnya dipasangkan dengan tepat ke satu elemen dari himpunan pertama. Tidak ada elemen yang tidak berpasangan atau memiliki lebih dari satu pasangan. Dalam istilah matematika, fungsi bijektif {{Nowrap|''f'': ''X'' → ''Y''}} adalah pemetaan satu-ke-satu (injeksi) dan ''onto'' (surjektif) dari himpunan ''X'' ke himpunan ''Y.''<ref name=":0">{{Cite web|url=https://mathvault.ca/math-glossary/#otoc|title=The Definitive Glossary of Higher Mathematical Jargon — One-to-One Correspondence|last=|first=|date=2019-08-01|website=Math Vault|language=en-US|archive-url=|archive-date=|access-date=2019-12-07|url-status=live}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.mathsisfun.com/sets/injective-surjective-bijective.html|title=Injective, Surjective and Bijective|website=www.mathsisfun.com|access-date=2019-12-07}}</ref> Istilah ''korespondensi satu-ke-satu'' tidak boleh disalahartikan dengan ''fungsi satu-ke-satu'' (fungsi injeksi) (lihat gambar). {{Gallery|Image:Injection.svg|Sebuah fungsi injektif non-surjektif (injeksi, '''bukan bijeksi''')|Image:Bijection.svg|Sebuah fungsi injektif subjektif ([[bijeksi]])|Image:Surjection.svg|Sebuah fungsi non-injektif surjektif ([[surjeksi]], '''bukan bijeksi''')|Image:Not-Injection-Surjection.svg|Sebuah fungsi non-injektif non-surjektif (juga '''bukan sebuah bijeksi''')|lines=4|align=center|title=}}  

Sebuah bijeksi dari himpunan ''X'' ke himpunan ''Y'' memiliki [[fungsi invers]] dari ''Y'' ke ''X.'' Jika ''X'' dan ''Y'' adalah [[himpunan hingga]], maka keberadaan suatu bijeksi berarti bahwa kedua himpunan tersebut memiliki jumlah elemen yang sama. Untuk himpunan tak berhingga, digunakan konsep [[bilangan kardinal]]—cara untuk membedakan berbagai ukuran himpunan tak berhingga. Fungsi bijektif dari suatu himpunan ke dirinya sendiri disebut [[permutasi]] dan himpunan semua permutasi dari suatu himpunan membentuk sebuah grup simetris. Fungsi bijektif sangat penting dalam berbagai bidang matematika termasuk definisi isomorfisme, [[homeomorfisme]], difeomorfisme, [[Grup permutasi|kelompok permutasi]], dan peta projektif. 

== Definisi ==
Agar pasangan antara ''X'' dan ''Y'' menjadi bijeksi, empat sifat berikut harus terpenuhi: 

# setiap elemen ''X'' harus dipasangkan dengan setidaknya satu elemen ''Y'', 
# tidak ada elemen ''X'' yang dipasangkan dengan lebih dari satu elemen ''Y'', 
# setiap elemen ''Y'' harus dipasangkan dengan setidaknya satu elemen ''X'', dan 
# tidak ada elemen ''Y'' yang dipasangkan dengan lebih dari satu elemen ''X.'' 

Apabila sifat nomor (1) dan (2) terpenuhi, maka pasangan tersebut adalah sebuah [[Fungsi (matematika)|fungsi]] dengan [[Domain fungsi|domain]] ''X.'' Pada umumnya, sifat nomor (1) dan (2) lebih umum ditulis sebagai pernyataan tunggal berupa "setiap elemen ''X'' dipasangkan dengan tepat ke satu elemen ''Y."'' Fungsi yang memenuhi sifat nomor (3) dikatakan "''onto'' ''Y''" atau disebut surjeksi (atau '''fungsi surjektif'''). Fungsi yang memenuhi sifat nomor (4) dikatakan sebagai "fungsi satu-ke-satu" dan disebut injeksi (atau '''fungsi injektif''').<ref>There are names associated to properties (1) and (2) as well. A relation which satisfies property (1) is called a ''total relation'' and a relation satisfying (2) is a ''single valued relation''.</ref> Dengan terminologi ini, bijeksi adalah fungsi gabungan antara surjeksi dan injeksi. Dengan kata lain, bijeksi adalah fungsi "satu-ke-satu" sekaligus fungsi "onto".<ref name=":0">{{Cite web|url=https://mathvault.ca/math-glossary/#otoc|title=The Definitive Glossary of Higher Mathematical Jargon — One-to-One Correspondence|last=|first=|date=2019-08-01|website=Math Vault|language=en-US|archive-url=|archive-date=|access-date=2019-12-07|url-status=live}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://brilliant.org/wiki/bijection-injection-and-surjection/|title=Bijection, Injection, And Surjection {{!}} Brilliant Math & Science Wiki|website=brilliant.org|language=en-us|access-date=2019-12-07}}</ref> 

Bijeksi terkadang dilambangkan dengan simbol anak panah ke kanan berkepala dua dan memiliki ekor (⤖), seperti pada ''f'' : ''X'' ⤖ ''Y''. Simbol ini merupakan kombinasi dari simbol anak panah ke kanan berkepala dua (↠), yang digunakan untuk melambangkan surjeksi dan anak panah ke kanan berekor (↣) yang digunakan untuk melambangkan injeksi.

== Contoh ==

=== Penyusunan formasi pemain tim bisbol atau kriket ===
Bayangkan susunan pemain pada permainan [[bisbol]] atau [[kriket]] (atau olahraga lain dengan tiap pemainnya menempati posisi tertentu). Himpunan ''X'' mewakili pemain di tim (sembilan pemain untuk baseball) dan himpunan ''Y'' mewakili urutan posisi pukulan (pertama, kedua, ketiga, dst.). Kedua himpunan tersebut kemudian dipasangkan untuk menentukan urutan posisi pemain dalam permainan ini. Sifat nomor (1) terpenuhi karena semua pemain ada di dalam daftar, sifat nomor (2) terpenuhi karena tidak ada pemain yang melakukan pukulan sebanyak dua kali (atau lebih), sifat nomor (3) menyatakan bahwa terdapat beberapa pemain yang memukul di posisi itu, dan sifat nomor (4) menyatakan bahwa dua atau lebih pemain tidak pernah memukul di posisi yang sama. 

=== Kursi dan siswa di kelas ===
Banyangkan sebuah ruang kelas dengan sejumlah kursi di dalamnya. Sekelompok siswa memasuki ruangan dan guru meminta mereka untuk duduk. Setelah melihat sekilas ke sekeliling ruangan, sang guru mendapati bahwa terdapat bijeksi antara himpunan siswa dan himpunan kursi, ditandai dengan dipasangkannya semua siswa dengan kursi yang mereka duduki. Guru tersebut dapat mengambil kesimpulan seperti ini karena: 

# Semua siswa duduk di kursi (tidak ada yang berdiri), 
# Tidak ada siswa yang duduk di lebih dari satu kursi, 
# Setiap kursi diduduki oleh seorang siswa (tidak ada kursi kosong), dan 
# Tidak ada kursi diduduki lebih dari satu siswa di atasnya. 

Dengan demikian, guru tersebut dapat menyimpulkan bahwa jumlah kursi yang ada sama banyaknya dengan jumlah siswa tanpa harus menghitung kedua himpunan (baik himpunan siswa maupun himpunan kursi).

== Contoh matematis ==

* Untuk semua himpunan ''X'', fungsi identitas '''1'''<sub>''X''</sub>: ''X'' → ''X'', '''1'''<sub>''X''</sub>(''x'') = ''x'' adalah sebuah fungsi bijektif.
* Fungsi ''f'': '''R''' → '''R''', ''f''(''x'') = 2''x'' + 1 merupakan fungsi bijektif karena untuk setiap ''y'' ada suatu ''x'' = (''y'' - 1)/2 sedemikian sehingga ''f''(''x'') = ''y''. Secara umum, setiap fungsi linear real, ''f'': '''R''' → '''R''', ''f''(''x'') = ''ax'' + ''b'' (dengan ''a'' adalah nol) adalah sebuah bijeksi. Setiap bilangan real ''y'' diperoleh dari (atau dipasangkan dengan) bilangan real ''x'' = (''y'' - ''b'')/''a''.
* Fungsi ''f'': ''R'' → (−π/2, π/2) untuk ''f(x'') = arctan(''x'') adalah fungsi bijektif karena setiap bilangan real ''x'' dipasangkan dengan tepat ke satu sudut ''y'' dalam interval (−π/2,&nbsp;π/2) sehingga terpenuhi tan(''y'') = ''x'' (atau ''y'' = arctan(''x'')). Apabila kodomain (-π/2, π/2) dibuat lebih besar untuk menyertakan kelipatan bilangan bulat dari π/2, maka fungsi ini tidak lagi menjadi onto (surjektif) karena tidak ada lagi bilangan real yang dapat dipasangkan dengan kelipatan π/2 oleh fungsi arctan ini.
* Fungsi eksponensial, ''g'': '''R''' → '''R''', ''g''(''x'') = e<sup>''x''</sup> bukan fungsi bijektif karena tidak ada nilai ''x'' dalam '''R''' yang menyebabkan ''g''(''x'') = −1 menunjukkan bahwa ''g'' tidak ''onto'' (surjektif). Namun jika kodomain terbatas ke bilangan real positif <math>\scriptstyle \R^+ \;\equiv\; \left(0,\, +\infty\right)</math>, maka ''g'' akan bersifat bijektif; inversnya (lihat di bawah) adalah fungsi [[Logaritma alami|logaritma natural]] ln.
* Fungsi ''h'' : '''R''' → '''R''' <sup>+</sup>, ''h'' ( ''x'' ) = ''x'' <sup>2</sup> bukan fungsi bijektif: misalnya, ''h'' (−1) = ''h'' (1) = 1, menunjukkan bahwa ''h'' bukan fungsi satu-ke-satu (injeksi). Namun, jika [[Domain fungsi|domain]] dibatasi <math>\scriptstyle\R^+_0 \;\equiv\; \left[0,\, +\infty\right)</math>, maka ''h'' akan menjadi fungsi bijektif; kebalikannya adalah fungsi akar kuadrat positif.

== Invers ==
Sebuah bijeksi ''f'' dengan domain ''X'' (''f'': ''X → Y'' dalam [[Fungsi (matematika)|notasi fungsional]]) juga mendefinisikan hubungan sebaliknya yang dimulai dari ''Y'' dan menuju ''X'' (dengan memutar panah ke arah yang berlawanan). Berdasarkan sifat bijeksi nomor (3) dan (4), hubungan invers seperti ini merupakan sebuah fungsi dengan domain ''Y.'' Lebih dari itu, sifat nomor (1) dan (2) kemudian menyatakan bahwa [[fungsi invers]] ada dan merupakan bijeksi.<ref>{{Cite book|last=Dinesh|first=Khattar|date=2011|url=|title=The Pearson Guide To Complete Mathematics For The Aieee|location=New Delhi, India|publisher=Dorling Kindersey|isbn=|pages=|url-status=live}}</ref> Suatu fungsi dapat dikatakan ''invertible'' jika dan hanya jika fungsi itu adalah sebuah bijeksi. 

Dinyatakan dalam notasi matematis ringkas, fungsi ''f'': ''X → Y'' adalah bijektif jika dan hanya jika memenuhi syarat   

: untuk setiap ''y'' di ''Y,'' terdapat suatu ''x'' di ''X'' dengan ''y'' = ''f''(''x''). 

Apabila dikaitkan kembali dengan contoh susunan pemukul bisbol, fungsi yang didefinisikan pada contoh tersebut mengambil ''input'' nama salah satu pemain dan menampilkan ''output'' posisi pemain itu dalam urutan pukulan. Karena fungsi ini adalah sebuah bijeksi, maka fungsi tersebut memiliki fungsi invers yang mengambil ''input'' posisi dalam urutan pukulan dan ''output'' pemain yang akan batting di posisi itu. 

== Komposisi ==
Komposisi <math>\scriptstyle g \,\circ\, f</math> dari dua bijeksi ''f'': ''X → Y'' dan ''g'': ''Y → Z'' adalah sebuah bijeksi, dengan invers dari <math>\scriptstyle g \,\circ\, f</math> adalah <math>\scriptstyle (g \,\circ\, f)^{-1} \;=\; (f^{-1}) \,\circ\, (g^{-1})</math>. 
[[Berkas:Bijective_composition.svg|jmpl|300x300px| Bijeksi terdiri dari injeksi (kiri) dan surjeksi (kanan). ]]
Sebaliknya jika komposisi <math>\scriptstyle g \, \circ\, f</math> dari dua fungsi adalah bijeksi, maka ''f'' adalah injeksi dan ''g'' adalah surjeksi.<ref>{{Cite book|last=Deloro|first=Adrien|date=2007|url=https://webusers.imj-prg.fr/~adrien.deloro/teaching-archive/Rutgers-Math300.pdf|title=Introduction to Mathematical Reasoning|location=|publisher=|isbn=|pages=|url-status=live}}</ref> 

== Bijeksi dan kardinalitas ==
Jika ''X'' dan ''Y'' adalah himpunan berhingga, maka terdapat bijeksi antara dua himpunan ''X'' dan ''Y'' [[jika dan hanya jika]] ''X'' dan ''Y'' memiliki jumlah elemen yang sama. Dalam [[Teori himpunan|teori himpunan aksiomatik]] kondisi ini memiliki definisi "jumlah elemen yang sama" (''equinumerosity''), dan generalisasi definisi ini ke himpunan tak berhingga mengarah ke konsep [[bilangan kardinal]] (cara untuk membedakan berbagai ukuran himpunan tak berhingga).<ref>{{Cite web|last=Quinlan|first=Rachel|date=2019|title=Section 2.3: Infinite sets and cardinality|url=http://www.maths.nuigalway.ie/~rquinlan/MA180calculus/section2-3.pdf|website=<nowiki>http://www.maths.nuigalway.ie/</nowiki>|access-date=31 Agustus 2020}}</ref> 

== Lihat pula ==
{{wikiportal|Matematika}}
* [[Teori kategori]] 

== Catatan ==
{{Reflist}}

== Referensi ==
Topik ini adalah konsep dasar dalam teori himpunan dan dapat ditemukan dalam sumber apapun yang memuat pengantar teori himpunan. Topik mengenai teori himpunan dapat ditemukan dalam buku teks: 

* {{Cite book|title=Proof, Logic and Conjecture: A Mathematician's Toolbox|last=Wolf|publisher=Freeman|year=1998}}
* {{Cite book|title=Mathematical Reasoning: Writing and Proof|url=https://archive.org/details/mathematicalreas0000sund|last=Sundstrom|publisher=Prentice-Hall|year=2003}}
* {{Cite book|title=A Transition to Advanced Mathematics (6th Ed.)|last=Smith|last2=Eggen|last3=St.Andre|publisher=Thomson (Brooks/Cole)|year=2006}}
* {{Cite book|title=Chapter Zero: Fundamental Notions of Abstract Mathematics|last=Schumacher|publisher=Addison-Wesley|year=1996}}
* {{Cite book|title=The Structure of Proof: With Logic and Set Theory|last=O'Leary|publisher=Prentice-Hall|year=2003}}
* {{Cite book|title=Bridge to Abstract Mathematics|last=Morash|publisher=Random House}}
* {{Cite book|title=Mathematical Thinking and Writing|last=Maddox|publisher=Harcourt/ Academic Press|year=2002}}
* {{Cite book|title=Analysis with an introduction to proof|last=Lay|publisher=Prentice Hall|year=2001}}
* {{Cite book|title=An Introduction to Mathematical Thinking|last=Gilbert|last2=Vanstone|publisher=Pearson Prentice-Hall|year=2005}}
* {{Cite book|title=Foundations of Higher Mathematics|year=1992|url=https://archive.org/details/foundationsofhig0000flet|last=Fletcher|last2=Patty|publisher=PWS-Kent}}
* {{Cite book|title=An Introduction to Mathematical Reasoning|last=Iglewicz|last2=Stoyle|publisher=MacMillan}}
* {{Cite book|title=Sets, Functions, and Logic: An Introduction to Abstract Mathematics|last=Devlin|first=Keith|publisher=Chapman & Hall/ CRC Press|year=2004}}
* {{Cite book|title=Mathematical Thinking: Problem Solving and Proofs|last=D'Angelo|last2=West|publisher=Prentice Hall|year=2000}}
* {{Cite book|url=https://archive.org/details/nutsboltsofproof00anto|title=The Nuts and Bolts of Proofs|last=Cupillari|publisher=Wadsworth|url-access=registration}}
* {{Cite book|title=Introduction to Abstract Mathematics|last=Bond|publisher=Brooks/Cole}}
* {{Cite book|title=Introduction to Advanced Mathematics|last=Barnier|last2=Feldman|publisher=Prentice Hall|year=2000}}
* {{Cite book|title=A Primer of Abstract Mathematics|last=Ash|publisher=MAA}}

== Pranala luar ==
* {{springer|title=Bijection|id=p/b016230}}
* {{MathWorld|title=Bijection|urlname=Bijection}}
* [http://jeff560.tripod.com/i.html Earliest Uses of Some of the Words of Mathematics: entry on Injection, Surjection and Bijection has the history of Injection and related terms.]

{{Teori himpunan}}

[[Kategori:Fungsi matematika]]