kalkulus 1
-
Upload
canggih-ardiansyah -
Category
Documents
-
view
93 -
download
5
description
Transcript of kalkulus 1
BAB ISISTEM BILANGAN
1.1 Pendahuluan
Bilangan pertama yang pernah kita jumpai ialah bilangan cacah yang disebut juga
bilangan asli dan bilangan ini ditulis dengan menggunakan numeral (0,1,2…..9). Pada
bab ini memuat materi-materi dasar yang diperlukan dalam mempelajari kalkulus.
Beberapa materi yang disampaikan hanyalah merupakan review, namun demikian ada
pula beberapa yang relative masih baru.
1.1.1 Deskripsi
Pada bab ini akan membahas sistem bilangan dengan materi dasar sebagai
berikut; sistem bilangan real, sifat-sifat bilangan real, sistem bilangan desimal, sistem
bilangan biner, sistem bilangan oktal, sistem bilangan hexadesimal, relasi utama, garis
bilangan, pertidaksamaan, nilai mutlak, selang/interval.
1.1.2 Manfaat dan Relevansi
Bilangan adalah dasar dari matematika, maka kalau kita belajar kalkulus/ilmu
matematika tidak akan lepas dari sistem bilangan, karena semua bentuk operasi
matematika menggunakan sistem bilangan, begitu pula untuk mempelajari matematika
teknik lanjut.
1.1.3 Standart Kompetensi
Seorang sarjana teknik elektro diharapkan dapat menguasai materi sistem
bilangan ini, karena untuk menguasai ilmu teknik elektro tidak lepas dari ilmu matematis
sehingga sebagai dasar ilmu matematis ini, yaitu sistem bilangan harus dimengerti dan
difahami, dan untuk mempelajari materi matematika lanjut diharuskan menguasai sistem
bilangan.
1.1.4 Kompetensi Dasar
1. Mahasiswa dapat mengenali sistem bilangan real, bilangan desimal, bilangan
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
1
biner, bilangan oktal, bilangan hexadesimal, garis bilangan dan sifat-sifatnya.
2. Mahasiswa dapat mengunakan operasi penjumlahan, pengurangan, dan
perkalian dari macam-macam sistem bilangan.
3. Mahasiswa dapat memahami sistem relasi utama.
4. Mahasiswa dapat menyelesaikan pertidaksamaan.
5. Mahasiswa dapat menggunakan metoda nilai mutlak dan interval/selang.
1.2 Sistem Bilangan Real
Pada bagian ini, pembaca diingatkan kembali pada konsep tentang himpunan.
Himpunan adalah sekumpulan obyek/unsur dengan kriteria/syarat tertentu. Unsur-unsur
dalam himpunan S disebut anggota (elemen) S. Himpunan yang tidak memiliki anggota
disebut himpunan kosong, ditulis dengan notasi atau { }.
Jika a merupakan anggota himpunan S, maka dituliskan dan dibaca “a
elemen S”. Jika a bukan anggota himpunan S, maka dituliskan dan dibaca “a bukan
elemen S”.
Pada umumnya, sembarang himpunan dapat dinyatakan dengan 2 cara. Pertama,
dengan mendaftar seluruh anggotanya. Sebagai contoh, himpunan A yang terdiri atas
unsur-unsur 1,2,3,4,5,6,7,8,9 dapat dinyatakan sebagai: .
Cara yang kedua, yaitu dengan menuliskan syarat keanggotaan yang dimiliki oleh
seluruh anggota suatu himpunan tetapi tidak dimiliki oleh unsur-unsur yang bukan
anggota himpunan tersebut. Apabila himpunan A di atas dinyatakan dengan cara ini,
maka dapat ditulis: .
Himpunan A disebut himpunan bagian himpunan B, ditulis , jika setiap
anggota A merupakan anggota B. Kiranya tidaklah sulit untuk dipahami bahwa
untuk sebarang himpunan A.
Selanjutnya, akan disampaikan beberapa himpunan bilangan yang dipandang
cukup penting. Himpunan semua bilangan asli adalah . Himpunan ini
tertutup terhadap operasi penjumlahan dan operasi pergandaan, artinya dan
untuk setiap . Oleh karena itu, himpunan semua bilangan asli
membentuk suatu sistem dan biasa disebut sistem bilangan asli. Sistem bilangan asli
bersama-sama dengan bilangan nol dan bilangan-bilangan bulat negatif membentuk
Sistem Bilangan Bulat, ditulis dengan notasi Z,
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
2
Bilangan rasional adalah bilangan yang merupakan hasil bagi bilangan bulat dan
bilangan asli. Himpunan semua bilangan rasional ditulis dengan notasi Q,
Dalam kehidupan nyata seringkali dijumpai bilangan-bilangan yang tidak
rasional. Bilangan yang tidak rasional disebut bilangan irasional. Contoh-contoh
bilangan irasional antara lain adalah dan . Bilangan adalah panjang sisi miring
segitiga siku-siku dengan panjang sisi-sisi tegaknya masing-masing adalah 1 (lihat
Gambar 1.1).
Sedangkan bilangan merupakan hasil bagi keliling sebarang lingkaran terhadap
diameternya (Gambar 1.2).
Himpunan semua bilangan irasional bersama-sama dengan Q membentuk himpunan
semua bilangan real R. Seperti telah diketahui, untuk menyatakan sembarang bilangan
real seringkali digunakan cara desimal. Sebagai contoh, bilangan-bilangan
masing-masing dapat dinyatakan dalam desimal sebagai
Dapat ditunjukkan bahwa bentuk desimal
bilangan-bilangan rasional adalah salah satu dari 2 tipe berikut:
(i) berhenti ( ), atau
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
3
1
1Gambar 1.1
d1
l1 l2
d2
Gambar 1.2
(ii) berulang beraturan ( ).
Apabila bentuk desimal suatu bilangan tidak termasuk salah satu tipe di atas, maka
bilangan tersebut adalah irasional. Sebagai contoh, bilangan-bilangan:
1.2.1 Sifat-sifat Bilangan Real
Pembaca diingatkan kembali kepada sifat-sifat yang berlaku di dalam R. Untuk
sebarang bilangan real berlaku sifat-sifat sebagai berikut:
1. Sifat komutatif
(i).
2. Sifat asosiatif
3. Sifat distributif
4. (i).
(ii).
(iii).
5. (i).
(ii).
(iii).
6. (i). , untuk setiap bilangan .
(ii). tak terdefinisikan.
(iii). , untuk setiap bilangan .
7. Hukum kanselasi
(i). Jika dan maka .
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
4
(ii). Jika maka .
8. Sifat pembagi nol
Jika maka atau .
1.3 Sistem Bilangan Desimal
Sistim bilangan desimal untuk membentuk suatu bilangan digunakan simbol yang
dinamakan digit. digit tersebut adalah 0,1,2,3,4,5,6,7,8, dan 9. Banyaknya digit dalam
suatu system disebut radix atau dasar. Sehingga dasar dari bilangan desimal adalah 10.
Sistem bilangan decimal juga melibatkan tanda minus (-) untuk menandai bilangan
negative dan tanda koma untuk menandai pecahan.
Tabel 1. Daftar sistem bilangan desimal dan nilai tempat
Kedudukanke kiri dari koma
4 3 2 1
ke kanan dari koma
1 2 3 4
nilai tempat 1000 100 10 1 0,1 0,01 0,001 0,0001
pangkat dari 10 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4
Contoh.
Tentukan nilai dari 5, 3, dan 1 dari bilangan 543,21.
Penyelesaian :
5 adalah digit ketiga dari sebelah kiri tanda koma maka nilainya = 5 x 103-1= 5 x 102 = 500.
3 adalah digit pertama dari sebelah kiri tanda koma maka nilainya = 3 x 101-1 = 3 x 100 = 3.
1 adalah digit kedua dari sebelah kanan tanda koma maka nilainya = 1 x 10-2= 1 x 10-2 =
0,01.
1.4 Sistem Bilangan Biner
Sistem bilangan biner hanya mempunyai dua digit, yaitu 0 dan 1. Sehingga dasar
bilangan untuk sistem biner adalah 2. Untuk mengubah bilangan desimal bulat ke biner
digunakan pembagian berulang oleh dasar sistem bilangan biner (2) hingga
pembilangnya nol (0). Sisanya dari masing-masing pembagian merupakan hasilnya yang
dibaca dari bawah ke atas.
Latihan.KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
5
1. Ubahlah 5410 ke bentuk biner.
2. Ubahlah 0,8437510 ke biner.
3. Ubahlah 11001.0102 ke bilangan desimal.
1.5 Sistem Bilangan oktal
Bilangan ini mempunyai delapan digit, yaitu ; 0,1,2,3,4,5,6, dan 7. Sehingga dasar
bilangan oktal adalah 8. Sistem bilangan oktal sering digunakan untuk menunjukkan
informasi biner dari komputer.
Langkah untuk merubah bilangan desimal ke oktal :
1. Untuk mengubah bilangan bulat, digunakan pembagian berulang dengan 8 hingga
pembilangnya nol.
2. Untuk mengubah bilangan pecahan ke bilangan oktal digunakan perkalian
berulang dengan 8 dan kelebihan bilangan bulatnya merupakan hasilnya.
Latihan.
1. Ubahlah 43210 ke oktal.
2. Ubahlah 0,492187510 ke oktal.
3. Ubahlah 701.238 ke desimal.
1.6 Sistem Bilangan Hexadesimal
Sistim bilangan hexadesimal mempunyai enambelas digit, yaitu;
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E, dan F. sehingga dasar dari bilangan hexadecimal adalah
16. Alphabet yang digunakan pada system hexadecimal adalah ‘A’ (alpha), ‘B’ (bravo),
‘C’ (charley), ‘D’ (delta), ‘E’ (echo), dan ‘F’ (fox).
Langkah untuk merubah bilangan desimal ke hexadesimal :
1. Untuk mengubah bilangan bulat, digunakan pembagian berulang dengan 16
hingga pembilangnya nol.
2. Untuk mengubah bilangan pecahan desimal ke bilangan hexadesimal digunakan
perkalian berulang dengan 16 dan kelebihan bilangan bulatnya merupakan
hasilnya.
Latihan.
1. Ubahlah 242010 ke bentuk hexadesimal.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
6
2. Ubahlah 0,492187510 ke hexadesimal.
3. Ubahlah A3.F216 ke bilangan desimal.
Tabel 2. Daftar perbandingan antara bilangan desimal, biner, oktal dan hexadesimal.
Desimal Biner Oktal Hesadesimal0123456789101112131415
01101110010111011110001001101010111100110111101111
012345671011121314151617
0123456789ABCDEF
Tabel 3. Daftar untuk mengubah bilangan biner ke oktal atau sebaliknya
Oktal 0 1 2 3 4 5 6 7
Biner 000 001 010 011 100 101 110 111
Contoh.
1. Ubahlah bilangan 110.1012 ke bilangan oktal.
Jawab.
110 . 101 = bilangan biner
6 . 5 = bilangan oktal
2. Ubahlah bilangan 23.468 ke bilangan biner.
Jawab.
2 3 . 4 6 = bilangan oktal
010 011 . 100 110 = bilangan biner
Tabel 4. Daftar untuk mengubah bilangan biner ke hexadesimal atau sebaliknya
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
7
Hexadesimal 1 2 3 4 5 6 7
Biner 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
8 9 A B C D E F
1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
Contoh.
1. Ubahlah 101100.10102 ke bilangan hexadesimal.
Jawab.
0010 1100 . 1010 = bilangan biner
2 C . A = bilangan hexadesimal
2. Ubahlah F0.CC16 ke bilangan biner.
Jawab.
F 0 . C C = bilangan hexadesimal
1111 0000 . 1100 1100 = bilangan biner
Latihan.
1. Tentukan nilai desimal dari :a. 1102 c. 1108 e. 11016
b. 10.112 d. 76.28 f. 76.216
2. Ubahlah bilangan desimal berikut ke bilangan biner, oktal, dan hexadesimal.a. 132,43 b. 85,96 c. 500,43 d. 205,06
1.7 Operasi Sistem Bilangan
Bilangan Biner
a. Penjumlahan : 0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 10
b. Pengurangan : 0 – 0 = 0
1 - 1 = 0
1 - 0 = 1
0 - 1 = 1KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
8
c. Perkalian : 0 x 0 = 0
0 x 1 = 0
1 x 1 = 1
b. Pembagian : 0 : 0 = 0
0 : 1 = 0
1 : 1 = 1
Contoh.
1. a. b.
2. a. b.
3. a. b.
4. a. b.
Bilangan Oktal
a. Penjumlahan : 1. 2.
b. Pengurangan : 1. 2.
c. Perkalian :
d. Pembagian :
Bilangan Hexadesimal
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
9
a. Penjumlahan : 1. 2.
b. Pengurangan : 1. 2.
c. Perkalian :
d. Pembagian :
1.8 Relasi Urutan
Himpunan semua bilangan real dapat dibagi menjadi 3 himpunan bagian tak
kosong yang saling asing: (i). Himpunan semua bilangan real positif;
(ii). Himpunan dengan bilangan 0 sebagai satu-satunya
anggota; (iii). Himpunan semua bilangan real negative.
Untuk sebarang bilangan real a dan b, a dikatakan kurang dari b (ditulis
jika positif. Bilangan a dikatakan lebih dari b (ditulis ) jika . Sebagai
contoh, . Mudah ditunjukkan bahwa:
a. Bilangan a positif jika dan hanya jika .
b. Bilangan a negatif jika dan hanya jika .
Jika a kurang dari atau sama dengan b, maka ditulis . Jika a lebih dari atau sama
dengan b, maka ditulis . Sedangkan dimaksudkan sebagai dan .
Artinya b antara a dan c. Berikut ini adalah beberapa sifat yang sangat penting untuk
diketahui. Untuk sebarang bilangan real a, b, dan c:
1. Jika maka untuk setiap bilangan real c.
2. Jika maka .
3. a. Jika dan maka .
b. Jika dan maka .
4. a. Jika maka .
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
10
b. Jika maka .
5. Untuk sebarang bilangan real a dan b berlaku tepat satu:
6. Jika maka: .
1.9 Garis Bilangan
Secara geometris, sistem bilangan real R dapat digambarkan dengan garis lurus.
Mula-mula diambil sebarang titik untuk dipasangkan dengan bilangan 0. Titik ini
dinamakan titik asal (origin), ditulis dengan O. Pada kedua sisi dari O dibuat skala sama
(segmen) dan disepakati arah positif disebelah kanan O sedangkan arah negatif disebelah
kiri O. Selanjutnya, bilangan-bilangan bulat positif 1, 2, 3, … dapat dipasangkan dengan
masing-masing titik di kanan O dan bilangan-bilangan dengan titik-titik
di sebelah kiri O. Dengan membagi setiap segmen, maka dapat ditentukan lokasi untuk
bilangan-bilangan dst. (Perhatikan Gambar 1.3)
Dengan cara demikian, maka setiap bilangan real menentukan tepat satu titik pada garis
lurus dan sebaliknya setiap titik pada garis lurus menentukan tepat satu bilangan real.
Oleh sebab itu, garis lurus sering disebut pula Garis Bilangan Real.
1.10 Pertidaksamaan
Perubah (variable) adalah lambang (simbol) yang digunakan untuk menyatakan
sebarang anggota suatu himpunan. Jika himpunannya R maka perubahnya disebut
perubah real. Selanjutnya, yang dimaksudkan dengan perubah adalah perubah real.
Pertidaksamaan (inequality) adalah pernyataan matematis yang memuat satu
perubah atau lebih dan salah satu tanda ketidaksamaan (<, >, , ).
Contoh.
a. c.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
11
2 1 0 1 2 3
Gambar 1.3
b. d.
Menyelesaikan suatu pertidaksamaan memiliki arti mencari seluruh bilangan real yang
dapat dicapai oleh perubah-perubah yang ada dalam pertidaksamaan tersebut sehingga
pertidaksamaan tersebut menjadi benar. Himpunan semua bilangan yang demikian ini
disebut penyelesaian. Sifat-sifat dan hukum dalam R sangat membantu dalam mencari
penyelesaian suatu pertidaksamaan.
Contoh.
Tentukan penyelesaian pertidaksamaan .
Penyelesaian:
Jadi, penyelesaian pertidaksamaan di atas adalah .
Pertidaksamaan tipe lain mungkin lebih sulit diselesaikan dibandingkan
pertidaksamaan-pertidaksamaan seperti pada contoh di atas. Beberapa contoh diberikan
sebagai berikut.
Contoh.
Tentukan penyelesaian pertidaksamaan: .
Penyelesaian: Dengan memfaktorkan ruas kiri pertidaksamaan, maka diperoleh:
Telah diketahui bahwa hasil kali 2 bilangan real positif apabila ke dua faktor positif atau
ke dua faktor negatif. Oleh karena itu,
(i). Jika ke dua faktor positif maka:
Sehingga diperoleh: .
(ii).Jika ke dua faktor negatif, maka:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
12
Diperoleh: .
Jadi, penyelesaian adalah .
Penyelesaian pertidaksamaan di atas dapat pula diterangkan sebagai berikut: ruas
kiri pertidaksamaan bernilai nol jika . Selanjutnya, ke dua bilangan ini
membagi garis bilangan menjadi 3 bagian: (Gambar 1.4).
Pada bagian , nilai keduanya negatif, sehingga hasil kali
keduanya positif. Pada segmen , bernilai positif sedangkan
bernilai negatif. Akibatnya, hasil kali keduanya bernilai negatif. Terakhir, pada bagian
, masing-masing bernilai positif sehingga hasil kali keduanya
juga positif. Rangkuman uraian di atas dapat dilihat pada Tabel 1. di bawah ini.
Tabel 5.
Tanda nilai
Kesimpulan
+
+
+
+
+
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan tidak dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Jadi, penyelesaian pertidaksamaan adalah .
Metode penyelesaian seperti pada Contoh di atas dapat pula diterapkan pada
bentuk-bentuk pertidaksamaan yang memuat lebih dari 2 faktor maupun bentuk-bentuk
pecahan.
Contoh.
Tentukan penyelesaian .
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
13
0 2 3 4
x<2 2<x<3 x>3
Gambar 1.4
Penyelesaian: Apabila ke dua ruas pada pertidaksamaan di atas ditambah 1, maka
diperoleh:
Jika , maka diperoleh: . Selanjutnya,
perhatikan table berikut:
Tabel 6
Tanda nilai/nilai
Kesimpulan
+
+
+
0
2
3
+
+
2
0
1
+
3
1
0
+
+
0
0
0
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan tidak dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan tidak dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Jadi, penyelesaian adalah .
Contoh
Selesaikan .
Penyelesaian: Apabila pada ke dua ruas ditambahkan maka diperoleh:
Nilai nol pembilang adalah , sedangkan nilai nol penyebut adalah 2. Sekarang,
untuk mendapatkan nilai x sehingga diperhatikan tabel berikut:
Tabel 7
Tanda nilai/nilai
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
14
Kesimpulan
+
+
+
0
4
7
+
+
4
0
3
+
7
3
0
+
+
0
tak terdefinisikan
0
Pertidaksamaan tidak dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan tidak dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Pertidaksamaan tidak dipenuhi.
Pertidaksamaan dipenuhi.
Jadi, penyelesaian adalah .
1.11 Nilai Mutlak (Absolute Value)
Nilai mutlak suatu bilangan adalah panjang/jarak bilangan tersebut dari bilangan
0. Jadi, nilai mutlak 5 adalah 5, nilai mutlak 7 adalah 7, nilai mutlak 0 adalah 0, dan
seterusnya.
Definisi; Nilai mutlak , ditulis dengan notasi , didefinisikan sebagai:
.
Definisi di atas dapat pula dinyatakan sebagai:
Sebagai contoh, , , , dst. Selanjutnya, sifat-sifat nilai
mutlak diterangkan sebagai berikut.
Sifat 1. Jika maka:
a.
b.
c. (Ketaksamaan segitiga)
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
15
Secara geometris, nilai mutlak dapat diartikan sebagai jarak dari a ke x.
Sebagai contoh, jika maka artinya x berjarak 7 unit di sebelah kanan atau di
sebelah kiri 3 (lihat Gambar 1.5).
Jadi, penyelesaian adalah .
Dengan mengingat Sifat 1. (b), kiranya mudah dipahami sifat berikut:
Sifat 2. Jika , maka: .
Sebagai contoh,
Secara sama,
Sifat 3. Jika , maka:
(a). .
(b). .
Contoh.
Selesaikan .
Penyelesaian: Menggunakan Sifat 1.1.9 (b), diperoleh:
Jadi, penyelesaian adalah .
Contoh .
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
16
4 3 10
7 unit 7 unit
Gambar 1.5
Tentukan semua nilai x sehingga .
Penyelesaian: Berdasarkan Sifat 1.1.9 (a), maka:
Selanjutnya, karena:
maka, diperoleh: .
Contoh .
Tentukan penyelesaian pertidaksamaan .
Penyelesaian:
(i). Apabila , maka selalu berlaku untuk setiap x. Sehingga
diperoleh: .
(ii). Jika , maka:
Dari (i) dan (ii), diperoleh .
1.12 Selang (Interval)
Diberikan sebarang dua bilangan real a dan b, dengan . Berturut-turut
didefinisikan:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
17
Contoh .
Tentukan penyelesaian .
Penyelesaian: Berdasarkan Sifat 1.6 maka diperoleh:
Jadi, penyelesaian adalah .
1.13 Latihan Soal
Untuk soal 1 – 21 tentukan penyelesaiannya.
1. 2. 3.
4. 5. 6.
7. 8. 9.
10. 11. 12.
13. 14. 15.
16. 17. 18.
19. 20. 21.
Untuk soal 22 – 24 tentukan x sehingga masing-masing pernyataan mempunyai arti.
22. 23. 24.
25. Jika dan maka tunjukkan .
26. Jika maka tunjukkan bahwa . Bilangan disebut rata-rata
aritmatika dari bilangan a dan b.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
18
27. Jika maka tunjukkan bahwa . Bilangan disebut rata-rata
geometri dari bilangan a dan b. Tunjukkan pula bahwa rata-rata geometri dari
bilangan a dan b kurang dari rata-rata aritmatikanya.
28. Tunjukkan bahwa .
29. Jika dan maka tunjukkan .
30. Jika dan , tunjukkan .
1.14 Daftar Pustaka
K.A. Stroud, Erwin Sucipto, Matematika Untuk Teknik, Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta.
K.A. Stroud, D.J. Booth, Matematika Untuk Teknik, Edisi kelima, Erlangga, Jakarta.
BAB IISISTEM KOORDINAT
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
19
2.1 Pendahuluan
Sistem koordinat adalah suatu cara/metode untuk menentukan letak suatu titik.
Ada beberapa macam sistem koordinat: sistem koordinat cartesius, sistem koordinat
kutub, sistem koordinat tabung, dan sistem koordinat bola. Pada bagian ini hanya akan
dibicarakan sistem koordinat cartesius dan sistem koordinat kutub saja.
2.1.1 Deskripsi
`Pada bab ini akan membahas sistem koordinat dengan materi-materi dasar antara
lain; sistem koordinat cartesius, sistem koordinat kutub, hubungan antara sistem
koordinat cartesius dan sistem koordinat kutub.
2.1.2 Manfaat dan Relevansi
Dengan materi sistem koordinat ini diharapkan seorang sarjana teknik elektro
dapat merancang dan membuat sistem titik koordinat dengan benar. Sehingga dalam
perancangan dapat mendekati kebenaran, atau dalam perancangan lebih optimal.
2.1.3 Standart Kompetensi
Setelah mempelajari bab ini seorang mahaisiswa diharapkan dapat menguasai
sistem koordinat cartesius dan koordinat kutub sehingga dalam penerapannya pada teknik
elektro lebih maximal.
2.1.4 Kompetensi Dasar
1. Mahasiswa dapat mengenali dan menguasai operasi sistem koordinat cartesius
dan koordinat kutub
2. Mahasiswa dapat mengunakan hubungan antar koordinat cartesius dengan
koordinat kutub.
2.2 Sistem Koordinat Cartesius
Diperhatikan 2 garis lurus, satu mendatar (horizontal) dan yang lain tegak
(vertical). Selanjutnya, garis mendatar ini disebut sumbu-x sedangkan garis yang tegak
disebut sumbu-y. Perpotongan kedua sumbu tersebut dinamakan titik asal (origin) dan
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
20
diberi tanda O. Seperti biasanya, titik-titik disebelah kanan O dikaitkan dengan bilangan-
bilangan real positif sedangkan titik-titik di sebelah kiri O dengan bilangan-bilangan real
negatif. Demikian pula dengan titik-titik di sebelah atas O dan di sebelah bawah O
masing-masing dikaitkan dengan bilangan-bilangan real positif dan negatif.
Oleh ke dua sumbu, bidang datar (bidang koordinat) terbagi menjadi 4 daerah
(kwadran), yaitu kwadran I, kwadran II, kwadran III, dan kwadran IV (lihat Gambar 2.1).
Letak sebarang titik pada bidang dinyatakan dengan pasangan berurutan .
Titik mempunyai arti bahwa jarak titik P ke sumbu-x dan sumbu-y masing-
masing adalah . Apabila maka titik P berada di sebelah kiri
(atau sebelah bawah) titik asal O dan apabila maka titik P terletak di
sebelah kanan (atau sebelah atas) titik asal O. Dalam hal ini, x disebut absis titik P
sedangkan y disebut ordinat titik P.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
21
Kwadran IKwadran II
Kwadran III Kwadran IV
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Sistem Koordinat Kutub (Polar)
Pada sistem koordinat Cartesius, letak titik pada bidang dinyatakan dengan
pasangan , dengan x dan y masing-masing menyatakan jarak berarah ke sumbu-y
dan ke sumbu-x. Pada sistem koordinat kutub, letak sebarang titik P pada bidang
dinyatakan dengan pasangan bilangan real , dengan r menyatakan jarak titik P ke
titik O (disebut kutub) sedangkan adalah sudut antara sinar yang memancar dari titik O
melewati titik P dengan sumbu-x positif (disebut sumbu kutub) (lihat Gambar 2.3).
Berbeda dengan sistem koordinat Cartesius, dalam koordinat kutub letak suatu
titik dapat dinyatakan dalam tak hingga banyak koordinat. Sebagai contoh, letak titik
dapat digambarkan dengan cara terlebih dulu melukiskan sinar yang
memancar dari titik asal O dengan sudut sebesar radian terhadap sumbu mendatar arah
positif. Kemudian titik P terletak pada sinar tadi dan berjarak 3 satuan dari titik asal O
(lihat Gambar 2.4 (a)). Titik P dapat pula dinyatakan dalam koordinat ,
dengan k bilangan bulat (lihat Gambar 2.4 (b)). Mudah ditunjukkan pula bahwa koordinat
pun juga menggambarkan titik P (lihat Gambar 2.4 (c)). Pada koordinat yang
terakhir, jarak bertanda negatif. Hal ini dikarenakan titik P terletak pada bayangan sinar
.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
22
Gambar 2.3
3 3
r
O
Secara umum, jika menyatakan koordinat kutub suatu titik maka koordinat
titik tersebut dapat pula dinyatakan sebagai berikut:
atau dengan k bilangan bulat.
Kutub mempunyai koordinat dengan sebarang bilangan.
2.3 Hubungan Antara Sistem Koordinat Cartesius dan Sistem Koordinat Kutub
Suatu titik P berkoordinat dalam sistem koordinat Cartesius dan
dalam sistem koordinat kutub. Apabila kutub dan titik asal diimpitkan, demikian pula
sumbu kutub dan sumbu-x positif juga diimpitkan, maka kedudukan titik dapat
digambarkan sebagai berikut:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
23
(b)(a)
(c)
3
3
O
Gambar 2.4 Berbagai pernyataan koordinat kutub untuk suatu titik.
r y
x
O x
y
Dari rumus segitiga diperoleh hubungan sebagai berikut:
(1.1)
atau:
(1.2)
Contoh.
Nyatakan ke dalam system koordinat Cartesius.
a. b. c.
Penyelesaian: Dengan menggunakan persamaan (1.1):
a. .
Jadi, .
b. .
Jadi, dalam system koordinat Cartesius .
c. .
Jadi, .
Apabila maka persamaan (1.2) dapat dinyatakan sebagai:
(1.3)
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
24
Gambar 2.5
Hati-hati apabila menggunakan persamaan (1.3), karena akan memberikan 2
nilai yang berbeda, . Untuk menentukan nilai yang benar perlu
diperhatikan letak titik P, apakah di kwadran I atau II, ataukah dikwadran II atau IV.
Apabila dipilih nilai yang lain, maka .
Contoh.
Nyatakan ke dalam sistem koordinat kutub:
a. b.
Penyelesaian: Dari persamaan (1.3), diperoleh:
a.
Selanjutnya, karena letak titik P di kwadran IV, maka:
, atau
.
Jadi, atau .
b.
Selanjutnya, karena letak titik Q di kwadran II, maka:
, atau
.
Jadi, atau .
Contoh.
Nyatakan persamaan ke dalam sistem koordinat Cartesius.
Penyelesaian: Jika ke dua ruas persamaan di atas dikalikan dengan r maka diperoleh:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
25
Selanjutnya, karena dan maka:
yaitu persamaan lingkaran dengan pusat dan jari-jari .
Contoh.
Nyatakan ke dalam system koordinat kutub.
Penyelesaian: Dengan substitusi maka diperoleh:
2.5 Latihan Soal
Untuk soal 1 – 8, nyatakan masing-masing dengan dua koordinat yang lain, satu dengan
dan yang lain dengan .
1. 2. 3. 4.
5. 6. 7. 8.
Untuk soal 9 – 16, nyatakan dalam sistem koordinat Cartesius.
9. 10. 11. 12.
13. 14. 15. 16.
Untuk soal 17 – 23, ubahlah ke dalam sistem koordinat kutub.
17. 18. 19. 20.
21. 22. 23.
Untuk soal 24 – 29, nyatakan masing-masing persamaan ke dalam sistem koordinat
Cartesius.
24. 25. 26.
27. 28. 29.
Nyatakan persamaan pada soal 30 – 32 ke dalam sistem koordinat kutub.
30. 31. 32.
33. Tunjukkan bahwa jarak titik dan adalah:KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
26
2.6 Daftar Pustaka
K.A. Stroud, Erwin Sucipto, Matematika Untuk Teknik, Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta.
K.A. Stroud, D.J. Booth, Matematika Untuk Teknik, Edisi kelima, Erlangga, Jakarta.
BAB IIIMATRIKS
3.1 Pendahuluan
Bahwa matrik merupakan induk materi dari determinan. Banyak penjelasan
memasukan materi determinan didalam matrik. Karena cakupan materi terlalu luas
dikaji, maka dipisahkan kajiannya dalam dua pokok bahasan.
Matrik adalah himpunan bilangan real atau bilangan komplek yang tersusun
berdasarkan baris dan kolom. Baris adalah bagian yang horizontal, kolom meruapakan
bagian yang vertikal. Matrik dinamakan juga dengan array atau larik. Matrik disusun
berdasarkan jumlah kolom dan baris lebih sering disebut dengan ordo (mxn). m
merupakan jumlah baris dan n adalah jumlah kolom.
3.1.1 Deskripsi
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
27
Pada bab ini akan mempelajari matriks dengan materi dasar antara lain; dasar
matriks, macam-macam matriks, peningkatan matriks, aljabar matriks, transformasi
elementer, invers matriks, metode invers matriks.
3.1.2 Manfaat dan Relevansi
Dalam mempelajari matriks sangat erat hubungannya dengan teknik elektro,
khususnya untuk penyelesaian dalam rangkaian listrik. Untuk itu harus betul-betul materi
ini difahami dan dimengerti agar dalam penyelesaiannya pada teknik elektro dapat
menghasilkan sistem yang baik..
3.1.3 Standart Kompetensi
Mahasiswa diharapkan dapat memahami dan menguasai materi matriks mulai dari
dasar matriks sampai pengoperasiannya, sehingga dalam penerapannya pada teknik
elektro dapat menghasilkan sistem yang baik, khususnya pada rangkaian listrik.
3.1.4 Kompetensi Dasar
1. Mahasiswa dapat mengenali dasar matriks.
2. Mahasiswa dapat mengunakan operasi penjumlahan, pengurangan, dan
perkalian matriks.
3. Mahasiswa dapat merubah persamaan linier menjadi persamaan matriks.
4. Mahasiswa dapat menyelesaikan metoda invers.
5. Mahasiswa dapat menggunakan metoda eleminasi gauss.
3.2 Dasar Matriks
Matriks adalah sekumpulan bilangan riil (atau elemen) atau kompleks yang
disusun menurut baris dan kolom sehingga membentuk jajaran (array), persegi panjang.
Bentuk umumnya:
Dengan kata lain suatu larikan bilangan-bilangan yang berbentuk empat persegi panjang.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
28
A =
A adalah notasi matriks sedang amn adalah elemen matriks. Deretan horisontal elemen-
elemen disebut baris dan deretan vertikal disebut kolom. Indeks m menunjukkan nomor
baris elemen berada, indeks n menunjukkan nomor kolom elemen berada, misal a23
artinya elemen a berada pada baris 2 dan kolom 3.
Matriks diatas memiliki m baris dan n kolom, dan disebut juga dimensi m kali n
(mn).
Matriks dengan dimensi baris m = 1, seperti:
B = [ b1 b2 bn],
disebut dengan vektor baris atau matriks baris. Sedang dengan dimensi kolom n = 1, seperti:
C =
Matriks yang semua unsurnya bernilai 0, seperti:
A = disebut dengan matriks nol.
3.3 Macam-Macam Matriks
a) Matriks bujur sangkar (MBS) adalah sebuah matriks dimana m = n, misal
matriks 33, adalah:
A =
Diagonal yang terdiri dari a11, a22, dan a33 adalah diagonal utama matriks.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
29
MBS banyak digunakan pada penyelesaian sistem persamaan linier, dalam
sistem ini jumlah persamaan (baris) dan jumlah bilangan tak diketahui
(kolom) harus sama untuk mendapatkan penyelesaian tunggal.
b) Matriks diagonal adalah matrik bujur sangkar dimana semua elemen kecuali
diagonal utama adalah 0, dan berbentuk:
A =
c) Matriks saklar, adalah matriks diagonal yang unsur-unsurnya sama besar
tetapi bukan nol atau satu.
d) Matriks identitas, adalah matriks diagonal yang semua elemen pada diagonal
utama bernilai 1 atau dapat juga disebut matriks satuan, seperti bentuk
berikut ini:
I =
e) Matriks segitiga atas (MSA), adalah matriks yang semua elemen dibawah
diagonal bernilai 0, bentuknya sebagai berikut:
A =
f) Matriks segitiga bawah (MSB), adalah matriks yang semua elemen diatas
diagonal bernilai 0, bentuknya sebagai berikut:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
30
A =
g) Matriks simetris, bila aij = aji, misalnya matriks simetris 33:
A =
h) Matriks simetris diagonal nol, bila aij = -aji, misalnya matriks simetris 33
yang semua unsur diagonalnya aji = 0.
A =
i) Matriks pita, adalah matriks yang mempunyai elemen sama dengan 0,
kecuali pada satu jalur yang berpusat pada diagonal utama, bentuknya sebagai
berikut:
A = , disebut juga dengan matriks tridiagonal.
j) Matriks transpose, adalah matriks yang terbentuk dengan mengganti baris
menjadi kolom dan kolom menjadi baris (notasinya AT).
Untuk matriks: A = ,
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
31
maka transposenya (AT) adalah AT =
k) Matriks ortogonal adalah matrik bujur sangkar yang memenuhi aturan:
[A]T . [A] = [A] [A]T = [I]
3.4 Peningkatan matriks
Matriks dapat ditingkatkan dengan menambahkan kolom (kolom-kolom) pada
matriks asli, misalnya suatu matriks koefisien berdimensi 33,
A =
bila matriks ini akan ditingkatkan dengan menambahkan matriks identitas
sehingga menjadi matriks 36, yang mempunyai bentuk sebagai berikut:
bentuk ini lebih menguntungkan bila dilakukan operasi pada dua matriks,
dengan demikian operasi tidak dilakukan untuk dua matriks, tetapi hanya pada
satu matriks yang ditingkatkan.
3.5 Aljabar Matriks
MBS dapat dikenakan suatu operator matematika seperti penjumlahan, pengalian,
dan pengurangan.
a) Kesamaan dua matriks
Dua matriks A dan B dikatakan sama bila elemen-elemen matriks A sama
dengan elemen-elemen matriks B dan ukuran keduanya adalah sama, aij = bji
untuk semua nilai i dan j.
Notasi dan kesamaan matriksKALKULUS ITeknik Elektro-UMK
32
Untuk menyatakan matriks (m x n) akan kita gunakan huruf besar tebal,
misalnya A. Untuk matriks baris atau kolom kita gunakan huruf kecil tebal,
misalnya;
Menurut definisinya dua matriks dikatakan sama jika semua elemen yang
bersesuaian letak sama, dan kedua matriks tersebut harus berorde sama.
b) Penjumlahan dan pengurangan matriks
Bila A = [aij] dan B = [bij] merupakan dua matriks dengan dimensi mn, maka
untuk operasi penjumlahan atau pengurangan (A B) dari kedua matriks
tersebut, adalah sama dengan matriks C = [cij] dengan dimensi mn, dimana
setiap elemen matriks C adalah jumlah (selisih) dari elemen-elemen yang
berkaitan dari A dan B.
Agar dua matriks dapat dijumlahkan atau dikurangkan, maka orde keduanya
haruslah sama. Selanjutnya jumlah atau selisihnya diperoleh dengan
menambahkan atau mengurangkan elemen-elemennya yang bersesuaian.
C = A B = [aij bij] = [cij]
Contoh soal:
Jika A = dan B =
Maka:
A + B = =
A B = =
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
33
A + A + A = + + =
c) Perkalian matriks
Perkalian matriks A dengan skalar g didapat dengan mengalikan semua
elemen dari A dengan skalar g, jika gA = C, maka cij = gaij.
(1). Perkalian dengan skalar : mengalikan matriks dengan sebuah bilangan
(yaitu skalar) berarti mengalikan masing-masing elemennya dengan
bilangan tersebut.
(2). Perkalian dua buah matriks : dua buah matriks dapat dikalikan satu
terhadap yang lain hanya jika banyaknya kolom dalam matriks yang
pertama sama dengan banyaknya baris dalam matriks yang kedua.
Contoh soal:
Jika A = dan g = 5, maka C = gA = 5 =
Perkalian dua matriks A dan B dapat dilakukan bila cacah kolom A sama
dengan cacah baris B, dan kedua matriks disebut dengan conformable.
Perkalian suatu matriks 1m, yaitu A = [ a11 a12 a1m] dengan matriks
m1 yaitu:
B = adalah sebuah matriks C berukuran 11, yang berbentuk:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
34
C = [a11b11 + a12b21 + + a1mbm1] atau
[a11 a12 a1m] = [a11b11 + a12b21 + + a1mbm1]
Operasi perkalian adalah baris dengan kolom, tiap elemen dari baris dikalikan
dengan elemen dari kolom dan kemudian dijumlahkan.
Contoh soal:
[2 3 4] = [2(1) + 3(2) + 4(3)] = [2 + (6) + 12] = [8]
Perkalian antara matriks mp, yaitu A = [aij] dan matriks pn, yaitu B = [bij] adalah matriks mn, yaitu C = [cij] dengan nilai cij = ai1b1j + ai2b2j + … + aipbpj
= aikbkj.
Dimana untuk i = 1, 2, …, m dan j = 1, 2, …, n
Contoh soal:
A = , B = dan X =
AB = =
BA = =
AX = =
3.6 Transformasi Elementer
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
35
Transformasi elementer pada sebuah matrik tidak mengubah baik orde maupun
bentuk matriks.
Transformasi elementer ialah:
a) Pertukaran tempat baris ke-i dengan baris ke-j diberi simbol Hij, pertukaran
tempat kolom ke-i dengan kolom ke-j diberi simbol Kij.
Contoh: [A] = H32 → [A] = K31 → [A] =
b) Perkalian setiap unsur baris ke-i dengan bilangan skalar k (k ≠ 0) diberi simbol
Hi(k) perkalian setiap unsur kolom ke-i dengan bilangan skalar k (k ≠ 0) diberi
simbol Ki(k)
Contoh soal: [A] =
H2 (2) → [A] = setiap baris ke-2 dikalikan dengan 2
K3 (-2) → [A] = setiap kolom ke-3 dikalikan dengan -2
c) Penambahan pada setiap unsur baris ke-i dengan k kali (k skalar) unsur yang
sesuai dari baris ke-j diberi simbol Hij(k).
Penambahan unsur yang sesuai dari kolom j pada setiap unsur kolom ke-i dengan
k kali (k skalar) diberi simbol Kij(k).
Contoh soal: [A] =
H32 (-1) → [A] = baris ke-2 dikalikan (-1) lalu dijumlahkan baris ke-
3.
K31 (1) → [A] = kolom ke-1 dikalikan (1) lalu dijumlahkan kolom ke-
3.KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
36
TUGAS:
Selesaikan dengan menggunakan metode transformasi elementer berdasarkan baris
(H) menjadi Matriks Segitiga Bawah (MSB) : [A] = →
3.7 Invers Matriks
Pada aljabar biasa bila terdapat hubungan antara dua besaran a dan x ialah
kebalikan.
Contoh soal:
1) Menggunakan determinan, hitung [A]-1 bila [A] =
Penyelesaian:
Nilai determinan A = |A| = –17.
Dengan algoritma [A]-1 = adj [A]
A11 (baris 1 dan kolom 1 ditutup) = (+1) = –3
A12 = (–1) = 10, A13 = (+1) = 2, A21 = (–1) = 2
A22 = (+1) = –18, A23 = (–1) = –7, A31 = (+1) = – 8
A32 = (–1) = 21, A33 = (+1) = 11
[A] = → [A] =
→ [A]T =
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
37
[A]-1 = adj [A] → → [A]-1 = → =
2) Menggunakan transformasi elementer, hitung [A]-1 bila [A] =
~
Penyelesaian:
~
= =
=
Tugas:
Hitung [A]-1 bila [A] = , dengan:
a) Menggunakan determinan, dengan algoritma [A]-1 = adj [A]
b) Menggunakan transformasi elementer, dengan algoritma ~
3.8 Metode Invers Matriks
Persamaan umum:
a11 x1 + a12 x2 + + a1n xn = b1
a21 x1+ a22 x2 + + a2n xn = b2
:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
38
H1
~ H21 (-1)
H2
~
H12
~
:
an1 x1 + an2 x2 + + ann xn = bn
dapat ditulis dalam bentuk matriks, menjadi sebagai berikut:
atau AX = B
dengan: A adalah matriks koefisien nn.
X adalah kolom vektor n1 dari bilangan tak diketahui.
B adalah kolom vektor n1 dari konstanta.
Nilai pada vektor kolom X dapat dicari dengan cara mengalikan kedua ruas
persamaan dengan matriks inversi, yaitu A1AX = A1B, karena A1A = I, maka nilai-
nilai dari elemen X = A1B,
Contoh soal:
Diketahui suatu persamaan, yaitu: 2x + y = 4 2x + 3y = 8
Maka persamaan diatas dapat ditulis = + = → A + X = B → X =
A X B
Untuk nilai A = → [A]-1 = adj [A] = =
Sehingga nilai dapat dicari yaitu: = ,
Jadi nilai x = 1 dan y = 2.
Definisi:
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
39
Untuk membentuk invers dari matriks bujur sangkar, langkah-langkah yang harus
dilakukan antara lain :
a. Hitung determinan dari suatu matrik bujur sangkar.
b. Bentuk matriks kofaktor C
c. Tuliskan transpose matriks C, yaitu CT
d. Bagilah masing-masing elemen CT dengan hasil determinan.
e. Matriks terakhir yang diperoleh adalah matriks invers (A-1).
Contoh.
Tentukan invers matriks
a. Hitung determinan dari suatu matrik bujur sangkar.
b. Bentuk matriks kofaktor C
A11 = +(2-0)=2; A12 = -(8-30)=22; A13 = +(0-6)=-6;
A21 = -(4-0)=-4; A22 = +(2-18)=-16; A23 = -(0-12)=12;
A31 = +(10-3)=7; A32 = -(5-12)=7; A33 = +(1-8)=-7;
c. Tuliskan transpose matriks C, yaitu CT
d. Bagilah masing-masing elemen CT dengan hasil determinan.
e. Matriks terakhir yang diperoleh adalah matriks invers (A-1).KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
40
3.9 Latihan soal
1. Jika
Tentukanlah : (a). A + B (b). B – A
2.
Tentukanlah : (a). A x B (b). 3 . A
3. Jika
Tentukanlah : (a). (b). adj. A.
4. Tentukan invers matriks
5. Nyatakanlah sistem persamaan berikut dalam bentuk matriks.
3.10 Daftar Pustaka
K.A. Stroud, Erwin Sucipto, Matematika Untuk Teknik, Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta.
K.A. Stroud, D.J. Booth, Matematika Untuk Teknik, Edisi kelima, Erlangga, Jakarta.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
41
BAB IVLIMIT FUNGSI
4.1 Pendahuluan
Apabila nilai suatu fungsi digunakan pada variabel dan konstanta dalam suatu
pernyataan (expression), maka pernyataan itu sendiri memiliki nilai numerik yang
diperoleh dengan mengikuti aturan prioritas dengan nilai limit dari suatu fungsi itu
sendiri.
4.1.1 Deskripsi
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
42
Pada bab ini akan membahas limit fungsi yang dapat digunakan pada teknik
elektro dengan pembahasan sebagai berikut; limit fungsi aljabar dengan beberapa nilai
variabel, limit fungsi trigonometri dengan beberapa nilai variabel.
4.1.2 Manfaat dan Relevansi
Dengan mempelajari limit fungsi ini harapannya kita dapat menentukan nilai
pendekatan dari suatu sistem yang kita buat sehingga dalam suatu perancangan rangkaian
teknik elektro apabila ada satu fungsi yang tidak ada nilainya maka kita dapat mencari
nilai pendekatannya dari fungsi tersebut.
4.1.3 Standart Kompetensi
Mahasiswa diharapkan dapat memahami dan menguasai dari materi limit fungsi,
sehingga dalam penerapannya pada teknik elektro khususnya dalam merancang dan
membuat sistem dapat menghasilkan suatu rangkaian yang lebih baik.
4.1.4 Kompetensi Dasar
1. Mahasiswa dapat mengenali dan memahami dasar limit fungsi aljabar.
2. Mahasiswa dapat mengenali dan memahami dasar limit fungsi trigonometri.
3. Mahasiswa dapat mengunakan operasi limit fungsi aljabar dan trigonometri
dengan beberapa nilai variabel.
4.2 Limit Fungsi Aljabar
Jika variabelnya mendekati bilangan riil maka;
a. Langsung disubtitusikan asalkan hasilnya tidak bilangan tak tentu ( , , ~, -
~ ).
b. jika disubtitusikan menghasilkan bilangan tak tentu maka langkah-langkahnya :
- difaktorkan
- disederhanakan
- disubtitusikan.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
43
Contoh.
1. limit
x→2
Penyelesaian :
2. limit
x→1
Penyelesaian :
Karena hasilnya maka harus disederhanakan atau difaktorkan.
3. limit
x→2
Penyelesaian :
Karena hasilnya maka harus disederhanakan atau difaktorkan.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
44
Jika variabelnya mendekati ~
Untuk menyelesaikan limit fungsi aljabar yang variabelnya mendekati ~ maka
caranya adalah pembilang dan penyebut dibagi dengan variable pangkat tertinggi.
Contoh.
1. limit
x→~
Penyelesaian :
4.3 Limit Fungsi Trigonometri
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
45
Jika variabelnya mendekati sudut tertentu maka ;
a. Langsung disubtitusikan asalkan hasilnya tidak bilangan tak tentu ( , , ~, -
~ ).
b. jika disubtitusikan menghasilkan bilangan tak tentu maka langkah-langkahnya :
- difaktorkan
- disederhanakan
- disubtitusikan.
Contoh.
1. limit
x→900
Penyelesaian :
2. limit
x→
Penyelesaian :
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
46
Karena hasilnya maka harus disederhanakan atau difaktorkan.
Jika variabelnya mendekati 0
Rumus-rumusnya adalah :
a. limit b. limit
x→0 x→0
c. limit d. limit
x→0 x→0
Beberapa dalil trigonometri yang mendukung penyelesaian limit adalah :
a.
b. -
-
-
c.
Contoh.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
47
1. limit
x→0
Penyelesaian :
2. limit
x→0
Penyelesaian :
3. limit
x→0
Penyelesaian :
4.4 Latihan Soal
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
48
Kerjakan soal no 1 – 5 menggunakan fungsi trigonometri dan soal no. 6 – 10
dengan menggunakan fungsi aljabar.
1. limit
x→0
2. limit
x→0
3. limit
x→~
4. limit
x→a
5. limit
x→0
6. limit
y→3
7. limit
x→0
8. limit
x→~
9. limit
x→1
10. limit
x→5
4.5 Daftar Pustaka
K.A. Stroud, Erwin Sucipto, Matematika Untuk Teknik, Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta.
K.A. Stroud, D.J. Booth, Matematika Untuk Teknik, Edisi kelima, Erlangga, Jakarta.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
49
DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENELITI
Nama Lengkap dan Gelar : Moh. Dahlan, ST.,MT.
Tempat dan Tanggal Lahir : Rembang, 01-07-1969
Jenis Kelamin : Laki-laki
Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Elektro
Pangkat/Golongan/NIY : Penata Tk. I/III D/0610701000001141
Bidang Keahlian : Teknik Elektro
Alamat Kantor/Telepon/Faks. :Fakultas Teknik UMK PO.BOX. 53 Gondang Manis BAE Kudus/443844/(0291)437198
Alamat Rumah/Telepon :Perum. Sumber Indah II, B/24, Kudus
(0291) 446255, 08156623948
Pengalaman penelitian :
Tahun Judul Penelitian Jabatan Sumber Dana
2000Pengembangan Mikrokomputer IBM PC
XT/AT Sebagai Emulator IC EPROM 2764
Ketua APBU UMK
2002 Alat Pendeteksi Urutan Fasa Ketua APBU UMK
2003 Pembuatan Alat Trainner RAM 6116 Ketua APBU UMK
2003Pemanfaatan Digital Gerbang Dasar Untuk
Otomatisasi Pompa Air Pengisi Tandon
Ketua APBU UMK
2004Analisa Gangguan yang Terjadi di Dalam Transformator Daya dan Cara Pengamanannya
Ketua APBU UMK
2005 Pembuatan CDI pada Kelistrikan Sepeda Motor Sebagai Pengganti Sistem Pengapian
Ketua APBU UMK
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
50
Mekanik (Platina)
2006Pembuatan CDI pada Kelistrikan Sepeda Motor Sebagai Pengganti Sistem Pengapian Mekanik (Platina)
Ketua DIKTI (Penelitian Dosen
Muda)
2008Deteksi Gangguan Pada Saluran Distribusi 20 kV Menggunakan Artificial Immune System
Ketua APBU UMK
2009Desain Konfigurasi Paralel Filter Hybrid untuk Meminimais Ukuran Filter Aktif
Ketua APBU UMK
2009Sistem Informasi Perlintasan Kereta Api Berbasis Mikrokontroler
Ketua APBU UMK
2010Pemanfaatan Aplikasi Jejaring Sosial Facebook untuk Media Pembelajaran
Ketua APBU UMK
Publikasi :
Tahun Judul Penerbit/Jurnal
2002
Alat Trainner/Pelatihan RAM ( Random Acces
Memory ) Sebagai Memory Utama pada
Perangkat Komputer
Majalah Ilmiah MAWAS UMK, ISSN: 0853-0335, Edisi No. 17/Des/2002
2007
Analisis Letak Gangguan Pada Saluran Distribusi 20 kV Menggunakan Artificial Immune System Melalui Negative Selection”Dalam seminar nasional “Diversifikasi Sumber Energi Untuk Mendukung Kemajuan Industri dan Sistem Kelistrikan Nasional . Universitas Sebelas Maret-Surakarta, 24 Maret 2007 ”.
Prosiding Seminar Nasional ISBN
979-498-333-0
2008
Deteksi Gangguan Saluran Distribusi 20 kV
Menggunakan Artificial Immune System melalui
Negative Selection
Majalah Ilmiah MAWAS UMK, ISSN: 0853-0335, Edisi No. 2/Des/2008
2008
Pengembangan Mikro Computer IBM PC XT/AT Sebagai Emulator IC Eprom 2764
Majalah Ilmiah JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI UMK, ISSN: 1979-6870, Edisi No. 1/Des/2008
2008Analisa Gangguan yang Terjadi di Dalam Transformator Daya dan cara Pengamanannya
Majalah Ilmiah JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI UMK, ISSN: 1979-6870, Edisi No. 1/Des/2008
2009Desain Konfigurasi Paralel Filter Hybrid Untuk Meminimais Ukuran Filter Aktif
Majalah Ilmiah JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI UMK, ISSN: 1979-6870, Edisi No. 2/Juni/2009
2009Akibat Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral dan Losses pada Transformator Distribusi
Majalah Ilmiah JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI UMK, ISSN: 1979-6870, Edisi No. 2/JDes/2009
2010 Sistem Informasi Perlintasan Kereta Api Berbasis Majalah Ilmiah JURNAL SAINS KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
51
Mikrokontroler DAN TEKNOLOGI UMK, ISSN: 1979-6870, Edisi No. 1/Juni/2010
Demikian daftar riwayat hidup kami buat dengan sebenar-benarnya, dan dapat
dipergunakan seperlunya.
Kudus, 12 Januari 2011
Moh. Dahlan, ST., MT.
KALKULUS ITeknik Elektro-UMK
52