MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga...

24
MA1101 MATEMATIKA 1A Hendra Gunawan Semester I, 2019/2020 6 September 2019

Transcript of MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga...

Page 1: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

MA1101 MATEMATIKA 1A

Hendra GunawanSemester I, 2019/2020

6 September 2019

Page 2: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Limit Trigonometri Khusus

Bukti (1) diperoleh dengan menunjukkan bahwa untuk t ≠ 0, berlaku

Karena , maka dengan Teorema Apit

kita simpulkan bahwa

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 2

.1sin

lim.10

t

t

t.0

cos1lim.2

0

t

t

t

.1sin

cos t

tt

1coslim0

tt

.1sin

lim0

t

t

t

KULIAH SEBELUMNYA:

GAMBAR LINGKARAN UNTUK MEMBUKTIKAN KETAKSAMAAN INI.

Page 3: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Latihan

1. Menggunakan fakta bahwa hitunglah:

a. b.

2. Buktikan bahwa

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 3

,1sin

lim0

t

t

t

ttt

2cot.sinlim0 xx

xx

x

2

2

0 2

)2sin(lim

.0cos1

lim0

t

t

t

Page 4: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Sasaran Kuliah Hari Ini

1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga

Menghitung limit di tak hingga dan limit takhingga.

1.6 Kekontinuan

Memeriksa kekontinuan fungsi danmenggunakan Teorema Nilai Antara untukmemecahkan masalah yang relevan.

9/5/2019 4(c) Hendra Gunawan

Page 5: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

1.5 LIMIT DI TAK HINGGA & LIMIT TAK HINGGAMenghitung limit di tak hingga dan limit takhingga

MA1101 MATEMATIKA 1A

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 5

Page 6: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Apa yang Terjadi Bila x → ∞ atau –∞?

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 6

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

x/(x^2+1)

Page 7: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Limit di Tak Hingga

Misalkan f terdefinisi pada [c,∞). Kita tuliskan

apabila: untuk setiap ε > 0 terdapat M > c sehingga: jika x > M, maka |f(x) – L| < ε.

[Secara intuitif, “limit f di tak hingga” sama dgn L jika untuk x cukup besar, nilai f(x) dekat ke L.]

Contoh 1. [jika x > ??, maka |1/x|<ε.]

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 7

Lxfx

)(lim

.01

lim xx

Page 8: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Contoh 2

Buktikan bahwa

Bukti. Diberikan ε > 0 sembarang, pilih M ≥ 1/ε. Kita periksa: jika x > M, maka

Ini membuktikan bahwa

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 8

.01

lim2

x

x

x

.11

12

Mxx

x

.01

lim2

x

x

x

Page 9: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Limit di Minus Tak Hingga

Misalkan f terdefinisi pada (-∞,d]. Kita tuliskan

apabila: untuk setiap ε > 0 terdapat N < d sehingga: jika x < N, maka |f(x) – L| < ε.

[Secara intuitif, “limit f di minus tak hingga” samadgn L jika utk x minus besar, nilai f(x) dekat ke L.]

Contoh 3. [jika x < ??, maka |1/x|<ε.]

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 9

Lxfx

)(lim

.01

lim xx

Page 10: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Contoh 4

Buktikan bahwa

Bukti. Coba sendiri.

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 10

.01

lim2

x

x

x

Page 11: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Catatan

Selain Teorema Substitusi, teorema-teoremalimit dan Teorema Apit berlaku pula untuk limit di tak hingga.

Sebagai contoh,

lim𝑥→∞

𝑥 − 1

𝑥 + 1= lim

𝑥→∞

1 −1𝑥

1 +1𝑥

=lim𝑥→∞

1 − 1𝑥

lim𝑥→∞

(1 + 1𝑥)=1

1= 1.

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 11

Page 12: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Limit Tak Hingga

Tinjau fungsi f(x) = 1/x, dengan x ≠ 0.

Apa yang terjadi di dekat x = 0?

Berapakah nilai limit f di 0, bila ada?

Misalkan f terdefinisi di sekitar x = c. Kita tuliskan

apabila: untuk setiap M > 0 terdapat δ > 0 sehingga: jika 0 < x – c < δ, maka f(x) > M.

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 12

)(lim xfcx

Page 13: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Limit Tak Hingga

Misalkan f terdefinisi di sekitar x = c. Kita tuliskan

apabila: untuk setiap M > 0 terdapat δ > 0 sehingga: jika 0 < c – x < δ, maka f(x) > M.

Catatan: dandidefinisikan secara analog. [Rumuskan sendiridefinisinya, atau lihat buku.]

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 13

)(lim xfcx

)(lim xfcx

)(lim xfcx

Page 14: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Contoh

1. [jika 0 < x < ??, maka 1/x > M.]

2. [jika 0 < -x < ??, maka 1/x < N.]

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 14

xx

1lim

0

xx

1lim

0

Page 15: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Latihan

1. Hitunglah:

a. b.

c. d.

2. Hitunglah dan

9/5/2019 15(c) Hendra Gunawan

1

1lim

2

4

x

x

x1

1lim

2

2

x

x

x

)1(lim xxx

22 4

limx

x

x

.4

lim2

2 x

x

x

2 1limx

x

x

Page 16: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

1.6 KEKONTINUANMemeriksa kekontinuan fungsi danmenggunakan Teorema Nilai Antara untukmemecahkan masalah yang relevan

MA1101 MATEMATIKA 1A

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 16

Page 17: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Fungsi Kontinu di Suatu Titik

Misalkan f terdefinisi disekitar c, termasuk di c.

Fungsi f dikatakankontinu di c apabila

yakni: untuk setiap ε > 0 terdapat δ > 0 sehingga: jika |x – c|< δ, maka

|f(x) – f(c)|< ε.9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 17

),()(lim cfxfcx

c

f(c)

Fungsi f dikatakankontinu pada (a,b) apabila f kontinu disetiap titik c є (a,b).

Page 18: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Keluarga Fungsi Kontinu

1. Fungsi polinom kontinu di setiap titik padaR. Demikian pula fungsi rasional kontinu disetiap titik pada daerah asalnya. [IngatTeorema Substitusi.]

2. Fungsi nilai mutlak f(x) = |x| kontinu pada R.

3. Fungsi akar f(x) = √x kontinu pada (0,∞). Fungsi ini kontinu kanan di c = 0.

4. Fungsi f(x) = sin x dan g(x) = cos x kontinupada R.

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 18

Page 19: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Teorema

Jika f dan g kontinu di c dan k konstanta, makakf, f + g, f – g, fg, f/g, fn, dan kontinu di c.

Jika dan f kontinu di L, maka

Jika g kontinu di c dan f kontinu di g(c), makaf ◦ g kontinu di c.

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 19

n f

Lxgcx

)(lim

).())((lim Lfxgfcx

Page 20: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Contoh

1. f(x) = x sin x kontinu di setiap titik karenamerupakan hasilkali dua buah fungsi yang kontinu di setiap titik (pada R).

2. F(x) = |x2 – 1| kontinu di setiap titik (pada R) karena h(x) = x2 – 1 kontinu di setiap titik, g(x) = |x| juga kontinu di setiap titik, danF(x) = g(h(x)) = (g ◦ h)(x).

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 20

Page 21: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Fungsi Kontinu pada Selang Tutup

Fungsi f dikatakan kontinu pada [a,b] apabilaf kontinu pada (a,b), kontinu kanan di a, dankontinu kiri di b.

Contoh: f(x) = x3 – x2 + 1 kontinu pada [-1,2].

Grafik fungsi f yang kontinu pada selang tutup[a,b] tidak terputus dari titik (a,f(a)) ke (b,f(b)).

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 21

Page 22: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Teorema Nilai Antara

Jika f kontinu pada [a,b], f(a) < 0 dan f(b) > 0 (atau sebaliknya, f(a) > 0 dan f(b) < 0), makaterdapat c є (a,b) sehingga f(c) = 0.

Contoh: f(x) = x3 – x2 + 1 kontinu pada [-1,2],

f(-1) = -1 dan f(2) = 5. Menurut Teorema NilaiAntara, terdapat c є (-1,2) sehingga

f(c) = c3 – c2 + 1 = 0

(yakni, f mempunyai akar pada [-1,2]).9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 22

Page 23: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Ilustrasi TNA

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 23

c

y

a b x

Page 24: MA1101 MATEMATIKA 1A...Sasaran Kuliah Hari Ini 1.5 Limit di Tak Hingga dan Limit Tak Hingga Menghitung limit di tak hingga dan limit tak hingga. 1.6 Kekontinuan Memeriksa kekontinuan

Latihan1. Tentukan nilai L agar f kontinu di 1.

f(x) =

=

2. Tentukan a dan b agar f kontinu di setiap titik.

3. Buktikan bahwa p(x) = x5 – x – 1 mempunyaiakar positif.

9/5/2019 (c) Hendra Gunawan 24

3 1, 1

1

, 1.

xx

x

L x

.1,2

11,

1,1)(

3

x

xbax

xxf