BAB 7 Limit Fungsi film Kawat 1 film

BAB 7 Limit Fungsi film Kawat 1 film x=a y= f(x) X L 1 x=a X

Standar Kompetensi: q Menggunakan konsep limit fungsi dan turunan fungsi dalam pemecahan masalah Kompetensi Dasar: q Menggunakan secara intuitif arti limit fungsi di suatu titik dan di takhingga. q Menggunakan sifat limit fungsi untuk menghitung bentuk tak tentu fungsi aljabar dan trigonometri.

PENGERTIAN LIMIT FUNGSI Melalui Pengamatan Grafik Fungsi Pengertian limit fungsi di sebuah titik melalui pengamatan grafik fungsi di sekitar titik itu, dapat dideskripsikan dengan menggunakan alat peraga dua buah potongan kawat dan satu lembaran film tipis. film Kawat 1 film x=a y= f(x) X L 1 x=a X

Dalam matematika, perkiraan ketinggian titik ujung kawat terhadap sumbu X dikatakan sebagai limit fungsi f(x) untuk x mendekati dari arah kiri. Misalkan ketinggian yang diperkirakan itu adalah L 1 maka notasi singkat untuk menuliskan pernyataan itu adalah Dibaca limit fungsi f(x) untuk x mendekati a dari arah kiri sama dengan L 1 Catatan Tanda pada a- dimaksudkan bahwa arah ketika mendekati x = a adalah dari arah kiri. Oleh sebab itu, disebut limit kiri.

film y = f(x) L 2 x=a X f(x) L 2 untuk x a+ atau lim f(x) = L 2 x a+ x=a X lim f(x) tidak ada x a+ Dibaca limit fungsi f(x) untuk x mendekati a dari arah kanan sama dengan L 2 Catatan Tanda + pada a+ dimaksudkan bahwa arah ketika mendekati x = a adalah dari arah kanan. Oleh sebab itu, disebut limit kanan.

Y y = f(x), x a L 1 L 2 O O X O y = f(x), x a Y L 1 L 2 x=a X x=a y = f(x), x a Y L 2 x=a Y X O x=a X O y = f(x), x a x=a X

N o. Limit Kiri lim f(x) Limit Kanan lim f(x) 1. ada, nilainya L 1 ada, nilainya L 2 L 1 = L 2. ada, nilainya L 1 ada, nilainya L 2 L 1 L 2 3. ada, nilainya L 1 tidak ada x a 4. tidak ada 5. tidak ada lim f(x) x a x a+ ada, nilainya L 2 tidak ada, nilainya L tidak ada

Definisi: Suatu fungsi y = f(x) didefinisikan untuk x di sekitar a, maka lim f(x) = L jika dan hanya jika x a lim +(x) = lim -f(x) = L. x a

Pengertian Limit Fungsi melalui Perhitungan Nilai-Nilai Fungsi Contoh x 2 4 Diketahui fungsi f(x) = x 2 dengan daerah asal Df = {x l x R dan x 2}. Hitunglah nilai lim f(x) dengan cara menghitung nilai-nilai fungsi di sekitar x x 2 = 2. Jawab: 2 4 x Nilai-nilai fungsi f(x) = di sekitar x = 2 x 1, 7 1, 8 1, 999 2, 000 2, 001 2, 2 x 2 4 x 2 3, 8 3, 999 . 4, 001 4, 2 . ? . . . x 2 4 Berdasarkan Tabel di atas, terlihat bahwa f(x) = mendekati nilai L = 4 x 2 ketika x mendekati 2 baik dari kiri maupun kanan. x 2 4 Dengan demikian, lim f(x) = lim =4 x 2 x 2

x 2 4 Beberapa hal yang perlu diperhatikan tentang f(x) = x 2 2 4 0 x f(2) = x 2 = 0 Bentuk 0 disebut sebagai bentuk tak tentu dan 0 tidak didefinisikan. 0 0 2 Untuk x 2, fungsi f(x) = x 4 x 2 disederhanakan menjadi f(x) = Grafik fungsi dapat Y (x + 4) (x 2) =x+2 x 2 2 1 5 4 3 2 1 o º y = f(x) 2 4 x = , x 2 x 2 1 2 3 4 5 X 2 y = f(x) = x 4 untuk x 2 adalah sebuah garis lurus dengan persamaan x 2 y = f(x) = x + 2 yang terputus di titik (2, 4)

LIMIT FUNGSI ALJABAR Menentukan Limit Fungsi Aljabar yang Berbentuk lim f(x) x a Metode Substitusi Langsung Contoh lim (x 2 2 x + 1) = ( 1)2 2( 1) + 1 x 1 =4 Jadi, lim (x 2 2 x + 1) = 4 x 1

Metode Pemfaktoran 2 4 x 2 0 lim = = x 2 x 2 2 2 0 0 0 disebut bentuk tak tentu dan tidak didefinisikan. Oleh karena itu, diperlukan upaya lain. Salah satunya dengan cara mencari faktor persekutuan yang sama antara bagian pembilang dan bagian penyebut. (x 2) (x + 2) 2 4 x lim , sebab x 2 atau x 2 0 = lim x 2 x 2 x 2 (x + 2) = 4 = lim x 2

Secara umum, pengerjaan limit fungsi yang mempunyai bentuk tak tentu dapat dilakukan dengan menggunakan metode pemfaktoran. Misalkan lim x a f(x) f(a) 0. Upayakan f(x) dan g(x) memilki faktor = = g(x) g(a) 0 yang sama dan faktor yang sama itu adalah (x a), sehingga: x a f(x) (x a) p(x) Perhatikan bahwa x a = 1 , sebab nilai x hanya dekat lim = lim x a g(x) x a (x a) q(x) dengan a sehingga x - a 0. = lim x a p(x) p(a) , dengan syarat p(a) 0 dan q(a) 0. = q(a) q(x)

Contoh lim x 3 x 2 9 x 2 +7 4 = lim x 3 x 2 9 x 2 +7 4 x 2 + 7 + 4 = lim (x 2 9)( x 2 + 7 + 4) (x 2 + 7) 16 = lim (x 2 9)( x 2 + 7 + 4) (x 2 9) x 3 = lim ( x 2 + 7 + 4) = (32 + 7) + 4 = 8 x 3

Menentukan Limit Fungsi Aljabar yang Berbentuk lim f(x) x Pengertian Tak Hingga Y Y Y y = f(x) O y = f(x) x=a X O lim f(x) = Y x=a lim f(x) = x a O x=a X lim f(x) = x a+ x=a x a y = f(x) x=a X O x a+ Y X lim f(x) = x a O y = f(x) Y O x=a lim f(x) = x a X

Limit x Mendekati Tak Hingga Misalkan fungsi f ditentukan oleh f(x) = 1 dengan daerah asalnya x adalah D f = {x l x R dan x 0}. x 1 2 3 4 . . . 1 f(x) = x 1 1 2 1 3 1. . . 4 Y 3 2 1 o 4 3 2 1 1 2 3 4 10 1. . . 10 f(x) = 1 2 . . . 3 100. . . 100 1 x 4 asimtot datar y = 0 10. 000. . . 10. 000 100. 000. . . 100. 000 1 lim f(x) = lim x = 0 x x 5 X 1 lim f(x) = lim x = 0 x x 0

Menentukan Limit Fungsi Aljabar Jika x 1. Membagi dengan Pangkat Tertinggi dari Penyebut f(x) Berdasarkan derajat dan koefesien pangkat tertinggi, xlim dapat g(x) ditetapkan sebagai berikut. 1. Jika derajat f(x) = derajat g(x) maka koefesien pangkat tertinggi dari f(x) = x g(x) koefesien pangkat tertinggi dari g(x) lim 2. (i) (ii) 3. Jika derajat f(x) derajat g(x) dan koefisien pangkat tertinggi f(x) bernilai positif, maka f(x) lim = x g(x) Jika derajat f(x) derajat g(x) dan koefisien pangkat tertinggi f(x) bernilai negatif, maka f(x) lim = x g(x) Jika derajat f(x) < derajat g(x) maka f(x) =0 x g(x) lim

2. Mengalikan dengan Faktor Lawan g(x) } dapat diselesaikan f(x) + g(x). dengan cara mengalikan dengan faktor lawan, yaitu f(x) + g(x) Limit fungsi yang berbentuk lim x { f(x) Contoh lim { 2 x 1 x 3 x + 5 } = lim { 2 x 1 x 3 x + 5 } (2 x 1) (3 x + 5) = lim x 2 x 1 + 3 x + 5 = lim x x 6 2 x 1 + 3 x + 5 = (perhatikan ketentuan butir 2 bagian (ii))

TEOREMA LIMIT Sifat-sifat limit fungsi dapat dirangkum dalam Teorema Limit sebagai berikut. 1. Jika f(x) = k maka lim f(x) = k (untuk setiap k konstan dan a bilangan real). x a 2. Jika f(x) = x maka lim f(x) = a (untuk setiap a bilangan real). x a 3. a) lim {f(x) + g(x)} = lim f(x) + lim g(x) x a b) x a lim {f(x) g(x)} = lim f(x) lim g(x) x a x a 4. Jika k suatu konstanta maka lim k f(x) = k lim f(x). x a 5. a) lim {f(x) g(x)} = lim f(x) lim g(x) x a lim f(x) x a b) lim f(x) , dengan lim g(x) 0 = x a g(x) lim g(x) x a 6. a) lim {f(x)}n x a b) lim x a n n f(x)}. = { lim x a f(x) = n lim f(x) , dengan lim f(x) 0 untuk n genap. x a

LIMIT FUNGSI TRIGONOMETRI Rumus-Rumus Limit Fungsi Trigonometri x lim sin x = lim =1 x x 0 x 0 sin x u lim sin u = lim =1 u u 0 x 0 sin u x lim tan x = lim =1 x x 0 x 0 tan x u lim tan u = lim =1 u u 0 x 0 tan u Contoh Hitunglah lim sin 6 x x 0 2 x Jawab: Misalkan 6 x = u, maka x = u. 1 6 Jika x 0 maka u 0, sehingga: lim x 0 sin 6 x = 2 x lim u 0 sin u 2( 16 ) u lim 3 sin u = 3 lim sin u = 3 (1) = 3 u 0 u Jadi, lim sin 6 x = 3 x 0 2 x