tajuk 2 had dan keselanjaran
TRANSCRIPT
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
1/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
1
TAJUK 2 HAD DAN KESELANJARAN 12 JAM
SINOPSIS
Aplikasi had banyak digunakan dalam bidang matematik, misalnya semasa melakukan
graf. Aplikasi had juga diperlukan dalam kalkulus pembezaan atau terbitan dan
keselanjaran.
HASIL PEMBELAJARAN
Menyatakan konsep had dan takrif had
Menyatakan teorem had
Menggunakan teorem had untuk melakukan pengiraan had Menentukan had kiri dan kanan secara pengiraan dan lakaran graf.
Menentukan had terhingga dan tak terhingga
Menentukan garis asimptot dalam lakaran graf
Menyatakan takrif keselanjaran pada titik
Menggunakan teorem keselanjaran untuk membuktikan keselanjaran pada
sesuatu titik
Mengira had dengan menggunakan Teorem Pinching
Menyatakan had bagi fungsi trigonometri
KERANGKA TAJUK 2
2.1 Konsep had
2.2 Takrif had
2.3 Teorem had
2.4 Had kiri dan had kanan
2.5 Had terhingga dan tak terhingga
2.6 Garis asimptot dan lakaran graf
2.7 Keselanjaran pada titik
2.8 Teorem Pinching
2.9 Had bagi Fungsi Trigonometri
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
2/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
2
1.1. KONSEP HAD
Pertimbangkan y = f(x) merupakan suatu fungsi. Dimana c dan L merupakan suatunilai nyata, apabila x menghampiri c tetapi tidak semestinya tertakrif pada c, f(x) akanmenghampiri L;
Contoh 1 : Diberi fungsi f : di mana ?4hadhad33
xxfxx
Kaedah Jadual:
x 2.8 2.9 2.99 3.01 3.1 3.2
f(x) = x+4 6.8 6.9 6.99 7.01 7.1 7.2
Kaedah Algoritma:
4hadhad33xxxf
x3 + 4 = 7
Contoh 2 : Cari 7had2
xx
Penyelesaian:
9727hadhad22x
xxfx
3
Contoh 3 : Cari1
12had
2
1
x
xx
x
Penyelesaian:
22
4
11
1)1(21
1
12had
22
1
x
xx
x
Latihan 1 :
Apabila x menghampiri c, f(x) akan menghampiri suatu nomborL.Pernyataan ini boleh ditulis sebagai;
Lxfcx
had
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
3/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
3
Cari had bagi fungsi berikut :
(a) )52(had3
xx
(b) )3(had2
4
x
x
(c) 4
22had
22
x
x
x
(d) 22had1
xx
1.1.1 Teknik Menilai Had
Had boleh dinilai menggunakan penggantian terus. Jika penggantian gagal, ianya
memberikan
. Jadi anda boleh gunakan
i) Teknik penghapusan
ii) Mengrationalkan ungkapan
1.1.1.1 Teknik Penghapusan
Contoh 3 :
Penggantian terus memberikan
, oleh itu faktorkan
1.1.1.2 Mengrationalkan ungkapan
Mengrationalkan ungkapan ialah mendarabkan fungsi dengan konjugat
Contoh 4 :
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
4/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
4
Cari
Penggantian terus memberikan
( )
1.1.2 Kriteria bagi kewujudan had
Suatu lengkungan yang dtunjukkan adalah graf fungsi f. Suatu nombor c pada paksi- xdan had L pada paksi-y. Apabila x menghampiri c pada paksi-x, f(x) menghampiri Lpada paksi-y.
Terdapat tiga kes;
Kes Satu : Lcf
Kes Dua: f tidak tertakrif pada c
Kes Tiga : f tertakrif pada c , tetapi Lcf
Walau bagaimana pun semua kes menunjukkan;
Lxfcx
had
Rajah dibawah menunjukkan had semasa x menghampiri 2.
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
5/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
5
Dalam semua kes di atas kita boleh tulis bahawa : 1had2
xfx
Contoh 5 :
Lengkapkan jadual di bawah dan anggarkan nilai hadnya.
(a)2
4had
2
2
x
x
x
Kaedah Jadual :
x 1.9 1.99 1.999 2.001 2.01 2.1
f(x) 3.9 3.99 3.999 4.001 4.01 4.1
Kaedah Algoritma:
22)2(had
2
)2)(2(had
2
4had
22
2
2x
x
xx
x
x
xxx4
Graf Fungsi.
y
2
3
y y
xxx
111
222
00
2)1(
dan
1
f
xf
2,2
3
2,1
x
x
xf
2,1 xxf
0
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
6/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
6
(b)
1
12had
2
1x x
xx
Kaedah Jadual:
x -0.9 -0.99 -0.999 -1.001 -1.01 -1.1
f(x) 0.1 0.01 0.001 -0.001 -0.01 -0.1
Kaedah Algoritma:
011)1(had1
)1)(1(had
1
12had
11
2
1
x
x
xx
x
xx
xxx
x
f(x)
4
2 xx
f(x)
f(x)
f
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
7/40
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
8/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
8
Kira had untuk setiap yang berikut dengan menukar persamaan kepada bentuk yangsesuai.
(a)
1
1had
21
x
x
x
(b)
8
2had
32
x
x
x
(c)8
4had
3
2
2
x
xx
(d)3
9had
9
y
y
y
(e)64
4had
3
1
64
x
xx
(f)h
hx
2)2(22
0had
1.2 TAKRIF HAD
Katakan )(xf tertakrif pada semua x dalam suatu selang terbuka yang terdiri daripada
c, f(x) boleh jadi tertakrif atau tidak pada titik c. Maka boleh ditulis sebagai
Lxfcx
had
jika diberi nombor 0 , maka kita boleh cari suatu nombor 0 supaya
jika cx0 , maka didapati Lxf
Contoh 6 : Buktikan 754had3
xx
Penyelesaian:
Kita hendak menunjukkan bagi sebarang 0 , kita boleh cari nilai 0 supaya jika 30 x maka
754x
Untuk mendapatkan
kita tulis
3434124754 xxxx .
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
9/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
9
iaitu 34x atau4
3
x.
Kita hendak pilih supaya jika 30 x maka
43
x
Dengan mengambil4
didapati4
30 x
maka 34x
, iaitu
754x
Ini menunjukkan bahawa 754had3
xx
LATIHAN 3 : (HAD )
1. Buktikan pernyataan berikut menggunakan , definisi bagi had.
(a) 423had2
xx
(b) 325had4
xx
(c) 385had1 xx (d) 743had1 xx
(e)2
93
4had
6
x
x(f) 31had 2
2
x
x
y = 4x-5
0 x
y
7
3
7
7
33
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
10/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
10
2.3 TEOREM HAD
TEOREM
Jika c adalah nombor nyata, k adalah pemalar dan n adalah integer positif.
1. cxcx
had
2. cxcx
had
3. kkcx
had
4. nncx
cx had
5. nncx
cx
had
Jika xgxf cxcx haddanhad wujud, maka
6. xgxfxgxfcxcxcx
hadhadhad
7. xgxfxgxfcxcxcx
hadhadhad
8. xfkxfkcxcx
hadhad
9. xgxfxgxfcxcxcx
hadhadhad
10.
0hadjikahad
had
had
xgxg
xf
xg
xfcx
cx
cx
cx
11. ncx
n
cxxfxf
hadhad
12. ncx
n
cxxfxf
hadhad
13. cfxfcx
had
Contoh 7: Cari had bagi fungsi berikut;
1.
xx 1had -1
2.
7had0x
7
3. x
x 2had 2
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
11/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
11
4.
4
3had xx
81
5.
3
64had xx
4
6. 55
2
5
2
54had3had2had432had
xxxxxxxx
55
2
54hadhad3had2
xxxxx
4)5(352 2 = 39
7.
111
)6(5
188
35had
12had
35
12had
2
23
223
2
x
xx
x
xx
x
x
x
LATIHAN 4 :
1. Cari had-had yang berikut :
(a))3(
24had
2
2
x
xx
x
(b) )4(had2
xx
(c)93
3had
33
y
y
yy(d)
t
t
t
1
1had
1
2. Diberi bahawa 2)(had
xfcx
1)(had,
xgcx
0)(had
xhdancx
Cari nilai-nilai had yang berikut :
(a) )]()([had xgxfcx
(b) )( 2had xfcx
(c))(
)(had
xf
xh
cx(d)
)()(
1had
xgxfcx
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
12/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
12
2.4 HAD KIRI DAN KANAN
(a) Had kiri cx Hanya merujuk nilai x yang kurang dari c (sebelah kiri c pada paksi x)
Lxfcx
had
dan disebut had sebelah kiri bagi xf semasa x menghampiri c adalah samadengan L .
(b) Had kanan cx Hanya merujuk nilai x yang lebih dari c (sebelah kanan c pada paksi x)
Lxf cx
had
dan disebut had sebelah kanan bagi xf semasa x menghampiri c adalah samadengan L .
Contoh 8 :Katakan f(x) ditakrif seperti berikut;
x
y
x > c
y
x < c
x menghampiri cdari kanan
x menghampiric dari kiri
Had dari kanan Had dari kiri
x
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
13/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
13
01
00
01
x
x
x
xf
Lakarkan graf f(x) serta tentukan xf
x 0had dan xf
x 0had
Penyelesaian:
1had0
xfx
1had0
xfx
Graf f(x)
2.4.1 Teorem Kewujudan Had
x
x > 0x < 0
y
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
14/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
14
Jika xfcx
had dan xf
cx
had kedua-duanya wujud dan bersamaan dengan L, maka
xfcx
had adalah wujud dan bersamaan dengan L
xfLxfxf cxcxcx hadhadhad adalah wujud.
Merujuk kepada graf di bawah semasa x menghampiri 2.
Ketiga-tiga kes menunjukkan 1had2
xfx
,
Contoh 9 :Katakan f(x) ditakrif seperti berikut:
x
xxf
Lakarkan graf f(x) serta tentukan xfx 0had dan xf
x0
had
Penyelesaian:
1had0
xfx
dan 1had0
xfx
Graf fungsi f(x) menunjukkan had kiri tidak sama dengan had kanan maka
y
2
3
y y
xxx
111
222
00
1xf
2,2
3
2,1
x
x
xf 2,1 xxf
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
15/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
15
x
x
x 0had
tidak wujud.
Contoh 10 : Jika , Tentukan xfx 1had
dan xf
x 1had
.
Seterusnya cari xfx 1had
Penyelesaian :
dan
Maka 2had1
xfx
Graf menunjukkan semasa x = 1, f(x) = 2 (graf tidak putus).
x
f(x)
0
1
-1
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
16/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
16
Contoh 11:Diberi
Cari had g(x) semasa x menghampiri 1 dari kanan dan kiri. Seterusnya tentukanhad g(x) semasa x menghampiri -1 . Seterusnya lakarkan graf g(x)
Penyelesaian:
Graf g(x)
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
17/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
17
Contoh 12 :
Cari xghadx 0 , bagi
01
012 xifx
xifxxg
Penyelesaian:
Had dari kanan
1101hadhad00
xxg
xx
Had dari kiri
1101hadhad 2200
xxg
xx
Maka 1had0
xgx
,
Lakarkan Graf g(x)
Contoh 13 : Cari xfx 0had
, bagi
0
05
xx
xxxf
Penyelesaian:
Had dari kanan
5505hadhad00
xxf
xx
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
18/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
18
Had dari kiri
0hadhad00
xxf
xx
Maka xfx 0had
, tidak wujud
Lakarkan graf f(x)
Contoh 14 : Diberi
428
44
xifx
xifxxf
Cari (i) xfx 4had (ii) xf
x4
had (iii) xfx 4had Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian:
(i) (ii) (iii)
0)4(28had4
xfx
044had4
xfx
0had4
xfx
Contoh 15 : Diberi
313
325
22
1
2
xx
xx
xx
xf
Cari (i) xfx 2had
(ii) xf
x 0had
(iii) xf
x 3had
Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian:
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
19/40
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
20/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
20
01
00
01
xjika
xjika
xjika
xg
(a) Lakarkan graf g(x).
(b) Cari had bagi yang berikut sekiranya wujud. Jika tidak jelaskan.
(i) xgx
0lim (ii) xg
x0
lim
(iii) xgx 0lim
(iv) xgx 0lim
3. Diberi
28
20
0
2
xifx
xifx
xifx
xh
(a) Kira setiap yang berikut jika hadnya wujud.
(i) xhhadx 0
(ii) xhhadx 0
(iii) xhx 1lim
(iv) xhx 2lim (v) xh
x 2lim (vi) xh
x 2lim
4. Diberi
13
1222
xifx
xifxxxf
(a) Cari danxfx
1lim xf
x 1lim
(b) Adakah xfx 1lim
wujud ?
(c) Lakarkan graf bagi f.
5. 1
1Diberi
2
x
xxf .
(a) Cari(i) xf
x 1lim (ii) xf
x 1lim
(b) Adakah xfx 1lim
wujud ?
(c) Lakarkan graf f
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
21/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
21
2.4.2 Had Kanan dan Kiri Graf
Contoh 16 :
Diberi graf suatu fungsi seperti di bawah.
Cari nilai bagi
(i)
xfax
had Y1 (iv)
xfbx
hadY2
(ii) xfaxhad Y2 (v) xfbxhad Y2
(iii)
xfax
had tidak wujud (vi)
xfbx
hadY2
Contoh 17 :
Y1
x
Y2
b
a
f(x)
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
22/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
22
Graf suatu fungsi ditunjukkan seperti di bawah. Tentukan had yang berikut sekiranya
wujud
(a) 3had2
xgx
(b) 1had2
xgx
(c)
xgx 2had tidak wujud (d) 2had
5
xg
x
(e) 2had5
xgx
(f) 2had5
xgx
LATIHAN 6 : Dalam Lampiran
2.5 HAD TERHINGGA DAN TAK TERHINGGA
2.5.1. Had Terhingga
x
y
3
2
10
1
2
4
3
4
5
y = g(x)
g(5)=1
xfcx
had
xgcx
had
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
23/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
23
Contoh 18 :
(a) Pertimbangkan )2( 221had
xx
(b) Pertimbangkan )2( 221
hadxx
dan lakarkan graf fungsi tersebut.
Kesimpulan :
(a) Jika
xfmakaxfxfcxcxcx
had,hadhad
(b) Jika
xfmakaxfxfcxcxcx
had,hadhad
(c) Jika sebaliknyaatauxfmakaxfdanxfcxcxcx
had,hadhad
Contoh 19 :
Lakarkan graf fungsi
dan tentukan xfx 1had
Penyelesaian :
x0 2
y
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
24/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
24
Daripada rajah di atas, didapati bahawa
xf
x 1had
dan
xf
x 1had
Ini bermakna
xf
x 1had
. Iaitu apabila x menghampiri 1, had f(x) tidak wujud
2.5.2 Had Tak Terhingga
Contoh 20 :
Kira52
34had
x
x
x
Penyelesaian :
x
x
x
x
x
x
x
x
xx 52had
34had
52
34
had52
34had
x
x
x
x
xxx
xxx
xx
xx
1had5had2had
1had3had4had
5had2had
3had4had
x0 1
y
2
Lxfx
had
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
25/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
25
Latihan 7 :
Kira had bagi setiap yang berikut :
(a)4
had4 x
x
x (b) x
x
x 2
2
3 9
had 4
(c)25
12had
x
x
x(d)
5
4had
32
x
x
x
2.6 GARIS ASIMPTOT
Terdapat dua jenis garis asimptot, iaitu(a) asimptot mengufuk(b) asimptot mencancang
Contoh 21 :
Rajah menunjukkan lakaran fungsi
Garis lurus x = 1 dikatakan asimptot mencancang sementara garis lurus y = 2 dikatakanasimptot mengufuk
x0 1
y
2
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
26/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
26
2.7 KESELANJARAN
Bilakah suatu fungsi dikatakan selanjar?Suatu fungsi dikatakan selanjar apabila grafnya berkeadaan;
Tidak putus Tidak ada lompang Tidak ada jurang/terpisah
Takrif : Keselanjaran pada suatu titik
Suatu fungsi f dikatakan selanjar pada titik c jika dan hanya jika kesemua syaratberikut dipenuhi;.
(i). cf tertakrif
(ii). cx
xf
had wujud
(iii). cfxfcx
had
Contoh 22 : Pertimbangkan fungsi
1
1
2
1
)1(
)(
x
xx
xx
xf
Adakah f(x) selanjar pada x = 1 ? Lakarkan graf f(x).
Penyelesaian:
Syarat keselanjaran;(i) f(1) = 2
(ii) 1had1
xfx
dan 1had1
xfx
maka 1had1 xfx wujud
(iii) Didapati )1(had1
fxfx
Oleh kerana syarat (iii) tidak dipenuhi, maka f(x) tidak selanjar pada x = 1
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
27/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
27
Contoh 23 :Diberi
2
2
3
2
1
)(
x
xxxf
Adakah f(x) selanjar pada x = 2 ? Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian:
Syarat keselanjaran;
(i) f(2) = 3
(ii)
xfx 2had
dan
xf
x 2had
maka xfx 2had
tidak wujud
(iii) Didapati )2(had2
fxfx
Syarat (ii) dan (iii) tidak dipenuhi. Maka f(x) tidak selanjar pada x = 2
Contoh 24 : Diberi
3
3
1
1
2
1
2
)(
x
x
x
xxf
Tentukan keselanjaran f(x) pada x = 1 dan x = 3. Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian :
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
28/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
28
Contoh 25 : Diberi
0x,1
0x,1
)(2
xxf
Dimanakah f(x) tidak selanjar ? Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian:
2.7.1 Jenis Ketidakselanjaran
Ketidakselanjaran bolehubah pada c berlaku apabila jika nilai cf bolehdicari/diubah supaya sama dengan nilai had pada titik c.
Apakah jenis ketidakselanjaran pada contoh 22, 23, 24 dan 25 diatas ?
a aa
bbbxx
yyy
x
(a) Ketidakselanjaran
Bolehubah
(b) KetidakselanjaranTidak Bolehubah
(c) KetidakselanjaranBolehubah
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
29/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
29
2.7.2 Keselanjaran Pada Selang Terbuka
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar pada selang terbuka jika dan hanya jikafungsi itu selanjar pada semua titik dalam selang terbuka (a , b).
Contoh 26 :Pertimbangkan fungsi 21 xxf
Fungsi f(x) selanjar pada semua titik kecuali x = 2, Maka daripada takrif di atas, f(x)selanjar pada semua selang terbuka yang tidak mengandungi 2.
Contoh 27 : Dimanakah setiap fungsi berikut tidak selanjar ?
(a) 2
22
x
xxxf
01
01
)( 2
xif
xifxxfb
2,1
2,2
22
xif
xifx
xx
xfc
Penyelesaian :
(a) 2f tidak tertakrif, jadi f tidak selanjar pada 2.
(b) 10 f adalah tertakrif tetapi 2001
xhadxfhadxx
tidak wujud. Jadi f tidak selanjar
pada 0.
(d) 12 f adalah tertakrif dan
2
22
22 x
xxhadxfhadxx
2
12
2
x
xxxfhad
x
312
xhad
x
wujud tetapi 22
fxfhadx
. Jadi f tidak selanjar pada 2.
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
30/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
30
2.7.3 Keselanjaran Dari Kanan
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar dari kanan pada c jika dan hanya jikakesemua syarat berikut dipenuhi.
(i). cf tertakrif
(ii). cxxfhad wujud
(iii). cfxfcx
had
Contoh 28 : Fungsi xxg
Fungsi g(x) dikatakan selanjar dari kanan pada 0. Graf g(x) adalah ditunjukkan sepertidi bawah.
2.7.4 Keselanjaran Dari Kiri
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar dari kiri pada c jika dan hanya jikakesemua syarat berikut dipenuhi.
(i). cf tertakrif
(ii). cxxfhad wujud
(iii). cfxfcx
had
x
y
0
g(x)
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
31/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
31
Contoh 29 :Fungsi )( xxh
Fungsi h(x) dikatakan selanjar dari kiri pada 0. Graf h(x) adalah ditunjukkan seperti dibawah.
2.7.5 Keselanjaran Pada Selang Tertutup
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar pada selang tertutup [a , b] jika dan hanyajika fungsi itu selanjar pada selang terbuka (a , b). dan juga selanjar dari kanan adan selanjar dari kiri b
dan
ba
y
x
x0
h(x)
afxfax had bfxfbx
had
Selanjar pada selang tertutup [a , b]
y
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
32/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
32
Contoh 30 :Fungsi 29 xxf
dimana x [-3 , 3]
Diketahui f(x) selanjar pada selang terbuka (-3 , 3) dan juga didapati
3had3
fxfx
dan 3had3
fxfx
maka f(x) selanjar pada selang tertutup [-3 , 3]
2.7.6 Teorem Keselanjaran
Jika f dan g selanjar pada c , maka
(i) gf selanjar pada c ;
(ii) gf selanjar pada c ;
(iii) f selanjar pada c untuk semua nilai ;
(iv) gf selanjar pada c ;
(v)
g
f selanjar pada c dimana 0cg
2.7.6.1 Teorem : Keselanjaran Fungsi Gubahan
Jika fungsi gselanjar pada c dan f selanjar pada cg , maka fungsi gubahan xgfxgf juga selanjar pada c .
Contoh 31 :
Diberi . Tentukan nilai x di mana h selanjar.
Penyelesaian :
Jika dan , maka .
Oleh kerana g adalah fungsi polinomial, maka g selanjar di mana-mana sahaja.
Seterusnya f selanjar pada semua nombor positif.
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
33/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
33
Didapati h selanjar pada semua x di mana g(x) > 0. Iaitu jika 9 x2
> 0, maka h selanjar
pada selang terbuka (-3, 3).
2.7.7 Sifat Asas Fungsi Selanjar
Fungsi yang selanjar pada sesuatu titik itu grafnya tidak terputus pada titik itu.Seterusnya fungsi yang selanjar pada sesuatu selang pula grafnya tidak terputus dalamselang berkenaan.
TEOREM NILAI PERTENGAHAN (The Intermediate Value Theorem)
Didapati f adalah suatu fungsi selanjar dalam selang tertutup ba, dan ksebarang nombor antara af dan bf , maka terdapat c dalam ba, supaya cf = k. Fungsi selanjar mencapai setiap nilai antara nilai-nilai hujungnya.
.
Contoh 32 :
Sepuluh minit sesudah berlepas, kelajuan sebuah kapal terbang mencapai 500 knot.Bagaimanakah anda dapat membuat kesimpulan bahawa beberapa minit sebelum itukapal terbang tersebut telah mencapai kelajuan 345 knot?
Penyelesaian :
Laju kapal terbang, , adalah fungsi selanjar dengan pemboleh ubah masa. Khususnyafungsi laju itu selanjar dalam selang masa [0, 10] minit. Laju pada hujung-hujung selangialah
Oleh kerana 345 knot berada antara 0 dan 500 knot, dan selanjar dalam selang [0, 10]maka menurut TNP, terdapat c dalam (0, 10) sehinggakan
Ini bermakna pada suatu ketika, laju kapal terbang adalah 345 knot.
Contoh 33 :
Dengan menggunakan Teorem Nilai Pertengahan (TNP), cari punca bagi persamaan
0236423 xxx yang berada diantara selang (1,2).
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
34/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
34
Penyelesaian :
Misalnya 2364 23 xxxxf ; f selanjar.
12211 fdanf dan 0 berada antara -1 dan 12.
Menurut TNP, terdapat 2,1c sehinggakan 02364 23 ccccf .
Ini menunjukkan c adalah punca persamaan
02364 23 xxxxf
Contoh 34 :
Jika xxxxf 23 , tunjukkan wujud suatu nilai c supaya 10cf .
Penyelesaian:
Fungsi f adalah selanjar, misalnya dalam 3,0 , 21300 fdanf dan lagi21100 .
Menurut TNP, terdapat 3,0c sehingga 1023 ccccf .
2.8 TEOREM PINCHING
Jika hgf dan, adalah fungsi dengan keadaan
xhxfxg untuk semua x dalam selang terbuka yang mengandungi suatu c , Jika gdan h mempunyai nilai had yang sama semasa x menghampiri c ,
Lxhxg cxcx hadhad
maka f juga mempunyai nilai had yang sama semasa x menghampiri c iaitu
Lxfcx
had
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
35/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
35
Contoh 35 :Kira xfx 1had
dengan menggunakan Pinching Theorem, diberi
423 3 xxfx dimana 20 x
Penyelesaian :
Menggunakan Teorem Pinching, f(x) = 5
2.9 HAD BAGI FUNGSI TRIGONOMETRI
Fungsi Sinus dan kosinus adalah selanjar pada semua nombor nyata c .
2.9.1 Teorem Pinching Untuk Fungsi Trigonometri:
0sinhad0 xx
1coshad0
xx
cxcx
sinsinhad
cxcx
coscoshad
cxcx
tantanhad
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
36/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
36
(a) (b)
Contoh 36 : cari
(a)x
x
x
tanhad
0(b)
2sinhad
0(c)
x
x
x 5sin
3sinhad
0
Penyelesaian :
(a)1)1)(1(
cos
1sinlim
tanlim
00
xx
x
x
xxx
(b)
2
2sinlim2
2
2sin2lim
2sinlim
000
Gantikan 2x , dan adalah benar jika
00 apabilax . Ini akan menghasilkan
2)1(2sin
lim22
2sinlim2
2sinlim
000
x
x
(c)
5
3
15
13
5
5sin5
3
3sin3
lim5sin
3sin
lim5sin
3sinlim
000
x
xx
x
x
xx
x
x
xxxx
Contoh 37 :
Kenal pasti selang dimana setiap fungsi berikut adalah selanjar.
(a) xxf tan (b)
0,0
0,1
sin
x
xxxg
1sin
had0
x
x
x
0cos1
had0
x
x
x
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
37/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
37
(c)
0,0
0,1
sin
x
xx
xxh
Penyelesaian:
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
38/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
38
LATIHAN 8 : KESELANJARAN
1. Cari had sekiranya wujud.
(a)4
2had
22
x
x
x
(b)2
2had
2
x
x
x
(c)
2,24
2,64)(nahad
2
2
2 xxx
xxxxhmadixh
x
2. Cari nilai-nilai x dimana f adalah tidak selanjar jika wujud. Yang manakahketidakselanjaran boleh ubah?
(a) 1
1
x
xf (b) 103
22
xx
xxf
(c)3
3)(
x
xxf (d)
1,
1,32)(
2 xx
xxxh
(e)
2,3
2,12
1
)(
xx
xxxf (f)
2,14
2,2)(
2 xxx
xxxf
3. Dimanakah fungsi berikut tidak selanjar ?. Seterusnya lakarkan graf bagi fungsitersebut.
(a)
2,1
2,2
2
)(
2
xif
xifx
xx
xf (b)
4,3
4,4
82
)(
2
xif
xifx
xx
xf
4. Tentukan samada fungsi berikut selanjar pada titik-titik yang diberikan.
(a) 0,2;2
4
xx
xxf (b) 2,2;
6
442
x
xxxf
(c) 3,3;9
32
xx
xxf (d) 2,2;
4
22
xx
xf
(e)
3,1
3,7)(
2 xx
xxxf x = 3, 0
(f)
2,0
0,1
)(
x
xxxf x = 0, -1
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
39/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
39
5. Berikan sebab kenapa fungsi berikut selanjar pada semua titik.
(a) 42 2 xxf (b) 3
12
x
xxf (c) )2( xxxf
6. Cari semua nilai ketidakselanjaran.
(a) 222
xxf (b) 3xxf (c) 34
xxf
(d) 4
432
x
xxxf (e)
3
)2( 22
xxf (f) 3xf
(g) 152
962
2
xx
xxxf (h)
xx
xxf
2
4(i)
0,2
0,2)(
x
xxf
(j)
1,1
1,13)(
x
xxxf (k)
1,1
1,0)(
xx
xxf
LATIHAN 9 : HAD FUNGSI TRIGONOMETRI
1. Cari
(a)
xx
1
coshad (b)
xx
2
sinhad (c)
xx
x 32sinhad
(d)h
h
h 2
sinhad
0(e)
3sinhad
0(f) 2
2
0 3
sinhad
x
x
x
(g)x
x
x 8sin
6sinhad
0(h)
x
x
x 3sin
7tanhad
0(i)
h
h
h cos1
sinhad
0
(j)t
t
t 2
2
0 cos1had
(k)
17cos
5cos1had
0
h
h
h(l)
x
xx
x
sin3had
2
0
-
7/28/2019 TAJUK 2 Had Dan Keselanjaran
40/40
MTE3108 BASIC CALCULUS
Rujukan
1. Salas, Hille and Etgen (2010) Calculus One And Several Variables (Tenth Edition)
2. Amran Hussin et.al (1998) Matematik Tulen Pra-Universiti. Penerbit Fajar Bakti Sdn.Bhd.