18. Modul Limit Fungsi Pak Sukani

LIMIT FUNGSI

a. Limit Fungsi Aljabar

  Secara umum bentuk limit ditulis : lim f (x) = f (a)

  

x a

Jika f (a) = k, maka lim f (x) = k x a Jika f (a) = , maka lim f (x) = 0 x a k k Jika f (a) = , maka lim f (x) = ∞ x a Untuk menentukan nilai dari limit, x diganti dengan a (batas dari limit).

  Contoh : 1. lim 4x 5 = 4 . 2 + 5 = 13

   x

  2 

  2x 

  3 2 . 3 

  3

  6 

  3

  9

  2. lim = = = = 3

  x

  3 2

  3

  3

  3  x 2

  x  4x  5 ( 1 )  4 ( 1 ) 

  5 1  4 

  5 3. lim =

     x

  1  5x 2 2 5 ( 1 )

  5

  5 x  3x  4 ( )  3 ( )  4   4 

  4 4. lim =

      x  2x 2 ( )

  f(x)

  Jika lim f (x) = 0 dan lim g (x) = 0, sehingga lim  maka harus difaktorkan

   x a x a x a g(x) atau diuraikan terlebih dahulu.

  Contoh : 2 2 x 3x  2 - 2  3 . 2 

  2 1. lim  substitusi langsung :  (tidak boleh) 2 x 2 - x 

  2 x x 2 

  2 x 3x  2 (  .....)( - 2 )

  = (perhatikan angka belakang : berapa kali (-2) lim lim x 2

   x

  x  - 2 x 2 (  2 ) hasilnya (+2) 2

   (-1)) x 3x

  • (x 1) . - (x 2)
  • lim =  x 1 = 2

  2 

  • – 1 = 1

  lim lim

  x

  2  - x 2 - x  2 (x 2) x  2

  2

  x  3x 

  10 2. lim = ....

  2 x  

  2

  x  5x 

  6 2 (  2 )  3 (  2 ) 

  10

  4  6 

  10 Substitusi langsung : = = (tidak boleh) 2

  (  2 )  5 (  2 ) 

  6

  4  10 

  6

  2

  x  3x  10 (x.....) (x  2) lim = lim

  2 x   2 x  

  2

  (x.....) (x 2)  x  5x 

  6 (perhatikan angka belakang : berapa kali (+2) hasilnya (-10) dan berapa kali (+2) hasilnya (+6)  (-5) dan (+3))

  2

  x  3x  10 (x  5 (x  2) (x  5) 

  2  5 

  7 lim = lim = lim = = =

  • –7

  2

  2       x 2 x

2 x

  (x  3) (x  2) (x  3) 

  2 

  3

  1 x  5x  3

  6 3 x  64 4 

  64 3. lim

  = (tidak boleh) → substitusi langsung : x

  4  x 

  4 4 

  4

  • 4 . 4 + 16 = 16 + 16 + 16 = 48 4.
    • –2 Jika (x) f
    • – b) atau sebaliknya (a
    • – b)  sekawannya : (a + b) Contoh : 1.

  =

   x x x

  = )

  2 1 ( 1 lim

  3 x

   

   x

  2

  3 x

  1

  3

  1  

  =

  4

  1

     

  ) 3 ( lim

  2

  2

  3

  2

  1 lim 3 x

      x x .

  2

  1

  1     x x

  2 1 )( 3 (

  = )

  2 1 )( 3 ( 4 )

  1 ( lim

  3 x

      

   x x x

  = )

  2

  1  

      x x

  2x lim

  3x 4x - x 6x 8 - 2x 2 3 2 x lim

     

  = 3 3 2 3 3 3 3 3 2 x

  x x

3

x x

  4 x x

x

  8 x 6x x

       

  6 .

  = 2 3 2 x

  x

  3 x

  4

  1 x 8 x

  6 x

  2 lim

  2 2 3 2 (tidak boleh) f (x) atas dan bawah harus dibagi dengan pangkat tertinggi.

  4 8 .

  Jika

  g(x) f(x) lim

      f(x) lim x

  dan

      g(x) lim x

  , sehingga  

  

   

  x

  3 .

  maka harus dibagi dengan pangkat tertinggi dari pembilang atau penyebutnya.

  Contoh : 1.

  3x 4x - x 6x 8 - 2x 2 3 2 x lim

     

   substitusi langsung :  

       

      .

  =

  1 lim 3 x

  4 x 64 x 4 x lim 3

  5 2

   

  = 3) - (x

  6) 5x - (x x lim 2

   

  =

  3 6 .

    =

  = 3) - (x x

  3

  6 

  =

  a x lim

   = 0 dan (x) g a x lim

   = 0 dengan f(x) dan g(x) fungsi akar, sehingga g(x) f(x) lim a x

  

  6) 5x - (x x x lim 2

   

  (a + b)  sekawannya : (a

  = 4

   

   =

  4) (x 16) 4x (x . 4) (x 4 x lim 2

     

  = 16) 4x (x

  4 x lim 2   

  2

  3x - x 6x 5x - x x lim 2 2 3

  3x - x 6x 5x - x x lim 2 2 3

   

  → substitusi langsung : .

  3 .

  6 .

  5 2 2 3

    = (tidak boleh)

   maka harus dikalikan dengan nilai satu dari faktor sekawannya.

  2 x 2 x 2 x lim

  2

  2

  3

  2

  1 lim 3 x

      x x

   substitusi langsung :

  2

  3

  = 2

  3

  2

  1

  3   

    

  (tidak boleh)

  3

  2 2.

   = 2 + 2

   

   

   → substitusi langsung :

  2

  2

  2

  2  

  = (tidak boleh) 2 x 2 x 2 x lim

   = 2 x

   = 2 x 2 x lim 

  2 x 2 x lim

   

   .

  2 x 2 x  

  = ) 2 (x

  ) ( 2 x . 2) (x 2 x lim

    

       

  2

  6

  8  

  

  • =   

  4

  3 1 

  • -

    1

  1   x x x 3 2   3 2

  3  5 

  4 3 (  )  5 (  )  4 (  )  2. lim  substitusi langsung : = (tidak boleh) 3 2 3 2

  x   x x x

  2  6 

  3 x x x 3 2 2 (  )  6 (  )  3 (  )  3 2  

  3

  5

  4

  5

  4 x x x 3 3 3 3   x x 2 3  5  4 x x x

  = = lim lim lim 3 2 3 2 x

  x   x x x x   x x x x  

  6

  4 2  6 

  3

  2

  6

  4

  2   x x x 3

 

3

3 x x 2

  5

  4 3  

  3  

  3

    = = =

  6

  3

  2  

  2

  2    

  Untuk menjawab soal pilihan ganda :

  f(x) Untuk soal : lim  maka yang harus dilihat x pangkat terendahnya. x g(x)

  Jika ada diatas hasilnya = ∞, jika ada dibawah hasilnya = 0 dan jika atas dan bawah pangkat terendahnya sama maka hasilnya lihat angka didepan x. 3 2 x - 5x  6x

  6

  lim = = -2 2

  • x  x 3x 

  3

  f(x)  Untuk soal : lim maka harus dilihat pangkat tertingginya

  

  x  

  g(x)  Jika di atas hasilnya = ∞, jika pangkat tertingginya dibawah hasilnya = 0 dan jika atas dan bawah pangkat tertingginya sama maka hasilnya lihat angka di depan x. 2 3 2 3 2

  2x  6x - 8 3x  7x 5x 3 3x  6x 4x - 3 -

  = = 0 ; = = 3 2 2 = ∞ ; 3

  lim lim lim x x 4x  - 3x - 1 x 3x 4x  3 - x 2x 7x 

  2

  2      

b. Limit Fungsi Trigonometri sin x x sin ax ax

    1 atau  

  1 lim lim lim lim x x x sin x x ax x sin ax     tan x x tan ax ax

    1 atau  

  1 lim lim lim lim x x x tan x x ax x tan ax    

  Untuk bentuk yang lainnya, jika dimasukan langsung hasilnya funsi f (x) harus diuraikan dengan aturan rumus trigonometri.

  Contoh :

  sin 5x sin 5x

  5 5 sin 5x

  5

  5

  1. lim = lim . = . lim = . 1 =

  5

  3

  3

  3

  x x x  5x  3x  3x

  sin 5x

  5 atau : lim = x

  3  3x sin 4x sin 4x 4x 3x 4x sin 4x 3x

  4

  2. lim = lim . . = . lim . lim =

  

x  tan 3x x  tan 3x 4x 3x 3x x  4x x  tan 3x

  3 sin 4x

  4

  atau : lim =

  x  tan 3x

  3 o o

  cos 2x cos 2 . 45 cos

  90 3. lim = = = = o o o o

  1

  1

  cos x  sin x cos 45  sin 45 cos 45  sin

  45 x  

  2 

  2

  4

  2

  2 fungsi x harus diuraikan dengan aturan rumus trigonometri.

  2

  2

  cos 2x = cos x x = (cos x

  • – sin – sin x) (cos x + sin x) cos 2x (cos x sinx) (cos x sin x)

    lim = lim = lim (cos x  sin x) cos x  sin x (cos x  sin x) x   x   x  

  4

  4

  4

  1

  

1

o o

  = cos 45 + sin 45 = 2 + 2 = 2

  2

  

2

o 1  cos 2x

  1  cos 1 

  1 4. lim  substitusi langsung :   (tidak boleh) x o

   5x sin x 5 ( ). sin .

  f(x) harus diuraikan dengan menggunakan rumus trigonometri 2 1 (1 2sin x)

  1  cos 2x  

  2 x   lim = lim  cos 2x = 1 x x 5x sin x 5x sin x 2 2

  1 1 2sin x 2sin x  

  2 sin x sin x

  = lim = lim = lim . lim x x

    x  x 

  5x sin x 5x sin x

  5 x sin x

  2

  = . 1 . 1

  5

  2

  =

5 Pembahasan soal-soal :

  3

  x 

  27 1. lim x 3 = ….

  

  x -

  3 A. 9

  B. 12

  C. 18

  D. 21

  E. 27 UN 03/04 Jawab : E Penyelesaian : 3 2 x 

  27 (x  3x  9) . (x 3) - x lim = lim 3 x 3

   

  x - - 3 ( x 3) 2 = lim (x  3x  9) x 3

  

  2

  = 3 + 3 . 3 + 9 = 9 + 9 + 9 = 27 atau dengan cara diturunkan. 3 2 x 

  27 3x lim = lim

    x 3 x x -

  3 3

  1

  2

  = 3 . 3 = 3 . 9 3 = 27

  3x 10 x

  5  

  2. lim x 3 = ….

   

  5x  8 x 

  2

  2

  3

  5

  5 A.

  B.

  C.

  D.

  E.

  ∞

  5

  5

  3

  2 UN 03/04

  Jawab : B Penyelesaian : 3 3 3x 10 x

  5 3   3

3

  3x  10 x 

  5

  x x x x x lim = lim 3 3    

  5x  8 x  2 5x 8x

  2 3   3 3 x x x

  10

  5 3   2 3 x x = lim x

   

  8

  2 5   2 3 x x

  10

  5 3    

  = lim x

   

  8

  2 5    

  3  

  =

  5  

  =

  5

  atau dengan cara langsung, yaitu jika atas dan bawah pangkat tertingginya sama maka lihat angka didepan x pangkat tertinggi 3 3x  10 x 

  5

  3 x lim = 3  

  5x  8 x 

  2

  5

  2

  x  3x 

  2 3. lim = ….

   x

  2

  x 

  2 A. 0

  B. 1

  C. 2

  D. 3

  E.  UN 04/05 Jawab : A Penyelesaian :

  2

  2

  x  3x  2 x  3x  2 x 

  2 lim = lim .

  x  2 x 

  2

  x  2 x  2 x 

  2

  (x  2) (x  1) x 

  2

  = lim

  x 

  2 (x  2)

  = lim (x  1) x 

  2 x 

  2

  = (2 2 

  2 – 1) . = 1 . 0 = 0 1  cos 2x

  4. lim = ….

  2 x 

  5x

  5

  3

  2

  2 A.

  B.

  C.

  D.

  E. 

  2

  2

  3

  5 UN 04/05

  Jawab : D Penyelesaian :

  2

  1  cos 2x 1  (1  2 sin x) lim = lim

  2

  2 x  x 

  5x 5x

  2

  2 sin x = lim

  2 x 

  5x

  2 sin x sin x

  = . lim . lim

  x  x  5 x x

  2

  = . 1 . 1

  5

  2

  =

  5

  3

  2

  2x  3x  2x 

  5

  3 x  

5. Nilai dari lim = ….

  x  4x 

  7 A. 0

  B. 

  C. 2

  D. 3

  E. 4 UN 05/06 Jawab : C Penyelesaian : Untuk limit dengan batas x  , yang harus diperhatikan adalah pangkat tertingginya.

  3

  2

  2x  3x  2x 

  5

  2

  lim = = 2

  3 x  

  1

  x  4x 

  7 6. lim

  4 sin 2x . cotg 2x = …. x 

  A.  B.

  C. 0

  D. 2

  E. 4

  • –1 UN 05/06 Jawab : E Penyelesaian :

  

cos 2x

lim 4 sin 2x . cotg 2x  cotg 2x = x 

sin 2x

cos 2x lim 4 sin 2x . = lim 4 cos 2x x  x  sin 2x o

  = 4 . cos 0 = 4 . 1 2 = 4 x  x 

  2 7. Nilai lim = .... x   2 2x

  1 A. 0 B.

  C. 1

  D. 2

  E. 

  2 UN 07/08

  Jawab : B Penyelesaian : Untuk limit dengan batas tak terhingga, jika pangkat tertinggi antara atas dan bawah sama maka lihat angka yang ada di depan pangkat tertinggi. 2 x  x 

  2

  1 x   lim = 2

  2x 2

  2

  3x . tan 4x 8. Nilai lim adalah .... x 2

  

  x . sin 3x

  5

  4

  1 A. 4

  B. 2 C.

  D.

  E.

  3

  3

  3 UN 07/08

  • –3 B.
  • – 3

  C. 3

  )

  1 8.

  3

  1 E.

  2

  3 D.

  4

  B. 2 C.

  A. 4

   

    

  E. 0 7. 2 2 (2 3) ( 4) lim .... (4 3)(2 1) x x x  x x

  D. 1

  B. 6

  2 )

  A. 9

  9 lim 9 x = ….

  3

  

  

  E.  6. x x

  D. 8

  C. 4

  B. 2

  A. 0

   = ....

    

  2 1 x 6 2x lim 3 x

  E. 8 5.

  1 4 (

  1 3 ( lim 2 3 x

  2

  5

     

  x

  8 3x 5x 2x lim

  10. Nilai dari 3 2 2 3 4x 2x

  1

  5

  2 E.

  5

  3 D.

  5

  4 C.

  5

  7 B.

  A.

   

       = ....

  lim

  2 3 2 3 ~ x

  5 2 x 3 x

  27 E. 3 9. 4 x 3 x

  8

  3 D.

  2

  3 C.

  4

  3 B.

  8

  A.

    x x x = ….

  1 D. 4

  1 C.

  Jawab : D Penyelesaian :

   .

  3

  =

  

  4x 4x tan lim x

   .

  3x sin 3x lim x

   .

  3x sin 3x lim x

  4 .

  3

  =

  4

  4

  3 . x 4x tan lim x

  . 1 . 1 . 1 =

  3

   .

  

3x sin

x

lim x

   .

  3x sin 3x lim x

  =

  

   . x 4x tan lim x

  

3x sin

x

lim x

   .

  3x sin 3x lim x

  =

  

  3x sin . x 4x tan . 3x lim 2 2 x

  4

  3

  4

  C. 4

  1 B.

  8

  A.

  x 16 x x   

  4 lim ....

  E. 9 4. 16

  D. 6

  4 C. 2

  A.

    = ….

  2 2 x   

  6 3x 14 5x x lim

  E. 0 3.

  D. 2

  B. 6

  4 Soal latihan : 1.

  A. 7

   = ….

  2 2 x   

  4 2x 3x 16 2x lim

  2. Nilai dari

  E. 8

  D. 6

  C. 4

  B. 0

  A. -2

   x x = ….

  

  4 lim 2 2 x

  2

    = ....

  • – 2
  • – 2
  • –1

  4

  5 B.

  3

  A.

   = ….

     

  12 x x 2x 3 7x lim 2 2 3 x

  1 18.

  2

  1 E.

  3

  1 D.

  1 C.

  5 C.

  6

  1 B.

  8

  A.

    = ….

  1 17. 8 2x x 4 x lim 2 4 x  

  2

  1 E.

  4

  C. 0 D.

  1 

  4

  7

  5

  2

  2 E. 3

  1 E.

  1 D.

  2

  4 B. 1 C.

  3

  A.

   = ….

     

  2x 3 5x 4 5x x lim 2 2 x

  1 20.

  3

  3

  2 D.

  1 D. 2

  3

  2 C. 2

  3

  2 B. 1

  3

  A.

   = ….

    

  2 1 3x 2 2x lim 1 x

  5 19.

  2 E.

  1  B.

  A.

  4

  C. 0 D.

  D. 4

  C. 2

  B. 1

  A. 0

   = ....

  2 lim 2 x

  12. x tg . x cos

  1

  2

  1 E.

  4

  1 

   = ….

  4

  1  B.

  2

  A.

   = ….

  4x sin x 2x 1 - cos lim x

  11. Nilai dari

  1 E. 

  4

  1 C. 0 D.

  5 B.

  A.

  E.  13. 2 x

  x

  2 1 x 2 cos

  2 B.

  4x sin x 2x cos - 1 lim x

  16. Nilai dari

  D. 0 E.

  C. 1

  B. 2

  A. 

  = ….

  2 x  

  2 E.  15. x cos . tan x 2 lim

  D. 2

  2 C. 2

  1

  lim

  2

  A.

    = ….

  

  4 x

  2x cos lim

  E. 2 14. sin x x cos

  D. 1

  C. 0

  B. -1

  A. -2

    = ….

  • – 5
  • – 3

  • – 2
  • – 3