Latihan soal limit bagian 1

Latihan soal 1

Materi Pengantar Limit Fungsi

Kerjakan soal berikut ini dengan baik dan benar!

1. Jelaskan dengan kata-kata sendiri apa yang dimaksud dengan $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2}f(x) =7$
   apakah hal itu juga berarti $f(-2)=7$?
   
   Jawab
   
   Pernyataan $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2}f(x) =7$ memiliki arti untuk x mendekati -2, nilai $f(x)$ mendekati 7 meskipun pada kenyataannya $f(-2)$ belum tentu terdefinisi  ketika $x = -2$. Sebagai contoh misalnya
              
                  $\displaystyle f(x) = \frac {x^2+11x+18}{x+2}$
   
   Ketika nilai $x=-2$ disubtitusikan kedalam $f(x)$, maka akan didapatkan nilai :
   
                 $\displaystyle f(-2) =\frac {(-2)^2+11.(-2)+18}{-2+2}=\frac {4-22+18}{0}=\frac{0}{0}$.
   
   Karena $\displaystyle f(-2) =\frac {0}{0}$, maka  $f(x)$ tidak terdefinisi ketika $x = -2$
   
   Sementara $\displaystyle \lim_{x\rightarrow -1}\frac{x^2+11x+18}{x+2}=\lim_{x\rightarrow -2} \frac{(x+2)(x+9)}{x+2}=\lim_{x\rightarrow -2}x+9=-2+9=7$
   
   
   
2. Apakah yang dimaksud dengan
   
   
   $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^-}f(x)=5$      dan      $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^+}f(x)=-4$
   
   Dalam keaadaan tersebut,apakah $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}f(x)$ ada ?
   
   Jawab
   
   
   $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^-}f(x)=5$ berarti ketika x cukup dekat dengan 1 dari kiri (x < 1) maka nilai $f(x)$ mendekati 5. Sementara $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^+}f(x)=5$ berarti ketika x cukup dekat dengan 1 dari kiri (x > 1) maka nilai $f(x)$ mendekati -4. Dengan demikian $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^-} f(x)\neq \lim_{x \rightarrow 1^+} f(x)$  sehingga $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}f(x)$ tidak ada.
   
   
   
   
3. Perhatikan gambar grafik berikut ini!
   
   
   
   
   Apakah masing-masing nilai limit berikut ini ada? jika tidak mengapa?
   
             a. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}f(x)$
   
             b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3^-}f(x)$
   
             c. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3^+}f(x)$
   
             d. $f(3)$
   
             e. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3}f(x)$
   
   
   Jawab
   
             a. $\displaystyle \lim_{x\rightarrow 1} f(x) = 3,2$
   
             b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3^-}f(x)=3$
   
             c. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3^+}f(x)=1$
   
             d. $f(3)=2$
   
              e. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3}f(x)$  tidak ada karena $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 3^-}f(x) \neq  \lim_{x \rightarrow 3^+}f(x)$
   
   
   
4. Perhatikan gambar berikut ini!
   
   
   
   
   
         Berdasarkan gambar di atas, tentukan nilai berikut ini!
   
   
                    a. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2}f(x)$
   
                    b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^-}f(x)$
   
                    c. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^+}f(x)$
   
                    d. $f(2)$
   
                    e. $f(-2)$
   
   
   Jawab
   
   
                    a. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2}f(x)$ tidak ada karena $\displaystyle \lim_{x\rightarrow -2^-}f(x)=1$  dan $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2^+}f(x)$ tidak ada sehingga $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2^-}f(x) \neq \lim_{x\rightarrow -2^+} f(x)$
   
   
                    b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^-}f(x)=1$
   
                    c. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^+}f(x)= 3$
   
                    d. $f(2)=1$
   
                    e. $f(-2)=3$
   
   
   
5. Gambarkanlah sketsa grafik fungsi f  berikut dan gunakanlah grafik tersebut untuk menentukan nilai c sehingga $\displaystyle \lim_{x \rightarrow c}f(x)$ ada!
   
                       $f(x) = \left \{ \begin {matrix} x^2+5 &&& x<1 \\ \\ 6x &&& x \geq 1 \end {matrix} \right.$ 
   
   
   Jawab
   
   
   
   
   
   Grafik menunjukan bahwa ketika x mendekati 1 dari kiri, maka nilai $f(x)$ mendekati 6. Dengan demikian $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^-}f(x)=6$. Demikian juga sebaliknya, ketika x mendekati 1 dari kanan, nilai $f(x)$ mendekati 6 sehingga $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^+}f(x)=6$. Karena $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1^-}f(x)=\lim_{x \rightarrow 1^+}f(x)=6$  maka $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}f(x)=6$
   
   
   
6. Gunakan kalkulator untuk menentukan nilai dari
   
   

          a. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2}3x+2$

   
          b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2}x^2+2x-1$
   
          c. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2}\frac {2}{x+2}$
   
          d. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -1}\frac {x^2-1}{2x+2}$
   
   Jawab
   
          a. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2^-}3x+2=-4$      dan      $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2^+}3x+2=-4$.   Dengan demikian $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -2}3x+2=-4$
   
   

   

   
   
   
   

          b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^-}x^2+2x-1=7$      dan      $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^+}x^2+2x-1=7$.   Dengan demikian $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2}x^2+2x-1=7$
   
   

   

   
   
   
   

          c. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^-}\frac {2}{x+2}=0,5$      dan      $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2^+}\frac {2}{x+2}=0,5$.   Dengan demikian $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 2}\frac {2}{x+2}=0,5$
   
   

   
   
   
   

   
          d. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -1^-}\frac {x^2-1}{2x+2}=-1$      dan      $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -1^+}\frac {x^2-1}{2x+2}=-1$.   Dengan demikian $\displaystyle \lim_{x \rightarrow -1}\frac {x^2-1}{2x+2}=-1$
   
   

   

   
   
   
7. Tentukan nilai k sehingga limit berikut ada!
   
          a. $\displaystyle \lim_{x\rightarrow 2}f(x) =\left \{ \begin {matrix} 3x+2 &&& x\leq 2 \\ \\ 5x+k &&& x>2 \end {matrix} \right.$
   
          b. $\displaystyle \lim_{x\rightarrow 1}f(x) =\left \{ \begin {matrix} kx-3 &&& x\leq -1 \\ \\ x^2+k &&& x>-1 \end {matrix} \right.$
   
   Jawab
   Karena $\displaystyle \lim_{x\rightarrow c} f(x)$  ada   jika $\displaystyle \lim_{x\rightarrow c^-} f(x)= \lim_{x \rightarrow c^+}f(x)$
   
          a. $\displaystyle \lim_{x\rightarrow 2^-} 3x+2= \lim_{x \rightarrow 2^+}5x+k$
   
              $\displaystyle \lim_{x\rightarrow 2^-} 3.2+2= \lim_{x \rightarrow 2^+}5,2+k$
   
              $\displaystyle \lim_{x\rightarrow 2^-} 8= \lim_{x \rightarrow 2^+}10+k$
    
             $k =8-10 =-2$
   
   
          b. $\displaystyle \lim_{x\rightarrow -1^-} kx-3= \lim_{x \rightarrow 1+}x^2+k$             

    
              $\displaystyle \lim_{x\rightarrow -1^-} k.(-1)-3= \lim_{x \rightarrow 1+}(-1)^2+k$
   
              $\displaystyle \lim_{x\rightarrow -1^-} -k-3= \lim_{x \rightarrow 1+}1+k$
   
              $\Leftrightarrow$    2k = -4       $\Leftrightarrow$     $\displaystyle k=\frac {-4}{2}=-2$
   
   
8. Seorang pasien menerima suntikan 150 mg obat setiap 4 jam. Grafik menunjukan banyaknya $f(t)$ obat didalam aliran darah selama t jam   tentukan 

   $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 12^-} f(t)$   dan    $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 12^-} f(t)$
dan jelaskan arti penting limit satu arah ini!





jawab

$displaystyle \lim_{x \rightarrow 12^-} f(t)=150 mg$   dan    $displaystyle \lim_{x \rightarrow 12^-} f(t)=150 mg$

Dengan demikian pada saat t mendekati 12 jam, jumlah dosis obat dalam aliran darah mendekati 150 mg.


9. Dalam teori relativitas, massa yang bergerak dalam kecepatan v adalah 
   
   

   $\displaystyle m=\frac{m_o}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

   
   Dimana $m_o $  adalah massa partikel dalam keadaan diam dan c adalah kecepatan cahaya. Apa yang terjadi ketika $v \rightarrow c^-$
   
   jawab
   
   ketika $v \rightarrow c^-$, maka $\displaystyle \lim_{v\rightarrow c^-} \frac {m_o}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}=\lim_{c\rightarrow c^-}\frac{m_o}{\sqrt{1-\frac{(c^-)^2}{c^2}}}=\lim_{x \rightarrow c^-}\frac{m}{0^+}=+\infty$
   
   Dengan demikian massa yang bergerak dalam kecepatan $v \rightarrow c^-$ akan menjadi besar tak berhingga.
   
   
   
10.   Jelaskan apakah 
    
             a. $\displaystyle \frac {2x^2-3x+1}{x-1}=2x-1$ ?
    
             b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}\frac {2x^2-3x+1}{x-1}=\lim_{x\rightarrow 1}2x-1$ ? mengapa?
    
    Jawab.
    
    a. Pernyataan $\displaystyle \frac {2x^2-3x+1}{x-1}$ tidak sama dengan  $2x-1$, sebab ketika $x=1$ nilai $\displaystyle \frac {2x^2-3x+1}{x-1}=\frac {0}{0}$ sehingga nilainya menjadi tak terdefinisi.  Sementara ketika $x = 1$  nilai $2x - 1$ sama dengan 1
    
    
    b. $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}\frac {2x^2-3x+1}{x-1}=\lim_{x \rightarrow 1}\frac {(2x-1)(x-1)}{x-1}=\lim_{x \rightarrow 1}2x-1=2.1-1 =1$. Meskipun hasilnya sama dengan $\displaystyle \lim_{x \rightarrow}2x-1$ namun hal itu tidak berarti $\frac {2x^2-3x+1}{x-1}=2x-1$. Sebab pernyataan  $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 1}\frac {2x^2-3x+1}{x-1}$ menunjukan ketika $x\rightarrow 1$ nilai $\displaystyle \frac {2x^2-3x+1}{x-1}$ mendekati 1 tetapi tidak sama dengan 1. 
    
    

======= 000 =======