Pembuktian Sifat Limit Fungsi Trigonometri

Pembuktian sifat limit fungsi trigonometri dengan cara yang sistematis dan terstruktur.
pembuktian sifat limit fungsi trigonometri

Salah satu topik yang sering menjadi pusat perhatian dalam kalkulus adalah pembuktian sifat limit fungsi trigonometri. Dalam artikel ini, kita akan membuktikan sifat-sifat limit pada fungsi trigonometri dengan cara yang sistematis dan terstruktur.

Sifat limit fungsi trigonometri tidak hanya esensial dalam kalkulus tetapi juga memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang matematika dan ilmu pengetahuan. Pembuktian sifat limit fungsi trigonometri membutuhkan beberapa rumus dasar diantaranya rumus luas juring, rumus luas segitiga, trigonometri dasar, dan teorema apit.

Pembuktian sifat limit fungsi trigonometri memang sedikit membuat otak berasap, tapi bukan berarti tidak bisa dipelajari. Berikut ini adalah rumus atau teori-teori pendukung untuk membuktikan sifat limit fungsi trigonometri.


Teorema Apit Limit Fungsi Trigonometri

Misalkan f,g, dan h fungsi yang terdefinisikan pada interval terbuka I yang memuat a kecuali mungkin di a itu sendiri, sihingga f(x)g(x)h(x) untuk setiap xI, xa.

Jika limxaf(x)=limxah(x)=L, maka limxag(x)=L.

atau penulisannya bisa seperti ini

limxaf(x)limxag(x)limxah(x)Llimxag(x)L

Artinya nilai limxag(x)=L


Rumus Luas Segitiga

L=12.a.t


Rumus Luas Juring

Lj=AOB.r22


Pembuktian Sifat-Sifat Limit Fungsi Trigonometri

Perhatikan gambar berikut!

Perhatikan segitiga AOD

sinx=demi=ADOA

sinx=ADr . . . (1)


Perhatikan segitiga BOC

tanx=desa=BCOB

tanx=BCr . . . (2)


Sekarang lihat juring AOB

Lj=AOB.r22

Lj=x.r22

Jika kita perhatikan dengan lebih teliti, luas segitiga AOB lebih kecil dari luas juring AOB, sedangkan luas juring AOB lebih kecil dari luas segitiga BOC. Sehingga bisa kita tuliskan sebagai berikut!

LAOB<Lj AOB<LBOC

12.OB.AD<xr22<12.OB.BC

12.r.AD<xr22<12.r.BC

Kalikan semuanya dengan 2r2

ADr<x<BCr

sinx<x<tanx . . . (3)


1). Sifat limx0xsinx=1

Rumus terakhir diatas atau pernyataan (3) dapat dikembangkan untuk membuktikan sifat-sifat limit fungsi trigonometri.

sinx<x<tanx . . . (bagi semuanya dengan sinx)

1<xsinx<tanxsinx

Ingat rumus trigonometri dasar, tanx=sinxcosx

1<xsinx<sinxcosx.1sinx

1<xsinx<1cosx

Jika semuanya menggunakan limx0 maka akan menjadi seperti berikut.

limx01<limx0xsinx<limx01cosx

1<limx0xsinx<1cos0

1<limx0xsinx<11

1<limx0xsinx<1

Ingat "teorema limit apit" diatas!

Jadi kesimpulannya adalah sebagai berikut:

limx0xsinx=1 . . . (terbukti)

Oh ya lupa, agar kamu tidak terlalu pusing sebaiknya kamu pahami dulu materi limit fungsi aljabar. Nah sekarang kita kembangkan lagi rumus yang sudah dibuktikan barusan, kita akan mengubah-ngubah bentuknya tapi nilai atau maknanya tetap sama.


2). Sifat limx0sinxx=1

Dari sifat pertama, yaitu: limx0xsinx=1

limx0xsinx=limx01

Pindah ruaskan keduanya, sehingga menjadi

1limx01=1limx0xsinx

Untuk memudahkan pemahaman kamu, dikarenakan bertanda "=" penulisannya boleh kita tukar.

1limx0xsinx=1limx01limx01limx0xsinx=limx01limx01limx0[1xsinx]=limx011limx0[sinxx.1]=limx01limx0sinxx=1


3). Sifat limx0xtanx=1

Kembali ke pernyataan (3)

sinx<x<tanx (bagi semuanya dengan tanx)

sinxtanx<xtanx<1

Ingat, tanx=sinxcosx

sinxsinxcosx<xtanx<1

sinx.cosxsinx<xtanx<1

cosx<xtanx<1

Tambahkan limx0 kesemuanya.

limx0cosx<limx0xtanx<limx01

1<limx0xtanx<1

Berdasarkan teorema apit, kesimpulannya adalah sebagai berikut.

limx0xtanx=1 . . . (terbukti)

Kita gunakan cara yang sama untuk menemukan bentuk yang terbalik.


4). Sifat limx0tanxx=1

Dari sifat ketiga, yaitu: limx0xtanx=1

limx0xtanx=limx011limx01=1limx0xtanx

atau

1limx0xtanx=1limx01limx01limx0xtanx=limx01limx01limx0[1xtanx]=limx011limx0tanxx.1=limx01limx0tanxx=1

Empat sifat limit trigonometri sudah kita buktikan, sekarang kita buktikan yang kelima berdasarkan sifat-sifat yang sudah dibuktikan sebelumnya.


5). Sifat limx0axsinax=1

Ingat limx0xsinx=1, artinya berlaku juga untuk bentuk limy0ysiny=1. Setujukan?

Misalkan y=ax. Nilai y bergantung pada nilai x, ketika x mendekati nilai 0 maka y akan mendekati nilai 0.

Makna lainnya bisa seperti ini, ketika x mendekati nilai 0 maka nilai ax akan mendekati 0 juga.

limx0axsinax=limx0axsinax=limaxa.0axsinax=limax0axsinax=limy0ysinylimx0axsinax=1


6). Sifat limx0sinaxax=1

Dari sifat kelima, yaitu: limx0axsinax=1

limx0axsinax=limx011limx01=1limx0axsinax1limx0axsinax=1limx01limx01limx0axsinax=limx01limx01limx0[1axsinax]=limx011limx0sinaxax=1

Dengan menggunakan cara yang sama, maka didapatkan juga sifat limit trigonometri tangen.


7). Sifat limx0axtanax=1

limx0xtanx=1, artinya berlaku juga untuk bentuk limy0ytany=1.

Misalkan y=ax, ketika x mendekati nilai 0 maka y akan mendekati nilai 0.

limx0axtanax=limx0axtanax=limaxa.0axtanax=limax0axtanax=limy0ytanylimx0axtanax=1


8). Sifat limx0tanaxax=1

Dari sifat ketujuh, yaitu: limx0axtanax=1

limx0axtanax=limx011limx01=1limx0axtanax1limx0axtanax=1limx01limx01limx0axtanax=limx01limx01limx0[1axtanax]=limx011limx0tanaxax=1

Sekarang kita cari lagi sifat limit trigonometri lainnya, masih sanggup? Oke aku lanjutin.


9). Sifat limx0axsinbx=ab

limx0axsinbx=limx0axsinbx=limx0[axsinbx.1]=limx0[axsinbx.bxbx]=limx0[bxsinbx.axbx]=limx0bxsinbx.limx0axbx=1.limx0ablimx0axsinbx=ab


10). Sifat limx0sinaxbx=ab

Dari sifat kesembilan dengan koefisiennya ditukar tapi tidak mengubah bentuk, yaitu: limx0bxsinax=ba

limx0bxsinax=limx0ba1limx0bxsinax=1limx0balimx01limx0bxsinax=limx01limx0balimx0[1bxsinax]=limx01balimx0sinaxbx=limx0ablimx0sinaxbx=ab


11). Sifat limx0axtanbx=ab


limx0axtanbx=limx0axtanbx=limx0[axtanbx.1]=limx0[axtanbx.bxbx]=limx0[bxtanbx.axbx]=limx0bxtanbx.limx0axbx=1.limx0ablimx0axtanbx=ab


12). Sifat limx0tanaxbx=ab

Dari sifat kesebelas dengan koefisiennya ditukar tapi tidak mengubah bentuk, yaitu: limx0bxtanax=ba

limx0bxtanax=limx0ba1limx0bxtanax=1limx0balimx01limx0bxtanax=limx01limx0balimx0[1bxtanax]=limx01balimx0tanaxbx=limx0ablimx0tanaxbx=ab


13). Sifat limx0sinaxsinbx=ab

limx0sinaxsinbx=limx0[sinaxsinbx.1.1]=limx0[sinaxsinbx.axax.bxbx]=limx0[sinaxax.bxsinbx.axbx]=limx0[sinaxax.bxsinbx.ab]=ab.limx0sinaxax.limx0bxsinbx=ab.1.1limx0sinaxsinbx=ab


14). Sifat limx0tanaxtanbx=ab

limx0tanaxtanbx=limx0[tanaxtanbx.1.1]=limx0[tanaxtanbx.axax.bxbx]=limx0[tanaxax.bxtanbx.axbx]=limx0[tanaxax.bxtanbx.ab]=ab.limx0tanaxax.limx0bxtanbx=ab.1.1limx0tanaxtanbx=ab


15). Sifat limx0sinaxtanbx=ab

Kita akan gunakan sifat-sifat yang sudah dibuktikan sebelumnya untuk membuktikan sifat limit fungsi trigonometri ke-15.

limx0sinaxtanbx=limx0[sinaxtanbx.1.1]=limx0[sinaxtanbx.axax.bxbx]=limx0[sinaxax.bxtanbx.axbx]=limx0[sinaxax.bxtanbx.ab]=ab.limx0sinaxax.limx0bxtanbx=ab.1.1limx0sinaxtanbx=ab


16). Sifat limx0tanaxsinbx=ab

limx0tanaxsinbx=limx0[tanaxsinbx.1.1]=limx0[tanaxsinbx.axax.bxbx]=limx0[tanaxax.bxsinbx.axbx]=limx0[tanaxax.bxsinbx.ab]=ab.limx0tanaxax.limx0bxsinbx=ab.1.1limx0tanaxsinbx=ab


Itulah pembahasan lengkap mengenai pembuktian sifat limit fungsi trigonometri. Berikutnya Pak Anwar akan bahas sifat limit trigonometri dan contoh soalnya, bagikan tulisan ini agar bermanfaat untuk orang lain.

TerlamaLebih baru

Posting Komentar