√ Cara Menuntaskan Soal Limit Fungsi Aljabar Lengkap Dengan Pola Soal Dan Pemabahaasan

Bagi adik-adik yang sedang mempelajari bahan Limit, pada kesempatan ini abang akan membahas bahan tersebut. Namun, bahan limit ini akan abang bagi ke dalam 3 postingan terpisah yaitu Limit fungsi aljabar mendekati nilai tertentu, Limit fungsi trigonometri, dan Limit mendekati tak hingga. Pada postingan ini, kita akan berguru ihwal limit fungsi aljabar mendekati nilai tertentu dilengkapi dengan pola soal dan pembahasan.

Cara Menyelesaikan Limit Fungsi Aljabar

untuk menghitung nilai $\lim_{x\to a}{f(x)}$ langkah-langkahnya yaitu sebagai berikut:

Pertama, substitusikan nilai $x=a$ ke dalam $f(x)$, sehingga diperoleh nilai $f(a)$. Jika $f(a)$ merupakan bentuk tentu, maka  $\lim_{x\to a}{f(x)}=f(a)$

Contoh:

$\lim_{x\to 2}{\frac{x^2-4}{x^3+1}}=\frac{2^2-4}{2^3+1}=\frac{4-4}{9}=\frac{0}{9}=0$

Kedua, bila $f(a)$ merupakan bentuk tak tentu (bentuk tak tentu diantaranya : $\frac{0}{0}$, $\frac{\infty}{\infty}$, $\infty - \infty$, $0^\infty$), maka $f(x)$ harus diubah sedemikian rupa sehingga bentuk $f(a)$ merupakan bentuk tentu.

Contoh:

$\lim_{x\to 2}{\frac{x^3-4x}{x-2}}=$ .....

Soal di atas, bila kita substitusi $x=2$ maka akan kita peroleh $\frac{0}{0}$. Untuk menyelesaikannya maka kita harus merubah bentuk fungsinya terlebih dahulu, dapat dengan cara memfaktorkan atau dengan memakai turunan (jika telah mempelajari bahan turunan)

Penyelesaian dengan cara memfaktorkan:

$\begin{align*}\lim_{x\to 2}{\frac{x^3-4x}{x-2}}&=\lim_{x\to 2}{\frac{x(x-2)(x+2)}{x-2}}\\&=\lim_{x\to 2}{x(x+2)}\\&=2(2+2)\\&=8\end{align*}$

Penyelesaian dengan memakai turunan:

$\lim_{x\to a}{\frac{f(a)}{g{a}}}=\lim_{x \to a}{\frac{f'(x)}{g'(x)}}$

$\begin{align*}\lim_{x\to 2}{\frac{x^3-4x}{x-2}}&=\lim_{x\to 2}{\frac{3x^2-4}{1}}\\&=\lim_{x\to 2}{3x^2-4}\\&=3(2^2)-4\\&=12-4\\&=8\end{align*}$

Sifat-sifat Limit

Jika $\lim_{x\to a}{f(x)}=F$ dan $\lim_{x\to a}{g(x)}=G$ maka:

1. $\lim_{x\to a}{\left(f(x)\pm g(x)\right)}=\lim_{x\to a}{f(x)}\pm \lim_{x\to a}{g(x)}=F\pm G$
2. $\lim_{x\to a}{\left(f(x).g(x)\right)}=\lim_{x\to a}{f(x)}.\lim_{x\to a}{g(x)}=F.G$
3. $\lim_{x \to a}{\left(k.f(x)\right)}=k.\lim_{x\to a}{f(x)}=k.F$
4. $\lim_{x\to a}{\frac{f(x)}{g(x)}}=\frac{\lim_{x\to a}{f(x)}}{\lim_{x\to a}{g(x)}}=\frac{F}{G}, G\ne 0$
5. $\lim_{x\to a}{\left(f(x)\right)^n}=\left(\lim_{x\to a}{f(x)}\right)^n$

Contoh Soal dan Pembahasan :

Contoh 1

Nilai $\lim_{x\to 3}{\frac{x^2-x-6}{4-\sqrt{5x+1}}}=$ ....

A. $-8$

B. $-6$

C. $6$

D. $8$

E. $\infty$

Penyelesaian dengan cara kali sekawan:

$\begin{align*}\lim_{x\to 3}{\frac{x^2-x-6}{4-\sqrt{5x+1}}}&=\lim_{x\to 3}{\frac{x^2-x-6}{4-\sqrt{5x+1}}}\times \frac{4+\sqrt{5x+1}}{4+\sqrt{5x+1}} \\&=\lim_{x\to 3}\frac{\left ( x^2-x-6 \right )\left ( 4+\sqrt{5x+1} \right )}{4^2-\left (\sqrt{5x+1}\right )^2}\\&=\lim_{x\to3}{\frac{(x-3)(x + 2)(4+\sqrt{5x+1})}{-5x+15}}\\&=\lim_{x\to3}{\frac{(x-3)(x+2)(4+\sqrt{5x+1})}{-5(x-3)}}\\&=\lim_{x\to3}{\frac{(x+2)(4+\sqrt{5x+1})}{-5}}\\&=\frac{(3+2)(4+\sqrt{16})}{-5}\\&=-8\end{align*}$

Penyelesaian dengan memakai turunan (Dalil L'Hopital):

Bagi yang sudah mempelajari turunan (diferensial), menuntaskan soal limit menggunkan turunan akan jauh lebih cepat dan efektif.

Untuk soal limit yang mengandung bentuk akar menyerupai soal di atas, gunakan cara cepat menurukan akar sebagai berikut:
$$f(x)=\sqrt{g(x)}\Rightarrow f'(x)=\frac{g'(x)}{2.g(x)} $$
Maka penyelesaiak soal limit di atas yaitu :

$\begin{align*}\lim_{x\to 3}{\frac{x^2-x-6}{4-\sqrt{5x+1}}}&=\lim_{x\to3}{\frac{2x-1}{-\frac{5}{2\sqrt{5x+1}}}}\\ &=\frac {2(3)-1}{-\frac{5}{2\sqrt{16}}}\\&=\frac{5}{-\frac{5}{8}}\\&=-8\end{align*}$

Contoh 2

$lim_{x\to 3}{\frac{\sqrt{6x-2}-\sqrt{3x+7}}{x-3}}=$ ....
A. $0$
B. $\frac{1}{8}$
C. $\frac{3}{8}$
D. $1$
E. $\frac{9}{8}$

Pembahasan Dengan memakai turunan:

$\begin{align*}\lim_{x\to 3}{\frac{\sqrt{6x-2}-\sqrt{3x+7}}{x-3}}&=\lim_{x\to 3}{\frac{\frac{6}{2\sqrt{6x-2}}-\frac{3}{2\sqrt{3x+7}}}{1}}\\&=\lim_{x\to 3}{\frac{3}{\sqrt{6x-2}}-\frac{3}{2\sqrt{3x+7}}}\\&=\frac{3}{4}-\frac{3}{8}\\&=\frac{6-3}{8}\\&=\frac{3}{8}\end{align*}$

Jika dirasa masih belum cukup jelas, silakan pelajari video berikut:

Semoga bermanfaat

Sumber http://www.m4th-lab.net

√ Notasi Sigma - Konsep, Sifat-Sifat, Rujukan Soal Dan Pembahasan

Salah satu ciri khas matematika penggunaan lambang yang singkat untuk menampilkan suatu ungkapan yang panjang, salah satunya yakni notasi sigma $\left( \sum \right)$.

Secara sederhana, sigma bisa kita artikan sebagai jumlah. Penggunaan notasi sigma sebagai operator penjumlahan sangat bersahabat kaitannya dengan deret suatu bilangan. Notasi sigma sanggup dipakai untuk menyederhanakan penulisan deret suatu bilangan terurut dengan pola tertentu dengan ringkas dan sederhana.

Bagaimana kita menulis ungkapan menyerupai di bawah ini?

1. $2+4+6+8+10+\cdots+1000$
2. $1+5+7+9+11+\cdots+2019$
3. $1+9+16+25+36+...+1.000.00$

Dari teladan di atas, ternyata memang sangat memerlukan suatu notasi atau lambang untuk menyatakan penjumlahan teratur yang sangat panjang, yaitu dengan notasi sigma $\displaystyle\left(\sum\right)$ yang didefinisikan sebagai berikut:

$$\sum_{k=1}^{n}a_k=a_1+a_2+a_3+\cdots+a_k$$

Keterangan:

$\displaystyle\sum_{k=1}^{n} a_k$ dibaca jumlah dari $a_k$ untuk $k$ dari 1 hingga $n$

$k$ disebut sebagai indeks (penunjuk) dari suku $a_k$

$a_k$ disebut sebagai suku ke-$k$

$k=1$ disebut sebagai batas bawah

$k=n$ desebut sebagai batas atas

Catatan:

indeks (penunjuk) tidak harus selalu menggunkan $k$, kita boleh menggunkan variabel lain, misal:

$\displaystyle\sum_{p=1}^{n} a_p$  atau $\displaystyle\sum_{i=1}^{n} a_i$ dan sebagainya

Menentukan Nilai Penjumlahan yang Dinyatakan dengan Notasi Sigma

Contoh 1:
Tentukan nilai dari $\displaystyle\sum_{k=1}^{4}(k-1)^2$

Jawab:
$\begin{align*}\sum_{k=1}^{4}(k-1)^2&=(1-1)^2+(2-1)^2+(3-1)^2+(4-1)^2\\&=0^2+1^2+2^2+3^2\\&=0+1+4+9\\&=14\end{align*}$

Contoh 2:

Tentukan nilai dari $\displaystyle\sum_{i=1}^{10}(2i+1)$

Jawab:

$\displaystyle\sum_{i=1}^{10}(2i+1)=3+5+7+\cdots+21$

Perhatikan, deret tersebut merupakan deret aritmetika. Jadi, untuk memilih jumlahnya akan lebih gampang bila kita gunakan rumus jumlah deret aritmetika $S_n=\frac{n}{2}(a+U_n)$ dengan $a$ suku pertama dan $U_n$ suku terakhir, maka:

$\begin{align*}\sum_{i=1}^{10}(2i+1)&=\frac{10}{2}(3+21)\\&=5(24)\\&=120\end{align*}$ 

Contoh 3:

Tentukan nilai dari $\displaystyle\sum_{k=1}^{7}(3k-1)$

Jawab:

Karena $\displaystyle\sum_{k=1}^{7}(3k-1)$ merupakan deret aritmetika, maka kita sanggup menggunkan cara yang sama dengan teladan 2 di atas:

$\begin{align*}\sum_{k=1}^{7}(3k-1)&=\frac{7}{2}(2+20)\\&=\frac{7}{2}(22)\\&=77\end{align*}$

Menulis Deret Bilangan dalam Notasi Sigma

Contoh 1:

Tuliskan dalam notasi sigma:

$$4+5+6+7+8+\cdots+100$$

Jawab:

$\displaystyle 4+5+6+\cdots+100=\sum_{k=4}^{100}(a_k)$

Sifat-sifat Notasi Sigma

Berikut ini bebrapa sifat notasi sigma:

No	Sifat Notasi Sigma
1	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n} C=n.C$
2	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n}C.a_k=C\sum_{k=1}^{n}a_k$
3	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n}a_k=\left(\sum_{k=1}^{n-1}a_k\right)+a_n$
4	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n}(a_k\pm b_k)=\sum_{k=1}^{n}a_k\pm\sum_{k=1}^{n}b_k$
5	$\displaystyle\sum_{k=m}^{n}a_k=\sum_{k=m+p}^{n+p} a_{k-p}$
6	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n}a_k=\sum_{k=1}^{m}a_k+\sum_{m+1}^{n}a_k$
7	$\displaystyle\sum_{k=n}^{n}a_k=a_n$
8	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n-s}a_k=\sum_{k=1}^{n}a_k-\sum_{k=n-s+1}^{n}a_k$
9	$\displaystyle\sum_{k=1}^{0}a_k=0$
10	$\displaystyle\sum_{k=1}^{n}(a_k\pm b_k)^2=\sum_{k=1}^{n}a_k^2\pm 2\sum_{k=1}^{n}a_k .b_k+\sum_{k=1}^{n}b_k^2$

Contoh Soal:
Dengan memakai sifat notasi sigma, buktikan bahwa $\displaystyle\sum_{n=1}^{4} (3n+2)=3\left(\sum_{n=1}^{4}n\right)+8$

Jawab:

Ruas Kiri:
$\begin{align*}\sum_{n=1}^{4}(3n+2)&=\sum_{n=1}^{4}{3n}+\sum_{n=1}^{4}{2}\\&=3\sum_{n=1}^{4}{n}+4.2\\&=\left(3\sum_{n=1}^{4}{n}\right)+8\end{align*}$

Ruas kiri = ruas kanan, terbukti.

Demikianlah klarifikasi singkat mengenai notasi sigma, agar bermanfaat.

Download file pdf artikel ini

• DOWNLOAD SOAL LIMIT

Sumber http://www.m4th-lab.net

√ Konsep, Soal Dan Pembahasan Induksi Matematika

Induksi Matematika merupakan salah satu metode pembuktian dalam matematika, selain Induksi Matematika ada beberapa metode lain yang biasa dipakai dalam pembuktian kebenaran suatu pernyataan menyerupai pembuktian langsung, pembuktian tak lanngsung, trivial, dan sebagainya. Namun dalam goresan pena ini kita hanya akan membahas metode pembuktian dengan induksi matematika, dimana bahan ini sudah di pelajari semenjak Sekolah Menengan Atas (untuk kurikulum 2013, induksi matematika dipelajari di kelas XI matematika wajib)

Sebelumnya, saya pernah menciptakan goresan pena mengenai konsep dasar mengenai induksi matematika sederhana, induksi matematika umum, dan induksi matematika besar lengan berkuasa  .  

Maksud dari induksi matematika yakni menerangkan sesuatu yang umum, diturunkan dari beberapa hal yang khusus, dan cara ini berlaku untuk semua $n$ bilangan asli.

Untuk menerangkan bahwa suatu rumus berlaku untuk semua bilangan asli, cara pembuktiannya diharapkan 2 tahapan, yaitu:

1. Tunjukkan benar untuk $n=1$
2. Tunjukkan benar untuk $n=k$ dan benar juga untuk $n=k+1$

Jika kedua syarat tersebut terpenuhi, maka rumus tersebut benar untuk setian $n\in N$.

Berikut ini saya sajikan beberapa pola pembuktian dengan induksi matematika mencakup pembuktian deret bilangan dan pembuktian pertidaksamaan

Pembuktian Deret Bilangan dengan Induksi Matematika

Untuk pola soal no 1 hingga no 3 saya bahas dengan memakai notasi sigma, jadi sebaiknya pelajari dulu konsep dan sifat-sifat notasi sigma disini

---

Contoh 1 

Buktikan bahwa jumlah $n$ suku pertama bilangan ganjil yakni $n^2$

 Pembahasan:

Pernyataan pada soal di atas sanggup ditulis:

$\begin{align*}1+3+5+\cdots+(2n-1)&=n^2\\\sum_{i=1}^{n}\left(2i-1\right )&=n^2\end{align*}$ 

Langkah 1

Untuk $n=1$, $\displaystyle\sum_{i=1}^{n}(2i-1)=1=1^2$ (Benar)

Langkah 2

Misalkan pernyataan di atas berlaku untuk $n=k$, maka:

$\displaystyle\sum_{i=1}^{k}(2i-1)=k^2$   (Hipotesis)

Berdasarkan hipotesis diatas, akan kita buktikan bahwa pernyataan tersebut benar juga untuk $n=k+1$, maka haruslah $\displaystyle\sum_{i=1}^{k+1} (2i-1)=(k+1)^2$

kita akan bekerja di ruas kiri

$\begin{align*}\sum_{i=1}^{k+1}(2i-1)&=\sum_{i=1}^{k}(2i-1)+\sum_{i=k+1}^{k+1}(2i-1)\\&=k^2+\left\{ 2(k+1)-1\right \}\\&=k^2+2k+1\\&=(k+1)^2\end{align*}$

Karena pernyataan di atas benar untuk $n=1$ dan $n=k+1$, maka $\displaystyle\sum_{i=1}^{n}(2i-1)=n^2$ yakni benar.

---

 Contoh 2:
Buktikan bahwa:
$1^2+2^2+3^2+\cdots+n=\frac{1}{6}n(n+1)(2n+1)$

 Pembahasan:
Pernyataan pada soal di atas sanggup ditulis:
$$\sum_{i=1}^{n}i^2=\frac{1}{6}n(n+1)(2n+1)$$
Langkah 1
Untuk $n=1$, 
$\begin{align*}\sum_{i=1}^{1}i^2&=\frac{1}{6}(1)(1+1)(2+1)\\1&=1\space\text{         (Benar)}\end{align*}$

Langkah 2
Misalkan pernyataan di atas benar untuk $n=k$, yaitu:
$\displaystyle\sum_{i=1}^{k}i^2=\frac{1}{6}k(k+1)(2k+1)$  (Hipotesis)

Untuk $n=k+1$ maka haruslah
$\begin{align*}\sum_{i=1}^{k+1} i^2&=\frac{1}{6}(k+1)\left\{ (k+1)+1\right \} \left\{ 2(k+1)+1\right \} \\&=\frac{1}{6}(k+1)(k+2)(2k+3)\end{align*}$

Bukti:

$\begin{align*}\sum_{i=1}^{k+1}i^2&=\sum_{i=1}^{k}i^2+\sum_{i=k+1}^{k+1}i^2\\&=\left(\frac{1}{6}k(k+1)(2k+1)\right)+(k+1)^2\\&=\frac{1}{6}(k+1)\left\{k(2k+1)+6(k+1)\right\}\\&=\frac{1}{6}(k+1)(2k^2+k+6k+6)\\&=\frac{1}{6}(k+1)(k+2)(2k+3)\end{align*}$

---

 Contoh 3:
Buktikan $\displaystyle\sum_{i=1}^{n}i=\frac{n}{2}(n+1)$

 Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$, maka 
$\frac{n}{2}(n+1)=\frac{1}{2}(1+1)=1$   (Benar)

Langkah 2
Misalkan pernyataan di atas benar untuk $n=k$, yaitu:

$\displaystyle\sum_{i=1}^{k}i=\frac{k}{2}(k+1)$  (Hipotesis)

Untuk $n=k+1$ jumlahnya haruslah:

$\begin{align*}\sum_{i=1}^{k+1}i&=\frac{k+1}{2}\left\{(k+1)+1 \right\}\\&=\left(\frac{k+1}{2}\right)(k+2)\end{align*}$

Bukti:

$\begin{align*}\sum_{i=1}^{k+1}i&=\sum_{i=1}^{k}i+\sum_{i=k+1}^{k+1}i\\&=\frac{k}{2}(k+1)+(k+1)\\&=\left(\frac{k}{2}+1\right)(k+1)\end{align*}$

---

Contoh 4:
Buktikan bahwa $\displaystyle 1^3+2^3+3^3+\cdots+n^3=\frac{1}{4}n^2\left(n+1\right)^2$

Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$, maka
$\begin{align*}1^3&=\frac{1}{4}(1^2)(1+1)^2\\1&=\frac{1}{4}(1)(4)\\1&=1\space\text{      (Benar)}\end{align*}$

Langkah 2
Misalkan benar untuk $n=k$, yaitu:
$\displaystyle 1^3+2^3+3^3+\cdots+k^3=\frac{1}{4}k^2(k+1)^2$

akan dibuktikan untuk $n=k+1$

$\begin{align*}1^3+2^3+3^3+\cdots+k^3+(k+1)^3&=\frac{1}{4}(k+1)^2((k+1)+1)^2\\ \frac{1}{4}k^2(k+1)^2+(k+1)^3&=\frac{1}{4}(k+1)^2(k+2)^2\\\frac{1}{4}(k+1)^2(k^2+4k+4)&=\frac{1}{4}(k+1)^2(k+2)^2\\\frac{1}{4}(k+1)^2(k+2)^2&=\frac{1}{4}(k+1)^2(k+2)^2 \end{align*}$

Tips : Jika ada karakter/persamaan matematika pada goresan pena ini yang tidak tampil tepat atau terpotong sebab anda membuka laman ini melelui mobile (android), persoalan sebab resolusi yang tidak memadai, sebaiknya kunjungi laman ini memakai PC/laptop. Jika memakai handphone sebaiknya dalam posisi landscape

---

Contoh 5
Buktikan bahwa $\displaystyle (1.1!)+(2.2!)+(3.3!)+\cdots+(n.n!)=(n+1)!-1$

 Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$, maka
$\begin{align*}1.1!&=(1+1)!-1\\1.1&=2!-1\\1&=2-1\\1&=1\space\space\space\text{(Benar)}\end{align*}$

Langkah 2
Misal benar untuk $n=k$, yaitu:

$\displaystyle (1.1!)+(2.2!)+(3.3!)+\cdots+(k.k!)=(k+1)!-1$

Akan dibuktikan untuk $n=k+1$
$\begin{align*}(1.1!)+(2.2!)+(3.3!)+\cdots+(k.k!)+\left((k+1)(k+1)!\right)&=\left((k+1)+1\right)!-1\\(k+1)!-1+(k+1)(k+1)!&=(k+2)!-1\\(k+1)!(1+k+1)-1&=(k+2)!-1\\(k+1)!(k+2)-1&=(k+2)!-1\\(k+2)!-1&=(k+2)!-1\end{align*}$




Pembuktian Keterbagian dengan Induksi Matematika

---

Contoh 6
Buktikan untuk $n\in$ bilangan orisinil $4^n-1$ habis dibagi 3

 Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$, maka:
$4^1-1=3$  (habis dibagi 3)

Langkah 2
Misalkan pernyataan di atas benar untuk $n=k$, maka $4^k-1$ habis dibagi 3 (hipotesis)

Akan dibuktikan untuk $n=k+1$
$\begin{align*}4^{k+1}-1&=4.4^k-1\\&=3.4^k+4^k-1\\&=3.4^k+\left(4^k-1\right)\end{align*}$

Jelas $3.4^k$ merupakan kelipatan 3 dan menurut hipotesis $4^k-1$ merupakan kelipatan 3, maka terbukti bahwa $4^n-1$ habis dibagi 3 untuk $n\in $ bilangan asli

---

 Contoh 7
Buktikan $\displaystyle a^{2n}-b^{2n}$ habis dibagi oleh $(a+b)$

 Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$, maka $a^2-b^2=(a-b)(a+b)$.
Karena $(a-b)(a+b)$ habis dibagi $(a+b)$, maka pernyataan tersebut benar untuk $n=1$

Langkah 2
Misalkan pernyataan tersebut benar untuk $n=k$, yaitu $a^{2k}-b^{2k}$ habis dibagi $(a+b)$.

Akan dibuktikan untuk $n=k+1$
$\begin{align*}a^{2(k+1)-b^{2(k+1)}}&=a^{2k+2}-b^{2k+2}\\&=a^2(a^{2k}-b^{2k})+b^{2k}(a^2-b^2)\end{align*}$

Karena $a^{2k}-b^{2k}$ habis dibagi $(a+b)$ dan $a^2-b^2$ juga habis dibagi $(a+b)$, maka $a^{2n}-b^{2n}$ habis dibagi oleh $(a+b)$

Baca: Download Bank soal induksi matematika format pdf

---

Contoh 8
Buktikan $4^{n+1}-4$ habis dibagi 12

 Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$
$4^{1+1}-4=4^2-4=16-4=12$     (habis dibagi 12)

Langkah 2
Misal pernyataan tersebut benar untuk $n=k$, yaitu:
$4^{k+1}-4$ habis dibagi 12

Akan dibuktikan untuk $n=k+1$
$\begin{align*}4^{(k+1)+1}-4&=4^{k+2}-4\\&=16.4^k-4\\&=12.4^k+4.4^k-4\\&=12.4^k+(4^{k+1}-4)\end{align*}$

Karea $12.4^k$  dan $4^{k+1}-4$ habis dibagi 12, maka $4^{n+1}-4$ habis dibagi 12

---

 Contoh 9:
Buktikan bahwa $P(n)=n(n+1)(n+5)$  habis dibagi 3

 Pembahasan:

Langkah 1
Untuk $n=1$, maka 
$P(1)=1(1+1)(1+5)=12$    (habis dibagi 3)

Langkah 2
Misalkan pernyataan di atas benar untuk $n=k$,  atau dengan kata lain $P(k)$ merupakan kelipatan 3,

$P(k)=k(k+1)(k+5)=k^3+6k^2+5k$ 

Akan dibuktikan bahwa $P(k+1)$ merupakan kelipatan 3:

$\begin{align*}P(k+1)&=(k+1)\left((k+1)+1\right)\left((k+1)+5\right)\\&=(k+1)(k+2)(k+6)\\&=k^3+9k^2+10k+12\\&=(k^3+6k^2+5k)+(3k^2+15k+12)\\&=(k^3+6k^2+5k)+3(k^2+5k+4)\end{align*}$

Berdasarkan hipotesis, $k^3+6k^2+5k$ merupakan kelipatan 3 dan $3(k^2+5k+4)$ terperinci merupakan kelipatan 3, maka sanggup disimpulkan bahwa $P(n)$ habis dibagi 3 untuk $n\in N$

Pembuktian Pertidaksamaan dengan Induksi Matematika

---

 Contoh 10:
Buktikan bahwa
$$n^2 \geq 2n+7$$
untuk setiap bilangan orisinil $n\geq 4$

 Pembahasan:

Kita gunakan induksi matematika umum, dengan:
$P(n)\equiv n^2 \geq 2n+7$
Kita akan menerangkan bahwa $P(n)$ benar untuk setiap bilangan orisinil $n$ dengan $ n\geq 4$.

Langkah 1 (Langkah dasar):
kita akan menerangkan kebenaran $P(4)$
$P(4)\equiv 4^2\geq 2(4)+7\Leftrightarrow 16\geq 15$ (Benar)

Langkah 2 (Langkah Induksi):
kita misalkan $P(k)$ benar untuk $k \geq 4$
$P(k)\equiv k^2 \geq 2k+7$ untuk $ k \geq 4$ (hipotesis)

dari hipotesis kita peroleh:
$k^2 \geq 2k+7$             jika kedua ruas kita tambah $2k+1$, maka:
$k^2+2k+1 \geq 4k+8$
$(k+1)^2 \geq 4k+8$
$(k+1)^2 \geq 2(k+1)+2(k+3)$ sebab $k \geq 4$ maka $k+3 \geq 7$
$(k+1)^2 \geq 2(k+1)+2(7)$
$(k+1)^2 \geq 2(k+1)+14$

Dengan memakai hal di atas, kita akan menerangkan $P(k+1)$, yaitu:
$$P(k+1) \equiv (k+1)^2 \geq 2(k+1)+7$$
karena $(k+1)^2 \geq 2(k+1)+14$ pada hipotesis kita misalkan benar, maka $(k+1)^2 \geq 2(k+1)+7$ benar (karena 14 > 7)
Dengan demikian pernyataan tersebut benar untuk setiap bilangan asli  $n\geq 4$

---

Demikianlah beberapa soal dan pembahasan terkait bahan induksi matermatika yang dipelajari di kelas XI Matematika wajib. Semoga bermanfaat

Jika menginginkan file pdf untuk goresan pena ini, silakan d0wnl0ad melalui link berikut:

Download format pdf artikel ini 

• DOWNLOD TULISAN INI

Sumber http://www.m4th-lab.net

√ Integral Tak Tentu - Matematika Wajib Kelas Xi

Pada kurikulum 2013 revisi, bahan integral dipelajari di kelas XI pada matematika wajib.

Dalam kalkulus, ada dua konsep dasar integral yang dipelajari, yaitu integral tak tentu (indefinite integral) dan integral tentu (definite integral).

Konsep integral tak tentu merupakan kebalikan atau invers dari turunan atau diferensial, oleh alasannya itu integral disebut juga sebagai anti turunan. Dengan kata lain, integral tak tentu atau anti diferensial merupakan cara untuk menemukan fungsi asal dari suatu fungsi yang sudah diturunkan.

Untuk lebih jelasnya perhatikan klarifikasi mengenai integral berikut ini  dilengkapi dengan tumpuan soal dan pembahasan.

Integral Tak Tentu

---

Seperti yang sudah disebutkan di atas, integral merupakan kebalikan dari turunan. Sebagai contoh, perhatikan ilustrasi berikut:

Misal ada soal menyerupai ini, Tentukan turunan dari $\displaystyle f(x)=4x^3+2x^2-5x+3$  menurut konsep turunan yang pernah kita pelajari maka kita sanggup menjawab bahwa turunan dari $\displaystyle f(x)=4x^3+2x^2-5x+3$ yakni $\displaystyle f'(x)=12x^2+4x-5$.

Tapi bagaimana bila pertanyaanya adalah, tentukan fungsi $f(x)$ bila diketahui turunan dari $f(x)$ yakni $f'(x)=12x^2+4x-5$. Untuk menjawab pertanyaan tersebut kita butuh konsep antiturunan atau integral.

Jika $F'(x)=f(x)$, maka $\displaystyle\int f(x)=F(x)+C$ dengan $C$ suatu konstanta dan $C\in$ bilangan real.

  Rumus Dasar Integral

Untuk setiap bilangan real $n\ne -1$, maka: $$\int x^n dx=\frac{1}{n+1}x^{n+1}+C$$
Kebenaran rumus ini sanggup dengan gampang kita buktikan dengan menurunkan fungsi pada ruas kanan sebagai berikut:

$\displaystyle\frac{d}{dx}\left(\frac{1}{n+1}x^{x+1}+C\right)=\frac{n+1}{n+1}x^{(n+1)-1}+0=x^n$

  Rumus perkalian skalar
$$\int k f(x) dx=k\int f(x) dx $$ untuk setiap $k$ bilangan real

Perhatikan beberapa tumpuan soal dan pembahasan berikut ini:

  Rumus Penjumlahan dan Pengurangan Integral
$$\int\left(f(x)\pm g(x)\right)dx=\int f(x)dx\pm\int g(x) dx$$

Contoh 1

$\displaystyle \int x^4 dx=$ ....

  Jawab:
Dalam integral di atas, $n=4$. Dengan menggunkan Rumus Dasar Integral, maka kita peroleh

$\begin{align*}\int x^4 dx&=\frac{1}{4+1}x^{4+1}+C\\&=\frac{1}{5}x^5+C\end{align*}$

  Contoh 2

$\displaystyle\int \frac{1}{x^3} dx=$ ....

  Jawab:
$\displaystyle \frac{1}{x^3}$ sanggup dinyatakan sebagai $x^{-3}$, maka:

$\begin{align*}\int\frac{1}{x^3} dx&=\int x^{-3} dx\\&=\frac{1}{-3+1}x^{-3+1}+C\\&=-\frac{1}{2}x^{-2}+C\\&=-\frac{1}{2x^2}+C\end{align*}$

  Contoh 3

$\displaystyle\int \sqrt[3]{x^2}=$ ....

 Jawab:

$\displaystyle\sqrt[3]{x^2}$ sanggup dinyatakan sebagai $\displaystyle x^{\frac{2}{3}}$, maka:

$\begin{align*}\int \sqrt[3]{x^2} dx&=\int{x^{\frac{2}{3}}}dx\\&=\frac{1}{\frac{2}{3}+1}x^{\frac{2}{3}+1}+C\\&=\frac{1}{\frac{5}{3}}x^{\frac{5}{3}}+C\\&=\frac{3}{5}x^{\frac{5}{3}}+C\\&=\frac{3}{5}x\sqrt[3]{x^2}+C\end{align*}$

Baca juga : Download Soal Integral Tak Tentu pdf 

  Contoh 4

$\displaystyle\int {4x^3} dx=$ ....

  Jawab:

$\begin{align*}\int{4x^3}dx&=4\int{x^3}dx\\&=4.\frac{1}{3+1}x^{3+1}+C\\&=\frac{4}{4}x^4+C\\&=x^4+C\end{align*}$

  Contoh 5

$\displaystyle\int \left(3x^2-4x+5\right)=$ ....

  Jawab:

$\begin{align*}\int{\left(3x^2-4x+5\right)dx}&=3\int x^2 dx-4\int x dx+5\int dx\\&=3\left(\frac{1}{3}x^3\right)-4\left(\frac{1}{2}x^2\right)+5x+C\\&=x^3-2x^2+5x+C\end{align*}$

  Contoh 6

$\displaystyle\int \left(x^2-3\right)^2 dx=$ ....

  Jawab:

$\begin{align*}\int{\left(x^2-3\right)^2} dx&=\int\left(x^4-6x^2+9\right)dx\\&=\int x^4 dx-6\int x^2 dx+9\int dx\\&=\frac{1}{5}x^5-6\left(\frac{1}{3}x^3\right)+9x+C\\&=\frac{1}{5}x^5-2x^3+9x+C\end{align*}$

  Contoh 7

$\displaystyle\int\left(\frac{x^2+1}{\sqrt{x}}\right)dx=$ ....

  Jawab:

$\begin{align*}\int\left(\frac{x^2+1}{\sqrt{x}}\right)dx&=\int\left(\frac{x^2}{\sqrt{x}}+\frac{1}{\sqrt{x}}\right)dx\\&=\int\left(\frac{x^2}{x^{\frac{1}{2}}}+\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}\right)dx\\&=\int\left(x^{\frac{3}{2}}+x^{-\frac{1}{2}}\right)dx\\&=\frac{2}{5}x^{\frac{5}{2}}+2x^{\frac{1}{2}}+C\\&=\frac{2}{5}x^2\sqrt{x}+2\sqrt{x}+C\end{align*}$

Demikianlah tumpuan soal dan pembahasan integral tak tentu.
Tunggu pembahasan integral selanjutnya di blog ini

• DOWNLOAD ARTIKEL INI

Sumber http://www.m4th-lab.net

√ Konsep Dasar Turunan Fungsi Aljabar - Matematika Wajib Kelas Xi

Pada kurikulum 2013 revisi, bahan mengenai turunan atau diferensial dipelajari di kelas XI dan kelas XII. Di kelas XI, bahan turunan di berikan pada matematika wajib namun sebatas turunan fungsi aljabar, sementara untuk turunan fungsi trigonometri diberikan di kelas XII pada matematika peminatan. 

Pada goresan pena ini, aku hanya memaparkan turunan fungsi aljabar yang dipelajari di kelas XI matematika wajib. Silakan anda pelajari dengan baik alasannya yaitu bahan turunan ini akan sangat membantu kita ibarat untuk menuntaskan limit fungsi aljabar dengan dalil L'Hopital, memilih puncak suatu fungsi kuadrat tanpa rumus, memilih gradien.

Berikut ini konsep dasar matematika mengenai bahan turunan

Definisi Turunan

---

Misalkan $y$ yaitu fungsi dari $x$ atau $y=f(x)$. Turunan dari $y$ terhadap $x$ dinotasikan dengan $f'(x)$ atau $y'$ atau $\displaystyle\frac{dy}{dx}$, didefinisikan sebagai berikut:

$\displaystyle f'(x)=\lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}$

Contoh 1

Jika diberika $y=6x+1$, maka tentukanlah turunan $y$ terhadap $x$

Jawab:

$\begin{align*}y'&=\lim_{h\to 0}\frac{6(x+h)+1-(6x+1)}{h}\\&=\lim_{h\to 0}\frac{6x+6h+1-6x-1}{h}\\&=\lim_{h\to 0}\frac{6h}{h}\\&=\lim_{h\to 0} 6\\&=6\end{align*}$

Rumus Turunan & Contoh

---

Menyelesaikan turunan suatu fungsi khususnya fungsi aljabar dengan memakai definisi akan menghabiskan waktu yang cukup usang dan rumit. Berikutnya, kita akan memilih turunan atau diferensial suatu fungsi dengan memakai beberapa rumus yang tentunya rumus tersebut diperoleh dengan menjabarkan definisi turunan secara umum. Berikut ini beberapa rumus yang peru diingat dan perlu dipahami:

1) Jika $y=c$ dengan $c$ konstanta real, maka $y'=0$

2) Jika $y=ax^n$ dengan $a$ dan $n$ anggota bilangan real, maka $y'=an x^{n-1}$

3) Jika $y=u\pm v$ dengan $u$ dan $v$ merupakan fungsi, maka $y'=u'\pm v'$

4) Jika $y=u.v$  dengan $u$ dan $v$ suatu fungsi, maka $y'=u'v+uv'$

5) Jika $\displaystyle y=\frac{u}{v}$ dengan $u$ dan $v$ suatu fungsi, maka $\displaystyle y'=\frac{u'v-uv'}{v^2}$

Contoh 2

Tentukan turunan pertama dari $y=7$

Jawab:

Berdasarkan rumus pertama di atas, turunan pertama dari suatu konstanta yaitu $0$, maka:

$y=7\Rightarrow y'=0$

---

Contoh 3

Tentukan turunan pertama dari $y=6x^3$

Jawab:

Dengan memakai rumus kedua, maka kita peroleh:

$\begin{align*}y'&=3.6x^{3-1}\\&=18x^2\end{align*}$

---

 Contoh 4

Tentukan turunan pertama dari $y=2x^4+5x^2-7x+3$

Jawab:

$\begin{align*}y&=2x^4+5x^2-7x+3\\y'&=4.2x^{4-1}+2.5x^{2-1}-1.7x^{1-1}+0\\&=8x^3+10x-7\end{align*}$

---

 Contoh 5

Tentukan turunan pertama $y=6\sqrt{x}+\frac{5}{x^2}+3$

Jawab

Sebelum kita turunkan, terlebih dahulu kita ubah dulu bentuknya memakai sifat-sifat eksponen

$\begin{align*}y&=6\sqrt{x}+\frac{5}{x^2}+3\\&=6x^{\frac{1}{2}}+5x^{-2}+3\\y'&=\frac{1}{2}.6x^{\frac{1}{2}-1}+(-2)(5)x^{-2-1}+0\\&=3x^{-\frac{1}{2}}-10x^{-3}\\&=\frac{3}{x^{\frac{1}{2}}}-\frac{10}{x^3}\\&=\frac{3}{\sqrt{x}}-\frac{10}{x^3}\end{align*}$

---

 Contoh 6

Tentukan turunan pertama dari $y=x^3(x^2+6)$

Jawab:

Cara memilih turunan/diferensial yang memuat perkalian dua buah fungsi kita gunakan rumus ke $4$ yaitu $\displaystyle y=u.v\Rightarrow y'=u'v+uv'$

untuk fungsi $y=x^3(x^2+6)$ kita misalkan $u=x^3$ dan $v=x^2+6$ maka $u'=3x^2$ dan $v'=2x$, dengan demikian maka:

$\begin{align*}y'&=(3x^2)(x^2+6)+(x^3)(2x)\\&=3x^4+18x^2+2x^4\\&=5x^4+18x^2\end{align*}$

---

 Contoh 7

Tentukan turunan pertama dari $\displaystyle y=\frac{x}{x^2+1}$

Jawab:

Cara memilih turunan suatu fungsi yang memuat pembagian dua buah fungsi ibarat soal di atas, kita gunakan rumus ke $5$ yaitu $\displaystyle y=\frac{u}{v}$ maka $\displaystyle y'=\frac{u'v-uv'}{v^2}$.

Untuk fungsi $\displaystyle y=\frac{x}{x^2+1}$ kita buat pemisalan 

$u=x\Rightarrow u'=1$
$v=x^2+1\Rightarrow v'=2x$

$\begin{align*}y'&=\frac{(1)(x^2+1)-(x)(2x)}{(x^2+1)^2}\\&=\frac{x^2+1-2x^2}{x^4+2x^2+1}\\&=\frac{-x^2+1}{x^4+2x^2+1}\end{align*}$

Lihat juga: Download Soal Limit Fungsi Aljabar

Aturan Rantai & Contoh

---

Misalnya $y=f\left(g(x)\right)$ atau $y=\left(f\circ g\right)(x)$ dengan $f$ dan $g$ merupakan fungsi-fungsi dalam variabel $x$ yang mempunyai turunan. Turunan $y$ adalah

$y'=f'(g(x))\times g'(x)$

Untuk lebih jelasnya perhatikan rujukan berikut:

Contoh 8

Tentukan turunan pertama dari $y=(x^2+3x-5)^{10}$

Jawab:

$\begin{align*}y&=(x^2+3x-5)^{10}\\y'&=10(x^2+3x-5)^{10-1}\times(2x+3)\\&=10(x^2+3x-5)^9\times(2x+3)\\&=(20x+30)(x^2+3x-5)^9\end{align*}$

---

Contoh 9

Tentukan turunan pertama dari $y=\sqrt{x^3+2x}$

Jawab:

$\begin{align*}y&=\sqrt{x^3+2x}\\y&=(x^3+2x)^{\frac{1}{2}}\\y'&=\frac{1}{2}(x^3+2x)^{-\frac{1}{2}}(3x^2+2)\\&=\frac{3x^2+2}{2(x^3+2x)^{\frac{1}{2}}}\\&=\frac{3x^2+2}{2\sqrt{x^3+2x}}\end{align*}$

Demikianlah konsep matematika wacana turunan atau diferensial, untuk latihan silakan d0wnl0ad soal turunan fungsi aljabar disini . Namun, kalau anda masih belum paham sebaiknya lihat video pembahasan turunan fungsi aljabar berikut . Untuk soal online, silakan kunjungi laman ini

Sumber http://www.m4th-lab.net