If you can't read please download the document
Upload
hazel-law
View
144
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
tyrr
Citation preview
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
MTE3108 BASIC CALCULUS
2
1.1. KONSEP HAD Pertimbangkan y = f(x) merupakan suatu fungsi. Dimana c dan L merupakan suatu nilai nyata, apabila x menghampiri c tetapi tidak semestinya tertakrif pada c, f(x) akan menghampiri 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:
4hadhad33x
xxfx
3 + 4 = 7
Contoh 2 : Cari 7had2
xx
Penyelesaian:
9727hadhad22x
xxfx
3
Contoh 3 : Cari 1
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 nombor L. Pernyataan ini boleh ditulis sebagai;
Lxfcx
had
MTE3108 BASIC CALCULUS
3
Cari had bagi fungsi berikut :
(a) )52(had3
xx
(b) )3(had2
4x
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 :
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- x dan had L pada paksi-y. Apabila x menghampiri c pada paksi-x, f(x) menghampiri L pada 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.
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(had2
)2)(2(had
2
4had
22
2
2x
x
xx
x
x
xxx4
Graf Fungsi.
y
2
3
y y
x x x
1 1 1
2 2 2
0 0
2)1(
dan
1
f
xf 2,
2
3
2,1
x
x
xf
2,1 xxf
0
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
1x
x
xx
x
xx
xxx
x
f(x)
4
2 x x
f(x)
f(x)
f
MTE3108 BASIC CALCULUS
7
(c) 3had2
xx
=
Kaedah Jadual:
x 1.8 1.9 1.99 2.01 2.1 2.2
f(x)
1.2
1.1
1.01
0.99
0.9
0.8
Kaedah Algoritma
1323had2x
x 1
Graf fungsi f(x):
(d)
12
11
12
xif
xifx
x
xg
x 1.9 1.99 1.999 2 2.1 2.2
f(x)
0.3448
0.3344
0.3334
0.333
0.3226
0.3125
3.0)(had2
xgx
Graf fungsi xg .
LATIHAN 2 :
3
3
f(x)
x
MTE3108 BASIC CALCULUS
8
Kira had untuk setiap yang berikut dengan menukar persamaan kepada bentuk yang sesuai.
(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 .
MTE3108 BASIC CALCULUS
9
iaitu 34 x atau
43x
.
Kita hendak pilih supaya jika 30 x maka
43x
Dengan mengambil 4
didapati 4
30 x maka
34 x, 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
2x
x
y = 4x-5
0 x
y
7
3
7
7
33
MTE3108 BASIC CALCULUS
10
2.3 TEOREM HAD TEOREM Jika c adalah nombor nyata, k adalah pemalar dan n adalah integer positif. 1. cx
cxhad
2. cxcx
had
3. kkcx
had
4. nncx
cxhad
5. nncx
cxhad
Jika xgxf
cxcxhaddanhad wujud, maka
6. xgxfxgxf
cxcxcxhadhadhad
7. xgxfxgxf
cxcxcxhadhadhad
8. xfkxfk
cxcxhadhad
9. xgxfxgxfcxcxcx
hadhadhad
10. 0hadjikahad
had
hadxg
xg
xf
xg
xf
cx
cx
cx
cx
11. ncx
n
cxxfxf hadhad
12. ncx
n
cxxfxf hadhad
13. cfxfcx
had
Contoh 7 : Cari had bagi fungsi berikut; 1. x
x 1had -1
2. 7had
0x
7
3. xx 2had 2
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. 11
1
)6(5
188
35had
12had
35
12had
2
23
2
23
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 xf
cx1)(had, xg
cx0)(had xhdan
cx
Cari nilai-nilai had yang berikut :
(a)
)]()([had xgxfcx
(b) )(2
had xfcx
(c) )(
)(had
xf
xh
cx
(d) )()(
1had
xgxfcx
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) Lxf
cx
had
dan disebut had sebelah kiri bagi xf semasa x menghampiri c adalah sama
dengan 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 sama dengan L .
Contoh 8 : Katakan f(x) ditakrif seperti berikut;
x
y
x > c
y
x < c
x menghampiri c dari kanan
x menghampiri c dari kiri
Had dari kanan Had dari kiri
x
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 > 0 x < 0
y
MTE3108 BASIC CALCULUS
14
Jika xfcx
had dan xfcx
had kedua-duanya wujud dan bersamaan dengan L, maka
xfcx
had adalah wujud dan bersamaan dengan L
xfLxfxfcxcxcx
hadhadhad adalah wujud.
Merujuk kepada graf di bawah semasa x menghampiri 2.
Ketiga-tiga kes menunjukkan 1had
2xf
x
,
Contoh 9 : Katakan f(x) ditakrif seperti berikut:
x
xxf
Lakarkan graf f(x) serta tentukan xf
x 0had dan xf
x 0had
Penyelesaian:
1had0
xfx
dan 1had0
xfx
Graf fungsi f(x) menunjukkan had kiri tidak sama dengan had kanan maka
y
2
3
y y
x x x
1 1 1
2 2 2
0 0
1xf 2,2
3
2,1
x
x
xf 2,1 xxf
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 2had
1xf
x
Graf menunjukkan semasa x = 1, f(x) = 2 (graf tidak putus).
x
f(x)
0
1
-1
MTE3108 BASIC CALCULUS
16
Contoh 11 : Diberi
Cari had g(x) semasa x menghampiri 1 dari kanan dan kiri. Seterusnya tentukan had g(x) semasa x menghampiri -1 . Seterusnya lakarkan graf g(x) Penyelesaian: Graf g(x)
MTE3108 BASIC CALCULUS
17
Contoh 12 :
Cari xghadx 0
, bagi
01
012 xifx
xifxxg
Penyelesaian: Had dari kanan
1101hadhad00
xxgxx
Had dari kiri
1101hadhad 2200
xxgxx
Maka 1had
0xg
x
,
Lakarkan Graf g(x)
Contoh 13 : Cari xfx 0had , bagi
0
05
xx
xxxf
Penyelesaian: Had dari kanan
5505hadhad00
xxfxx
MTE3108 BASIC CALCULUS
18
Had dari kiri
0hadhad00
xxfxx
Maka xfx 0had , tidak wujud
Lakarkan graf f(x)
Contoh 14 : Diberi 428
44
xifx
xifxxf
Cari (i) xfx 4had (ii) xf
x 4
had (iii) xfx 4
had
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:
MTE3108 BASIC CALCULUS
19
LATIHAN 5 : (Had kiri dan kanan) 1. Cari had bagi yang berikut jika wujud.
(a) xxhadx
22
2
(b) 25
52
5 x
xhadx
(c) 4
22
2 x
xhadx
(d) 127
32
3 xx
xhadx
(e) x
xxhadx 21
1
1
(f) 923 x
xhad
x
(g) 4
2
4 x
xhadx
(h) x
xhadx
1
1
(i) 23
9 xhadx
(j) 44
xhadx
(k) 4
4
4 x
xhadx
(l) 3
3
3 x
xhadx
(m) 11
1,
1 xx
xxxfmanadixfhad
x
(n) 12
11,
1 xx
xxfjikaxfhad
x
(o) 2
212,
22 xxx
xxxfjikaxfhad
x
(p) 3
3
212
32
2
,3
xx
xx
xfmanadixfhadx
(q)
332
37
3
,
2
3xx
x
xx
xfjikaxfhadx
2. Diberi
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
x 0lim
(iii) xg
x 0lim (iv) xg
x 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) xh
x 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
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) xf
axhad Y1 (iv) xf
bxhad
Y2
(ii) xf
axhad Y2 (v) xf
bxhad
Y2
(iii) xf
axhad tidak wujud (vi) xf
bxhad
Y2
Contoh 17 :
Y1
x
Y2
b
a
f(x)
MTE3108 BASIC CALCULUS
22
Graf suatu fungsi ditunjukkan seperti di bawah. Tentukan had yang berikut sekiranya
wujud (a) 3had
2xg
x
(b) 1had2
xgx
(c) xgx 2had tidak wujud (d) 2had
5xg
x
(e) 2had
5xg
x
(f) 2had5
xgx
LATIHAN 6 : Dalam Lampiran 2.5 HAD TERHINGGA DAN TAK TERHINGGA 2.5.1. Had Terhingga
x
y
3
2
1 0
1
2
4
3
4
5
y = g(x)
g(5)=1
xfcx
had
xgcx
had
MTE3108 BASIC CALCULUS
23
Contoh 18 :
(a) Pertimbangkan )2(
22
1had
xx
(b) Pertimbangkan )2(
22
1had
xx dan lakarkan graf fungsi tersebut.
Kesimpulan : (a) Jika xfmakaxfxf
cxcxcxhad,hadhad
(b) Jika xfmakaxfxf
cxcxcxhad,hadhad
(c) Jika sebaliknyaatauxfmakaxfdanxf
cxcxcxhad,hadhad
Contoh 19 :
Lakarkan graf fungsi dan tentukan xfx 1had
Penyelesaian :
x 0 2
y
MTE3108 BASIC CALCULUS
24
Daripada rajah di atas, didapati bahawa
xfx 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 :
Kira 52
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
x 0 1
y
2
Lxfxhad
MTE3108 BASIC CALCULUS
25
Latihan 7 : Kira had bagi setiap yang berikut :
(a) 4
had4 x
x
x (b) x
xx 2
2
3 9had 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 dikatakan asimptot mengufuk
x 0 1
y
2
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 syarat berikut dipenuhi;. (i). cf tertakrif
(ii).
cx
xfhad 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) 1had
1xf
x dan 1had
1xf
x
maka 1had1
xfx
wujud
(iii) Didapati )1(had
1fxf
x Oleh kerana syarat (iii) tidak dipenuhi, maka f(x) tidak selanjar pada x = 1
MTE3108 BASIC CALCULUS
27
Contoh 23 : Diberi
2
2
3
2
1
)(
x
xx
xf
Adakah f(x) selanjar pada x = 2 ? Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian:
Syarat keselanjaran; (i) f(2) = 3 (ii) xf
x 2had
dan xf
x 2had
maka xfx 2had
tidak wujud
(iii) Didapati )2(had
2fxf
x 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
. Lakarkan graf f(x)
Penyelesaian :
MTE3108 BASIC CALCULUS
28
Contoh 25 : Diberi
0 x , 1
0 x, 1
)( 2xxf
Dimanakah f(x) tidak selanjar ? Lakarkan graf f(x) Penyelesaian: 2.7.1 Jenis Ketidakselanjaran
Ketidakselanjaran bolehubah pada c berlaku apabila jika nilai cf boleh
dicari/diubah supaya sama dengan nilai had pada titik c. Apakah jenis ketidakselanjaran pada contoh 22, 23, 24 dan 25 diatas ?
a a a
b b b x x
y y y
x
(a) Ketidakselanjaran
Bolehubah
(b) Ketidakselanjaran Tidak Bolehubah
(c) Ketidakselanjaran Bolehubah
MTE3108 BASIC CALCULUS
29
2.7.2 Keselanjaran Pada Selang Terbuka
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar pada selang terbuka jika dan hanya jika fungsi itu selanjar pada semua titik dalam selang terbuka (a , b).
Contoh 26 : Pertimbangkan fungsi 2
1
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) 10f adalah tertakrif tetapi
200
1
xhadxfhadxx
tidak wujud. Jadi f tidak selanjar
pada 0.
(d) 12f adalah tertakrif dan
2
22
22 x
xxhadxfhadxx 2
12
2 x
xxxfhad
x
312
xhadx
wujud tetapi 22
fxfhadx
. Jadi f tidak selanjar pada 2.
MTE3108 BASIC CALCULUS
30
2.7.3 Keselanjaran Dari Kanan
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar dari kanan pada c jika dan hanya jika kesemua syarat berikut dipenuhi.
(i). cf tertakrif
(ii).
cx
xfhad wujud
(iii). cfxf
cxhad
Contoh 28 : Fungsi xxg Fungsi g(x) dikatakan selanjar dari kanan pada 0. Graf g(x) adalah ditunjukkan seperti di bawah.
2.7.4 Keselanjaran Dari Kiri
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar dari kiri pada c jika dan hanya jika kesemua syarat berikut dipenuhi.
(i). cf tertakrif
(ii).
cx
xfhad wujud
(iii). cfxf
cxhad
x
y
0
g(x)
MTE3108 BASIC CALCULUS
31
Contoh 29 : Fungsi )( xxh
Fungsi h(x) dikatakan selanjar dari kiri pada 0. Graf h(x) adalah ditunjukkan seperti di bawah.
2.7.5 Keselanjaran Pada Selang Tertutup
Sesuatu fungsi f(x) dikatakan selanjar pada selang tertutup [a , b] jika dan hanya jika fungsi itu selanjar pada selang terbuka (a , b). dan juga selanjar dari kanan a dan selanjar dari kiri b
dan
b a
y
x
x 0
h(x)
afxfax
had bfxfbx
had
Selanjar pada selang tertutup [a , b]
y
MTE3108 BASIC CALCULUS
32
Contoh 30 : Fungsi 29 xxf
-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 g selanjar 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.
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 dalam selang berkenaan. TEOREM NILAI PERTENGAHAN (The Intermediate Value Theorem)
Didapati f adalah suatu fungsi selanjar dalam selang tertutup ba, dan k
sebarang 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 itu kapal terbang tersebut telah mencapai kelajuan 345 knot? Penyelesaian :
Laju kapal terbang, , adalah fungsi selanjar dengan pemboleh ubah masa. Khususnya fungsi laju itu selanjar dalam selang masa [0, 10] minit. Laju pada hujung-hujung selang ialah
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
02364 23 xxx yang berada diantara selang (1,2).
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 lagi
21100 .
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 g dan mempunyai nilai had yang sama semasa x menghampiri ,
maka f juga mempunyai nilai had yang sama semasa x menghampiri c iaitu