Math Problem Statement

jelaskan dengan bahasa indonesia

jelaskan dengan bahasa indonesia

Solution

Gambar yang Anda unggah adalah limit fungsi matematika:

limx0xsin(2x)2x+tan(x)\lim_{{x \to 0}} \frac{x - \sin(2x)}{2x + \tan(x)}

Untuk menyelesaikan limit ini, kita akan menggunakan ekspansi deret Taylor untuk sin(2x)\sin(2x) dan tan(x)\tan(x) di dekat x=0x = 0:

sin(2x)2x(2x)36+O(x5)=2x4x36+O(x5)\sin(2x) \approx 2x - \frac{(2x)^3}{6} + O(x^5) = 2x - \frac{4x^3}{6} + O(x^5) tan(x)x+x33+O(x5)\tan(x) \approx x + \frac{x^3}{3} + O(x^5)

Mengganti ini ke dalam limit kita:

limx0x(2x4x36)2x+(x+x33)\lim_{{x \to 0}} \frac{x - (2x - \frac{4x^3}{6})}{2x + (x + \frac{x^3}{3})}

Sederhanakan ekspresi di atas:

limx0x2x+4x363x+x33=limx0x+4x363x+x33\lim_{{x \to 0}} \frac{x - 2x + \frac{4x^3}{6}}{3x + \frac{x^3}{3}} = \lim_{{x \to 0}} \frac{-x + \frac{4x^3}{6}}{3x + \frac{x^3}{3}}

=limx0x(14x26)x(3+x23)=limx01+4x263+x23= \lim_{{x \to 0}} \frac{-x(1 - \frac{4x^2}{6})}{x(3 + \frac{x^2}{3})} = \lim_{{x \to 0}} \frac{-1 + \frac{4x^2}{6}}{3 + \frac{x^2}{3}}

Karena x2x^2 mendekati nol lebih cepat daripada xx, kita bisa mengabaikan x2x^2 dalam limit untuk x0x \to 0:

=13= \frac{-1}{3}

Jadi, nilai limit ini adalah 13-\frac{1}{3}.

Apakah ada bagian yang ingin Anda ketahui lebih lanjut atau ada pertanyaan lain yang berhubungan dengan ini? Berikut beberapa pertanyaan yang dapat Anda pertimbangkan:

  1. Bagaimana jika limit didekati dari nilai xx positif atau negatif?
  2. Bagaimana ekspansi deret Taylor mempengaruhi penyelesaian limit ini?
  3. Apa pengaruh deret tinggi dalam ekspansi terhadap hasil limit?
  4. Dapatkah metode numerik digunakan untuk memverifikasi hasil ini?
  5. Bagaimana penggunaan aturan L'Hôpital dapat mempermudah penyelesaian limit ini?

Tip: Saat menghitung limit yang melibatkan fungsi trigonometri dan eksponensial, seringkali membantu untuk menggunakan ekspansi deret Taylor atau Maclaurin untuk menyederhanakan dan menyelesaikan limit.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limit
Trigonometry
Series Expansion
Taylor Series

Formulas

lim_{x \to 0} \frac{x - \sin(2x)}{2x + \tan(x)}
Taylor Expansion: \sin(2x) \approx 2x - \frac{4x^3}{6}
Taylor Expansion: \tan(x) \approx x + \frac{x^3}{3}

Theorems

Taylor Series Expansion
Limit Theorem

Suitable Grade Level

University Level or Advanced High School (Grades 11-12)