Math Problem Statement

Sketsakan fungsi 𝑒(π‘₯), 𝑙(π‘₯), dan 𝑓(π‘₯), yaitu

𝑒(π‘₯) = 1,

𝑙(π‘₯) = 1 βˆ’ π‘₯

2

, dan

𝑓(π‘₯) = π‘π‘œπ‘ 

2

π‘₯.

Gunakan grafik ini menggunakan Teorema Squeeze untuk menentukan

π‘₯ 0

lim

β†’

𝑓(π‘₯).

Solution

Teorema Squeeze (juga dikenal sebagai Squeeze Theorem atau Sandwich Theorem) digunakan untuk menemukan limit suatu fungsi yang sulit dihitung secara langsung dengan membatasi fungsi tersebut di antara dua fungsi lain yang limitnya lebih mudah dihitung.

Diberikan tiga fungsi:

  1. u(x)=1u(x) = 1
  2. l(x)=1βˆ’x2l(x) = 1 - x^2
  3. f(x)=cos⁑2(x)f(x) = \cos^2(x)

Kita ingin menggunakan Teorema Squeeze untuk menentukan lim⁑xβ†’0f(x)\lim_{x \to 0} f(x).

Langkah-langkah:

  1. Batasan Fungsi: Kita perlu membandingkan fungsi f(x)=cos⁑2(x)f(x) = \cos^2(x) dengan u(x)u(x) dan l(x)l(x). Kita tahu bahwa: cos⁑2(x)≀1untuk semua x\cos^2(x) \leq 1 \quad \text{untuk semua} \ x Selain itu, untuk nilai xx kecil, cos⁑2(x)β‰₯1βˆ’x2\cos^2(x) \geq 1 - x^2. Jadi, kita memiliki batasan: 1βˆ’x2≀cos⁑2(x)≀11 - x^2 \leq \cos^2(x) \leq 1 Ini berarti fungsi f(x)f(x) dibatasi oleh u(x)u(x) dan l(x)l(x).

  2. Mencari Limit:

    • Limit dari u(x)=1u(x) = 1 saat xβ†’0x \to 0 adalah: lim⁑xβ†’0u(x)=1\lim_{x \to 0} u(x) = 1
    • Limit dari l(x)=1βˆ’x2l(x) = 1 - x^2 saat xβ†’0x \to 0 adalah: lim⁑xβ†’0l(x)=1\lim_{x \to 0} l(x) = 1
    • Berdasarkan Teorema Squeeze, karena 1βˆ’x2≀cos⁑2(x)≀11 - x^2 \leq \cos^2(x) \leq 1, dan limit fungsi pembatas di kedua sisi adalah 1, maka: lim⁑xβ†’0cos⁑2(x)=1\lim_{x \to 0} \cos^2(x) = 1

Kesimpulan:

Dengan menggunakan Teorema Squeeze, kita dapat menyimpulkan bahwa: lim⁑xβ†’0cos⁑2(x)=1\lim_{x \to 0} \cos^2(x) = 1

Sketsa Grafik:

  • u(x)=1u(x) = 1 adalah garis horizontal.
  • l(x)=1βˆ’x2l(x) = 1 - x^2 adalah parabola yang terbuka ke bawah.
  • f(x)=cos⁑2(x)f(x) = \cos^2(x) adalah fungsi bergelombang yang berada di antara dua fungsi pembatas.

Jika kamu tertarik, saya bisa membuatkan grafik dari fungsi-fungsi ini untuk memberikan visualisasi lebih jelas.


Apakah penjelasan ini cukup jelas atau ingin detail lebih lanjut? Berikut adalah 5 pertanyaan terkait yang mungkin dapat memperdalam pemahaman:

  1. Bagaimana Teorema Squeeze dapat digunakan dalam kasus-kasus limit lain?
  2. Mengapa cos⁑2(x)\cos^2(x) dibatasi antara 1βˆ’x21 - x^2 dan 1 untuk xx yang mendekati 0?
  3. Bagaimana cara menghitung limit fungsi lain yang tidak berbentuk trigonometri?
  4. Bagaimana peran grafik dalam memahami konsep limit dan Teorema Squeeze?
  5. Apa perbedaan antara Teorema Squeeze dan teorema limit lainnya?

Tip: Saat menghadapi masalah limit yang kompleks, mencari fungsi pembatas yang lebih sederhana untuk diterapkan dengan Teorema Squeeze bisa sangat membantu!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Trigonometric Functions
Squeeze Theorem

Formulas

u(x) = 1
l(x) = 1 - x^2
f(x) = cos^2(x)
lim x β†’ 0 cos^2(x) = 1

Theorems

Squeeze Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12