MATEMATIKA TEKNIK 1 3 SKS TEKNIK ELEKTRO UDINUS

dokumen-dokumen yang mirip
BUKU DIKTAT ANALISA VARIABEL KOMPLEKS. OLEH : DWI IVAYANA SARI, M.Pd

ANALISA VARIABEL KOMPLEKS

Bab 2 Fungsi Analitik

MODUL ANALISIS VARIABEL KOMPLEKS

Fungsi Analitik (Bagian Pertama)

Fungsi Analitik (Bagian Ketiga)

BAB I BILANGAN KOMPLEKS

MATEMATIKA TEKNIK 1 3 SKS TEKNIK ELEKTRO UDINUS

Fungsi Analitik (Bagian Kedua)

Bab 1 Sistem Bilangan Kompleks

FUNGSI VARIABEL KOMPLEKS. Oleh: Endang Dedy

CATATAN KULIAH FUNGSI KOMPLEKS. oleh Dr. Wuryansari Muharini Kusumawinahyu, M.Si.

MATEMATIKA TEKNIK 1 3 SKS TEKNIK ELEKTRO UDINUS

Bab II Fungsi Kompleks

Bilangan Kompleks. Anwar Mutaqin. Program Studi Pendidikan Matematika UNTIRTA

KALKULUS BAB II FUNGSI, LIMIT, DAN KEKONTINUAN. DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA Universitas Indonesia

Kuliah 2: FUNGSI MULTIVARIABEL. Indah Yanti

Sistem Bilangan Kompleks

MATEMATIKA TEKNIK II BILANGAN KOMPLEKS

Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Pertama)

Himpunan dan Fungsi. Modul 1 PENDAHULUAN

x Lingkaran satuan, adalah lingkaran berjari-jari satu dan berpusat di titik asal, direprentasikan dengan z = 1.

Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Kedua)

FUNGSI DAN LIMIT FUNGSI

MA5031 Analisis Real Lanjut Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

BAB II TEOREMA NILAI RATA-RATA (TNR)

BAB III FUNGSI TERUKUR LEBESGUE. Setelah dibahas mengenai ukuran Lebesgue dan beberapa sifatnya pada

Bab 3 Fungsi Elementer

TURUNAN DALAM RUANG DIMENSI-n

BAB II DASAR TEORI. Di dalam BAB II ini akan dibahas materi yang menjadi dasar teori pada

Teorema Pemetaan Buka

LIMIT DAN KEKONTINUAN

1 Nama Anggota 1:Darul Afandi ( ) Jawaban soal No 40. -

Fungsi Gamma. Pengantar Matematika Teknik Kimia. Muthia Elma

BAB 2 LANDASAN TEORI

Bab I. Bilangan Kompleks

MODUL PEMBELAJARAN ANALISIS VARIABEL KOMPLEKS 2/22/2012 IKIP BUDI UTOMO MALANG ALFIANI ATHMA PUTRI ROSYADI

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

FUNGSI dan LIMIT. 1.1 Fungsi dan Grafiknya

Bagian 2 Matriks dan Determinan

BILANGAN KOMPLEKS. Muhammad Hajarul Aswad Pendidikan Matematika Institut Agama Islam Negeri (IAIN) Palopo. Aswad

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

MA5031 Analisis Real Lanjut Semester I, Tahun 2015/2016. Hendra Gunawan

, maka., maka 1 = 1 +1 <3 1 < = 10 3 =1

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Aljabar Boole. Meliputi : Boole. Boole. 1. Definisi Aljabar Boole 2. Prinsip Dualitas dalam Aljabar

BAB III OPERATOR LINEAR TERBATAS PADA RUANG HILBERT. Operator merupakan salah satu materi yang akan dibahas dalam fungsi

BAB II VEKTOR DAN GERAK DALAM RUANG

Definisi 4.1 Fungsi f dikatakan kontinu di titik a (continuous at a) jika dan hanya jika ketiga syarat berikut dipenuhi: (1) f(a) ada,

BAB VI LIMIT FUNGSI. 6.1 Definisi. A R. Titik c R adalah titik limit dari A, jika untuk setiap persekitaran-δ dari c,

KALKULUS 1 HADI SUTRISNO. Pendidikan Matematika STKIP PGRI Bangkalan. Hadi Sutrisno/P.Matematika/STKIP PGRI Bangkalan

ANALISIS AKIBAT INTEGRAL CAUCHY Ricky Antonius, Helmi, Yudhi INTISARI

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

BAB II FUNGSI ANALITIK

PATH-CONNECTED SPACE

SIFAT KELENGKAPAN RUANG METRIK BERNILAI KOMPLEKS

BAB I PENDAHULUAN. Kata topologi berasal dari bahasa yunani yaitu topos yang artinya tempat

BARISAN BILANGAN REAL

BAB II LANDASAN TEORI. Pada Bab Landasan Teori ini akan dibahas mengenai definisi-definisi, dan

-LIMIT- -KONTINUITAS- -BARISAN- Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

Tinjauan Mata Kuliah

BAB III KEKONVERGENAN LEMAH

PEMBAHASAN TRANSFORMASI KEBALIKAN

Bilangan dan Fungsi Kompleks

Fungsi Dua Peubah dan Turunan Parsial

Bab I. Fungsi Dua Peubah atau Lebih. Pengantar

BAB 1 OPERASI PADA HIMPUNAN BAHAN AJAR STRUKTUR ALJABAR, BY FADLI

BAB III LIMIT DAN KEKONTINUAN FUNGSI

Komposisi fungsi dan invers fungsi. Syarat agar suatu fungsi mempunyai invers. Grafik fungsi invers

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

I. Aljabar Himpunan Handout Analisis Riil I (PAM 351)

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

11. FUNGSI MONOTON (DAN FUNGSI KONVEKS)

Fungsi Peubah Banyak. Modul 1 PENDAHULUAN

Bil Riil. Bil Irasional. Bil Bulat - Bil Bulat 0 Bil Bulat + maka bentuk umum bilangan kompleks adalah

1 Sistem Bilangan Real

BILANGAN KOMPLEKS. Dimana cara penyelesaiannya dengan menggunakan rumus abc, yang menghasilkan dua akar sekaligus ..(4)

UAS SMT GENAP

II. TINJAUAN PUSTAKA. negatifnya. Yang termasuk dalam bilangan cacah yaitu 0,1,2,3,4, sehingga

Memahami definisi barisan tak hingga dan deret tak hingga, dan juga dapat menentukan

MAT 602 DASAR MATEMATIKA II

BAB III INTEGRAL LEBESGUE. Pada bab sebelumnya telah disebutkan bahwa ruang dibangun oleh

Himpunan dan Sistem Bilangan Real

TURUNAN. Bogor, Departemen Matematika FMIPA-IPB. (Departemen Matematika FMIPA-IPB) Kalkulus: Turunan Bogor, / 50

: D C adalah fungsi kompleks dengan domain riil

PEMETAAN MÖBIUS. Gani Gunawan. Jurusan Matematika, UNISBA, Jalan Tamansari No 1, Bandung,40116, Indonesia

URAIAN POKOK-POKOK PERKULIAHAN

Relasi, Fungsi, dan Transformasi

19, 2. didefinisikan sebagai bilangan yang dapat ditulis dengan b

Integral Kompleks (Bagian Kedua)

Kalkulus II. Diferensial dalam ruang berdimensi n

DIKTAT ANALISA KOMPLEKS. BINTI ANISAUL K, M.Pd.

FUNGSI KOMPOSISI DAN FUNGSI INVERS

Fungsi Analitik (Bagian Keempat)

INF-104 Matematika Diskrit

Open Source. Not For Commercial Use

MODUL RESPONSI MAM 4222 KALKULUS IV

MA3231 Analisis Real

Transkripsi:

MATEMATIKA TEKNIK 1 3 SKS TEKNIK ELEKTRO UDINUS 1

BAB II FUNGSI LIMIT DAN KEKONTINUAN Sebelum dibahas mengenai fungsi kompleks, maka perlu dipelajari konsep-konsep topologi yang akan digunakan pada fungsi kompleks. Konsep-Konsep Topologi Pada Fungsi Kompleks Himpunan pada pembahasan ini adalah koleksi atau kumpulan titik-titik pada bidang Z. Dianggap anda telah memahami operasi pada himpunan yaitu gabungan, irisan, penjumlahan dan pengurangan beserta sifatsifatnya.

1. Lingkungan/persekitaran a. Persekitaran z o adalah himpunan semua titik z yang terletak di dalam lingkaran yang berpusat di z o, berjari-jari r, r > 0. Ditulis N(z o,r) atau z z o < r. b. Persekitaran tanpa z o adalah himpunan semua titik zz o yang terletak di dalam lingkaran yang berpusat di z o, berjari-jari r, r > 0. Ditulis N*(z o,r) atau 0< z z o < r. 3

Contoh : a. N(i,1) atau z i < 1, lihat pada gambar 1 b. N*(O,a) atau 0< z O < a, lihat pada gambar Im Im i i O a Re O Re gambar 1 gambar 4

. Komplemen Andaikan S suatu himpunan. Komplemen dari S ditulis S c,merupakan himpunan semua titik pada bidang Z yang tidak termasuk di S. Contoh : Gambarkan! A = { z Im z< 1}, maka A c = { z Im z 1}. B ={ z <z<4}, maka B c = { z z atau z4}. 5

A = { z Im z< 1}, maka A c = { z Im z 1}. B ={ z <z<4}, maka B c = { z z atau z4}. Im Im O 1 A A c Re 4 B c B O 4 Re 6

3. Titik limit Titik z o disebut titik limit dari himpunan S jika untuk setiap N*(z o,) maka N*(z o,) S. Jika z o S dan z o bukan titik limit, maka z o disebut titik terasing. 4. Titik batas Titik z o disebut titik batas dari himpunan S jika untuk setiap N*(z o,) memuat suatu titik di S dan memuat suatu titik yang tidak di S. 5. Batas dari himpunan S adalah himpunan semua titik batas dari S. 7

6. Interior dan Eksterior Titik z o disebut interior dari himpunan S jika ada N(z o,) sehingga N(z o,) S. Titik yang bukan titik interior atau bukan titik batas disebut titik eksterior. 7. Himpunan Terbuka Himpunan S disebut himpunan terbuka jika semua anggota S adalah titik interior S. 8. Himpunan Tertutup Himpunan S disebut himpunan tertutup jika S memuat semua titik limitnya. 8

9. Himpunan Terhubung Himpunan terbuka S disebut terhubung, jika setiap dua titik di S dapat dihubungkan oleh penggal garis yang seluruhnya terletak di S. 10. Daerah domain Himpunan terbuka S yang terhubung disebut daerah domain. 11. Daerah Tertutup Daerah tertutup S adalah daerah terbuka digabung dengan batasnya. 1. Penutup dari himpunan S adalah himpunan S digabung dengan titik limitnya. 9

Contoh : 1. Diberikan A = { z / z <1}, maka: Im 1 1 A 1 1 Re A adalah himpunan terbuka dan terhubung. Batas dari A adalah { z / z =1}. Penutup dari A adalah { z / z 1}. 10

. Diberikan B = { z / z <1} U {(0,1)}, maka: Im 1 1 B 1 1 Re B adalah bukan himpunan terbuka dan juga bukan himpunan tertutup. Titik-titik limit dari B adalah { z / z 1}. 11

3. Diberikan C = { z / z }, maka: Im 1 1 1 1 Re Titik-titik interior C adalah { z / z <}. 1

Fungsi Kompleks Definisi : Misalkan D himpunan titik pada bidang Z. Fungsi kompleks f adalah suatu aturan yang memasangkan setiap titik z anggota D dengan satu dan hanya satu titik w pada bidang W, yaitu (z,w). Fungsi tersebut ditulis w = f(z). Himpunan D disebut daerah asal (domain) dari f, ditulis D f dan f(z) disebut nilai dari f atau peta dari z oleh f. Range atau daerah hasil (jelajah) dari f ditulis R f, yaitu himpunan f(z) untuk setiap z anggota D. 13

Im( z) Im(w) f z w f(z) Re( z) Re(w) Bidang Z Bidang W 14

Contoh : a) w = z + 1 i b) w = 4 + i c) w = z 5z d) 3 z f(z) = z 1 Contoh a,b,c adalah fungsi kompleks dengan domain semua titik pada bidang Z. Contoh d adalah fungsi kompleks dengan domain semua titik pada bidang Z, kecuali z = 1 15

Jika z = x + iy, maka fungsi w = f(z) dapat diuraikan menjadi w = u(x,y) + iv(x,y) yang berarti Re(w) dan Im(w) masing-masing merupakan fungsi dengan dua variabel real x dan y. Apabila z = r(cos + i sin), maka w = u(r, ) + iv(r, ). 16

Contoh : Tuliskan f(z) = z i dalam bentuk u dan v! Jawab : Misal z = x + iy, maka fungsi w = f(z) = z i = (x + iy ) i = (x +xyi-y ) i = (x -y ) + i(xy-1). Jadi u = (x -y ) dan v = xy-1. 17

Jika z = r(cos + i sin). Tentukan f(z) = z + i Jawab f(z) = z + i = [r (cos+i sin)] + i = r [cos - sin + isincos] + i = r (cos - sin ) + r isin + i = r (cos - sin ) +(1+r sin)i berarti u = r (cos - sin ) dan v = 1+r sin). 18

Komposisi Fungsi Diberikan fungsi f(z) dengan domain D f dan fungsi g(z) dengan domain D g. Jika R f D g, maka ada fungsi komposisi (g f)(z) = g(f(z)), dengan domain D f. f g z f ( z ) g f ( z ) ( g f )( z ) g f 19

Jika R g D f, maka ada fungsi komposisi (f g)(z) = f(g(z)), dengan domain D g. g f z g(z) f g(z) (f g)(z) f g Tidak berlaku hukum komutatif pada (g f) (z) dan (f g)(z). 0

Contoh : Misal: f(z) = 3z i dan g(z) = z + z 1 + i Jika R f D g, maka (g f) (z) = g (f (z)) = g(3z i) = (3z i) + (3z i) 1 + i = 9z 6iz 1 + 3z i 1 + i = 9z 3z 6iz 1

Jika R g D f, maka (f g) (z) = f (g (z)) = f(z + z 1 + i) = 3z + 3z 3 + 3i i Karena 9z 3z 6iz 3z + 3z 3 + 3i i Jadi (g f) (z) (f g)(z) atau (g f) (f g), (tidak komutatif)

Interpretasi Geometris Untuk setiap variabel bebas z = x + iy anggota domain ada satu dan hanya satu variabel tak bebas w = u + iv yang terletak pada suatu bidang kompleks. Masingmasing variabel terletak pada suatu bidang kompleks, z pada bidang Z dan w pada bidang W. Karena pasangan (z,w) mengandung 4 dimensi, maka kita tidak dapat menggambarkannya pada satu sistem. Tetapi kita dapat melihat gambaran dari w = f(z). Caranya dengan memandang fungsi f tersebut sebagai pemetaan (transformasi) dari titik di bidang Z ke titik di bidang W dengan aturan f. Untuk suatu titik z maka f(z) disebut peta dari z. 3

Contoh 1 : Diketahui fungsi w = z 1 + i. Untuk setiap variabel bebas z = x + iy didapat nilai w = (x 1) + (y + 1)i. Misalnya untuk z 1 = 1 + i, dan z = 3i, berturut-turut diperoleh : w 1 = 1 + 3i, dan w = 3 5i. Gambar dari z 1, z, w 1, dan w dapat dilihat di bawah ini Y bidang 1 Z z 1 O 1 X V bidang 3 O 1 w 1 W 3 U 3 z 5 w 4

Contoh : Diketahui fungsi w = z. Dengan menggunakan z = r (cos+i sin), maka diperoleh w = z = r (cos+i sin). Jika sebuah lingkaran pusat O berjari-jari r pada bidang Z, maka dapat dipetakan ke bidang W menjadi sebuah lingkaran pusat O berjari-jari r. Daerah 0 arg z dipetakan menjadi daerah 0 arg w. Gambar keduanya dapat dilihat di bawah ini. 5

bidang W bidang Z r r 6

Limit Diketahui daerah D pada bidang Z dan titik z o terletak di dalam D atau pada batas D. Misalkan fungsi w = f(z) terdefinisi pada D, kecuali di z o. Apabila titik z bergerak mendekati titik z o melalui setiap lengkungan sebarang K dan mengakibatkan nilai f(z) bergerak mendekati suatu nilai tertentu, yaitu w o pada bidang W, maka dikatakan limit f(z) adalah w o untuk z mendekati z o, ditulis : lim f(z) w zz o o D D K z bidang N* (z Z z o, o w o ) N(w o, ) bidang W f(z) 7

Definisi : Misalkan fungsi w = f(z) terdefinisi pada daerah D, kecuali di z o (titik z o di dalam D atau pada batas D). limit f(z) adalah w o untuk z mendekati z o, jika untuk setiap > 0, terdapat > 0 sedemikian hingga f(z) w o <, apabila 0 < z z o <, ditulis: lim zz o f(z) w o 8

Perlu diperhatikan bahwa : 1. Titik z o adalah titik limit domain fungsi f.. Titik z menuju z o melalui sebarang lengkungan K, artinya z menuju z o dari segala arah. 3. Apabila z menuju z o melalui dua lengkungan yang berbeda, mengakibatkan f(z) menuju dua nilai yang berbeda, maka limit fungsi f tersebut tidak ada untuk z mendekati z o. 9

Contoh 1 : Buktikan bahwa : lim z 3z z z 5 Bukti: Misalkan diberikan bilangan > 0, kita akan mencari > 0 sedemikian, sehingga: 0 z z 3z 5 z Lihat bagian sebelah kanan, untuk z 30

Dari persamaan kanan diperoleh: z 3z 5 z (z 1 5)(z (z ) (z ) z Hal ini menunjukkan bahwa (z 1)(z ) 5 (z ) ) telah diperoleh. 31

Bukti Formal : Jika diberikan > 0, maka terdapat untuk z, diperoleh 0 z z 3z 5 z (z 1)(z ) 5 (z ) (z ), sehingga Jadi z 3z z 5 apabila 0 z Terbukti lim z 3z z z 5 3

Teorema Limit : Teorema 1 : Jika fungsi f mempunyai limit untuk z menuju z o, maka nilai limitnya tunggal. Bukti: Misal limitnya w 1 dan w, maka f(z) w1 w1 f(z) f(z) w w 1 sehingga jadi f(z) f(z) w 1 w w 1 w w w 1 f(z) f(z) w 33

Teorema : Misalkan z = (x,y) = x+iy dan f(z) = u(x,y) + iv(x,y) dengan domain D. Titik z o = (x o,y o ) = x o +iy o di dalam D atau batas D. Maka lim zz o f(z) lim u(x,y) zz o x o x iy o o jika dan hanya jika dan lim v(x,y) zz o y o 34

Teorema 3 : Misalkan fungsi f dan g limitnya ada. lim f(z) = a dan lim g(z) = b, maka 1. lim (f(z) +g(z)) = a + b (untuk z z o ). lim (f(z). g(z)) = a. b (untuk z z o ) 3. lim (f(z) / g(z)) = a / b (untuk z z o ) Tugas : Buktikan ketiga teorema limit tersebut! 35

Contoh 1 : Hitunglah Jawab: 36 i z 1 z lim i z i i) lim (z i z i) i)(z (z lim i z 1 z lim i z i z i z

Contoh : Jika xy f(z) x i. Buktikan lim f(z) tidak ada! x y y 1 z0 Bukti : Kita tunjukkan bahwa untuk z menuju 0 di sepanjang garis y = 0, maka lim f(z) z0 lim (x,0) (0,0) f(z) Sedangkan di sepanjang garis y = x, lim f(z) lim f(z) lim(1 x i) 1 x 1 z0 (x,x) (0,0) Dari 1 dan, terbukti lim x x0 x0 lim 0 z i f(z) 0 1 tidak ada 37

Kekontinuan Fungsi Definisi : Misalkan fungsi f(z) terdefinisi di D pada bidang Z dan titik z o terletak pada interior D, fungsi f(z) dikatakan kontinu di z o jika untuk z menuju z o, maka lim f(z) = f(z o ). 38

Jadi, ada tiga syarat fungsi f(z) kontinu di z o, yaitu : 1.. 3. f(z o ) ada lim f(z) zz lim f(z) zz o o ada f(z o ) Fungsi f(z) dikatakan kontinu pada suatu daerah R, jika f(z) kontinu pada setiap titik pada daerah R tersebut. 39

Teorema 4 : Jika f(z) = u(x,y) + iv(x,y), f(z) terdefinisi di setiap titik pada daerah R, dan z o = x o + i y o titik di dalam R, maka fungsi f(z) kontinu di z o jika dan hanya jika u(x,y) dan v(x,y) masing-masing kontinu di (x o,y o ). 40

Teorema 5 : Andaikan f(z) dan g(z) kontinu di z o, maka masingmasing fungsi : 1. f(z) + g(z). f(z). g(z) 3. f(z) / g(z), g(z) 0 4. f(g(z)); f kontinu di g(z o ), kontinu di z o. 41

Contoh 1 : Fungsi f(z) = Jawab : z 4, z i 3 4z, z i, apakah kontinu di i z i f(i) = 3 + 4(i) = 3 + 8i, sedangkan untuk z mendekati i, lim f(z) = z + i, sehingga lim f(z) f(i) zi jadi f(z) diskontinu di z = i. 4

Contoh. Dimanakah fungsi g(z) z 1 kontinu? z 3z Jawab : Coba anda periksa bahwa g(z) diskontinu di z = 1 dan z =. Jadi g(z) kontinu di daerah z z 43