DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

dokumen-dokumen yang mirip
MA3231 Analisis Real

11. FUNGSI MONOTON (DAN FUNGSI KONVEKS)

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

DASAR-DASAR ANALISIS MATEMATIKA

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. August 18, Dosen FMIPA - ITB

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. October 3, Dosen FMIPA - ITB

BAGIAN KEDUA. Fungsi, Limit dan Kekontinuan, Turunan

Daftar Isi 3. BARISAN ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. Dosen FMIPA - ITB

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. September 12, Dosen FMIPA - ITB

MA3231 Analisis Real

MA3231 Analisis Real

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. October 10, Dosen FMIPA - ITB

MA3231 Analisis Real

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

MA5032 ANALISIS REAL

MA3231 Analisis Real

MA3231 Analisis Real

asimtot.wordpress.com BAB I PENDAHULUAN

II. LANDASAN TEORI ( ) =

Daftar Isi 5. DERET ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. Dosen FMIPA - ITB September 26, 2011

BAGIAN PERTAMA. Bilangan Real, Barisan, Deret

10. TEOREMA NILAI RATA-RATA

BAB V KEKONVERGENAN BARISAN PADA DAN KETERKAITAN DENGAN. Pada subbab 4.1 telah dibahas beberapa sifat dasar yang berlaku pada koleksi

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

BAB II TEOREMA NILAI RATA-RATA (TNR)

TURUNAN, EKSTRIM, BELOK, MINIMUM DAN MAKSIMUM

16. BARISAN FUNGSI Barisan Fungsi dan Kekonvergenan Titik Demi Titik

LIMIT DAN KEKONTINUAN

Analisis Riil II: Diferensiasi

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

PENGANTAR ANALISIS REAL

MA3231 Analisis Real

MA5032 ANALISIS REAL

F. RANCANGAN KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR

II. TINJUAN PUSTAKA. lim f(x) = L berarti bahwa bilamana x dekat tetapi sebelah kiri c 0 maka f(x)

PENGGUNAAN TURUNAN. Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

Fungsi Analitik (Bagian Kedua)

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

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

MA3231 Analisis Real

LIMIT DAN KEKONTINUAN

URAIAN POKOK-POKOK PERKULIAHAN

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

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

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan

5. Sifat Kelengkapan Bilangan Real

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

Tugas Statistika Matematika TEORI PELUANG

Silabus. Sekolah : : 2. Menentukan Komposisi Dua Fungsi Dan Invers Suatu Fungsi. Kegiatan Pembelajaran. Kompetensi Dasar.

TEOREMA UJI TURUNAN. Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

SYARAT FRITZ JOHN PADA MASALAH OPTIMASI BERKENDALA KETAKSAMAAN. Caturiyati 1 Himmawati Puji Lestari 2. Abstrak

MA3231. Pengantar Analisis Real. Hendra Gunawan, Ph.D. Semester II, Tahun

PENGANTAR GRUP. Yus Mochamad Cholily Jurusan Pendidikan Matematika Universitas Muhammadiyah Malang

MA3231. Pengantar Analisis Real. Hendra Gunawan, Ph.D. Semester II, Tahun

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

BAHAN AJAR ANALISIS REAL 1. DOSEN PENGAMPU RINA AGUSTINA, S. Pd., M. Pd. NIDN

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

BAB III FUNGSI YOUNG DAN KOMPLEMEN YOUNG

BAB III KEKONVERGENAN LEMAH

BAB III SUB BARISAN DAN TEOREMA BOLZANO-WEIERSTRASS

3 LIMIT DAN KEKONTINUAN

Hendra Gunawan. 2 Oktober 2013

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

DERET TAK HINGGA. Contoh deret tak hingga :,,, atau. Barisan jumlah parsial, dengan. Definisi Deret tak hingga,

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan

FUNGSI DAN LIMIT FUNGSI

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

Matematika

MINGGU KE-6 VARIABEL RANDOM DAN DISTRIBUSINYA

Muhafzan TURUNAN. Muhafzan, Ph.D

PENYELESAIAN INTEGRAL DIMENSI-n DENGAN MENGGUNAKAN TEOREMA FUBINI

DEFINISI TIPE RIEMANN UNTUK INTEGRAL LEBESGUE 1. Drajad Maknawi 2 dan Muslich 3 Jurusan Matematika FMIPA UNS. Abstrak

Matematika I: APLIKASI TURUNAN. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 70

MA3231. Pengantar Analisis Real. Hendra Gunawan, Ph.D. Semester II, Tahun

Fungsi dan Limit Fungsi 23. Contoh 5. lim. Buktikan, jika c > 0, maka

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

PAM 252 Metode Numerik Bab 2 Persamaan Nonlinier

Variabel Banyak Bernilai Real 1 / 1

Muhafzan FUNGSI KONTINU. Muhafzan, Ph.D

CATATAN KULIAH ANALISIS REAL LANJUT

Nilai mutlak pada definisi tersebut di interpretasikan untuk mengukur jarak dua

TINJAUAN PUSTAKA. Pada bagian ini akan diberikan konsep dasar graf dan bilangan kromatik lokasi pada

Nilai Ekstrim. (Extreme Values)

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

BAB 5 PENGGUNAAN TURUNAN

Sistem Bilangan Real

INTERVAL, PERTIDAKSAMAAN, DAN NILAI MUTLAK

II. TINJAUAN PUSTAKA. dan Integral Bawah Darboux, Integral Darboux, Teorema Bolzano Weierstrass,

FUNGSI KONTINU. sedemikian sehingga jika x adalah titik dari A (c), maka f (x) berada pada Vg (f (c)). (Lihat Gambar 5.1.1).

BAB IV. PENGGUNAAN TURUNAN. Departemen Teknik Kimia Universitas Indonesia

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

BAB 3 KONDISI SPECTRUM. Pada bab ini akan diperlihatkan hasil utama dari penelitian ini. Hasil utama yang

CNH2B4 / KOMPUTASI NUMERIK

BAHAN AJAR ANALISIS REAL 1 Matematika STKIP Tuanku Tambusai Bangkinang

BAB II KAJIAN TEORI. memahami sifat-sifat dari barisan fungsi. Pada bab ini akan diuraikan materimateri

Hendra Gunawan. 13 September 2013

Transkripsi:

(Bekal untuk Para Sarjana dan Magister Matematika) Dosen FMIPA - ITB E-mail: hgunawan@math.itb.ac.id. December 11, 2007

Misalkan f terdefinisi pada suatu himpunan H. Kita katakan bahwa f naik pada H apabila untuk setiap x, y H dengan x < y berlaku f (x) f (y). Jika ketaksamaan < berlaku, maka kita katakan bahwa f naik sejati pada H. Definisi serupa dapat dirumuskan untuk fungsi turun dan turun sejati pada H. Fungsi naik atau turun disebut fungsi monoton. Fungsi yang naik dan turun sekaligus pada H mestilah konstan pada H.

Contoh 1 Daftar Isi (i) Fungsi f : R R yang didefinisikan sebagai f (x) = x 3 merupakan fungsi naik sejati pada R. (ii) Fungsi g : (0, ) R yang didefinisikan sebagai g(x) = 1 x merupakan fungsi turun sejati pada (0, ).

Gambar 11.1(i) Grafik fungsi f (x) = x 3

Gambar 11.1(ii) Grafik fungsi g(x) = 1 x

Proposisi 2 Daftar Isi Jika f naik pada [a, b], maka f mencapai nilai minimum di a dan nilai maksimum di b. Bukti. Misalkan a < x < b. Maka menurut definisi kita mempunyai f (a) f (x) f (b). Jadi f mencapai nilai minimum di a dan nilai maksimum di b.

Limit Fungsi Monoton Kita perkenalkan notasi dan asalkan kedua limit ini ada. f (c ) = lim x c f (x) f (c+) = lim x c + f (x),

Contoh 3 Daftar Isi Misalkan f : R R didefinisikan sebagai { x, x 1; f (x) = 3 2, x > 1 Maka, f (1 ) = 1 = f (1), sedangkan f (1+) = 3 2.

Teorema 4 Daftar Isi (i) Jika f naik dan terbatas di atas pada (a, b), maka f (b ) = sup f (x). x (a,b) (ii) Jika f naik dan terbatas di bawah pada (a, b), maka f (a+) = inf f (x). x (a,b)

Bukti. (i) Misalkan M = sup x (a,b) f (x). Diberikan ɛ > 0 sembarang, kita harus mencari suatu δ > 0 sedemikian sehingga jika b δ < x < b, maka f (x) M < ɛ atau M ɛ < f (x) < M + ɛ. Ketaksamaan f (x) < M + ɛ selalu terpenuhi karena M merupakan batas atas untuk f pada (a, b). Selanjutnya, karena M ɛ bukan merupakan batas atas untuk f pada (a, b), maka terdapat suatu y (a, b) sedemikian sehingga M ɛ < f (y). Namun f naik pada (a, b), sehingga untuk setiap x yang memenuhi y < x < b berlaku Jadi, pilihlah δ = b y. (ii) Serupa dengan (i). M ɛ < f (y) f (x).

Akibat 5 Daftar Isi Misalkan f naik pada (a, b). Jika c (a, b), maka f (c ) dan f (c+) ada, dan untuk a < x < c < y < b. f (x) f (c ) f (c) f (c+) f (y)

Gambar 11.2 Kasus f (c ) < f (c) < f (c+)

Soal Latihan Daftar Isi 1 Buktikan Teorema 4 bagian (ii). Mulai dengan memisalkan m = inf f (x). x (a,b) 2 Buktikan jika f turun dan terbatas di bawah pada (a, b), maka f (b ) = inf f (x). x (a,b) 3 Buktikan jika f dan g naik (sejati) pada H, maka f + g naik (sejati) pada H. 4 Diketahui f (x) > 0 untuk setiap x H, dan g := 1 f. Buktikan jika f naik (sejati) pada H, maka g turun (sejati) pada H. 5 Diketahui f naik sejati pada A. Buktikan bahwa f merupakan korespondensi 1-1 antara A dan B := f (A), sehingga f 1 ada. Buktikan bahwa f 1 naik sejati pada B.

Pada bagian ini kita akan membahas bagaimana kita dapat menyelidiki kemonotonan suatu fungsi melalui turunannya, bila fungsi tersebut mempunyai turunan. Persisnya, kita mempunyai teorema berikut.

Teorema 6 Daftar Isi Misalkan f kontinu pada [a, b] dan mempunyai turunan pada (a, b). (i) Jika f (x) 0 untuk tiap x (a, b), maka f naik pada [a, b]. Jika f (x) > 0 untuk tiap x (a, b), maka f naik sejati pada [a, b]. (ii) Jika f (x) 0 untuk tiap x (a, b), maka f turun pada [a, b]. Jika f (x) < 0 untuk tiap x (a, b), maka f turun sejati pada [a, b].

Bukti. (i) Misalkan x dan y bilangan sembarang di [a, b] dengan x < y. Maka f memenuhi hipotesis Teorema Nilai Rata-rata pada [x, y] dan karenanya f (c) = f (y) f (x) y x untuk suatu c (x, y). Jika f (t) 0 untuk tiap t (a, b), maka f (c) 0 dan karenanya f (x) f (y). Jadi f naik pada [a, b]. Jika f (t) > 0 untuk tiap t (a, b), maka f (c) > 0 dan karenanya f (x) < f (y). Jadi f naik sejati pada [a, b]. (ii) Serupa dengan (i).

Contoh 7 Daftar Isi Misalkan f : R R didefinisikan sebagai f (x) = x(1 x). Turunannya adalah f (x) = 1 2x. Jadi f (x) 0 untuk x 1 2 dan f (x) 0 untuk x 1 2. Dengan demikian f naik pada (, 1 2 ] dan turun pada [ 1 2, ).

Soal Latihan 1 Misalkan n N. Buktikan bahwa fungsi f : [0, ) R yang didefinisikan sebagai f (x) = (x + 1) 1/n x 1/n merupakan fungsi turun pada [0, ). 2 Misalkan f mempunyai turunan dan turun pada suatu interval terbuka I. Buktikan bahwa f (x) 0 untuk tiap x I. Jika f naik sejati pada I, apakah dapat disimpulkan bahwa f (x) > 0 untuk tiap x I? Jelaskan.

Menurut Soal 11.1 No. 5, fungsi f yang naik sejati pada A mendefinisikan suatu korespondensi 1-1 antara A dan B := f (A). Dalam hal ini f akan mempunyai invers f 1. Lebih jauh, f 1 naik sejati pada B. Dalam kasus di mana f kontinu dan daerah asal f merupakan interval, sebutlah I, maka daerah nilainya juga merupakan suatu interval, sebutlah J = f (I ) (Teorema 10 pada Bab 8). Lebih jauh, kita mempunyai teorema berikut.

Teorema 8 Daftar Isi Misalkan f : I J dengan I interval dan J = f (I ). Jika f naik sejati dan kontinu pada I, maka f 1 : J I kontinu pada J.

Bukti. Andaikan f 1 tidak kontinu di suatu titik d J. Asumsikan bahwa d bukan titik ujung J. Maka, mengingat f 1 naik sejati pada J, f 1 (d ) dan f 1 (d+) ada, dan f 1 (d ) < f 1 (d+). Sekarang misalkan λ I sedemikian sehingga f 1 (d ) < λ < f 1 (d+) dan λ f 1 (d). Karena itu f (λ) tidak terdefinisi (buatlah ilustrasinya!), dan ini bertentangan dengan hipotesis bahwa f terdefinisi pada I.

Teorema 9 Daftar Isi Misalkan I dan J interval, I dan J interval terbuka yang mempunyai titik ujung sama dengan titik ujung I dan J. Misalkan f : I J kontinu dan J = f (I ). Jika f mempunyai turunan pada I dan f (x) > 0 untuk tiap x I, maka f 1 : J I ada dan kontinu pada J. Lebih jauh, f 1 mempunyai turunan pada J dan (f 1 ) (y) = 1 f (x) untuk tiap y J dan x = f 1 (y).

Soal Latihan 1 Misalkan f : R R didefinisikan sebagai f (x) = 1 + x + x 3. Tunjukkan bahwa f mempunyai invers dan hitunglah nilai (f 1 ) ( 1). 2 Berikan sebuah contoh fungsi f : A R yang naik sejati dan kontinu pada A, tetapi f 1 tidak kontinu pada B = f (A). (Petunjuk. Himpunan A tentunya bukan suatu interval.)