Kelas 12Kelas 11mathKalkulus
Nilai dari limit x -> 0 ((1-cos(2x))/(sin x.tan(2x)))=....
Pertanyaan
Nilai dari limit x -> 0 ((1-cos(2x))/(sin x.tan(2x)))=....
Solusi
Verified
Nilai limit = 1
Pembahasan
Untuk menyelesaikan limit ini, kita dapat menggunakan beberapa metode, seperti substitusi langsung, faktorisasi, aturan L'Hopital, atau identitas trigonometri. Limit yang diberikan adalah: lim (x->0) [(1 - cos(2x)) / (sin(x) * tan(2x))] Metode 1: Menggunakan identitas trigonometri. Kita tahu bahwa 1 - cos(2x) = 2 sin^2(x). Dan tan(2x) = sin(2x) / cos(2x) = (2 sin(x) cos(x)) / cos(2x). Maka, ekspresi menjadi: [(2 sin^2(x)) / (sin(x) * (2 sin(x) cos(x) / cos(2x)))] Sederhanakan ekspresi: = [2 sin^2(x)] / [2 sin^2(x) cos(x) / cos(2x)] = [2 sin^2(x) * cos(2x)] / [2 sin^2(x) cos(x)] Kita bisa membatalkan 2 sin^2(x) (karena x mendekati 0, sin(x) tidak sama dengan 0). = cos(2x) / cos(x) Sekarang, substitusikan x = 0 ke dalam ekspresi yang disederhanakan: = cos(2*0) / cos(0) = cos(0) / cos(0) = 1 / 1 = 1. Metode 2: Menggunakan Aturan L'Hopital (karena substitusi langsung menghasilkan bentuk 0/0). Bentuk awal: lim (x->0) [(1 - cos(2x)) / (sin(x) * tan(2x))] Jika x=0, maka 1 - cos(0) = 1 - 1 = 0. Dan sin(0) * tan(0) = 0 * 0 = 0. Jadi, kita dapat menggunakan Aturan L'Hopital. Turunan dari pembilang (1 - cos(2x)) adalah -(-sin(2x) * 2) = 2 sin(2x). Turunan dari penyebut (sin(x) * tan(2x)). Gunakan aturan perkalian: u = sin(x), v = tan(2x). Du/dx = cos(x). Dv/dx = sec^2(2x) * 2 = 2 sec^2(2x). Maka, turunan penyebut adalah: cos(x) * tan(2x) + sin(x) * (2 sec^2(2x)) = cos(x) * tan(2x) + 2 sin(x) sec^2(2x). Sekarang, terapkan aturan L'Hopital: lim (x->0) [2 sin(2x)] / [cos(x) * tan(2x) + 2 sin(x) sec^2(2x)] Substitusikan x = 0: Pembilang: 2 sin(0) = 0. Penyebut: cos(0) * tan(0) + 2 sin(0) sec^2(0) = 1 * 0 + 2 * 0 * (1/cos(0))^2 = 0 + 0 * (1/1)^2 = 0. Karena masih menghasilkan bentuk 0/0, kita perlu menerapkan Aturan L'Hopital lagi. Turunan kedua dari pembilang (2 sin(2x)) adalah 2 * cos(2x) * 2 = 4 cos(2x). Turunan kedua dari penyebut [cos(x) * tan(2x) + 2 sin(x) sec^2(2x)]. Turunan dari cos(x) * tan(2x): = -sin(x) tan(2x) + cos(x) * (2 sec^2(2x)) = -sin(x) tan(2x) + 2 cos(x) sec^2(2x). Turunan dari 2 sin(x) sec^2(2x): = 2 [cos(x) sec^2(2x) + sin(x) * 2 sec(2x) * (sec(2x) tan(2x) * 2)] = 2 [cos(x) sec^2(2x) + 4 sin(x) sec^2(2x) tan(2x)]. Jadi, turunan kedua penyebut adalah: -sin(x) tan(2x) + 2 cos(x) sec^2(2x) + 2 cos(x) sec^2(2x) + 8 sin(x) sec^2(2x) tan(2x) = -sin(x) tan(2x) + 4 cos(x) sec^2(2x) + 8 sin(x) sec^2(2x) tan(2x). Sekarang, terapkan aturan L'Hopital lagi: lim (x->0) [4 cos(2x)] / [-sin(x) tan(2x) + 4 cos(x) sec^2(2x) + 8 sin(x) sec^2(2x) tan(2x)] Substitusikan x = 0: Pembilang: 4 cos(0) = 4 * 1 = 4. Penyebut: -sin(0) tan(0) + 4 cos(0) sec^2(0) + 8 sin(0) sec^2(0) tan(0) = -0 * 0 + 4 * 1 * (1)^2 + 8 * 0 * (1)^2 * 0 = 0 + 4 + 0 = 4. Maka, limitnya adalah 4 / 4 = 1. Kedua metode memberikan hasil yang sama. Jawaban singkat: Nilai limit adalah 1.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Limit Fungsi Trigonometri
Section: Aturan L Hopital, Sifat Sifat Limit
Apakah jawaban ini membantu?