Kelas 12Kelas 11mathKalkulus
Sebuah makanan kaleng tercemar oleh bakteri Clostridium
Pertanyaan
Sebuah makanan kaleng tercemar oleh bakteri Clostridium botulinum. Jika jumlah bakteri dalam makanan kaleng tersebut mengikuti fungsi f(t)=akar(3t^2+2t-1)-akar(t^2-2t+1), dengan f(t) menyatakan jumlah bakteri dalam ratusan ribu dan t menyatakan waktu dalam detik. Tentukan jumlah bakteri tersebut jika t mendekati tak hingga.
Solusi
Verified
akar(3) - 1 ratusan ribu
Pembahasan
Fungsi yang menyatakan jumlah bakteri adalah f(t) = sqrt(3t^2 + 2t - 1) - sqrt(t^2 - 2t + 1). Kita ingin mencari jumlah bakteri ketika t mendekati tak hingga, yang berarti kita perlu mencari limit dari fungsi f(t) saat t -> infinity. lim (t->inf) [sqrt(3t^2 + 2t - 1) - sqrt(t^2 - 2t + 1)] Untuk menyelesaikan limit ini, kita bisa membagi pembilang dan penyebut dengan pangkat t tertinggi di penyebut, atau menggunakan metode mengalikan dengan konjugatnya. Menggunakan metode mengalikan dengan konjugat: Kita kalikan ekspresi dengan (sqrt(3t^2 + 2t - 1) + sqrt(t^2 - 2t + 1)) / (sqrt(3t^2 + 2t - 1) + sqrt(t^2 - 2t + 1)). f(t) = [ (3t^2 + 2t - 1) - (t^2 - 2t + 1) ] / [ sqrt(3t^2 + 2t - 1) + sqrt(t^2 - 2t + 1) ] f(t) = [ 3t^2 + 2t - 1 - t^2 + 2t - 1 ] / [ sqrt(3t^2 + 2t - 1) + sqrt(t^2 - 2t + 1) ] f(t) = [ 2t^2 + 4t - 2 ] / [ sqrt(3t^2 + 2t - 1) + sqrt(t^2 - 2t + 1) ] Sekarang, kita bagi setiap suku dengan t (karena t di luar akar, di dalam akar menjadi t^2): f(t) = [ 2t^2/t^2 + 4t/t^2 - 2/t^2 ] / [ sqrt(3t^2/t^2 + 2t/t^2 - 1/t^2) + sqrt(t^2/t^2 - 2t/t^2 + 1/t^2) ] f(t) = [ 2 + 4/t - 2/t^2 ] / [ sqrt(3 + 2/t - 1/t^2) + sqrt(1 - 2/t + 1/t^2) ] Ketika t mendekati tak hingga (t -> inf): 4/t -> 0 2/t^2 -> 0 2/t -> 0 1/t^2 -> 0 Maka, limitnya menjadi: lim (t->inf) f(t) = [ 2 + 0 - 0 ] / [ sqrt(3 + 0 - 0) + sqrt(1 - 0 + 0) ] lim (t->inf) f(t) = 2 / [ sqrt(3) + sqrt(1) ] lim (t->inf) f(t) = 2 / (sqrt(3) + 1) Untuk merasionalkan penyebutnya, kita kalikan dengan (sqrt(3) - 1) / (sqrt(3) - 1): lim (t->inf) f(t) = [ 2 * (sqrt(3) - 1) ] / [ (sqrt(3) + 1) * (sqrt(3) - 1) ] lim (t->inf) f(t) = [ 2 * (sqrt(3) - 1) ] / [ 3 - 1 ] lim (t->inf) f(t) = [ 2 * (sqrt(3) - 1) ] / 2 lim (t->inf) f(t) = sqrt(3) - 1 Karena f(t) menyatakan jumlah bakteri dalam ratusan ribu, maka jumlah bakteri adalah (sqrt(3) - 1) ratusan ribu. Nilai sqrt(3) kira-kira 1.732. Jadi, jumlah bakteri sekitar (1.732 - 1) * 100.000 = 0.732 * 100.000 = 73.200 bakteri. Jawaban eksak adalah (akar(3) - 1) ratusan ribu.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Limit Fungsi
Section: Limit Fungsi Aljabar, Limit Fungsi Trigonometri, Limit Fungsi Eksponensial Dan Logaritma
Apakah jawaban ini membantu?