Berikut ini merupakan soal tentang limit takhingga. Soal-soal tersebut diambil dari berbagai sumber referensi, termasuk dari soal tingkat olimpiade. Pembaca diharapkan sudah menguasai teori limit fungsi aljabar dan trigonometri. Setiap soal telah disertai pembahasan super lengkap yang disajikan secara rapi menggunakan LaTeX. Selain itu, soal juga dapat diunduh file PDF dengan menekan tautan di bawah.
Unduh Soal (PDF): Download (PDF, 176 KB)
Jika Anda ingin mencari soal latihan yang lebih banyak, Anda dapat mengakses ke folder soal mathcyber1997.com dengan mendaftar di bit.ly/Akses_Soal. Folder soal tersebut berisi soal UTBK-SNBT, soal persiapan CPNS-PPPK, soal psikotes, soal TPA, soal ujian masuk perguruan tinggi (termasuk STAN), soal kompetensi matematika (termasuk OSN dan ON MIPA), dan masih banyak lagi.
Baca : Soal dan Pembahasan- Limit Fungsi Aljabar
Baca : Soal dan Pembahasan- Limit Fungsi Trigonometri
Beberapa teorema berikut sering kali digunakan untuk menyelesaikan persoalan terkait limit takhingga.
Teorema Limit takhingga
Keterhubungan takhingga dan Nol
untuk
Ketakhinggaan Fungsi Rasional Berbentuk Polinomial
Jika dan adalah fungsi polinomial, maka
Ketakhinggaan Selisih Bentuk Linear dalam Tanda Akar
Ketakhinggaan Selisih Bentuk Kuadrat dalam Tanda Akar
Ketakhinggaan Selisih Bentuk Kubik dalam Tanda Akar
Today Quote
Berdoalah sebelum belajar, sebab semua ilmu di dunia ini asalnya dari Tuhan.
Versi Inggris: Problem and Solution – Limit at Infinity
Bagian Pilihan Ganda
Soal Nomor 1
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Pendekatan formal:
Pendekatan lain:
Perhatikan bahwa bagian pembilang dan penyebut fungsinya merupakan fungsi polinom. Karena derajat pembilang = < derajat penyebut = , nilai limitnya adalah
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 2
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Pendekatan formal:
Bagi setiap suku dengan variabel berpangkat tertinggi, yaitu .
Pendekatan lain:
Perhatikan bahwa bagian pembilang dan penyebut fungsinya merupakan fungsi polinom. Karena derajat pembilang = > derajat penyebut = , nilai limitnya adalah
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 3
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 4
Jika , maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Diketahui bahwa
Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 5
Nilai dari adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Bagi setiap suku dengan variabel berpangkat tertinggi, yaitu .
Jadi, nilai dari (Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 6
Nilai dari adalah
A. C. E. tak ada
B. D.
Pembahasan
Dengan metode pengalian akar sekawan, diperoleh
Bagi setiap sukunya dengan .
Jadi, nilai dari
(Jawaban C)
[collapse]
Baca Juga: Tujuh Bentuk Tak Tentu dalam Matematika
Soal Nomor 7
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Kalikan dengan bentuk sekawannya,
Bagi setiap suku dengan variabel berpangkat tertinggi, yaitu .
Jadi, nilai dari
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 8
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan metode pengalian akar sekawan, diperoleh
Jadi, nilai dari limit tersebut adalah
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 9
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan rumus
Untuk kasus ini, diketahui bahwa dan p =-7.$
Dengan demikian, diperoleh
Jadi, nilai dari limit tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 10
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Perhatikan bahwa
berlaku karena menuju takhingga (nilainya dipastikan positif).
Untuk itu, dengan menggunakan rumus
(Diketahui: )
diperoleh
Jadi, nilai dari limit tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 11
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Perhatikan bahwa bentuk dapat ditulis menjadi
Dengan demikian, diperoleh
Gunakan rumus
untuk sehingga diperoleh
Jadi, nilai dari limit tersebut adalah
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 12
Nilai dari adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Dengan menggunakan sifat khusus limit takhingga dengan bentuk:
diperoleh
Jadi, nilai dari (Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 13
Nilai dari adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Ubah bentuk fungsinya sehingga membentuk selisih bentuk kuadrat dalam tanda akar agar nilai limitnya dapat langsung ditentukan.
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 14
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan salah satu sifat akar:
dan sejumlah sifat limit dasar, diperoleh
Penjelasan pada langkah terakhir: Karena nilainya menuju takhingga, akan membesar nilainya, begitu juga dengan sehingga bila dijumlahkan keduanya, hasilnya akan takhingga.
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 15
Hasil dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Dengan menggunakan metode pengalian akar sekawan, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 16
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Perhatikan bahwa bentuk
dapat dinyatakan sebagai
Dengan demikian, diperoleh
Tinjau hanya pada variabel berpangkat tertingginya.
Bagi setiap suku dengan
Gunakan sifat limit takhingga untuk memperoleh
Jadi, nilai dari (Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 17
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Jadi, nilai dari
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 18
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Faktorkan keluar dari akar.
Selanjutnya, dengan menggunakan Aproksimasi (Pendekatan) Binomial, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 19
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Alternatif 1: Membagi dengan Variabel Pangkat Tertinggi
Sebelumnya, perlu diketahui bahwa bentuk akar kuadrat dapat dirasionalkan dengan cara dikalikan akar sekawan, sedangkan bentuk akar kubik, seperti dirasionalkan dengan cara dikalikan berdasarkan pemfaktoran .
Oleh karena itu, kita peroleh
Alternatif 2: Menggunakan Aproksimasi Binomial
Perhatikan bahwa ekspresi limit yang diberikan dapat kita tulis menjadi
Dengan menggunakan Aproksimasi Binomial untuk akar kuadrat dan akar kubiknya, kita peroleh
Jadi, nilai dari limit tersebut sama dengan
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 20
Hasil dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Sederhanakan rumus fungsinya terlebih dahulu dengan memanfaatkan rumus pemfaktoran dan konsep teleskopik.
Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, hasil dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 21
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan sifat limit takhingga khusus.
Dengan demikian, kita peroleh
Jadi, nilai dari (Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 22
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan . Jika , maka sehingga ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 23
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan . Jika , maka sehingga ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 24
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan . Jika , maka sehingga ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 25
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan . Jika , maka sehingga ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 26
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan .
Jika , maka sehingga dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 27
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan
Jika maka Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 28
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan .
Jika , maka . Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 29
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan ekuivalen dengan
Jika maka
Untuk itu, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 30
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Faktorkan bentuk pada pembilang dan penyebut, kemudian pisahkan agar masing-masing dapat dicari nilai limitnya.
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 31
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan .
Jika , maka . Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 32
Nilai dari adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan .
Jika , maka . Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 33
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan .
Jika , maka . Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
Catatan:
Identitas trigonometri yang digunakan adalah
[collapse]
Soal Nomor 34
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan .
Jika , maka . Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 35
Nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , ekuivalen dengan .
Jika , maka . Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari (Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 36
Nilai dari
A. D. tidak ada
B. E.
C.
Pembahasan
Perhatikan bahwa
karena .
Perhatikan juga bahwa
dan
Dengan menggunakan Teorema Apit, diperoleh
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 37
Jika dan , maka nilai terkecil bulat positif supaya adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Karena konvergen ke , diperoleh
Dengan demikian, kita peroleh
Ini berarti nilai terkecil bulat positif yang memenuhi adalah
(Jawaban E)
[collapse]
Bagian Uraian
Soal Nomor 1
Tentukan nilai dari limit berikut.
a.
b.
c.
Pembahasan
Jawaban a)
Jawaban b)
Jawaban c)
[collapse]
Soal Nomor 2
Tentukan nilai dari limit berikut.
a.
b.
Pembahasan
Jawaban a)
Diketahui bahwa variabel derajat tertinggi pembilang dan penyebutnya sama, yaitu . Pada pembilang, koefisien adalah , sedangkan koefisien pada penyebut adalah Jadi,
Jawaban b)
Diketahui variabel berderajat tertinggi pada pembilang adalah , sedangkan variabel berderajat tertinggi pada penyebut adalah . Karena , diperoleh
[collapse]
Soal Nomor 3
Tentukan nilai dari limit berikut.
a.
b.
Pembahasan
Uraikan dan tinjau hanya pada variabel berpangkat tertinggi.
Jawaban a)
Jadi, nilai dari
Jawaban b)
[collapse]
Soal Nomor 4
Tentukan nilai dari limit berikut.
a.
b.
c.
Pembahasan
Ingat bahwa
Jawaban a)
Diketahui: dan sehingga . Berarti,
Jawaban b)
Diketahui: dan sehingga . Berarti,
Jawaban c)
Diketahui: dan sehingga . Berarti,
[collapse]
Soal Nomor 5
Tentukan nilai dari .
(Catatan: Notasi dibaca: pi, sedangkan notasi dibaca: teta)
Pembahasan
Jadi, nilai dari
Catatan: Tinjau bentuk . Jika nilai semakin kecil menuju negatif takhingga, maka penyebutnya juga akan semakin kecil dan nilai pecahannya akan semakin mendekati
[collapse]
Soal Nomor 6
Tentukan nilai dari limit berikut.
Pembahasan
Jawaban a)
Jadi, nilai dari Jawaban b)
Jadi, nilai dari
[collapse]
Soal Nomor 7
Tentukan nilai dari .
Pembahasan
Bagi setiap suku dengan variabel berpangkat tertinggi, yaitu .
Jadi, nilai dari
[collapse]
Soal Nomor 8
Tentukan nilai dari
Pembahasan
Ubah bentuk fungsinya agar muncul bentuk selisih bentuk kuadrat dalam tanda akar.
Jadi, nilai dari limit tersebut adalah
[collapse]
Soal Nomor 9
Tentukan nilai dari
Pembahasan
Bagi setiap suku dengan variabel berpangkat tertinggi, yaitu .
Jadi, nilai dari adalah
[collapse]
Soal Nomor 10
Tentukan hasil dari .
Pembahasan
Alternatif I: Pendekatan Intuitif
Catatan: Notasi menyatakan polinomial berderajat yang didapat dari penguraian bentuk . Karena menuju takhingga, bentuk akan lebih cepat bertambah besar sehingga dapat diabaikan.
Alternatif II: Dalil L’Hospital (Turunan)
Jadi, hasil dari adalah
[collapse]
Soal Nomor 11
Tentukan nilai dari limit berikut.
a.
b.
c.
Pembahasan
Jawaban a)
Misalkan yang ekuivalen dengan
Jika , maka sehingga bentuk limitnya dapat ditulis menjadi
Jadi, nilai dari
Jawaban b)
Ingat bahwa
Misalkan
Jika , maka sehingga bentuk limitnya dapat ditulis menjadi
Jadi, nilai dari
Jawaban c)
Ingat bahwa:
Misalkan yang ekuivalen dengan
Jika , maka sehingga bentuk limitnya dapat ditulis menjadi
Jadi, nilai dari
[collapse]
Soal Nomor 12
Tentukan nilai dari limit berikut.
a.
b.
c.
Pembahasan
Jawaban a)
Misalkan
Jika , maka Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
Jawaban b)
Misalkan
Jika , maka Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
Jawaban c)
Misalkan
Jika , maka Dengan demikian, dapat ditulis
Jadi, nilai dari
[collapse]
Soal Nomor 13
Hitunglah nilai dari limit berikut.
a.
b.
c.
d.
Pembahasan
Jawaban a)
Bagi setiap suku dengan , lalu gunakan sifat limit takhingga.
Jadi, nilai dari
Jawaban b)
Bagi setiap suku dengan , lalu gunakan sifat limit takhingga.
Catatan: Penyebut pada bentuk pecahan terakhir bernilai sehingga nilai limitnya takhingga, tetapi kita tidak boleh serta merta menuliskan , karena bila demikian, hasilnya justru “tak terdefinisi”, bukan “takhingga”.
Jadi, nilai dari
Jawaban c)
Bagi setiap suku dengan , lalu gunakan sifat limit takhingga.
Limit di atas tidak ada (does not exist), karena untuk (genap) dan (ganjil), nilai limitnya berbeda.
Jawaban d)
Bagi setiap suku dengan , lalu gunakan sifat limit takhingga.
Jadi, nilai dari
[collapse]