Berikut ini penulis sajikan soal dan pembahasan tentang limit fungsi aljabar dan trigonometri, tetapi tipe soalnya HOTS dan olimpiade sehingga akan jauh lebih menantang dan cocok untuk siswa/i yang menjalani masa pengayaan, misalnya untuk persiapan lomba matematika. Soal juga dapat diunduh dalam berkas PDF melalui tautan berikut: Download (PDF).
Semoga bermanfaat dan tetap semangat belajar!
Baca : Soal dan Pembahasan- Limit Fungsi Aljabar
Baca : Soal dan Pembahasan- Limit Fungsi Trigonometri
Quote by Nelson Mandela
Pendidikan adalah senjata paling mematikan di dunia, karena dengan pendidikan, Anda dapat mengubah dunia.
Bagian Pilihan Ganda
Soal Nomor 1
Hasil dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Substitusi langsung mengakibatkan munculnya bentuk taktentu
Dengan menggunakan metode pengalian akar sekawan sekaligus metode pemfaktoran, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban E)
[collapse]
Baca: Soal dan Pembahasan- Limit Euler
Soal Nomor 2
Jika , maka nilai
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan dalil L’Hospital, kita dapat menentukan persamaan yang melibatkan dan pada bentuk limit tersebut, dengan syarat substitusi langsung menghasilkan bentuk taktentu Ini berarti,
Jadi, diperoleh persamaan .
Selanjutnya, terapkan dalil L’Hospital (turunkan terhadap variabel )
Substitusi pada persamaan
Jadi, nilai
[collapse]
Soal Nomor 3
Jika dengan , maka nilai
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Bentuk limit di atas dapat ditentukan dengan menggunakan Dalil L’Hospital, namun syaratnya ketika disubstitusikan menghasilkan bentuk taktentu .
Pada penyebut, jelas substitusi menghasilkan
Pada pembilang,
Terapkan dalil L’Hospital dengan cara menurunkan masing-masing pembilang dan penyebut terhadap variabel .
Diperoleh (tidak memenuhi karena diberikan bahwa ) atau .
Substitusi pada ,
Diperoleh (tidak memenuhi karena diberikan bahwa ) atau (memenuhi).
Untuk , diperoleh .
Jadi,
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 4
Jika , maka nilai dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Perhatikan bentuk . Karena memiliki nilai limit berhingga, maka substitusi langsung harus menghasilkan bentuk taktentu . Ini mengimplikasikan
sehingga mengharuskan
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 5
Jika dan , maka nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan sifat dasar limit, persamaan dapat kita tuliskan menjadi
dan persamaan dapat kita tuliskan menjadi
Sekarang, misalkan dan , sehingga terbentuk SPLDV:
Selesaikan dengan metode gabungan.
Untuk , diperoleh:
Ini berarti, dan
Dengan demikian,
Jadi, hasil dari
(Jawaban B)
[collapse]
Baca Juga: Tujuh Bentuk taktentu dalam Matematika
Soal Nomor 6
Jika , maka nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan metode pengalian akar sekawan, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 7
Jika , maka nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan substitusi langsung, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 8
Nilai dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Gunakan metode pengalian akar sekawan dua kali.
Kalikan fungsinya dengan
sehingga didapat
Selanjutnya, kalikan fungsinya dengan
sehingga didapat
Jadi, nilai dari (Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 9
Jika , maka nilai adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Tinjau .
Dengan menggunakan metode pengalian akar sekawan, didapat
Selanjutnya, tinjau
Dengan menggunakan metode pengalian akar sekawan, diperoleh
Substitusikan nilai sehingga diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 10
Jika , maka nilai dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Diketahui:
Dengan menggunakan sejumlah sifat limit dasar, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 11
Jika untuk suatu , maka nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dari persamaan kita ketahui bahwa limitnya ada, sehingga substitusi pada bentuk seharusnya menghasilkan bentuk taktentu , ditulis
Jadi, diperoleh persamaan
Sekarang, dapat kita tulis
Jadi, hasil dari
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 12
Jika , maka nilai dari
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Gunakan sifat pemfaktoran berikut.
Kita mulai dari bentuk limit yang ditanya, lalu kita arahkan supaya muncul bentuk limit yang diketahui.
Jadi, nilai dari (Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 13
Jika dan bilangan bulat dan , maka nilai
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Karena fungsi memiliki nilai limit untuk mendekati , maka substitusi langsung harus menghasilkan bentuk taktentu sehingga ditulis
Dengan demikian, diperoleh .
Selanjutnya, dapat ditentukan nilai sebagai berikut.
Diperoleh nilai
Jadi, hasil dari
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 14
Jika , nilai dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Agar fungsi tersebut memiliki nilai limit ketika mendekati , substitusi harus membuat nilai fungsinya menjadi (bentuk taktentu).
Pada pembilang, jelas .
Pada penyebut,
Selanjutnya, dengan menggunakan dalil L’Hospital pada bentuk limitnya, diperoleh
Untuk itu, .
Jadi,
(Jawaban E)
[collapse]
Baca : Soal dan Pembahasan- Limit Tak Hingga
Soal Nomor 15
Diketahui untuk dan untuk . Agar memiliki nilai, maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Agar memiliki nilai, maka limit kiri dan limit kanannya harus sama.
Jadi, nilai adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Baca: Soal dan Pembahasan- Perbandingan Trigonometri (Dasar)
Soal Nomor 16
Hasil dari
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Dengan metode pengalian akar sekawan, diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan- Pembuktian Identitas Trigonometri
Soal Nomor 17
Jika , maka
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Dengan menggunakan dalil L’Hospital, akan ditentukan nilai limitnya sebagai berikut. Ingat bahwa turunannya terhadap variabel , sehingga dianggap sebagai konstanta.
Jadi, nilai dari limitnya adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan- Penerapan Identitas Trigonometri
Soal Nomor 18
Nilai dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Misalkan .
Untuk , maka
Dengan demikian, limit di atas dapat ditulis kembali menjadi
Jadi, nilai dari (Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 19
Nilai yang memenuhi persamaan limit adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Diketahui .
Karena limitnya ada, maka substitusi pada fungsi seharusnya menghasilkan bentuk taktentu .
Kita tuliskan:
Kita peroleh agar persamaan terpenuhi.
Sekarang, persamaan limitnya dapat ditulis menjadi
Dengan mengalikan pembilang dan penyebutnya dengan , kita peroleh
Catatan:
Jadi, nilai
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 20
Sebuah segitiga sama sisi dengan panjang sisi ditutup oleh setengah lingkaran seperti gambar berikut.
Jika adalah luas segitiga dan adalah luas setengah lingkaran tersebut, maka nilai dari
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Dengan menggunakan aturan kosinus pada segitiga ditinjau dari titik , diperoleh
Luas setengah lingkaran tersebut adalah
Luas segitiga sama sisi dapat ditentukan dengan Aturan Luas Segitiga Trigonometri, yaitu
Dengan demikian,
Jadi, nilai dari limit itu adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 21
Jika adalah fungsi yang memiliki turunan dengan dan maka nilai dari adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Perhatikan bahwa substitusi langsung pada fungsi menghasilkan bentuk taktentu, yaitu
Dengan demikian, kita dapat menggunakan dalil L’Hospital. Turunkan masing-masing pembilang dan penyebut. Gunakan Aturan Rantai.
Jadi, nilai dari limit tersebut adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Bagian Uraian
Soal Nomor 1
Tentukan nilai agar ada dan berhingga.
Pembahasan
Agar limit dari suatu fungsi ada dan berhingga, substitusi titik limitnya harus menghasilkan bentuk taktentu
Pada penyebut, jelas bahwa jika maka
Tinjau pembilang fungsi tersebut.
Persamaan terakhir menunjukkan bahwa atau .
Jadi, nilai yang dimaksud adalah atau
[collapse]
Soal Nomor 2
Diketahui dan . Jika adalah fungsi berderajat yang memenuhi kedua limit tersebut, tentukanlah rumus fungsi .
Pembahasan
Misalkan .
Gunakan dalil L’Hospital pada dengan syarat , yaitu
Dengan demikian, diperoleh
Selanjutnya, gunakan dalil L’Hospital pada dengan syarat yaitu
Dengan demikian, diperoleh
Dengan demikian, diperoleh SPLEV berikut.
Selesaikan sistem di atas sehingga didapat , dan
Jadi, rumus fungsi adalah
[collapse]
Soal Nomor 3
Tentukan hasil dari
Pembahasan
Substitusi langsung mengakibatkan munculnya bentuk taktentu .
Misalkan . Ini berarti . Untuk mendekati , nilai juga mendekati . Dengan demikian, bentuk limit di atas ekuivalen dengan bentuk berikut. Selanjutnya, selesaikan dengan menggunakan metode pemfaktoran.
Jadi, nilai dari
[collapse]
Soal Nomor 4
Diketahui fungsi dan nilai . Jika nilai dan membentuk sebuah barisan aritmetika, hitunglah nilai
Pembahasan
Perhatikan bahwa
Karena memiliki nilai limit, maka klaim bahwa substitusi langsung mengakibatkan munculnya bentuk taktentu sehingga
Selanjutnya, terapkan dalil L’Hospital.
Karena membentuk barisan aritmetika, maka berlaku
Dengan menjumlahkan persamaan dan , kita peroleh
Karena , maka dari persamaan , kita peroleh nilai
Dari persamaan , substitusi untuk mendapatkan .
Dari persamaan , substitusi untuk mendapatkan .
Jadi, nilai
[collapse]
Soal Nomor 5
Tentukan nilai dari
Pembahasan
Gunakan identitas trigonometri dan teorema limit trigonometri berikut.
Dengan demikian, diperoleh
Jadi, nilai dari adalah
[collapse]
Soal Nomor 6
Tentukan apakah fungsi berikut kontinu di .
Pembahasan
Fungsi tersebut akan kontinu di apabila
Sekarang, perhatikan bahwa untuk setiap , berlaku
Perhatikan bahwa
sehingga menurut teorema apit dalam konsep limit berlaku . Ternyata kita peroleh bahwa Dengan demikian, tidak kontinu di .
[collapse]
Soal Nomor 7
Hitunglah
Pembahasan
Alternatif I:
Dengan menggunakan teorema limit trigonometri bahwa dan juga perhatikan bahwa akan bernilai apabila , maka kita peroleh
Alternatif II:
Perhatikan bahwa
Dengan menggunakan Teorema Apit, dapat disimpulkan bahwa
.
[collapse]
Soal Nomor 8
Tentukan nilai agar fungsi
mempunyai limit di
Pembahasan
Agar memiliki limit di , haruslah berlaku
Ekspresi pada ruas kiri persamaan di atas memberikan
Ekspresi pada ruas kanan persamaan di atas memberikan
Dapat disimpulkan bahwa agar memiliki limit di , nilai haruslah
[collapse]
Soal Nomor 9
Tentukan nilai agar fungsi
kontinu di .
Pembahasan
Agar kontinu di , haruslah berlaku
Untuk itu, dapat ditulis
Persamaan terakhir menunjukkan bahwa nilai atau .
Jadi, agar kontinu di , haruslah
[collapse]
Soal Nomor 10
Tentukan nilai dan sehingga
Pembahasan
Perhatikan bahwa haruslah bernilai sebab jika hal ini tidak terjadi (katakanlah ), maka akan berakibat
Jadi, kita dapat menuliskan
Karena sekarang bentuk limitnya menjadi saat substitusi , maka berlaku dalil L’Hospital, sehingga diperoleh
Terapkan dalil tersebut sekali lagi untuk memperoleh
Jadi, nilai dan
[collapse]
Baca Juga: Materi, Soal, dan Pembahasan – Aturan Sinus, Aturan Kosinus, dan Luas Segitiga Menurut Trigonometri
Soal Nomor 11
Diketahui fungsi Tentukan nilai agar limit fungsi memiliki nilai saat mendekati .
Pembahasan
Nilai limit kiri dari fungsi untuk mendekati adalah sebagai berikut.
Agar limit fungsi memiliki nilai saat mendekati , haruslah
Jadi, nilai yang dimaksud adalah
[collapse]