BAB I


                                BARISAN DAN DERET


1.1. Barisan dan Limit Barisan


Barisan (sequence) pada himpunan S adalah suatu fungsi dengan domain ℕ dan

mempunyai range dalam S. Pada subbab ini akan dibahas mengenai barisan di ℝ

dan konvergensi dari suatu barisan.


Definisi 1.1.1. Barisan bilangan real adalah suatu fungsi yang didefinisikan pada

himpunan ℕ dengan range dalam ℝ .



Dengan kata lain, barisan dalam ℝ mengawankan setiap bilangan asli n 1,2,3,...

kepada suatu bilangan real. Jika X :ℕ ℝ merupakan barisan, maka biasanya

dituliskan dengan nilai dari X pada n dengan notasi xn . Barisan sering dinotasikan

dengan X atau      xn    atau


 xn : n   ℕ   atau      xn   atau   xn       n   . Apabila diketahui suatu barisan Y, artinya

Y= Yk ).


Contoh 1.1.2.

                                         n
(a) Barisan   xn   dengan xn = -1            adalah barisan -1,1,-1,1,-1,1,...,   1 n,….

(b) Barisan (xn) dengan xn =        ,



                                                                         Barisan dan deret   1
(c) Barisan konstan k n dengan k n =3 adalah 3,3,3,3,....

(d) Barisan


Definisi 1.1.3. Diberikan barisan bilangan real                       xn    dan   yn    , dan     ℝ. Maka

dapat didefinisikan

 (i)     xn            yn        xn yn       .

 (ii)         xn              xn .

 (iii)    xn           yn            xn yn   .

 (iv)              =         asalkan yn          .



Definisi 1.1.4. (Limit Barisan) Diketahui                        xn        barisan bilangan real. Suatu

bilangan real x dikatakan limit barisan xn jika untuk setiap                                    0 terdapat

K         ℕ sedemikian hingga untuk setiap n ℕ dengan n                                    K       berlaku

|xn x|         .


Jika x adalah limit suatu barisan xn , maka dikatakan xn                           konvergen ke x, atau

 xn mempunyai limit x. Dalam hal ini ditulis

atau xn            x . Jika xn tidak konvergen, maka xn dikatakan divergen.



Teorema 1.1.5. Jika barisan                          xn   konvergen, maka         xn mempunyai paling
banyak satu limit (limitnya tunggal).


Bukti.
Andaikan                                                          dengan x’             x’’. Maka untuk
sembarang                   0 terdapat K sedemikian hingga |xn              x          untuk setiap n   K ,
dan terdapat K” sedemikian hingga |xn                       x”        untuk setiap n        K’ . Dipilih K


                                                                                    Barisan dan deret     2
max K ,K” . Menggunakan Ketaksamaan Segitiga, maka untuk n                                                               K
diperoleh
|x’- x”| = |x’ – xn + xn - x”|
          =|x’ – xn |+| xn - x”|
          <
Karena berlaku untuk setiap                             0 , maka x                   x”     0 yang berarti x             x’ .
Kontradiksi dengan pengandaian. Jadi, terbukti bahwa limitnya tunggal.


Teorema 1.1.6. Jika                   xn barisan bilangan real dan x ℝ, maka empat

pernyataan berikut ekuivalen.

  (a) Barisan xn konvergen ke x.

  (b) Untuk setiap           0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n                                               K

      berlaku |xn       x|        .

  (c) Untuk setiap            0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n                                              K

      berlaku xn             xn       x        .

  (d) Untuk setiap persekitaran V                                x       dari x , terdapat K                    ℕ sedemikian

      hingga untuk setiap n               K berlaku xn v (x) .


Bukti.
(a)      (b) Jelas (dari definisi).
(b)      (c) |xn   x|                              xn        x                   x        xn     x      .

(c)      (d) xn         xn    x                         xn           x       x                  xn    V x .

(d)      (a) xn     V (x)                 xn                 xn          x                |xn    x|         .




                                                                                                     Barisan dan deret     3
BAB II


                                               KESIMPULAN


2.1 Kesimpulan


Definisi 1.1.1. Barisan bilangan real adalah suatu fungsi yang didefinisikan pada

himpunan ℕ dengan range dalam ℝ .



Definisi 1.1.3. Diberikan barisan bilangan real                       xn    dan   yn   , dan    ℝ. Maka

dapat didefinisikan

 (i)     xn            yn      xn yn       .

 (ii)         xn            xn .

 (iii)    xn           yn          xn yn   .

 (iv)              =        asalkan yn         .



Definisi 1.1.4. (Limit Barisan) Diketahui                        xn        barisan bilangan real. Suatu

bilangan real x dikatakan limit barisan xn jika untuk setiap                                   0 terdapat

K         ℕ sedemikian hingga untuk setiap n ℕ dengan n                                   K      berlaku

|xn x|         .


Teorema 1.1.5. Jika barisan                        xn    konvergen, maka          xn mempunyai paling
banyak satu limit (limitnya tunggal).




                                                                                    Barisan dan deret   4
Teorema 1.1.6. Jika                xn barisan bilangan real dan x ℝ, maka empat

pernyataan berikut ekuivalen.

          (a) Barisan xn konvergen ke x.

  (b) Untuk setiap        0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n              K

     berlaku |xn     x|        .

  (c) Untuk setiap         0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n             K

     berlaku xn           xn       x    .

  (d) Untuk setiap persekitaran V              x   dari x , terdapat K   ℕ sedemikian

     hingga untuk setiap n             K berlaku xn v (x) .




                                                                   Barisan dan deret   5

Analisis real (barisan dan deret)

  • 1.
    BAB I BARISAN DAN DERET 1.1. Barisan dan Limit Barisan Barisan (sequence) pada himpunan S adalah suatu fungsi dengan domain ℕ dan mempunyai range dalam S. Pada subbab ini akan dibahas mengenai barisan di ℝ dan konvergensi dari suatu barisan. Definisi 1.1.1. Barisan bilangan real adalah suatu fungsi yang didefinisikan pada himpunan ℕ dengan range dalam ℝ . Dengan kata lain, barisan dalam ℝ mengawankan setiap bilangan asli n 1,2,3,... kepada suatu bilangan real. Jika X :ℕ ℝ merupakan barisan, maka biasanya dituliskan dengan nilai dari X pada n dengan notasi xn . Barisan sering dinotasikan dengan X atau xn atau xn : n ℕ atau xn atau xn n . Apabila diketahui suatu barisan Y, artinya Y= Yk ). Contoh 1.1.2. n (a) Barisan xn dengan xn = -1 adalah barisan -1,1,-1,1,-1,1,..., 1 n,…. (b) Barisan (xn) dengan xn = , Barisan dan deret 1
  • 2.
    (c) Barisan konstank n dengan k n =3 adalah 3,3,3,3,.... (d) Barisan Definisi 1.1.3. Diberikan barisan bilangan real xn dan yn , dan ℝ. Maka dapat didefinisikan (i) xn yn xn yn . (ii) xn xn . (iii) xn yn xn yn . (iv) = asalkan yn . Definisi 1.1.4. (Limit Barisan) Diketahui xn barisan bilangan real. Suatu bilangan real x dikatakan limit barisan xn jika untuk setiap 0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n ℕ dengan n K berlaku |xn x| . Jika x adalah limit suatu barisan xn , maka dikatakan xn konvergen ke x, atau xn mempunyai limit x. Dalam hal ini ditulis atau xn x . Jika xn tidak konvergen, maka xn dikatakan divergen. Teorema 1.1.5. Jika barisan xn konvergen, maka xn mempunyai paling banyak satu limit (limitnya tunggal). Bukti. Andaikan dengan x’ x’’. Maka untuk sembarang 0 terdapat K sedemikian hingga |xn x untuk setiap n K , dan terdapat K” sedemikian hingga |xn x” untuk setiap n K’ . Dipilih K Barisan dan deret 2
  • 3.
    max K ,K”. Menggunakan Ketaksamaan Segitiga, maka untuk n K diperoleh |x’- x”| = |x’ – xn + xn - x”| =|x’ – xn |+| xn - x”| < Karena berlaku untuk setiap 0 , maka x x” 0 yang berarti x x’ . Kontradiksi dengan pengandaian. Jadi, terbukti bahwa limitnya tunggal. Teorema 1.1.6. Jika xn barisan bilangan real dan x ℝ, maka empat pernyataan berikut ekuivalen. (a) Barisan xn konvergen ke x. (b) Untuk setiap 0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n K berlaku |xn x| . (c) Untuk setiap 0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n K berlaku xn xn x . (d) Untuk setiap persekitaran V x dari x , terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n K berlaku xn v (x) . Bukti. (a) (b) Jelas (dari definisi). (b) (c) |xn x| xn x x xn x . (c) (d) xn xn x xn x x xn V x . (d) (a) xn V (x) xn xn x |xn x| . Barisan dan deret 3
  • 4.
    BAB II KESIMPULAN 2.1 Kesimpulan Definisi 1.1.1. Barisan bilangan real adalah suatu fungsi yang didefinisikan pada himpunan ℕ dengan range dalam ℝ . Definisi 1.1.3. Diberikan barisan bilangan real xn dan yn , dan ℝ. Maka dapat didefinisikan (i) xn yn xn yn . (ii) xn xn . (iii) xn yn xn yn . (iv) = asalkan yn . Definisi 1.1.4. (Limit Barisan) Diketahui xn barisan bilangan real. Suatu bilangan real x dikatakan limit barisan xn jika untuk setiap 0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n ℕ dengan n K berlaku |xn x| . Teorema 1.1.5. Jika barisan xn konvergen, maka xn mempunyai paling banyak satu limit (limitnya tunggal). Barisan dan deret 4
  • 5.
    Teorema 1.1.6. Jika xn barisan bilangan real dan x ℝ, maka empat pernyataan berikut ekuivalen. (a) Barisan xn konvergen ke x. (b) Untuk setiap 0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n K berlaku |xn x| . (c) Untuk setiap 0 terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n K berlaku xn xn x . (d) Untuk setiap persekitaran V x dari x , terdapat K ℕ sedemikian hingga untuk setiap n K berlaku xn v (x) . Barisan dan deret 5