Kalkulus I




6         KONTINUITAS FUNGSI

6.1 KONTINUITAS FUNGSI

•   Kadang-kadang nilai lim f ( x ) sama dengan f (c) , kadang pula tidak sama.
                               x→c

•   Pada kenyataannya, meskipun f (c) tidak terdefinisikan, akan tetapi lim f ( x ) mungkin
                                                                                                        x→c
    ada.
•   Apabila lim f ( x ) = f (c) maka dikatakan fungsi f kontinu di c.
                x→c
•   Ada tiga syarat agar fungsi f(x) kontinu di c, yaitu:

    1. f(c) ada atau terdefinisikan
    2. lim f ( x ) ada
         x→c
    3.   lim f (x ) = f (c )
         x→c



                                                                       y = f (x )


                                             °               •            ° 
                                 •                           ° 
                                                             • 

                          a         x1        x2               x3           x4                           b 

                        Gambar 6.1 Grafik untuk menjelaskan kontinuitas fungsi f(x)

•   Pada gambar di atas, f kontinu di x1 dan di setiap titik di dalam (a, b) kecuali di titik-titik
    x2, x3, dan x4. Fungsi f diskontinu di x2 karena lim f ( x ) tidak ada, diskontinu di x3 karena
                                                                  x→x 2

    nilai lim f ( x ) tidak sama dengan nilai fungsi di x3 (meskipun keduanya ada), dan
           x→ x 3
    diskontinu di x4 karena nilai fungsi di titik ini tidak ada.

Contoh 6.1
Fungsi Heavyside H yang didefinisikan sebagai berikut.
                        ⎧ 0 jika x < 0
               H (x ) = ⎨
                        ⎩1 jika x ≥ 0
    Apakah fungsi ini kontinyu di x = 0?

Penyelesaian:
Syarat agar fungsi H(x) kontinu di x = 0, yaitu:
Lukmanulhakim Almamalik                                                                                       VI- 1

 
Kalkulus I


1. Jika x=0 maka H(0) = 1, nilai fungsi ada atau terdefinisikan
2.   lim H (x ) = 0, dan lim+ H (x ) = 1,
     x →0 −                   x →0
     limit fungsi H(x) tidak ada karena limit kiri ≠ limit kanan.

Ketiga syarat tidak terpenuhi, maka fungsi H(x) diskontinu di x = 0.

Contoh 6.2
Fungsi g didefinisikan dengan
                             ⎧ x2 − 4
                             ⎪            jika x ≠ 2
                             ⎪ x−2
                    g (x ) = ⎨
                             ⎪
                             ⎪ 1
                             ⎩           jika x = 2
Apakah fungsi tersebut kontinyu di x = 2?

Penyelesaian:
Fungsi kontinyu jika memenuhi 3 syarat berikut.
1. Jika x=2 , maka g (2) = 1 nilai fungsi ada
                          x2 −4
2.   lim g(x ) = lim            = lim (x + 2 ) = 4        nilai limitnya ada yaitu 4
     x →2           x→2   x−2     x→2

3. Nilai lim g (x ) ≠ g(2)
              x→2


Karena ketiga syarat tidak terpenuhi maka fungsi g(x) tidak kontinyu di x = 2


Contoh 6.3
                                        x2 − 4
Selidiki kontinuitas fungsi f (x) =            di x = 2
                                        x−2

Penyelesaian:
                                                              x2 − 4
Diselidiki apakah tiga syarat fungsi kontinu dipenuhi f (x) =
                                                              x−2
            0
1. f(2) =     suatu harga tak tentu. Jadi f(2) tidak ada
            0
Karena syarat 1 tidak dipenuhi maka f(x) diskontinu di x = 2


Contoh 6.4
                                        x2 − 1
Selidiki kontinuitas fungsi f (x) =            di x = 1
                                        x2 + 1
Penyelesaian:
           12 - 1 1 - 1 0
1. f (1) =       =       =   = 0 , ada
          12 + 1 1 + 1 2
                    x2 - 1   1-1       0
2. lim f(x) = lim          =        =    = 0 , ada
              x →1 x + 1     1+1 2
                     2
  x →1
Lukmanulhakim Almamalik                                                                VI- 2

 
Kalkulus I

3. lim f(x) = f ( 1 ) = 0
  x →1

    Jadi f(x) kontinu di x = 1


Contoh 6.5
Diberikan f ( x ) = 1− x
                                 2
                                      . Selidikilah kekontinuan fungsi f.

Penyelesaian:
Jelas f tidak kontinu pada (− ∞ , − 1) dan pada (1 ,∞ ) sebab f tidak terdefinisi pada interval
tersebut.

Untuk nilai-nilai a dengan –1 < a <1 diperoleh:
                  lim f (x ) = lim
                 x →a                x→a
                                            1− x 2 =
                                                         x→a
                                                                 (      )
                                                          lim 1 − x 2 = 1 − a 2 = f (a )

Jadi, f kontinu pada (−1, 1). Dengan perhitungan serupa didapatkan:
          lim f ( x ) = 0 = f (− 1)            dan               lim f ( x ) = 0 = f (1)
           x → −1 +                                                           x → 1−
sehingga f kontinu dari kanan di x = −1 dan kontinu dari kiri di x = 1.

Jadi, f kontinu pada [− 1,1] .

Latihan 6.1
Untuk soal 1 – 8, tentukan titik-titik di mana fungsi berikut diskontinu.

                      3                                                                              x+2
    1. h(x) = x +                                                                        3. f(x) =
                                                                2
                                                   2. f(x) = 3 x −1
                      x                                                                              x3 −1
                2s                                             t2 − 4
    4. f(s) =  2                                   5. h(t) =
              s −3                                              t−2
              ⎧ 3x 2 − 1, x > 3                              ⎧ x,           x<0
              ⎪                                              ⎪
    6. g(x) = ⎨      5 , 1< x ≤ 3                  7. f(x) = ⎨ 2x,          0 ≤ x ≤1 3
              ⎪ 3x + 2 , x ≤1                                ⎪3x 2 ,        x >1 3
              ⎩                                              ⎩

                                        1
8. Selidiki kontinuitas f(x) =              pada [−1, 5]
                                       1− x
                 ⎧ 2x ,              0 ≤ x≤ 3
9.Jika f(x) = ⎨         2                        maka tunjukkan bahwa f kontinu pada [0,7] .
                 ⎩15 − x ,           3< x ≤ 7




Lukmanulhakim Almamalik                                                                               VI- 3

 

Kalkulus modul vi kontinuitas

  • 1.
    Kalkulus I 6 KONTINUITAS FUNGSI 6.1 KONTINUITAS FUNGSI • Kadang-kadang nilai lim f ( x ) sama dengan f (c) , kadang pula tidak sama. x→c • Pada kenyataannya, meskipun f (c) tidak terdefinisikan, akan tetapi lim f ( x ) mungkin x→c ada. • Apabila lim f ( x ) = f (c) maka dikatakan fungsi f kontinu di c. x→c • Ada tiga syarat agar fungsi f(x) kontinu di c, yaitu: 1. f(c) ada atau terdefinisikan 2. lim f ( x ) ada x→c 3. lim f (x ) = f (c ) x→c y = f (x ) °  •  °  •  °  •     a         x1      x2               x3           x4                           b  Gambar 6.1 Grafik untuk menjelaskan kontinuitas fungsi f(x) • Pada gambar di atas, f kontinu di x1 dan di setiap titik di dalam (a, b) kecuali di titik-titik x2, x3, dan x4. Fungsi f diskontinu di x2 karena lim f ( x ) tidak ada, diskontinu di x3 karena x→x 2 nilai lim f ( x ) tidak sama dengan nilai fungsi di x3 (meskipun keduanya ada), dan x→ x 3 diskontinu di x4 karena nilai fungsi di titik ini tidak ada. Contoh 6.1 Fungsi Heavyside H yang didefinisikan sebagai berikut. ⎧ 0 jika x < 0 H (x ) = ⎨ ⎩1 jika x ≥ 0 Apakah fungsi ini kontinyu di x = 0? Penyelesaian: Syarat agar fungsi H(x) kontinu di x = 0, yaitu: Lukmanulhakim Almamalik VI- 1  
  • 2.
    Kalkulus I 1. Jikax=0 maka H(0) = 1, nilai fungsi ada atau terdefinisikan 2. lim H (x ) = 0, dan lim+ H (x ) = 1, x →0 − x →0 limit fungsi H(x) tidak ada karena limit kiri ≠ limit kanan. Ketiga syarat tidak terpenuhi, maka fungsi H(x) diskontinu di x = 0. Contoh 6.2 Fungsi g didefinisikan dengan ⎧ x2 − 4 ⎪ jika x ≠ 2 ⎪ x−2 g (x ) = ⎨ ⎪ ⎪ 1 ⎩ jika x = 2 Apakah fungsi tersebut kontinyu di x = 2? Penyelesaian: Fungsi kontinyu jika memenuhi 3 syarat berikut. 1. Jika x=2 , maka g (2) = 1 nilai fungsi ada x2 −4 2. lim g(x ) = lim = lim (x + 2 ) = 4 nilai limitnya ada yaitu 4 x →2 x→2 x−2 x→2 3. Nilai lim g (x ) ≠ g(2) x→2 Karena ketiga syarat tidak terpenuhi maka fungsi g(x) tidak kontinyu di x = 2 Contoh 6.3 x2 − 4 Selidiki kontinuitas fungsi f (x) = di x = 2 x−2 Penyelesaian: x2 − 4 Diselidiki apakah tiga syarat fungsi kontinu dipenuhi f (x) = x−2 0 1. f(2) = suatu harga tak tentu. Jadi f(2) tidak ada 0 Karena syarat 1 tidak dipenuhi maka f(x) diskontinu di x = 2 Contoh 6.4 x2 − 1 Selidiki kontinuitas fungsi f (x) = di x = 1 x2 + 1 Penyelesaian: 12 - 1 1 - 1 0 1. f (1) = = = = 0 , ada 12 + 1 1 + 1 2 x2 - 1 1-1 0 2. lim f(x) = lim = = = 0 , ada x →1 x + 1 1+1 2 2 x →1 Lukmanulhakim Almamalik VI- 2  
  • 3.
    Kalkulus I 3. limf(x) = f ( 1 ) = 0 x →1 Jadi f(x) kontinu di x = 1 Contoh 6.5 Diberikan f ( x ) = 1− x 2 . Selidikilah kekontinuan fungsi f. Penyelesaian: Jelas f tidak kontinu pada (− ∞ , − 1) dan pada (1 ,∞ ) sebab f tidak terdefinisi pada interval tersebut. Untuk nilai-nilai a dengan –1 < a <1 diperoleh: lim f (x ) = lim x →a x→a 1− x 2 = x→a ( ) lim 1 − x 2 = 1 − a 2 = f (a ) Jadi, f kontinu pada (−1, 1). Dengan perhitungan serupa didapatkan: lim f ( x ) = 0 = f (− 1) dan lim f ( x ) = 0 = f (1) x → −1 + x → 1− sehingga f kontinu dari kanan di x = −1 dan kontinu dari kiri di x = 1. Jadi, f kontinu pada [− 1,1] . Latihan 6.1 Untuk soal 1 – 8, tentukan titik-titik di mana fungsi berikut diskontinu. 3 x+2 1. h(x) = x + 3. f(x) = 2 2. f(x) = 3 x −1 x x3 −1 2s t2 − 4 4. f(s) = 2 5. h(t) = s −3 t−2 ⎧ 3x 2 − 1, x > 3 ⎧ x, x<0 ⎪ ⎪ 6. g(x) = ⎨ 5 , 1< x ≤ 3 7. f(x) = ⎨ 2x, 0 ≤ x ≤1 3 ⎪ 3x + 2 , x ≤1 ⎪3x 2 , x >1 3 ⎩ ⎩ 1 8. Selidiki kontinuitas f(x) = pada [−1, 5] 1− x ⎧ 2x , 0 ≤ x≤ 3 9.Jika f(x) = ⎨ 2 maka tunjukkan bahwa f kontinu pada [0,7] . ⎩15 − x , 3< x ≤ 7 Lukmanulhakim Almamalik VI- 3