Upload
runhaifa90
View
934
Download
9
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Subjek : Kalkulus AsasNota bagi tajuk 1 : Fungsi dan Graf
Citation preview
MTE 3108 KALKULUS ASAS
1
TAJUK 1 FUNGSI DAN GRAF
1.1 PENGENALAN Konsep fungsi ialah salah satu daripada konsep asas yang penting dalam matematik. Pada tahu 1718 Johan Bernoulli mentakrif sebagai satu ungkapan yang terdiri dari pemalar dan pembolehubah. Sementara Euler dan Clairaut (1734) menggunakan konsep fungsi sebagai sebarang persamaan. Be ntuk takrifan fungsi yang digunakan sekarang adalah jika dua pembolehubah x dan y berkait dimana bagi setiap nilai x terdapat hanya satu nilai y yang sepadan, maka y dinamakan fungsi bagi x. 1.2 HASIL PEMBELAJARAN
1. Menyatakan perkaitan antara pola, pemetaan dan hubungan serta mencari
domain dan julat fungsi berkaitan.
2. Menjelaskan anjakan bagi suatu graf fungsi.
3. Mengenalpasti dan menyatakan fungsi genap, ganjil, gubahan dan songsang.
4. Menyelesaikan masalah fungsi gubahan dan songsang.
5. Melakarkan graf fungsi.
1.3 KERANGKA TAJUK
Fungsi dan Graf
Pengenalan Fungsi
Anjakan Graf Jenis-jenis Fungsi Melakar Graf Fungsi
MTE 3108 KALKULUS ASAS
2
1.4 Pengenalan Fungsi
1.4.1 Hubungan
Hubungan adalah satu perkaitan atau pemetaan yang memadakan unsur-unsur
di antara dua set. Contoh : Hubungan antara anak dengan ibu. Domain ialah
unsur yang terdapat dalam Set A(anak) dan kodomain ialah semua unsur dalam
Set B(ibu). Unsur-unsur dalam kodomain yang dihubungkan dengan domain
dinamakan imej atau julat.
Dalam matematik terdapat empat jenis hubungan iaitu (a) Satu ke satu (b) Satu
ke banyak (c) Banyak ke satu dan (d) banyak ke banyak.
1.4.2 Takrif Fungsi
Hubungan dari set A kepada set B yang mempunyai sifat di mana setiap unsur di dalam domain mempunyai hanya satu imej sahaja.
Oleh itu hubungan satu ke satu dan banyak ke satu adalah suatu fungsi.
Tatantanda Fungsi : y = ‘ pernyataan dalam sebutan x ’ atau y = f(x)
Range / julat ialah set nilai f(x) Domain ialah set nilai x
Domain Dan Julat Fungsi Linear dan Kuadratik (a) Hubungan satu ke satu
Contoh 1: f(x) = 2x +4
A B
MTE 3108 KALKULUS ASAS
3
Jadual :
x
-2
-1
0
1
2
f(x)
0
Graf:
Domain = ( - ∞ , ∞) Julat = ( - ∞ , ∞) (b) Hubungan banyak ke satu
Contoh 2: f(x) = x2
Jadual :
x
-2
-1
0
1
2
f(x)
4
A B
MTE 3108 KALKULUS ASAS
4
Graf:
Latihan 1: Lakarkan graf dan cari domain dan julat. Seterusnya tentukan jenis hubungan fungsi di bawah. (a) f(x) = 4x2 + 2
x - 2 - 1 0 1 2
f(x)
Graf :
Domain = ( ) Julat = ( )
x
f(x)
MTE 3108 KALKULUS ASAS
5
(b) f(x) = x2 - 2
(c) f(x) = 2x2 + 3
(d) f(x) = x3 - 2
Jawapan Latihan 1
(b) f (x) = x 2 - 2
Domain = (- ∞, + ∞) Julat = [- 2, + ∞)
MTE 3108 KALKULUS ASAS
6
Domain Dan Julat Fungsi Nisbah dan Punca kuasa
Domain ialah set semua nilai x yang menghasilkan nilai f(x) dan x adalah nombor nyata.
Julat ialah set semua nilai f(x) yang dihasilkan oleh set nilai domain.
Peringatan:
Penyebut bagi fungsi nisbah tidak boleh sifar Nilai dalam punca kuasa mesti positif
Contoh 3: Lakarkan graf seterusnya cari nilai domain dan julat bagi fungsi f (x) = 1 / ( x - 1)
x - 2 - 1 0 1 2
3
f(x)
- 1/3
(a) Graf
Domain = ( ) Julat = ( )
x
f(x)
MTE 3108 KALKULUS ASAS
7
Contoh 4 : Lakarkan graf seterusnya cari nilai domain dan julat bagi fungsi
f (x) = 82 x
Penyelesaian:
x 3
4
5
6
7
f(x)
2
Graf :
Latihan 2:
Lakarkan graf seterusnya cari nilai domain dan julat bagi fungsi
1. ( )
2. ( )
3.
4.
5. √
6. f (x) = -1 / ( x + 3)
7. f (x) = 9 x
Latihan Lanjutan ( Contoh soalan peperiksaan)
Cari domain bagi fungsi
(a) f (x) = )5)(3(
xx
x
(b) f (x) = )9)(1(
)2(
xx
x
Tutorial 1 dan 2 : Soalan No. 1 hingga 13
MTE 3108 KALKULUS ASAS
8
1.5 ANJAKAN GRAF 1.5.1 Anjakan selari paksi y
Contoh 1: Lakarkan graf
(a) f(x) = x2
(b) f(x) = x2 + 3
(c) f(x) = x2 - 2
MTE 3108 KALKULUS ASAS
9
Contoh 2: Graf g(x) = 3x2 and G(x) = 3x2 – 3
Umumnya: f(x) = x2 + k
(a) Tambah k : Fungsi bergerak sebanyak k unit secara menegak keatas atau ke bawah bergantung kepada nilai k.
Negative - menurun, positive - menaik.
(b) Semakin besar pekali x, bentuk graf semakin mengurus/nilai f(x) bertambah dengan cepat
MTE 3108 KALKULUS ASAS
10
1.5.2 Pergerakan selari dengan paksi x
Contoh 3: Lakarkan graf f(x) = x2 dan g(x) = (x – (+4))2 , h = positif
Bergerak ke kanan sebanyak 4 units .
Paksi simetri berubah dari x = 0 kepada x = 4
Bucu dari (0 , 0) berubah kepada (4, 0).
Umumnya:
Bagi graf f(x) = (x – h)2
f(x) = (x – h)2 = (x – (+h))2 iaitu h positif – bergerak ke kanan
f(x) = (x + h)2 = (x – (– h))2 iaitu h negatif – bergerak ke kiri.
MTE 3108 KALKULUS ASAS
11
Contoh 4: Lakarkan graf f(x) = (x + 2)2 + 3
Penyelesaian:
Bergerak ke kanan 2 unit dan naik ke atas 3 unit Bucu (- 2, 3) dan Paksi simetri x = - 2.
MTE 3108 KALKULUS ASAS
12
1.6 FUNGSI GENAP DAN FUNGSI GANJIL 1.6.1 Fungsi genap
(i) f(-x) = f(x) dan (ii) paksi simetri ialah paksi y
Contoh 1: y = x2
Bukti (i) f(-1) = f(1) = 1 f(-2) = f(2) = 4 f(-3) = f(3) = 9 Bukti (ii) Dari graf - paksi simetri ialah paksi y Bukti (iii) Guna konsep kamiran – luas di bawah graf
Contoh 2 : xxf )(
MTE 3108 KALKULUS ASAS
13
Bukti: (i) f(-1) = f(1) = 1 f(-2) = f(2) = 2 f(-3) = f(3) = 3 Bukti (ii) Dari graf - paksi simetri ialah paksi y Bukti (iii) Guna konsep kamiran – luas di bawah graf 1.6.2 Fungsi Ganjil
(i) f(−x) = − f(x) (ii) graf fungsi f bagi x ≥ 0 adalah imej bagi graf f bagi x ≤ 0 di bawah pantulan titik asalan (0, 0)
Contoh 3 : f(x) = x3
Latihan : Tentukan yang manakah di antara fungsi-fungsi berikut fungsi genap, ganjil atau bukan kedua-duanya.
(a) xx
xf 1
)( (b) 1)( 24 xxxf
(c) xxf sin)( (d) x
xf
2
11)(
1800
MTE 3108 KALKULUS ASAS
14
Jawapan: (a) f(1) = 2 f(-1)= -2 f(2) = 2.5 f(-2) = - 2.5 oleh kerana f(x) = - f(-x) maka f(x) ganjil (b) f(2) = 16 - 4 + 1 = 13 f(-2) = 16 – 4 + 1 = 13 oleh kerana f(x) = f(-x) maka f(x) genap (c) fungsi ganjil – cara? (d) bukan genap dan bukan ganjil – cara?
MTE 3108 KALKULUS ASAS
15
1.7 FUNGSI GUBAHAN
Takrif :
Diberi dua fungsi f dan g. Fungsi gubahan f dan g ditandakan oleh gf dan
ditakrifkan sebagai (f o g) (x) = f [g(x)].
Domain bagi gf adalah set bagi semua nilai x, dimana x adalah di dalam
domain g dan xg di dalam domain f .
Nota: Tatanda (f o g)(x) dan (g o f)(x) adalah sama dengan f(g(x)) dan g(f(x))
Contoh 1 : Diberi f(x) = 3x+1 dan g(x) = 5x2, Cari
(i) f o g(x) dan g o f(x) serta domain dan julatnya
(ii) nilai f o g(5) dan g o f(5)
Penyelesaian:
(i) f o g(x) = f(g(x)) = f(5x2)) = 3(5x2) + 1 = 15x2 + 1
Domain = ( −∞ , ∞ ) Julat = ( −∞ , ∞ )
g o f(x) = g(f(x)) = g (3x+1) = 5(3x+1)2 = 5(9x2 + 6x+1) = 45x2+ 30x + 5
Domain = ( −∞ , ∞ ) Julat = ( −∞ , ∞ )
(ii) nilai f o g(5) dan g o f(5)
f o g(5) = 15 (5)2 + 1 = 15 (25) + 1 = 376
g o f(5) = 45(5)2+ 30(5) + 5 = 1280
MTE 3108 KALKULUS ASAS
16
Contoh 2: Diberi f(x) = 4x - 2 dan g(x) = 3x + 1. Cari (i) f o g(x) dan g o f(x)
(ii) nilai f o g(-2) dan g o f(-2)
Penyelesaian : (i) f o g(x) = 4(3x+1) - 2
f o g(x) = 12x + 4 - 2 f o g(x) = 12x + 2
Domain = ( −∞ , ∞ ) Julat = ( −∞ , ∞ )
g o f(x) = 3(4x-2) +1 g o f(x) = 12x - 6 + 1 g o f(x) = 12x – 5
Domain = ( −∞ , ∞ ) Julat = ( −∞ , ∞ )
(ii) nilai f o g(-2) dan g o f(-2)
MTE 3108 KALKULUS ASAS
17
Contoh 3 :
Diberi 12 xxf , xxxg 2 .
Cari gf dan fg , dan tentukan domain dan julatnya.
Penyelesaian :
122 2 xxgf Domain : (- ∞, +∞) = x € R
Julat ; [1/2 , +∞)
xxfg 24 2 Domain : (- ∞, + ∞) = x € R
Julat ; [-1/4 , +∞) Contoh 4:
Diberi xxgxxf 1,2 . Cari gf dan fg , dan tentukan
domainnya. Penyelesaian:
xgf 1
Domain :( - ∞ , 1] - rujuk domain g(x)
21 xfg
Domain : [-1 , 1] - rujuk pada f(x) tetapi mesti sesuai dengan g(x) Contoh 5: Diberi f(x) = 5x + 2 dan g(x) = x - 3. Cari g o f(1)) dan g o f(-2). Seterusnya tentukan domain dan julat fungsi tersebut. Penyelesaian: g o f(x) = (5x + 2) – 3 = 5x – 1 maka g o f(1) = 5(1) - 1 = 4 dan g o f(-2) = 5(-2) - 1 = - 11 Fungsi gubahan g o f(x) = 5x - 1 Domain = ( - ∞ , + ∞) Julat = ( - ∞ , + ∞)
MTE 3108 KALKULUS ASAS
18
Contoh 6 : Diberi 374)( 2 xxgf dan 8)( 2 xxg ,
cari fungsi f dan fg
Penyelesaian :
374))(()( 2 xxgfxgf
f ( x2 + 8 ) = 4x2 + 37
Ambil u = x2 + 8 → x2 = u – 8
f ( u ) = 4 ( u – 8 ) + 37 = 4u + 5
f (x) = 4x + 5
)54())(()( xgxfgxfg
= (4x + 5 )2 + 8
= 16x2 + 40x + 33 Contoh 7
Fungsi f dan g tertakrif pada semua nombor nyata x dimana 7)( 2 xxg ,
dan 869)( 2 xxxfog . Cari xf .
Penyelesaian :
Didapati 72 fxfog
Maka 72 f 869 2 xx
169 22 xxf
22 13 xf
13)( xxf
MTE 3108 KALKULUS ASAS
19
Latihan
1. Diberi 2)( xxf dan 1)( 2 xxg
(i) Cari f o g(2) dan f o f(2) (ii) Tunjukkan (f o g)(x) = (g o f) (x) + 2 f(x) 2. Diberi fungsi 23)( xxf dan 1)( xxg . Cari
(i) g o f
(ii) f o f
(iii) (f o g)(-1) , (f o g)(3) dan (f o g) (-1/4)
3. Diberi fungsi 1,1)( xxxf
xxg sin)(
0,log)( xxxh
Cari fungsi gubahan di bawah jika wujud dan nyatakan julatnya. (i) g o f
(ii) g o h
4. Diberi 32)( 2 xxf
dan xxg cos)( . Cari
)(xfg
5. Diberi xxf 2cos)( , dan x
gf1
cos . Cari xg .
Jawapan Latihan 1. (i) 25, 16 2. (i) 3x – 1 (ii) 9x – 8 (iii) -2 , 10, ¼ 3. (i) sin (1 – x) (ii) sin (log x) 4. Cos (2x2 – 3) 5. 1/2x
MTE 3108 KALKULUS ASAS
20
1.8 FUNGSI SONGSANG
Rajah pemetaan fungsi f dan g. Fungsi satu ke satu Fungsi banyak ke satu Pemetaan di terbalikkan seperti di bawah; Hubungan satu ke banyak - bukan fungsi
Hubungan satu kesatu – fungsi
1
2
3
2
4
7
X Y
1
2
3
8
12
X Y
f
g
1
2
3
2
4
7
X Y
f
1
2
3
8
12
X Y
MTE 3108 KALKULUS ASAS
21
Rumusan: Suatu fungsi f mempunyai fungsi songsang jika dan hanya jika f adalah fungsi satu - satu Fungsi songsang f ditulis sebagai f –1. Takrif :
Suatu fungsi 1f adalah fungsi songsang bagi f jika x(x)fof 1 bagi setiap
nilai x dalam domain 1f dan xxfof )(1
bagi setiap nilai x dalam
domain .f
Nota: Domain f adalah sama dengan julat bagi f -1 dan julat f adalah sama dengan domain bagi f -1.
a
b
f
f-1
Domain f Julat f –1
Julat f Domain f –1
MTE 3108 KALKULUS ASAS
22
Contoh 1: Cari fungsi songsang bagi f(x) = 2x + 3
Penyelesaian: Tulis dalam bentuk persamaan
y = 2x + 3
Tukar x sebagai perkara rumus.
x = (y - 3)/2
Tulis x = f-1(y) .
f -1(y) = (y - 3)/2
atau
f -1(x) = (x - 3)/2
Semak
1. f o f -1(x) = 2(f -1(x)) + 3 = 2((x - 3)/2) + 3 = (x - 3) + 3 = x
2. f -1 o f(x) = f -1(2x + 3) = ((2x + 3) - 3)/2 = 2x/2 = x
Maka fungsi songsang f ialah f -1(x) = (x - 3)/2
Contoh 2:
Cari fungsi songsang bagi f(x) = - x - 4
Penyelesaian: y = - x – 4
- x = y + 4 x = - y - 4 Maka , f-1 (x) = - x - 4
MTE 3108 KALKULUS ASAS
23
Latihan : Cari fungsi songsang bagi;
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Jawapan Latihan
(a) ( )
(b) ( )
(c) ( )
(d) ( )
(e) ( )
MTE 3108 KALKULUS ASAS
24
1.8.1 Graf Fungsi Songsang Graf songsang diperolehi dengan memantulkan graf f terhadap garis lurus y = x Contoh 1 :Graf f(x) = x2+1 dan f-1(x) = (x-1)1/2.
Paksi simetri bagi graf ialah pada y = x
Julat f [1, +∞) maka domain f -1 juga [1, +∞).
Contoh - contoh Graf fungsi dan fungsi songsang
MTE 3108 KALKULUS ASAS
25
Contoh 2 : Diberi )2(3
1)( 2 xxf , x . Cari )(1 xf dan tentukan
domain dan julat. Seterusnya lakarkan graf )(1 xf dan )(xf pada satah
kordinat yang sama.
Penyelesaian:
23)(
23
23
)2(3
1
1
2
2
xxf
yx
yx
xy
Domain f -1(x) = [ 2/3 , ∞ )
Julat f-1(x) = [ 0 , ∞ )
231 xf
)2(3
1)( 2 xxf xy
f(x)
x
2/3
2/3
MTE 3108 KALKULUS ASAS
26
Contoh 3 : Fungsi 82)( 2 xxxf dengan domain 0x
(i) Jelaskan kenapa )(1 xf wujud
(ii) Tulis )(xf dalam bentuk bax 2)( . Seterusnya cari )(1 xf
dalam
sebutan x dan tentukan domain bagi )(1 xf
Penyelesaian:
(i) Oleh kerana f(x) adalah fungsi satu ke satu maka
f -1 (x) wujud
(ii) Let y = x2 + 2x – 8
y = ( x + 1)2 – 9
( x + 1)2 = y + 9
x + 1 = 9 y
x = 19 y
Maka f -1 (y) = 19 y
f -1 (x) = 19 x
Domain f -1 adalah [ - 8, )
MTE 3108 KALKULUS ASAS
27
1.8.2 FUNGSI GUBAHAN SONGSANG
Hubungan antara fungsi songsang dan gubahan
( f o g )–1(x) = ( g–1 o f –1 )(x)
Contoh 1 : Diberi f (x) = 2x – 1 dan g(x) = (1/2)x + 4.
Cari f –1(x), g –1(x), ( f o g)–1(x), dan (g–1 o f –1)(x).
Penyelesaian:
f (x) = 2x – 1 y = 2x – 1 y + 1 = 2x
(y + 1)/2 = x (x + 1)/2 = y
Maka f –1(x) = (x + 2)/2
g(x) = (1/2)x + 4 y = (1/2)x + 4 y – 4 = (1/2)x 2(y – 4) = x 2y – 8 = x 2x – 8 = y
Maka g –1(x) = 2x - 8
( f o g)(x) = f (g(x)) = f ((1/2)x + 4) = 2((1/2)x + 4) – 1 = x + 8 – 1 = x + 7
( f o g)(x) = x + 7 y = x + 7 y – 7 = x x – 7 = y
Maka ( f o g)–1(x) = x − 7
MTE 3108 KALKULUS ASAS
28
Cari (g–1 o f –1)(x):
(g–1 o f –1)(x) = g–1( f –1(x)) = g–1( (x + 1)/2 ) = 2 (x + 1)/2 ) – 8 = (x + 1) – 8 = x – 7
Contoh 2 : Diberi 5,5
74)(
x
x
xxf .
(i) Cari )(1 xf .
(ii) Jika 2
3)(
xxg
dan
5
21 xgf , tentukan nilai x
Penyelesaian:
(i) 5
74)(
x
xxf
5
74
x
xy
y
yx
4
75 Maka
x
xxf
4
75)(1
, 4x
(ii) 2
3)(
xxg
5
2)]([1 xgf
5
2)
2
3(1 x
f
5
2
)2
3(4
7)2
3(5
x
x
MTE 3108 KALKULUS ASAS
29
5
2
5
529
x
x
145 – 25 x = 10 + 25
x = 5
Contoh 3: Fungsi f dan g diberi oleh xxf 32)( dan x
xg1
)( .
Cari1f dan
1g . Seterusnya tentukan 111 foggof
Penyelesaian:
Cari fungsi songsang f ;
xy 32
3
2 yx
maka
3
21 xxf
Cari fungsi songsang g ;
xy
1
yx
1 maka
xxg
11
Cari 1
11 1
f
fog
x
xfog
2
3
3
2
111
MTE 3108 KALKULUS ASAS
30
Cari fungsi gubahan f o g;
ggof 32
x
132
Katakan x
y3
2
y
x
2
3 maka
xxf
2
31
Oleh itu x
xgof
2
31
Maka 111 foggof
Latihan :
1. Cari fungsi songsang bagi f.
(a) f(x) = 3x − 2 (b) f(x) = − x 2 + 2 , x >= 0 (c) f(x) = x 2 − 2x , x >= 1 (d) f(x) = 2 / x (e) f(x) = (x + 1) / (x − 1) (f) f(x) = 1x
(g) f(x) = (x + 1) 1/3
MTE 3108 KALKULUS ASAS
31
Jawapan Latihan
(a) f(x) = 3x – 2 y = 3x − 2 3x = y + 2 x = (y + 2)/3 Maka f -1(x) = (x + 2) / 3 Semak : f -1(f(x)) = f -1(3x − 2) = [(3x − 2) + 2] / 3 = 3x / 3 = x (b) f(x) = − x 2 + 2 , x >= 0
f -1(x) = x2
Semak : f -1(f(x)) = f -1(− x 2 + 2) = )2(2 2 x = xx 2
(c) f(x) = x 2 − 2x , x ≥ 1 y = x 2 − 2x bukan fungsi satu – satu, maka f -1(x) tidak wujud. (d) f(x) = 2 / x y = 2 / x x = 2 / y Maka f-1(x) = 2 / x
(e) f(x) = (x + 1) / (x − 1) y = (x + 1) / (x − 1) y(x − 1) = (x + 1) xy – x = 1 + y x( y – 1) = 1 + y x = (1 + y) / ( y − 1) Maka f-1(x) = (1 + x) / ( x – 1)
MTE 3108 KALKULUS ASAS
32
(f) f(x) = 1x
y = 1x
x – 1 = y2
x = y2 + 1 Maka f-1(x) = x2 + 1
(g) f(x) = (x + 1) 1/3 y = (x + 1) 1/3 y3 = x + 1 x = y3 − 1 Maka f-1(x) = x3 − 1
MTE 3108 KALKULUS ASAS
33
1.9 MELAKAR GRAF
1.9.1 Melakar graf dengan menggunakan Geometer’s Sketchpad (GSP)
Untuk melakar graf dengan GSP, ikut langkah-langkah berikut:
1. Buka GSP, paparan berikut akan ditayangkan. Kedudukan menu bar di
atas dan tool bar di tepi kiri.
2. Klik pada fungsi Graph. Menu tarik bawah berikut akan dipaparkan.
MTE 3108 KALKULUS ASAS
34
3. Klik pada Define Coordinate System. Satah Cartes berikut akan
ditayangkan.
4. Klik Graph semula. Pada menu tarik bawah, klik pada Plot New Function.
Arahan ini akan memaparkan Calculator.
Masukkan fungsi baru seperti dengan kalkulator biasa. Contoh, masukkan
(x-3)^2, kalkulator akan menunjukkan persamaan f(x) = (x-3)2.
8
6
4
2
-2
-4
-6
-8
-15 -10 -5 5 10 15
MTE 3108 KALKULUS ASAS
35
Klik pada OK. Graf untuk fungsi baru akan dipaparkan pada satah Cartes.
5. Klik pada mana-mana untuk deselect graf dan fungsi. Jika anda tidak
mahu grid ditunjukkan, klik Graph diikuti oleh Hide Grid.
6. Anda boleh memplotkan lebih daripada satu fungsi pada satah itu. Jika
anda ingin mengeditkan fungsi anda, klik pada fungsi itu untuk select fungsi itu.
Kemudian pergi ke menu bar dan klik pada Edit. Menu tarik bawah akan terbit.
Klik pada Edit Function…
8
6
4
2
-2
-4
-6
-8
-15 -10 -5 5 10 15
f x = x-3 2
8
6
4
2
-2
-4
-6
-8
-15 -10 -5 5 10 15
f x = x-3 2
MTE 3108 KALKULUS ASAS
36
Kalkulator akan terbit. Buat pengeditan dan kemudian klik OK.
7. Untuk membuat lakaran baru, klik File pada menu bar diikuti oleh New
Sketch pada menu tarik bawah.
8. Untuk mengakhiri sesi anda, klik File pada menu bar diikuti oleh Save As
pada menu tarik bawah.
Latihan Kendiri
Plot graf bagi setiap fungsi yang berikut dengan menggunakan GSP:
a. f(x) = x(x-2)(x+3)
b. f(x) = 2
2
x
x
c. f(x) = 2 sin(x + 4
)
1.9.2 Melakarkan Graph bagi Fungsi Rasional secara manual.
Pada amnya, fungsi rasional lebih sukar untuk dilakarkan berbanding dengan
fungsi polinomial. Kita perlu menganalisis tingkahlaku sesuatu fungsi rasional.
Langkah-langkah untuk melakarkan R(x), di mana R(x ) = ( )
( )
P x
Q x
adalah seperti
berikut:
Langkah 1 - Menentukan asimptot menegak
Apabila fungsi penyebut, Q(x) menghampiri sifar, R(x) akan cenderung kepada ±
. Katakan nilai sifar bagi Q(x) ialah x = c di mana c ialah suatu pemalar.
Apabila x c , nilai )(xR , maka x = c menjadi asimptot menegak bagi
fungsi R(x).
MTE 3108 KALKULUS ASAS
37
Langah 2 - Menentukan asimptot mengufuk
Jika apabila x , nilai R(x) menghampiri suatu pemalar L, maka garis y = L
menjadi asimptot mengufuk bagi fungsi itu.
Secara ringkas, jika asimptot menegak atau mengufuk bagi fungsi R(x) wujud, ia
ditakrifkan seperti berikut:
Apabila x , nilai R(x) menghampiri suatu pemalar L, maka garis y = L akan
menjadi asimptot mengufuk bagi fungsi itu.
Apabila x c , di mana c ialah suatu pemalar dan nilai )(xR , maka x = c
akan menjadi asimptot menegak bagi fungsi R(x).
Langkah 3 – Menentukan pintasan-x dan y jika wujud
Langkah 4 – Lakarkan graf
Contoh 1
Lakar graf bagi fungsi f (x) = 1
2x
Penyelesaian
1. Sifar fungsi penyebut ialah 2, maka x = 2 menjadi asimptot menegak.
Apabila x 2 + ( sangat dekat dengan 2 di sebelah kanan), f (x ) ;
Apabila x 2 - (sangat dekat dengan 2 di sebelah kiri), f(x ) - ;
2. Apabila x , f (x) 0;
Apabila x - , f (x) 0
Maka, garis y = 0 atau paksi-x menjadi asimptot mengufuk.
3. Pintasan-y ialah ( 0, 1
2 )
4. Lakarkan graf seperti dalam gambarajah di bawah.
MTE 3108 KALKULUS ASAS
38
Graf bagi f (x) = 2
1
x
Contoh 2
Lakar graf fungsi rasional f (x ) = 2 3
2
x
x
Penyelesaian
1. Sifar bagi fungsi penyebut ialah 2, maka garis x = 2 menjadi asimptot
menegak.
Apabila x 2 , )(xf , maka x = 2 menjadi asimptot menegak bagi
f(x). Apabila x menghampiri 2 dari kanan, f(x ) + dan
apabila x menghampiri 2 dari kiri, f (x) - .
2. Apabila x , f(x ) 2 ; dan apabila x , f( x ) 2 , maka y = 2
menjadi asimptot menegak.
Alternatif
Kita boleh memeriksa pengangka dan penyebut fungsi f(x), jika kedua-duanya
mempunyai darjah yang sama (darjah sepunya ialah 1) dan pekali-pekali utama
adalah 2 dan 1, maka kita simpulkan bahawa y = 2 ialah asimptot mengufuk
3. Pintasan-x ialah ( 3
2 , 0 ) dan pintasan-y ialah ( 0, -
3
2 )
MTE 3108 KALKULUS ASAS
39
4, Lakar graf bagi f(x) adalah seperti dalam gambarajah di bawah.
Graf bagi f(x) = 2
32
x
x