Matematika · Glosarium

Apa itu Limit di sebuah titik?

Definisi 21.2 Matematika Sekolah Menengah Atas · Bab 21 — Limit dan Kekontinuan

Misalkan aRa \in \R dan misalkan ff terdefinisi di dekat aa (kecuali mungkin di aa). Kita katakan bahwa ff menuju R\ell \in \R di aa, ditulis limxaf(x)=\lim\limits_{x \to a} f(x) = \ell, bila untuk setiap ε>0\varepsilon > 0 ada δ>0\delta > 0 sehingga untuk semua xDx \in D dengan xaδ\abs{x - a} \leq \delta berlaku f(x)ε\abs{f(x) - \ell} \leq \varepsilon.

Kita katakan ff menuju ++\infty di aa bila untuk setiap MM ada δ>0\delta > 0 sehingga f(x)Mf(x) \geq M setiap kali xDx \in D dan xaδ\abs{x - a} \leq \delta. Limit sepihak (xa+x \to a^+, xax \to a^-) membatasi xx pada x>ax > a atau x<ax < a.

Baca dalam konteks →
Definisi 13.1 Matematika Universitas — Tahun 1 · Bab 13 — Limit dan Kekontinuan

Misalkan x0Ix_0 \in \overline{I} dan R\ell \in \R. Maka f(x)f(x) \to \ell ketika xx0x \to x_0 bila

ε>0, δ>0, xI,xx0δ    f(x)ε.\forall \varepsilon > 0,\ \exists \delta > 0,\ \forall x \in I, \qquad \abs{x - x_0} \leq \delta \implies \abs{f(x) - \ell} \leq \varepsilon .

Adapun limit di ±\pm\infty dan limit yang tak hingga didefinisikan dengan pola yang sama (xx0δ\abs{x - x_0} \leq \delta menjadi xMx \geq M; sedangkan f(x)ε\abs{f(x) - \ell} \leq \varepsilon menjadi f(x)Mf(x) \geq M'). Adapun limit sepihak membatasi xx pada x>x0x > x_0 (ditulis xx0+x \to x_0^+) atau x<x0x < x_0. Dan limitnya tunggal bila ada (dengan bukti yang sama seperti Proposisi 11.4).

Contoh

Contoh 13.2 (Sebuah limit lewat apitan)

Hitunglah limx0x1x\lim_{x \to 0} x\,\bigl\lfloor \frac1x \bigr\rfloor. Apitan lantainya 1x1<1x1x\frac1x - 1 < \lfloor \frac1x \rfloor \leq \frac1x memberikan, setelah dikalikan dengan xx (awas tandanya!):

1x<x1x1(x>0),1x1x<1x(x<0),1 - x < x\Bigl\lfloor \frac1x \Bigr\rfloor \leq 1 \quad (x > 0), \qquad 1 \leq x\Bigl\lfloor \frac1x \Bigr\rfloor < 1 - x \quad (x < 0),

dan kedua apitan sepihaknya menutup pada 11: jadi limitnya 11. Perhatikan apa yang terjadi: bahwa 1x\lfloor \frac1x\rfloor sendirian melompat liar di dekat 00, tetapi faktor xx menjinakkan setiap lompatannya (karena xx dikali lompatan satuan itu kecil), dan hanya apitannya yang bertahan. Inti gagasan penutupnya: bahwa limit hasil kali sebuah faktor yang kecil dengan faktor yang berayun terbatas adalah soal apitan, dan tak pernah soal teorema operasi — sebab teorema operasi menuntut kedua faktornya konvergen.

Contoh 13.5 (Mengapa syarat pada komposisinya ada)

Misalkan g(y)=0g(y) = 0 untuk y0y \neq 0 dan g(0)=1g(0) = 1, dan ff identik dengan 00. Maka f(x)0f(x) \to 0 ketika x0x \to 0, dan g(y)0g(y) \to 0 ketika y0y \to 0; namun g(f(x))=g(0)=1g(f(x)) = g(0) = 1 untuk setiap xx, sehingga gf10g \circ f \to 1 \neq 0. Fungsi dalamnya duduk persis pada nilai terlarang =0\ell = 0 selamanya, dan limit gg di 00 mengabaikan apa yang dilakukan gg di 00. Adapun syarat pada Akibat 13.4 — entah g()=mg(\ell) = m (yakni gg kontinu di \ell), entah ff \neq \ell di dekat x0x_0 — persis itulah yang menyingkirkannya. Inti gagasan penutupnya: bahwa dalam praktik orang menyusun fungsi yang kontinu sehingga syaratnya cuma-cuma; ia menggigit hanya ketika limitnya diambil sepanjang persekitaran yang berlubang, dan itulah sebabnya definisi limxx0\lim_{x \to x_0} yang dipakai buku ini menyertakan titiknya bila ia termasuk daerah asalnya.

Baca dalam konteks →