11/06/22 Matematika 2 1 Barisan Barisan Tak Hingga Kekonvergenan barisan tak hingga Sifat – sifat barisan Barisan Monoton
13/05/23 Matematika 2 1
Barisan
Barisan Tak Hingga
Kekonvergenan barisan tak hingga Sifat – sifat barisanBarisan Monoton
Matematika 2 2
Barisan Tak HinggaSecara sederhana, barisan merupakan susunan dari bilangan −bilangan yang urutannya berdasarkan bilangan asli.
Suatu barisan yang terdiri dari n suku biasanya dinyatakan dalam
bentuk a1,a2,…,an. a1 menyatakan suku ke–1, a2 menyatakan suku
ke–2 dan an menyatakan suku ke–n.
Barisan tak hingga didefinisikan sebagai suatu fungsi real di mana daerah asalnya adalah bilangan asli. Notasi barisan tak hingga adalah
1nna
13/05/23 Matematika 2 3
Barisan Tak Hingga
Contoh − contoh barisan Barisan
Bisa dituliskan dengan rumus
Barisan
Bisa dituliskan dengan rumus Penentuan an tidak memiliki aturan khusus dan hanya bersifat coba
–coba.
...,8,6,4,2
1nn2
...,64,
53,
42,
31
1nn2n
13/05/23 Matematika 2 4
Kekonvergenan barisan tak hingga
Suatu barisan tak hingga dikatakan konvergen menuju L, bila
atau
{ untuk setiap epsilon positif terdapat N positif sedemikian hingga untuk n lebih besar atau sama dengan N, selisih antara dan
L akan kurang epsilon}
Lalim nn
La,Nn0N0 n
na
13/05/23 Matematika 2 5
Kekonvergenan barisan tak hingga
Contoh 1Tentukan kekonvergenan dari barisan berikut
Jawaban
Karena
maka divergen
1n
2
1nn
1nnlim
2
n
1n
2
1nn
13/05/23 Matematika 2 6
Kekonvergenan barisan tak hingga
Contoh 2Tentukan kekonvergenan dari barisan berikut
Jawaban
Karena merupakan bentuk tak tentu maka untuk menyelesaikannya digunakan teorema berikut :
Misal ,bila maka
untuk x R.
1nn
2
en
n
2
n enlim
nfan Lxflimx
Lnflimn
13/05/23 Matematika 2 7
Kekonvergenan barisan tak hingga
Jawaban (lanjutan)
Jadi dan dengan menggunakan dalil L’hopital maka
Berdasarkan teorema maka .
Karena nilai limitnya menuju 0, maka
Konvergen menuju 0.
xx ex2lim
x
2
exxf
x
2
x exlim
0enlim
n
2
n
1nn
2
en
0e2lim xx
13/05/23 Matematika 2 8
Kekonvergenan barisan tak hingga
Contoh 3Tentukan kekonvergenan dari barisan berikut
Jawaban
Bentuk dari suku −suku barisannya merupakan bentuk ganti tanda akibat dari nilai cos n, untuk n ganjil tandanya − , untuk n genap tandanya +. Nilai tidak ada tetapi minimal bernilai –1 dan maksimal bernilai 1. Sedangkan akibatnya untuk n nilai , akan mendekati nol. Jadi deret konvergen menuju 0.
1n
ncosn1
ncoslimn
0n1lim
n
ncos.n1
13/05/23 Matematika 2 9
Sifat – sifat barisanMisal {an} dan {bn} barisan-barisan yang konvergen, dan k suatu
konstanta, maka
1.
2.
3.
4.
5.
kklimn
nnnnalimkaklim
nnnnnnnblimalimbalim
nnnnnnnblimalimbalim
0blim,blimalim
balim nn
nn
nn
n
n
n
13/05/23 Matematika 2 10
Barisan Monoton
Kemonotonan barisan {an} dapat dikelompokkan menjadi
4 macam :
1. Monoton naik bila
2. Monoton turun bila
3. Monoton tidak turun bila
4. Monoton tidak naik bila
1nn aa
1nn aa
1nn aa
1nn aa
13/05/23 Matematika 2 11
Deret Tak Hingga
Deret tak hingga merupakan jumlahan dari yaitu a1+a2+…+an .
Notasi deret tak hingga adalah .
Kekonvergenan suatu deret dapat di ketahui dari kekonvergenan barisan jumlahan parsial yaitu , ,dimana :
Dan
1nna
1n na
nn
Slim
11 aS
3213 aaaS
n321n a...aaaS
212 aaS
....,S...,,S,SS k211nn
13/05/23 Matematika 2 12
Deret Tak Hingga
Contoh Selidiki apakah deret konvergen ?
Jawaban
Karena , maka adalah deret
konvergen yaitu konvergen menuju 1. Penentuan Sn dari suatu
deret juga tidak memiliki aturan khusus dan bersifat coba – coba.
1k
1k1
1k
1nn
1n11Sn
11n
nlimSlimnnn
1k
1k1
1k
13/05/23 Matematika 2 13
Deret Suku Positif
Sebuah disebut deret suku positif, bila semua suku-sukunya positif. Berikut ini adalah deret-deret suku positif yang sering digunakan :
1. Deret geometri
2. Deret harmonis
3. Deret-p
Deret–p akan dibahas secara khusus dalam uji integral
1nna
13/05/23 Matematika 2 14
Deret Suku Positif Deret geometri Bentuk umum :
Proses menentukan rumusan Sn adalah sebagai berikut :
Dari rumusan tersebut diperoleh bahwa sehingga . untuk r 1. Kekonvergenan dari deret geometri bergantung pada nilai r.
....... 1321
1
nk
k
rarararaara
1n32n ra...rararaaS
n1n32n rara...rararaSr
nnn raaSrS
r1r1aSn
n
13/05/23 Matematika 2 15
Deret Suku Positif
Deret geometri(lanjutan)
Ada 3 kasus nilai r yang akan menentukan kekonvergenan deret
geometri :
–Bila r = 1, maka Sn= na sehingga , sehingga deret
divergen
–Bila | r |<1, maka , sehingga deret konvergen ke
–Bila | r | >1, maka , sehingga deret divergen
nalim
n
0rlim n
n
r1a
n
nrlim
13/05/23 Matematika 2 16
Deret Suku Positif Deret harmonisBentuk umum :
Untuk menentukan kekonvergenan, dapat diketahui dari nilai limit dari
Sn nya, yaitu
1n n1
n1....
81
71
61
51
41
31
211Sn
.....161....
91
81
71
61
51
41
31
211
13/05/23 Matematika 2 17
Deret Suku Positif Deret harmonis (lanjutan)
Karena, maka . Sehingga deret harmonis divergen.
21....
21
21
21
21
21
21
211
....161....
161
81
81
81
81
41
41
211S n2
2
n1limn
2n1
13/05/23 Matematika 2 18
Kedivergenan Deret Tak Hingga
Bila deret konvergen, maka .
kontraposisinya (pernyataan lain yang sesuai ) adalah
Bila ,maka deret akan divergen.
Bila dalam perhitungan limit an–nya diperoleh nol,
maka deret belum tentu konvergen, sehingga perlu
dilakukan pengujian deret dengan uji-uji deret positif.
1nna 0alim n
n
0alim nn
1nna
13/05/23 Matematika 2 19
Kedivergenan Deret Tak Hingga
Contoh Periksa apakah konvergen ?
Jawaban
Jadi divergen
n121lim
n
1n 1n2n
1n2nlimalim
nn
n
1n 1n2n
021
13/05/23 Matematika 2 20
Uji Deret Positif
1. Uji integral
2. Uji Banding
3. Uji Banding limit
4. Uji Rasio
5. Uji Akar
13/05/23 Matematika 2 21
Uji Deret Positif
Uji integralMisal merupakan deret suku positif dan monoton turun,
dimana , maka integral tak wajar dari f(x)
adalah .
Bila nilai limit dari integral tak wajar tersebut tak hingga atau
tidak ada, maka deret divergen.
Bila nilainya menuju suatu nilai tertentu(ada), maka deret
konvergen.
1nna
Bnnfan dxxflimdxxf
b
1b1
13/05/23 Matematika 2 22
Deret Suku Positif Contoh 1: Uji Integral Deret–pBentuk umum :
Kalau diperhatikan maka deret harmonis sebenarnya juga
merupakan deret–p dengan p=1. Kekonvergenan deret p akan
bergantung pada nilai p. Untuk menentukan pada nilai p berapa
deret konvergen atau divergen, digunakan integral tak wajar yaitu
Misal maka .
Selanjutnya nilai f(x) tersebut di integralkan dengan batas 1
sampai .
1npn1
pn n1nfa px
1xf
13/05/23 Matematika 2 23
Deret Suku Positif Deret–p (lanjutan)Integral tak wajar dari f(x) adalah
Kekonvergenan deret–p ini akan tergantung dari nilai integral tak wajar tersebut. Bila integralnya konvergen maka deretnya juga konvergen. Sebaliknya bila integralnya tak hingga atau tidak ada maka deretnya juga akan divergen.
dxx1lim
b
1pb
dxx1
1p
b
1
p1
b p1xlim
p11
p1blim
p1
b
13/05/23 Matematika 2 24
Deret Suku Positif Deret–p (lanjutan)Nilai integral tak wajar tersebut bergantung pada nilai p berikut :
– Bila p = 1, maka deretnya harmonis, sehingga deret divergen
– Bila 0 p<1, maka ,sehingga deret divergen
– Bila p>1, maka ,
sehingga deret konvergen.
1pb b1p1
1p1lim
p11
p1blim
p1
b
p11
p1blim
p1
b
1p1
13/05/23 Matematika 2 25
Uji Deret Positif
Contoh 2Tentukan kekonvergenan deret
Jawaban
Deret tersebut monoton turun, sehingga dapat digunakan uji integral yaitu :
Misal , maka
Perhitungan integral tak wajar :
dxxlnx
1limb
2b
2n nlnn1
nlnn
1nfan xlnx
1)x(f
dxxlnx
1
2
b2b
xlnlnlim
13/05/23 Matematika 2 26
Uji Deret Positif
Karena nilai limitnya menuju tak hingga, maka integral tak wajarnya divergen. Sehingga deret juga divergen.
2n nlnn1
13/05/23 Matematika 2 27
Uji Deret Positif
Uji BandingBila untuk n N, berlaku bn an maka
a. Bila konvergen, maka juga konvergen
b. Bila divergen, maka juga divergen
Jadi pada uji banding ini, untuk menentukan kekonvergenan
suatu deret, bila menggunakan sifat a maka deret
pembandingnya adalah yang bersifat konvergen.
Sedangkan bila menggunakan sifat nomor 2 maka deret
pembandingnya adalah yang bersifat divergen.
1nnb
1nna
1nna
1nnb
13/05/23 Matematika 2 28
Uji Deret Positif Contoh 1Uji kekonvergenan
Jawaban
Dalam uji banding, pemilihan deret pembanding adalah dipilih
yang paling mirip dengan deret yang akan diuji.
Dapat dipilh sebagai deret pembanding.
Karena dan merupakan deret
p yang divergen, maka disimpulkan deretnya juga divergen
1n 2n1
1n n31
1n n31
n31
2n1
13/05/23 Matematika 2 29
Uji Deret Positif
Contoh 2Uji kekonvergenan
Jawaban
Dengan uji banding, digunakan deret pembanding ,
dimana . Karena merupakan deret
konvergen, maka juga konvergen.
1n2 5n3
1n2n3
22 n3
5n3
1n2n3
1n2 5n3
13/05/23 Matematika 2 30
Uji Deret Positif
Contoh 3
Uji kekonvergenan
Jawaban
Karena untuk , maka deret pembanding yang
digunakan adalah .Karena dan
merupakan deret konvergen, maka juga konvergen
12
1
n nntg
2, 1
ntgn
1n22
n
22
2
1
nnntg
1n22
n
12
1
n nntg
13/05/23 Matematika 2 31
Uji Deret Positif
Uji Banding LimitMisal dan , merupakan deret suku positif
dan , berlaku
– Bila 0 < L < , maka kedua deret bersama-sama konvergen
atau bersama-sama divergen
– Bila L = 0, dan adalah deret konvergen, maka .
juga konvergen
– Bila L = dan adalah deret divergen maka .
juga divergen
1nna
1nnb
n
nn b
alimL
1nnb
1nna
1nnb
1nna
13/05/23 Matematika 2 32
Uji Deret Positif
Contoh 1 Uji kekonvergenan deret
Jawaban
Deret pembanding yang digunakan adalah dan
diketahui sebagai deret divergen ( sebagai ).
Karena . dan deret pembandingnya
divergen, maka . juga divergen.
1n23
2
3nn5n
1n1n3
2
n51
n5n
1nnb
13nn5
n5limL 23
3
n
1n23
2
3nn5n
13/05/23 Matematika 2 33
Uji Deret PositifContoh 2Uji kekonvergenan deret
Jawaban
Deret pembanding yang digunakan adalah dan
diketahui sebagai deret divergen (deret harmonis).
Karena . dan deret
pembandingnya divergen, maka kedua deret bersama-sama
divergen .
1i 2 5n1
1n1n 2 n1
n1
11n
nlim5n
nlimL 2
2
n2
2
n
13/05/23 Matematika 2 34
Uji Deret PositifUji Rasio
Misal merupakan deret suku positif dan
maka berlaku
– Bila <1, maka deret konvergen
– Bila >1, maka deret divergen
– Bila =1, maka uji gagal
1nna
n
1nn a
alim
13/05/23 Matematika 2 35
Uji Deret Positif
Contoh
Uji kekonvergenan deret
Jawaban
Dengan uji rasio diperoleh
Karena = 0 < 1 , maka konvergen.
1
2
!i nn
0n)1n()1n(lim
n!n
!)1n()1n(lim 2
2
n2
2
n
n
1i
2
!nn
13/05/23 Matematika 2 36
Uji Deret PositifUji Akar
Misal merupakan deret suku positif dan ,
maka berlaku
– Bila r < 1, maka deret konvergen
– Bila r > 1, maka deret divergen
– Bila r = 1, maka uji gagal
1nna
nn
nalimr
1nna
1nna
13/05/23 Matematika 2 37
Uji Deret Positif
Contoh Uji kekonvergenan deret
Jawaban
Dengan uji akar diperoleh
Karena , maka konvergen.
1
2i
n
n
e
e2
e2limr nn
n
n
n
1in
n
e2
1e2r
13/05/23 Matematika 2 38
Uji Deret Positif
Panduan Pemilihan uji deret
Bila deret suku berbentuk rasional (fungsi polinom) maka
dapat dipilih uji banding atau uji banding limit
Bila deret suku positif mengandung bentuk pangkat n dan
atau faktorial maka dipilih uji rasio atau uji akar pangkat n
Bila uji – uji diatas tidak dapat digunakan dan suku –
sukunya monoton turun maka dapat dipilih uji integral
13/05/23 Matematika 2 39
Deret Ganti Tanda
Uji-uji kekonvergenan deret positif hanya digunakan untuk
menguji deret-deret positif. Sedangkan untuk deret-deret yang
suku-sukunya berganti-ganti tanda, yaitu berbentuk .
dengan an> 0 untuk semua n dilakukan uji
tersendiri.
Notasi deret ganti tanda adalah . atau .
Deret ganti tanda dikatakan konvergen, bila
a. (monoton tak naik)b.
1
1)1(i
nn a
1
)1(i
nn a
n1n aa0
0alim nn
...aaaa 4321
13/05/23 Matematika 2 40
Deret Ganti TandaContoh Tentukan kekonvergenan deret
Jawaban
merupakan deret ganti tanda
dengan rumus suku ke–nnya adalah .
Deret akan konvergen bila memenuhi dua syarat berikut :
a. .
b. Nilai
1n
1n
1nn3n1
1n
1n
1nn3n1
n1n aa0
1nn3nan
0alim nn
13/05/23 Matematika 2 41
Deret Ganti Tanda
a.
Karena jadi {an} adalah monoton tak naik.
b.
Karena kedua syarat dipenuhi maka deretnya konvergen.
1nn3n
2n1n4n0
1
6n5nn4n
3n2n4nn
aa
2
2
n
1n
1aa
n
1n
01nn3nlimalim
nn
n
1
3n1nn
2n1n4n
aa
n
1n
13/05/23 Matematika 2 42
Konvergen Mutlak dan Konvergen Bersyarat
Deret dikatakan konvergen
mutlak, bila deret mutlak konvergen
(suku an bisa berupa suku positif atau tidak).
Hal tersebut tidak berlaku sebaliknya. Tetapi bila
divergen, maka . juga divergen.
Kovergen bersyarat terjadi bila konvergen tetapi
divergen.
321
1nn aaaa
|a|aaa 3211n
n
1nna
1nna
1nna
1nna
13/05/23 Matematika 2 43
Konvergen Mutlak dan Konvergen Bersyarat
Contoh 1
Tentukan apakah konvergen mutlak atau bersyarat ?
Jawaban
Deret mutlaknya adalah . Dengan menggunakan uji
banding, dimana deret pembandingnya adalah maka
diperoleh bahwa untuk semua nilai n.
Karena merupakan deret konvergen, maka
juga konvergen. Sehingga konvergen mutlak.
1n3nncos
1n3nncos
1n3n1
33 n1
nncos
1n3n1
1n3nncos
1n3nncos
13/05/23 Matematika 2 44
Konvergen Mutlak dan Konvergen Bersyarat
Contoh 2Tentukan apakah konvergen mutlak atau bersyarat ?
Jawaban
Deret mutlaknya adalah .
Dengan uji rasio diperoleh .
Karena =0<1, maka konvergen.
Sehingga konvergen mutlak.
1n
nn
!n21
1n
n
!n2
n
1n
n 2!n
!1n2lim
1n
n
!n2
1n
nn
!n21
01n
2limn
13/05/23 Matematika 2 45
Konvergen Mutlak dan Konvergen Bersyarat
Contoh 3Tentukan apakah konvergen mutlak atau bersyarat ?
Jawaban
Deret mutlaknya adalah yang merupakan deret divergen.
Pengujian kekonvergenan deret ganti tanda
a. (monoton tak naik)
Diperoleh bahwa benar
b. Jadi deret ganti tandanya konvergen.
Karena deret ganti tandanya konvergen sedangkan deret mutlaknya divergen maka konvergen bersyarat .
1n
n
n11
1n n1
n1n aa0
n1
1n10
0n1limalim
nn
n
13/05/23 Matematika 2 46
Uji rasio untuk kekonvergenan mutlak
Misal deret dengan suku tak nol dan , tiga kondisi yang mungkin terjadi adalah :
• Bila r<1, maka konvergen mutlak
• Bila r>1, maka divergen
• Bila r=1, pengujian gagal ( tidak dapat disimpulkan)
Konvergen bersyarat tidak bisa ditentukan oleh uji rasio ini. .
1nna
n
1n
n a
alimr
1nna
1nna
13/05/23 Matematika 2 47
Konvergen Mutlak dan Konvergen Bersyarat
Contoh 1
Tentukan apakah konvergen mutlak atau divergen?
JawabanDengan uji rasio mutlak diperoleh :
Karena , maka konvergen mutlak.
en1nlim 3
3
n
1nn
3n
en1
3
n
1n
3
n ne
e1nlimr
1nn
3n
en11
e1r
e1
13/05/23 Matematika 2 48
Konvergen Mutlak dan Konvergen Bersyarat
Contoh 2 Tentukan apakah konvergen mutlak atau divergen?JawabanDengan uji rasio mutlak diperoleh :
Karena r > 1, maka divergen .
21nlim
n
1nn
n
2!n1
!n
22
!1nlimrn
1nn
1nn
n
2!n1
13/05/23 Matematika 2 49
Deret Pangkat
Bentuk umum :
Contoh deret pangkat
1.
2.
3.
......2210
0
nn
n
nn xaxaxaaxa
......2210
0
nn
n
nn bxabxabxaabxa
......1 2
0
n
n
n xxxx
...!6!4!2
1!2
1642
0
2
xxxnx
n
nn
...51
41
21
21 2
0
xxnx
n
n
13/05/23 Matematika 2 50
Deret Pangkat Pada deret pangkat ini, kalau diperhatikan terdapat dua variabel,
yaitu n dan x. Untuk n , nilainya dari 0 sampai , sedangkan nilai
x dapat dicari dengan uji rasio untuk kekonvergenan mutlak,
yaitu pada saat r < 1.
Interval nilai x yang memenuhi kekonvergenan dari deret
maupun disebut interval kekonvergenan.
Bentuk interval kekonvergenan dari deret pangkat ini memiliki
ciri khusus dan hanya memiliki 3 variasi bentuk untuk masing –
masing deret.
n
0nn xa
n
0nn bxa
13/05/23 Matematika 2 51
Deret Pangkat
Tiga kemungkinan untuk interval kekonvergenan deret adalah :
Selang konvergensi untuk deret • Deret konvergen hanya di x = 0• Deret konvergen mutlak di x R• Deret konvergen mutlak pada interval buka (–r,r) atau
ditambah pada ujung – ujung intervalnya.
Selang konvergensi untuk deret • Deret konvergen hanya di x = b• Deret konvergen mutlak di x R• Deret konvergen mutlak pada interval buka (b–r,b+r)
atau ditambah pada ujung – ujung intervalnya.
n
0nn xa
n0n
n bxa
13/05/23 Matematika 2 52
Deret Pangkat
Contoh 1
Tentukan interval kekonvergenan deret
Jawaban
Pengujian dengan uji rasio mutlak :
Deret akan konvergen untuk semua nilai x
Atau x R
01n
xlimn
0n
n
!nx
n
1n
n x!n
!1nxlimr
13/05/23 Matematika 2 53
Deret Pangkat
Contoh 2
Tentukan interval kekonvergenan deret
Jawaban
Pengujian dengan uji rasio mutlak :
Dari pengujian tersebut diperoleh bahwa nilai yang memenuhi adalah x = 0 agar r < 1. Jadi deret konvergen untuk x = 0
1nxlimn
0n
nx!n
n
1n
n x!1n
!nxlimr
13/05/23 Matematika 2 54
Deret Pangkat
Contoh 3
Tentukan interval kekonvergenan deret
Jawaban
Pengujian dengan uji rasio mutlak :
Dari pengujian tersebut diperoleh bahwa nilai yang memenuhi adalah –3 < x < 3.
Pada ujung – ujung interval, pengujian dilakukan secara terpisah.
2n1n
3xlim
n
0nn
nn
1n3x1
n
n
1n
1n
n x1n3
2n3xlimr
11.
3x
13/05/23 Matematika 2 55
Deret Pangkat
Pengujian deret pada saat x = 3 dan x = 3 adalah sebagai
berikut :
• Saat x = -3 deretnya menjadi Deret ini
diketahui sebagai deret harmonis yang divergen .
• Saat x = 3 deretnya menjadi dengan uji
deret ganti tanda diketahui bahwa deret ini konvergen.
Jadi interval kekonvergenan deret adalah
0n 1n1
0n
n
1n11
0nn
nn
1n3x1
3x3
13/05/23 Matematika 2 56
Deret Pangkat
Contoh 4
Tentukan interval kekonvergenan deret
Jawaban
Pengujian dengan uji rasio mutlak :
Dari pengujian tersebut diperoleh bahwa nilai yang memenuhi adalah 4 < x < 6.
Pada ujung – ujung interval, pengujian dilakukan secara terpisah.
1n2nn5xlim 2
2
n
1n2
n
n5x
n
2
2
1n
n 5xn
1n5xlimr
11.5x
13/05/23 Matematika 2 57
Deret Pangkat
Pengujian deret pada saat x = 4 dan x = 6 adalah sebagai
berikut :
• Saat x = 4 deretnya menjadi karena
. konvergen maka deret ganti tandanya juga
konvergen. .
• Saat x = 6 deretnya menjadi yang merupakan
deret-p yang diketahui konvergen.
Jadi interval kekonvergenan deret adalah
1n
2n
n11
0n2n1
1n2n1
1n2
n
n5x
6x4
13/05/23 Matematika 2 58
Operasi-operasi deret pangkat
1. Operasi aljabar, yaitu penjumlahan, pengurangan,
pembagian, dan substitusi
2. Turunan deret :
3. Integral deret :
1
1
0 n
nn
n
nnx xnaxaD
Cx1n
adxxadxxa 1n
0n
nn
0n 0nn
nn
13/05/23 Matematika 2 59
Deret Pangkat
Deret geometri adalah contoh deret pangkat x dengan
an = 1 .
Dengan menggunakan rumus jumlah takhingga deret geometri, maka diperoleh
Secara umum x bisa diganti dengan U dimana U adalah fungsi yang memuat x.
1n
nx
...xxx1x1
1 32
1x
...uuu1u1
1 32
1u
13/05/23 Matematika 2 60
Deret Pangkat
Contoh 1Nyatakan dalam deret pangkatJawaban
Dengan menggunakan deret geometri
x11
x11
x11
x11
x11
...xxx1 32
1xx
1x
13/05/23 Matematika 2 61
Deret Pangkat
Contoh 2Nyatakan dalam deret pangkat
Jawaban
Dengan menggunakan jawaban sebelumnya
x1x
...xxxx...xxx1xx1
xx1
x 43232
13/05/23 Matematika 2 62
Deret Pangkat
Contoh 3Nyatakan dalam deret pangkat
Jawaban
Jadi
x1x1ln
x1lnx1lnx1x1ln
...x31x
21xdx...xxx1dx
x11x1ln 3232
...x31x
21xdx...xxx1dx
x11x1ln 3232
...x52x
32x2x1lnx1ln
x1x1ln 53
13/05/23 Matematika 2 63
Deret Pangkat
Contoh 4Nyatakan dalam deret pangkat
Jawaban
adalah turunan dari sehingga
2x11
2x11
x11
...x4x3x21
dx...xxx1d
dxx1
1d
x11 32
32
2
13/05/23 Matematika 2 64
Deret Taylor dan Maclaurin
Suatu fungsi yang terdifferensial sampai orde n di x = b dapat digambarkan sebagai suatu deret pangkat dari (x–b) yaitu ,
dimana nilai-nilai a0,a1,a2,… diperoleh dari penurunan f(x) di
x = b sampai turunan ke-n, yaitu
33
2210 bxabxabxaaxf
!nbfa
!2bfa
bfa
bfa
n
n
''
2
'1
0
13/05/23 Matematika 2 65
Deret Taylor dan Maclaurin
Atau f(x) bisa dituliskan sebagai
Bentuk yang diperoleh di atas dikenal dengan bentuk polinomial taylor. Fungsi yang dapat diperderetkan dalam bentuk polinomial taylor, dinamakan deret taylor.
Bila b = 0, maka fungsi diperderetkan dalam deret maclaurin, yaitu
nn
3'''
2''
'
bx!nbf
bx!3bfbx
!2bfbxbfbfxf
nn
3'''
2''
' x!n0fx
!30fx
!20fx0f0fxf
13/05/23 Matematika 2 66
Deret Taylor dan Maclaurin Contoh 1Perderetkan ke dalam deret maclaurinJawaban
Sehingga
10fexf x
10fexf 'x'
10fexf ''x''
10fexf '''x'''
10fexf nxn
x,
!nx
!3x
!2xx1e
0n
n32x
xexf
13/05/23 Matematika 2 67
Deret Taylor dan Maclaurin Contoh 2Perderetkan ke dalam deret Maclaurin / Taylor
Jawaban
Dari jawaban sebelumnya diperoleh bahwa
Dengan mengganti x dengan 2x–1 maka diperoleh perderetannya adalah
1x2exf
x,
!nx
!3x
!2xx1e
0n
n32x
!31x2
!21x21x21e
321x2
13/05/23 Matematika 2 68
Deret Taylor dan Maclaurin
Berikut adalah fungsi-fungsi yang diperderetkan ke dalam deret Maclaurin
x,!1n2
x1!7
x!5
x!3
xxxsin0n
1n2n
753
x,
!n2x1
!6x
!4x
!2x1xcos
0n
n2n
642
1x1,1n
x14x
3x
2xxx1ln
0n
1nn
432
1x1,1n2
x17x
5x
3xxxtan
0n
1n2n
7531
1x,xxxxx1x1
1
0n
n432
13/05/23 Matematika 2 69
Deret Taylor dan Maclaurin
Untuk memperderetkan suatu fungsi kedalam deret taylor atau maclaurin, dapat digunakan operasi-operasi deret pangkat seperti pada bagian sebelumnya, misal :
7x
5x
3xx
753
xCos
xtan 1
dx
xSind
!6x
!4x
!2x1
642
dxx11
2
dx!7
x!5
x!3
xxd753
dxxxx1 642
13/05/23 Matematika 2 70
Soal Latihan
A. Tentukan barisan-barisan berikut konvergen atau divergen
1. 2.
3. 4.
5. 6.
1n2 1n2n
1n2nsin
1n2n
1n2n1nln
1n
nn
221
1nn ncose
1n
2
!nn
13/05/23 Matematika 2 71
Soal Latihan
A (Lanjutan)
7. 8.
9. 10.
11. 12.
1nn2
nn2
6ee2e
1nn
n
4
1nn
n
2e
1n2nn
1n
n
n11
1n
n n
13/05/23 Matematika 2 72
Soal Latihan
A (Lanjutan)
13. 14.
B. Tentukan deret berikut konvergen atau divergen ?
1. 2.
3. 4.
1n2
1n
1n11
1nn2
n
e100
1n nnln
1n3 n5n3n
1n 1nn1
1n3 6n
1n3
13/05/23 Matematika 2 73
Soal Latihan
B. (lanjutan)
5. 6.
7. 8.
9. 10.
1n
n
!n60
1n
n
!nn25
1nn2enln
1nn e1
1n3nncos
1n
n2
!2n22!n
13/05/23 Matematika 2 74
Soal Latihan
B. (lanjutan)
11. 12.
13. 14.
15. 16.
1n
2
!nnsin5
1n185n2
1
1n5 2nn
1nn4!n!4!4n
1n3
1
nntan
1n
1n
2n31n1
13/05/23 Matematika 2 75
Soal Latihan
B. (lanjutan)
17. 18.
19. 20.
21. 22.
1n
nn e1
n
3
1n
1n
en1
1n5
2
n5ncos
1n
n
31n
1n2 nn31
1n3 2 nn6
1
13/05/23 Matematika 2 76
Soal Latihan
B. (lanjutan)
23. 24.
C. Uji kekonvergenan deret-deret berikut, dan tentukan konvergen mutlak, konvergen bersyarat, atau divergen
1. 3.
2. 4.
1n
n
1n22n3
1n 5n1
1n
1n
n311
1n5
n
n4
n
1n
1n
1n32n1
1n2 1n
ncosn
13/05/23 Matematika 2 77
Soal Latihan
D. Cari interval kekonvergenan deret pangkat berikut
1. 4.
2. 5.
3. 6.
0n
nn
!nx1
1n
n1n
n1x1
0nn
n
23x
0n
1nn
1nx2
2n
n
nlnx
n
0nn x
2!n
13/05/23 Matematika 2 78
Soal Latihan
D. (Lanjutan)
7. 8.
9. 10.
E. Perderetkan fungsi berikut dalam deret pangkat
1. 2.
4x
3x
2xx
432
!6
x!4
x!2
x1642
!33x
!23x3x1
32
63x8
53x4
43x2
31 32
xlnxf x3exf
13/05/23 Matematika 2 79
Soal Latihan
E. (Lanjutan)
3. 4.
5. 6.
7. 8.
9. 10.
xexxf
2x411xf
2xsinxf
x31exf
x1
1xf
x1lnxxf
x31
xxf2
x3lnxxf