Jumat, 21 Maret 2014

Download materi analisis real-bilangan kompleks



BILANGAN KOMPLEKS

         Dengan memiliki sistem bilangan real saja kita tidak dapat menyelesaikan persamaan x2 +1=0. Jadi disamping bilangan real kita perlu bilangan jenis baru. Bilangan jenis baru ini dinamakan bilangan imajiner atau bilangan kompleks.

BILANGAN KOMPLEKS DAN OPERASINYA

Definisi 1
Bilangan kompleks adalah bilangan yang berbentuk:
         a + bi atau a + ib, a dan b bilangan real dan i2 = 1.

Notasi
Bilangan kompleks dinyatakan dengan huruf z, sedang huruf x dan y menyatakan bilangan real. Jika z = x + iy menyatakan sembarang bilangan kompleks, maka x dinamakan bagian real dan y bagian imajiner dari z. Bagian real dan bagian imaginer dari bilangan kompleks z biasanya dinyatakan dengan Re(z) dan Im(z).
OPERASI HITUNG PADA BILANGAN KOMPLEKS

DEFINISI 2
         Bilangan kompleks z1=x1+iy1dan bilangan kompleks z2=x2+iy2 dikatakan sama, z1=z2, jika dan hanya jika x1=x2dan y1=y2.

DEFINISI 3
         Untuk bilangan kompleks z1=x1+iy1dan  z2=x2+iy2jumlah dan hasilkali mereka berturut-turut didefinisikan sbb:
            z1+z2= (x1+x2) + i(y1+y2)
            z1 z2 = (x1x2 y1y2) + i(x1y2+x2y1)

Himpunan semua bilangan kompleks  diberi notasi
Jadi   = { z | z = x + iy, x∈, y∈ }.
Jika Im(z)=0 maka bilangan kompleks z menjadi
bilangan real x, sehingga bilangan real adalah keadaan
khusus dari bilangan kompleks, sehingga . Jika
Re(z)=0 dan Im(z)≠0, maka z menjadi iy dan
dinamakan bilangan imajiner murni. Bilangan imajiner
murni dengan y=0, yakni bilanga i, dinamakan satuan
imajiner.
Sifat-sifat lapangan bilangan kompleks
         Himpunan semua bilangan kompleks bersama operasi penjumlahan dan perkalian ( ,+,•) membentuk sebuah lapangan (field). Adapun sifat-sifat lapangan yang berlaku pada bilangan kompleks z1,z2 dan z3adalah sebagai berikut:
1. z1+z2
  dan z1•z2 . (sifat tertutup)
         2. z1+z2= z2+z1 dan z1•z2= z2•z1 (sifat komutatif)
3. (z1+z2)+z3= z1+(z2+z3) dan (z1•z2) •z3= z1•(z2•z3)
    (sifat assosiatif)
4. z1•(z2+z3)=(z1•z2)+(z1•z3) (sifat distribtif)
5. Ada 0=0+i0∈
, sehingga z+0=z  (0 elemen netral
    penjumlahan)

         6. Ada 1=1+i0∈ , sehingga z•1=z (1elemen netral
    perkalian
         7. Untuk setiap z=x+iyÎ, ada z=xiy)
             sehingga z+(z)=0
         8. Untuk setiap z=x+iyÎ, ada z-1=sehingga
    z
z-1=1.

Tugas: Buktikan sifat-sifat 1 8 menggunakan definsi yang telah diberikan.
Contoh soal:

1. Jika z1=x1+iy1 dan z2=x2+iy2,
    buktikan bahwa: z1 z2= (x1 x2)+i(y1 y2)
2. Diketahui: z1=2+3i dan z2=5i.
    tentukan z1 + z2, z1 z2 , z1z2, dan
Kompleks Sekawan
         Jika z = x + iy bilangan kompleks, maka bilangan kompleks sekawan dari z ditulis   , didefinisikan sebagai = (x,y) = x iy.
        
         Contoh:
            sekawan dari 3 + 2i adalah 3 2i , dan sekawan           dari 5i  adalah 5i.
        
         Operasi aljabar bilangan kompleks sekawan di dalam himpunan bilangan kompleks memenuhi sifat-sifat berikut :
Teorema 1 :

a. Jika z bilangan kompleks, maka :
                1.
                2.
                3.
                4.

         b. Jika z1, z2 bilangan kompleks , maka :
            1.
            2.
            3.
            4.                      , dengan z2≠0.
Interpretasi Geometris Bilangan Kompleks
       Karena z = x + iy dapat dinyatakan sebagai z= (x,y), merupakan pasangan terurut bilangan real, maka z dapat digambarkan secara geometri dalam koordinat Kartesius sebagai sebuah titik (x,y). Pemberian nama untuk sumbu x diubah menjadi sumbu Real dan sumbu y diubah menjadi sumbu Imajiner. Bidang kompleks tersebut di beri nama bidang Argand atau bidang z. Jika kita hubungkan titik asal (0,0) dengan titik (x,y), maka terbentuk vektor; sehingga bilangan kompleks z = x+iy = (x,y) dapat dipandang sebagai vektor z. Arti geometris dari penjumlahan dan pengurangan bilangan kompleks dapat dilihat pada gambar berikut.


                                   
                                                                       
Tugas :
         Diketahui z1 = 2 + 3i dan z2 = 5 i. Gambarkan pada bidang kompleks (bidang argand), z1, z2, z1+ z2, z1- z2,     
Modulus (Nilai Mutlak) dari Bilangan Kompleks
Definisi 4 : 
         Jika z = x+iy = (x,y) bilangan kompleks, maka modulus dari z, ditulis |z| = |x+iy| =
         Arti geometri dari modulus z adalah merupakan jarak dari titik O(0,0) ke z = (x,y). Akibatnya, jarak antara dua bilangan kompleks z1 =x1+iy1 dan z2 = x2+iy2 adalah
Selanjutnya apabila z1 =x1+iy1 dan r real positif,
maka |z z1| = r merupakan lingkaran yang berpusat di
titik z1 dengan jari-jari r.
Bagaimanakah dengan |z z1| < r   dan   |z z1| > r
Gambarkanlah pada bidang z.

Teorema 2 :
         A. Jika z bilangan kompleks, maka berlaku :
            1.
            2.
            3.
            4.
            5.
         B. Jika z1, z2bilangan kompleks, maka berlaku :
            1.
            2.
            3.
            4.
            5.

Tugas : Buktikanlah teorema A di atas dengan memisalkan z = x+iy, kemudian berdasarkan hasil A, buktikan juga teorema B !
1. Bukti:
2. Bukti:
3. Bukti:
          
4. Bukti:
          
Bentuk Kutub (Polar) dan Eksponen dari Bilangan
Kompleks
       Selain dinyatakan dalam bentuk z = x+iy = (x,y), bilangan kompleks z dapat dinyatakan pula dalam bentuk koordinat kutub atau Polar, yaitu z = (r,q).
       
Adapun hubungan antara keduanya,          dan                           
adalah :
         x = r cosq , y = r sinq,
         sehingga q = arc tan
    q adalah sudut antara sumbu x positif dengan oz
         didapat juga
         Jadi, bentuk kutub bilangan kompleks z adalah
         z = (r, q) = r(cos q +  i sin q) = r cis q.
         dan sekawan dari z adalah = (r, -q) = r(cos q - i sin q).

Definisi 5 : 
         Pada bilangan kompleks z = (r, q) = r(cos q + i sin q), sudut q disebut argument dari z, ditulis arg z. Sudut q dengan 0 £q < 2p atau -p < q  £ p disebut argument utama dari z, ditulis q = Arg z. Pembatasan untuk sudut q tersebut dipakai salah satu saja.

Definisi 6 : 
         Dua bilangan kompleks z1 = r1(cos q1 + i sin q1) dan z2 = r2(cos q2 + i sin q2) dikatakan sama, jika r1 = r2, dan q1 = q2.
         Selain penulisan bilangan kompleks z = (x , y) = (r, q) = r(cos q + i sin q) = r cis q, maka anda dapat menuliskan z dalam rumus Euler (eksponen), yaitu z = reiq, dan sekawannya adalah re-iq.
        
Tugas: Buktikan bahwa eiq = cos q + i sin q, dengan menggunakan deret MacLaurin untuk cos q , sin  q dan et dengan mengganti t = iq.
Contoh :
         Nyatakan bilangan kompleks z = 1 + i dalam bentuk polar dan eksponen !
Contoh :
         Nyatakan bilangan kompleks z = 1 + i dalam bentuk polar dan eksponen !
        
         Jawab :
         z = 1 + i,  r =      , tan q = 1, sehingga q = 45=   p
         Jadi z =       (cos   p + i sin   p) =        cis   p =
Pangkat dan Akar dari Bilangan Kompleks
Perkalian dan Pemangkatan
       Telah kita ketahui bahwa bilangan kompleks dalam bentuk kutub adalah z = r(cos q + i sin q).
         Jika z1 = r1(cos q1 + i sin q1) & z2 = r2(cos q2 + i sin q2), maka kita peroleh hasil perkalian keduanya sebagai berikut :
            z1z2 = [r1(cos q1 + i sin q1)][r2(cos q2 + i sin q2)]
            z1z2 = r1 r2 [(cos q1 cos q2 - sinq1sin q2) +
                        i (sin q1 cos q2 + cos q1sin q2)]
            z1z2 = r1 r2 [cos (q1 + q2 ) + i sin (q1 + q2)]

         Dari hasil perkalian tersebut diperoleh:
            arg(z1z2) = q1 + q2 = arg z1+ arg z2
        
         Pertanyaan :
         Bagaimanakah jika kita perkalikan z1 z2 . . . zn dan
         z z z z z = zn ?
Jika diketahui:
         z1= r1(cos q1 + i sin q1)
         z2= r2(cos q2 + i sin q2)

         zn= rn(cos qn + i sin qn), untuk n asli,
           
         maka secara induksi matematika, diperoleh          rumus perkalian z1 z2 zn = r1 r2rn[cos (q1 + q2++qn) + i sin (q1 + q2++qn)] .
           
         Akibatnya jika, z = r(cos q + i sin q) maka
                          zn = rn(cos nq + i sin nq).        . . . . . . . . . .1

         Khusus untuk r = 1, disebut Dalil De-Moivre
            (cos q + i sin q)n = cos nq + i sin nq,   n asli.
Pembagian:
Sedangkan  pembagian z1 dan z2  adalah sebagai
berikut:
Setelah pembilang dan penyebut dikalikan dengan
sekawan penyebut, yaitu  r2(cos q2 - i sin q2), maka
diperoleh :              [cos (q1 - q2 ) + i sin (q1 - q2)]
Dari rumus di atas diperoleh:
                    arg          q1-q2 = arg z1 arg z2.

Akibat lain jika   z = r(cos q + i sin q),
maka:
Untuk:                                                   .
Setelah pembilang dan penyebut dikalikan sekawan
penyebut, maka didapat :
                                                             . . . . . . . 2
Dari 1 dan 2 diperoleh:
                                                     ,            Dalil De-Moivre
berlaku untuk semua n bilangan bulat.
Contoh:
Hitunglah :

Jawab :
         Misalkan                       maka


        
         karena z di kuadran IV, maka dipilih
         jadi

Akar Bilangan Kompleks
         Bilangan kompleks z adalah akar pangkat n dari bilangan kompleks w, jika zn = w, dan ditulis            .
         Jika z = r(cosf +i sinf) akar pangkat n dari bilangan kompleks w = r(cosq+i sinq), maka dari zn = w diperoleh: rn(cosnf +i sinnf) = r(cosq+i sinq), sehingga  rn = r dan nf= q+2k , k bulat.
         Akibatnya           dan  
         Jadi . . .
Jadi, akar pangkat n dari bilangan kompleks
         w = r(cosq+i sinq) adalah:
         z =     [cos(            ) + i sin (            )],
         k bulat dan n bilangan asli.
         Dari persamaan zn = w, ada n buah akar berbeda yang memenuhi persamaan itu.
         Untuk mempermudah dipilih k = 0,1,2,3,,(n-1);
         0 £               < 2p, sehingga diperoleh z1,z2,z3,,zn sebagai akar ke-n dari z.
Contoh :
Hitunglah (-81)1/4
Jawab :
Misalkan z = (-81)1/4, berarti harus dicari penyelesaian
persamaan z4 = -81.
Tulis z = r(cosf +i sinf) dan 81 = 81(cos1800+i sin1800),
sehingga r4(cos4f +i sin4f) = 81(cos1800+i sin1800),
diperoleh r4 = 81, atau  r = 3 dan                    .
Jadi z = 3[cos(             )+i sin(             )]
Keempat akar yang dicari dapat diperoleh dengan
mensubstitusi k = 0,1,2,3 ke persamaan  terakhir.
Latihan Soal Bab I
                1. Buktikan Teorema 1 dengan memisalkan
                     z = (x,y) = x + iy.
                2. Diketahui z1 = 6 + 5i dan z2 = 8 i.
                    Tentukan z1 + z2, z1 - z2 , z1z2, dan z1 / z2
                3. Jika z = -1-i, buktikan z2 + 2z + 2 = 0.
                4. Cari bilangan kompleks z yang memenuhi 
                     sifat:       a. z-1 = z     dan          b. 
                5. Buktikan untuk setiap z bilangan kompleks
                     berlaku : z1.     +     .z2  = 2Re(z1.    )
                6. Hitung jarak antara z1 = 2 + 3i dan z2 = 5 i.

                        7.Gambarkan pada diagram argand dan
                            sebutkan nama kurva yang terjadi :
                            a. |z 5| = 6 dan |z 5| > 6
                            b. |z + i| = |z i|
                            c. 1 < |z i| < 3
                        8.Nyatakan bilangan kompleks z = 2 -2i dalam
                       bentuk polar dan eksponen !
                        9. Hitunglah (-2+2i)15
                        10.Tentukan himpunan penyelesaian dari : z3- i = 0  
BAB II
FUNGSI , LIMIT DAN KEKONTINUAN

          Sebelum dibahas mengenai fungsi kompleks, maka perlu dipelajari konsep-konsep topologi yang akan digunakan pada fungsi kompleks.
       Konsep-Konsep Topologi Pada Fungsi Kompleks
         Himpunan pada pembahasan ini adalah koleksi atau kumpulan titik-titik pada bidang Z. Dianggap anda telah memahami operasi pada himpunan yaitu gabungan, irisan, penjumlahan dan pengurangan beserta sifat-sifatnya.
1. Lingkungan/persekitaran
                a. Persekitaran zo adalah himpunan semua titik z yang
                        terletak di dalam lingkaran yang berpusat di zo,
                        berjari-jari r, r > 0. Ditulis N(zo,r) atau  |z zo| < r.
                b. Persekitaran tanpa zo adalah himpunan semua titik
                        z¹zo yang terletak di dalam lingkaran yang berpusat
                        di zo, berjari-jari r, r > 0. Ditulis N*(zo,r) atau
                        0< |z zo| < r.
               
Contoh :
         a. N(i,1) atau  |z i | < 1, lihat pada gambar 1
         b. N*(O,a) atau 0< |z O| < a, lihat pada gambar 2

2. Komplemen
         Andaikan S suatu himpunan. Komplemen dari S ditulis Sc,merupakan himpunan semua titik pada bidang Z yang tidak termasuk di S.

         Contoh :
         Gambarkan !
         A = { z | Im z< 1}, maka Ac = { z | Im z³ 1}.
         B ={ z | 2<z<4}, maka Bc = { z | z£2 atau z³4}.
         A = { z | Im z< 1}, maka Ac = { z | Im z³ 1}.
         B ={ z | 2<z<4}, maka Bc = { z | z£2 atau z³4}.

3. Titik limit
         Titik zodisebut titik limit dari himpunan S jika untuk setiap N*(zo,d) maka N*(zo,d) Ç S ¹ f. Jika zo ∈ S dan zobukan titik limit, maka zo disebut titik terasing.
3. Titik limit
         Titik zodisebut titik limit dari himpunan S jika untuk setiap N*(zo,d) maka N*(zo,d) Ç S ¹ f. Jika zo ∈ S dan zobukan titik limit, maka zo disebut titik terasing.

4. Titik batas
         Titik zodisebut titik batas dari himpunan S jika untuk setiap N*(zo,d) memuat suatu titik di S dan memuat suatu titik yang tidak di S.
3. Titik limit
         Titik zodisebut titik limit dari himpunan S jika untuk setiap N*(zo,d) maka N*(zo,d) Ç S ¹ f. Jika zo ∈ S dan zobukan titik limit, maka zo disebut titik terasing.

4. Titik batas
         Titik zodisebut titik batas dari himpunan S jika untuk setiap N*(zo,d) memuat suatu titik di S dan memuat suatu titik yang tidak di S.

5. Batas dari himpunan S
         adalah himpunan semua titik batas dari S.
6. Interior dan Eksterior
         Titik zodisebut interior dari himpunan S jika ada N(zo,d) sehingga N(zo,d) Ì S. Titik yang bukan titik interior atau bukan titik batas disebut titik eksterior.
6. Interior dan Eksterior
         Titik zodisebut interior dari himpunan S jika ada N(zo,d) sehingga N(zo,d) Ì S. Titik yang bukan titik interior atau bukan titik batas disebut titik eksterior.

7. Himpunan Terbuka
         Himpunan S disebut himpunan terbuka jika semua anggota S adalah titik interior S.
6. Interior dan Eksterior
         Titik zodisebut interior dari himpunan S jika ada N(zo,d) sehingga N(zo,d) Ì S. Titik yang bukan titik interior atau bukan titik batas disebut titik eksterior.

7. Himpunan Terbuka
         Himpunan S disebut himpunan terbuka jika semua anggota S adalah titik interior S.

8. Himpunan Tertutup
         Himpunan S disebut himpunan tertutup jika S memuat semua titik limitnya.
9. Himpunan Terhubung
         Himpunan terbuka S disebut terhubung, jika setiap dua titik di S dapat dihubungkan oleh penggal garis yang seluruhnya terletak di S.
9. Himpunan Terhubung
         Himpunan terbuka S disebut terhubung, jika setiap dua titik di S dapat dihubungkan oleh penggal garis yang seluruhnya terletak di S.

10. Daerah domain
         Himpunan terbuka S yang terhubung disebut daerah domain.
9. Himpunan Terhubung
         Himpunan terbuka S disebut terhubung, jika setiap dua titik di S dapat dihubungkan oleh penggal garis yang seluruhnya terletak di S.

10. Daerah domain
         Himpunan terbuka S yang terhubung disebut daerah domain.

11. Daerah Tertutup
         Daerah tertutup S adalah  daerah terbuka digabung dengan batasnya.
12. Penutup dari himpunan S
       adalah himpunan S digabung dengan titik limitnya.
Contoh :
1.      Diberikan  A = { z / |z|<1},  maka:

        





         A adalah himpunan terbuka dan terhubung.
         Batas dari A adalah { z / |z|=1}.
         Penutup dari A adalah { z / |z|£1}.
2.      Diberikan  B = { z / |z|<1} U {(0,1)},  maka:  

        




         B adalah bukan himpunan terbuka dan juga bukan himpunan tertutup.
         Titik-titik limit dari B adalah { z / |z|£1}.
3.      Diberikan  C = { z / |z|£ 2},  maka:
        
        







Titik-titik interior C adalah { z / |z|<2}.
Fungsi Kompleks
Definisi :
         Misalkan D himpunan titik pada bidang Z.
         Fungsi kompleks f adalah suatu aturan yang memasangkan setiap titik z anggota D dengan satu dan hanya satu titik w pada bidang W, yaitu (z,w).
         Fungsi tersebut ditulis            w = f(z).
         Himpunan D disebut daerah asal (domain) dari f, ditulis Df dan f(z) disebut nilai dari f atau peta dari z oleh f. Range atau daerah hasil (jelajah) dari f ditulis Rf , yaitu himpunan f(z) untuk setiap z anggota D.
Contoh :
a)      w = z + 1 i
b)      w = 4 + 2i
c)      w = z2 5z
d)      f(z) = 

Contoh a,b,c adalah fungsi kompleks dengan domain semua titik pada bidang Z.
Contoh d adalah fungsi kompleks dengan domain semua titik pada bidang Z , kecuali z =
       Jika z = x + iy, maka fungsi w = f(z) dapat diuraikan menjadi  w = u(x,y) + iv(x,y)  yang berarti Re(w) dan Im(w) masing-masing merupakan fungsi dengan dua variabel real x dan y.
         Apabila z = r(cosq + i sinq), maka w = u(r, q) + iv(r, q).
Contoh :
Tuliskan f(z) = 2z2 i dalam bentuk u dan v !
Contoh :
Tuliskan f(z) = 2z2 i dalam bentuk u dan v !

Jawab :
Misal z = x + iy,
maka fungsi w = f(z) = 2z2 i
                                     = 2(x + iy )2 i
                                     = 2(x2+2xyi-y2) i
                                     = 2(x2-y2) + i(2xy-1).
 Jadi u = 2(x2-y2) dan v = 2xy-1.
Jika z = r(cosq + i sinq).
Tentukan  f(z) = z2 + i
Jika z = r(cosq + i sinq).
Tentukan  f(z) = z2 + i

Jawab
          f(z) = z2 + i
            = [r (cosq+i sinq)]2 + i
            = r2[cos2q - sin2q + 2isinqcosq] + i
            = r2 (cos2q - sin2q) + r2isin2q + i
            = r2 (cos2q - sin2q) +(1+r2sin2q)i
            berarti u = r2(cos2q - sin2q) dan v = 1+r2sin2q) .
Komposisi Fungsi
         Diberikan fungsi f(z) dengan domain Df dan fungsi g(z) dengan domain Dg.
        Jika RfÇ Dg ¹ f, maka ada fungsi komposisi (gf) (z) = g (f (z)), dengan domain Df.
        Jika RgÇ Df ¹ f, maka ada fungsi komposisi (fg) (z) = f (g (z)), dengan domain Dg.






       Tidak berlaku hukum komutatif pada (gf) (z) dan (fg)(z).         
Contoh :
Misal:  f(z) = 3z i dan g(z) = z2 + z 1 + i

        Jika RfÇ Dg ¹ f,
         maka (gf) (z) = g (f (z))
                              = g(3z i)
                              = (3z i)2 + (3z i) 1 + i
                              = 9z2 6iz 1 + 3z i 1 + i
                              = 9z2   3z 2 6iz
        Jika RgÇ Df ¹ f,
         maka (fg) (z) = f (g (z))
                              = f(z2 + z 1 + i)
                              = 3z2 + 3z 3 + 3i i

         Karena 9z2   3z 2 6iz 3z2 + 3z 3 + 3i i
         Jadi            (gf) (z) ¹ (fg)(z) atau
                                  (gf) ¹ (fg),  (tidak komutatif)

Interpretasi Geometris
         Untuk setiap variabel bebas z = x + iy anggota domain ada satu dan hanya satu variabel tak bebas w = u + iv yang terletak pada suatu bidang kompleks. Masing-masing variabel terletak pada suatu bidang kompleks, z pada bidang Z dan w pada bidang W. Karena pasangan (z,w) mengandung 4 dimensi, maka kita tidak dapat menggambarkannya pada satu sistem. Tetapi kita dapat melihat gambaran dari w = f(z). Caranya dengan memandang fungsi f tersebut sebagai pemetaan (transformasi) dari titik di bidang Z ke titik di bidang W dengan aturan f. Untuk suatu titik z maka f(z) disebut peta dari z.
Contoh 1 :
         Diketahui fungsi w = 2z 1 + i. Untuk setiap variabel bebas z = x + iy didapat nilai w = (2x 1) + (2y + 1)i. Misalnya untuk z1 = 1 + i , dan z2 = 2 3i , berturut-turut diperoleh : w1= 1 + 3i , dan w2 = 3 5i. Gambar dari z1,z2, w1 , dan w2 dapat dilihat di bawah ini
Contoh 2 :
         Diketahui fungsi w = z2.
         Dengan menggunakan z = r (cosq+i sinq), maka diperoleh w = z2 = r2 (cos2q+i sin2q).
         Jika sebuah lingkaran pusat O berjari-jari r pada bidang Z, maka dapat dipetakan ke bidang W menjadi sebuah lingkaran pusat O berjari-jari r2. Daerah 0 £ arg z £ a dipetakan menjadi daerah 
         0 £ arg w £ 2a.

         Gambar keduanya dapat dilihat di bawah ini.
Definisi :
         Misalkan fungsi w = f(z) terdefinisi pada daerah D, kecuali di zo (titik zo di dalam D atau pada batas D). limit f(z) adalah wo untuk z mendekati zo, jika untuk setiap e > 0, terdapat d > 0 sedemikian hingga
         |f(z) wo |< e, apabila 0 <|z zo|< d,
         ditulis:
Perlu diperhatikan bahwa :
                  Titik zo adalah titik limit domain fungsi f.
                  Titik z menuju zo melalui sebarang lengkungan K, artinya z menuju zo dari segala arah.
                  Apabila z menuju zo melalui dua lengkungan yang berbeda, mengakibatkan f(z) menuju dua nilai yang berbeda, maka limit fungsi f tersebut tidak ada untuk z mendekati zo.
Contoh 1 :
Buktikan bahwa :

Bukti:
         Misalkan  diberikan bilangan e > 0, kita akan mencari d > 0 sedemikian, sehingga:
                                                                , untuk z ¹ 2
         Lihat bagian sebelah kanan

Dari persamaan kanan diperoleh:







Hal ini menunjukkan bahwa             telah diperoleh.
Bukti Formal :
         Jika diberikan e > 0  , maka terdapat         , sehingga untuk z ¹ 2, diperoleh






         Jadi                                       apabila

         Terbukti
Teorema Limit :
Teorema 1 :
         Jika fungsi f mempunyai limit untuk z menuju zo , maka nilai limitnya tunggal.
Teorema Limit :
Teorema 1 :
         Jika fungsi f mempunyai limit untuk z menuju zo , maka nilai limitnya tunggal.
Bukti:
       Misal limitnya w1 dan w2, maka
Teorema 2 :
         Misalkan z = (x,y) = x+iy dan f(z) = u(x,y) + iv(x,y) dengan domain D. Titik zo= (xo,yo) = xo+iyo di dalam D atau batas D.
         Maka                                 jika dan hanya jika           
                                          dan
Teorema 3 :
         Misalkan fungsi f dan g limitnya ada.
         lim f(z) = a dan lim g(z) = b, maka
         1. lim (f(z) +g(z)) = a + b (untuk z zo)
         2. lim (f(z) . g(z)) = a . b (untuk z zo)
         3. lim (f(z) / g(z)) = a / b (untuk z zo)
        
Tugas : Buktikan ketiga teorema limit tersebut !
Contoh 1 :
Hitunglah
Contoh 1 :
Hitunglah

Jawab:
Contoh 2 :
Jika                          .  Buktikan                 tidak ada !
Kekontinuan Fungsi
Definisi :
       Misalkan fungsi f(z) terdefinisi di D pada bidang Z dan titik zo terletak pada interior D, fungsi f(z) dikatakan kontinu di zo jika  untuk z menuju zo,
         maka lim f(z) = f(zo).
Jadi, ada tiga syarat fungsi f(z) kontinu di zo, yaitu :





        
         Fungsi f(z) dikatakan kontinu pada suatu daerah R, jika f(z) kontinu pada setiap titik pada daerah R tersebut.

Teorema 4 :
         Jika f(z) = u(x,y) + iv(x,y), f(z) terdefinisi di setiap titik pada daerah R, dan zo = xo+ i yo titik di dalam R, maka fungsi f(z) kontinu di zo jika dan hanya jika u(x,y) dan v(x,y) masing-masing kontinu di (xo,yo).
Teorema 5 :
         Andaikan f(z) dan g(z) kontinu di zo, maka masing-masing fungsi :
         1. f(z) + g(z)
         2. f(z) . g(z)
         3. f(z) / g(z), g(z) ¹ 0
         4. f(g(z)); f kontinu di g(zo),
         kontinu di zo.

BAB III. TURUNAN

3.1 Definisi Turunan
Diberikan fungsi f yang didefinisikan pada daerah D dan
zo Î D.
Jika diketahui bahwa nilai                            ada, maka

nilai limit ini dinamakan turunan atau derivatif  fungsi  f di
titik zo.
Dinotasikan : f(zo)
      Jika f(zo) ada, maka f dikatakan terdifferensial atau
         diferensiabel di zo.
         Dengan kata lain :  


Jika f terdifferensial di semua titik pada D, maka f
         terdifferensial pada D

Contoh 3.1.1
Buktikan f(z) = z2 terdifferensiasi diseluruh
Bukti :
Ditinjau sebarang titik zo Î
Teorema 3.1
         Jika  f  fungsi kompleks dan f(zo) ada, maka 
         f kontinu di zo

Bukti :
Bukti :
         Diketahui f(zo) ada
         Akan dibuktikan f kontinu di zo atau  
Contoh 3.1.2
         Buktikan f(z) = |z|2 kontinu di seluruh bidang kompleks
         tetapi hanya terdifferensial di z = 0

Bukti :
         f(z) = |z|2 = x2+ y2    berarti       u(x,y) = x2 + y2  dan
                                                            v(x,y) = 0
         u dan v kontinu di D, maka f(z) kontinu di D


0 komentar:

Posting Komentar

Posting Kami