unit pelajaran 3 fungsi ii.pdf

Upload: ires

Post on 07-Aug-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    1/52

    Kalkulus 

     Asas|48 

    UNIT PELAJARAN 3

    FUNGSI II

    HASIL PEMBELAJARAN

    Di akhir unit ini, anda diharap dapat:

    1.  Menentukan domain dan julat bagi suatu fungsi.

    2.  Melakar fungsi polynomial, modulus, nisbah, eksponen dan logaritma,trigonometri serta fungsi hiperbolik.

    3.  Mencari fungsi songsang bagi fungsi polinomial, modulus, nisbah, eksponendan logaritma, trigonometri serta fungsi hiperbolik

    4.  Melakar fungsi songsang bagi fungsi polynomial, modulus, nisbah, eksponen

    dan logaritma, trigonometri serta fungsi hiperbolik.

    5.  Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan fungsi polinomial, eksponendan logaritma serta trigonometri.

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    2/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|49 

    PENGENALAN

    i dalam unit ini, kita akan menyambung perbincangan berkenaan dengan fungsi.

    Beberapa fungsi penting di dalam kajian matematik akan dibincangkan bermula dengan

    fungsi polinomial diikuti dengan fungsi modulus, fungsi nisbah, fungsi eksponen dan

    logaritma. Seterusnya fungsi punca kuasa, fungsi trigonometri dan diakhiri dengan fungsi

    hiperbolik. Kepentingan fungsi dalam kajian matematik sesuatu yang tidak boleh dinafikan.

    Penggunaan dan perkembangannya boleh ditemui di dalam kesemua bidang kalkulus, juga pada

    analisis berangka.

    Fungsi polinomial adalah antara fungsi yang terpenting, ditakrifkan daripada ungkapan berbentuk

    polinomial. Aplikasi fungsi polinomial muncul dalam pelbagai bidang matematik, sains gunaan,

    ekonomi dan sains sosial. Sebagai contoh, ia sering ditemui sebagai hasil permodelan pelbagai

    masalah daripada masalah perkataan mudah hingga kepada masalah yang lebih rumit seperti

    memperolehi penghampiran dan interpolasi. Termasuk juga fungsi yang terbit daripada proses

    pembinaan model-model statik dan dinamik, yang mewakili masalah kehidupan harian dan

    fenomena alam semulajadi. Fungsi lain yang akan diberi penekanan dalam unit ini adalah fungsi

    trigonometri. Oleh kerana sifat berkala yang dimilikinya maka kita akan membincangkan

    perwakilan umum bagi membantu kita melakarkan graf.

    Sekarang, mari kita mulakan dengan suatu fungsi yang paling penting dalam kajian matematik.

    D

    Layari Laman Web untuk mengetahui pelbagai jenis graf fungsi:

    http://dl.uncw.edu/digilib/mathematics/algebra/mat111hb/functions/graphs/graphs.html 

    http://tutorial.math.lamar.edu/Classes/Alg/GraphFunctions.aspx 

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    3/52

    Kalkulus 

     Asas|50 

    3.1 Fungsi Polinomial

    Takrif 3.1 Suatu fungsi polinomial adalah fungsi yang terdiri daripada ungkapan aljabar terhingga

    melalui kombinasi penambahan, penolakan dan pendaraban skalar dengan kuasanya adalah

    nombor asli.

    ( ) 1 21 2 3 1...n n n

    n nf x a x a x a x a x a− −

    −= + + + + +  dimana n ∈ , i a  adalah pemalar.

    Kuasa terbesar bagi suatu fungsi menentukan sifat-sifat fungsi dan bentuk grafnya.

    3.1.1 Fungsi Linear

    Takrif 3.2 Suatu fungsi linear ditentukan dengan persamaan ( )f x mx c  = +  atau y mx c  = + , di

    mana ,m c  adalah pemalar, 0m ≠ . Domain dan julat semulajadi adalah set nombor nyata.

    Ini adalah suatu fungsi yang paling mudah dan ringkas merujuk kepada polinomial yang berdarjah

    satu. Grafnya adalah berbentuk garis lurus dengan kecerunan m dan nilai c adalah titik persilangan

    pada paksi-y . Rajah 3.1 dan 3.2 menunjukkan dua contoh fungsi linear dengan kecerunan positif,

    0>m  dan kecerunan negatif, 0 , f D   = , f J   = . Rajah 3.2, 0m < , f D   = , f J   = .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    4/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|51 

    3.1.2 Fungsi Kuadratik

    Takrif 3.3  Fungsi kuadratik ditentukan dengan persamaan ( ) 2f x ax bx c  = + +   dengan

    , ,a b c adalah pemalar dan 0a ≠ . 

    Fungsi ini terdiri daripada polinomial berdarjah 2. Grafnya adalah berbentuk parabola terbuka di

    atas “∪ ” atau terbuka di bawah “∩ ”, ditentukan oleh tandaan positif atau negatif pada pemalar a.

    Perhatian  ( ) 2f x ax bx c  = + +   boleh ditukarkan ke bentuk ( ) ( )2

    f x a x h k  = − + 

    di mana

    2

    bh

    a= −

     dan

    2

    4

    bk c 

    a= − + . Titik optimum (maksimum atau minimum) setempat adalah ( ),h k  .

    Gambaran fungsi kuadratik yang memiliki titik optimum ditunjukkan pada Rajah 3.3 dan 3.4.

    Untuk melakarkan graf fungsi, kita seharusnya mencari beberapa titik penting seperti titik optimum,

    titik persilangan dengan paksi-x dan paksi-y (jika ada). Sekarang, mari kita meneliti contoh berikut.

    Contoh 3.1

    Diberi fungsi 2: 5 6f x x x  → − + dengan { 1 5}f D x x = < ≤ . Lakarkan lengkung bagi fungsi

    tersebut seterusnya nyatakan julat bagi f  .

    Rajah 3.4 ( ),h k  ada titik maksimum apabila

    0a < , dan f D   =   (   ],f J k = −∞ .

    Rajah 3.3 ( ),h k  ada titik minimum apabila

    0a > , dan f D   =   [   ),f J k = ∞ .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    5/52

    Kalkulus 

     Asas|52 

    Penyelesaian:

    Dengan penyempurnaan kuasadua

    ( ) 2 5 6f x x x  = − + 

    ⇒   ( )2

    5 12 4

    f x x ⎛ ⎞= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

     

    Didapati bahawa ( )1 2f    = dan ( )5 6f    = . Titik optimum

    diperolehi apabila⎛ ⎞

    − =⎜ ⎟⎝ ⎠

    50

    2 x  . Oleh itu

    5 1

    2 4f  ⎛ ⎞

    = −⎜ ⎟⎝ ⎠

     

    adalah nilai minimum. Bentuk graf adalah “∪ ” dengan

    5 1,

    2 4⎛ ⎞−⎜ ⎟⎝ ⎠  

    adalah titik minimum.

    Persilangan dengan paksi-x, apabila 20 5 6 x x = − + 

    iaitu ( )2,0  dan ( )3,0 .

    -1 1 2 3 4 5 6x

    -1

    1

    2

    3

    4

    5

    6y

     

    Maka dari graf,

    16

    4f J y y 

    ⎧ ⎫= − ≤ ≤⎨ ⎬

    ⎩ ⎭.

    3.1.3 Fungsi Kubik

    Takrif 3.4 Suatu fungsi kubik adalah fungsi polinomial ( ) 3 2 ,f x ax bx cx d  = + + + 0a ≠ . Domain

    dan julat semulajadi adalah nombor nyata  f D   =

      f J   = .

    Contoh 3.2

    Lakarkan graf dan cari domain dan julat bagi fungsi berikut.

    a)  ( ) 3 2 6f x x x x  = + −  

    b)  ( ) 3 2f x x x  = − +  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    6/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|53 

    Penyelesaian:

    a)  ( ) 3 2 6f x x x x  = + −   ⇒   ( ) ( )( )3 2f x x x x  = + −  

    { }f D x x = ∈ ,

    { }f J y y = ∈  

    -4   -2 2 4x

    -6

    -4

    -2

    2

    4

    6y

    y= x 3+x-6x

     

    b)  ( ) 3 4f x x x  = − + 

    ⇒   ( ) ( )( )2 2f x x x x  = − + −  

    { }f D x x = ∈ , { }f J y y = ∈  

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    yy=- x 3+4x

     

    1. 

    Lakarkan graf fungsi dan nyatakan domain dan julat;

    a.  ( ) 4f x   =  

    b.  ( ) 5 3f x x = − +  

    c.  ( ) 2 3 2f x x x  = + +  

    Latihan Formatif 3.1

    Kita boleh gunakan online function grapher untuk membantu kita melakar graf fungsi:

    http://www.onlinefunctiongrapher.com 

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    7/52

    Kalkulus 

     Asas|54 

    d.  ( ) ( )2 1f x x x  = −  

    e.  ( ) 3 8f x x = −  

    2.  Di beri ( ) 2 3 2f x x x  = + +  dan ( ) 25 3 2g x x x  = + +  

    a.  Tukarkan fungsi dalam bentuk ( )2

    a x h k  − +  

    b. 

    Nyatakan domain dan julat fungsi.

    c. 

    Nyatakan titik maksimum atau titik minimum bagi setiapnya.

    3.2 Fungsi Nilai Mutlak

    Takrif 3.5 Fungsi nilai mutlak mengandungi tatatanda modulus seperti ( )f x x =  .

    Di mana ditakrifkan

    0

    0

     x x  x 

     x x 

    ≥⎧= ⎨

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    8/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|55 

    Penyelesaian

    a.  ( )f x x =   ⇒   ( )0

    0

     x x f x 

     x x 

    ≥⎧= ⎨

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    9/52

    Kalkulus 

     Asas|56 

    Penyelesaian:

    a.  1 1 0 x x − + + ≥  bagi semua nilai x ∈  . Oleh itu f D   = ,   [   )0,f J   = ∞  

    b.  4 x x  − ∈  bagi semua nilai  x ∈  . Oleh ituh

    D   = ,h

    J   =  

    1. 

    Lakarkan graf fungsi dan nyatakan domain dan julat;

    a. 

    ( )

    14

    2h x x = −  

    b.  ( ) 3 2g x x = − +  

    c.  ( ) 5 2f x x = −  

    3.3 Fungsi Nisbah

    Takrif 3.6 Suatu fungsi nisbah yang terdiri daripada nisbah ungkapan –ungkapan polinomial ditulis

    dengan

    ( )( )

    , ( ) 0( )

     p x f x q x  

    q x = ≠ ,

    Di mana ( ) p x    dan ( )q x    adalah polinomial. Domain bagi fungsi nisbah adalah semua nombor

    nyata kecuali nilai x yang membawa kepada ( ) 0q x   =

    .

    Latihan Formatif 3.2

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    10/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|57 

    Contoh 3.5

    Tentukan domain dan lakar graf bagi fungsi berikut

    a. 

    1( )1

    f x  x = +

     

    b. 

    2 1( )

    2

     x f x 

     x 

    +=

    − 

    Penyelesaian:

    a.  ( )1 0 x + ≠   oleh itu 1 x  ≠ − ,

    { }/ 1f D   = − .

    Garis 1 x  = −  dikenali sebagai asimptot.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    y

    f HxL=1

    1 +   x 

     

    b.  ( )2 0 x  − ≠   maka 2 x  ≠ ,

    { }/ 2

    f D   =  

    -5 5 10x

    -5

    5

    10y

     

    Perhatikan bahawa kita boleh mencari domain bagi fungsi nisbah dengan mudah tetapi bagi

    menentukan julat serta melakar grafnya, kita akan menempuh kesukaran jika hanya dengan

    mencari beberapa pasangan nilai ( ), x y  .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    11/52

    Kalkulus 

     Asas|58 

    Merujuk kepada kedua-dua graf Contoh 3.5, terdapat beberapa garisan yang dikenali

    sebagai garisan asimptot. Fungsi tidak memotong garisan asimptot dan hanya menghampiri

    garisan tersebut apabila nilai x menghampiri nilai-nilai tertentu atau menghampiri nilai tak

    terhingga. Pada contoh (a), garisan asimptot menegak adalah 1 x  = −  dan asimptot mengufuk pula

    adalah 0y  = .

    • 

     Apabila nilai  x   menghampiri 1 x  = −   daripada arah kanan, nilai y   akan menokok dan

    menghampiri ketakterhinggaan positif.

    • 

     Apabila nilai x menghampiri 1 x  = −  daripada arah kiri, nilai y  akan menyusut dan menghampiri

    ketakterhinggaan negatif. Yang demikian 1 x  = −  dinamakan asimptot menegak.

    • 

     Apabila nilai x  menghampiri nilai ketakterhinggaan positif, didapati nilai y  akan menyusut dan

    menghampiri 1y  = .

    •   Apabila nilai x  menghampiri nilai ketakterhinggaan negatif, nilai y  akan menokok menghampiri

    1y  = . Garis 1y  =  adalah asimptot mengufuk.

    Oleh kerana fungsi tidak ujud apabila asimptot 1y  = 

    maka julat bagi f   adalah

    { , 1}f J y y y  = ∈ ≠ . Contoh berikut adalah panduan bagaimana kita menentukan asimptot bagi

    suatu graf fungsi nisbah.

    Contoh 3.6

    Tentukan garis-garis asimptot bagi fungsi

    a. ( ) =−

    1

    2

    f x 

     x 

      b. ( ) 22

    1

     x f x 

     x 

    +=

    −  c. ( )

    2

    2

    2 2

    1

     x x f x 

     x 

    + +=

    − 

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    12/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|59 

    Penyelesaian

    a. 

    Domain bagi f adalah /{2}f D   = , di mana 2 x  =  adalah asimptot menegak pada graf.

    Seterusnya bagi mendapatkan asimptot mengufuk kita boleh membahagi penyebut dan

    pengangka dengan x. Maka diperolehi

    ( )

    1

    21

     x f x 

     x 

    =−

     

    Perhatikan bahawa1

     x   dan

    2

     x   akan menghampiri 0 apabila x menghampiri nilai

    takterhingga, ∞ . Ini membawa kepada f  akan menghampiri 0, maka garis 0y  =  adalah

    asimptot mengufuk pada graf.

    b. 

    Daripada 2 1 0 x   − ≠   ⇒   ( )( )1 1 0 x x + − ≠  

    1, 1 x x ≠ − ≠  

    Maka asimptot menegak adalah 1 x  = −  dan 1 x  = . Dengan membahagikan penyebut dan

    pengangka dengan 2 x    iaitu kuasa terbesar bagi x pada penyebut, kita boleh menulis f  

    sebagai

    ( )2

    2

    1 2

    11

     x x f x 

     x 

    +=

    −.

    Jelas sekali bahawa ( ) 0 x had f x  →+∞

    = . Oleh itu 0y  =  adalah asimptot mengufuk bagi graf.

    ( )f x    tidak tertakrif apabila 1 x  = −   dan 1 x  = . Maka garis 1 x  = −   dan 1 x  =  adalah

    asimptot menegak.

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    13/52

    Kalkulus 

     Asas|60 

    c.   Apabila kuasa pada pengangka sama atau lebih besar daripada penyebut maka kita perlu

    membuat pembahagian panjang. Hasilnya adalah

    ( )

    2

    2

    2 2

    1

     x x 

    f x   x 

    + +=

    −  ⇒

     

    ( ) 24

    2 1

     x 

    f x   x 

    += +

    − 

    Dengan cara yang sama, boleh ditulis bahagi nisbah dengan 2, x   seperti

    ( )2

    2

    1 4

    21

    1

     x x f x 

     x 

    += +

    − 

    Jelaslah bahawa ( ) 2 x had f x  →+∞

    = . Oleh itu 2y  =  adalah asimptot mengufuk pada graf.

    1.  Diberi ( )3

    2 1f x 

     x =

    −.

    a. 

    Tentukan asimptot menegak dan mengufuk.

    b.  Persilangan graf pada paksi koordinat jika ada.

    c.  Lakarkan graf f. 

    Latihan Formatif 3.3

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    14/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|61 

    3.4 Fungsi Eksponen dan Fungsi Logaritma

    3.4.1 Fungsi Eksponen

    Takrif 3.7 Fungsi eksponen adalah fungsi dengan asas a  dalam bentuk ( )f x a= dengan 0a >  

    dan  x  ∈  dinamakan eksponen.

    Terdapat dua bentuk fungsi eksponen yang dikategorikan sebagai

    • 

    ( )f x a=  ,  x  ∈ , 1a >   . 

    •  ( )f x a=  ,  x  ∈ , 0 1a< <   . 

    Seterusnya, kita akan lihat ciri-ciri asas bagi kedua-dua bentuk fungsi di atas bersama grafnya.

    Ciri-ciri asas ( ) , , 1x f x a x a  ∈ >  

    f D   = , ( )0,f J   = ∞ .

    ( ) 0f x   >   , iaitu fungsi yang menokok untuk semua

    nilai x. 

     Apabila 0 x  =   , ( ) 1f x   = . Graf memotong paksi-y

    pada (0,1) .

     Apabila x  → ∞  , ( )f x   → ∞ .

     Apabila x  → −∞  , ( ) 0f x   → .

    Fungsi ( )f x   ialah fungsi 1-1

    x

    1

    yy=a x , a>1

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    15/52

    Kalkulus 

     Asas|62 

    Ciri-ciri asas ( ) , , 0 1x f x a x a  ∈

    f D   = , ( )0,f J   = ∞ .

    ( ) 0f x   >  dan f  menyusut untuk  x  ∈ . 

     Apabila 0 x  =  , ( ) 1f x   =  Graf memotong paksi-y pada

    (0,1) .

     Apabila x  → ∞  , ( ) 0f x   → .

     Apabila x  → −∞  , ( )f x   → ∞ .

    Fungsi ( )f x   ialah fungsi 1-1.

    x

    1

    yy=a x , 0

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    16/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|63 

    3.4.2 Fungsi Logari tma

    Takrif 3.8 Fungsi logaritma dengan asas a ditandakan sebagai ( ) logaf x x =  dengan logay x =  

     jika y a x = , x    +∈  

    Terdapat dua bentuk fungsi eksponen yang boleh diketegorikan sebagai

    •  ( ) logaf x x = , x   +∈ , 1a > , 

    •  ( ) logaf x x = ,  x   +∈ , 0 1a< < .

    Berikut dibincangkan ciri-ciri asas bagi kedua-dua bentuk fungsi di atas bersama grafnya.

    Ciri-ciri asas 

    ( ) loga 

    f x x , , 1x a ∈ >  

    ( )0,f D   = ∞ , f J   =  

     Apabila 1 x  =  , ( ) 0f x   = , graf memotong paksi- x  pada

    (1,0).

     Apabila x a=  , ( ) 1f x   = .

     Apabila 0 x    +→  , ( )f x   → −∞  , bagi 0 1 x < < .

     Apabila x  → ∞  , ( )f x   → ∞  , bagi 1 x  > .

    Fungsi adalah 1-1 

    Graf ( ) logaf x x =  , 1a >  

    1x

    y

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    17/52

    Kalkulus 

     Asas|64 

    Ciri-ciri asas  log , , 0 1a f x x x a  = ∈

    ( )0,f D   = ∞ , f J   = .

     Apabila bila 1 x  =  , ( ) 0f x   =  Graf memotong paksi- x  pada

    (1,0).

     Apabila x a=  , ( ) 1f x   = . 

     Apabila 0 x    +→  , ( )f x   → ∞  , bagi 0 1 x < < .

     Apabila x  → ∞  , ( )f x   → −∞  , bagi 1 x  > .

    Fungsi adalah 1-1

    Graf ( ) logaf x x = ,0 1a< <  

    1x

    y

     

    3.4.3 Fungsi Eksponen dan songsangan

    Katakan suatu fungsi eksponen diberi dengan ( )f x a=   dengan  x  ∈ . Oleh kerana fungsi

    tersebut adalah fungsi 1-1 maka ia mempunyai fungsi songsang. Perhatikan bagaimana

    memperolehi songsangan bagi ( )f x a= . Daripada takrif fungsi songsang, ( )1( )f f x x  − =   . 

    ( )1( )f x a x 

    =   ⇒  ( )1( )

    10 10log logf x 

    a x −

    =  

    ( )1 10 10( ) log logf x a x  − =  

    1 10

    10

    log( )

    log

     x f x 

    a

    − = 

    1( ) logaf x x − =  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    18/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|65 

    Jelas menunjukkan bahawa logay x =   adalah graf songsangan bagi y a= . Kedua-dua graf

    adalah saling refleksi dengan garisan simetri adalah .y x = (Rajah 3.6 dan 3.7)

    y=a x 

    y=x

    y=loga

    x

    1x

    1

    a>1

     

    y=a x 

    y=x

    y=logax

    1x

    1

    0

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    19/52

    Kalkulus 

     Asas|66 

    Contoh 3.9 

    Tentukan fungsi songsang bagi 3( ) 2logf x x =  

    Penyelesaian

    Katakan 3( ) 2logy f x x  = =  maka

    ( )

    3

    2

    1 2

    log2

    3

    3

    y  x 

     x 

    f x −

    =

    =

    =

     

    (0, ),f f D J = ∞ =  

    y=3

     x 

    2

    x

    1

    y

     

    1. Lakarkan graf ( ) 3f x   =  dan1

    ( )3

    f x   ⎛ ⎞=

     ⎜ ⎟⎝ ⎠ pada satu koordinat yang sama.

    2. Diberi suatu fungsi ( ) 5f x   =  

    a.  Cari 1f  −  

    b. 

    Lakarkan graf bagi 1( )f x −  

    c. 

    Tunjukkan bahawa 1( )f x −  adalah suatu fungsi.

    Latihan Formatif 3.4

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    20/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|67 

    3.5 Fungsi Punca Kuasa

    Takrif 3.9 Fungsi punca kuasa adalah fungsi yang mengandungi tatatanda surd

    ( ) ,m

    f x x =  .∈ m  

    Contoh 3.10

    Lakarkan graf bagi fungsi berikut dan tentukan domain serta julatnya.

    a.  ( ) , 0f x x x  = ≥ ,

    b.  ( ) 2f x x = − ,

    c.  ( )5

    2

     x g x 

      += .

    Penyelesaian

    a.  x    tertakrif apabila 0 x  ≥ , dengan mengambil

    beberapa nilai mudah, kita perolehi jadual dibawah.

    x 0 1 2 3 4 5 6 7 8

    f HxL=   x 0 1. 0 1. 4 1. 7 2. 0 2. 2 2. 4 2. 6 2. 8

    2 4 6 8x

    -1

    1

    2

    3y

    f HxL=   x 

    { }0f D x x = ≥ , { }0f J y y = ≥  

    b. 2 x  −  tertakrif apabila 2 x  ≥ .

    x 2 3 4 5 6 7 8

    f HxL=   x − 2 0 1. 0 1. 4 1. 7 2. 0 2. 2 2. 4  2 4 6 8

    x

    -1

    1

    2

    3y

    f HxL=   x  - 2

    { }2f D x x = ≥ , { }0f J y y = ≥  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    21/52

    Kalkulus 

     Asas|68 

    c. 5

    2

     x  + tertakrif apabila 5 x  ≥ − .

    x   −5   −4   −3   −2   −1 0 1 2 3

    gHxL=  x+5

    2   0 0. 71 1. 0 1. 2 1. 4 1. 6 1. 7 1. 9 2. 0

     

    -6   -4   -2 2x

    -1

    1

    2

    3y

    gHxL= x  + 5

    2

     

    { }5f D x x = ≥ − , { }0f J y y = ≥  

    3.6 Fungsi Trigonometri

    Sebelum kita mendalami perbincangan tentang fungsi trigonometri adalah lebih baik kita imbas

    kembali hubungan antara unit darjah dengan unit radian bagi sukatan sudut. Kedua-dua unit

    ukuran ini akan digunakan seiring sepanjang pembelajaran unit ini. Sudut yang dibentuk melalui

    satu putaran sempurna mempunyai ukuran 360 darjah atau diringkaskan sebagai 0360 . Manakala

    satu lagi ukuran bagi sudut untuk satu putaran sempurna suatu bulatan diberi dengan 2π  radian.

    Takrif dibawah menjelaskan hubungan antara darjah dan radian;

    Takrif 3.10 Ukuran radian bagi suatu sudut θ   diukur bermula daripada paksi x yang positif ialah

     panjang lengkok s, yang mencangkum sudut θ   pada bulatan unit. Kita tulis

    sθ  =   radian atau sθ  =  rad  

    Perhatikan bahawa

    0360 2π =  rad

    0180   π =  rad

    01180

    π =  rad dan 1 rad 0

    18057 18'

    π = =  .

    0 r =1

    s

    PHx,yL

    q x

    y

     Rajah 3.8 

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    22/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|69 

    Sekarang, mari kita lihat takrif nisbah trigonometri yang diperolehi dari suatu segitiga bersudut

    tepat dan pada koordinat satah.

    Nisbah Trigonometri Sudut Tirus

    Kita pertimbangkan suatu segitiga  ABC   yang bersudut tegak di C   (Rajah 3.9). Katakan sudut

     ABC    θ =  dengan sisi bertentangan dengan bucu A, B dan C , masing-masing adalah a,b dan c .

    Nisbah trigonometri ditakrifkan sebagai 

    sin

    kos

    tan

    a

    b

    c a

    b

    θ 

    θ 

    θ 

    =

    =

    Rajah 3.9

    Nisbah salingan bagi nisbah trigonometri di atas adalah

    1kosek

    sinθ 

    θ 

    = ,1

    sekkos

    θ 

    θ 

    =   dan1

    kottan

    θ 

    θ 

    = .

    Juga daripada segitiga yang sama kita dapati hubungan

    ( ) ( ) ( )0 0 0sin 90 kos , kos 90 sin , tan 90 kot .b a b

    c c aθ θ θ θ θ θ  − = = − = = − = =  

    Nisbah Trigonometri Bagi Sudut Am

    Kita akan menentukan nilai nisbah trigonometri yang terbentuk daripada satu putaran lengkap

    tembereng garis OP  bermula daripada paksi-x yang positif. Katakan P  satu titik dengan koordinat

    ( ), x y  , dengan  x  dan y  adalah bernilai positif, pada satu bulatan unit (dengan jejari 1r  =  unit).

    Jejari bulatan unit diperolehi dengan rumus2 2r OP x y  = = +  yang sentiasa positif. Suatu

     A 

    C  

    θ 

     90-θ  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    23/52

    Kalkulus 

     Asas|70 

    ketetapan piawai yang harus diingat ialah putaran titik P  mengikut arah lawan jam menghasilkan

    sudut θ   yang positif. Manakala mengikut arah ikut jam sudut θ   dinilaikan sebagai negatif.

    Pada ketika P   berada pada sukuan I, tiga nisbah asas

    trigonometri boleh ditulis sebagai

    sin y θ  = , kos  x θ  = , tany 

     x θ  = .

    Kesemuanya bernilai positif. Berikut adalah nilai nisbah

    trigonometri bagi beberapa sudut mudah pada sukuan I.

    θ   0 300 450 600 900

    Si n   θ   0  1

    2

    1

    2

    3

    21

    Cos   θ   1  3

    2

    1

    2

    1

    20

     Tan   θ   0  1

    31 3   ∞

     

    0

    PHx,yL

    q x

    y

    Sukuan I

     

    Pada sukuan II, koordinat P adalah ( ), x y −  dan diperolehi

    ( )sin 180 siny θ θ − = = ,

    ( )kos 180 kos x θ θ − = − = − ,

    ( )tan 180 tany 

     x θ θ − = − = − .

    Sinus sudut adalah bernilai positif, manakala kosinus dan

    tangent sudut adalah negatif. Berikut nilai nisbah

    trigonometri bagi beberapa sudut mudah pada sukuan II.

    0

    H-x,yL

    180 -q 

    x

    y

    Sukuan II

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    24/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|71 

    θ   900 1200 1350 1500 1800

    Si n   θ   1  3

    2

    1

    2

    1

    20

    Cos   θ   0   −1

    2  −

      1

    2−

      3

    2  − 1

     Tan   θ −∞ −   3   −1   −  1

    30

     

    Pada sukuan III diperolehi berikut dengan ( ),P x y − −  

    ( )sin 180 siny θ θ + = − = − ,

    ( )kos 180 kos x θ θ + = − = − ,

    ( )tan 180 tany 

     x θ θ + = = .

    Tangen sudut adalah bernilai positif, manakala sinus dan

    kosinus sudut adalah negatif. Berikut nilai nisbah

    trigonometri bagi beberapa sudut mudah pada sukuan III.

    θ   1800 2100 2250 2400 2700

    Si n   θ   0   − 12

    −  1

    2−

      3

    2−1

    Cos   θ −1   −   32

    −  1

    2−

     1

    20

     Tan   θ   0   13

    1 3   ∞

     

    0

    PH-x,-yL

    180 +q 

    x

    Sukuan III

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    25/52

    Kalkulus 

     Asas|72 

     Akhirnya, apabila P  berada pada sukuan IV, koordinat P  

    adalah ( ), x y − , maka diperolehi

    ( )sin 360 siny θ θ − = − = − ,

    ( )kos 360 kos x θ θ − = = ,

    ( )tan 360 tany 

     x θ θ − = − = − .

    Kosinus sudut adalah bernilai positif, manakala sinus

    dan tangen sudut adalah negatif. Berikut nilai nisbah

    trigonometri bagi beberapa sudut mudah pada sukuan

    IV.

    θ   2700 3000 3150 3300 3600

    Si n   θ   0   − 12

    −  1

    2−

      3

    2−1

    Cos   θ − 1   −   32

    −  1

    2−

    1

    20

     Tan   θ   0   1

    3

    1 3   ∞

     

    0 r 

    PHx,-yL

    360-q 

    x

    ySukuan IV

     

    Nisbah Trigonometri Bagi Sudut Negatif

     Apabila OP diputarkan ke arah ikut jam maka koordinat P adalah (x,-y). Oleh itu nisbah

    trigonometri pada sukuan IV adalah

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    26/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|73 

    ( )sin siny θ θ − = − = − ,

    ( )kos kos x θ θ − = = ,

    ( )tan tany 

     x θ θ − = − = − . 0

    PHx,-yL

    -q 

    x

    y

    Sukuan II

     

    Nisbah Trigonometri Bagi Sudut lebih daripada 0360  

     Apabila OP  diputarkan mengikut arah lawan jam melebihi satu putaran lengkap, kita akan dapati

    titik P  akan berada pada kedudukan yang sama sebagaimana P  pada putaran pertama. Proses

    berulang-ulang ini dinamakan berkala. Maka kedudukan OP  merujuk kepada paksi x  positif adalah

    sama pada sudut , 360 , 720 , 1080 ,...θ θ θ θ  + + +  dan seterusnya. Oleh itu nisbah trigonometri

    memenuhi sifat berikut

    ( ) ( )sin sin 360 ,k θ θ = + 

    ( ) ( )kos kos 360 ,k θ θ = + 

    ( ) ( )tan tan 360 , 0,1,2,..k k θ θ = + =.

    3.6.1 Fungsi Sinus dan Graf.

    Graf bagi siny s=  boleh dilakarkan dengan menggunakan sudut-sudut mudah pada satu putaran

    lengkap serta menggunapakai nisbah trigonometri yang dibincangkan sebelum in. Sudut-sudut

    mudah yang dimaksudkan seperti adalah sebagaimana ditunjukkan dalam Rajah 3.10.

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    27/52

    Kalkulus 

     Asas|74 

    Rajah 3.10 Sudut-sudut mudah

    Di sini kita boleh mencari sinus beberapa sudut seperti 0, , , , .6 4 3 2

    s   π π π π  =   seterusnya

    menggunakan hubungan nisbah trigonometri untuk sukuan I, II, III dan IV. Juga menggunakan nilai

    ( )sin 2 sink s sπ    + =   bagi lakaran graf dengan 2s   π >   serta ( )sin sins s− =   bagi sudut-sudut

    yang negatif. Rajah 3.11, mnenunjukkan graf siny s=  bagi 0 2s   π ≤ ≤ .

    s 0   π6

    π

    4

    π

    3

    π

    2

    2 π

    3

    3 π

    4

    5 π

      7 π

    6

    5 π

    4

    4 π

    3

    3 π

    2

    5 π

    3

    7 π

    4

    11 π

    62 π

    y=Si n s 0  1

    2

    1

    2

    3

    21

      3

    2

    1

    2

    1

    20   −  12 −   12 −   32 −1   −   32 −   12 −  12 0

     

    Rajah 3.11

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    28/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|75 

    3.6.2 Fungsi Kosi nus dan Graf

    Seperti juga dengan fungsi sinus, kita boleh menggunakan sudut-sudut mudah untuk melakar graf

    kosinus. Rajah 3.12 menunjukkan graf kosy s=  , 0 2s   π ≤ ≤ .

    Rajah 3.12

    Kitaran asas bagi kosy s=  bermula di 0 x  =  dan berakhir di 2 x    π = . Sama seperti dengan

    siny s= , tempuh kalaan bagi fungsi kosy s=  ialah 2π  . Julatnya pula ialah 1 1y − ≤ ≤  dengan

    amplitudnya adalah 1. Graf bersimetri terhadap paksi-y  kerana ( )kos koss s− = .

    Takrif 3.11  Amplitud bagi fungsi ( )siny a bx  =  ialah a , dan bagi ( )kosy a bx  =  ialah a . Satu

    kitaran lengkap graf fungsi sinus dan kosinus dinamakan tempoh di mana bagi ( )siny a bx  =  dan

    ( )kosy a bx  =  ialah2

    b

    π .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    29/52

    Kalkulus 

     Asas|76 

    3.6.3 Fungsi Tangen dan Graf

    Melalui penggunaan sudut mudah kita boleh melakar graf tany s=  , 0 2s   π ≤ ≤  (Rajah 3.13) .

    Perhatikan bahawa graf tangen akan menghampiri +∞   apabila s   menghampiri 2

    π 

      dan

    3

    2

    π 

     

    daripada arah negatif. Menghampiri −∞  apabila s  menghampiri 2

    π  dan

    3

    2

    π   daripada arah

    positif.

    s 0  π

    6

    π

    4

    π

    3  I π

    2M− I π

    2M+   2 π

    3

    3 π

    4

    5 π

    6  π

      7 π

    6

    5 π

    4

    4 π

    3  I 3 π

    2 M− I 3 π

    2 M+   5 π

    3

    7 π

    4

    11 π

    6  2 π

    y= Tan s 0  1

    31 3   ∞ −∞ −   3   −1   −

      1

    30   1

    31 3   ∞ −∞ −   3   −1   −

      1

    30

     

    Rajah 3.13

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    30/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|77 

    Berikut adalah panduan untuk membantu kita melakar graf ( )siny a bx c  = +   dan

    ( )kosy a bx c  = + . Kitaran asas bermula ketika 0bx c + =  iaitu padac 

     x b

    = −  dan berakhir ketika

    2bx c    π + =   di mana ( )2 c  x b

    π  −= . Tempoh kalaan adalah 2bπ   dan amplitudnya adalah a .

    3.6.4 Fungsi Songsang Sinus

    Secara umumnya, fungsi sin ,y x x = ∈  bukan fungsi 1-1, jika dinilai x  sebagai6

    π ,

    5

    6

    π  dan

    7

    6

    π − , kita akan memperolehi y  bersamaan dengan

    1

    2

    . Jelas sekali ia adalah fungsi banyak satu.

    -2p   -3 p

    2-p   -

    p

    2

    p

    2p

      3 p

    22 p

    x

    -1

    1

    y

     

    Rajah 3.14

    Rajah 3.14 menunjukan graf fungsi sin ,y x x = ∈ . Tetapi jika kita membataskan domain

    kepada ,2 2

    π π ⎡ ⎤−⎢ ⎥⎣ ⎦

    , kita akan memperolehi suatu fungsi yang menokok dan yang mengambil satu

    nilai x kepada satu nilai y. Oleh yang demikian kita boleh perolehi fungsi songsang bagi fungsi

    sinus.

    Sekarang dengan menggunakan domain ,2 2

    π π ⎡ ⎤−⎢ ⎥⎣ ⎦  dan julat [–1, 1], kita menakrifkan fungsi

    songsang sinus seperti

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    31/52

    Kalkulus 

     Asas|78 

    Takrif 3.12 Fungsi Songsang Sinus diwakilkan sebagai 1sin− , ditakrif dengan 1siny x −=  jika dan

    hanya jika sin x y =  untuk 1 1 x − ≤ ≤  dan2 2

    y π π 

    − ≤ ≤ . 

    Tatatanda 1siny x −=   dibaca dengan “y adalah songsang sinus bagi x” juga “y adalah sudut

    dengan sinusnya adalah x”. Tatatanda lain yang mewakili 1sin−   adalah arcsin. Rajah 3.15

    memberi gambaran 1siny x −=   . 

    -1 1

    -p

    2

    p

    2

    y=sin-1

    x

     

    Rajah 3.15

    Perhatian Pemilihan y perlu berada di dalam selang ,2 2

    π π ⎡ ⎤−⎢ ⎥⎣ ⎦

      bagi 1sin− . Walau pun

    5 1sin

    6 2

    π ⎛ ⎞=⎜ ⎟

    ⎝ ⎠, nombor

    5

    6y 

      π =  bukan nilai songsang fungsi 1

    1sin

    2

    −  ⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

    .

    Sifat-sifat fungsi songsang sinus

    Daripada sifat-sifat umum bagi fungsi songsang kita perolehi

    •  ( )1sin sin , x x − =   jika 1 1. x − ≤ ≤  

    •  ( )1sin sin ,y y − =   jika .

    2 2y 

    π π − ≤ ≤  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    32/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|79 

    Contoh 3.11

    Cari nilai berikut

    a. 

    1 1sin sin2

    −⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

      b. 

    1sin sin4

    π −   ⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

      c. 

    1 2sin sin3π −   ⎛ ⎞⎜ ⎟

    ⎝ ⎠ 

    Penyelesaian

    a. 

    1

    2, diperolehi secara terus dengan menggunakan sifat-sifat bagi songsangan sinus

    b. 4

    π , kerana ,

    4 2 2

    π π π ⎡ ⎤∈ −⎢ ⎥⎣ ⎦

    berada dalam domain, kita boleh menggunakan sifat-sifat bagi

    songsangan sinus.

    c.  Oleh kerana2

    ,3 2 2

    π π π ⎡ ⎤∉ −⎢ ⎥⎣ ⎦

    , kita tidak boleh menggunakan sifat ke-2 untuk 1sin− . Maka

    1 12 3sin sin sin3 2 3

    π π − −  ⎛ ⎞⎛ ⎞ = =⎜ ⎟⎜ ⎟   ⎜ ⎟⎝ ⎠   ⎝ ⎠ 

    Contoh 3.12

    Tentukan nilai tepat bagi y  jika 13

    sin tan4

    y   π −  ⎛ ⎞=   ⎜ ⎟⎝ ⎠

    .

    Penyelesaian

    ( )1 13

    sin tan sin 14 2y 

      π π − −⎛ ⎞

    = = − = −⎜ ⎟⎝ ⎠  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    33/52

    Kalkulus 

     Asas|80 

    3.6.5 Fungsi Songsangan Kosinus

    Jika domain bagi fungsi kosinus dibatasi dalam selang [ ]0,π  sebagaimana yang diwakilkan

    dengan lengkung berwarna merah pada Rajah 3.16, maka kita akan memperolehi fungsi kosinus

    yang 1-1. Daripada takrif fungsi songsang kita boleh hasilkan songsang bagi kosy x = .

    -2 p   -3 p

    2-p -

    p

    2

    p

    2p

    3 p

    22 p

    x

    -1

    1

    y=cos x

     

    Rajah 3.16

    Takrif 3.13 Fungsi Songsangan Kosinus ditandakan dengan 1kos−  serta ditakrifkan sebagai

    1kosy x −=  jika dan hanya jika kos x y =   , di mana 1 1 x − ≤ ≤  dan 0 y   π ≤ ≤   . 

    -1 1

    p

    2

    p

    y=cos-1x

     

    Rajah 3.17

    Rajah 3.17 di atas menunjukkan 1kosy x −= , 1 1 x − ≤ ≤ . Kita boleh melakar graf 1kosy x −=  

    dengan memantulkan graf y kos x  =   terhadap garis y x = . Perhatikan bahawa nilai fungsi

    songsangan kosinus adalah sentiasa positif.

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    34/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|81 

    Sifat-sifat Songsangan Kosinus

    Sifat-sifat umum bagi songsangan memberi kita

    •  ( ) ( )

    1

    kos kos kos arckos , jika 1 1 x x x x −

    = = − ≤ ≤  

    •  ( )   ( )-1kos kos arckos kos , jika 0y y y x    π = = ≤ ≤  

    3.6.5 Fungsi Songsangan Tangen

    Daripada Rajah 3.18, iaitu graf bagi fungsi tangen tany x =  ,  x ∈ . Ia jelas bukan suatu fungsi

    1-1. Oleh yang demikian, menbatasi  x  dalam selang ,2 2

    π π ⎛ ⎞−⎜ ⎟

    ⎝ ⎠sebagaimana yang diwakilkan

    dengan lengkung berwarna merah membolehkan kita memperolehi songsangan bagi tany x = .

    -2 p   -3 p

    2-p -

    p

    2

    p

    2p

    3 p

    22 p

    x

    -1

    1

    y

    y=tan x

     

    Rajah 3.18

    Fungsi songsang tangent ditakrifkan seperti di bawah.

    Takrif 3.14 Fungsi Songsang Tangen diwakilkan sebagai 1tan− , ditakrif dengan 1tany x −=  jika

    dan hanya jika tan x y =  untuk2 2

    y π π 

    − < < .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    35/52

    Kalkulus 

     Asas|82 

    -1 1x

    -p

    2

    -p

    3

    p

    3

    p

    2

    y=tan-1 x

     

    Rajah 3.19

    Rajah 3.19 di atas adalah 1tany x −=  dengan , ,2 2

    y y D J 

      π π ⎛ ⎞= = −⎜ ⎟

    ⎝ ⎠ .

    1. Lakarkan kitaran asas bagi pasangan fungsi berikut pada graf yang sama

    a. 

    ( )siny x =  dan ( )2sin 2y x = .

    b.  ( )kosy x =  dan ( )2kos 3 2y x = +  

    3.6 Fungsi Hiperbolik

    Fungsi hiperbolik telah diperkenalkan pada tahun 1760-an secara berasingan oleh Vincenzo

    Riccati dan Johann Heinrich Lambert. Fungsi hiperbolik mempunyai nama-nama yang hampir

    serupa dengan fungsi trigonometri biasa iaitu sinh, kosh dan tanh, begitu juga dengan nisbah

    salingan yang lain. Sinh x  dibaca dengan ‘sinus hiperbolik bagi sudut x ’. Walau pun nama-nama

    Latihan Formatif 3.5

     

    Layari Laman Web berikut untuk tutorial mengenai fungsi trigonometri:

    https://www.khanacademy.org/math/trigonometry/basic-trigonometry/trig_graphs_tutorial/v/graphs-

    of-trig-functions 

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    36/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|83 

    fungsi hiperbolik menyerupai trigonometri biasa akan tetapi fungsi hiperbolik ditakrifkan daripada

    fungsi eksponen. Fungsi yang asas adalah sinh dan kosh manakala yang lain ditakrif daripada

    keduanya. Selanjutnya adalah takrif bagi fungsi hiperbolik.

    Takrif 3.15 Fungsi sinus hiperbolik dan kosinus hiperbolik ditakrifkan oleh

    sinh2

     x e e x 

    −−=   dan kosh

    2

     x x e e x 

    −+=  

    di mana e   adalah eksponen semulajadi berkuasa x dan domain bagi kedua-dua fungsi nisbah

    adalah semua nombor nyata. Fungsi sinh adalah suatu fungsi ganjil manakala fungsi cosh pula

    adalah fungsi genap. Tanh pula ditakrif seperti

    sinhtanh

    kosh

     x 

     x 

     x e e x 

     x e e

    −= =

    Sebagaimana dengan fungsi trigonometri biasa terdapat beberapa identiti dan sifat-sifat yang

    penting, walau bagaimanapun kita tidak akan membincangkan perkara tersebut dengan lebih

    mendalam. Tumpuan kita hanya mengkaji graf fungsi hiperbolik dan songsangannya.

    Contoh 3.10

    Tentukan domain dan lakar graf bagi fungsi berikut

    a.  ( ) koshf x x =  

    b. 

    ( ) sinhf x x =  

    c. 

    ( ) kosh 2

     x 

    f x   =  

    d. kosh

    ( )sinh

     x f x 

     x =  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    37/52

    Kalkulus 

     Asas|84 

    Penyelesaian

    Kita boleh melakarkan graf fungsi dengan menggunakan jadual bagi nilai-nilai mudah.

    a.  x   −3   −2   −1 0 1 2 3f  HxL=Kos h x 10. 3. 8 1. 5 1. 0 1. 5 3. 8 10.

     

    -3   -2   -1 0 1 2 3x

    1

    2

    3

    4y

    f HxL=Cosh x

     

    [   ), 1,f f D J = = ∞  

    b.  x   −3   −2   −1 0 1 2 3

    f HxL=Si nh x   −10.   −3. 6   −1. 2 0 1. 2 3. 6 10. 

    -3   -2   -1 1 2 3x

    -3

    -2

    -1

    1

    2

    3y

    f HxL=Sinh x

     

    ,f f D J = =

     

    c.  x   −3   −2   −1 0 1 2 3

    f HxL=Cosh  x

    2 2. 4 1. 5 1. 1 1. 0 1. 1 1. 5 2. 4 

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    38/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|85 

    -3   -2   -1 0 1 2 3x

    1

    2

    3

    4

    y

    f HxL=Cosh x 

    2

     

    [   ), 1,f f D J = = ∞  

    d.  x   −3   −2   −1 0− 0+ 1 2 3

    f  HxL= Kosh xSi nh x

    −1. 0   −1. 0   −1. 3   −∞ ∞   1. 3 1. 0 1. 0

     

    -3   -2   -1 1 2 3x

    -4

    -2

    2

    4y

    f HxL=Cosh@ x D

    Sinh@ x D

     

    /{0}, /{0}f f 

    D J = =  

    Songsangan fungsi hiperbolik

    Fungsi sinhy x = ,  x ∈  adalah fungsi 1-1 oleh yang demikian ia mempunyai songsangan, ditulis

    seperti ( )   (   )1 2

    sinh ln 1 x x x 

    = + + ,  x ∈ .

    Fungsi koshy x = ,  x ∈   bukan fungsi 1-1 oleh itu dengan membataskan domainnya kepada

     x    +∈  kita boleh perolehi songsangan, ( )   (   )1 2kosh ln 1 , 1 x x x x − = + − ≥ .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    39/52

    Kalkulus 

     Asas|86 

    Fungsi songsang bagi tanhy x = ,  x ∈  adalah, ( )11 1

    tanh ln , 12 1

     x  x x 

     x 

    −   +⎛ ⎞=

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    40/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|87 

    Contoh 3.11

    Tentukan domain dan lakar graf bagi fungsi berikut

    a. 

    -1

    ( ) koshf x x =  

    b. 

    1( ) sinhf x x −=  

    Penyelesaian:

    a. x 1. 1. 5 2. 2. 5 3.

    f HxL=Kosh−1 x 0. 0. 96 1. 32 1. 57 1. 76

     

    0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0x

    -1.0

    -0.5

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0y

    f HxL=kosh-1@xD

     

    [   )   [   )1, , 0,f f D J = ∞ = ∞  

    b. x   −3   −2   −1 0 1 2 3

    f HxL=Si nh−1 x   −1. 8   −1. 4   −0. 88 0 0. 88 1. 4 1. 8  

    -4   -2 2 4x

    -3

    -2

    -1

    1

    2

    3

    yf HxL=sinh-

    1@xD

     

    ,f f D J = =  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    41/52

    Kalkulus 

     Asas|88 

    1. a. Permudahkan kosh sinh x x +  dan kosh sinh x x − .

    b. Guna jawapan bahagian (a) untuk buktikan identiti, 2 2kosh sinh 1 x x − = .

    2. Cari domain dan julat fungsi berikut

    a.  sekh x ,

    b.  kosekh x ,

    c. 

    koth x .

    RUMUSAN

    Kita telah membincangkan beberapa fungsi penting di dalam kajian matematik iaitu fungsi

    polinomial, fungsi modulus, fungsi nisbah, fungsi eksponen dan logaritma. Seterusnya fungsi

    punca kuasa, fungsi trigonometri dan diakhiri dengan fungsi hiperbolik. Kesemua fungsi asas ini

    amat penting dalam kajian matematik, sains dan kejuruteraan, walaubagaimana pada abad ke-18

    dan ke-19, saintis mendapati bahawa fungsi asas sahaja tidak mencukupi menjawab persoalan

    yang lebih komplek kerana ia mempunyai batasan tertentu. Mereka mendapati bahawa

    penyelesaian untuk beberapa masalah penting fizikal seperti gerakan orbit planet, gerakan ayunan,

    pengiraan potensi graviti badan hampir membulat dan pergerakan jasad yang rumit, tidak boleh

    diterangkan menggunakan fungsi asas semata-mata. Oleh itu perkembangan kajian ke atas fungsi

    masih giat dijalankan sehingga ke hari ini.

    KATA KUNCI

    Polinomial, Domain, Julat, Fungsi Songsang. 

    Latihan Formatif 3.6

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    42/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|89 

    1.  Tentukan domain dan julat bagi fungsi berikut;

    a.  ( ) 2f x x =  

    b.  ( ) 3k x x = +  

    c.  ( )3

    1

     x h x 

     x =

    − 

    d.  ( ) 2 4 5f x x x  = + +  

    2.  Lakarkan graf fungsi dan nyatakan domain dan julat;

    a.  ( ) 2 6 9h x x x  = − +  

    b.  ( ) ( )2

    2 4f x x = − +  

    c.  ( ) 4g x x = +  

    d. 

    3 5y x = + + .

    3. 

    Fungsi f   ditakrifkan sebagai : x 

    f x e−→ ,  x    +∈ .

    a. 

    Lakarkan graf1f  −  dan tentukan julatnya.

    b.  Cari rumus bagi1f  − .

    4.  Fungsi g ditakrifkan sebagai : ln( 2)g x x → +  ,  x    +∈  , 1. x  > −  

    a. 

    Lakarkan graf g  

    b. 

    Nyatakan julat bagi g  dan 1g − .

    Latihan Sumatif 

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    43/52

    Kalkulus 

     Asas|90 

    5.  Diberi1( ) 3f x    += .

    a.  Cari1f  −  

    b. 

    Lakarkan graf f   dan 1f  − .

    6.  Lakarkan graf fungsi nisbah berikut. Nyatakan domain dan julatnya;

    a.  ( )3

    f x  x 

    =   b.  ( )2 x 

    f x  x 

    −=   c.  ( )

    2

    3

     x k x 

     x =

    − 

    d.  ( )

    2

    2

    2 1 x h x 

     x 

    +=   e. 

    2 4( )

    2

     x f x 

     x 

    −=

    − 

    7.  Tentukan nilai tepat bagi setiap nisbah trigonometri berikut

    a. 2

    sin3

    π  

    b.  ( )0kos 45−   c. 

    tan3

    π ⎛ ⎞−⎜ ⎟

    ⎝ ⎠ 

    d. 

    0kos 420  e. 

    9sin

    4

    π   f. 

    17tan

    6

    π ⎛ ⎞−⎜ ⎟

    ⎝ ⎠ 

    8.  Dengan tanpa menggunakan kalkulator , tentukan nilai tepat bagi nisbah-nisbah trigonometri sudut θ   

    untuk setiap yang berikut.

    a. 

    1sin ,

    2θ  =   00 90θ ≤ ≤ , kosθ  , tanθ  , kosekθ  .

    b. 

    3kos ,

    5θ  =   00 90θ ≤ ≤ , sinθ  , tanθ  , sekθ  .

    c. 

    6tan ,

    5θ  =   00 90θ ≤ ≤ , kosθ  , sinθ  , kotθ  .

    d. 1

    sin ,2

    θ  =   0 090 180θ ≤ ≤ , kosθ  , tanθ  , kosekθ  .

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    44/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|91 

    e. 

    1cos ,

    3θ  =   0 0270 360θ ≤ ≤ , sinθ  , tanθ  , sekθ  .

    9.  Cari nilai hampir bagi sudut α  ,00 360α ≤ ≤  yang mungkin bagi nisbah trigonometri berikut.

    a.  sin 0.56α  =   b.  kos 0.107α  = −   c.  tan 3.56α  =  

    d. 

    kot 0.2α  = −  e.

     

    5kosek

    3α  =  

    10.  Lakar graf berikut pada satah koordinat yang sama untuk 0 2 x    π ≤ ≤ .

    a.  siny x =  

    b.  2siny x =  

    c.  3siny x =  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    45/52

    Kalkulus 

     Asas|92 

    RUJUKAN

    Hestenes, M. D. & Hill, R. O. (1986). Algebra and trigonometry. New Jersey: Prentice-Hill, Inc..

    Larson, R. & Hostetler, R. P. (2004). Algebra and Trigonometry (6th. Ed.). Boston, MA: Houghton

    Mifflin.

    Swokowski, E. W. & Cole, J. A. (2003). Algebra and trigonometry with analytic geometry (I0th.

    Ed.). Brooks Cole: Pacific Grove.

    JAWAPAN LATIHAN FORMATIF

    Latihan Formatif 3.1

    1. a.

    -4  -2 2 4x

    -10

    -5

    5

    yf HxL= x 2-9

     

    b.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    yf HxL=x- x 2

     

    c.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    yf HxL= x 2+3x+2

     

    d.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    f HxL=xH2x-6L

     

    2. i. ii.

    a. 

    25 17

    2 4 x 

    ⎛ ⎞+ −⎜ ⎟

    ⎝ ⎠  a. 

    23 49

    510 20

     x ⎛ ⎞

    − − +⎜ ⎟⎝ ⎠

     

    b. 

    17, ,

    4f f D J 

      ⎡ ⎞= = − ∞ ⎟⎢⎣ ⎠

      b. 49

    , ,20

    g g D J   ⎛ ⎤

    = = −∞⎜   ⎥⎝ ⎦  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    46/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|93 

    c. 5 17

    ,2 4

    ⎛ ⎞− −⎜ ⎟

    ⎝ ⎠ , minimum c. 

    3 49,

    10 20

    ⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

    , maksimum

    Latihan Formatif 3.2

    1. a.

    2 4 6 8x

    -1

    1

    2

    3

    4

    y

    hHxL=1

    2†x-4§

     

    ,h hD J   += =  

    b.

    2 4 6x

    1

    2

    3

    4

    5

    6y

    gHxL=†x-3§+2

     

    [   ), 2,g g D J = = ∞  

    c.

    2 4 6x

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    yf HxL=†5-2x§

     

    [   ), 0,f f D J = = ∞  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    47/52

    Kalkulus 

     Asas|94 

    Latihan Formatif 3.3

    1.a.

     

    1

    2 x  = , asimptot menegak.

    0y  = , asimptot mengufuk.

    b.  ( )0, 3− , titik persilangan pada paksi

    y.

    c.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    y

    y=3

    2  x - 1

     

    Latihan Formatif 3.4

    1. a.y=2SinH2xL

    y=SinHxL

    p

    2p

      3 p

    22p

    x

    -2

    -1

    1

    2

    y

     

    b.

    y=2KosH3xL+2

    y=KosHxL

    p

    6

    p

    3

    p

    2

    2 p

    3

    3 p

    2p   2 p

    x

    -1

    1

    2

    3

    4y

     

    Latihan Formatif 3.5 

    1.

    y=3 x y=H

    1

    3L x 

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4y

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    48/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|95 

    2. a.5log  x  

    b.

    y=log5x

    -4   -2 2 4x

    -4

    -3

    -2

    -1

    1

    2

     

    c. tunjukkan dengan menggunaan garis menegak

    Latihan Formatif 3.6

    1. a. 5log  x  e ,e−   b. Pembuktian

    2. a.  { }; 0 1D J y y  = = <

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    49/52

    Kalkulus 

     Asas|96 

    JAWAPAN LATIHAN SUMATIF

    1. a.  [   )∞: , : 0,f f D J   

    b.  [   )   [   )− ∞ ∞: 3, , : 0,k k D J  .

    c.  { } { } : / 1 , : / 3h hD J   

    d.  : , :f f D J   

    2. a. b.

    -4   -2 2 4 6 8x

    2

    4

    6

    8

    10y

    [   ): , : 0,h hD J    ∞  

    -10   -5 5x

    -10

    -5

    5

    y

    (   ]: , : ,2f f D J    −∞  

    c. d.

    -10   -5 5x

    2

    4

    6

    8

    10y

    [   ): , : 4,g g D J    ∞  

    -10   -5 5x

    2

    4

    6

    8

    10y

    [   )   [   ): 5, , : 3,y y D J − ∞ ∞  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    50/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|97 

    3. a

    y=e- x 

    -3   -2   -1 1 2 3 4x

    -2

    -1

    1

    2

    3

    4y

     

    b. lny y = −  

    4. a.

    y=lnHx+2L

    -3   -2   -1 1 2 3 4x

    -2

    -1

    1

    2

    3

    4y

     

    b.

    { }

    { }

    1

    1

    1

    0

    g  g 

    g  g 

    D x x J  

    J y y D

    = > − =

    = > = 

    5. a. ( )1 3log 1f x x − = −  

    b.

    y=3 x +1

    y=log3x-1

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    y

     

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    51/52

    Kalkulus 

     Asas|98 

    6. a.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4

    y

    f HxL=3

     x 

     

    { } { }/ 0 , / 0f f D J = =  

    b.

    -4   -2 2 4x

    -4

    -2

    2

    4y

    gHxL= x - 2

     x 

     

    /{0}, /{1}g g 

    D J = =  

    c.

    -4  -2 2 4 6 8x

    -5

    5

    y

    k HxL=2  x 

    3 -  x 

     

    { } { }/ 3 , / 2

    k k D J = = −  

    d.

    -4   -2 2 4x

    2

    4

    6

    8

    10y

    hHxL=2  x 2 +1

     x 2

     

    { }/ 0 ,h hD J   += =  

    e.

    -3   -2   -1 1 2 3 4x

    -2

    -1

    1

    2

    3

    4

    5

    y

     

    { } { }/ 2 , / 4f f D J = =  

  • 8/20/2019 UNIT PELAJARAN 3 FUNGSI II.pdf

    52/52

    Unit  

    Fungsi  

    II|99 

    7. a.3

    2  b.

    2

    2  c. 3−   d.

    1

    2  e.

    2

    2  f.

    3

    8. a.3 1

    , ,2

    2 3 

    b. 

    22 22 5, ,

    5 3 3 

    c. 

    5 6 5, ,

    661 61 

    d. 

    1, 1, 2

    2− −  

    e. 

    2 2, 2 2,3

    3− −  

    9. a. 0.5944 rad, 2.5472 rad

    b. 

    1.5878 rad, 4.6954 rad

    c. 

    1.2970 rad, 4.4386 rad

    d. 

    1.7682 rad, 4.9098 rad 

    e. 

    0.6435 rad, 2.4981 rad

    10.

    y=3SinHxL

    y=2SinHxL

    y=

    SinHxL

    1 2 3 4 5 6x

    -3

    -2

    -1

    1

    2

    3

    y