Pembuktian rumus $\displaystyle \lim_{ x\to 0}\frac{x}{sinx}=1$


Pada postingan kali ini akan di bahas pembuktian rumus limit trigonometri yang berbentuk $\displaystyle \lim_{ x\to 0}\frac{x}{sinx}=1$, yang kemudian bentuk limit lainnya akan bisa langsung dibuktikan tentunya dengan sifat-sifat limit yang ada. Sebelum dibuktikan perhatikan dulu gambar berikut dan ingat juga beberapa konsep dari perbandingan sisi trigonometri.



Perhatikan Gambar diatas dan misalkan
$ r = \text {jari-jari lingkaran, yaitu OB dan OD }$
$ x = \angle BOD$

Kemudian perhatikan pula dalam gambar ada dua buah segitiga yang siku-siku yaitu OAD yang siku-siku di A dan OBC yang siku-siku di B. Sehingga,
Jika dilihat pada segitiga AOD akan diperoleh
$sinx=\frac{\text {Depan}}{\text {Miring}}=\frac{AD}{OD}$ maka diperoleh $AD = OD.sinx$ atau $AD = r.sinx$
$cosx=\frac{\text {samping}}{\text {Miring}}=\frac{OA}{OD}$ maka diperoleh $OA = OD.sinx$ atau $OA = r.cosx$
Jika dilihat pada segitiga BOC akan diperoleh
$tanx=\frac{\text {Depan}}{\text {samping}}=\frac{BC}{OB}$ maka diperoleh $BC = OB.tanx$ atau $BC = r.tan$


Setelah memisalkan beberapa hal diatas, maka langkah selanjutnya hanya perlu membandingkan luas segitiga OAD, OBD dan segitga OBC dimana luasnya akan memenuhi sifat berikut.
$L_{\Delta } OAD$     < $L_{\Delta } OBD$ <      $L_{\Delta } OBC$
$\frac{1}{2}.\text{alas}. \text{tinggi}$     < $\frac{1}{2}.\measuredangle BOD. r^2$ <      $\frac{1}{2}.\text{alas}. \text{tinggi}$
$\frac{1}{2}.\text{OA}. \text{AD}$     < $\frac{1}{2}.x. r^2$ <      $\frac{1}{2}.\text{OB}. \text{BC}$
$\frac{1}{2}.r.cosx. r.sinx$     < $\frac{1}{2}.x.r^2$ <      $\frac{1}{2}.r. r.tanx$                          ---- $\text{bagi}\,\, \frac{1}{2}r^2$ ---
$sinx.cosx$     < $x$ <      $tanx$                                         ---- $\text{Bagi} \,\, sinx$ ---
$cosx$     < $\frac{x}{sinx}$ <      $\frac{1}{cosx}$                               ---- limitkan semua ruas
$\displaystyle \lim_{ x\to 0} cosx$     < $\displaystyle \lim_{ x\to 0}\frac{x}{sinx}$ <      $\displaystyle \lim_{ x\to 0}cosx$
$1$     < $\displaystyle \lim_{ x\to 0}\frac{x}{sinx}$ <      $1$

Sesuai dengan konsep teorema apit, yang secara sederhana dapat diartikan jika diketahui $a < x < a$ maka dapat disimpulkan $x = a$. berdasarkan teorema tersebut maka bentuk $1 < \displaystyle \lim_{ x\to 0}\frac{x}{sinx} < 1$ memiliki arti yang sama dengan $\displaystyle \lim_{ x\to 0}\frac{x}{sinx}=1$


Tidak ada komentar:

Posting Komentar