www.jagostat.com

www.jagostat.com

Website Belajar Matematika & Statistika

Website Belajar Matematika & Statistika

Kalkulus II   »   Uji Kekonvergenan Deret Tak Hingga   ›  Uji Deret Ganti Tanda - Materi, Contoh Soal dan Pembahasan
Joki Tugas Matematika Murah, Hanya Rp10-50 Ribu. Hub. WA: 0812-5632-4552
Deret

Uji Deret Ganti Tanda - Materi, Contoh Soal dan Pembahasan

Deret ganti-tanda adalah deret yang suku-sukunya berganti-ganti tandanya (alternating series). Pada artikel ini, kita akan menentukan kekonvergenan deret ganti-tanda.


Kita telah membahas deret-deret yang suku-sukunya tak negatif dalam beberapa artikel sebelumnya. Sekarang persyaratan tak negatif ini kita hapus, sehingga dalam suatu deret suku-sukunya dapat negatif. Khususnya kita memperlihatkan deret-deret yang suku-sukunya berganti-ganti tandanya (alternating series) – yakni, deret yang bentuknya

Gambar

dengan \(a_n>0\) untuk semua \(n\). Contoh penting adalah deret harmonik ganti tanda

Gambar

Kita tahu bahwa deret harmonik itu divergen; tapi kita akan melihat dalam waktu singkat bahwa deret harmonik ganti tanda itu konvergen.

Teorema A: Uji Deret Ganti-Tanda.

Andaikan

Gambar

suatu deret ganti-tanda dengan \(a_n>a_{n+1}>0\). Apabila \(\displaystyle{\lim_{n\to\infty}} a_n = 0\), maka deret konvergen. Selain itu, kesalahan (error) yang dibuat apabila jumlah \(S\) diaproksimasi dengan jumlah \(n\) suku pertama \(S_n\), tidak akan melebihi \(a_{n+1}\).

Contoh 1:

Buktikan bahwa deret harmonik yang ganti tanda

Gambar

adalah konvergen. Berapa sukukah harus kita ambil agar selisih antara jumlah deret \(S\) dan jumlah parsial \(S_n\) tidak melebihi \(0,01\).

Penyelesaian:

Deret harmonik yang diketahui memenuhi syarat-syarat Teorema A. Jadi deret tersebut konvergen. Kita menginginkan agar \(|S-Sn|≤0,01\). Ini dapat terpenuhi apabila \(a_{n+1}≤0,01\). Karena \(a_{n+1}=1/(n+1)\), maka haruslah \(1/(n+1)≤0,01\). Ketaksamaan ini dipenuhi apabila \(n≥99\). Jadi kita harus mengambil 99 suku untuk menghampiri \(S\) dengan ketelitian yang diinginkan. Dengan uraian tersebut dapat dilihat betapa lambatnya kekonvergenan deret tersebut.

Contoh 2:

Buktikan bahwa deret

Gambar

adalah konvergen. Hitunglah \(S_5\) dan perkirakanlah kesalahan (galat) yang kita buat apabila jumlah deret itu kita hampiri dengan jumlah parsial tersebut.

Penyelesaian:

Persyaratan Teorema A dipenuhi oleh deret yang diketahui, jadi deret konvergen.

Gambar

Contoh 3:

Buktikan bahwa \(\displaystyle{\sum_{n=1}^\infty} (-1)^{n+1} \frac{n^2}{2^n} \) konvergen.

Penyelesaian:

Untuk dapat menggambarkan deret itu kita menuliskan beberapa suku permulaan:

Gambar

Deret itu berganti tanda dan \(\displaystyle{\lim_{n\to\infty}} \frac{n^2}{2^n} = 0 \) (Kaidah I’Hopital), tetapi suku-suku deret tidak menurun dari permulaan. Suku-suku mulai menurun pada suku ketiga; ini sudah cukup, karena kekonvergenan atau kedivergenan deret tidak dipengaruhi oleh suku-suku permulaan. Untuk membuktikan bahwa barisan \(\{n^2/2^n\}\) menurun mulai dari suku ketiga, perhatikan fungsinya

Gambar

Perhatikan bahwa jika \(x≥3\), turunan

Gambar

Jadi, \(f\) menurun pada \([3,∞)\), dan demikian pula \(\{n^2/2^n\}\) untuk \(n≥3\).

Sumber:

Purcell, Edwin J., Dale Verberg., dan Steve Rigdon. (2007). Calculus, ed 9. Penerbit Pearson.

Jika Anda merasa artikel ini bermanfaat, bantu klik tombol suka di bawah ini dan tuliskan komentar Anda dengan bahasa yang sopan.

Artikel Terkait

Being deeply loved by someone gives you strength, while loving someone deeply gives you courage.