Skip to main content
返回术语表
functions难度:基础functionsrangedomain
Bagikan

值域zhíyù

daerah hasil
4 分钟阅读
更新于 2025-01-24
已完成

Konsep Dasar

Daerah hasil (range) suatu fungsi ff adalah himpunan semua nilai keluaran (nilai y) yang mungkin dihasilkan oleh fungsi tersebut.

Definisi Matematis

Daerah Hasil(f)={yy=f(x) untuk suatu xDomain(f)}\text{Daerah Hasil}(f) = \{y \mid y = f(x) \text{ untuk suatu } x \in \text{Domain}(f)\}

Daerah hasil juga disebut bayangan atau image dari fungsi.

Domain vs. Daerah Hasil

KonsepSimbolDeskripsi
DomainDfD_fHimpunan semua nilai masukan yang valid (x)
Daerah HasilRfR_fHimpunan semua nilai keluaran (y)

Hubungan penting: Daerah hasil bergantung pada aturan fungsi DAN domain.

Metode Menentukan Daerah Hasil

Metode 1: Analisis Langsung (观察法)

Untuk fungsi sederhana, analisis perilakunya secara langsung.

Contoh: f(x)=x2f(x) = x^2, xRx \in \mathbb{R}

Karena x20x^2 \geq 0 untuk semua bilangan real xx, dan x2x^2 dapat bernilai sangat besar:

Daerah Hasil: [0,+)[0, +\infty)

Metode 2: Metode Fungsi Invers (反函数法)

  1. Tulis y=f(x)y = f(x)
  2. Selesaikan xx dalam bentuk yy
  3. Cari nilai yy yang membuat xx terdefinisi

Contoh: f(x)=2x+1x1f(x) = \dfrac{2x + 1}{x - 1}, x1x \neq 1

Misalkan y=2x+1x1y = \dfrac{2x + 1}{x - 1}

Selesaikan untuk xx: y(x1)=2x+1y(x - 1) = 2x + 1 xyy=2x+1xy - y = 2x + 1 xy2x=y+1xy - 2x = y + 1 x(y2)=y+1x(y - 2) = y + 1 x=y+1y2x = \dfrac{y + 1}{y - 2}

Agar xx ada, maka y2y \neq 2.

Daerah Hasil: {yy2}=(,2)(2,+)\{y \mid y \neq 2\} = (-\infty, 2) \cup (2, +\infty)

Metode 3: Metode Monotonisitas (单调性法)

Gunakan sifat monoton fungsi untuk menentukan daerah hasil dari domain.

Contoh: f(x)=2xf(x) = 2^x, x[1,2]x \in [-1, 2]

Karena f(x)=2xf(x) = 2^x naik secara ketat:

  • Minimum: f(1)=21=12f(-1) = 2^{-1} = \dfrac{1}{2}
  • Maksimum: f(2)=22=4f(2) = 2^2 = 4

Daerah Hasil: [12,4][\dfrac{1}{2}, 4]

Metode 4: Melengkapkan Kuadrat Sempurna (配方法)

Untuk fungsi kuadrat f(x)=ax2+bx+cf(x) = ax^2 + bx + c.

Contoh: f(x)=x24x+5f(x) = x^2 - 4x + 5, xRx \in \mathbb{R}

Melengkapkan kuadrat sempurna: f(x)=(x2)2+1f(x) = (x - 2)^2 + 1

Karena (x2)20(x - 2)^2 \geq 0, nilai minimum adalah 1 pada x=2x = 2.

Daerah Hasil: [1,+)[1, +\infty)

Metode 5: Substitusi (换元法)

Contoh: f(x)=x+x1f(x) = x + \sqrt{x - 1}, x1x \geq 1

Misalkan t=x1t = \sqrt{x - 1}, di mana t0t \geq 0

Maka x=t2+1x = t^2 + 1, sehingga: f=t2+1+t=t2+t+1=(t+12)2+34f = t^2 + 1 + t = t^2 + t + 1 = (t + \dfrac{1}{2})^2 + \dfrac{3}{4}

Karena t0t \geq 0, minimum terjadi pada t=0t = 0: fmin=0+0+1=1f_{\min} = 0 + 0 + 1 = 1

Daerah Hasil: [1,+)[1, +\infty)

Soal Latihan CSCA

💡 Catatan: Soal latihan berikut dirancang berdasarkan kurikulum ujian CSCA.

Contoh 1: Dasar (Kesulitan ★★☆☆☆)

Tentukan daerah hasil dari f(x)=3x2f(x) = 3x - 2, x[0,4]x \in [0, 4].

Penyelesaian: Fungsi linear naik secara ketat.

  • Pada x=0x = 0: f(0)=2f(0) = -2
  • Pada x=4x = 4: f(4)=10f(4) = 10

Jawaban: [2,10][-2, 10]


Contoh 2: Menengah (Kesulitan ★★★☆☆)

Tentukan daerah hasil dari f(x)=x22x+3f(x) = x^2 - 2x + 3, x[1,2]x \in [-1, 2].

Penyelesaian:

Melengkapkan kuadrat sempurna: f(x)=(x1)2+2f(x) = (x - 1)^2 + 2

Titik puncak pada x=1x = 1 (dalam domain), minimum = 2

Periksa titik ujung:

  • f(1)=1+2+3=6f(-1) = 1 + 2 + 3 = 6
  • f(2)=44+3=3f(2) = 4 - 4 + 3 = 3

Jawaban: [2,6][2, 6]


Contoh 3: Lanjutan (Kesulitan ★★★★☆)

Tentukan daerah hasil dari f(x)=x2+1x2+2f(x) = \dfrac{x^2 + 1}{x^2 + 2}, xRx \in \mathbb{R}.

Penyelesaian:

Misalkan y=x2+1x2+2y = \dfrac{x^2 + 1}{x^2 + 2}

Kalikan silang: y(x2+2)=x2+1y(x^2 + 2) = x^2 + 1

yx2+2y=x2+1yx^2 + 2y = x^2 + 1

x2(y1)=12yx^2(y - 1) = 1 - 2y

x2=12yy1x^2 = \dfrac{1 - 2y}{y - 1}

Agar xx real, diperlukan x20x^2 \geq 0: 12yy10\dfrac{1 - 2y}{y - 1} \geq 0

(12y)(1 - 2y) dan (y1)(y - 1) harus memiliki tanda yang sama.

  • Kasus 1: Keduanya positif: y<12y < \dfrac{1}{2} dan y>1y > 1 → mustahil
  • Kasus 2: Keduanya negatif: y>12y > \dfrac{1}{2} dan y<1y < 112<y<1\dfrac{1}{2} < y < 1

Selain itu, saat x2+x^2 \to +\infty, y1y \to 1 (tidak pernah sama dengan 1). Pada x=0x = 0: y=12y = \dfrac{1}{2} (dapat dicapai).

Jawaban: [12,1)[\dfrac{1}{2}, 1)

Kesalahan Umum

❌ Kesalahan 1: Mengabaikan Batasan Domain

Salah: Daerah hasil dari f(x)=xf(x) = \sqrt{x} adalah R\mathbb{R}

Benar: Daerah hasil dari f(x)=xf(x) = \sqrt{x} adalah [0,+)[0, +\infty)

❌ Kesalahan 2: Menggunakan Metode yang Salah untuk Domain Terbatas

Salah: Untuk f(x)=x2f(x) = x^2, x[1,3]x \in [1, 3], daerah hasilnya adalah [0,9][0, 9]

Benar: Daerah hasilnya adalah [1,9][1, 9] (minimum di x=1x = 1, bukan x=0x = 0) ✓

❌ Kesalahan 3: Lupa Memeriksa Titik Ujung

Selalu verifikasi nilai fungsi pada batas domain.

Tips Belajar

  1. Identifikasi jenis fungsi terlebih dahulu: Linear, kuadrat, rasional, dll.
  2. Periksa apakah domain terbatas: Gunakan monotonisitas jika terbatas
  3. Untuk kuadrat, cari titik puncak: Apakah berada dalam domain?
  4. Untuk pecahan, gunakan metode invers: Selesaikan xx dalam bentuk yy

💡 Tips Ujian: Untuk domain terbatas, selalu periksa titik puncak (untuk fungsi kuadrat) DAN titik ujung!

Latihan Soal

Berlatih untuk memperkuat pemahaman