MAKALAH MATEMATIKA DASAR TURUNAN (DIFERENSIAL)

Transkripsi

1 MAKALAH MATEMATIKA DASAR TURUNAN (DIFERENSIAL) KATA PENGANTAR Puji dan Syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga kami dapat menyusun makalah ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam makalah ini kami membahas mengenai Turunan Fungsi. Makalah ini dibuat dengan beberapa bantuan dari berbagai pihak untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama mengerjakan makalah ini. Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada makalah ini. Oleh karena itu kami mengundang pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang dapat membangun kami. Kritik konstruktif dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan makalah selanjutnya. Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita sekalian. Jakarta, Desember 2013 Definisi Turunan Turunan fungsi ( diferensial ) adalah fungsi lain dari suatu fungsi sebelumnya, misalnya fungsi f menjadi f' yang mempunyai nilai tidak beraturan. Konsep turunan sebagai bagian utama dari kalkulus dipikirkan pada saat yang bersamaan oleh Sir Isaac Newton ( ), ahli matematika dan fisika bangsa Inggris dan Gottfried Wilhelm Leibniz ( ), ahli matematika bangsa Jerman. Turunan ( diferensial ) digunakan sebagai suatu alat untuk menyelesaikan berbagai masalah dalam geometri dan mekanika. Aturan menentukan turunan fungsi Turunan dapat ditentukan tanpa proses limit. Untuk keperluan ini dirancang teorematentang turunan dasar, turunan dari operasi aljabar pada dua fungsi, aturan rantai untuk turunan fungsi komposisi, dan turunan fungsi invers. Turunan dasar Aturan - aturan dalam turunan fungsi adalah : 1. f(x), maka f'(x) = 0 2. Jika f(x) = x, maka f (x) = 1 3. Aturan pangkat : Jika f(x) = x n, maka f (x) = n X n 1 4. Aturan kelipatan konstanta : (kf) (x) = k. f (x) 5. Aturan rantai : ( f o g ) (x) = f (g (x)). g (x)) Turunan jumlah, selisih, hasil kali, dan hasil bagi dua fungsi

2 Misalkan fungsi f dan g terdiferensialkan pada selang I, maka fungsi f + g, f g, fg, f/g, ( g (x) 0 pada I ) terdiferensialkan pada I dengan aturan : 1. ( f + g ) (x) = f (x) + g (x) 2. ( f g ) (x) = f (x) - g (x) 3. (fg) (x) = f (x) g(x) + g (x) f(x) 4. ((f)/g ) (x) = (g(x) f' (x)- f(x) g' (x))/((g(x) 2 ) Turunan fungsi trigonometri 1. d/dx ( sin x ) = cos x 2. d/dx ( cos x ) = - sin x 3. d/dx ( tan x ) = sec 2 x 4. d/dx ( cot x ) = - csc 2 x 5. d/dx ( sec x ) = sec x tan x 6. d/dx ( csc x ) = -csc x cot x Turunan fungsi invers (f -1 )(y) = 1/(f' (x)), atau dy/dx 1/(dx/dy) Turunan Matematika adalah Misalkan y adalah fungsi dari x atau y = f(x). Turunan (atau diferensial) dari y terhadap x dinotasikan dengan : Rumus Turunan dan contoh Jikadengan C dan n konstanta real, maka : Jika y = C dengan Jika y = f(x) + g(x) maka Jika y = f(x).g(x) maka Turunan Kedua Turunan kedua y = f(x) terhadap x dinotasikan dengan. Turunan kedua diperoleh dengan menurunkan turunan pertama.

3 SOAL-SOAL TURUNAN FUNGSI Persamaan garis singgung pada kurva y = 2x 3-5x 2 -x+6 yang berabsis 1 adalah A. 5x + y + 7 = 0 C. 5x + y 7 = 0 B. 5x + y + 3 = 0 D. 3x y 4 = 0 E. 3x y 5 = 0 y = 2x 3 5x 2 x + 6 x = 1 y = 6x 2 10x 1 y(1) = 2(1) 3-5(1) = = 2 (1,2) y = m = 6x 2 10x 1 = 6(1) = -5 Pgs : y b = m (x 1) y 2 = -5 (x 1) y 2 = -5x + 1 5x + y +3 = 0 Turunan pertama fungsi F(x) = e -4x+5 adalah F (x) = A. e -4 C. 4e -4x+5 B. -4e -4x+5 D. (-4x+5) e -4 E. ( -4x+5) e -3x+4 F (x) = e -4x+5 F (x) = -4e -4x+5 Turunan pertama fungsi F(x) = Cos 5 (4x-2) adalah F (x) = -5 Cos 4 (4x-2) Sin (4x-2) 5 Cos 4 (4x-2) Sin (4x-2) 20 Cos 4 (4x-2) Sin (2x-2) 10 Cos 3 (4x-2) Sin (8x-4) -10 Cos 3 (4x-2) Sin (8x-4)

4 F(x) = Cos 5 (4x-2) u = Cos (4x-2) u = -4Sin(4x-2) n = 5 F (x) = nu n-1.u = 5 Cos 5-1 (4x-2). -4 Sin (4x-2) = 5 Cos 4 (4x-2). -4 Sin (4x-2) = -20 Cos 4 (4x-2)Sin (4x-2) = Cos (4x-2)sin (4x-2). Cos 3 (4x-2) = -10 Sin 2(4x-2) Cos 3 (4x-2) = -10 Sin (8x-4) Cos 3 (4x-2) Jawaban : E 4. Diketahui f(x) = 9 maka Lim f(x + p) f(x) =... 10x 2/3 p 0 p A. 3 C. 3 10x 5/3 5x 5/3 B. 2 D. 3 5x 5/3 5x 1/3 3 10x 1/3 f(x) = 9 10x 2/3 f (x)= 9 x 2/3 10

5 5. Nilai minimum fungsi f (x) = 2x 3 + 3x dalam interval -2 x 1 adalah A. -6 C. 3 B. -1 D. 6 E. 8 f (x) = 2x 3 + 3x pada -2 x 1 f (x) = 6x 2 + 6x Stasioner : 6x 2 + 6x = 0 3x (2x+2) = 0 3x = 0 x = 0 2x+2 = 0 x = -1 f(-2) = 2 (-2) (-2) = = -1 f(1) = 2 (1) (1) = = 8 Jawaban : E 6. Diketahui f(x) = Cos 2 (3x-1), maka f (x) =. A. -6 Cos (3x-1) Sin (3x-1) B. -3 Cos (3x-1) Sin (3x-1) C. -2 Cos (3x-1) Sin (3x-1) D. 2 Cos (3x-1) Sin (3x-1) E. 6 Cos (3x-1) Sin (3x-1) f(x) = Cos 2 (3x-1) u = Cos (3x-1) u = -3 Sin (3x-1) n = 2

6 f (x) = nu n-1. u = 2. Cos 2-1 (3x-1). -3 Sin (3x-1) = -6 Cos (3x-1) Sin (3x-1) Jawaban : A 7. Turunan pertama fungsi f(x) = e + In (2x-1) adalah f (x) =. A. e 3x C. 2e 3x+2 1 2x-1 2x-1 B. 5e 3x D. 3e 3x x-1 2x-1 E. 3e 3x+2 2 2x-1 f (x) = e 3x+2 + In (2x-1) f (x) = 3e 3x x-1 Jawaban : D 8. Diketahui fungsi f(x) = 2x 2 + 4, maka f (x) =... x A. 3 x 2 x C. 3 x - 1 x X 2 2x 2 B. 5 x 2 x D. 5 x + 1 x X 2 2x 2 E. 3 x + -4 x X 2 f(x) = 2x + 4 x = (2x + 4). x -½ = 2x 3/2 + 4x -½ f (x) = 3x ½ 2x -3/2 = 3 x 2 x x = 3 x 2 x X 2 Jawaban : A

7 9. Ditentukan kurva dengan persamaan y = x 3 + px 2 + q garis y = -8x + 12 menyinggung kurva di titik dengan absis 2.nilai p = A. 5 C. -1 B. τ D. -5 E y = x 3 + px 2 + q y = 3x 2 + 2px y = -8x + 12 m = p = -8 p = -5 Jawaban : D 10. Fungsi f(x) = (x-8) (x 2 + 2x + 1) turun pada interval A. -5 < x < 1 C. -5 < x < 3 B. -1 < x < 5 D. x < -1 atau x >5 E. x < -5 atau x > 1 f(x) = (x-8) ( x 2 + 2x + 1) = x 3 + 2x 2 + x 8x 2 16x 8 = x 3 6x 2 15x 8 f (x) = 3x 2 12x 15 f turun : f (x) < 0 3x 12x- 15 < 0 (3x + 3) (x 5) < 0 3x + 3 < 0 x < -1 x 5 < 0 x < 5-1 < x < Fungsi f(x) = 4x 3 18x x + 1 mempunyai nilai maksimum untuk x = A. 4,5 C. 1 B. 2,5 D. 0,5 E. -11,5

8 f(x) = 4x 3 18x 2 +15x + 1 f (x)= 12x 2 36x + 15 stasioner : f (x) = 0 12x 36x + 15 = 0 3 (4x 12x + 5) = 0 3 (2x-1) (2x-5) = 0 2x-1 = 0 x = 0,5 2x-5 = 0 x = 2,5 12. Turunan pertama dari F(x) = 3 Cos 3 (2x+4) adalah F (x) = A. 18 Cos 2 (2x + 4) Sin (2x + 4) B. 9 Cos 2 (2x + 4) Sin (2x + 4) C. -18 Cos (2x + 4) Sin (2x + 4) D. -18 Cos (2x + 4) Sin (4x + 8) E. -9 Cos (2x + 4) Sin (4x + 8) f(x) = 3 Cos 3 (2x + 4) u = 3 Cos (2x + 4) u = -6 Sin (2x + 4) n = 3 f (x) = nu n-1. u = 3.2 Cos 2 (2x + 4). -6 Sin (2x + 4) = -36 Cos 2 (2x + 4) Sin (2x + 4) = Cos (2x + 4) Sin (2x + 4) Cos (2x + 4) = -18 Sin 2(2x + 4) Cos (2x + 4) = -18 sin (4x + 8) Cos (2x + 4) Jawaban : D 13. Nilai maksimum dari f(x) = x 3 6x 2 + 9x pada interval -1 x 3 adalah. A. 16 C. 3 B. 4 D. 1 E. 0

9 f(x) = x 3 6x 2 + 9x f (x)= 3x 2 12x + 9 stasioner : f (x) 3x 3 12x + 9 3(x 2 4x + 3) (x -1) (x - 3) x = 1, x = 3 f(-1) = (-1) 3 6(-1) 2 + 9(-1) = = -16 f(4) = (4) 3 6(4) = = Pers. grs. Singgung kurva y = 1 - x pada titik berabsis 1 adalah x 2 A. 5x + 2y + 5 = 0 C. 5x + 2y 5 = 0 B. 5x 2y 5 = 0 D. 3x + 2y 3 = 0 E. 3x 2y 3 = 0 y = 1 - x x 2 = x -2 x ½ y = -2x -3 1 x -½ 2 y = m = -2(1) -3 1 (1) -½ 2 = -2 0,5 =2,5 y(1) = 1(1) -2 (1) ½ = 1-1= 0 Pgs : y 0 = 2,5 (x 1) y 0 = 2,5x 2,5 2y 0 = 5x 5 5x + 2y 5 = 0 x2 Jawaban : C

10 15. Turunan pertama fungsi f(x) = Cos 3 (5 4x ) adalah f (x) = A. -12 Cos 2 (5 4x ) Sin (5 4x ) B. 12 Cos (5 4x ) Sin (5 4x ) C. -12 Sin 2 (5 4x ) Sin (5 4x ) D. 6 Sin (5 4x ) Sin (5 4x ) E. 6 Cos (5 4x ) Sin (10 8x) f(x) = Cos 3 ( 5 4x ) u = Cos (5 4x ) u = 4 Sin (5 4x ) n = 3 f (x) = nu n-1. u = 3 Cos 3-1 (5 4x ). 4 Sin (5 4x ) = 12 Cos 2 (5 4x ) Sin (5 4x ) = 6.2 Cos (5 4x ) Sin (5 4x ) Cos (5 4x ) = 6 Sin 2 (5 4x ) Cos (5 4x ) = 6 Sin (10 8x ) Cos (5 4x ) Jawaban : E 16. Persegi panjang ABCD dengan AB = 10 cm dan BC = 6 cm serta PB = QC = RD = SA = x cm. luas minimum PQRS =.. A. 4 C. 28 B. 8 D. 38 E. 60 L ABCD = 6.10 = 60 = 60 ( 2.1/2 ΔPAS 2.1/2 ΔPBQ) = 60 (x(10 x ) x(6 x) = 60 6x + x² 10x + x² = 60 16x + 2x² L = 4x 16 x = 4 > 0 L PQRS Min = = 28 Jawaban : C 17. Fungsi f(x) = x 3 4x 2 + 4x + 6 naik pada interval

11 A. -2 < x < 2/3 C. x < -2 atau x > 2/3 B. 2/3 < x < 3 D. x < 2/3 atau x > 2 E. x < -2/3 atau x > 2 f(x) = x³ - 4x + 4x + 6 f (x)= 3x² 8x + 4 F naik : f (x) > 0 3x 8x + 4 > 0 (3x 2 ) (x 2 ) > 0 3x 2 > 0 x> 2/3 x 2 > 0 x > 2 x < 2/3 atau x > 2 Jawaban : D 18. Nilai minimum fungsi f(x) = 2x³ 6x² 48x + 5 dalam interval -3 x 4 adalah... A C B D. -99 E. -11 Penyeleaian : f(x) = 2x³ 6x² 48x + 5 f (x)= 6x² 12x 48 Stasioner : f (x) = 0 6x² 12x 48 = 0 6(x² 2x 8 ) = 0 (x + 2 ) (x 4) X = -2, x = 4 f(-2) = 2(-2)³ 6(-2)² 48(-2) + 5 = -131 f(4) = 2(4)³ 6(4)² 48(4) + 5 = Turunan pertama fungsi f(x) = (x + 2)³ untuk x = -3 adalah... (1 3x)² A. 0, C. 0,0024 B. 0,00024 D. 0,024 E. 0,24

12 F(x) = (x + 2)³ (1 3x)² u = (x + 2)³ u = 3(x + 2) v = (1 3x)² v = -6(1 3x) f (x) = u v uv v = 3(x +2)² (1-3x)² + 6(x+2)³ (1 3x) (1 3x ) F (-3) = 3(-3 +2)² (1-(-3))² + 6(-3 +2)³ (1 3(-3)) (1 3(-3)) 4 = = 0,024 Jawaban : D 20. Jika y = 2x³ + x² 3, maka dy =... dx A. 2x² + 2 C. 6x² + 2x 3 B. 6x² + 2x D. x² + x E. 6x ²+ 2 y = 2x³ + x² 3 dy = 6x² + 2x dx 21.Garis singgung yang menyinggung lengkungan y = x³ 2x + 1 di titik (1,0) akan memotong garis x =3 di titik... A. (3,3) C. (3,1) B. (3,2) D. (3,-1) E. ( 3,-2) y = x³ 2x + 1 y = m = 3x² 2

13 = 3.1² 2 = 1 Pgs: y b = m (x 1) y 0 = 1 (x 1 ) y = x 1 y(3)= 3 1 = 2 (3,2) 22. Dik. Kurva y = x³ + 2ax² + b. Garis y = -9x 2 menyinggung kurva di titik berabsis 1. Nilai a =... A. -3 C. 1/3 B. -1/3 D. 3 E. 8 y = x³ + 2ax² + b y = 3x² + 4ax Kurva y = -9x 2 y = m = a = -9 4a = -9 3 a = -3 Jawaban : A 23. Sebuah kusen jendela berbentuk seperti gambar keliling sama dengan k. supaya luasnya maksimum nilai r adalah... A. k C. k + π 4π 4 B. k D. k π 4 + π 4 E. k π Keliling : 2x + 2y + πx = k Luas L: (2x. y) + ½ πx² : x(k 2x πx) + ½ πx² : kx 2x ½ πx²

14 L : k 4x πx x = k 4 + π