Masalah Maksimum dan Minimum

dokumen-dokumen yang mirip
Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Fungsi Dua Peubah

Kalkulus Multivariabel I

Pertemuan Minggu ke Bidang Singgung, Hampiran 2. Maksimum dan Minimum 3. Metode Lagrange

BAB III TURUNAN DALAM RUANG DIMENSI-n

Hendra Gunawan. 4 April 2014

TKS 4003 Matematika II. Nilai Ekstrim. (Extreme Values) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

G. Minimum Lokal dan Global Berikut diberikan definisi minimum local (relatif) dan minimum global (mutlak) dari fungsi dua variabel.

Open Source. Not For Commercial Use

BAB IV. PENGGUNAAN TURUNAN. Departemen Teknik Kimia Universitas Indonesia

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

Nilai Ekstrim. (Extreme Values)

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 2 LANDASAN TEORI

OPTIMASI: DIFERENSIAL PARSIAL MATEMATIKA T E L K O M U N I V E R S I T Y

Pertemuan 6 APLIKASI TURUNAN

TURUNAN DALAM RUANG DIMENSI-n

UJIAN TENGAH SEMESTER KALKULUS I

a home base to excellence Mata Kuliah : Kalkulus Kode : TSP 102 Turunan Pertemuan - 4

Kurikulum 2013 Antiremed Kelas 11 Matematika

Matematika Dasar NILAI EKSTRIM

TURUNAN, EKSTRIM, BELOK, MINIMUM DAN MAKSIMUM

Matematika I: APLIKASI TURUNAN. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 70

Pembahasan SNMPTN 2011 Matematika IPA Kode 576

5. Aplikasi Turunan 1

DERIVATIVE (continued)

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Matematika

DIKTAT KALKULUS MULTIVARIABEL I

1. Akar-akar persamaan 2x² + px - q² = 0 adalah p dan q, p - q = 6. Nilai pq =... A. 6 B. -2 C. -4 Kunci : E Penyelesaian : D. -6 E.

TKS 4003 Matematika II. Nilai Ekstrim. (Extreme Values) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

MODUL 2 OPTIMISASI OPTIMISASI EKONOMI EKONOMI. SRI SULASMIYATI, S.Sos, M.AP. Ari Darmawan, Dr., S.AB, M.AB

= + atau = - 2. TURUNAN 2.1 Definisi Turunan fungsi f adalah fungsi yang nilainya di setiap bilangan sebarang c di dalam D f diberikan oleh

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

Pengoptimalan fungsi dua peubah Secara geometri diferensial

Fungsi Dua Peubah dan Turunan Parsial

BAB 2 LANDASAN TEORI

FUNGSI. Berdasarkan hubungan antara variabel bebas dan terikat, fungsi dibedakan dua: fungsi eksplisit dan fungsi implisit.

KALKULUS I MUG1A4 PROGRAM PERKULIAHAN DASAR DAN UMUM (PPDU) TELKOM UNIVERSITY V. APLIKASI TURUNAN

D. (1 + 2 ) 27 E. (1 + 2 ) 27

Catatan Kuliah MA1123 KALKULUS ELEMENTER I BAB III. TURUNAN

(b) M merupakan nilai minimum (mutlak) f apabila M f(x) x I..

Soal-Soal dan Pembahasan SNMPTN Matematika IPA Tahun Pelajaran 2010/2011 Tanggal Ujian: 01 Juni 2011

Soal-Soal dan Pembahasan SNMPTN Matematika IPA Tahun Pelajaran 2010/2011

BAB 5 PENGGUNAAN TURUNAN

PEMERINTAH KABUPATEN KEDIRI DINAS PENDIDIKAN SMA NEGERI 1 KANDANGAN JL. Hayam Wuruk No. 96 telp Kandangan

BAB III EKSTRIM FUNGSI DUA PEUBAH MASALAH MAKSIMUM DAN MINIMUM Pengantar

DIFERENSIAL FUNGSI MAJEMUK

PR ONLINE MATA UJIAN : MATEMATIKA XII IPA (KODE: A01) 5b Dengan merasionalkan penyebut, bentuk sederhana dari 5 2

Pembahasan Matematika IPA SIMAK UI 2009

1. Himpunan penyelesaian adalah {(x, y, z)}. Nilai dari y + z adalah... D. -4 E. -5

Hendra Gunawan. 9 Oktober 2013

B. 30 X + 10 Y 300; 20 X + 20 Y 400; X 0, Y 0 C. 10 X + 30 Y 300; 20 X + 20 Y 400, X 0, Y 0 D. 10 X + 30 Y 300, 20 X + 20 Y 400, X 0, Y 0

Matematika EBTANAS Tahun 1986

5. Aplikasi Turunan MA1114 KALKULUS I 1

Ujian Nasional Tahun Pelajaran 2005/2006

1. Jika f ( x ) = sin² ( 2x + ), maka nilai f ( 0 ) =. a. 2 b. 2 c. 2. Diketahui f(x) = sin³ (3 2x). Turunan pertama fungsi f adalah f (x) =.

f(-1) = = -7 f (4) = = 3 Dari ketiga fungsi yang didapat ternyata yang terkecil -7 dan terbesar 11. Rf = {y -7 y 11, y R}

5.1 Menggambar grafik fungsi

7. Himpunan penyelesaian. 8. Jika log 2 = 0,301 dan log 3 = 10. Himpunan penyelesaian

Notasi turunan. Penggunaan turunan. 6. Menggunakan konsep limit fungsi dan turunan fungsi dalam pemecahan masalah.

Matematika Ujian Akhir Nasional Tahun 2004

DERIVATIVE (continued)

8. Nilai x yang memenuhi 2 log 2 (4x -

BAB II KAJIAN PUSTAKA. pemrograman nonlinear, fungsi konveks dan konkaf, pengali lagrange, dan

Aplikasi Turunan. Diadaptasi dengan tambahan dari slide Bu Puji Andayani, S.Si, M.Si, M.Sc

SOAL UN DAN PENYELESAIANNYA 2008

Turunan dalam Ruang berdimensi n

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

TERAPAN TURUNAN. Bogor, Departemen Matematika FMIPA IPB. (Departemen Matematika FMIPA IPB) Kalkulus I Bogor, / 61

Matematika Ekonomi KUADRAT DAN FUNGSI RASIONAL (FUNGSI PECAH) GRAFIK FUNGSI KUADRAT BERUPA PARABOLA GRAFIK FUNGSI RASIONAL BERUPA HIPERBOLA

Kalkulus Multivariabel I

Pertemuan Minggu ke Keterdiferensialan 2. Derivatif berarah dan gradien 3. Aturan rantai

PR ONLINE MATA UJIAN: MATEMATIKA IPS (KODE S09)

Matematika EBTANAS Tahun 1991

AFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii SOAL - SOAL... 2 PEMBAHASAN... 19

TAHUN PELAJARAN 2003/2004 UJIAN NASIONAL. Matematika (D10) PROGRAM STUDI IPA PAKET 2 (UTAMA) SELASA, 11 MEI 2004 Pukul

DIFERENSIAL TOTAL. 1 Kalkulus Lanjut Blog: aswhat.wordpress.com. dz dx dy x y dx x y dy. dz , ,04 0,65

MATEMATIKA TURUNAN FUNGSI

16. INTEGRAL. A. Integral Tak Tentu 1. dx = x + c 2. a dx = a dx = ax + c. 3. x n dx = + c. cos ax + c. 4. sin ax dx = 1 a. 5.

LAMPIRAN IV KARTU SOAL DAN JAWABAN PERSAMAAN GARIS SINGGUNG KURVA DAN FUNGSI NAIK DAN TURUN. Diketahui: g x = dan titik (, 0)

2.1 Soal Matematika Dasar UM UGM c. 1 d d. 3a + b. e. 3a + b. e. b + a b a

PR ONLINE MATA UJIAN: MATEMATIKA IPA (KODE: A05) Petunjuk A digunakan untuk menjawab soal nomor 1 sampai dengan nomor 40.

Wardaya College. Tes Simulasi Ujian Nasional SMA Berbasis Komputer. Mata Pelajaran Matematika Tahun Ajaran 2017/2018

PENGGUNAAN TURUNAN. Maksimum dan Minimum. Definisi. Andaikan S, daerah asal f, memuat titik c. Kita katakan bahwa:

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

(A) 3 (B) 5 (B) 1 (C) 8

CONTOH SOAL UAN INTEGRAL

Matematika Ebtanas IPS Tahun 1997

Persamaan Diferensial: Pengertian, Asal Mula dan Penyelesaian

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2009/2010

UJIAN PERTAMA KALKULUS/KALKULUS I SEMESTER PENDEK 2004 SABTU, 17 JULI (2 JAM)

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

f (a) = laju perubahan y = f(x) pada x = a = turunan pertama y=f(x) pada x = a

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2009/2010

log2 PEMBAHASAN SOAL TRY OUT = = 2 1 = 27 8 = 19 Jawaban : C = = = 2( 15 10) Jawaban : B . 4. log3 1 2 (1) .

MA3231 Analisis Real

MATEMATIKA EKONOMI DAN BISNIS. Nuryanto.ST.,MT

Soal dan Pembahasan UN Matematika Program IPA 2008

Ekstremum relatif dan absolut Titik kritis Uji turunan pertama Uji turunan kedua

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - II

Transkripsi:

Masalah Maksimum dan Minimum 1

Maksimum dan Minimum Fungsi Dua Peubah Definisi Misalkan (x 0,y 0 ) D f, maka f(x 0,y 0 ) adalah nilai maksimum global dari f pada D f, jika f(x 0,y 0 ) f(x,y), (x,y) D f f(x 0,y 0 ) adalah nilai minimum global dari f pada D f, jika f(x 0,y 0 ) f(x,y), (x,y) D f f(x 0,y 0 ) adalah nilai ekstrim global dari f pada D f, jika ia merupakan nilai maksimum global atau nilai minimum global. Definisi yang sama berlaku dengan kata global diganti dengan lokal, pada (i) dan (ii), kita hanya memerlukan bahwa pertidaksamaan berlaku pada N S, dengan N suatu daerah di sekitar (x 0, y 0 ).

Titik pelana

Dimana nilai ekstrim muncul? Titik di mana kemungkinan terjadinya nilai ekstrim disebut titik kritis Titik kritis ada 3 (tiga), yaitu Titik-titik batas D f (x f 0, y0) = 0 Titik Stasioner (bidang singgung datar) Titik Singular titik dalam S ketika f tidak dapat didiferensialkan

Uji Nilai Ekstrim Untuk menguji apakah di titik kritis terjadi nilai ekstrim, kita gunakan uji turunan parsial kedua, yaitu: Misalkan f(x,y) mempunyai turunan parsial kedua yang f (x0, y0) = 0 kontinu di sekitar (x 0,y 0 ) dan Jika maka D = D(x ( f (x, y ) 2 0, y0) = fxx(x0, y0).fyy(x0, y0) xy 0 0) 1. f(x 0,y 0 ) nilai maksimum lokal jika D > 0 dan (x, y ) 0 fxx 0 0 2. f(x 0,y 0 ) nilai minimum lokal jika D > 0 dan (x, y ) 0 3. f(x 0,y 0 ) titik pelana jika D < 0 4. Jika D = 0, tidak dapat ditarik kesimpulan fxx 0 0

Contoh 1. Tentukan nilai ekstrim dan jenisnya, dari Jawab f(x,y) = 2x 4 x 2 +3y 2 f x (x,y) = 8x 3 2x f y (x,y) = 6y f xx (x,y) = 24x 2 2 f yy (x,y) = 6 f xy (x,y) = 0 Titik kritisnya diperoleh dengan menyelesaikan persamaan f x (x,y) = 0 dan f y (x,y)=0, yaitu 8x 3 2x=0 2x (4x2 1)=0 6y =0 y = 0 Jadi titik-titik kritisnya adalah (0, 0), (½, 0) dan (-½,0) x=0, x =± ½

Contoh (lanjutan) Mengenai jenis titik kritisnya, bisa dilihat pada tabel berikut: f xx f yy f xy D Keterangan (0,0) 2 6 0 12 Titik pelana (½, 0) 4 6 0 24 Titik Minimum (-½, 0) 4 6 0 24 Titik Minimum Jadi nilai minimum lokal = -1/8 dicapai pada (½,0) dan (-½,0), sedangkan (0,0) merupakan titik pelana.

Contoh 2. Tentukan titik ekstrim global dan jenisnya, dari f(x,y) = x 2 y 2 +1 pada S = {(x,y) x 2 + y 2 1} Jawab f x (x,y) = 2x f y (x,y) = 2y f xx (x,y) = 2 f yy (x,y) = 2 f xy (x,y) = 0 Titik kritisnya diperoleh dengan menyelesaikan persamaan f x (x,y) = 0 dan f y (x,y)=0, yaitu didapat (0,0) Jadi titik-titik kritisnya adalah (0, 0)( terletak di dalam S), sedangkan jenisnya titik pelana (nilai D < 0) Untuk titik-titik batasnya, misalkan x = cos t dan y = sint (karena S adalah lingkaran satuan), sehingga didapat f(t)=cos 2 t sin 2 t +1 (untuk mencari maks/min dari f(x,y) pada S)

Contoh (lanjutan) Untuk mendapatkan nilai maksimun dan minimun f pada S, turunkan f, yaitu: f (t)= 2 cos t sint 2 sint cost = 0-4 cos t sint = 0 Sin2t = 0 2t = 0,, 2, 3 Untuk t = 0 x = 1, y = 0 Untuk t = x = -1, y = 0 Untuk t = /2 x = 0, y = 1 Untuk t = 3/2 x = 0, y = -1 t = 0, /2,, 3/2 f(1, 0) = 2 f(0, 1) = 0 f(-1, 0) = 2 Jadi nilai maksimum global = 2 pada titik (1,0) dan (-1,0), f(0, -1) = 0 Sedangkan nilai minimun global = 0 pada titik (0,1) dan (0,-1)

Latihan 1. Tentukan titik ekstrim dan jenisnya, dari a. f(x,y) = x 3 +y 3-6xy b. f(x,y) = xy 2 6 x 2 6y 2 c. f(x,y) = x 2 +4 y 2 2x+8y 1 d. f(x,y) = 3x 3 +y 2 9x + 4y 2 e. f( x, y) = xy + + x 2 2 ( x + y 4 f. f( x, y) = e y) 4 y 2. Tentukan titik ekstrim global dan jenisnya, dari Tugas: salah satu dari no1 dan salah satu dari no 2 a. f(x,y) =x 2 6x+y 2 8y+7 pada S={(x,y) x 2 + y 2 1} b. f(x,y) =3x+4y pada S={(x,y) 0 x 1, 1 y 1}

Metode Lagrange Untuk mencari nilai ekstrim terkendala Misalkan z =f(x,y) dengan kendala g(x,y) = 0. Akan dicari ekstrim f terhadap kendala g. Perhatikan kurva ketinggian dari suatu fungsi f (x,y) = 9 x 2 y 2 berikut : g (x, y) = 0 Untuk memaksimumkan f thd kendala g(x,y) = 0 sama dengan mencari perpotongan kurva ketinggian f (x, y) = k dengan fungsi kendala g (x, y) = 0 sehingga diperoleh k f (x, y) untuk setiap x, y D f sepanjang g(x, y) = 0 Karena kurva ketinggian dan kurva kendala saling menyinggung garis tegak lurusnya sama karena kurva ketinggian f dan kurva kendala, maka f (x, y) = g(x, y)

Metode Lagrange Untuk memaksimumkan/meminimumkan f(x 0,y 0 ) terhadap kendala g(x 0,y 0 )=0, selesaikan (x0, y0) = g(x0, y0) dan g(x0, y ) = 0 f 0 dengan (x 0,y 0 ) titik kritis, pengali langrange Untuk memaksimumkan/meminimumkan f(x 0,y 0 ) terhadap kendala g(x 0,y 0 )=0 dan h(x 0,y 0 )=0, selesaikan f x, y ) = g( x, y ) + h( x, ), g(x 0,y 0 )=0, h(x 0,y 0 )=0 ( 0 0 0 0 0 y0 dengan (x 0,y 0 ) titik kritis, pengali Lagrange

Contoh Gunakan metode lagrange untuk mencari nilai-nilai maksimun dan minimun dari 1. f(x,y) = x 2 + 2y 2 pada lingkaran x 2 + y 2 =1 Jawab: f ( x, y) = 2xiˆ+ 4y ˆj g( x, y) = 2x ˆi + 2y ˆj Titik-titik kritis didapat dengan memecahkan persamaan lagrange berikut f ( x, y) = g( x, y) dan g( x, y) = yaitu: 2x = 2x. (1) 4y = 2y. (2) x 2 + y 2 = 1..(3) 0

Contoh (lanjutan) Untuk x 0 dari (1), didapat = 1, kemudian dari (2) di dapat y = 0, dan dari (3) di dapat x 2 =1 x = ± 1 Untuk y 0, dari (2), didapat = 2, maka dari (1), diperoleh x = 0, dan dari (3), that y 2 =1 y = ± 1 Titik-titik kritis yaitu (1,0), (-1,0), (0,1) dan (0,-1) Untuk (1,0) f(1, 0) = 1, f(-1,0) = 1 Untuk (0,1) f(0, 1) = 2, Untuk (0,-1) f(0,-1) = 2 Jadi nilai maksimum global = 2 pada titik (0,1) dan (0,-1), Sedangkan nilai minimun global =1 pada titik (1,0) dan (-1,0)

Contoh 2. f(x,y,z)= x + 2y + 3z pada elips yang merupakan perpotongan x 2 + y 2 = 2 dan bidang y + z = 1 Jawab: f ( x, y, z) = iˆ + 2 ˆj + 3kˆ Titik-titik kritis didapat dengan memecahkan persamaan Lagrange berikut f ( x, y, z) = g( x, y, z) + h( x, y, z) ; dan h( x, y, z) = 0 yaitu: g( x, y, z) = 0 1 = 2x.(1) 2 = 2y +. (2) 3 = (3) x 2 + y 2 = 2.... (4) y + z = 1.... (5) g( x, y, z) = 2xiˆ + 2y ˆj h ( x, y, z) = ˆj + kˆ

Contoh (lanjutan) Dari (1), x = 1/(2), dari (2) dan (3), y = -1/(2). Jadi dari (4), didapat = ± ½. Untuk = ½, didapatkan titik kritis (1, -1, 2). Untuk = -½, didapatkan titik kritis (-1, 1, 0). Jadi nilai maksimum = 5 pada titik (1,-1,2), Sedangkan nilai minimun global=1 pada titik (-1,1,0)

Latihan Gunakan metode lagrange untuk mencari nilainilai maksimun dan minimun dari 1.f(x,y) = x 2 + y 2 pada kendala g(x,y)= xy 3 = 0 2.f(x,y) = xy pada lingkaran x 2 + y 2 = 1 3.f(x,y) = 4x 2 4xy+ y 2 pada kendala x 2 +y 2 = 1 4.f(x,y,z) = x 2 +y 2 +z 2 pada kendala x + 3y 2z = 12