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Teorema (Penjabaran dari definisi)

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Turunan Fungsi Aljabar

A. Turunan sebagai Limit Fungsi

βˆ†π‘‘ = 𝑑2βˆ’ 𝑑1 jika dan hanya jika 𝑑2 = βˆ†π‘‘ + 𝑑1

π‘š =𝑓(𝑑2)βˆ’π‘“(𝑑1)

𝑑2βˆ’π‘‘1 = 𝑓(βˆ†π‘‘+𝑑1)βˆ’π‘“(𝑑1)

βˆ†π‘‘

= 𝑓(βˆ†π‘‘+𝑑1)βˆ’π‘“(𝑑1)

βˆ†π‘‘ , karena melengkung maka

= lim

βˆ†π‘‘β†’0

𝑓(βˆ†π‘‘+𝑑1)βˆ’π‘“(𝑑1)

βˆ†π‘‘

= 𝑓′(𝑑1)

π‘š = limβˆ†π‘₯β†’0𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)βˆ†π‘₯ = 𝑓′(π‘₯)

𝑓′(π‘₯) = limβˆ†π‘₯β†’0𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)βˆ†π‘₯

Definisi (Pengertian)

Misalkan fungsi 𝑓: 𝑆 β†’ 𝑅 dan 𝑆 βŠ† 𝑅, maka fungsi 𝑓 dapat diturunkan di titik π‘₯ jika dan hanya jika lim

βˆ†π‘₯β†’0

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ada. Turunan dapat dinotasikan 𝑓′(π‘₯), 𝑦′, 𝑑𝑓(π‘₯)

𝑑π‘₯ , atau 𝑑𝑦 𝑑π‘₯.

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2, maka tentukan 𝑓′(π‘₯)! Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2

Ditanya: 𝑓′(π‘₯) ? Jawab: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2

𝑓(βˆ†π‘₯) = 3(βˆ†π‘₯)2 𝑓(π‘₯ + βˆ†π‘₯) = 3(π‘₯ + βˆ†π‘₯)2

(2)

2 𝑓′(π‘₯) = limβˆ†π‘₯β†’0𝑓(βˆ†π‘₯ + π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

3(π‘₯+βˆ†π‘₯)2βˆ’3π‘₯2 βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

3(π‘₯+βˆ†π‘₯)(π‘₯+βˆ†π‘₯)βˆ’3π‘₯2

βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

3(π‘₯2+2π‘₯βˆ†π‘₯+βˆ†π‘₯2)βˆ’3π‘₯2 βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

3π‘₯2+6π‘₯βˆ†π‘₯+3βˆ†π‘₯2βˆ’3π‘₯2

βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

3π‘₯2βˆ’3π‘₯2+6π‘₯βˆ†π‘₯+3βˆ†π‘₯2

βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

6π‘₯βˆ†π‘₯+3βˆ†π‘₯2 βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯(6π‘₯+3βˆ†π‘₯) βˆ†π‘₯

= lim

βˆ†π‘₯β†’0 6π‘₯+3βˆ†π‘₯

1

= lim

βˆ†π‘₯β†’06π‘₯ + 3βˆ†π‘₯

= 6π‘₯ + 3(0) = 6π‘₯

Jadi, 𝑓′(π‘₯) = 6π‘₯

B. Turunan Fungsi Aljabar

Teorema (Penjabaran dari definisi) Jika 𝑓(π‘₯) = π‘Žπ‘₯𝑛, maka 𝑓′(π‘₯) = π‘›π‘Žπ‘₯π‘›βˆ’1 Bukti:

Misal: 𝑓(π‘₯) = π‘Žπ‘₯𝑛 𝑓′(π‘₯) = π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)π‘›βˆ’π‘“(π‘₯)𝑛

βˆ†π‘₯ ]

= π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[

π‘₯𝑛+𝑛π‘₯π‘›βˆ’1βˆ†π‘₯+𝑛(π‘›βˆ’1)

2 π‘₯π‘›βˆ’2βˆ†π‘₯2+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯π‘›βˆ’1+βˆ†π‘₯π‘›βˆ’π‘₯𝑛

βˆ†π‘₯ ]

= π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[

π‘₯π‘›βˆ’π‘₯𝑛+𝑛π‘₯π‘›βˆ’1βˆ†π‘₯+𝑛(π‘›βˆ’1)

2 π‘₯π‘›βˆ’2βˆ†π‘₯2+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯π‘›βˆ’1+βˆ†π‘₯𝑛

βˆ†π‘₯ ]

= π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑛π‘₯π‘›βˆ’1βˆ†π‘₯+𝑛(π‘›βˆ’1)

2 π‘₯π‘›βˆ’2βˆ†π‘₯2+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯π‘›βˆ’1+βˆ†π‘₯𝑛

βˆ†π‘₯ ]

= π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[

βˆ†π‘₯(𝑛π‘₯π‘›βˆ’1+𝑛(π‘›βˆ’1)2 π‘₯π‘›βˆ’2βˆ†π‘₯+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯π‘›βˆ’2+βˆ†π‘₯π‘›βˆ’1)

βˆ†π‘₯ ]

= π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑛π‘₯π‘›βˆ’1+𝑛(π‘›βˆ’1)

2 π‘₯π‘›βˆ’2βˆ†π‘₯+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯π‘›βˆ’2+βˆ†π‘₯π‘›βˆ’1

1 ]

= π‘Ž lim

βˆ†π‘₯β†’0[𝑛π‘₯

π‘›βˆ’1+𝑛(π‘›βˆ’1)

2 π‘₯π‘›βˆ’2βˆ†π‘₯ + β‹― + 𝑛π‘₯βˆ†π‘₯π‘›βˆ’2+ βˆ†π‘₯π‘›βˆ’1]

= π‘Ž [𝑛π‘₯π‘›βˆ’1+𝑛(π‘›βˆ’1)

2 π‘₯π‘›βˆ’2(0) + β‹― + 𝑛π‘₯(0)π‘›βˆ’2+ (0)π‘›βˆ’1]

= π‘Ž[𝑛π‘₯π‘›βˆ’1] = π‘Žπ‘›π‘₯π‘›βˆ’1 = π‘›π‘Žπ‘₯π‘›βˆ’1

(3)

3 Ditanya: 𝑓′(π‘₯) ?

Jawab: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2

𝑓′(π‘₯) = 2 β‹… 3π‘₯2βˆ’1

= 6π‘₯ Jadi, 𝑓′(π‘₯) = 6π‘₯

C. Operasi Turunan

1) Penjumlahan Turunan

Teorema (Penjabaran dari definisi) Jika 𝑓(π‘₯) + 𝑔(π‘₯), maka 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) Bukti:

Misal: 𝑦 = 𝑓(π‘₯) + 𝑔(π‘₯) 𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}+{𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ +

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] + limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯)

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2, maka tentukan 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯)! Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2

𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2

Ditanya: 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) ? Jawab: 𝑓(π‘₯) + 𝑔(π‘₯) = 3π‘₯2+ 2π‘₯2

𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) = 2 β‹… 3π‘₯2βˆ’1+ 2 β‹… 2π‘₯2βˆ’1

= 6π‘₯ + 4π‘₯ = 10π‘₯ Jadi, 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) = 10π‘₯

2) Pengurangan Turunan

Teorema (Penjabaran dari definisi) Jika 𝑓(π‘₯) βˆ’ 𝑔(π‘₯), maka 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯) Bukti:

Misal: 𝑦 = 𝑓(π‘₯) βˆ’ 𝑔(π‘₯) 𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}βˆ’{𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯)

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2, maka tentukan 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯)! Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2

𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2

(4)

4 Jawab: 𝑓(π‘₯) βˆ’ 𝑔(π‘₯) = 3π‘₯2βˆ’ 2π‘₯2

𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯) = 2 β‹… 3π‘₯2βˆ’1βˆ’ 2 β‹… 2π‘₯2βˆ’1

= 6π‘₯ βˆ’ 4π‘₯ = 2π‘₯ Jadi, 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯) = 2π‘₯

3) Perkalian Turunan

Teorema (Penjabaran dari definisi)

Jika 𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯), maka [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² = 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯) Bukti:

Misal: 𝑦 = 𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯) 𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ +

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ +

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ +

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ +

𝑔(π‘₯){𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] + limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(π‘₯){𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[𝑓(βˆ†π‘₯ + π‘₯)] limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] + limβˆ†π‘₯β†’0[𝑔(π‘₯)] limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯) + 𝑔(π‘₯)𝑓′(π‘₯) 𝑦′ = 𝑔(π‘₯)𝑓′(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯) 𝑦′ = 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2, maka tentukan [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€²! Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2

𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2

Ditanya: [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² ?

Jawab: [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² = 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

= (2 β‹… 3π‘₯2βˆ’1)(2π‘₯2) + (3π‘₯2)(2 β‹… 2π‘₯2βˆ’1) = (6π‘₯)(2π‘₯2) + (3π‘₯2)(4π‘₯)

= 12π‘₯3 + 12π‘₯3 = 24π‘₯3

(5)

5

4) Pembagian Turunan

Teorema (Penjabaran dari definisi)

Jika 𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯), maka [ 𝑓(π‘₯) 𝑔(π‘₯)] β€² =

𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯) [𝑔(π‘₯)]2

Bukti:

Misal: 𝑦 =𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯) β‹…

1 βˆ†π‘₯]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ β‹…

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[ 1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′ = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[ 1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ βˆ’

{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= [ lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦′= [ lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[𝑔(π‘₯)] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[𝑓(π‘₯)] limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯) βˆ†π‘₯ ]] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)] 𝑦′ = [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] 1

𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

𝑦′ = [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] 1

[𝑔(π‘₯)]2 𝑦′ =𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

[𝑔(π‘₯)]2

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2, maka tentukan [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€²!

Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯2 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯2

Ditanya: [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€² ?1

Jawab: [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€² =

𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯) [𝑔(π‘₯)]2

=(2β‹…3π‘₯2βˆ’1)(2π‘₯2)βˆ’(3π‘₯2)(2β‹…2π‘₯2βˆ’1)

[2π‘₯2]2 =(6π‘₯)(2π‘₯2)βˆ’(3π‘₯2)(4π‘₯)

4π‘₯4 =12π‘₯3βˆ’12π‘₯3

(6)

6 = 0

4π‘₯4 = 0 Jadi, [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€² = 0

D. Teorema L’Hopital

Teorema (Penjabaran dari definisi) Jika 𝑔 β‰  0 dan π‘₯ β‰  𝑐, maka

lim

π‘₯→𝑐

𝑓(π‘₯) 𝑔(π‘₯) = limπ‘₯→𝑐

𝑓′(π‘₯) 𝑔′(π‘₯) Bukti:

Misal: 𝑦1 = 𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)

𝑦1β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)𝑓(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦1β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦1β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯) β‹…

1 βˆ†π‘₯]

𝑦1β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ β‹…

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[ 1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[ 1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ βˆ’

{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€² = [ lim

βˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ]] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦1β€²= [ lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[𝑔(π‘₯)] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[𝑓(π‘₯)] limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯) βˆ†π‘₯ ]] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)] 𝑦1β€²= [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] 1

𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

𝑦1β€²= [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] 1

[𝑔(π‘₯)]2 𝑦1β€²= 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

[𝑔(π‘₯)]2 β‹― (1)

Misal: 𝑦2 = 𝑓′(π‘₯)

𝑔′(π‘₯)

𝑦2 = lim

βˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]

𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔(π‘₯)

(7)

7 𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ]]

𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯) β‹…

1 βˆ†π‘₯]]

𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ β‹…

1

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[ 1

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[ 1

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€²= lim βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]] 𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]] 𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]] 𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ βˆ’

{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)} βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]] 𝑦2β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€² = lim

βˆ†π‘₯β†’0[ limβˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ βˆ’

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[[ limβˆ†π‘₯β†’0[

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)} βˆ†π‘₯ ]] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]

𝑦2β€²= lim βˆ†π‘₯β†’0[[ limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯ ] limβˆ†π‘₯β†’0[𝑔(π‘₯)] βˆ’ limβˆ†π‘₯β†’0[𝑓(π‘₯)] limβˆ†π‘₯β†’0[

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯) βˆ†π‘₯ ]] limβˆ†π‘₯β†’0[

1 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]] 𝑦2β€²= lim

βˆ†π‘₯β†’0[[𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)]

1 𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]

𝑦2β€²= [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] 1

𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

𝑦2β€²= [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] 1

[𝑔(π‘₯)]2 𝑦2β€²=𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

[𝑔(π‘₯)]2 β‹― (2)

Dari (1) dan (2)

𝑦1β€²= 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)[𝑔(π‘₯)]2 dan 𝑦2β€² =

𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

[𝑔(π‘₯)]2 , maka Jika 𝑦1β€²= 𝑦2β€², maka lim

π‘₯→𝑐 𝑓(π‘₯) 𝑔(π‘₯)= limπ‘₯→𝑐

𝑓′(π‘₯) 𝑔′(π‘₯)

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = π‘₯3βˆ’ 7π‘₯2βˆ’ 8π‘₯ βˆ’ 12 dan 𝑔(π‘₯) = π‘₯ βˆ’ 2 pada saat π‘₯ = 2, maka tentukan [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€²!

Diketahui: 𝑓(π‘₯) = π‘₯3 βˆ’ 7π‘₯2 βˆ’ 8π‘₯ βˆ’ 12 𝑔(π‘₯) = π‘₯ βˆ’ 2

Ditanya: [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€² ?

Jawab:

𝑓(π‘₯) = π‘₯3 βˆ’ 7π‘₯2βˆ’ 8π‘₯ βˆ’ 12

𝑓′(π‘₯) = 3π‘₯2βˆ’ 14π‘₯βˆ’ 8

(8)

8 Cara1

[𝑓(π‘₯)𝑔(π‘₯)] β€² =𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)[𝑔(π‘₯)]2

= (3π‘₯2βˆ’14π‘₯βˆ’8)(π‘₯βˆ’2)βˆ’(π‘₯3βˆ’7π‘₯2βˆ’8π‘₯βˆ’12)(1)

[π‘₯βˆ’2]2

= (3π‘₯3βˆ’6π‘₯2βˆ’14π‘₯2+28βˆ’8π‘₯+16)βˆ’(π‘₯3βˆ’7π‘₯2βˆ’8π‘₯βˆ’12)

(π‘₯βˆ’2)(π‘₯βˆ’2)

= 3π‘₯3βˆ’6π‘₯2βˆ’14π‘₯2+28βˆ’8π‘₯+16βˆ’π‘₯3+7π‘₯2+8π‘₯+12

π‘₯2βˆ’4π‘₯+4

= 3π‘₯3βˆ’π‘₯3βˆ’6π‘₯2βˆ’14π‘₯2+7π‘₯2βˆ’8π‘₯+8π‘₯+28+16+12

π‘₯2βˆ’4π‘₯+4

= 2π‘₯3βˆ’13π‘₯2+56

π‘₯2βˆ’4π‘₯+4 = 2(2)3βˆ’13(2)2+56

(2)2βˆ’4(2)+4 = 16βˆ’52+56

4βˆ’8+4

= 20

0 , tidak terdefinisi

Cara2 lim

π‘₯β†’2 𝑓(π‘₯) 𝑔(π‘₯)= limπ‘₯β†’2

𝑓′(π‘₯) 𝑔′(π‘₯)

= lim

π‘₯β†’2

3π‘₯2βˆ’14π‘₯βˆ’8

1

= lim

π‘₯β†’23π‘₯

2βˆ’ 14π‘₯βˆ’ 8

= 3(2)2βˆ’ 14(2) βˆ’ 8 = 12 βˆ’ 28 βˆ’ 8 = βˆ’24

Jadi, [𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)] β€²

= βˆ’24

E. Aplikasi Turunan 1) Gradien

Contoh: Jika diketahui fungsi 𝑓(π‘₯) = π‘₯3+ 3π‘₯2 dan memotong sumbu 𝑋 di titik (2,0), maka tentukanlah gradiennya!

Diketahui: 𝑓(π‘₯) = π‘₯3βˆ’ 3π‘₯2

memotong sumbu 𝑋 di titik (2,0) Ditanya: π‘š ?

Jawab: 𝑓(π‘₯) = π‘₯3 + 3π‘₯2 𝑓′(π‘₯) = 3π‘₯2+ 6π‘₯

𝑓′(2) = 3(2)2+ 6(2) = 12 + 12 = 24

π‘š = 24

Jadi, π‘š = 24

Contoh: Jika diketahui fungsi 𝑓(π‘₯) =1

3π‘₯3 βˆ’ 3π‘₯2 tentukan koordinat titik singgung

pada gradien βˆ’9! Diketahui: 𝑓(π‘₯) =1

3π‘₯3βˆ’ 3π‘₯2

π‘š = βˆ’9

Ditanya: koordinat titik singgung ? Jawab: 𝑓(π‘₯) =1

(9)

9

𝑓′(π‘₯) = π‘₯2βˆ’ 6π‘₯ jika dan hanya jika π‘š = π‘₯2βˆ’ 6π‘₯

βˆ’9 = π‘₯2βˆ’ 6π‘₯ jika dan hanya jika π‘₯2 βˆ’ 6π‘₯ = βˆ’9

π‘₯2βˆ’ 6π‘₯ + 9 = 0

(π‘₯ βˆ’ 3)(π‘₯ βˆ’ 3) = 0 π‘₯ βˆ’ 3 = 0

π‘₯ = 3

𝑓(π‘₯) =13 π‘₯3βˆ’ 3π‘₯2

𝑦 =13 π‘₯3βˆ’ 3π‘₯2

𝑦 =13(3)3βˆ’ 3(3)2

𝑦 = 9 βˆ’ 27 = βˆ’18

Jadi, koordinat titik singgung (3, βˆ’18)

2) Fungsi Naik dan Turun

Untuk setiap π‘₯1, π‘₯2 ∈ 𝑆

ο‚· Fungsi 𝑓 dikatakan naik jika π‘₯1 < π‘₯2, maka 𝑓(π‘₯1) < 𝑓(π‘₯2) ο‚· Fungsi 𝑓 dikatakan turun jika π‘₯1 > π‘₯2, maka 𝑓(π‘₯1) > 𝑓(π‘₯2)

(10)

10

3) Titik Stasioner

Syarat mencapai nilai stasioner jika 𝑓′(π‘₯) = 0 Contoh: Jika 𝑓(π‘₯) =1

3π‘₯3βˆ’ 5

2π‘₯2+ 6π‘₯, maka tentukanlah titik stasionernya!

Diketahui: 1

3π‘₯3βˆ’ 5

2π‘₯2+ 6π‘₯

Ditanya: titik stasioner ? Jawab: 𝑓(π‘₯) =1

3π‘₯3βˆ’ 5

2π‘₯2+ 6π‘₯

𝑓′(π‘₯) = π‘₯2 βˆ’ 5π‘₯ + 6 jika dan hanya jika π‘₯2βˆ’ 5π‘₯ + 6 = 0

(π‘₯ βˆ’ 2)(π‘₯ βˆ’ 3) = 0 π‘₯ βˆ’ 2 = 0 atau π‘₯ βˆ’ 3 = 0 π‘₯ = 2 atau π‘₯ = 3

Jadi, titik stasionernya adalah (2,0) dan (3,0)

4) Kecepatan dan Percepatan

𝑣 =𝑑π‘₯𝑑𝑑 dan π‘Ž =𝑑𝑣

𝑑𝑑

Keterangan: π‘₯ = jarak 𝑑 = waktu 𝑣 = kecepatan π‘Ž = percepatan

Contoh: Jika diketahui jarak yang ditempuh oleh benda adalah (2𝑑3) meter dan pada saat 𝑑 = 5 detik, maka tentukan kecepatan dan percepatannya! Diketahui: π‘₯ = 2𝑑3

pada saat 𝑑 = 5 detik Ditanya: 𝑣 dan π‘Ž ?

Jawab: 𝑣 =𝑑π‘₯𝑑𝑑 =𝑑(2𝑑3)

𝑑𝑑

= 6𝑑2 = 6(5)2

= 150 meter/detik π‘Ž =𝑑𝑣𝑑𝑑

=𝑑(6𝑑2)

𝑑𝑑

= 12𝑑 = 12(5)

= 60 meter/detik2

Jadi, kecepatan adalah 150 meter/detik dan percepatan 60 meter/detik2

5) Maksimum dan Minimum

(11)

11

a) Menentukan nilai fungsi pada batas interval.

b) Menentukan nilai stasioner apabila stationer dicapai pada xdi dalam interval. c) Menentukan nilai minimum dan maksimum berdasarkan hasil dari (a) dan (b). Contoh: Jika 𝑓(π‘₯) = βˆ’π‘₯3+ 6π‘₯2 dan pada interval βˆ’1 < π‘₯ < 3, maka tentukanlah

nilai maksimum dan minimum! Diketahui: 𝑓(π‘₯) = βˆ’π‘₯3+ 6π‘₯2

interval βˆ’1 < π‘₯ < 3

Ditanya: nilai maksimum dan minimum ? Jawab:

Nilai fungsi pada batas interval

𝑓(βˆ’1) = βˆ’(βˆ’1)3+ 6(βˆ’1)2 = 1 + 6 = 7

𝑓(3) = βˆ’(3)3+ 6(3)2 = βˆ’27 + 54 = 27

Nilai stasioner 𝑓(π‘₯) = βˆ’π‘₯3+ 6π‘₯2

𝑓′(π‘₯) = βˆ’3π‘₯2+ 12π‘₯ jika dan hanya jika βˆ’3π‘₯2 + 12π‘₯ = 0

βˆ’3π‘₯(π‘₯ βˆ’ 4) = 0

βˆ’3π‘₯ = 0 atau π‘₯ βˆ’ 4 = 0 π‘₯ = 0 atau π‘₯ = 4

Nilai maksimum dan minimum

𝑓(0) = βˆ’(0)3+ 6(0)2 = 0 + 0 = 0

𝑓(4) = βˆ’(4)3+ 6(4)2 = βˆ’64 + 96 = 32

Sehingga pada interval βˆ’1 < π‘₯ < 3 diperoleh 𝑓(βˆ’1) = 7

𝑓(3) = 27 𝑓(0) = 0

Jadi, nilai maksimumnya 27 dan nilai minimumnya 0

Contoh: Jika sebuah peluru ditembakkan dari permukaan tanah dengan jarak awal (βˆ’π‘‘3 + 6𝑑2) meter dengan sudut elevasi 45Β°, 𝑔 = 10 meter/detik2, dan

pada saat 𝑑 = 3 detik, maka berapa jarak maksimum yang dicapai peluru! Diketahui: π‘₯0 = (βˆ’π‘‘3+ 6𝑑2) meter

𝛼 = 45Β°

𝑔 = 10 meter/detik2

pada saat 𝑑 = 3 detik Ditanya: π‘₯π‘šπ‘Žπ‘₯ ?

Jawab: π‘₯0 = βˆ’π‘‘3+ 6𝑑2

𝑣0 = βˆ’3𝑑2+ 12𝑑 = βˆ’3(3)2+ 12(3) = βˆ’27 + 36 = 9

π‘₯π‘šπ‘Žπ‘₯ = 𝑣0

2sin 2𝛼

𝑔

=(9)2sin 2(45Β°)

10

=81 sin 90Β°

10

=81(1)

10

= 8,1 meter

Referensi

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