• Tidak ada hasil yang ditemukan

Aplikasi Turunan_2nd Derivative

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Aplikasi Turunan_2nd Derivative"

Copied!
30
0
0

Teks penuh

(1)
(2)

Recap

(3)

Cara menentukan nilai ekstrim mutlak:

1. Pastikan bahwa fungsi itu kontinyu pada interval

2. Temukan nilai f pada critical points dan endpoints/ titik ujung

(4)
(5)

NILAI MAKSIMUM DAN MINIMUM

(6)

Second Derivative Test for Local Extrema

Suppose that 𝑥 = 𝑐 is a critical point of 𝑓(𝑥) such that 𝑓′ 𝑐 = 0 and

that 𝑓′′ 𝑥 is continuous in a region around 𝑥 = 𝑐. Then,

1. If 𝑓′′ 𝑐 < 0 then 𝑥 = 𝑐 is a relative maximum.

2. If 𝑓′′ 𝑐 > 0 then 𝑥 = 𝑐 is a relative minimum.

3. If 𝑓′′ 𝑐 = 0 then 𝑥 = 𝑐 can be a relative maximum, relative

minimum or neither.

Calculus I 6

(7)

Example 9

Use the second derivative test to classify the critical points of the function,

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

ℎ′ 𝑥 = 15𝑥4 − 15𝑥2 = 15𝑥2 𝑥2 − 1 = 15𝑥2 𝑥 − 1 𝑥 + 1 ℎ′′ 𝑥 = 60𝑥3 − 30𝑥 = 30𝑥 2𝑥2 − 1

Critical points: 𝑥 = −1, 𝑥 = 0, and 𝑥 = 1

ℎ′′ −1 = −30, ℎ′′ 0 = 0, ℎ′′ 1 = 30

Calculus I 7

The Shape of a Graph

local maximum

local minimum not local

(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)

Points of Inflection

𝑦 = 3 + sin 𝑥 𝑏𝑒𝑟𝑢𝑏𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑘𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛𝑛𝑦𝑎 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 (𝜋, 3)

(14)

Pada x=0

𝑃𝑎𝑑𝑎 𝑥 = 0 𝑓′′ 𝑥 𝑡𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑡𝑒𝑟𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑠𝑖

Kecekungan berubah

𝑓′′ 𝑥 < 0 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑥 < 0 𝑑𝑎𝑛 𝑓′′ 𝑥 > 0 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑥 > 0

𝑓′′ 𝑥 𝑏𝑒𝑟𝑢𝑏𝑎ℎ 𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑥 = 0,

(15)

𝑤𝑎𝑙𝑎𝑢𝑝𝑢𝑛 𝑓′′ 𝑥 = 0 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑥 = 0, 𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑓′′ 𝑥 𝑡𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑏𝑒𝑟𝑢𝑏𝑎ℎ,

𝑓′′ 𝑥 > 0 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑥 < 0 𝑑𝑎𝑛 𝑥 > 0 𝑦′′ = 12𝑥2

Tidak ada inflection point

(16)

16

Kecekungan Fungsi

Fungsi 𝑓(𝑥) dikatakan cekung ke atas pada interval 𝐼 bila naik pada

interval 𝐼, dan 𝑓(𝑥) dikatakan cekung kebawah pada interval 𝐼 bila turun

pada interval I.

Teorema 6 Uji turunan kedua untuk kecekungan

1. Jika , maka f cekung ke atas pada I. 2. Jika , maka f cekung ke bawah pada I.

) ( ' x f ) ( ' x f

I

x

x

f

"

(

)

0

,

I

x

x

f

"

(

)

0

,

Grafik fungsi cekung keatas Grafik fungsi cekung kebawah

x y

(17)

17 2 2 ) 2 ( 4 ) ( '    x x x x f 2 4 2 ) ( 2     x x x x f

Tentukan selang kecekungan dari

Contoh :

Jawab : 4 2 2

)

2

(

)

4

)(

2

(

2

)

2

)(

4

2

(

)

(

''

x

x

x

x

x

x

x

f

4 2

)

2

(

))

4

(

2

)

2

)(

4

2

)((

2

(

x

x

x

x

x

x

3 2 2

)

2

(

8

2

8

8

2

x

x

x

x

x

3

)

2

(

8

x

Grafik f cekung keatas pada

(

2

,

)

dan cekung kebawah pada

selang (,2)

(18)

18

c f(c)

(c,f(c)) titik belok

c f(c)

(c,f(c)) titik belok

Karena disebelah kiri c cekung keatas dan disebelah kanan c cekung kebawah

(19)

19

c f(c)

(c,f(c)) bukan titik belok

Karena disekitar c tidak

Terjadi perubahan kecekungan

c

Walaupun di sekitar c

Terjadi perubahan

(20)

20

1

2

)

(

.

1

f

x

x

3

4

)

(

.

2

f

x

x

Tentukan titik belok (jika ada) dari

2

6

)

(

'

x

x

f

,

f

''

(

x

)

12

x

0

+++++++ ---

Di x = 0 terjadi perubahan kecekungan, dan f(0)= -1 maka (0,-1) merupakan titik belok

2

12

)

(

''

x

x

f

0

+++++++ +++++++

(21)

21

2

4

2

)

(

.

3

2

x

x

x

x

f

3

)

2

(

8

)

(

''

x

x

f

● 2 +++++ ---

Walaupun di x = 2, terjadi perubahan kecekungan, tidak ada

titik belok karena fungsi f(x) tidak terdefinisi di x = 2

f”(x)

x Tida

(22)

Example 8

For the following function identify the intervals where the function is increasing and decreasing and the intervals where the function is concave up and concave down. Use this information to sketch the graph.

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

ℎ′ 𝑥 = 15𝑥4 − 15𝑥2 = 15𝑥2 𝑥 − 1 𝑥 + 1 ℎ′′ 𝑥 = 60𝑥3 − 30𝑥 = 30𝑥 2𝑥2 − 1

Critical points: 𝑥 = −1, 𝑥 = 0, and 𝑥 = 1

Calculus I 22

(23)

Example 8

For the following function identify the intervals where the function is increasing and decreasing and the intervals where the function is concave up and concave down. Use this information to sketch the graph.

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

Calculus I 23

The Shape of a Graph

decreasing decreasing increasing

increasing

local maximum

local minimum not local

(24)

Example 8

For the following function identify the intervals where the function is increasing and decreasing and the intervals where the function is concave up and concave down. Use this information to sketch the graph.

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

Second derivative test for concavity:

ℎ′′ 𝑥 = 30𝑥 2𝑥2 − 1 = 0

𝑥 = 0, 𝑥 = ± 1

2 = ±0.7071

Calculus I 24

(25)

Example 8

For the following function identify the intervals where the function is increasing and decreasing and the intervals where the function is concave up and concave down. Use this information to sketch the graph.

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

Calculus I 25

The Shape of a Graph

concave up concave up

(26)

Example 8

For the following function identify the intervals where the function is increasing and decreasing and the intervals where the function is concave up and concave down. Use this information to sketch the graph.

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

Calculus I 26

(27)

Second Derivative Test for Local Extrema

Suppose that 𝑥 = 𝑐 is a critical point of 𝑓(𝑥) such that 𝑓′ 𝑐 = 0 and

that 𝑓′′ 𝑥 is continuous in a region around 𝑥 = 𝑐. Then,

1. If 𝑓′′ 𝑐 < 0 then 𝑥 = 𝑐 is a relative maximum.

2. If 𝑓′′ 𝑐 > 0 then 𝑥 = 𝑐 is a relative minimum.

3. If 𝑓′′ 𝑐 = 0 then 𝑥 = 𝑐 can be a relative maximum, relative

minimum or neither.

Calculus I 27

(28)

Example 9

Use the second derivative test to classify the critical points of the function,

ℎ 𝑥 = 3𝑥5 − 5𝑥3 + 3

Solution:

ℎ′ 𝑥 = 15𝑥4 − 15𝑥2 = 15𝑥2 𝑥2 − 1 = 15𝑥2 𝑥 − 1 𝑥 + 1 ℎ′′ 𝑥 = 60𝑥3 − 30𝑥 = 30𝑥 2𝑥2 − 1

Critical points: 𝑥 = −1, 𝑥 = 0, and 𝑥 = 1

ℎ′′ −1 = −30, ℎ′′ 0 = 0, ℎ′′ 1 = 30

Calculus I 28

The Shape of a Graph

local maximum

local minimum not local

(29)

Exercises

For each of the functions in this exercise, answer each of the following.

a) Identify the critical points of the function.

b) Determine the open intervals on which the function increases and decreases.

c) Classify the critical points as relative maximums, relative minimums or neither.

d) Determine the open intervals on which the function is concave up and concave down.

e) Determine the inflection points of the function.

f) Use the information from steps (a) – (e) to sketch the graph of the function.

Calculus I 29

(30)

Exercises

Calculus I 30

The Shape of a Graph

1.

𝑓 𝑥 = 10 − 30𝑥

2

+ 2𝑥

3

2.

𝑔 𝑤 = 𝑤 𝑤 − 4

13

3.

ℎ 𝑡 = 3𝑡 − 5 sin 2𝑡 on −1,4

4.

𝑓 𝑥 = 3𝑥𝐞

1−14𝑥2

Gambar

Grafik fungsi cekung keatas
Grafik f cekung keatas pada  (,2)dan cekung kebawah pada selang (2,)

Referensi

Dokumen terkait

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “ Hubungan Self Efficacy

Efektivitas Metode Cooperative Learning Teknik Concept Sentence Untuk Meningkatkan Keterampilan Menulis Siswa.. Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui: (1) keterampilan berbicara siswa di kelas eksperimen dan kelas kontrol sebelum diterapkannya metode resitasi; (2)

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat hubungan antara dua variabel atau lebih dengan menggunakan teknik analisis korelasi untuk mengetahui berapa besar

Hubungan Tingkat Intelegensi Dengan Kemampuan Membaca Teks Bahasa Jepang.. Universitas Pendidikan Indonesia |

6 Nama Pokja ULP yang mener ima jaminan sama dengan nama pokja ULP yang mengadakan pelelangan.. 7 Paket peker jaan yang dijamin sama dengan paket peker jaan yang

Catatan : Agar membawa dokumen perusahaan asli sesuai dalam isian kualifikasi serta menyerahkan rekaman/copy-nyaM. Demikian undangan dari kami dan atas perhatiannya