Contoh Soal 2 Materi Integral Tak Tentu Fungsi Aljabar

 6.x3xdx=....a.29x4x+Cb.92x4x+Cc.19x4x+Cd.9x4x+Ce.x4x+CJawab:x3xdx=x3.x12dx=x312dx=x72dx=x72+172+1+C=x9292+C=29x412+C=29x4x+C.

7.xxx23dx=....a.176x2xx23+Cb.617x2xx23+Cc.x2xx23+Cd.617xxx23+Ce.12xxx23+CJawab:xxx23dx=x(x.x23)12dx=x1+12+26dx=x116dx=x116+1116+1+C=x176176+C=617x2.x56+C=617x2(x.x23)12+C=617x2xx23+C.

8.x2x2x33dx=....a.x3x2x33+Cb.276x3x2x33+Cc.627x3x2x33+Cd.621x2x2x33+Ce.621x3x2x33+CJawab:x2x2x33dx=x2(x2.x1)12dx=x2+22+12dx=x72dx=x72+172+1+C=x9292+C=29x92+C=2.39.3x3.x32+C=627x3(x3)12+C=627x3x2.x+C=627x3x2x33+C.

9.x31xx23dx=....a.14x41xx23+Cb.623x41xx23+Cc.236x41xx23+Cd.236x31xx23+Ce.34x31xx23+CJawab:x31xx23dx=x3(x1.x23)12dx=x312+13dx=x176dx=x176+1176+1+C=x236236+C=623x2416+C=623x4.x16+C=623x4.(x13)12+C=623x4x1+23+C=623x41xx23+C.

10.x1xx1xdx=....a.x21xx1x+Cb.138x21xx1x+Cc.813x21xx1x+Cd.12x21xx1x+Ce.85x21xx1x+CJawab:x1xx1xdx=x(x1(x(x1)12)12)12dx=x(x12.x14.x18)dx=x112+1418dx=x58dx=x58+158+1+C=x138138+C=813x1638+C=813x2.x38+C=813x2x34+C=813x2x1+14+C=813x21x.(x12)12+C=813x21xx112+C=813x21xx1x+C


Contoh Soal 1 Materi Integral Tak Tentu Fungsi Aljabar

1.x2dx=....a.13x3+Cb.14x6+Cc.13x6+Cd.16x3+Ce.23x3+CJawab:x2dx=x2+12+1+C=13x3+C

2.x2dx=....a.2x1+Cb.x1+Cc.12x2+Cd.13x3+Ce.3x3+CJawab:x2dx=x2+12+1+C=11x1+C=x1+C.

3.x.13dx=....a.34x43+Cb.x43+Cc.34x23+Cd.x23+Ce.34x23+CJawab:x.13dx=x13+113+1+C=143x.43+C=34x.43+C..

4.1x3dx=....a.12x2+Cb.2x2+Cc.13x4+Cd.3x4+Ce.14x3+CJawab:1x3dx=x3dx=x3+13+1+C=x22+C=12x2+C.

5.13x3dx=....a.13x4+Cb.14x4+Cc.x4+Cd.112x4+Ce.43x4+CJawab:13x3dx=13.x3+13+1+C=112x4+C.


Penggunaan Integral Tak Tentu

Penggunaan Integral Tak Tentu

Penggunaan integral tak tentu ini dapat digunakan dalam menentukan suatu fungsi jika turunan dari fungsi tersebut diberikan. Selain itu untuk menentukan posisi, kecepatan, percepatan suatu benda pada waktu tertentu.

Misalkansadalah menunjukkan posisivadalah menunjukkan kecepatanaadalah menunjukkan percepatantadalah menunjukkan waktuPerhatikan hubungan berikutv=dsdtds=vdtds=vdts=vdtDemikian juga hubungan berikuta=dvdtdv=adtdv=adtv=adt.

CONTOH SOAL.

1.Tentukany,Jikadydx=2022xJawab:Diketahuidydx=2022xdy=2022xdxdy=2022xdxy=20222x2+Cy=1011x2+C.

2.Diketahui fungsi turunan pertama kurvaadalahdydx=2x2.Jika kurva melaluititik(3,2),tentukan persamaan dari kurvatersebutJawab:Diketahui bahwadydx=2x2dy=(2x2)dxdy=(2x2)dxy=x22x+CKarena kurva melalui(3,2),maka(2)=(3)22(3)+C2=3+CC=1Jadi,y=x22x1atauf(x)=x22x1.

3.Diketahui bahwaf(x)=x2.Jikaf(0)=6danf(0)=3,tentukanlahf(x)Jawab:Diketahui bahwaf(x)=x2f(x)dx=x2dxf(x)=13x3+CKarenaf(x)=6,makaf(x)=13x3+C6=13(0)3+CC=6Sehinggaf(x)=13x3+6Selanjutnyaf(x)dx=13x3+6dxf(x)=112x4+6x+CDan juga karenaf(0)=3,makaf(0)=112(0)4+6(0)+C=3C=3,sehingga diperolehf(x)=112x4+6x+3Jadi,f(x)=112x4+6x+3.

4.Diketahuif(x)=6x22x+6dannilaifungsif(2)=7.TentukanlahrumusfungsitersebutJawab:f(x)=f(x)dx=(6x22x+6)dx=2x3x2+6x+CKarenaf(2)=7,makaf(2)=2.2322+6.2+C7=164+12+CC=31Jadi,f(x)=2x3x2+6x31.

LATIHAN SOAL.

1.Tentukanf(x),Jika diketahuia.f(x)=12x3danf(1)=8b.f(x)=x22x+3danf(3)=9c.f(x)=2,f(2)=2danf(2)=10d.f(x)=x2,f(0)=6danf(0)=3.

2.Tentukan persamaan kurvaf(x)disetiap titik(x,y)yang memenuhisyarat berikuta.dydx=4x+1dan kurva melalui(0,2)b.dydx=1x2+3dan kurva melalui(1,4).

3.Diketahui2xy=3merupakan gariskurva di titik(1,1).Jika di tiap titikpada kurva berlakuy=2x23x+1tentukan persamaan kurva tersebut.

4.Diketahui kecepatan sebuah sepedadiformulasian dengandsdt=3t2+4t1Jikasmenyatakan jarak yang ditempuhdalam satuan meter,tmenyatakan waktudengans=5untukt=2,tentukanlahjarak yang ditempuh pengendara dalamwaktu 5 menit.


Teknik Pengintegralan (Bagian 2)

2. Integral Parsial

2. 1 Integral Parsial

Jika teknik pada no.1 pada pembahasan sebelumnya tidak dapat digunakan, maka kemungkinan adalah dengan menggunakan teknik yang satunya ini, yaitu teknik integral parsial. Adapun untuk teknik integral ini diformulasikan dengan bentuk rumus

udv=uvvdu.

CONTOH SOAL.

1.Perhatian kembali soal berikutxx1dxJawab:Alternatif 1Misalkanu=x1du=1dxdu=dxDengan integral substitusixx1dx=(x1+1)x1dx=((x1)u+1)x1udx=(u+1)udu=(uu+u)du=(u32+u12)du=1(32+1)u(32+1)+1(12+1)u(12+1)+C=25(x1)52+23(x1)32+CAlternatif 2xx1dx=xu.x1dxdvu=xdv=x1dxdu=dxdv=x1dxv=(x1)12dxv=23(x1)32Dengan integral parsialxx1dx=xu.x1dxdv=u.vv.du=x.(23(x1)32)(23(x1)32)dx=2x3(x1)3223×25(x1)52+C=2x3(x1)32415(x1)52+C.


Perhatikan bahwaHasil dengan SubstitusiHasil dengan Integral Parsial25(x1)52+23(x1)32+C2x3(x1)32415(x1)52+CJika kita sejajarkan dengan ruas yang berbeda, maka25(x1)52+23(x1)32+C=2x3(x1)32415(x1)52+C25(x1)(x1)32+23(x1)32=2x3(x1)32415(x1)(x1)32(25(x1)+23)(x1)32=(2x3415(x1))(x1)322x525+23=2x34x15+4152x5+415=2x5+415ruas kiri=ruas kanan.

2.Tentukanlah integral dari(x+2)dxdengan caraa)substitusib)parsialJawab:Cara substitusi(x+2)dx=........?Misalkanm=x+2dm=dxmaka,(x+2)dx=(x+2)|m.dx|dm=12m2+C=12(x+2)2+C=12(x2+4x+4)+C=12x2+2x+2+C|C=12x2+2x+CCara parsial(x+2)dx=1|u.(x+2)dx|dv{u=1du=0v=dv|=12x2+2x+Cdv=(x+2)dx=u.vv.du=1.(12x2+2x+C)(12x2+2x+C).0=12x2+2x+C.


2. 2 Aturan Tanzalin

Sumber Referensi

Tentukanlah hasil integral berikut2x2(x4)2dxJawab:Bentuk2x2(x4)2dxdianggap sebagaiudvdenganuadalah bagian yang mudahkita diferensialkan, makaukita pilihkanyaituu=2x2Selanjutnya denganaturan Tanzalinsebagai berikut.

DiderensialkanDiintegralkan+2x24x+40(x4)415(x4)5130(x4)61210(x4)7.

Hasil dari integral teknik ini adalah:

2x2(x4)4dx=(+2x2)(15(x4)5)+(4x)(130(x4)6)+(+4)(1210(x4)7)+C=25x2(x4)5215x(x4)6+2105(x4)7+C.


LATIHAN SOAL.

1. Selesaikan soal berikut inia.x2x+7dxd.(2x2+1)3xdxb.2x23xdxe.x5(2x+1)6dxc.3x22x+1dxf.2x63x13dx .

2. Selesaikan soal berikut dengan Metode Tanzalina.(2x2+1)3xdxb.x5(2x+1)6dxc.2x63x13dxd.3(x2)4.x3dxe.(x43)1xdxf.x312xdx.



DAFTAR PUSTAKA

  1. Kuntarti, Sulistiyono dan Kurnianingsih, S. 2007. Matematika SMA dan MA untuk Kelas XII Semester 1 Probram IPA Standar ISI 2006. Jakarta: ESIS
  2. Sharma, S.N., dkk. 2017. Jelajah Matematika SMA Kelas XI Program Wajib. Jakarta: YUDHISTIRA.
  3. Tung, K.Y. 2012. Pintar Matematika SMA Kelas XII IPA untuk Olimpiade dan Pengayaan Pelajaran. Yogyakarta: ANDI.

Teknik Pengintegralan (Bagian 1)

1. Integral Substitusi

Ada beberapa bentuk integral yang terkadang pengintegralannya membutuhkan teknik tertentu. Di antara bentuk tertentu itu adalah dengan substitusi, yaitu:

un.udx=undu=1n+1un+1+C .

CONTOH SOAL.

1.Selesaikan integral berikut(x2+3)202xdxJawab:Misalkan{u=x2+3,makadu=2xdxsehingga dengan integral substitusi(x2+3)202xdx=u20du=121u21+C=121(x2+3)21+C.

2.Selesaikan integral berikut(x4x2)5(16x38x)dxJawab:Misalkan{u=x4x2,makadu=4x32xdx4du=16x38xdxsehingga dengan integral substitusiu5.4du=46u6+C=23(x4x2)6+C.

3.Selesaikan integral berikutx+2x2+4x+4dxJawab:Misalkan{u=x2+4x+4,makadu=2x+4dx12du=x+2dxsehingga dengan integral substitusi1u.12du=121udu=12lnu+C=12ln(x2+4x+4)+C.

4.Selesaikan integral berikute3y(12e3y)2dyJawab:Misalkan{u=12e3y,makadu=6e3ydy,16du=e3ydysehingga dengan integral substitusi161u2du=16duu2=16(1)(u1)+C=16u+C=16.112e3y+C.

5.Selesaikan integral berikut12x(x2+3)5dxJawab:Misalkanu=x2+3du=2xdxsehingga dengan integral substitusi12x(x2+3)5dx=(x2+3)5.6.2xdx=6(x2+3)5u5.2xdxdu=6u5du=6.u5+15+1+C=u6+C=(x2+3)6+C.

6.Selesaikan integral berikutxx1dxJawab:Misalkanu=x1du=1dxdu=dxsehingga dengan integral substitusixx1dx=(x1+1)x1dx=((x1)u+1)x1udx=(u+1)udu=(uu+u)du=(u32+u12)du=1(32+1)u(32+1)+1(12+1)u(12+1)+C=25(x1)52+23(x1)32+C.

7.Selesaikan integral berikutx5x6+adxJawab:Misalkanu=x6+adu=6x5dx16du=x5dxsehingga dengan integral substitusix5x6+adx=1x6+a.x5dx=1x6+au.x5dx16du=161udu=16ln|u|+C=16ln|x6+a|+C.

8.Selesaikan integral berikut(x2+1)(x3+3x+2)5dxJawab:Misalkanu=x3+3x+2du=(3x2+3)dxdu=3(x2+1)dx13du=(x2+1)dxsehingga dengan integral substitusi(x2+1)(x3+3x+2)5dx=(x3+3x+2)5.(x2+1)dx=(x3+3x+2)5u5.(x2+1)dx13du=13u5du=13.u5+15+1+C=118.u6+C=118(x3+3x+2)6+C.

LATIHAN SOAL.

Selesaikan soal berikut inia.4x6+3x58x5dxf.(x+4)3xdxb.x24x3dxg.x+3(x2+6x1)25dxc.x3(x4+10).23dxh.x5x6+1dx.


DAFTAR PUSTAKA

  1. Kuntarti, Sulistiyono dan Kurnianingsih, S. 2007. Matematika SMA dan MA untuk Kelas XII Semester 1 Probram IPA Standar ISI 2006. Jakarta: ESIS
  2. Sharma, S.N., dkk. 2017. Jelajah Matematika SMA Kelas XI Program Wajib. Jakarta: YUDHISTIRA.
  3. Tung, K.Y. 2012. Pintar Matematika SMA Kelas XII IPA untuk Olimpiade dan Pengayaan Pelajaran. Yogyakarta: ANDI.

Integral Fungsi Aljabar

A. Pengertian

Pengintegralan dari suatu fungsi f(x) berbentuk  f(x)dx dapat disebut sebagai integral tak tentu dari fungsi  f(x) dan jika  F(x) adalah anti turunan dari  f(x), maka  F(x)dx=F(x)+C.

DenganF(x)=fungsi integral darif(x)f(x)=fungsi yang diintegralkanC=Konstanta.

B. Rumus Dasar Integral tak Tentu Fungsi Ajabar

Berikut rumus dasar yang perlu diingat

dx=x+Ck.(f(x))dx=kf(x)dx(f(x)±g(x))dx=f(x)dx+g(x)dxaxndx=an+1xn+1+C.

Sebagai rumus-rumus integral yang lain adalah sebagai berikut

axndx=an+1.xn+1+C,dengann1adx=ax+C1xdx=x1dx=lnx+C|x|dx=12x|x|+Clnxdx=xlnxx+Cexdx=ex+Caxdx=axlna+Ceaxdx=1a.eax+C(xm+xn+...+xp)dx=xmdx+xndx+...+xpd.

CONTOH SOAL.

1.Selesaikan integral berikuta.x5dxb.2022x5dxc.1x2022dxd.2022ydye.e2022xdxf.2022xdxJawab:a.x5dx=15+1.x5+1+C=16.x6+Cb.2022x5dx=20225+1.x5+1+C=337x6+Cc.1x2022dx=x2022dx=12022+1.x2022+1+C=12021.x2021+C=12021x2021+Cd.2022ydy=20221+1y1+1+C=1011y2+Ce.e2022xdx=12022.e2022x+Cf.2022xdx=2022xln2022+C.

2.Selesaikan integral berikuta.(3x2x+21x+3x2)dxb.(x22xy+y2)dxc.|x1|+|x2|dxJawab:a.(3x2x+21x+3x2)dx=3x2dxxdx+2dx1xdx+31x2dx=32+1x2+111+1x1+1+2xlnx+3(12+1x2+1)+C=23x312x2+2xlnx3x+Cb.(x22xy+y2)dx=x2dx2yxdx+y2dx=12+1x2+12y1+1x1+1+y2.x+C=13x3x2y+xy2+Cc.|x1|+|x2|dx=(x1)2|x1|+(x2)2|x2|+C.

3.Selesaikan integral berikuta.2x.23dxb.13x34dxc.x44x3x2dxJawab:a.2x.23dx=223+1x.23+1+C=65x.53+Cb.13x34dx=13x.34dx=(13).134+1x.34+1+C=(13)47x.74+C=421x.74+Cc.x44x3x2dx=x24xdx=12+1x2+141+1x1+1+C=13x32x2+C.

4.Selesaikan integral berikuta.x(6x22x)xdxb.(12x24x)(2x+1)dxJawab:a.x(6x22x)xdx=x.12(6x22x)xdx=6x.522x.32xdx=6x.322x.12dx=632+1x.32+1212+1x.12+1+C=125x.5243x.32+C=125x2x43xx+Cb.(12x24x)(2x+1)dx=(24x3+4x24x)dx=243+1x3+1+42+1x2+141+1x1+1dx=6x4+43x32x2+C.

LATIHAN SOAL.

1.Selesaikan integral berikuta.2022dxb.dx2022c.2022xdxd.2022x2dxe.(x+2022)dxf.(2022x3+2023x22024)dxg.xxdxh.xxxxx6543dxi.2022x23dxj.2022xx53dxk.(20222020t+t2)dtl.(3t3+2t2+2022)dtm.(t+12t)dtn.(ay4+by2)dyo.(4ax3+3bx2+2cx+1)dxp.x2+2022x2dxq.(ex+ex)dxr.e2023xdxs.dxe2023xdxt.(10x)dx.

2.Selesaikan integral berikuta.(2022x2202)dxb.(x22x8)dxc.2xdxd.x2(x+2)(x1)dx.

3.Selesaikan integral berikuta.3x(2x1x)dxb.(x24)x2dxc.(2x1x2)2dxd.x2((x+4)(x3)x)dx.

4.Selesaikan integral berikuta.2x33xxdxb.2x(1x2)2dxc.x2(x+1x)2dxd.x2(2+x43)2xdx.


DAFTAR PUSTAKA

  1. Kuntarti, Sulistiyono dan Kurnianingsih, S. 2007. Matematika SMA dan MA untuk Kelas XII Semester 1 Probram IPA Standar ISI 2006. Jakarta: ESIS
  2. Sharma, S.N., dkk. 2017. Jelajah Matematika SMA Kelas XI Program Wajib. Jakarta: YUDHISTIRA.
  3. Tung, K.Y. 2012. Pintar Matematika SMA Kelas XII IPA untuk Olimpiade dan Pengayaan Pelajaran. Yogyakarta: ANDI.

Contoh Soal 4 Turunan Fungsi Aljabar

 16.Jika grafik fungsif(x)=5+15x+9x2+x3naik untukxyang memenuhi....a.x<1ataux>5d.x<5ataux>1b.1<x<5e.5<x<1c.5<x<1Jawab:Diketahui bahwa:f(x)=x3+9x2+15x+5.Dikatakan fungsifnaik, makaf(x)>03x2+18x+15>0,tiap ruas dibagi 3x2+6x+5>0(x+1)(x+5)>0Berikut ilustrasi gambarnya.


17.Sebuah bola dilempar ke atas secara vertikal.Jika lintasan bola pada saattdetik adalahh(t)=14t4+23t3+4t2+5m,maka tinggi maksimum yangdicapai oleh bola tersebut adalah....a.673d.1333b.1233c.1283e.1433Jawab:Perhatikan bahwa lintasan bola saat dilempar vertikal dituliskan dengan fungsih(t)=14t4+23t3+4t2+5.maka tinggi maksimum akan dicapai bola saath(t)=0,Selanjutnya,h(t)=0t3+2t2+8t=0t(t22t8)=0t(t4)(t+2)=0{t=0t=4t=2kitaambil yang bernilai positif untuk tyaitut=4.t=4h(4)=14(4)4+23(4)3+4(4)2+5h(4)=64+1283+64+5=1433mBerikut ilustrasi gambarnya.



Contoh Soal 3 Turunan Fungsi Aljabar

 11.Jikaf(x)=(x2+2)x2+x+3makaf(2)=....a.18d.13b.17c.15e.12Jawab:f(x)=(x2+2)x2+x+3f(x)=(2x)x2+x+3+(x2+2).12(x2+x+3)12.(2x+1)=2xx2+x+3+(x2+2)(2x+1)2x2+x+3f(2)=2(2)(2)2+(2)+3+((2)2+2)(2(2)+1)2(2)2+(2)+3=49+6.529=4.3+6.52.3=12+5=17.

12.Jika rusuk suatu kubus bertambah panjang dengan laju 7cm/detik,maka lajubertambahnya volume pada saat rusuk panjangnya 15cmadalah....a.675cm3/detikd.4725cm3/detikb.1575cm3/detike.23625cm3/detikc.3375cm3/detikJawab:Laju pertambahan volumenya:{dsdt=7cm/detikV=s3dV=3s2dsataudVds=3s2cm3/cms=15cmdVdt=dVdt=dVds×dsdt=3s2cm3/cm×7cm/detik=3(15)2×7cm3/detik=4725cm3/detik.

13.persamaan garis singgung dix=1pada kurvay=x33x2+1adalah....a.y=3x+2d.y=3x2b.y=3x+4e.y=3x+3c.y=3x4Jawab:Titik singgung dix=1y=x33x2+1y=(1)33(1)2+1=13+1=1titik(a,b)=(1,1)Gradien garis singgung dix=1y=mx=1=3x26x=3(1)26(1)=36=3Persamaan garis singgungy=m(xa)+b=3(x1)+(1)=3x+31=3x+2Berikut ilustrasi gambarnya.

14.Suatu kurvay=x3+2ax2+bSebuah garisy=9x2menyinggungkurva di titik denganx=1,maka nilaiaadalah....a.3d.3b.13c.13e.8Jawab:Gradien garis singgungydix=1{y=x3+2ax2+bm=y=3x2+4axy=9x2m=y=9Sehingga,m=m=y9=3x2+4ax9=3(1)2+4a(1)9=3+4a4a=3+9a=124=3.

15.Jika grafik fungsif(x)=x3+ax2+bx+chanya turun untuk interval1<x<5,maka nilaia+badalah....a.21d.21b.9c.9e.24Jawab:Diketahui bahwa:f(x)=x3+ax2+bx+cgrafik fungsi turunberarti:f(x)<0f(x)<03x2+2ax+b<0(x+1)(x5)<0ini maksud pada interval1<x<5pada soalx24x5<0dikalikan dengan 3 supaya terjadi persamaan3x23.4x3.5=3x2+2ax+b<03x2+2(6)x+(15)=3x2+2ax+b<0{a=6b=15Sehingga,a+b=6+(15)=21.

Contoh Soal 2 Turunan Fungsi Aljabar

 6.JikaW=sin2t,makadWdt=....a.cos2td.2tcos2t+sin2tb.2cos2te.sin2ttcos2tc.sin2t+tcos2tJawab:Diketahui bahwaW=sin2tW=sinudenganu=2tdWdt=dWdu.dudt=cosu.2=2cosu=2cos2t.

7.Jikaf(x)=2x+41+x,makaf(4)=....a.14d.1b.37c.35e.4Jawab:f(x)=2x+41+x=UVf(x)=U.VU.VV2=(2)(1+x)(2x+4).(1.(1+x)0.12x12)(1+x)2ingatx=x12f(4)=2(1+4)(2.4+4).12.412(1+4)2=2(1+2)(12).12.12(1+2)2ingat juga412=(22)12=21=121=12=639=13.

8.Jikaf(x)=1+sinxcosx,makaf(16π)=....a.12d.2b.12c.34e.2Jawab:f(x)=1+sinxcosxf(x)=cosx.cosx(1+sinx).sinxcos2x=cos2x+sinx+sin2xcos2xingat bahwasin2x+cos2x=1=1+sinxcos2xf(16π)=1+sin(16π)cos2(16π)=1+12(123)2=3234=32×43=2.

9.Jikaf(x)=3x22ax+7danf(1)=0,makaf(2)=....a.1d.6b.2c.4e.8Jawab:f(x)=3x22ax+7f(x)=6x2af(1)=06(1)2a=06=2a3=asehinggaf(x)=6x6maka,f(2)=6.26=126=6.

10.Jikaf(x)=(6x3)3(2x1)makaf(1)=....a.18d.162b.24c.54e.216Jawab:f(x)=(6x3)3(2x1)=(3.(2x1))3(2x1)1=33.(2x1)3+1=27(2x1)4f(x)=4.27(2x1)41.2=216.(2x1)3f(1)=216.(2.11)3=216.1=216.

Contoh Soal 1 Turunan Fungsi Aljabar

 1.Diketahuif(2)=Limx2x38x2,maka fungsif(x)=....a.12d.x3b.2c.xe.x8Jawab:Turunan fungsi f dix=cadalahf(c)=Limxcf(x)f(c)xc,makaturunan fungsi f dix=2adalahf(2)=Limx2x38x2sehingga akan didapatkan fungsifnya yaituf(x)=x3.

2.Jikaa0,maka nilai dariLimxax3a3xa=....a.3aa3d.12aa3b.2aa3c.0e.13aa3Jawab:Alternatif 1f(a)=Limxax3a3xa=Limxax3a3(x3a3)(x23+xa3+a23)=Limxa1(x23+xa3+a23)=1(a23+a.a3+a23)=13a23=13a23×a3a3=13aa3Alternatif 2 (dengan aturan L'Hopital)Limxax3a3xa=Limxaf(x)g(x)=Limxaf(x)g(x)Limxax3a3xa=Limxax13a13xa=Limxa13x131010=Limxa13x231=Limxa13x23×x3x3=Limxa13xx3=13aa3 .

3.Jikaf(x)=1xmaka nilai dari2f(x)=....a.1xxd.12xxb.xxc.12xe.2xxJawab:Diketahuif(x)=1x=1x12=x12y=axny=naxn1y=UVy=U.VU.VV2f(x)=12x121=12x32=12x32=12x1.x12=12xxf(x)=0.x1.12x121(x)2=12x12x=12xx12=12xx.

4.Turunan pertama dariy=xnadalah....a.1nx1nd.(n1)xn1b.1nx1nnc.1n1xn1e.xn1Jawab:y=xn=x1n,makay=1nx1n1=1nx1nn.

5.Turunan kendariy=1xadalah....a.n!.x(n+1)b.(n+1)!.x(n+1)c.(1)nn!.x(n+1)d.(1)n+1n!.x(n+1)e.(1)n+1(n+1)!.x(n+1)Jawab:Fungsiy=1xy=x1y=dydxx2(1)1.1!.x(1+1)y=d2ydx22x3(1)2.2!.x(2+1)y=d3ydx36x4(1)3.3!.x(3+1)yIV=d4ydx424x5(1)4.4!.x(4+1)yV=d5ydx5yn=dnydxn(1)n.n!.x(n+1).

Menyelesaikan Masalah Berkaitan Keekstriman Fungsi dan Penggunaan Turunan Kedua Fungsi Aljabar.

Lanjutan Materi Penggunaan Turunan Fungsi (Silahkan Lihat materi sebelumnya di sini)

5.Diketahui jumlahdua bilangan adalah 30Jika perkalian salah satu bilangan dengankuadrat bilangan lainnya mencapai nilaimaksimum, tentukanlah:a.kedua bilangan tersebutb.nilai maksimumnyaJawab:Misalkan salah satu bilangan adalahx,maka bilangan yang lainnya adalah:30xDan misalkan pula perkalian ini dirumuskandenganp(x),makaa.p(x)=(30x)x2=30x2x3syarat ekstrim maksimump(x)=060x3x2=03x(20x)=0x1=0ataux2=20Jadi,nilai agar maksimumx=20dannilaixyang lain adalah:3020=10b.Dannilai maksimumnya adalah:p(20)=(3020).202=10.400=4000(mak) .

6.Sebuah peluru ditembakkan ke atas. Dantinggi yang dapat dicapai peluru adalahhmeter dalam waktutdetik yang dapatrumuskan denganh(t)=120t5t2Tentukanlaha.tagarhmaksimumb.tinggihmaksimumJawab:a.syaraat ekstrim maksimumh(x)=012010t=0t=12Jadi,tinggi maksimum dicapai saatt=12b.Dantinggi maksimumnya adalah:h(12)=120(12)5(12)2=720.

7.(OSK 2018)Diketahui bilangan realxdanyyang memenuhi12<xy<2Nilai minimumx2yx+2y2xyadalah....JawabAlternatif 1Misalt=xyMisalkan jugaf(t)=x2yx+2y2xymakaf(t)=2t23t+42t2+5t2Agar minimum, makaf(t)=0Sehinggaf(t)=4t2+8t14=0t1,2=1±322Pilih yang positif, yaitut=1+322Dengan proses substistusi hargatdi atas, maka akan didapatkan nilaif(t)=1+432Alternatif 2Menurut bentuk12<xy<2jelas bahwa baik2yxdan2xykeduanyapositifLihat tabel berikutBentukPengecekan 1Pengecekan 212<xy<2Jelas bahwax,y0Saat(×y)Yaitu:12(y)<xy(y)<2(y)12y<x<2yJelas bahwa2yx>0Saat dibali posisinya12<yx<2Saat(×x)Yaitu:12(x)<yx(x)<2(x)12x<y<2xJelas bahwa2xy>0Saat masing-masingx2yx=13+23(2xy2yx)dan2y2xy=23+43(2yx2xy)Dengan ketaksamaan AM-GM diperolehx2yx+2y2xy=1+23(2xy2yx)+43(2yx2xy)1+223(2xy2yx)43(2yx2xy)=1+289=1+2(23)2=1+432.

8.Jikax,y,zadalah sisi sebuah segitigaTunjukkan bahwa nilai minimumxy+yx+xzadalah 3BuktiAlternatif 1Misalkanyx=p,zy=q,danzx=pq,maka soal dapat kita ubah menjadi1p+1q+pqKita tahu bahwa(1p1q)201p+1q21pqKita sesuaikan soal, yaitu1p+1q+pqpq+21pqMisalkan1pq=a,1pq=a2,pq=1a2dengana0,maka1p+1q+pq=1a2+2a=f(a)Syarat ekstrim minimum:f(a)=02a3+2=02=2a31=a31=1a3a3=1a=1Sehingga nilai minimumnya saata=1dengan nilaif(1)=112+2.1=3Jadi, nilai nilai minimum1p+1q+pq=3atauxy+yx+xzadalah 3 atau jugadapat dituliskan denganxy+yx+xz3Alternatif 2Denganketaksamaan AM-GMxy+yx+xz3xy.yx.xz3=3.13=3


DAFTAR PUSTAKA

  1. Kartrini, Suprapto, Subandi, dan Setiyadi, U. 2005. Matematika Program Studi Ilmu Alam Kelas XI untuk SMA dan MA. Klaten: INTAN PARIWARA.
  2. Muslim, M.S. 2020. Kumpulan Soal dan Pembahasan Olimpiade Matematika SMA Tahun 2007-2019 Tingkat Kota/Kabupaten. Bandung: YRAMA WIDYA.
  3. Widodo, T. 2018. Booklet OSN SMA 2018: Soal dan Solusi OSK, OSP, OSN SMA Bidang Matematika

SUMBER WEBSITE

  1. Pythagoras pada: https://pyth.eu/uploads/user/ArchiefPDF/Pyth35-56.pdf 


Penggunaan Turunan Fungsi (Lanjutan Materi Turunan Fungsi Aljabar)

 Penggunaan Turunan Fungsi Aljabar ini nantinya terdapat di antaranya pada:

  • Persamaan garis singgung
  • Fungsi naik dan fungsi turun
  • Menggambar grafik fungsi aljabar
  • Maksimum dan minimum fungsi
  • Teorema L'Hopital (dibaca : Lopital)
  • Titik Stasioner/Titik kritis/Titik Ekstrim (titik maksmum, titik minimum, dan titik belok)
  • Kecepatan dan percepatan

Perhatikanlah tabel berikut

NoTurunan PertamaTurunan Pertama1.Gradien garis singgungm=f(x)=Limh0=f(x+h)f(x)h2.Fungsi naik dan turuny=f(x){f(x)>0, fungsi naik f(x)<0, fungsi turun 3.Jarak, kec, percepatany=s(t){s(t) jaraks(t) kecepatan s(t) percepatan4.aStasionerMaksimum:f(k)<0titik mak(k,f(k))4.bStasionerMinimum:f(k)>0titik min(k,f(k))4.cSyarat stasionerf(x)=0,xdenganx=kBelok:f(k)=0titik belok(k,f(k))5.Limit fungsibentuk tak tentuAturan L'HopitalLimxhf(x)g(x)=Limxhf(x)g(x)untuk hasil limitbentuk00atauNoTurunan KeduaTurunan Kedua6.f=d2ydx2BelokPercepatanMaksimumMinimum.

CONTOH SOAL.

1.Tentukanlah persamaan garis singgung pada kurvay=x2+2x8di titik yangberabsis1Jawab:Diketahui,persamaan sebuah kurva adalah:y=x2+2x8Titik singgungGradien,x=1absisx=1,makay=(1)2+2(1)8=1+28=5di titik(a,b)=(1,5)dydx=m=2x+2=2(1)+2=4Persamaan garis singgungKesimpulany=m(xa)+b=4(x1)+(5)=4x45=4x9Sehingga,PGS adalah:y=4x9atauy4x+9=0Jadi,persamaan garis singgungnya adalah:y=4x9atauy4x+9=0Dan berikut ilustrasi gambarnya.

2.Tentukanlah interval di mana kurva fungsif(x)=x3+3x29x+5a.naikb.turunJawab:Diketahui fungsif(x)=x3+3x29x+5f(x)=3x2+6x9=3(x+3)(x1)naik;f(x)>0turun;f(x)<03(x+3)(x1)>03(x+3)(x1)<0naik,x<3ataux>1turun,3<x<1 .

3.Tentukanlah nilai stasioner fungsif(x)=x3+3x29x+5dan tentukan pula jenisnyaJawab:Diketahu fungsif(x)=x3+3x29x+5Syarat stasionerf(x)=0,makaf(x)=3x2+6x9=00=3(x+3)(x1)x=3ataux=1Dan untuk nilai dan titik stasionernya:f(3)=(3)3+3(3)29(3)+5=32(3,32)adalah titik balik maksimumf(1)=(1)3+3(1)29(1)+5=0(1,0)adalah titik balik minimumDan berikut ilustrasi gambarnyauntuk soal no.2 dan 3.

4.Masih sama dengan soal seperti pada No. sebelumnya yaitu fungsif(x)=x3+3x29x+5.Tentukanlah koordinat titik beloknyaJawab:f(x)=x3+3x29x+5f(x)=3x2+6x9f(x)=6x+6Prosesmencari titik beloknyaf(x)=06x+6=06x=6x=1Intervalf(x)f(x)f(x)Keteranganx<1grafik cekung ke bawahx=116120grafik memiliki titik belokx>1+grafik cekung ke atasKoordinat titik beloknya:(1,16)Berikut ilustrasi gambarnya.


Aturan Rantai pada Turunan Pertama dan Turunan Kedua Fungsi Aljabar (Lanjutan Materi Turunan Fungsi Aljabar)

 Aturan Rantai

Untuk:{aRnQckonstantaU=g(x)V=h(x).

Sifat-Sifaty=cy=0y=c.Uy=c.Uy=U±Vy=U±Vy=U.Vy=U.V+U.Vy=UVy=U.VU.VV2Fungsi Aljabary=a.xny=n.a.x(n1)y=a.Uny=n.a.U(n1).UFungsi Trigonometriy=asinUy=(acosU).Uy=acosUy=(asinU).Uy=atanUy=(asec2U).UAturan rantai pada turunan untuky=f(u),jikauntukumerupakan fungsix,maka:y=f(x).uataudydx=dydu.dudx.

Turunan Kedua Fungsi Aljabar

Suatu fungsif:xy.

NotasiProses{f(x)=dydxf(x)=d2ydx2y=axny=n.a.xn1y=(n1).n.a.xn2.

CONTOH SOAL.

1.Tentukanlah nilai daridydxa.y=xb.y=3+xc.y=3+3+xd.y=3+3+3+xJawab:a.y=x=x12y=12.x121=12x12=12x12=12xb.y=3+x=(3+x12)12y=12(3+x12)121.12x121=14(3+x12)12.x12=14(3+x12)12.x12=143+x.x.

2.Tentukanlah turunannyaa.f(x)=2sinxcosxk.f(x)=4sin(5x+π)3b.f(x)=x2.sinxl.f(x)=cos3(x+5)c.f(x)=3cos2xm.f(x)=sin2(π3x)d.f(x)=3sin2xx3n.f(x)=sin2xcosxe.f(x)=5sin4xo.f(x)=sinx4x2f.f(x)=sin(x+3x2)g.f(x)=cos(x26x)h.f(x)=1sinxi.f(x)=sinx1+cosxj.f(x)=sinxcosxsinx+cosx.

Jawab:2.aAlternatif 1f(x)=2sinxcosxf(x)=sin2xf(x)=cos2x.(2)=2cos2xAlternatif 2f(x)=y=sin2x{y=sinudydu=cosuu=2xdudx=2sehinggay=sin2xdydx=dydu.dudx=cosu.2=2cosu=2cos2x

2.bf(x)=x2sinxf(x)=2x21.(sinx)+x2.(cosx)=2xsinx+x2cosxcf(x)=3cos2xf(x)=2.3.cos21x.(sinx)=6sinxcosx=3sin2xdf(x)=3sin2xx3f(x)=2.3.sin21x.(cosx)3x31=6sinxcosx3x2=3sin2x3x2ef(x)=5sin4xf(x)=4.5.sin41x.(cosx)=20sin3xcosxatau boleh juga=20sin2xsinxcosx=20sin2xsin2x=20sin2xsin2x .

2.my=f(x)=sin2(π3x)f(x)=2sin21(π3x).cos(π3x).(3)=6sin(π3x)cos(π3x)=3.2sin(π3x)cos(π3x)=3sin2(π3x)=3sin(2π6x)atau boleh jugay=f(x)=sin2(π3x){y=u2dydu=2u.u=sinwdudw=cosww=π3xdwdx=3dydx=dydu.dudw.dwdx=(2u).(cosw).(3)=3.(2sinw).(cosw)=3sin2w=3sin(2π6x).

3.Tentukanlah nilai darid2ydx2a.y=xb.y=3+xc.y=15x34xd.y=x43+x22+x+x+1+1x+1x+1x2+3x4Jawab:Lihat pembahasan soal no.1, yaitu y=xy=12xmaka3.a.y=xy=dydx=12x=12x12y=d2ydx2=(12)12.x121=14x12+1=14xx.

.3.dy=x43+x22+x+x+1+1x+1x+1x2+3x4Turunan pertamadydx=y=4x33+x+1+12x+012xx1x22x312x5=4x33+x+1+12x12xx1x22x312x5Turunan keduad2ydx2=y=4x2+1+014xx+34x2x+2x3+6x4+60x6=4x2+114xx+34x2x+2x3+6x4+60x6.

LATIHAN SOAL.

Silahkan kerjakan soal yang belum diselesaikan atau dijawab


DAFTAR PUSTAKA

  1. Kanginan, M., Terzalgi, Y. 2014. Matematika untuk SMA-MA/SMK Kelas XI (Wajib). Bandung: SEWU
  2. Kartrini, Suprapto, Subandi, dan Setiyadi, U. 2005. Matematika Program Studi Ilmu Alam Kelas XI untuk SMA dan MA. Klaten: INTAN PARIWARA.
  3. Kuntarti, Sulistiyono, Kurnianingsih, S. 2007. Matematika SMA dan MA untuk Kelas XII Semester 1 Program IPA Standar Isi 2006. Jakarta: ESIS
  4. Sunardi, Waluyo, S., Sutrisno, Subagya. 2004. Matematika 2 untuk SMA Kelas 2 IPA. Jakarta: BUMI AKSARA.