f terdefinisi pada selang terbuka I yang memuat · Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang...
Transcript of f terdefinisi pada selang terbuka I yang memuat · Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang...
Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang terbuka I yang memuat c.
Turunan pertama dari fungsi f di titik c ditulis '( )f c didefinisikan
sebagai: ( ) ( )
'( ) limf x f c
f c−
= ( ) ( )
'( ) limx c
f x f cf c
x c→
−=
−
bila limitnya ada. Dengan penggantian x c h= + , jika 0x c h→ ⇔ → dan x c h− = , turunan fungsi f di c dapat dituliskan dalam bentuk:
0
( ) ( )'( ) lim
h
f c h f cf c
h→
+ −=
Hitunglah '(2)f jika ( ) 2f x x=
Jawab
( ) 2f x x=
(i) ( ) ( )
'( ) limx c
f x f cf c
x c→
−=
−
2 ( 2)( ) (2) 2 2(2) xf x f x −− −
2 2 2
2 ( 2)( ) (2) 2 2(2)'(2) lim lim lim
2 2x x x
xf x f xf
x x→ → →
−− −= = =
− − 2x − 2lim 2 2x→
= =
(ii) 0
( ) ( )'( ) lim
h
f c h f cf c
h→
+ −=
0 0 0
0
(2 ) (2) 2(2 ) 2(2) 4 2 4'(2) lim lim lim
2 lim
h h h
h
f h f h hf
h h h
h
→ → →
→
+ − + − + −= = =
=h 0
lim 2 2h→
= =
• Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang (a, c]. Turunan kiri dari fungsi f di
c, ditulis ' ( )f c− didefinisikan sebagai:
' ( ) ( )( ) lim
x c
f x f cf c
x c−−→
−=
− atau '
0
( ) ( )( ) lim
h
f c h f cf c
h−−→
+ −=
bila limitnya ada
• Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang (c, b]. Turunan kanan dari fungsi f• Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang (c, b]. Turunan kanan dari fungsi f
di c, ditulis ' ( )f c+ didefinisikan sebagai:
' ( ) ( )( ) lim
x c
f x f cf c
x c++→
−=
− atau '
0
( ) ( )( ) lim
h
f c h f cf c
h++→
+ −=
bila limitnya ada
• Misalkan fungsi f terdefinisi pada selang terbuka I yang memuat titik c. Fungsi f terdiferensialkan (mempunyai turunan) di titik c jika dan hanya
jika ' '( ) ( )f c f c− +=
Selidiki apakah ; 0
( ) ; 0
x xf x x
x x
≥= = − <
mempunyai turunan di 0x = !
Jawab
• Turunan kiri fungsi f di 0x = adalah sebagai berikut:
' ( ) (0) 0f x f x− − −'
0 0 0
( ) (0) 0(0) lim lim lim ( 1) 1
0x x x
f x f xf
x x− − −−→ → →
− − −= = = − = −
−
• Turunan kanan fungsi f di 0x = adalah sebagai berikut:
'
0 0 0
( ) (0) 0(0) lim lim lim (1) 1
0x x x
f x f xf
x x+ − −+→ → →
− −= = = =
−
' '(0) (0) ( ) tidak mempunyai turunan di 0f f f x x− +≠ ⇒ =
• Jika f mempunyai turunan di c , maka f
kontinu di c.
• Jika f(x) tidak kontinu di c maka f tidak
mempunyai turunan di c. mempunyai turunan di c.
• Dengan kata lain kekontinuan adalah syarat
perlu untuk keterdiferensialan.
• Artinya, Jika f kontinu di c, maka belum tentu
f diferensiabel di c. Hal ini, ditunjukkan oleh
contoh berikut.
Tunjukkan bahwa 1, 1
( ) | 1|1, 1
x xf x x
x x
− ≥= − = − + <
kontinu di x = 1
tetapi tidak diferensiabel di x = 1 Jawab : 1. Akan ditunjukkan bahwa f kontinu di x = 1
•1. Akan ditunjukkan bahwa f kontinu di x = 1
• f(1) = 0
• 1 1
lim ( ) lim ( 1) 0x x
f x x− −→ →
= − + =
1 1
lim ( ) lim 1 0x x
f x x+ +→ →
= − =
1
lim ( ) 0x
f x→
=
• Jadi 1
lim 1x
f(x) f( )→
=
• Jadi ( ) | 1|f x x= − kontinu di x = 1
2. Selanjutnya selidiki apakah f(x) diferensiabel
di x = 1 atau ' '(1) (1)f f− += ?
• '
1 1 1
( ) (1) | 1| | 0 | ( 1)(1) lim lim lim 1
1 1 1x x x
f x f x xf
x x x− − −−→ → →
− − − − −= = = = −
− − −
• ' ( ) (1) | 1| | 0 | 1(1) lim lim lim 1.
f x f x xf
− − − −= = = = • '
1 1 1
( ) (1) | 1| | 0 | 1(1) lim lim lim 1.
1 1 1x x x
f x f x xf
x x x+ + ++→ → →
= = = =− − −
Karena ' '(1) (1)f f− +≠ maka ( ) | 1|f x x= −
tidak diferensiabel di x = 1
Periksa apakah fungsi berikut diferensiabel di
titik yang diberikan
a. 2 , 1
( )2 3 , 1
x xf x
x x
≤=
− > ; x = 1 a. ( )
2 3 , 1f x
x x
− > ; x = 1
b. 2 , 0
( )sin 1 , 0
x x xf x
x x
+ <=
+ ≥; x = 0
c.
2
2
, jika 0
( ) ,0 1 ; 0 dan 1
1 , jika 1
x x
f x x x x x
x x
≤
= < < = =+ ≥
Turunan ( )y f x= terhadap x dinotasikan dengan 'y atau
'( )f x . Notasi lain yang digunakan untuk menyatakan turunan
( )y f x= terhadap x di antaranya dalah:
dy d , ( ), , ( )x x
dy df x D y D f x
dx dx.
Notasi dy
dx dikenal sebagai notasi Leibniz.
Turunan Fungsi Konstan
Misalkan ( )f x k= , dimana k adalah sembarang konsatanta Riil maka
'( ) 0f x =
0 0 0 0
( ) ( ) 0'( ) lim lim lim lim 0 0
h h h h
f x h f x k kf x
h h h→ → → →
+ − −= = = = =
Contoh Contoh Tentukan turunan pertama dari fungsi berikut:
a. ( ) 2f x =
b. ( ) 15f x =
c. ( ) 22f x =
Jawab
a. ( ) 2 '( ) 0f x f x= ⇒ =
b. ( ) 15 '( ) 0f x f x= ⇒ =
c. ( ) 22 '( ) 0f x f x= ⇒ =
Turunan Fungsi Pangkat Bilangan Riil
Misalkan ( ) dimana ,nf x kx k n= ∈ � maka 1'( ) ( ) nf x nk x −=
Contoh Tentukan turunan dari fungsi berikut:
a. 3( ) 2f x x=
b. 3( ) 15f x x−=
c. 14( ) 5f x x=
Jawab
a. 3 3 1 2( ) 2 '( ) (3)(2) 6f x x f x x x−= ⇒ = =
b. 3 3 1 4( ) 15 '( ) ( 3)(15) 45f x x f x x x− − − −= ⇒ = − = −
c. 31 1 14 4 4
1 5( ) 5 '( ) (5)
4 4f x x f x x x
− − = ⇒ = =
Turunan Kelipatan Fungsi
Misalkan [ ]( ) ( )n
f x k u x= dimana ( )u x merupakan
fungsi dari x maka [ ] 1'( ) ( )( ) ( ) '( )
nf x n k u x u x
−=
Contoh Tentukan turunan pertama dari fungsi berikut:
a. 3( ) 2(3 4)f x x= −
b. 3( ) 15(4 1)f x x −= +
a. 3( ) 2(3 4)f x x= − 3 1
2
2
'( ) (3)(2)(3 4) (3 4)'
6(3 4) (3)
18(3 4)
f x x x
x
x
−= − −
= −
= −
2 18(3 4)x= −
b. 3( ) 15(4 1)f x x −= +
3 1
4
4
'( ) ( 3)(15)(4 1) (4 1)'
( 45)(4 1) (4)
180(4 1)
f x x x
x
x
− −
−
−
= − + +
= − +
= − +
Turunan fungsi trogonometri didefinisikan sebagai berikut:
(i) ( ) sin '( ) cosf x x f x x= ⇒ =
(ii) ( ) sin( ( )) '( ) cos '( )f x u x f x x u x= ⇒ = ⋅
(iii) ( ) cos '( ) sinf x x f x x= ⇒ = − (iii) ( ) cos '( ) sinf x x f x x= ⇒ = −
(iv) ( ) cos( ( )) '( ) sin '( )f x u x f x x u x= ⇒ = − ⋅
(v) 2( ) tan '( ) secf x x f x x= ⇒ =
(vi) 2( ) tan( ( )) '( ) sec ( ( )) '( )f x u x f x u x u x= ⇒ = ⋅
Tentukan rumus fungsi berikut:
a. ( ) sin(5 )f x x=
b. 2( ) sin( 2 )f x x x= +
c. 1( ) cos( )5f x x=
d. 3 2( ) cos(2 4 )f x x x x= − +
e. ( ) tan(2 )f x x=
f. 3 2( ) tan( 3 )f x x x= −
a. ( ) sin(5 )f x x=
'( ) cos(5 ) (5 ) ' cos5 5 5 cos(5 )f x x x x x= ⋅ = ⋅ =
b. 2( ) sin( 2 )f x x x= + 2 2'( ) cos( 2 ) ( 2 ) 'f x x x x x= + ⋅ +2 2
2
2
'( ) cos( 2 ) ( 2 ) '
cos( 2 ) (2 2)
(2 2) cos( 2 )
f x x x x x
x x x
x x x
= + ⋅ +
= + ⋅ +
= + +
c. 1( ) cos( )5f x x=
1 1 1 1 1 1'( ) sin( ) ( ) ' sin( ) ( ) sin( )5 5 5 5 5 5f x x x x x= − ⋅ == − ⋅ = −
d. 3 2( ) cos(2 4 )f x x x x= − + 3 2 3 2
3 2 2
2 3 2
'( ) sin(2 4 ) (2 4 )'
sin(2 4 ) (6 2 4)
(6 2 4)sin(2 4 )
f x x x x x x x
x x x x x
x x x x x
= − − + ⋅ − +
= − − + ⋅ − +
= − − + − +
e. ( ) tan(2 )f x x= e. ( ) tan(2 )f x x= 2
2
2
'( ) sec (2 ) (2 )'
sec (2 ) 2
2sec (2 )
f x x x
x
x
= ⋅
= ⋅
=
f. 3 2( ) tan( 3 )f x x x= − 2 3 2 3 2
2 3 2 2
2 2 3 2
'( ) sec ( 3 ) ( 3 )'
sec ( 3 ) (3 6 )
(3 6 )sec ( 3 )
f x x x x x
x x x x
x x x x
= − ⋅ −
= − ⋅ −
= − −
Turunan Jumlah, Selisih, Hasil Kali, dan Hasil Bagi Dua Fungsi
Misalkan fungsi f dan g terdifersensialkan pada selang I maka fungsi
, , , ( ( ) 0)ff g f g fg g xg+ − ≠ terdiferensialkan pada selang I dengan aturan
sebagai berikut: sebagai berikut:
a. ( ) '( ) '( ) '( )f g x f x g x+ = +
b. ( ) '( ) '( ) '( )f g x f x g x− = −
c. ( ) '( ) '( ) ( ) ( ) '( )fg x f x g x f x g x= +
d.
'
2
'( ) ( ) ( ) '( )( )
( ( ))
f f x g x f x g xx
g g x
−=
a. ( ) ' ' 'u v u v+ = +
b. ( ) ' ' 'u v u v− = −
c. ( ) ' ' 'uv u v uv= +
d. '
2
' 'u u v uv
v v
− =
Contoh Tentukan turunan dari fungsi berikut ini!
a. 3 5( ) 2 ( 5)f x x x= +
b. 4
3
5( )
(2 1)
xf x
x=
−
Jawab Jawab
a. 3 5( ) 2 ( 5)f x x x= +
Misalkan 32u x= dan 5( 5)v x= +
2' 6u x= dan 4' 5( 5)v x= +
2 5 3 4
2 5 3 4
( ) ' ' '
(6 )( 5) (2 )(5( 5) )
6 ( 5) 10 ( 5)
uv u v uv
x x x x
x x x x
= +
= + + +
= + + +
2 5 3 4'( ) 6 ( 5) 10 ( 5)f x x x x x= + + +
b. 4
3
5( )
(2 1)
xf x
x=
−
Misalkan 45u x= dan 3(2 1)v x= −
3' 20u x= dan 2' 6(2 1)v x= −
'' 'u u v uv−
( )
'
2
3 3 4 2
23
3 3 4 2
6
' '
(20 )(2 1) 5 (6(2 1) )
(2 1)
20 (2 1) 30 (2 1)
(2 1)
u u v uv
v v
x x x x
x
x x x x
x
− =
− − −=
−
− − −=
−
3 3 4 2
6
20 (2 1) 30 (2 1)'( )
(2 1)
x x x xf x
x
− − −=
−
Misalkan ( )y f u= dan ( )u g x= . JIka fungsi g mempunyai turunan di x dan
fungsi f mempunyai turunan di u, turunan fungsi komposisi
[ ]( )( ) ( )y f g x f g x= =o ditentukan sebagai berikut:
[ ]( ) '( ) ' ( ) '( ) atau dy dy du
f g x f g x g xdx du dx
= ⋅ = ⋅o dx du dx
Jika y = f(u ) , u = g(v), dan v = h(x) maka : dy dy du dv
dx du dv dx= ⋅ ⋅
Contoh Tentukan turunan fungsi berikut ini dengan menggunakan aturan rantai!
a. 5(3 5)y x= +
b. 4 3 2 3(2 3 4 1)y x x x= + − +
c. 22 4 1y x x= − +
d. 4 3sin(2 3 )y x x= +
a. 5(3 5)y x= +
5 45dy
y u udu
= ⇒ = dan 3 5 3du
u xdx
= + ⇒ =
dy dy du
4
4
4
5 3
15
15(3 5)
dy dy du
dx du dx
u
u
x
= ⋅
= ⋅
=
= +
b. 4 3 2 3(2 3 4 1)y x x x= + − +
3 23dy
y u udu
= ⇒ =
4 3 2 3 22 3 4 1 8 9 8du
u x x x x x x= + − + ⇒ = + − 4 3 2 3 22 3 4 1 8 9 8du
u x x x x x xdx
= + − + ⇒ = + −
2 3 2
3 2 2
3 2 4 3 2 2
3 (8 9 8 )
(24 27 24 )
(24 27 24 )(2 3 4 1)
dy dy du
dx du dx
u x x x
x x x u
x x x x x x
= ⋅
= ⋅ + −
= + −
= + − + − +
c. 22 4 1y x x= − +
1 12 2
112 2
dyy u u u
du u= = ⇒ = =
22 4 1 4 4du
u x x xdx
= − + ⇒ = −
dy dy du
2
2
1 (4 4)
2
4( 1)
2 2 4 1
2( 1)
2 4 1
dy dy du
dx du dx
xu
x
x x
x
x x
= ⋅
= ⋅ −
−=
− +−
=− +
d. 4 3sin(2 3 )y x x= +
sin cosdy
y u udu
= ⇒ = dan 4 3 3 22 3 8 27du
u x x x xdx
= + ⇒ = +
dy dy du
dx du dx= ⋅
3 2
4 3 3 2
sin (8 27 )
sin(2 3 )(8 27 )
dx du dx
u x x
x x x x
= ⋅ +
= + +
Turunan kedua diperoleh dengan menurunkan turunan pertama yang sudah diperoleh. Dengan cara yang serupa kita akan peroleh turunan berikutnya, yang kita kenal dengan turunan tingkat tinggi.
Jika ( )y f x= maka
• Turunan pertama : ' '( )dy df
y f xdx dx
= = =
2 2d y d f= = =• Turunan kedua :
2 2
2 2'' ''( )
d y d fy f x
dx dx= = =
• Turunan ketiga : 3 3
3 3'' ' '''( )
d y d fy f x
dx dx= = =
• Turunan keempat : 4 4
(4) (4)4 4
( )d y d f
y f xdx dx
= = =
. .
. .
. .
• Turunan ke-n : ( ) ( ) ( )n n
n nn n
d y d fy f x
dx dx= = =
Tentukan turunan pertama, kedua, ketiga, dan keempat dari fungsi berikut ini!
a. 6 32 5y x x= +
b. siny x=
Jawab: Jawab:
a. 6 32 5y x x= +
5 2
4
3
(4) 2
' 12 15
'' 60 30
''' 240 30
720
y x x
y x x
y x
y x
= +
= +
= +
=
b. siny x=
( 4 )
' cos
'' sin
''' cos
sin
y x
y x
y x
y x
=
= −
= −
=
1. Tentukan dy
dx jika:
a. 3 22 4 5y x x x= − + − +
b. 3 2 14 2y x x x− − −= − +
c. 2 4 3(2 3 )( 3 )y x x x x x= − − +
22 1
1
x xy
x
− +=
−
d. 1 sin
cos
xy
x
−=
2. Dengan menggunakan aturan rantai tentukan turunan pertama dy
dari: 2. Dengan menggunakan aturan rantai tentukan turunan pertama dy
dx
dari:
a. ( )102 3y x= −
b. 2 3 1y x x= − +
c. 2
1
1
xy
x
+ = −
d. 3siny x=
e. ( )2cos 4y x x= −
f. ( )2 2sin 3 2y x x= −
Soal Latihan Pilihan Ganda
Bab : Turunan
1. Diketahui 1
( )f xx
= , '(3) ....f =
a. 1
9−
b. 1
9
d. 1
6−
e. Tidak ada jawab yang benar
9
c. 1
6
2. Turunan pertama dari 2
2 1y
x x= − adalah ….
a. 2 3
2 1y
x x
−′ = +
b. 2 3
2 2y
x x′ = +
c. 2 3
2 1y
x x
−′ = −
d. 2 3
2 2y
x x
−′ = +
e. 2 3
2 2y
x x′ = −
3. Misalkan 2 3( 2)( 1)y x x= + + . Turunan pertama dari y adalah ….
a. 4 25 6 2y x x x′ = + +
b. 4 25 3 1y x x′ = + +
c. 45 2 2y x x′ = + +
d. 4 25 6 2y x x′ = + +
e. 45 6 2y x x′ = + +
dy 1x−4. Nilai
dy
dx dari
1
1
xyx
−=
+ adalah ….
a. 2
2
( 1)
dy
dx x=
+
b. 2
1
( 1)
dy
dx x=
+
c. 2
2 2
( 1)
dy x
dx x
+=
+
d. 2
2
( 1)
dy x
dx x=
+
e. 2
2 1
( 1)
dy x
dx x
−=
+
5. Turunan kedua dari 10(4 7)y x= + adalah ….
a. 8(160 280)y x′′ = +
b. 81440(4 7)y x′′ = +
c. 840(4 7)y x′′ = +
d. 8360(4 7)y x′′ = +
e. 81440(160 280)y x′′ = +
13d y
6. Jika 1
3y
x=
−, berapakah nilai dari
3
3
d y
dy ….
a. 4
1
( 3)x
−−
b. 4
2
( 3)x −
c. 4
2
( 3)x
−−
d. 4
6
( 3)x −
e. 4
6
( 3)x
−−
7. Turunan ketiga dari sin(3 )y x=
adalah ….
a. 27cos(3 )y x′′′ = −
b. 9sin(3 )y x′′′ = −
c. 27sin(3 )y x′′′ = −
d. 9cos(3 )y x′′′ = −
e. 27cos(3 )y x′′′ =
c. 27sin(3 )y x′′′ = −
8. Misalkan 2 jika 1
( )2 1 jika 1
x xf x
x x
≤=
− > , nilai
dari (1)f ′ adalah ….
a. 0
b. 3
c. 1
d. 2
e. tidak ada
9. Nilai a, b, dan c dari 2( )g x ax bx c= + + bila g(1) = 5, g’(1) =3 dan g’’(1)=- 4
adalah ….
a. a = -2 , b = 4, c = 0
b. a = -2 , b = 0, c = 2
c. a = -2 , b = - 7, c = 0
d. a = 2 , b = 7, c = 0
e. a = -2 , b = 7, c = 0 e. a = -2 , b = 7, c = 0
10. Diketahui
2 3 , 1( )
1 2 , 1
x x xf x
x x
− + <=
+ ≥pernyataan berikut yang benar adalah
….
a. ( )f x differensiabel di 1x = dan '(1) 1f =
b. ( )f x differensiabel di 1x = dan '(1) 1f = −
c. ( )f x tidak differensiabel di 1x =
d. ( )f x tidak differensiabel di 1x = −
e. Tidak ada jawab yang benar