kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
-
Upload
dessiherliana -
Category
Documents
-
view
215 -
download
1
Transcript of kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 1/18
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Turunan fungsi ( diferensial ) adalah fungsi lain dari suatu fungsi sebelumnya,
misalnya fungsi f menjadi f' yang mempunyai nilai tidak beraturan. Konsep turunan sebagai
bagian utama dari kalkulus dipikirkan pada saat yang bersamaan oleh Sir Isaac e!ton
( "#$% & "% ), ahli matematika dan fisika bangsa Inggris dan ottfried ilhelm *eibni+
( "#$# & ""# ), ahli matematika bangsa erman. Turunan ( diferensial ) digunakan sebagai
suatu alat untuk menyelesaikan berbagai masalah dalam geometri dan mekanika. Turunan
dapat ditentukan tanpa proses limit. -ntuk keperluan ini dirancang teorema tentang turunan
dasar, turunan dari operasi aljabar pada dua fungsi, aturan rantai untuk turunan fungsi
komposisi, dan turunan fungsi iners. Kalkulus diferensial adalah salah satu cabang
kalkulus dalam matematika yang mempelajari bagaimana nilai suatu fungsi berubahmenurut perubahan input nilainya. Topik utama dalam pembelajaran kalkulus diferensial
adalah turunan. Turunan dari suatu fungsi pada titik tertentu menjelaskan sifat/sifat fungsi
yang mendekati nilai input. -ntuk fungsi yang bernilai real dengan ariabel real tunggal,
turunan pada sebuah titik sama dengan kemiringan dari garis singgung grafik fungsi pada
titik tersebut. Secara umum, turunan suatu fungsi pada sebuah titik menentukan pendekatan
linear terbaik fungsi pada titik tersebut.
0roses pencarian turunan disebut pendiferensialan (differentiation). Teorema dasar
kalkulus menyatakan bah!a pendiferensialan adalah proses keterbalikan dari
pengintegralan.
Turunan mempunyai aplikasi dalam semua bidang kuantitatif. 1i fisika, turunan dari
perpindahan benda terhadap !aktu adalah kecepatan benda, dan turunan dari kecepatan
terhadap !aktu adalah percepatan. 2ukum gerak kedua e!ton menyatakan bah!a turunan
dari momentum suatu benda sama dengan gaya yang diberikan kepada benda.
*aju reaksi dari reaksi kimia juga merupakan turunan. 1alam riset operasi, turunan
menentukan cara paling efisien dalam memindahkan bahan dan mendesain pabrik. 1engan
menerapkan teori permainan, turunan dapat memberikan strategi yang paling baik untuk perusahaan yang sedang bersaing.
Turunan sering digunakan untuk mencari titik ekstremum dari sebuah fungsi.
0ersamaan/persamaan yang melibatkan turunan disebut persamaan diferensial dan sangat
penting dalam mendeskripsikan fenomena alam. Turunan dan perampatannya
( generalization) sering muncul dalam berbagai bidang matematika, seperti analisis
kompleks, analisis fungsional, geometri diferensial, dan bahkan aljabar abstrak .
1 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 2/18
1.2 RUMUSAN MASALAH
". 1efinisi turunan
%. 1eferensi fungsi aljabar
3. 1eferensi fungsi trigonometri
$. 1eferensi fungsi transenden
4. 1eferensi fungsi parameter
1.3 TUJUAN
". -ntuk mengetahui deferensial fungsi aljabar
%. -ntuk mengetahui deferensial fungsi trigonometri
3. -ntuk mengetahui deferensial fungsi transenden
$. -ntuk mengetahui deferensial fungsi parameter
1.4 BATASAN MASALAH
". 1efinisi turunan
%. 1eferensi fungsi aljabar
3. 1eferensi fungsi trigonometri
$. 1eferensi fungsi transenden4. 1eferensi fungsi parameter
BAB II
2 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 3/18
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Turunan
5isalkan 0 adalah sebuah titik pada kura y6f(c)dan 7 merupakan titik yang dapat dipindahkan pada
kura tersebut. Titik 0 dan 7 akan membentuk garis
singgung dengan kemiringanm P → Q . Kemiringan
m P → Q dapat diperoleh darilimh →0
m P →Q dengan
nilai m P→ Q= f (c+h )−f (c)
h .
adi kemiringan garis 07 dapat diperoleh dari8
limh →0
m P →Q=limh→ 0
f (c+h )− f (c)h
-ntuk mencari kemiringan garis singgung ini, merupakan definisi turunan.
9eberapa bentuk setara
untukturunan.0erubahanyanglebihradikal,tetapi masih tetap
hanyasuatuperubahancara penulisan,mungkin dipahami dengan
menggantikan c+h dengan x,sehingga h dapat digantikan
dengan x-c.
f ' ( x )=lim
x →c
f ( x )− f (c) x−c
Keterdiferensiasi mengimplikasi kontinuitas jika f’ (c) ada
maka f kontinu di c.ika sebuah kura mempunyai sebuah garis
singgung disebuah titik,maka kura itu tidak dapat melompat atau sangat berayun di titik tersebut.
rafik turunan, turunan f’ (x) memberikan kemiringan garis singgung terhadap
grafik y=f(x) pada nilai x. jadi ketika garis singgung miring naik kekanan,turunan positif,dan
ketika garis singgung miring turun ke kiri,turunan negatie.karenanya kita dapat memperoleh
gambaran kasar dari turunan hanya dengan diketahui grafik fungsi.
-ntuk menentukan fungsi deferensial, dapat menggunakan berbagai notasi yakni8
otasi
*eibni+
otasi
*agrange
otasi
e!ton
otasi
:uler
3 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 4/18
Turunan
f(x) terhadap x
dy
dx
;<( x) ´ y D x y
2.2 Aturan Penarian Turunan
%.%." Sifat/Sifat Turunan
ika k suatu konstanta, f dan g fungsi/fungsi yang terdiferensialkan maka berlaku8". Kelipatan Konstanta
F ( x )=kf ( x )→ F ' ( x )=k ∙ f ' ( x )
9ukti 8
F ' ( x )=lim
h →0
f ( x+h )− f ( x )h
¿ limh → 0
k ∙ f ( x+h )−k ∙ f ( x )h
¿ limh →0
k f ( x+h )−f ( x )
h
¿k limh → 0
f ( x+h )−f ( x )h
¿k ∙ f ' ( x )
%. 0enjumlahan
F ( x )=f ( x )+g ( x )→ F
'
( x )=f
'
( x )+g
'
( x )
9ukti 8
F ' ( x )=lim
h →0
[ f ( x+h)+g ( x+h ) ]−[ f ( x )+g ( x ) ]h
¿ limh →0
[ f ( x+h )−f ( x )h
+ g ( x+h )−g ( x )
h ]¿ lim
h → 0
f ( x+h )− f ( x )
h + lim
h→ 0
g ( x+h )−g ( x )
h
¿ f ' ( x )+g
' ( x )
3. Selisih
F ( x )=(f −g) ( x )→ F ' ( x )=f
' ( x )−g' ( x )
9ukti 8
F ' ( x)=lim
h →0[ f ( x+h )−g ( x+h ) ]−[ f ( x )−g ( x) ]
h
4 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 5/18
g ( x+h )−g( x )¿
[ f ( x+h )−f ( x ) ]−¿¿
¿ limh →0
¿
¿ limh →0
f ( x+h )− f ( x )h
−limh →0
g ( x+h )−g ( x )h
¿ f ' ( x )−g' ( x)
$. 0erkalian
F ( x )= f ( x ) ∙ g ( x )→ F ' ( x )=f ( x ) g
' ( x )+g ( x ) f ' ( x )
9ukti 8
F ' ( x )=lim
h →0
F ( x+h )− F ( x )h
¿ limh →0
f ( x+h ) g ( x+h )−f ( x ) g ( x )h
¿ limh →0
f ( x+h ) g ( x+h )−f ( x+h ) g ( x)+ f ( x+h ) g ( x )−f ( x ) g ( x )h
¿ limh →0
[ f ( x+h )• g ( x+h )−g ( x )
h +g ( x )•
f ( x+h )−f ( x )h ]
¿ limh →0
f ( x+h )• limh →0
g ( x+h )−g ( x )h
+g ( x ) •limh→0
f ( x+h )−f ( x )h
¿ f ( x ) g' ( x )+g ( x ) f
' ( x )
4. 0embagian
F ( x )= f ( x )
g ( x ) → F
' ( x )=[ g ( x ) f
' ( x )− f ( x ) g' ( x ) ]
g2 ( x )
9ukti 8
F ' ( x )=lim
h →0
F ( x+h )− F ( x )h
5 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 6/18
¿ limh →0
f ( x+h )g ( x+h )
− f ( x )g ( x )
h
¿ limh →0
g ( x ) f ( x+h )−f ( x ) g ( x+h )h
• 1
g ( x ) g ( x+h )
¿ limh →0 [ g ( x ) f ( x+h )−g ( x ) f ( x )+f ( x ) g ( x )−f ( x ) g ( x+h )
h •
1
g ( x ) g ( x+h ) ]¿ lim
h →0 {[ g ( x )
f ( x+h)− f ( x )h
−f ( x ) g ( x+h )−g ( x )
h ] 1
g ( x ) g ( x+h ) }¿ [ g ( x ) f
' ( x )−f ( x ) g' ( x ) ] 1
g ( x ) g ( x )
%.%.% Turunan =ungsi >ljabar
Turunan fungsi aljabar merupakan penjabaran turunan dari fungsi tetap dan
fungsi pangkat.
". =ungsi konstan
f ( x )=k → f ' ( x )=0
9ukti 8
f
'
( x )=limh →0
f ( x+h )−f ( x )h =limh →0
k −k
h =limh →0 0=0
%. =ungsi pangkat 0angkat
f ( x )= xn
→ f ' ( x )=n x
n−1
9ukti 8
f ' ( x )=lim
h →0
f ( x+h )−f ( x )h
=limh →0
( x+h )n− xn
h
¿ limh →0
xn
+nxn−1
h+
n (n−1 )2 x
n−2
h2
+…+nxhn−1
+hn
− xn
h
¿ limh →0
k [nxn−1+
n (n−1 )2
xn−2
h+…+nxhn−2+h
n−1]k
1i dalam kurung siku, semua suku kecuali yang pertama mempunyai h
sehingga jika masing/masing suku ini mempunyai limit nol ketika h mendekati
nol.f ' ( x)=nx
n−1
6 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 7/18
2.3 Aturan Rantai
>turan rantai adalah aturan yang sangat bermanfaat yang mempermudahkan kita
dalam mencari turunan suatu fungsi. 1imana aturan rantai biasanya digunakan untuk
menentukan fungsi komposisi.
5isalkan y= f (u) dan u=g ( x) menentukan fungsi komposisi yang
dirumuskandengan y=f (g ( x ) )=( f ° g ) ( x ) . ika g terdeferensialkan di x dan f
terdeferensialkan di u=g ( x) maka y=( f ° g )( x ) terdiferensialkan di x dan
y' =( f ° g )' ( x )
¿ f ' (g( x ))g ' ( x )
atau
dy
dx=
dy
du
du
dx
=ungsi komposisi dapat diperluas menjadi komposis 3 fungsi, $ fungsi dan seterusnya.
ika y= f (u)
u=g (v )
v=h( x )
?akni y=( f ° g° h )( x)
5aka 8
dydx =dy
dududv
dvdx
9ukti8
y ( x )= f ( g ( x ))
y ' ( x )=limh →0
y ( x+ f )− y ( x )h
7 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 8/18
y' ( x )=lim
h →0
f ( g ( x+h ) )−f (g ( x ) )h
y' ( x )=lim
h →0 [ f ( g ( x+h ) )− f ( g ( x ) )
g ( x+h )−g ( x ) ∙
g ( x+h )−g ( x)h ]
y' ( x )=lim
h →0
f ( g ( x+h ) )−f (g ( x ) )h
∙ limh →0
g ( x+h )−g ( x )h
y' ( x )=f
' ( g ( x ) ) g ' ( x )
2.4 Turunan !ung"i in#er"
>ndaikan f terdiferensiasikan dan monoton murni (monoton tegas) pada selang
I. ika f ' ( x )≠0 di suatu x tertentu dalam daerah I . 5aka f
−1
terdiferensiasikan di
titik yang berpadanan y=f ( x ) dalam daerah hasil f dan
( f −1) ( x )= 1
f ' ( x )
9ukti 85enurut definisi limit
f ' (a )=lim
x → a
f ( x )− f ( a ) x−a
>kan dibuktikan
( f −1) '
( y )= 1
f ' ( x )
1engan definisi limit, kita peroleh
( f −1) ' ( f ( a) )=lim x →a
f
−1
( f ( x ) )− f
−1
( f ( a ) )f ( x )− f ( a )
Karena f −1 ( f ( x ) )= x dan f
−1 ( f ( x ) )=a
5aka kita bisa menuliskan
( f −1) '
( f ( a) )=lim x →a
x−a
f ( x)−f ( a )
Karena f kontinu dan monoton murni, sehingga f ( x )≠ f ( a ) , sehingga
f ( x )− f ( a )≠0 Sehingga kita boleh melanjutkan proses maka kita bisa menuliskan
8 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 9/18
( f −1) '
( f ( a) )= 1
lim x→ a
f ( x )− f ( a ) x−a
( f −1) '
( f ( a) )= 1
f ' (a )
1engan ini kita mendapatkan
( f −1) '
( f ( x ) )= 1
f ' ( x )
1imana f ( x)= y , diperoleh
( f −1) '
( y )= 1
f ' ( x )
2.$ Di!eren"ia"i i%&'i"it
Sebagian fungsi implisit dapat diubah ke dalam bentuk e@plisit namun sebagian
yang lain tidak. -ntuk fungsi yang dapat diubah dalam bentuk eksplisit, turunan fungsi
dapat dicari dengan cara seperti yang sudah kita pelajari di atas. -ntuk mencari turunan
fungsi yang tak dapat diubah ke dalam bentuk eksplisit perlu cara khusus, yang disebut
diferensiasi implisit . 1alam cara ini kita menganggap bah!a fungsi y dapat didiferensiasi
terhadap @. =ungsA implisit secara umum dapat ditulis sebagai f ( x, y) 6 B dengan y sebagaifungsA dalam x.
Contoh fungsi implisit8 ") y & % x3 & D 6 B
Contoh 8
". Tentukandy
dxdari fungsA yang dirumuskan dengan y & % x3 & D 6 B
Penyelesaian
>pabila kedua ruas diturunkan terhadap @, maka akan diperoleh8
dy
dx−6 x
2=0↔dy
dx=6 x
2
9 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 10/18
2.( Turunan )ung"i Trig*n*%etri +an Si,'*%etri
>turan turunan fungsi trigonometri hanya ada dua, yakni untuk 1 @sin@ dan
1@cos@.
-ntuk D x (sin x )=cos x
dan D x (cos x )=−sin x
9ukti 8
D x (sin x )=limh → 0
sin ( x+h )−sin x
h
¿ limh →0
sin xcosh+cos x sinh−sin x
h
¿ limh →0 (−sin x
1−cosh
h +cos x
sin h
h )
¿ (−sin x )[limh→ 0
1−cosh
h ]+(cos x )[limh →0
sinh
h ]
D x (sin x )=(−sin x ) ⦁ 0+(cos x )⦁1=cos x
Serta
D x (cos x )= limh→0
cos ( x+h )−cos x
h
¿ limh →0
cos x cosh−sin x sinh−cos x
h
10 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 11/18
¿ limh →0
(−cos x 1−cos h
h −sin x
sin h
h )
¿ (−cos x ) ⦁ 0− (sin x ) ⦁1
¿−sin x
=ungsi siklometri adalah iners fungsi trigonometri. >kan dicari turunan iners
fungsi sinus (arcus sinus) berikut.
y=sin−1
x → y' =
1
√ 1− x2
dan y=cos−1
x → y' =
−1
√ 1− x2
y=arcsin x → y=sin−1
x → x=sin y
y=arccos x → y=cos−1
x → x=cos y
11 | P a g e
1
x
y
√ 1− x2
dx
dy=cosy
dydx = 1
cos y
1
cos y=√ 1− x2
1
√ 1− x2
y
x
dx
dy =−siny
dy
dx= −1
sin y
1
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 12/18
2.- Turunan )ung"i E,"&*nen"ia'
=ungsi eksponensial adalah fungsi dari suatu konstanta berpangkat tertentu.
9entuk fungsi eksponensial yang akan kami bahas disini adalah turunan fungsi
y=a x dan y=e x
.
ika y=a x
maka y ' =a xln a
Sedangkan untuk y=e x, maka y=e x
maka y ' =e x
12 | P a g e
sin y=√ 1− x2
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 13/18
ika a diganti dengan e maka y=e x
, jadi y ' =e xln e . Karena nilai
ln e=1 sehingga y ' =e
x
2. Turunan )ung"i L*garit%a
Sebelum membahas turunan fungsi eksponen dan logaritma, akan dikenalkan dulu
bilangan e yang kemuan disebut sebagai bilangan Euler , yakni sebuah bilangan yang
merupakan pendekatan dari bentuk [1+ 1
n ]n
untuk n menuju tak hingga yang
ditemukan pada tahun "#D3 oleh acob 9ernoulli
0ada tahun "$D, :uler memberikan ide mengenai bilangan e, yaitu 8
9entuk berikut ini dapat diubah menjadi
1ari formulasi tersebut :uler memperoleh pendekatan untuk nilai e sampai "D
digit, yaitu
e 6 %,"D%D"D%D$4EB$4%34
Suatu logaritma dengan basis e dinamakan logaritma natural dan ditulis dengan
ln. Sehinggaln x=log e x
Turunan dasar pada fungsi logaritma dalam y= ln x danloga x
13 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 14/18
Sedangkan untuk y ¿loga x maka
y' =
1
x ln a
2./ Turunan )ung"i Para%eter
>pabila disajikan persamaan berbentuk8
x 6 f (t )
y 6 g (t )
maka persamaan ini disebut persamaan parameter dari x dan y, dan t disebut
parameter. 1ari bentuk parameter ini dapat dicaridy
dx dengan cara sebagai berikut. 1ari
14 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 15/18
bentuk x 6 f (t ) dibentuk t =f −1( x ) , dengan begitu maka
f −1( x)
y=g¿ ) dengan
menggunakan aturan rantai, akan didapatkandy
dx seperti berikut.
dydx =dy
dt dt dx
2.10 Turunan )ung"i Hi&er*'i,
=ungsi hiperbolik diperoleh dari campuaran fungsi e x
dan fungsi e− x
.
=ungsi hiperbolik, cosinus hiperbolik dan empat fungsi hiperbolik lainya, didefinisikan
sebagai berikut.
sinh x=1
2 (e x−e
− x)
cosh x=1
2(e x+e
− x )
tan h x= sinh x
cosh x
cot h x=cosh x
sinh x
sec h x= 1
cosh x
csc h x= 1
sinh x
0embuktiannya menggunakan sisi kanan dari identitas terhadap euler. Ingat bah!a 8
sin h x=−i ∙ sin (ix )=−i ∙e
i ∙(ix )−e−i ∙ ( ix )
2 i =
e x−e
− x
2
cosh x=cos (ix )=e
i ∙ (ix )+e−i ∙ ( ix )
2 =
e x+e− x
2
9ukti turunansinh x
d
dx sin h x=
d
dx ( e x−e
− x
2 )= e x+e
− x
2 =cosh x
9ukti turunan cosh x
15 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 16/18
d
dx cosh x=
d
dx ( e x+e
− x
2 )= e x−e
− x
2 =sinh x
9ukti turunan tanh x
d
dx tan h x=
d
dx ( sin h x
cosh x )
¿cos h x ∙
d (sinh x )dx
−sinh x ∙ d (cosh x )
dx
cos h2 x
¿ cos h
2 x−sinh
2 x
cos h
2
x
¿1− tan h2 x
¿ sech2 x
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Turunan fungsi ( diferensial ) adalah fungsi lain dari suatu fungsi sebelumnya,
misalnya fungsi f menjadi f' yang mempunyai nilai tidak beraturan. Konsep turunan
sebagai bagian utama dari kalkulus dipikirkan pada saat yang bersamaan oleh Sir Isaac
e!ton ( "#$% & "% ), ahli matematika dan fisika bangsa Inggris dan ottfried ilhelm*eibni+ ( "#$# & ""# ), ahli matematika bangsa erman. Turunan ( diferensial )
digunakan sebagai suatu alat untuk menyelesaikan berbagai masalah dalam geometri dan
mekanika. 0ada geometri masalahnya adalah garis singgung sedangkan mekanis
masalahnya pada kecepatan rata/rata dan kecepatan.
16 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 17/18
17 | P a g e
8/17/2019 kelompok8turunan-140129094438-phpapp01
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok8turunan-140129094438-phpapp01 18/18
DA)TAR PUSTAKA
• 1johan, arsoma, dkk. %BB. iktat !alkulus I" 9andung 8 1epartemen 5atematika,
=akultas 5I0> IT9.
• http8FFid.!ikipedia.orgF!ikiFTurunanGfungsi
• http8FFid.!ikipedia.orgF!ikiFTurunan
• http8FFmatematikasulis.blogspot.comF%B"3FB3Frumus/lengkap/turunan.html
• ?udar!i. %BB. #uruna $ungsi %ogaritma an Eks&onensial
18 | P a g e