Matematika15.wordpress.com
LEMBAR AKTIVITAS SISWA – DIFFERENSIAL (TURUNAN) Nama Siswa
: ___________________
Kelas
: ___________________
y f (a h) f (a) x (a h) a
y f (a h) f (a) x h
Kompetensi Dasar (KURIKULUM 2013):
Limitkan kedua ruas (perubahan h mendekati nol)
3.21 Memahami konsep turunan dengan menggunakan konteks matematik atau
lim
h 0
konteks lain dan menerapkannya. 3.22 Menurunkan aturan dan sifat turunan fungsi aljabar dari aturan dan sifat limit fungsi. 3.23 Memilih dan menerapkan strategi menyelesaikan masalah dunia nyata dan
y f (a h) f (a) lim f ' (a) x h0 h
f’(a) = laju perubahan y = f(x) pada x = a = turunan pertama y=f(x) pada x = a Contoh :
matematika yang melibatkan turunan dan memeriksa kebenaran langkah-
f(x) = 4x + 1 f’(2) = …….
langkahnya. 3.24 Memahami konsep turunan dan menggunakannya untuk menganalisis grafik fungsi dan menguji sifat-sifat yang dimiliki untuk mengetahui fungsi
f’(2)= lim
h0
f (2 h) f (2) h
naik dan fungsi turun.
= lim (4(2 h) 1) (4.2 1) h h0
3.25 Menerapkan konsep dan sifat turunan fungsi untuk menentukan gradien garis singgung kurva, garis tangen, dan garis normal. 3.26 Memahami konsep dan sifat turunan fungsi terkait dan menerapkannya
= lim 8 4h 1 9 lim 4h h h0 h 0 h
untuk menentukan titik stasioner (titik maximum, titik minimum dan titik belok).
= lim 4 4
3.27 Menganalisis bentuk model matematika berupa persamaan fungsi, serta
h 0
menerapkan konsep dan sifat turunan fungsi dalam memecahkan masalah maximum dan minimum. 4.16 Memilih strategi yang efektif dan menyajikan model matematika dalam memecahkan masalah nyata tentang turunan fungsi aljabar. 4.18 Memilih strategi yang efektif dan menyajikan model matematika dalam
Definisi turunan (rumus) Misal fungsi f memetakan x ke y atau y = f(x), x sebagai variabel bebas dan y sebagai variabel terikat. Turunan y = f(x) terhadap x adalah:
memecahkan masalah nyata tentang fungsi naik dan fungsi turun. 4.19 Merancang dan mengajukan masalah nyata serta menggunakan konsep dan sifat turunan fungsi terkait dalam titik stasioner (titik maximum, titik minimum dan titik belok). 4.20 Menyajikan
data
dari
situasi
nyata,
memilih
variabel
dan
mengomunikasikannya dalam bentuk model matematika berupa persamaan fungsi, serta menerapkan konsep dan sifat turunan fungsi dalam
Notasi turunan Notasi lain dari turunan:
d dx
f(x) atau
df dx
atau
dy dx
Contoh:
Tentukanlah turunan fungsi-fungsi berikut terhadap x.
memecahkan masalah maximum dan minimum.
A. PENGERTIAN DIFERENSIAL (TURUNAN) Turunan fungsi atau diferensial didefinisikan sebagai laju perubahan fungsi sesaat dan dinotasikan f ’(x).
1
Jawab:
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
Langkah-langkah penyelesaian turunan: Perhatikan soal apakah soal perlu disederhanakan atau dijabarkan
n
U
Perhatikan bentuknya: apakah U + V, U , U.V, , turunan V
berantai, atau komposisi fungsi. Kemudian gunakan rumus yang sesuai dan rumus dasar (1 – 4) Contoh: Tentukanlah turunan fungsi-fungsi berikut: a. f(x) = 3. b. f(x) =
3
x2
x 3 − 3x 2 +2x x
c. f(x) = (6x – 3) (5x + 2) d. f(x) =
4x
x−5 e. f(x) = x 2
+ 3
Jawab: B. ATURAN-ATURAN DARI TURUNAN (RUMUS-RUMUS) Jika U dan V adalah fungsi dalam x, sedangkan k dan n adalah konstanta, maka dari definisi turunan diperoleh rumus sebagai berikut: y’ atau f ’(x) atau
No
y atau f(x)
𝐝𝐲 𝐝𝐱
1
k
2
kx
k
3
xn
n. x n−1
4
k.x n
k.n. x n−1
5
U±V
0
(konstanta)
(Penjumlahan/pengurangan
U’ ± V’
fungsi)
6
Un U.V
n. U n – 1 . U’ (perkalian antara fungsi)
U’.V + U.V’ U’.V.W +
7
U.V’.W +
U.V.W
U.V.W’
8
U V
(Pembagian antara fungsi)
y = f(u) dan u = g(x)
dy dx
=
dy du . du dx
(Aturan Berantai)
9 y = f(u) , u = g(v) , dan v = h(x) 10
U ′ . V − U. V′ V2
(fog)(x) = f(g(x))
(komposisi
dy dx
=
dy du dv . . du dv dx
f‘ (g(x)) . g’(x)
fungsi)
2
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
Latihan 1
6.
1.
Jawab:
Jawab:
2. 7. Jawab:
Jawab:
3.
Jawab:
8.
4. Jawab:
Jawab:
9. 5.
Jawab: Jawab:
3
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
10.
14.
Jawab: Jawab:
11.
15. Jawab:
Jawab:
12.
Jawab:
16.
Jawab:
13.
Jawab:
4
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
17.
C. PERSAMAAN GARIS SINGGUNG KURVA 1. Menetukan Gradien Garis Singgung
Jawab:
Dik: P = titik singgung g = garis singgung h = garis normal (garis yang tegak lurus (⊥) dengan garis singgung) Jika kurva y = f(x) disinggung garis g di titik (x1,y1), maka gradien garis singgung g adalah: 18.
m = f ‘ (x1) atau m =
𝑑𝑦 𝑑𝑥 x = x 1
Persamaan garis singgung g melalui melalui titik tersebut adalah: Jawab:
y – y1 = m(x – x1) Persamaan garis normal atau garis h melalui titik P(x1,y1) dan tegak lurus garis g adalah: 1
y – y1 = − m (x – x1)
Contoh: 2 Tentukanlah gradien garis singgung kurva f(x) = x + 3x = 4 pada titik (2,14). Jawab:
19.
Jawab:
Contoh: 2 Tentukanlah persamaan garis normal kurva y = 3x – 4x dititik (1,1). Jawab:
5
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
4.
1. Sifat-sifat gradien garis singgung Jika: garis g ≡ y = mx + c1 Garis h ≡ y = mx + c2
Jawab:
Garis g // h (sejajar) → mg = mh Garis g ⊥ h (tegak lurus) → mg = −
1 mh
Contoh: 1 2 4
Tentukanlah persamaan garis singgung kurva y = x = x – 4 yang tegak lurus dengan garis -2x – 6y + 7 = 0 Jawab: 5.
Jawab:
Latihan 2 1.
6. Jawab:
Jawab: 2.
Jawab: 7.
3. Jawab:
Jawab:
6
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
8.
12.
Jawab:
Jawab:
13.
9.
Jawab:
Jawab:
10.
14.
Jawab:
Jawab:
11. 15.
Jawab: Jawab:
7
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
16.
Jawab:
20.
Jawab:
17.
21. Jawab:
Jawab:
18.
22. Jawab:
Jawab:
19.
Jawab:
8
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
D. FUNGSI NAIK, FUNGSI TURUN, DAN STASIONER 1. Fungsi Naik Garis singgung membentuk sudut lancip dengan sb x positip maka tangen sudutnya positif atau gradien (m) > 0 dimana m = f‘ (x) maka syarat fungsi naik adalah :
f ‘ (x) > 0 2. Fungsi Turun Garis singgung
3. Titik Stasioner Titik stasioner adalah titik tempat fungsi berhenti naik atau turun untuk sementara (titik bergradien sama dengan nol)
Garis singgung sejajar sb x maka gradien m = 0 maka syarat titik stasioner adalah :
membentuk
sudut
f’(x) = 0
tumpul dengan sumbu x positip maka ’
m < 0 maka syarat fungsi turun adalah :
f ’ (x) < 0
dari f (x) = 0 akan diperoleh nilai–nilai x Mis : x1 dan x2 maka : f(x1) dan f(x2) disebut nilai stasioner (nilai kritis) [x1, f(x1] dan [x2,f(x2)] disebut titik stasioner (titik kritis)
Contoh:
4. Jenis-jenis titik Stasioner
Jawab:
TITIK A TITIK STASIONER MAX
Koord. Titik max [x1, f(x1)]
f(x1) = nilai max
Syarat :
f” (x1) < 0
TITIK B TITIK STASIONER MIN
Koord. Titik min [x2, f(x2)]
f(x2) = nilai min
Syarat :
f” (x2) > 0
TITIK C TITIK STASIONER BELOK
Koord. Titik belok [x3, f(x3)]
f(x3) = nilai belok
Syarat :
f’’ (x) = 0
Langkah penyelesaian : ’
1. 2.
3.
9
Syarat stasioner f (x) = 0 ”
Substitusi. x1 dan x2 pada f (x) ”
f (x) < 0 (max)
f (x) > 0 (min)
”
”
Titik belok : f (x) = 0
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
Contoh:
Latihan 3 1.
Jawab: Jawab:
2.
Jawab:
Contoh:
3.
Jawab:
4.
Jawab:
5.
Jawab:
10
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
6.
10.
Jawab:
Jawab:
7. 11.
Jawab: Jawab:
8. 12. Jawab:
9.
Jawab:
13.
Jawab:
11
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
14.
18.
Jawab: Jawab:
15.
Jawab:
19.
Jawab: 16.
Jawab:
20.
17.
Jawab:
Jawab:
12
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
E. PENERAPAN TURUNAN
Latihan 5 1.
Contoh: Jawab:
2. Contoh:
Jawab:
Contoh: 3.
Jawab:
13
King’s Learning Be Smart Without Limits
Matematika15.wordpress.com
4.
7.
Jawab:
Jawab:
5.
Jawab:
8.
6. Jawab:
Jawab:
"Fokus pada kelebihanmu.. bukan kekuranganmu”
14
King’s Learning Be Smart Without Limits