matematika 1 bab 7 teknik diferensial

Upload: ikin-sodikin

Post on 06-Jul-2018

237 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    1/53

    Teknik Diferensiasi

    Definisi Derivative

     Aturan Dasar Diferensiasi Asal Aturan Diferensiasi Aturan Fungsi Khusus

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    2/53

    Definisi Derivative

    0

    ( ) ( )( ) lim

     x

     f x x f x f x

     x∆ →

    + ∆ −′   =

    1

    2

    Deivative dari fungsi f(x) :

     h ) x(  f  ) h x(  f lim ) x( ' f 

    0 h

     

    =

    atau

    Proses menemukan/mendapatkan derivative dari sebuah

    fungsi disebut diferensiasi.

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    3/53

    Notasi Derivative

    1

    2

    ( )   ) ( ) ( ) ( )00 0 0f 

    f , , D f , Df  d x

    x x xdx′

    ,dx

    dy),( x f dx

    d ,' y   ).('   x f 

    ( )

    ( ) ( ) ( ) x

    dy df   f x y

    dx dx

    d  f x Df x D f xdx

    ′ ′= = =

    = =

    3

    Jika fungsi   y = f (x) derivative-nya dinyatakan :

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    4/53

    Contoh 1

    h

     x f h x f  Lim x f 

    h

    )()()('

    0

    −+=

    h

     x xh xh x Lim

    h

    )()()(   22

    0

    −−+−+=

    h

     x xh xh xh x Lim

    h

    +−−−++=

    222

    0

    2

    h

    hh xh Lim

    h

    −+=

    2

    0

    2

    )12(0

    −+=→

    h x Limh

    12   −=   x

    Tentukan derivative dari fungsi   f(x) = x2 - x

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    5/53

    Contoh 2Tentukan derivative dari fungsi   2 x 3 ) x(  f   

    h x f h x f  Lim x f 

    h)()()('

    0−+=

    →   h xh x Lim

    h232)(3

    0+−++=

    232)(3

    232)(3

    *

    232)(3

    0 ++++

    +++++−++

    = →  xh x

     xh x

    h

     xh x

     Limh

    )232)(3(

    23233

    0 ++++

    −−++= →  xh xh

     xh x Limh

    )232)(3(

    3

    0++++

    =→  xh xh

    h Lim

    h

    )232)(3(

    3

    0 ++++= →  xh x Limh

    )23(2

    3

    +=

     x

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    6/53

    Grafik Derivative dari Fungsi

     Jika f(x) naik 

    (slope positif)

     Jika f(x) turun

    (Slope negatif)

    Tangen horizontal(slope =0)

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    7/53

    Derivative Fungsi Tidak Ada

    Sudut    Tangen vertikal   Diskontinue

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    8/53

    Aturan Dasar Diferensiasi

    ( ) ( ) ( )D fg D f g fD g= +

    3

    4

    Produk

    ( )D 1x  =

    1

    Derivative f(x )=x  adalah 1.

    2

    ( ) ( ) ( )D f g D f D g+ = +

    ( ) 0d 

    cdx

    =   Konstanta

    Perkalian konstanta( )   ( )d d cu c udx dx

    =

    5

    Penjumlahan dan perbedaan

    ( )   ( ) ( )d d d 

    u v u vdx dx dx

    + = +atau

    atau   ( )   ( ) ( )d d d 

    uv u v v u

    dx dx dx

    = +

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    9/53

    ( )( )( )   ( ) ( )( )   ( ) ( )

    ( )( )( )( )   ( )

    D f g D f g D g

    f g  f g g

    x x x

    d xx x

    dx

    =

    ′ ′⇔ =

    8

    Rantai

    6

    7

    Pangkat( )   1n nd 

     x nx

    dx

    −=

    ( )( )

    -1 1D f 

    D f 

    =9

    ( ) ( )2

    gD f fD gf D

    g g

    −⎛ ⎞=⎜ ⎟

    ⎝ ⎠

    Hasi bagi

    Funfsi Invers

    2

    ( ) ( )d d 

    v u u vd u dx dx

    dx v   v

    −⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

    atau

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    10/53

    Contoh Konstanta

    1   ( ) 5

    ( ) 0

     f x

     f x

    =

    ′   =

    8( ) 3 f x x=

    ( )7 7

    ( ) 3 8 24 f x x x′   = =

    2

    24( )

    5

    t  f x   =

    24( )

    5

    d x f x

    dx

    ⎡ ⎤′⇒ =

      ⎢ ⎥⎣ ⎦

    ( )4

    25  x=

      8

    5

     x

    =

    24

    5

    d  x

    dx⎡ ⎤=

    ⎣ ⎦

    3

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    11/53

    Contoh Penjumlahan dan pengurangan

    2 1( ) 17

    5   3

     x f x

     x= − +

    1

    2 21 1( ) 175 3

     f x x x−= − +

    32

    2 1( )

    5 6

     f x x

     x

    ′   = +

    3

    21 1 1

    ( ) 2* ( )( ) 05 3 2 f x x x

    ′   = + − − +

    1

    ( ) ( )   [ ] [ ]( ) ( )d d d  f x g x f x g xdx dx dx

    ⎡ ⎤± = ±⎣ ⎦

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    12/53

    3( ) 4 5 f x x x= − +

    3( ) 4 5d d d 

     f x x xdx dx dx

    ′⇒ = − +

    2( ) 3 4 0 f x x′⇒ = − +

    2( ) 3 4 f x x′⇒ = −

    2

    12( ) 7 f x x= +

    11 11( ) 0 12 12 f x x x′   = + =3

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    13/53

    Contoh

    7

    6

    ( )

    ( ) 7

     f x x

     f x x

    =

    ′   =

    Pangkat

    1

    [ ]  1

    ( ) ( ) ( )n

    h x n f x f x−

    ′ ′= ⋅

    2 ( )1 2

    2 2( ) 3 4 3 4 f x x x x x= + = +

    ( )   ( )

    1 221( ) 3 4 6 4

    2 f x x x x

    −′   = + +

    2

    3 2

    3 4

     x

     x x

    +=

    +©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    14/53

    Contoh Produk

    1  2 1 3(3 2 )(4 5) y x x x−= − +

    2 1 3 3 2 1(3 2 ) (4 5) (4 5) (3 2 )dy d d   x x x x x xdx dx dx

    − −= − + + + −

    2 1 2 3 2(3 2 )(12 ) (4 5)(6 2 )dy  x x x x x xdx

    − −= − + + +

    4 4 2

    4 2

    36 24 24 8 30 10

    60 14 10

    dy x x x x x xdx

    dy x x x

    dx

    = − + + + +

    = + +

    ( ) ( )   [ ] [ ]( ) ( ) ( ) ( )d d d 

     f x g x f x g x g x f xdx dx dx

    ⎡ ⎤⋅ = +⎣ ⎦

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    15/53

    2   2( ) (3 2 )(5 4 ) f x x x x= − +

    2 2

    ( ) (3 2 ) (5 4 ) (5 4 ) (3 2 )

    d d 

     f x x x x x x xdx dx′   = − + + + −2(3 2 )4 (5 4 )(3 4 ) x x x x= − + + −

    224 4 15 x x− + +=

    2( ) 3 2 f x x x= −   ( ) 3 4 f x x′⇒ = −

    ( ) 5 4g x x= +   ( ) 4g x′⇒ =( ) fg f g fg′   ′ ′= +   ( )h x f g fg′ ′ ′∴ = +

    2( ) (3 4 )(5 4 ) (3 2 )(4)h x x x x x′⇒ = − + + −2( ) 24 4 15h x x x′⇒ = − + +

    3

      2

      ( ) (3 2 )(5 4 )... ( ) Let h x x x x find h x′= − +

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    16/53

    Contoh Hasil bagi

    12

    5 2

    1

     x y

     x

    −=

    +2 2

    2 2

    ( 1) (5 2) (5 2) ( 1)

    ( 1)

    d d  x x x xdy dx dx

    dx x

    + − − − +=

    +

    2

    2 2

    ( 1)(5) (5 2)(2 )

    ( 1)

    dy x x x

    dx x

    + − −=+

    2 2

    2 2(5 5) (10 4 )( 1)dy x x xdx x

    + − −= +

    2

    2 2

    5 4 5

    ( 1)

    dy x x

    dx x

    − + +

    = +

    ( )   [ ] [ ]

    [ ]

    2

    ( ) ( ) ( ) ( ) 

    ( )  ( )

    d d g x f x f x g x f xd  dx dx

    dx g x  g x

    −⎡ ⎤=⎢ ⎥

    ⎣ ⎦

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    17/53

    22

    5 2( )

    1

     x f x

     x

    −=

    +

    2 2

    2 2

    ( 1) (5 2) (5 2) ( 1)( )

    ( 1)

    d d  x x x x

    dx dx f x x

    + − − − +′   =

    +

    2 2 2

    2 2 2 2

    2

    2 2

    ( 1)5 (5 2)2 (5 5) (10 4 )

    ( 1) ( 1)

    5 4 5

    ( 1)

     x x x x x x

     x

     x x

     x x

    + − − + − −= = =

    + +

    − + +

    +

    ( ) 5 2 f x x= −

    2( ) 1g x x= +

    ( ) 5 f x′⇒ =

    ( ) 2g x x′⇒ =   [ ]2 f f g fg

    g   g

    ′ ′ ′⎡ ⎤  −=⎢ ⎥

    ⎣ ⎦

    2

    2 2

    (5)( 1) (5 2)(2 )

    ( 1)

     f x x x

    g x

    ′⎡ ⎤   + − −=⎢ ⎥ +⎣ ⎦

    2

    2 2

    5 4 5

    ( ) ( 1)

     x x

    h x  x

    − + +

    ′   = +

    3 2

    5 2  ( ) ... ( )

    1

     x Let h x find h x

     x

    − ′=+

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    18/53

    42

    5 2( )

    1

     x f x

     x

    −=

    +

    2 2

    2 2

    ( 1) (5 2) (5 2) ( 1)( )

    ( 1)

    d d  x x x x

    dx dx f x

     x

    + − − − +′   =

    +

    2 2 2

    2 2 2 2

    2

    2 2

    ( 1)5 (5 2)2 (5 5) (10 4 )

    ( 1) ( 1)

    5 4 5

    ( 1)

     x x x x x x

     x

     x x

     x x

    + − − + − −

    = = =+ +

    − + +

    +

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    19/53

    Contoh Rantai

    1

    [ ]( ( )) ( ( )) ( )d 

     f g x f g x g xdx

    ′ ′=

    72 1( )

    3 5

     xG x

     x

    −⎛ ⎞= ⎜ ⎟

    +⎝ ⎠( ) ( )

    ( )

    6

    2

    3 5 2 2 1 32 1( ) 7 3 5   3 5

     x x xG x  x   x

    ⎛ ⎞+ − −−⎛ ⎞⎜ ⎟′   =   ⎜ ⎟ ⎜ ⎟+⎝ ⎠   +⎝ ⎠

    ( )

    ( )

    ( )

    66

    2 8

    91 2 12 1 13( ) 7

    3 5   3 5 3 5

     x xG x

     x   x x

    −−⎛ ⎞′   = =⎜ ⎟+⎝ ⎠   + +

    5 2 8 2, 7 3 y u u x x= = +

    ( )3 2 75 56 62

    u x x= ⋅ +

    ( ) ( )

    3 28 2 75

    7 3 56 62  x x x x= + ⋅ +

      ( )( )

    3 27 8 2

    140 15 7 3 x x x x= + +

    2

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    20/53

    3

    4

    2

    7 6

    3 5 3 10

    7

    u x x x

     y

    du

    dy

    du

     x

    u u

    d →

    = − = −

    = =

    6

    3 10 )7   (

    dy

    ud   x x =   −

    2 67(3 2 ) (3 10 )dy

     x x xdx

    = − −

    2 71) ( ) (3 5 ) f x x x= −

    2

    2 1

    3 3

    1 2

    2

    3

    u x x

    d  y u u

     y

    du

    u

    dx

    = − =

    = =

    1

    323

    (2 )d  u yd 

     x x

    −=  

    12

      3

    2( 1)3 (2 )

    dy

    dx  x   x

    −=  

    1

    2   3

    4

    3( 1)

    dy x

    dx x

    =

    2 232) ( ) ( 1) f x x= −

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    21/53

    Aturan Fungsi Khusus

    ( )( )

    sincos

    d xx

    dx=2

    3

    1 1,r 

    r dx rx r dx

    −= ∈

    ( ) ( )cos sind x xdx = −

    4  ( )

    ( )2tan 1

    cos

    d x

    dx x=

    5  ( )

    2

    arcsin 1

    1

    d x

    dx   x=

    6  ( )

    2

    arctan 1

    1

    d x

    dx x=

    +

    7e

    ex

    xd

    dx=

    8 ( )lnx

    xda a adx

    =

    9   ( )ln 1d xdx x

    =

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    22/53

    Contoh

    1

    2 2

    sin( ) cos( )

    du

    u x

     y y

    u udu

     x

    = =

    = =2co   2 (2 )s( )dy u

    d cos x

     x = =

    2

    2

    1 2

    tan( ) sec ( )

    u x x

     y u  dy

    du

    dudx

    u

    = − =

    = =

    2   2 22 secsec ( )(2   ))   ( 1dy

    u x   x x

     xd 

    = =   −

    2

    4) ( ) sin(2 ) f x x=

    25) ( ) tan( 1) f x x= −

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    23/53

    Diferensiasi Fungsi Sinus

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )sin sin sin cos cos sin sinx h x x h x h xh h

    + − + −=

    ( ) ( ) ( )   ( )sin cos 1cos sinh hx xh h

    −= +

    ( )( )

    sincos

    d xx

    dx=

    ( ) ( )( )

    ( ) ( )0

    0 0

    sin sinlim cos since

    sin cos 1lim 1 (shown earlier) and lim 0 (exercise).

    h

    h h

    x h xx

    hh h

    h h

    → →

    + −⇒ =

    −= =

    Ingat bahwa :

    dan

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    24/53

    Diferensiasi Fungsi Cosinus

    ( )( )

    cossin

    d xx

    dx

    = −

    ( ) ( )

    ( )

    One gets

    Dcos Dsin cos 1 cos2 2 2

      sin .

    x x x x

    x

    π π π  ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= − = − − = − −⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

    = −

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    25/53

    Diferensiasi Fungsi Tangen

    ( )

    ( )

    2

    tan 1

    cos

    d x

    dx x

    =

    ( )

    ( )( )

    sin

    costan

    xd

    xd x

    dx dx

    ⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

    =

    ( ) ( ) ( ) ( )( )

    ( )( ) ( )

    ( ) ( )

    2

    2 2

    2 2

    cos cos sin sin 

    cos

    cos sin 1 

    cos cos

    x x x x

    x

    x x

    x x

    − −=

    += =

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    26/53

    Diferensiasi Inverse Fungsi Trigonometri

    ( )2

    arcsin 1

    1

    d x

    dx   x=

    ( )( )

    ( )( )   ( )   ( )2 2

    Let sin . B y the Inverse Function R ule,arcsin 1 1 1 1

    .cossin 1 sin 1

    x yd x

    dx yd y   y x

    dy

    =

    = = = =− −

    Jika

    ( )2

    arctan 1

    1

    d x

    dx x=

    +

    ( )2 21 1

    .1 tan 1y x

    = =+ +

    ( )

    ( )( )

      ( )2

    Let tan . By the Inverse Function Rule,

    arctan 1cos

    tan

    x y

    d xy

    d ydx

    dy

    =

    = =

    Jika x = tan (y)

    2

    1

    ©Ruminta, 2006

    D f F E l

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    27/53

    Diferensiasi Fungsi Exponensiale

    e

    x

    xd

    dx =

    0x x

    0

    0

    0

    e e e 1 e ee e e

    e esince, by the definition of the number e, lim 1

    x h x h hx

    h

    h

    h

    h h h

    h

    +

    − − −= = ⎯⎯⎯→

    −=Ingat definisi dari bilangan naturan e

    ( )lnx

    xda a adx

    =

    ( )   ( )ln x lnWrite e e and use the Chain Rule.

    xa   ax

    a   = =Jika dan menggunakan aturan rantai

    ( )( )  ( ) ( ) ( )

    ln

    ln

    One gets:

    e

    e ln ln .

    x ax

    x a   xdda

    a a adx dx= = =

    Maka

    2

    1

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    28/53

    3

    ( )h

    eelime

    dx

    d    xhx

    0h

    x   −=+

    h

    eeelim

    xhx

    0h

    −=

    ( )h

    1eelim

    hx

    0h

    −=

    ( )[ ]   ( ) ( )

    h

    xf hxf lim

    dx

    0h

    −+=

     x f 

     x x h

    0 h

     x e )1( e h

    1elime   =

     

    =

    ©Ruminta, 2006

    At Dif i i F i E i l

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    29/53

    Aturan 1:

    ( )   xx eedxd 

    =

    Aturan 2:

    ( )   )()()( xfeedxd   xfxf ′⋅=

    Aturan Diferensiasi Fungsi Exponensial

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    30/53

    Contoh

    1   Temukan derivative dari f(x) = x2ex .

    2xeex(x)f 

    exf(x)

    xx2

    x2

    +=′

    =

    ( )2xxe(x)f    x +=′

    Temukan derivative dari f(t) = ( )23

    t 2e   +

    ( )

    ( )   t21

    t

    23t

    e2e23

    tf

    2etf

    +=′

    +=

    )(

    )(

    2

    ©Ruminta, 2006

    ( )xe

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    31/53

    3   Temukan derivative dari :

    Temukan derivative dari f(t) =4

    ( )2x

    exf    =

    ( ) 2xe

    x'f 

    x

    =

    ( )  ( )

    4

    xx2

    x

    2xeexx'f 

      −=

    ( )  ( )

    4

    x2x

    x

    ex2xex'f 

      −=

    ( )  ( )

    ( )  ( )

    3

    x

    4

    x

    4

    xx2

    x

    2xex'f 

    x

    2xxe

    x

    2xeexx'f 

    −=

    −=

    −=

    x3e

    3exf

    exfx3

    x3

    ⋅=′

    =

    )(

    )(

    ©Ruminta, 2006

    T k d i ti d i 1x2  2

    f +)(

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    32/53

    5   Temukan derivative dari :

    Temukan derivative dari6

    1x2exf   +=)(

    ( )4xe(x)f ef(x)

    12x

    12x

    2

    2

    +

    +

    =′=

    12x  2

    4xe(x)f 

      +=′

    ( )   5xexf    =

    ( )   ( )( ) ( ) ( )

    ( )

    ( ) 5x2

    5e

    x'f 

    5x2

    5ex'f 

    55x2

    1ex'f 

    5x

    ex'f 

    5x

    5x

    2

    1-5x

    5x

    =

    ⋅=

    ⋅=

    ⋅= dx

    ©Ruminta, 2006

    Diferensiasi Logaritma

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    33/53

    Diferensiasi Logaritma

    ( )ln 1d xdx x

    =

    yLet e . Use the Inverse Function Rule to get:x =

    ( )

    ( )y

    ln 1 1 1.

    ee

      y

    d x

    dx xddy

    = = =

    Jika Maka :

    ©Ruminta, 2006

    Aturan Diferensiasi Fungsi Logaritma

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    34/53

    Aturan 1:

    Aturan 2:

    Aturan Diferensiasi Fungsi Logaritma

    x

    1x

    dx

    d=ln   ( )0x  ≠

    [ ])(

    )()(ln

    xfxfxf

    dxd   ′= 0xf   >)(

    ©Ruminta, 2006

    C t h

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    35/53

    Contoh

    1   Temukan derivative dari f(x)= xlnx.

    Temukan derivative dari g(x)= lnx/x2

    1lnxx1x(x)f 

    xlnxf(x)

    ⋅+=′

    =

    lnx1(x)f    +=′

    2x

    1lnx

    x

    1x

    (x)g

    xlnxg(x)

    ⋅−

    =′

    =

    2x

    lnx1

    (x)g

      −

    =′©Ruminta, 2006

    T k d i ti d i ²l

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    36/53

    3   Temukan derivative dari : y = x²lnx .

    Temukan derivative dari4

     y’ = x² + (lnx)(2x)

     y’ = x + 2xlnx

    Atau y’ = x(1+2lnx)

    ⎟ ⎠ ⎞⎜

    ⎝ ⎛ 

    x1

    ( ) ( )3xln4xlny   −−+=

    3x

    1

    4x

    1y'

    −−

    +=

    ( )( ) ( )( )

    ( )( )3x4x

    7y'

    3x4x

    4x

    3x4x

    3-xy'

    −+

    −=

    −+

    +−

    −+=

    ©Ruminta, 2006

    5   Temukan derivative dari : ( )( )632 2x1x y   ++= ln

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    37/53

    ( )( ) ( )[ ]   ( ) ( ) ( )2x6ln1xln2xln1xln2x1xlny   32632632 +++=+++=⎥⎦

    ⎤⎢⎣

    ⎡ ++=

    ( )( ) ( )( )

    ( )( ) ( )( )

    ( )( )2x1x4x18x20xy

    1x2x

    18x18x

    2x1x

    4x2xy

    1x2x

    1x3x6

    2x1x

    2x2xy

    32

    24

    23

    24

    32

    4

    23

    22

    32

    3

    ++++=′

    ++

    ++

    ++

    +=′

    ++

    ++

    ++

    +=′

    ( )( )y

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )( )

    ( )( )

    ( )( )1x2x1x3x6

    2x1x

    2x2xy

    r.denominatocommonaget Now2x

    3x6

    1x

    2xy

    2x6ln1xlny

    23

    22

    32

    3

    3

    2

    2

    32

    ++

    ++

    ++

    +=′

    +

    +

    +

    =′

    +++=

    ©Ruminta, 2006

    6   Temukan derivative dari :   ))((   1x1xx y   2 ++=

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    38/53

    Langkah 1 Buat ln pada dua sisi persamaan

    ))((lnln   1x1xx y   2 ++=

    Langkah 2 Kembangkan persamaan tersebut

    )ln()ln(lnln

    ))((lnln

    1x1xx y

    1x1xx y2

    2

    ++++=

    ++=

    Langkah 3 Diferensiasi kedua sisi (eksplisitkan ln y )

    1xx2

    1x1

    x1

     y

     y

    1x1xx y

    2

    2

    ++++=

    ++++=   )ln()ln(lnln

    Langkah 4: Pecahkan y ‘.   ⎟

     ⎠

     ⎞⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    +

    +

    +

    +=′

    1x

    x2

    1x

    1

    x

    1 y y 2

    ©Ruminta, 2006

    Langkah 5: Substitusikan y pada persamaan tersebut.

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    39/53

    ))((   1x1xx y

      2 ++=

    Langkah 5 Substitusikan y pada persamaan tersebut.

    ( )

    ( ) ( ) ( )[ ]⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    +

    +++

    +

    +++

    ++=′

    ⎟ ⎠

     ⎞⎜⎝ 

    ⎛ 

    ++

    ++++=′

    1x

    1)(x1xx2x

    1x

    1)(x1xx

    x

    1)(x1xxy

    1x

    2x

    1x

    1

    x

    11)(x1xxy

    2

    222

    2

    2

    ( ) ( ) ( )[ ]

    ( ) ( )[ ]( )

    ( )

    12x3x4xy

    2x2xxx1xxxy

    1xx2x1)x(x1)(x1xy

    1x

    1)(x1xx2x

    1x

    1)(x1xx

    x

    1)(x1xx

    23

    23323

    22

    2

    222

    +++=′

    +++++++=′

    ++++++=′

    ⎟⎟

     ⎠

     ⎞

    ⎜⎜

    ⎝ 

    ⎛ 

    +

    +++

    +

    +++

    ++=′

     y

    ©Ruminta, 2006

    Diferensial Implisit

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    40/53

    Diferensial Implisit

    33 4 17 y x x= − +

    y diekspresikan secara explisit sebagai fungsi x .3 3 1 y xy x+ = +

    y diekspresikan secara implisit sebagai fungsi x .

    Diferensial dari fungsi y yang dinyatakan secara implisit

    disebut diferensial implisit

    [ ] [ ]3

    ( ) ( ) 3 1 f x x f x x+ = +

    ©Ruminta, 2006

    M f t Dif i l I li it

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    41/53

    Manfaat Diferensial ImplisitMenemukan slope dari garis tangen dan garis normal

    Contoh menemukan slope dari garis tangen dan normal di titik 

    (2,4)

    ©Ruminta, 2006

    Contoh

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    42/53

    Contoh

    1   Temukan diferensial implisit dari

    [ ] [ ]3

    ( ) ( ) 3 1 f x x f x x+ = +

    [ ]2

    3 ( ) ( ) ( ) ( ) 3 f x f x f x xf x′ ′+ + =

    2

    3 3 y y y xy′ ′+ + =

    ( )23 3 y y x y′   + = −

    2

    3

    3

     y y

     y x

    −′ =

    +

    ©Ruminta, 2006

    2 Temukan diferensial implisit dari   2 2 sin( )y x xy= +

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    43/53

    2   Temukan diferensial implisit dari sin( ) y x xy= +

    2 2 cos( ) (1)dy dy y x xy x ydx dx

    ⎛ ⎞= + +⎜ ⎟⎝ ⎠

    2 cos( )

    2 cos( )

    dy x y xy

    dx y x xy

    +=

    2 2 cos( )( ) cos( )

    dy dy

     y x xy x xy ydx dx= + +

    2 cos( )( ) 2 cos( )dy dy

     y xy x x xy ydx dx

    − = +

    (2 cos( )) 2 cos( )dy

     y x xy x y xydx

    − = +

    ©Ruminta, 2006

    3 Temukan diferensial implisit dari   3 3 9 0x y xy+ =

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    44/53

    3   Temukan diferensial implisit dari 9 0 x y xy+ − =

    2 23 3 (9 9) 0dy dy x y x ydx dx

    + − + =

    2 23 9 9 3dy dy

     y x y xdx dx

    − = −

    2 23 3 9 9 ) 0dy dy

     x y x y

    dx dx

    + − − =

    2

    2

    9 3

    3 9 )

    dy y x

    dx   y x

    −=

    2 2(3 9 ) 9 3dy

     y x y xdx

    − = −

    ©Ruminta, 2006

    4 Temukan diferensial implisit dari   3 2 25 4y y y x+ − − = −

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    45/53

    4   Temukan diferensial implisit dari 5 4 y y y x+ =

    [ ]3 2 25 4d d  y y y xdx dx

    ⎡ ⎤+ − − = −⎣ ⎦

    [ ] [ ]3 2 2

    5 4

    d d d d d  

     y y y xdx dx dx dx dx⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ − − = −⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

    23 2 5 2 0dy dy dy

     y y x

    dx dx dx

    + − − =

    23 2 5 2dy dy dy

     y y xdx dx dx

    + − =

    2(3 2 5) 2dy

     y y xdx

    + − =2

    2

    (3 2 5)

    dy x

    dx y y=

    + −

    ©Ruminta, 2006

    Dif nsi l P si l

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    46/53

    Diferensial Parsial

    Definisi Derivative Parsial dari Fungsi Dua VariabelJika z = f(x,y), derivative parsian pertama dari f

    dinyatakan fx dan f y  yaitu :

    ( )

      ( )

    ( )  ( )

    0

    0

    , ( , )

    , lim

    , ( , ), lim

     x   x

     y   y

     f x x y f x y

     f x y  x

     f x y y f x y f x y

     y

    + ∆ −=

    ∆+ ∆ −

    =

    uuur

    uuur

    ©Ruminta, 2006

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    47/53

    Definisi Derivative Parsial dari Fungsi Tiga Variabel

    Jika w=f(x,y,z), maka derivative parsialdinyatakansebagai berikut :

    ( )   ( )

    ( )   ( )

    ( )   ( )

    0

    0

    0

    , , ( , , ), , lim

    , , ( , , ), , lim

    , , ( , , ), , lim

     x   x

     y   y

     z   z

     f x x y z f x y zw f x y z

     x x

     f x y y z f x y zw  f x y z y y

     f x y z z f x y zw  f x y z z z

    + ∆ −∂ = =∂ ∆

    + ∆ −∂ = =∂ ∆

    + ∆ −∂ = =∂ ∆

    uuur

    uuur

    uuur

    ©Ruminta, 2006

    Contoh

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    48/53

    Contoh

    1   Temukan diferensial parsial fx   dan f y dari4 2 2 3( , ) 5 2 f x y x x y x y= − +

    4 2 2 3

    3 2 2

    2 3

    ( , ) 5 2

    ( , ) 20 2 6

    ( , ) 2 2

     x

     y

     f x y x x y x y

     f x y x y x yx

     f x y x y x

    = − +

    = − += − +

    Solusi

    ©Ruminta, 2006

    2   Temukan diferensial parsial fx   dan f y dari

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    49/53

    y

    Solusi

    ( , ) (2, 2) xy

     f x y at 

     x y

    = −

    ( )  ( )

    ( )  ( )

    ( )

    ( )   ( )

    ( )

    2 2

    2 2 2

    2

    2

    2 2

    2 2 2

    2

    2

    ( , ) (2, 2)

    ,( ) ( ) ( )

    2   4 12, 2

    16 4(2 2 )

    ,( ) ( ) ( )

    4 12, 2

    16 4( )

     x

     x

     y

     y

     xy f x y at 

     x y

     x y y xy   xy y xy y f x y

     x y x y x y

     f 

     x y x xy   x xy xy x f x y x y x y x y

     x f 

     x y

    = −

    −− −   − − −

    = = =− − −

    − −   − −− = = =

    − −

    − +  − += = =

    − − −

    − = = =

    pada titik (2, -2)

    ©Ruminta, 2006

    3   Temukan diferensial parsial fx   dan f y dari

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    50/53

    y

    Solusi

     y x y xy y x f   22 523),(   +−=

     x y y x f 

     x xy y x f 

     y x y xy y x f 

     x y y x f 

     xy y y x f 

     y x y xy y x f 

     x y x f 

     x xy y x f 

     y x y xy y x f 

     y y x f 

     xy y y x f 

     y x y xy y x f 

     yx

     y

     xy

     x

     yy

     y

     xx

     x

    106),(

    526),(

    523),(

    106),(

    103),(

    523),(

    6),(

    526),(

    523),(

    10),(

    103),(

    523),(

    2

    22

    2

    22

    2

    22

    2

    22

    +=

    +−=

    +−=

    +=

    +=

    +−=

    =

    +−=

    +−=

    =

    +=

    +−=

    ©Ruminta, 2006

    Derivative Tingkat Tinggi

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    51/53

    Derivative Tingkat TinggiDerivative fungsi f(x) adalah f ´(x). Jika f ‘(x)mempunyai derivative, disebut derivative tingakt duaatau f ´´(x)

    2

    2( )

      d y f x

    dx

    ′′   =

    Derivative tingkat 2 mempunyai derivative tingkat tigadan derivative tingkat tiga mempunyai derivative tingkat

    empat dst3

    3( )

      d y f x

    dx

    ′′′   =4

    (4)

    4( )

      d y f x

    dx

    =   ( ) ( )n

    n

    n

    d y f x

    dx

    =

    Notasi

    Notasi

    ©Ruminta, 2006

    Contoh

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    52/53

    1

      Temukan derivative tingkat dua dari

    Temukan f ‘’’(x) dari :2

    ( )1

     x f x

     x=

    −2 2

    ( 1)(1) (1) 1( )

    ( 1) ( 1)

     x x f x

     x x

    − − −′   = =

    − −

    ( )221( ) ( 1)( 1)d d  f x xdx x dx

    −⎛ ⎞−′′   = = −⎜ ⎟−⎝ ⎠

    3

    3

    2( ) 2( 1) (1)

    ( 1) f x x

     x

    −   −′′   = − − =

    −5 3( ) 3 2 14 f x x x= − +

    4 2( ) 15 6 f x x x′   = −

    3( ) 60 12 f x x x′′   = −   2( ) 180 12 f x x′′′   = −

    ©Ruminta, 2006

    3   Temukan derivative tingkat dua dari2 1

    ( )3 2

     x f x

    x

    +=

  • 8/18/2019 MATEMATIKA 1 BAB 7 Teknik Diferensial

    53/53

    Temukan f ‘’’(x) dari :4

    3 2 x −

    ( ) ( )( ) ( )

    ( )   22 2

    2 3 2 3 2 1   7( ) 7 3 23 2 3 2

     x x f x x x x

    −− − +   −′   = = = − −− −

    ( ) ( )( )

    3

    342( ) 14 3 2 3

    3 2 f x x

     x

    −′′   = − =−

     4 x 4 x ) x(  f    2  

     4 x 2 ) x( ' f   

     2 ) x( '' f    =

    0 ) x( ''' f    =

    ©Ruminta, 2006