Rabu, 03 Mei 2017

TURUNAN FUNGSI TRIGONOMETRI



TURUNAN FUNGSI TRIGONOMETRI

Turunan dari suatu fungsi trigonometri merupakan fungsi trigonometri yang berbeda. Berikut disajikan tabel fungsi awal dan turunan fungsi trigonometri yang dijadikan sebagai acuan dasar.
Fungsi Awal
Turunan Fungsi
f(x) = sin x
f '(x) = cos x
f(x) = cos x
f '(x) = -sin x
f(x) = cosec x
f '(x) = -cosec x. cotan x
f(x) = sec x
f '(x) = sec x. tan x
f(x) = tan x
f '(x) =sec2 x
f(x) = cotan x
f '(x) = -cosec2 x

Pembuktian turunan  Fungsi trigonometri sinus

Jika f(x) = sinx f’(x) = cosx
[Pembuktian]
Dengan menggunakan pendekatan limit fungsi atau rumus umum turunan, turunan fungsi sinus dapat dibuktikan, yaitu:


Pembuktian Turunan fungsi trigonometri cosinus

Jika f(x) = cosx f’(x) = - sin x
[Pembuktian]
Sama seperti pembuktian turunan sinus pembuktian menggunakan pendekatan limit fungsi atau rumus umum turunan , seperti dibawah ini:



Pembuktian Turunan fungsi trigonometri tangen


Jika ,
[Pembuktian]
Pembuktian turunan fungsi tangen dapat menggunakan rumus turunan fungsi hasil bagi .
Maka,



Turunan Fungsi trigonometri Cosecan

Jika f(x) = cosec x , maka f'(x) = - cot x . cosec x
[Pembuktian]
Misalkan diketahui fungsi cosecan f(x) = cosec x, pembuktian rumus turunannya sebagai berikut:

           

Turunan Fungsi Secan

Jika f(x) = sec x, maka f'(x) = tan x . sec x
[Pembuktian]
                                                                  

Turunan Fungsi Trigonometri Cotangen

Jika f(x) = cot x, maka,   
[Pembuktian]                   



Tentukan turunan fungsi trigonometri dari fungsi-fungsi dibawah ini!
1. f(x) = sin x cos x
[Penyelesaian]
 

2.  
[Penyelesaian]
Gunakan rumus turunan fungsi hasil bagi,

3. f(x) = 2 sin x – 5 cos x    
[Penyelesaian]
f(x) = 2 sin x – 5 cos x
f’(x) = 2cos x + 5sin x

4.   
[Penyelesaian]
Soal No 4 ini merupakan gabungan fungsi aljabar dan fungsi trigonometri, kalau lupa silahkan dilihat lagi turunan fungsi aljabar,

5. Turunan dari f(x) = sin (5x – 2)
[Penyelesaian]
f(x) = sin (5x – 2)
f’ (x)  =  5 cos (5x – 2 )

PERSAMAAN GARIS SINGGUNG PADA KURVA
                                                               
1.    Gradien garis singgung






Perhatikan gambar di samping
Gradien garis AB adalah
m =
        =
        =
 

y=f(x)
 

 
                                                                                 
Apabila garis ABdiputar pada titik A maka titik B akan bergerak mendekati titik A (h→0) maka tali busur ABmenjadi garis singgung (g) pada kurva y = f(x) di titik A (a,f(a))dengan gradient
           


 
Sehingga persamaan garis singgung pada kurva y = f(x) di titik A (a,f(a)) atau A (x1,y1) adalah


Rounded Rectangle: y – y1 = m (x – x1)
 
           

Contoh :
Diketahui y=cos 2x
Tentukan persamaan garis singgung di x=300
Jawab:
y=cos 2x
x= 30 => y= cos 600 =
titik (x,y) = (300 ,  )
        m   =y’
            = 2(-sin2x)
            = -2 (sin 600)
            = -2
            = -√3

Persamaan garis singgung
y-y = m (x-x )
y - = -√3 (x-300)
y =  - √3 (x-300)

DALIL l’HOSPITAL
Jika http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Cfn_jvn%20%5Clim_%7Bx%5Crightarrow%20a%7D   maka diturunkan http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Cfn_jvn%20%5Clim_%7Bx%5Crightarrow%20a%7D 
maka diturunkan lagi hingga http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Cfn_jvn%20%5Clim_%7Bx%5Crightarrow%20a%7D   
Contoh
Tentukan limit fungsi berikut.

 http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Cfn_jvn%20%5Clim_%7Bx%5Crightarrow%200%7D=%5Cfrac%7Bcos%5C:%204x-1%7D%7Bx%5C:%20sinx%7D


Jawaban :
substitusi langsung limit fungsi turunan kedua









FUNGSI NAIK DAN FUNGSI TURUN













 



f(x2)
 
            











f(x1)
 



 







0
 
1.  Fungsi f(x) disebut fungsi naik pada interval a ≤ x ≤ b, jika untuk setiap x1
     dan x2 dalam interval a ≤ x ≤ b berlaku :
    
             x2  >  x1     f(x2) > f(x1)            (gb. 1)
                          
2.      Fungsi f(x) disebut fungsi turun pada interval a ≤ x ≤ b, jika untuk setiap x1 dan x2  dalam interval a ≤ x ≤ b berlaku :

             x2  >  x1     f(x2) < f(x1)            (gb. 2)

3.      Fungsi f disebut fungsi naik pada titik dengan absis a, jika f’ (a) > 0
4.      Fungsi f disebut fungsi turun pada titik dengan absis a, jika f’ (a) < 0


NILAI STASIONER







Perhatikan grafik fungsi y = f(x) disamping
Pada titik A,B,C dan D dengan absis berturut-turut x = a, x = b, x = c dan x = d menyebabkan f’(x) = 0 maka f(a), f(b), f(c) dan f(d) merupakan nilai – nilai stasioner.
 

 








Jenis – jenis nilai stasioner
+
 
+
 
1. Nilai stasioner di titik A.
0
 
    Pada :  x < a diperoleh f’(x) > a
a
 
                x = a diperoleh f’(x) = a
                x > a diperoleh f’(x) < a                     
    Fungsi yang mempunyai sifat demikian dikatakan fungsi f(x) mempunyai nilai
    stasioner maksimum f(a) pada x = a dan titik (a,f(a)) disebut titik balik maksimum.

2. Nilai stasioner di titik B dan D.
-
 
-
 
0
 
a.  Pada  :  x < b diperoleh f’(x) < 0
b
 
                  x = b diperoleh f’(x) = 0
                  x > b diperoleh f’(x) < 0
 



Fungsi ini mempunyai nilai stasioner belok turun f(b) pada x = b dan titik (b,f(b)) disebut titik belok.
   b. Pada : x < d diperoleh f’ (x) > 0
+
 
+
 
0
 
                  x = d diperoleh f’ (x) = d
                  x > d diperoleh f’ (x) > d


 



       fungsi ini mempunyai nilai stasioner belok turun f(d) pada x = dan titik (d,f(d))
       disebut titik belok
Pada titik B atau D sering hanya disingkat nilai stasioner belok.

3. Nilai stasioner di titik E
0
 
+
 
-
 
    Pada : x < e diperoleh f’(x) < 0
               x = e diperoleh f’(x) = 0
e
 
               x > e diperoleh f’(x) > 0


 


  Fungsi ini mempunyai nilai stasioner minimum f(e) pada x = e dan titik (e,f(e))
  disebut titik balik minimum.

Contoh :

Diketahui y=sin 2x diantara interval 0 ≤ x ≤ 2∏
Ditanya : a) fungsi naik, interval x= … ?
                b) fungsi turun, interval x= …?
                c) titik-titik stasioner dan jenis-jenisnya
Jawab :

a)      y = sin 2x
y’= 2 cos 2x
fungsi naik, y’> 0
            2 cos 2x > 0
            cos 2x > 0

misal cos 2x=0

2x = 900 + k 3600
x= 450 + k 1800
k=0  => x = 450
k=1 => x = 2250

2x = 2700 +k 3600
   x= 1350 +k 1800
k= 0 =>  x =1350
k=1 => x = 3150     




                                                                 
00     450          1350       2250     3150    3600
                                                                  

Uji x= 300
cos 2x  = cos 2 X 300
            = cos 600     
            =  > 0
fungsi naik, interval x: 0 ≤ x ≤ atau

b)       fungsi turun : y’< 0
 interval x :

c)       titik stasioner : y’=0 didapat
x= 450  => y= sin 900 = 1
x= 1350 => y= sin 2700 = -1
x=2250 =>  y= sin 4500= sin 900 = 1
x=3150 =>  y= sin6300 = sin 2700 = -1
            titik max : (450, 1), (2250, 1)  
      titik min : (1350, -1), (3150, -1)

1 komentar: