Turunan Fungsi Aljabar
Rumus Umum Turunan Fungsi
Aturan umum turunan fungsi $f\left( x \right)$ dapat didefinisikan sebagai berikut.
Definisi
Misalkan diketahui fungsi $y = f\left( x \right)$ yang terdefinisi pada daerah asal ${D_f} = \left\{ {x|x \in \Re } \right\}$. Turunan fungsi $f\left( x \right)$ terhadap $x$ ditentukan oleh:
\[\boxed{f'\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)}}{h}}\]dengan catatan jika nilai limit itu ada.
Ungkapan matematika $f'\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)}}{h}$ dikenal sebagai rumus umum turunan fungsi $f\left( x \right)$.
Contoh
Carilah turunan atau $f'\left( x \right)$ untuk fungsi-fungsi berikut:
- $f\left( x \right) = 2x + 1$
- $f\left( x \right) = 2\sqrt x ,x \ge 0$
- $f\left( x \right) = {x^2} + x$
- $f\left( x \right) = \frac{3}{{x + 2}}$
Jawab
Dengan menggunakan rumus umum turunan $f'\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)}}{h}$ diperoleh
- Untuk fungsi $f\left( x \right) = 2x + 1$ $\begin{array}{l} f'\left( x \right) &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{\left[ {2\left( {x + h} \right) + 1} \right] - \left( {2x + 1} \right)}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{2x + 2h + 1 - 2x - 1}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{2h}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} 2\\ &= 2 \end{array}$
- Untuk fungsi $f\left( x \right) = 2\sqrt x ,x \ge 0$
- Untuk fungsi $f\left( x \right) = {x^2} + x$
- Untuk fungsi $f\left( x \right) = \frac{3}{{x + 2}}$ $\begin{array}{l} f'\left( x \right) &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{f\left( {x + h} \right) - f\left( x \right)}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{\frac{3}{{\left( {x + h} \right) + 2}} - \frac{3}{{x + 2}}}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{\frac{{3\left( {x + 2} \right) - 3\left[ {\left( {x + h} \right) + 2} \right]}}{{\left[ {\left( {x + h} \right) + 2} \right]\left( {x + 2} \right)}}}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{\frac{{ - 3h}}{{\left[ {\left( {x + h} \right) + 2} \right]\left( {x + 2} \right)}}}}{h}\\ &= \mathop {\lim }\limits_{h \to 0} \frac{{ - 3}}{{\left[ {\left( {x + h} \right) + 2} \right]\left( {x + 2} \right)}}\\ &= \frac{{ - 3}}{{\left[ {\left( {x + 0} \right) + 2} \right]\left( {x + 2} \right)}}\\ &= \frac{{ - 3}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} \end{array}$
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = 2x + 1$ adalah $f'\left( x \right) = 2$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = 2\sqrt x ,x \ge 0$ adalah $f'\left( x \right) = \frac{1}{{2\sqrt x }}$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = {x^2} + x$ adalah $f'\left( x \right) = 2x + 1$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = \frac{3}{{x + 2}}$ adalah $f'\left( x \right) = \frac{{ - 3}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}$.
Rumus-Rumus Turunan Fungsi Aljabar
- Jika $f\left( x \right) = k$ dengan $k$ adalah konstanta real, maka turunan $f\left( x \right)$ adalah \[f'\left( x \right) = 0\].
- Jika $f\left( x \right)$ adalah fungsi identitas atau $f\left( x \right) = x$ maka \[f'\left( x \right) = 1\].
- Jika $f\left( x \right) = a{x^n}$ dengan $a$ konstanta real tidak nol dan $n$ bilangan real, maka \[f'\left( x \right) = an{x^{n - 1}}\].
- Jika $f\left( x \right) = ku\left( x \right)$ dengan $k$ konstanta real dan $u\left( x \right)$ fungsi dari $x$ yang mempunyai turunan $u'\left( x \right)$, maka \[f'\left( x \right) = ku'\left( x \right)\].
- Jika $f\left( x \right) = u\left( x \right) \pm v\left( x \right)$, dengan $u\left( x \right)$ dan $v\left( x \right)$ masing-masing mempunyai turunan $u'\left( x \right)$ dan $v'\left( x \right)$, maka \[f'\left( x \right) = u'\left( x \right) \pm v'\left( x \right)\].
- Jika $f\left( x \right) = u\left( x \right).v\left( x \right)$, dengan $u\left( x \right)$ dan $v\left( x \right)$ masing-masing mempunyai turunan $u'\left( x \right)$ dan $v'\left( x \right)$, maka
\[f'\left( x \right) = u'\left( x \right).v\left( x \right) + v'\left( x \right).u\left( x \right)\]- Jika $f\left( x \right) = \frac{{u\left( x \right)}}{{v\left( x \right)}}$, dengan $u\left( x \right)$ dan $v\left( x \right)$ masing-masing mempunyai turunan $u'\left( x \right)$ dan $v'\left( x \right)$, maka
\[f'\left( x \right) = \frac{{u'\left( x \right).v\left( x \right) - v'\left( x \right).u\left( x \right)}}{{{{\left[ {v\left( x \right)} \right]}^2}}}\]- Jika $f\left( x \right) = {\left[ {u\left( x \right)} \right]^n}$, dengan ${u\left( x \right)}$ adalah fungsi dari $x$ yang mempunyai turunan $u'\left( x \right)$ dan $n$ bilangan real, maka \[f'\left( x \right) = n{\left[ {u\left( x \right)} \right]^{n - 1}}.u'\left( x \right)\].
Contoh
Carilah turunan atau $f'\left( x \right)$ untuk fungsi-fungsi berikut:
- $f\left( x \right) = 3{x^3} + 2{x^2} - 5x + 4$
- $f\left( x \right) = \left( {{x^2} + x} \right)\left( {{x^3} - 1} \right)$
- $f\left( x \right) = \frac{{3x + 2}}{{{x^2} - 1}}$
- $f\left( x \right) = \sqrt x \left( {x\sqrt x - 1} \right)$
- $f\left( x \right) = {\left( {{x^2} - 4x + 5} \right)^6}$
Jawab
- $f\left( x \right) = 3{x^3} + 2{x^2} - 5x + 4$ $\begin{array}{l} f'\left( x \right) &= 3.3.{x^{3 - 1}} + 2.2.{x^{2 - 1}} - 5\\ &= 9{x^2} + 4x - 5 \end{array}$
- $f\left( x \right) = \left( {{x^2} + x} \right)\left( {{x^3} - 1} \right)$
- $f\left( x \right) = \frac{{3x + 2}}{{{x^2} - 1}}$
- $f\left( x \right) = \sqrt x \left( {x\sqrt x - 1} \right)$
- $f\left( x \right) = {\left( {{x^2} - 4x + 5} \right)^6}$
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = 3{x^3} + 2{x^2} - 5x + 4$ adalah $f'\left( x \right) = 9{x^2} + 4x - 5$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = \left( {{x^2} + x} \right)\left( {{x^3} - 1} \right)$ adalah $f'\left( x \right) = 3{x^4} + 9{x^3} + 3{x^2}$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = \frac{{3x + 2}}{{{x^2} - 1}}$ adalah $f'\left( x \right) = \frac{{ - 3{x^2} - 4x - 3}}{{{{\left( {{x^2} - 1} \right)}^2}}}$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = \sqrt x \left( {x\sqrt x - 1} \right)$ adalah $f'\left( x \right) = 2x - \frac{1}{{2\sqrt x }}$.
Jadi, turunan fungsi $f\left( x \right) = {\left( {{x^2} - 4x + 5} \right)^6}$ adalah $f'\left( x \right) = \left( {12x - 24} \right){\left( {{x^2} - 4x + 5} \right)^5}$.
Turunan Ke-n dari Suatu Fungsi
Notasi-notasi untuk turunan pertama, turunan kedua, turunan ketiga, sampai turunan ke-n dari fungsi $y = f\left( x \right)$ disajikan pada tabel berikut:
Jenis Turunan | Notasi yang Digunakan |
---|---|
Turunan Pertama | $y'$ atau $f'\left( x \right)$ atau $\frac{{dy}}{{dx}}$ atau $\frac{{df}}{{dx}}$ |
Turunan Kedua | $y''$ atau $f''\left( x \right)$ atau $\frac{{{d^2}y}}{{d{x^2}}}$ atau $\frac{{{d^2}f}}{{d{x^2}}}$ |
Turunan Ketiga | $y'''$ atau $f'''\left( x \right)$ atau $\frac{{{d^3}f}}{{d{x^3}}}$ atau $\frac{{{d^3}f}}{{d{x^3}}}$ |
... | ... |
Turunan Ke-n | ${y^{\left( n \right)}}$ atau ${f^{\left( n \right)}}\left( x \right)$ atau $\frac{{{d^n}y}}{{d{x^n}}}$ atau $\frac{{{d^n}f}}{{d{x^n}}}$ |
Contoh
Carilah turunan pertama, turunan kedua, dan turunan ketiga dari fungsi $f\left( x \right) = {\left( {2x - 3} \right)^9}$
Jawab
- Turunan pertama $\begin{array}{l} f'\left( x \right) &= 9.2.{\left( {2x - 3} \right)^{9 - 1}}\\ &= 18{\left( {2x - 3} \right)^8} \end{array}$
- Turunan kedua $\begin{array}{l} f''\left( x \right) &= 18.8.2.{\left( {2x - 3} \right)^{8 - 1}}\\ &= 288{\left( {2x - 3} \right)^7} \end{array}$
- Turunan ketiga $\begin{array}{l} f'''\left( x \right) &= 288.7.2.{\left( {2x - 3} \right)^{7 - 1}}\\ &= 4.032{\left( {2x - 3} \right)^6} \end{array}$
Post a Comment for "Turunan Fungsi Aljabar"
Mohon untuk memberikan komentar yang baik dan membangun