TURUNAN FUNGSI IMPLISIT
Bentuk fungsi terbagi menjadi 2 yaitu fungsi
eksplisit (y = f(x) atau x = g(y)) dan fungsi implisit f(x, y) = 0.
Misalkan
tentukanlah turunan dari
·
Fs
Eksplisit ⟶ y = x2 + 2x maka
= 2x + 2
·
Fs
Implisit ⟶2x2y + 4x – 1 = 0 maka 2x2y
= -4x + 1 sehingga ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif)
Misalkan
bentuk implisit x2y3 + 2xy2 – 3x + y – 1 = 0
maka y(x2y2 + 2xy + 1) – 3x – 1 = 0 maka dirubah
bentuknya menjadi![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif)
Differensial Parsial
dan Differensial Total
Definisi
: dari fungsi f(x, y) = 0 yang dimaksud
1.
= turunan parsial di f terhadap x ; selain x dianggap
konstan(y dianggap konstan)
2.
= turunan parsial di f terhadap y ; selain y dianggap
konstan(x dianggap konstan)
3.
df
=
dx +
dy
dan
disebut Differensial
Parsial
df
=
dx +
dy disebut Differensial Total
Turunan Pertama Fungsi
f(x, y) = 0 maka df =
dx +
dy = 0 berarti
Turunan Kedua
dirumuskan : ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.gif)
Cara menyelesaikan soal
bentuk Differensial Total
1.
Cara
I
Misalkan f(x, y) adalah fungsi 2 variabel yang bisa
diturunkan differensial total di F adalah df (x, y) =
dx +
dy
Contoh : Tentukanlah turunan pertama dari f(x, y) =
4x2y + 3xy3 – 2x + 1
Jawab :
Tentukan dulu nilai dari
dan
sehingga didapat :
= 8xy + 3y3 – 2 dan
= 4x2 + 9xy2 maka differensial totalnya
adalah
df (x, y) =
dx +
dy
df (x, y) = (8xy + 3y3 – 2) dx + (4x2
+ 9xy2) dy
dari f(x, y) = 0
df(x , y)
= d(0)
dx +
dy = 0
2.
Cara
II
- Masing – masing diturunkan
terhadap x, y dianggap fungsi x (gunakan aturan rantai)
- Nyatakan
dalam x dan y
Contoh : Tentukanlah turunan pertama dari x2
+ y2 = 100
Cara I :
x2 + y2 – 100 = 0
f(x,y) = x2 + y2 – 100 = 0
= 2x dan
= 2y jadi
maka
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif)
Cara II :
x2 + y2 – 100 = 0
(x2 + y2) =
(100) dimana y fungsi
x
= 2y ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif)
2x + 2y
= 0
2y
= – 2x
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif)
TURUNAN FUNGSI
TRIGONOMETRI
Rumus – Rumus Turunan
Fungsi Trigonometri
1.
(sin x) = cos x
2.
(cos x) = – sin x
3.
(tan x) = sec2 x
4.
(cot x) = – cosec2 x
5.
(sec x) = sec x . tan x
6.
(cosec x) = – cosec x . cot x
Contoh 1 : Tentukan turunan pertama dari y = cos3(4x5
– 2x2 + 1)
Jawab
:
y
= cos3(4x5 – 2x2 + 1)
= (cos(4x5 – 2x2 + 1))3
Misalkan
y = U3 dengan U = cos(4x5 – 2x2 + 1)
U = cos V dengan V = 4x5 – 2x2
+ 1
= 3U2 . (- sin V) (20x4
– 4x)
= 3 cos2(4x5 – 2x2
+ 1)(- sin(4x5 – 2x2 + 1))( 20x4 – 4x)
Contoh 2 : Tentukanlah turunan pertama dari 2y2
+ 4xy + sin(xy2) – 1 = 0
Jawab
:
2y2
+ 4xy + sin(xy2) – 1 = 0 gunakanlaah aturan rantai U.V = U’V +UV’
4y.
+ 4(1 . y + x . 1.
) + cos (xy2) (1. y2 + x . 2y .
) = 0
(4y + 4x + 2xy cos(xy2) = – 4y – y2cos
(xy2)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif)
Contoh 3 : Tentukanlah turunan pertama dari y =
cos (2x + y) + sin (2y – x)
Jawab
:
y
= cos (2x + y) + sin (2y – x)
y
– cos(2x + y) – sin(2y – x) = 0
+ sin(2x + y) . (2 +
1.
) – cos(2y – x) . (2.
– 1) = 0
+ 2 sin(2x + y) +
sin(2x + y) –
. 2 cos(2y – x) + cos (2y – x) = 0
(1 + sin(2x + y) – 2 cos (2y – x)) = – 2sin (2x + y) – cos(2y
– x)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif)
TURUNAN FUNGSI
SIKLOMETRI
Rumus – Rumus Turunan
Fungsi Siklometri
1.
(arc sin x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif)
2.
(arc cos x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.gif)
3.
(arc tan x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.gif)
4.
(arc cot x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.gif)
5.
(arc sec x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image054.gif)
6.
(arc cosec x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.gif)
TURUNAN FUNGSI EKSPONENSIAL DAN LOGARITMA
1.
(alog x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif)
2.
(ln x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.gif)
3.
(ax) = ax ln a
4.
(ex) = ex
Contoh 1 : Tentukanlah turunan pertama dari y =
arc
+ ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif)
Jawab
:
y
= arc
+ ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif)
=
+
=
– ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.gif)
Contoh 2 : Tentukanlah turunan pertama dari y =
arc tan tan3 x2y3
Jawab
:
y
= arc tan tan3 x2y3
y
= arc tan U
=
dimana U = tan3
x2y3 = (tan x2y3)3 = V3
dimana V = tanx2y3
V
= tan W dimana W = x2y3
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image085.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image087.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image093.gif)
Contoh 3 :
Tentukanlah turunan pertama dari arc sin (xy) + arc cos (xy2)
= xy
Jawab
:
arc
sin (xy) + arc cos (xy2) = xy
. (1 . y + x . 1 .
) +
= (1 . y + x . 1.
)
=![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.gif)
Contoh 4 : Tentukanlah turunan pertama dari ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image110.gif)
Jawab
:
fungsi di atas dapat
diselesaikan dengan f(x) =
Þ f’(x) =
maka
⟺![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image110.gif)
⟺
– ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image134.gif)
⟺
=![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image144.gif)
⟺
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image147.gif)
Contoh 5 : Tentukanlah turunan pertama dari y = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image149.gif)
Dikerjakan
mahasiswa sebagai latihan
Contoh 6 : Tentukanlah turunan pertama dari y =
33x – 44x-1
Dikerjakan
mahasiswa sebagai latihan
Jawaban Contoh 5
:
y = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image149.gif)
y = U3 dengan U = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image152.gif)
U
= ln V dengan V = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image154.gif)
= 3 ln2 x3
.
. (
+ x3 .
.
)
Jawaban Contoh 6
:
y = 33x – 44x-1
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image176.gif)
Kita cari satu persatu terlebih dahulu sehingga
didapat :
sehingga y’ = 3U
dimana U = 3x
= 3U ln 3 .
3 = 33x ln 3 . 3 = 33x+1 ln 3
sehingga y’ = 4U dimana U = 4x – 1
= 4U ln 4 . 4 = 44x-1 ln 4 . 4 = 44x-1+1
ln 4 = 44x ln 4
Turunan Pertama dari y = 33x – 44x-1
adalah
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image176.gif)
= 33x ln 3 . 31 – 44x-1 ln 4
. 41
= 33x+1
ln 3 – 44x ln 4
Turunan Pertama dari y = 33x – 44x-1
adalah 33x+1 ln 3 – 44x ln 4
Catatan :
1.
Y = xn ⟶
y’ = n.xn-1
2.
Y = ax ⟶
y’ = ax ln a
3.
Y = f(x)g(x)
⟶
y’ = … ?
Penurunan Fungsi Secara Logaritmis
Y =
f(x)g(x)
Contoh : Tentukan
turunan pertama dari y = sin xcos x ?
Jawab :
ln y = ln sin xcos x
ln y = cos x . ln sin x ⟹
ingat bahwa turunan dari u.v = u’v + uv’
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image187.gif)
= – sin x . ln sin x + cos x .
. cos x
= y (- sin x . ln sin x +
)
= sin xcos
x (- sin x . ln sin x +
)
Turunan
Fungsi Parameter
Fungsi dalam parameter ditulis :
; t parameter
Mencari turunan fungsi dalam bentuk parameter :
Rumus :
⟶
⟹
Turunan pertama
Rumus :
⟹
Turunan Kedua
Contoh 1
: Tentukan
dan
dari ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image209.gif)
Jawab :
x = 2t2 + t maka
= 4t + 1 dan
= 4
y = t3 – 3t2 maka
= 3t2 – 6t dan
= 6t – 6
Contoh 2
: Tentukan
dan
dari ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image225.gif)
Jawab :
x = r cos t ⟶
= -r sin t dan
= -r cos t
y = r sin t ⟶
= r cos t dan
= -r sin t
=
= – cot t
Contoh 3
: Tentukan
dari ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image236.gif)
Jawab :
x = sin (2t2 + 1) maka
= cos (2t2 + 1) . 4t = 4t cos (2t2 + 1)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image239.gif)
y = ln2 t maka
= 2 ln t .
= 2
. ln t
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image245.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image247.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image251.gif)
Turunan
Tingkat Tinggi
Turunan kedua dari fungsi f(x)
didapatkan dengan menurunkan sekali lagi bentuk turunan pertama. Demikian
seterusnya untuk turunan ke-n didapatkan dari penurunan bentuk turunan ke-(n –
1).
Turunan pertama f’(x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image253.gif)
Turunan kedua f”(x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image255.gif)
Turunan ketiga f’”(x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image257.gif)
Turunan ke-n f (n) (x) =
=
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image263.gif)
Contoh
1 : Tentukan turunan ketiga dari f(x) = 3x2
+ 4x – 1
Jawab :
f’(x) = 6x + 4
f”(x) = 6
f”’(x) = 0
Contoh
2 : Tentukan turunan
dari fungsi parameter
berikut ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image266.gif)
Jawab :
Contoh
3 : Tentukan turunan
dari fungsi parameter
berikut ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image279.gif)
Jawab :
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image291.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image293.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image295.gif)
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image297.gif)
Contoh
4 : Tentukan turunan
dari fungsi implisit
berikut x3y2 + 2x2y – x3 + 1 = 0
Jawab :
( x3y2 + 2x2y – x3
+ 1) =
0
(3x2y2 + x32y
) + (4xy +2x2 . 1
) – 3x2 = 0
( x32y + 2x2) = 3x2 – 3x2y2
– 4xy
=
……………………(1)
(3x2y2 + x32y
) + (4xy +2x2 . 1
) – 3x2 = 0
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image304.gif)
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image305.gif)
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image306.gif)
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image307.gif)
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image308.gif)
(3x2y2 + x32y
) +
2(2xy + x2
) –
3x2 =
0
= (3(2xy2 + x2
2y
) + (3x2 . 2y
)) + x3(2
.
+ 2y
) + 2(2y + 2x
) +
2(2x
+ x2
) – 6x = 0
= (6xy2 + 6x2
y
) + (6x2 y
+ 2x3(
)2 + (2yx3
) + (4y + 4x
) + (4x
+ 2x2
) – 6x = 0
=
(6x2y + 6x2y + 4x + 4x) + (
)2 2x3 +
(2yx3 2x2) + (6xy2 + 4y –
6x) = 0
(2yx3 2x2) = – (12x2y + 8 x)
– 2x3(
)2 – 6xy2 – 4y + 6x
=
……………………..(2)
Substitusikan persamaan 1 ke
persamaan 2 sehingga didapat :
= ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image315.gif)
Latihan
Soal :
1. Carilah
dari :
a.
x2
+ y2 = 25
b.
y = ln t, x = et
c.
y =
, x = ln (
et
+1)
2.
Carilah turunan ke n dari fungsi di bawah ini:
a.
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image321.gif)
b.
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image323.gif)
3.
Tentukan
turunan kedua dan ketiga dari fungsi f(x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image325.gif)
4. Tentukan
turunan
dari fungsi implisit
berikut y = arc sin (x – y)
Jawaban Latihan Soal
1. Carilah
dari :
a.
x2
+ y2 = 25
b.
y = ln t, x = et
c.
y =
, x = ln (
et
+1)
Penyelesaian :
a.
Turunan pertama dari
= x2 + y2 =
25, yaitu
.
Karena
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image331.gif)
Dan
mengingat y adalah fungsi dari x, dengan aturan pembagian dan
aturan rantai, diperoleh
Jadi
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image335.gif)
b.
Turunan dari y = ln t,
x = et
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image343.gif)
=
c.
Turunan dari y = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image351.gif)
, x = ln (
et
+1)
=
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image361.gif)
=
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image363.gif)
2.
Carilah turunan ke n dari fungsi di bawah ini:
a.
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image321.gif)
b.
![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image323.gif)
Penyelesaian :
a. Turunan
ke-n adalah ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image365.gif)
b. Turunan
ke-n adalah ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image367.gif)
3.
Tentukan
turunan kedua dan ketiga dari fungsi f(x) = ![](file:///C:/Users/KOPMA2~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image325.gif)
Jawab : Dikerjakan Mahasiswa sebagai latihan soal
4. Tentukan
turunan
dari fungsi implisit
berikut y = arc sin (x – y)
Jawab
: Dikerjakan Mahasiswa sebagai latihan soal