Titik Ekstrem Dan Bakar 1Cfc26
1) Tentukan titik-titik ekstrem pada persamaan:
a.) $y = 12 \ln x + 4x^2 - 10x$
1. Titik ekstrem ditemukan dengan mencari turunan pertama dan menyamakannya dengan nol.
2. Turunan pertama:
$$y' = \frac{12}{x} + 8x - 10$$
3. Cari nilai $x$ yang memenuhi:
$$\frac{12}{x} + 8x - 10 = 0$$
4. Kalikan dengan $x$ untuk menghilangkan pecahan:
$$12 + 8x^2 - 10x = 0$$
5. Susun ulang:
$$8x^2 - 10x + 12 = 0$$
6. Gunakan rumus kuadrat:
$$x = \frac{10 \pm \sqrt{(-10)^2 - 4 \cdot 8 \cdot 12}}{2 \cdot 8} = \frac{10 \pm \sqrt{100 - 384}}{16}$$
7. Karena diskriminan negatif ($100 - 384 = -284$), tidak ada titik ekstrem nyata.
b.) $y = 2x^3 - 6x^2 + 4x - 1$
1. Turunan pertama:
$$y' = 6x^2 - 12x + 4$$
2. Cari $x$ dengan $y' = 0$:
$$6x^2 - 12x + 4 = 0$$
3. Bagi semua dengan 2:
$$3x^2 - 6x + 2 = 0$$
4. Gunakan rumus kuadrat:
$$x = \frac{6 \pm \sqrt{(-6)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 2}}{2 \cdot 3} = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 24}}{6} = \frac{6 \pm \sqrt{12}}{6}$$
5. Sederhanakan:
$$x = \frac{6 \pm 2\sqrt{3}}{6} = 1 \pm \frac{\sqrt{3}}{3}$$
6. Titik ekstrem di $x = 1 + \frac{\sqrt{3}}{3}$ dan $x = 1 - \frac{\sqrt{3}}{3}$.
c.) $y = x(x - 1)(x - 2)$
1. Perluas fungsi:
$$y = x(x^2 - 3x + 2) = x^3 - 3x^2 + 2x$$
2. Turunan pertama:
$$y' = 3x^2 - 6x + 2$$
3. Cari $x$ dengan $y' = 0$:
$$3x^2 - 6x + 2 = 0$$
4. Gunakan rumus kuadrat:
$$x = \frac{6 \pm \sqrt{(-6)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 2}}{2 \cdot 3} = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 24}}{6} = \frac{6 \pm \sqrt{12}}{6} = 1 \pm \frac{\sqrt{3}}{3}$$
5. Titik ekstrem di $x = 1 + \frac{\sqrt{3}}{3}$ dan $x = 1 - \frac{\sqrt{3}}{3}$.
2) Tentukan titik bakar & persamaan garis singgungnya:
a.) $y = x^4 - 10x^2 + 7x + 9$
1. Titik bakar adalah titik di mana garis singgung menyentuh kurva dan memiliki kemiringan yang sama dengan kurva di titik tersebut.
2. Turunan pertama:
$$y' = 4x^3 - 20x + 7$$
3. Titik bakar terjadi jika garis singgung menyentuh kurva di satu titik, yaitu ketika persamaan $y - y_0 = y'(x_0)(x - x_0)$ memiliki akar ganda.
4. Misalkan $x_0$ adalah titik bakar, maka:
$$y_0 = x_0^4 - 10x_0^2 + 7x_0 + 9$$
5. Persamaan garis singgung:
$$y = y_0 + y'(x_0)(x - x_0)$$
6. Untuk menemukan $x_0$, kita cari nilai $x$ sehingga persamaan
$$x^4 - 10x^2 + 7x + 9 = y_0 + y'(x_0)(x - x_0)$$
memiliki akar ganda.
7. Ini memerlukan metode numerik atau analisis lebih lanjut, jadi kita cari titik di mana diskriminan dari persamaan kuadrat dalam $x$ sama dengan nol.
b.) $y = \frac{x^3}{2} - x^2 - 2x + 5$
1. Turunan pertama:
$$y' = \frac{3x^2}{2} - 2x - 2$$
2. Sama seperti sebelumnya, titik bakar terjadi jika garis singgung menyentuh kurva di satu titik.
3. Misalkan $x_0$ titik bakar, maka:
$$y_0 = \frac{x_0^3}{2} - x_0^2 - 2x_0 + 5$$
4. Persamaan garis singgung:
$$y = y_0 + y'(x_0)(x - x_0)$$
5. Cari $x_0$ sehingga persamaan
$$\frac{x^3}{2} - x^2 - 2x + 5 = y_0 + y'(x_0)(x - x_0)$$
memiliki akar ganda.
6. Ini juga memerlukan metode numerik untuk penyelesaian tepat.
Slug: "titik ekstrem dan bakar"
Subject: "kalkulus"
Desmos: {"latex":"y = x(x - 1)(x - 2)","features":{"intercepts":true,"extrema":true}}
q_count: 5