Command Palette

Search for a command to run...

Kelas 12Kelas 11mathKalkulus

Diberikan f(x) = sin x + cos x, dengan 0 <= x <= 2pi. a.

Pertanyaan

Diberikan f(x) = sin x + cos x, dengan 0 <= x <= 2pi. Tentukan semua titik stasioner berikut jenisnya, titik beloknya (jika ada), dan titik-titik ujung interval.

Solusi

Verified

Titik stasioner: (pi/4, sqrt(2)) [maks] & (5pi/4, -sqrt(2)) [min]. Titik belok: (3pi/4, 0) & (7pi/4, 0). Titik ujung: (0, 1) & (2pi, 1).

Pembahasan

Untuk fungsi f(x) = sin x + cos x pada interval 0 <= x <= 2pi: a. Titik Stasioner: Titik stasioner terjadi ketika turunan pertama fungsi sama dengan nol (f'(x) = 0). Turunan pertama dari f(x) adalah f'(x) = cos x - sin x. Setel f'(x) = 0: cos x - sin x = 0 cos x = sin x 1 = sin x / cos x tan x = 1 Dalam interval 0 <= x <= 2pi, nilai x yang memenuhi tan x = 1 adalah: x = pi/4 dan x = 5pi/4. Sekarang kita tentukan jenis titik stasionernya menggunakan turunan kedua (f''(x)). Turunan kedua dari f(x) adalah f''(x) = -sin x - cos x. Untuk x = pi/4: f''(pi/4) = -sin(pi/4) - cos(pi/4) = -(sqrt(2)/2) - (sqrt(2)/2) = -sqrt(2). Karena f''(pi/4) < 0, maka titik x = pi/4 adalah titik maksimum lokal. Nilai f(pi/4) = sin(pi/4) + cos(pi/4) = sqrt(2)/2 + sqrt(2)/2 = sqrt(2). Jadi, titik maksimum lokal adalah (pi/4, sqrt(2)). Untuk x = 5pi/4: f''(5pi/4) = -sin(5pi/4) - cos(5pi/4) = -(-sqrt(2)/2) - (-sqrt(2)/2) = sqrt(2)/2 + sqrt(2)/2 = sqrt(2). Karena f''(5pi/4) > 0, maka titik x = 5pi/4 adalah titik minimum lokal. Nilai f(5pi/4) = sin(5pi/4) + cos(5pi/4) = -sqrt(2)/2 + (-sqrt(2)/2) = -sqrt(2). Jadi, titik minimum lokal adalah (5pi/4, -sqrt(2)). b. Titik Belok: Titik belok terjadi ketika turunan kedua sama dengan nol atau tidak terdefinisi (f''(x) = 0). Kita sudah memiliki f''(x) = -sin x - cos x. Setel f''(x) = 0: -sin x - cos x = 0 -sin x = cos x -1 = cos x / sin x -1 = cot x Dalam interval 0 <= x <= 2pi, nilai x yang memenuhi cot x = -1 adalah: x = 3pi/4 dan x = 7pi/4. Kita perlu memeriksa perubahan tanda pada f''(x) di sekitar titik-titik ini. Untuk x = 3pi/4: Jika x < 3pi/4 (misal pi/2), f''(pi/2) = -sin(pi/2) - cos(pi/2) = -1 - 0 = -1 (negatif). Jika x > 3pi/4 (misal pi), f''(pi) = -sin(pi) - cos(pi) = 0 - (-1) = 1 (positif). Karena ada perubahan tanda dari negatif ke positif, maka x = 3pi/4 adalah titik belok. Nilai f(3pi/4) = sin(3pi/4) + cos(3pi/4) = sqrt(2)/2 + (-sqrt(2)/2) = 0. Jadi, titik belok pertama adalah (3pi/4, 0). Untuk x = 7pi/4: Jika x < 7pi/4 (misal 3pi/2), f''(3pi/2) = -sin(3pi/2) - cos(3pi/2) = -(-1) - 0 = 1 (positif). Jika x > 7pi/4 (misal 11pi/6), f''(11pi/6) = -sin(11pi/6) - cos(11pi/6) = -(-1/2) - (sqrt(3)/2) = 1/2 - sqrt(3)/2 (negatif). Karena ada perubahan tanda dari positif ke negatif, maka x = 7pi/4 adalah titik belok. Nilai f(7pi/4) = sin(7pi/4) + cos(7pi/4) = -sqrt(2)/2 + sqrt(2)/2 = 0. Jadi, titik belok kedua adalah (7pi/4, 0). c. Titik-titik Ujung Interval: Intervalnya adalah 0 <= x <= 2pi. Titik ujungnya adalah x = 0 dan x = 2pi. Untuk x = 0: f(0) = sin(0) + cos(0) = 0 + 1 = 1. Jadi, titik ujung pertama adalah (0, 1). Untuk x = 2pi: f(2pi) = sin(2pi) + cos(2pi) = 0 + 1 = 1. Jadi, titik ujung kedua adalah (2pi, 1). Ringkasan: Titik Stasioner: - Maksimum lokal: (pi/4, sqrt(2)) - Minimum lokal: (5pi/4, -sqrt(2}) Titik Belok: - (3pi/4, 0) - (7pi/4, 0) Titik Ujung Interval: - (0, 1) - (2pi, 1)

Buka akses pembahasan jawaban

Topik: Titik Belok, Turunan, Titik Stasioner
Section: Analisis Fungsi, Aplikasi Turunan

Apakah jawaban ini membantu?

On This Page

Loading Related Questions...