Kelas 11Kelas 10mathMatematika
Diketahui x1 dan x2 adalah akar-akar dari persamaan x^2 +
Pertanyaan
Diketahui $x_1$ dan $x_2$ adalah akar-akar dari persamaan $x^2 + 5ax +a^3 -4a+1=0$. Nilai $a$ sehingga $x_1+x_1x_2+x_2$ maksimum pada interval $[-3,3]$ adalah...
Solusi
Verified
Nilai $a$ sehingga $x_1+x_1x_2+x_2$ maksimum pada interval $[-3,3]$ adalah $a = -\sqrt{3}$.
Pembahasan
Diberikan persamaan kuadrat $x^2 + 5ax + a^3 - 4a + 1 = 0$. Akar-akarnya adalah $x_1$ dan $x_2$. Berdasarkan sifat akar-akar persamaan kuadrat, kita tahu bahwa: Jumlah akar: $x_1 + x_2 = -( ext{koefisien } x) / ( ext{koefisien } x^2) = -5a / 1 = -5a$ hasil kali akar: $x_1 imes x_2 = ( ext{konstanta}) / ( ext{koefisien } x^2) = (a^3 - 4a + 1) / 1 = a^3 - 4a + 1$. Kita ingin mencari nilai $a$ sehingga $x_1 + x_1x_2 + x_2$ maksimum pada interval $[-3, 3]$. Ekspresi yang ingin dimaksimalkan adalah $(x_1 + x_2) + x_1x_2$. Substitusikan hasil jumlah dan hasil kali akar ke dalam ekspresi ini: $f(a) = (-5a) + (a^3 - 4a + 1)$ $f(a) = a^3 - 9a + 1$ Untuk mencari nilai maksimum dari fungsi $f(a)$ pada interval $[-3, 3]$, kita perlu mencari turunan pertama dari $f(a)$ terhadap $a$ dan menentukan titik kritisnya. $f'(a) = d/da (a^3 - 9a + 1)$ $f'(a) = 3a^2 - 9$ Untuk mencari titik kritis, setel $f'(a) = 0$: $3a^2 - 9 = 0$ $3a^2 = 9$ $a^2 = 3$ $a = \pm\sqrt{3}$ Nilai-nilai kritis adalah $a = \sqrt{3}$ dan $a = -\sqrt{3}$. Kedua nilai ini berada dalam interval $[-3, 3]$. Sekarang, kita perlu mengevaluasi fungsi $f(a)$ pada titik-titik kritis dan pada batas interval $[-3, 3]$: 1. Evaluasi di titik kritis: Untuk $a = \sqrt{3}$: $f(\sqrt{3}) = (\sqrt{3})^3 - 9(\sqrt{3}) + 1 = 3\sqrt{3} - 9\sqrt{3} + 1 = -6\sqrt{3} + 1 \approx -6(1.732) + 1 = -10.392 + 1 = -9.392$ Untuk $a = -\sqrt{3}$: $f(-\sqrt{3}) = (-\sqrt{3})^3 - 9(-\sqrt{3}) + 1 = -3\sqrt{3} + 9\sqrt{3} + 1 = 6\sqrt{3} + 1 \approx 6(1.732) + 1 = 10.392 + 1 = 11.392$ 2. Evaluasi di batas interval: Untuk $a = 3$: $f(3) = (3)^3 - 9(3) + 1 = 27 - 27 + 1 = 1$ Untuk $a = -3$: $f(-3) = (-3)^3 - 9(-3) + 1 = -27 + 27 + 1 = 1$ Membandingkan nilai-nilai $f(a)$ yang diperoleh: $f(\sqrt{3}) \approx -9.392$ $f(-\sqrt{3}) \approx 11.392$ $f(3) = 1$ $f(-3) = 1$ Nilai maksimum dari $f(a)$ adalah sekitar $11.392$, yang terjadi saat $a = -\sqrt{3}$. Jadi, nilai $a$ sehingga $x_1+x_1x_2+x_2$ maksimum pada interval $[-3,3]$ adalah $a = -\sqrt{3}$.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Persamaan Kuadrat, Turunan Fungsi
Section: Mencari Nilai Maksimum Minimum Fungsi, Sifat Akar Akar Persamaan Kuadrat
Apakah jawaban ini membantu?