350 likes | 502 Views
BAB III. FUNGSI (LANJUTAN 1). g . Fungsi konstan. Pada contoh terdahulu telah dijelaskan bahwa fungsi polinomial yang mempunyai derajad nol disebut fungsi konstan dan dapat ditulis dalam bentuk. y = f ( x ) = a 0 atau y = konstan ( 3.10 ).
E N D
BAB III • FUNGSI (LANJUTAN 1)
g. Fungsikonstan Padacontohterdahulutelahdijelaskanbahwafungsipolinomial yang mempunyaiderajadnoldisebutfungsikonstandandapatditulisdalambentuk y = f(x) = a0atauy = konstan ( 3.10 ) GrafikfungsikonstandapatdilihatpadaGambar 3.4 berikut.
y y = a0 ; a0 > 0 x O y = a0 ; a0 < 0 Gambar 3.4 Grafikfungsikonstan
h. Fungsi linier Fungsi linier adalahfungsipolinomialderajadsatu. Fungsi linier disebutjugapersamaangarisdanditulis dalambentuk y = a1x +a0 atauy = mx + n (3.11) Pers. 3.11 adalah pers. garis yang memotongsumbuxpadasaaty = 0 danmemotongsumbu y padasaatx = 0. • Perhatikan pers. 3.11. Jikax = 0 makay = ndanjikay = 0 makax = -n/m. Jadidapatdisimpulkanbahwa pers. 3.11 menunjukkansebuahgaris yang melaluititik-titik (0, n) dan (-n/m, 0). • Biasanyapersamaan 3.11 disebut pers. “Perpotongan- KemiringansebuahGaris” (Slope-Intercept Equation of a Line).
Grafikpersamaan 3.11 ditunjukkanpadaGambar 3.5 berikut y (0, n) (–n/m , 0) x O Gambar 3.5 Grafikfungsi linier
Jikapersamaangarispadapersamaan 3.11 melalui titik (x1, y1) maka (3.12) n = y1 – mx1 y1 = mx1 + n Denganmensubstitusiharganpadapersamaan 3.12 ke persamaan 3.11 didapat • y = mx + y1 – mx1 = mx– mx1 + y1 Sehingga y = m(x – x1) + y1 (3.13) Persamaan 3.13 disebutpersamaan “Kemiringan-Titik sebuahGaris” (Point-Slope Equation of a Line). Grafikpersamaan 3.13 ditunjukkanpadaGambar 3.6.
y (x, y) (x1, y1) x O Gambar 3.6 GrafikPersamaan 3.13
Jikapersamaangaris 3.11 melaluititik (x2, y2), maka : y – y2 = m(x – x2) atauy = m(x – x2) + y2 (3.14) Jikapersamaan 3.15 dikurangpersamaan 3.13 makadidapat, y1 – y2 = m(x1 – x2) atau (3.15) = y2– y1 x2– x1 y1– y2 x1– x2 y2– y1 x2– x1 y2– y1 x2– x1 Denganmemasukkanhargampadapersamaan 3.15 ke persamaan 3.13 didapat (x– x1) y – y1 = (3.16) atau (x – x1) + y1 y = Persamaan 3.16 adalahpersamaangaris yang melaluititik (x1, y1) dan (x2, y2) dandisebutpersamaan “Duatitikdari suatugaris” (two point equation of a line) seperti yang ditunjukkanpadaGambar 3.7.
y (x2, y2) (x1, y1) x O Gambar 3.7 GrafikPersamaan 3.16
Kesimpulan Dari uraiandiataspadatdisimpulkanbahwa: • Jikakemiringandantitikpotongsuatugarisdengan • sumbuxatausumbuydiketahuimakagunakan • persamaan 3.11, yaituy = mx + n • Jikakemiringansuatugarisdiketahuidangaristersebut • melaluititiktertentu, misal (x1, y1), makagunakan • persamaan 3.13, yaituy = m(x – x1) + y1 • Jikasuatugarismelaluititik-titik (x1, y1) dan (x2, y2) makagunakanpersaman 3.16. , yaitu y2– y1 x2– x1 (x – x1) + y1 y =
Cara menggambargaris Bentukumumpersamaangarisy = mx+ n Buattabelsebagaiberikut • Jikan 0 n 0 0 –n/m y y x x • Jikan = 0 0 0 m.a a aadalahsembarangbilanganril
Contoh 3.14 Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) -1/3 danmemotongsumbuxpadax = 1. Tentukanpers.garistsb.! Penyelesaian : (gunakanpersamaan 3.11) Persamaangarisy = mx + n Karenam = -1/3, maka pers. garismenjadi : y = (-1/3)x + n Titikpotongdengansumbuxpadax = 1, makay = 0. Denganmensubstitusikanhargaxdanykepersamaan 3.11 makadidapatn = 1/3. Dengandemikianpersamaangarismenjadi: y = (-1/3)x + 1/3 Cara menggambarkangarislihatpetunjuk. y x 1/3 0 0 1
Jadititik-titikkoordinatgaristsb. adalah (0,1/3) dan (1,0) y (0,1/3) (1,0) x O Gambar 3.8
Contoh 3.15 Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) 2 danmemotongsumbuypaday = 3/2. Tentukanpersamaangaristsb! Penyelesaian : (gunakanpersamaan 3.11) Persamaangarisy = mx + n Karenam = 2, makapersamaangarismenjadi : y = 2x + n Titikpotongdengansumbuypaday = 3/2, makax = 0. Denganmensubstitusikanhargaxdanyke pers. 3.11, didapatn = 1. y x • Dengandemikianpersamaangarismenjadiy = 2x + 3/2 • Cara menggambarkangarislihatpetunjuk. 3/2 0 0 –3/4
Jadititik-titikkoordinatgaristsb. adalah (0,3/2) dan (-3/4,0). y (0, 3/2) (-3/4, 0) x O Gambar 3.9
Contoh 3.16 • Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) – 1 • danmelaluititik (–2,3). Tentukanpersamaangaristersebut! Penyelesaian (gunakanpersamaan 3.13) Persamaangaris yang dimaksudadalah y = –1(x + 2) + 3= –x + 1 y = m(x– x1) + y1 m = –1 ; x1 = –2 ; y1 = 3 y x 1 0 0 1
Jadititik-titikkoordinatgaristersebutadalah (0,1) dan (1,0) y (0, 1) (1, 0) x O Gambar 3.10
Contoh 3.17 Sebuahgarismelalui (-3,4) dan (5,2). Tentukanpersamaangaristsb.! Penyelesaian (gunakanpersamaan 3.16) = y2– y1 x2– x1 1 4 1 4 – (x + 3) + 4 = – (x –13) = 2 – 4 5 + 3 (x – x1) + y1 y = (x + 3) + 4
y (0, 13/4) (13, 0) x O Gambar 3.11
i. Fungsikuadrat • - Penyelesaianfungsikuadratdenganpemfaktoran Fungsikuadratadalahfungsipolinomialygmempunyaiderajadduadanmempunyaibentukumum : y= f(x) = a2x2 + a1x + a0 atau(3.17) y= f(x) = ax2 + bx + c dengana, bdancadalahbilangan-bilanganril. Sedangkanxadalahpeubahbebasdanypeubahtakbebas. Grafikpersamaankuadratpadapersamaan 3.17 memotong sumbuxjikay = 0. • Sehinggapersamaan 3.17 menjadi, ax2 + bx + c = 0. • Untukmenentukantitikpotongpersamaankuadratterhadapsumbuxpertama-tama kitaharusmenentukanakar-akarnya.
Pemfaktoranadalahsalahsatucarauntukmenentukan akar-akartersebut. Untukmemfaktorkansebuahpersamaan kuadratpertama-tama kitatulisdalambentuk , b a c a = a(x2 + Bx + C) B = b/a dan C = c/a x x2 + + Memperfaktorkanx2 + Bx + C, berartimenuliskannya dalambentuk, (x + m)(x + n), dimanamn = Cdanm + n = B (3.18) Akar-akardaripersamaan 3.18 adalah : x1= -mdanx2 = -n
Contoh 3.18 • Faktorkanpersamaankuadratx2 + x – 6 = 0 • Penyelesaian • B = 1 danC = –6 ; mn = –6 danm + n = 1. • Didapatm = –2 dann = 3 • Jadix2 + x – 6 = (x – 2)(x + 3). • Sehinggaakar-akarmyaadalahx1 = 2 danx2 = –3 Contoh 3.19 Faktorkanpersamaankuadratx2 – 4x – 12 = 0 Penyelesaian B = –4 danC = –12 ; mn = –12 danm + n = –4. Didapatm = –6 dann = 2 Jadi : x2 + x – 6 = (x – 6)(x + 2). Sehinggaakar-akarmyaadalahx1 = 6 danx2 = –2
Penyelesaianfungsikuadratmenggunakanrumuskuadrat. Dari penjelasansebelumnyatelahdiketahuibahwapersamaan kuadrat yang memotongsumbuxmempunyaibentukumum ax2 + bx+ c = 0 denganxbilanganril, ataudapatditulis dalambentuk , = b2 b b = a a (x + )2 = – a(x + )2 = – c 4a b2 a(x2 + x) + c = a(x2 + x + ) – + c = 0 4a2 c c a a a b b2 b2 b2 b2 a a x + = 2a 2b 2b 2b 4a2 4a 4a2 4a2 – 4ac – 4a2 1 1 2a 2a –b – –b + x = – x2 = x1 = (3.19) ; b2 – 4ac b2 – 4ac b2 – 4ac b2 – 4ac 2a 2a
Persamaan 3.19 adalahpersamaankuadrat. Persamaantsb. digunakanuntukmenentukanakar-akardari pers. kuadrat. Besaranb2 – 4acdisebutdiskriminanataudisingkatD. 4 + 42 4(1)(–21) 4 + x1 = = = 3 2(1) Contoh 3.20 Tentukanakar-akardaripersamaanx2 + 4x – 21 = 0 dengan menggunakanpersamaankuadrat! Penyelesaian Dari persamaandiketahuibahwaa = 1 ; b = 4 ; c = –21 16 + 84 16 + 84 2 2 4 – 4 – 42 4(1)(–21) x2 = = = –7 2(1)
- Grafikfungsikuadrat Fungsikuadratadalahfungsipolinomial yang mempunyai derajadduadanbentuknyaadalahy = ax2 + bx + c, dimanaa, bdancadalahbilangan-bilanganril, a 0, xadalahpeubahbebasdanypeubahtakbebas. • Grafikpersamaankuadratdapatmembukakeatasatau • kebawahtergantungdarinilaia. Jikanilaia > 0 makagrafikakanmembukakeatas. Jikaa < 0 makagrafikakanmembukakebawah. • Padagrafikpersamaankuadratkitamengenalbeberapaistilahpentingyaitu :
i) Verteks Verteksadalahtitikekstrim (maksimumataupun minimum ) darisuatu parabola. Jikanilaiapada pers. kuadratlebihkecil darinol (negatif) makaverteksmerupakantitikmaksimum. Jikaalebihbesardarinol (positif) makaverteksmerupakan titik minimum. TitikkoordinatverteksadalahV(h, k), dimana h = – b/2adank = c – b2/4a (3.20 ) • ii) Sumbusimetri Sumbusimetriadalahgaris yang membagi parabola menjadiduabagian yang sama. Sumbusimetriadalah, x = h = – b/2a (3.21)
iii)Titikpotongdengansumbux Jikadiskriminan (D) = 0 maka parabola tidakmemotong sumbuxtetapiverteksnyahanyamenyinggungsumbux. JikaD < 0 parabola tidakmemotongdantidakmenyinggung sumbux. JikaD > 0 maka parabola memotongsumbuxpadax1danx2 • iv) Titikpotongdengansumbuy Titikpotongdengansumbuypaday = c • Contoh 3.21 Diketahuifungsikuadratf(x) = –x2 + 5x – 6 Tentukanverteks, sumbusimetri, sertatitikpotongpada sumbuxdany Penyelesaian Dari soalsiketahui : a = –1, b = 5 danc = –6
h = –b/2a = – (5/–2) = 5/2 k = c – b2/4a = – 6 – 52/4 (–1) = – 6 +25/4 = 1/4 Verteks = V (h, k) = V(5/2, 1/4) Sumbusimetrix = h = 5/2 Titikpotongterhadapsumbux y = 0 x2 + 5x – 6 = –(x – 3)(x – 2) = 0 x1 = 3 ; x2 = 2 Jadi parabola memotongsumbuxpadax = 2 danx = 3 Titikpotongterhadapsumbuy x = 0. Didapaty = –6 Jadi parabola memotongsumbuypaday = –6 Parabola membukakebawahkarenaa < 0
y x = 5/2 1/4 x 2 3 O –6 Sumbu simetri Gambar 3.12
j. Fungsipangkattinggi • Fungsipangkattinggi yang dimaksudpadapasaliniadalahpolinomialderajadtigaataulebih. Untukmenentukanakar-akardanmenggambarkangrafikdarifungsipangkattinggibiasanyakitaperluuntukmemaktorkanfungsipangkattinggitersebut. • - Pemfaktoranfungsipangkattinggi • Misalf(x) sembarangpolinomial. Selanjutnyax – cdikatakansalahsatufaktordarif(x) f(c) = 0. Berarticmerupakansalahsatuakardaripolinomial. Berikutadalahcontohpemfaktoranfungsipangkattinggi. Contoh 3.22 Tentukanfaktor-faktordanakar-akardarifungsipangkat tinggiy = f(x) = x3 – 3x2 – 10x + 24
Penyelesaian • Pertama-tama tentukansalahsatuakarnyasecara trial & error Jikakitaambilx = 1, makaf(1) = 13 - 32 - 10 + 24 =12. Karenaf(1) 0, makax = 1 bukanakardarif(x). Jikakitaambilx = 2, makaf(2) = 23 – 3(2)2 – 10(2) + 24 = 0. Karenaf(2) = 0, makax = 2 adalahsalahsatuakardarif(x). Sehingga (x – 2) adalahsalahsatufaktordarif(x). Untukmencarifaktorlainnyakitabagif(x) denganfaktor yang sudahdidapat, yaitu (x3 – 3x2 – 10x + 24) dibagidengan (x – 2).
– 12 – x x2 • x – 2 • x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – 10x – x2 + 24 – x2 + 2x – 12x + 24 – 12x + 24 0 Hasilbagix3 – 3x2 –10x + 24 denganx – 2 adalahx2 – x – 12. Berarti, x2 – x – 12 adalahfaktor lain darix3 – 3x2 – 10x + 24. Selanjutnyax3 – 3x2 – 10x + 24 dapatditulisdalambentuk (x–2)(x2–x–12). Akantetapifaktorx2–x–12 masihmungkinuntukdiuraikan lagikarenamempunyaiderajaddua.
Persamaandarix2 – x – 12 dapatditulisdalambentuk faktor, yaitu (x – 4)(x + 3), sehinggasecarakeseluruhan persamanx3 – 3x2 – 10x + 24 dapatditulisdalambentuk (x – 2)(x – 4)(x + 3). • Jadifaktor-faktordari x3–3x2–10x+24 adalah • (x – 2), (x – 4) dan (x + 3). • Sedangkanakar-akarnyaadalahx = 4, 2 dan –3. • - Grafikfungsipangkattinggi Menggambargrafikfungsipangkattinggidapatdibantu denganbantuantandadarifaktor-faktornya (positifatau negatif) seperti yang ditunjukkanpadacontohberikut.
Contoh 3.23 Gambarkangrafikfungsif(x) = x3 – x • Penyelesaian • Faktorkanf(x) x3 – x = x(x – 1)(x + 1). x : – – – – – – – – – – – 0 + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – – – – – x – 1 : 0 + + + + – – – – – x + 1 : 0 + + + + + + + + + + + + + + x(x – 1)(x + 1) : – – – – – – – – – – 0 0 + + + + 0 + + + + + 0 – 1 1
x : – – – – – – – – – – – 0 + + + + + + + + + Grafikdarifungsi f(x) = x3 – xadalah – – – – – – – – – – – – – – – – x – 1 : 0 + + + + y – – – – – x + 1 : 0 + + + + + + + + + + + + + + 1 –1 x(x – 1)(x + 1) : – – – – – x – – – – – 0 0 + + + + 0 + + + + + 0 0 – 1 1 Gambar 3.13