520 likes | 689 Views
BAB III. FUNGSI. 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
g. Fungsikonstan Padacontohterdahulutelahdijelaskanbahwafungsipolinomial yang mempunyaiderajadnoldisebutfungsikonstandandapat ditulis dalambentuk y = f(x) = a0atau y = 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 adalahfungsipolinomial yang derajadsatu. Fungsi linier disebutjugapersamaangarisdanditulisdalambentuk : y = a1 x +a0 atau y = mx + n (3.11) Pers. 3.11 adalah pers. garis yang memotongsumbu x pada saat y = 0 danmemotongsumbu y padasaat x = 0. • Perhatikan pers. 3.11. Jika x = 0 maka y = n danjika y = 0 • maka x = - 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 x (0 , n) (–n/m , 0) y O Gambar 3.5 Grafikfungsi linier
Jikapersamaangarispada pers. 3.11 melaluititik (x1,y1) maka : y1 = mx1 + n n = y1 – mx1 ( 3.12 ) Denganmensubstitusiharga n pada pers. 3.12 ke pers. 3.11 didapat : y – y1 = m(x – x1) atau y = m(x – x1) + y1 ( 3.13 ) Biasanyapersamaan 3.13 disebutpersamaan “Kemiringan-Titik sebuahGaris (Point-Slope Equation of a Line)”. Grafikpersamaan 3.13 ditunjukkanpadaGambar 3.6.
x (x , y) (x1 , y1) y O Gambar 3.6 GrafikPersamaan 3.13
Jikapersamaangaris 3.11 melaluititik (x2,y2), maka : y – y2 = m(x – x2) atau y = m(x – x2) + y2 (3.14) Jikapersmaan 3.15 dikurangpersamaan 3.13 makadidapat, y1– y2 x1– x2 y2– y1 x2– x1 y2– y1 x2– x1 y2– y1 x2– x1 y1 – y2 = m (x1 – x2) atau (3.15) = Denganmemasukkanharga m pada pers. 3.15 ke pers. 3.13 didapat : (3.16) (x– x1) atau (x – x1) + y1 y – y1 = y = Persamaan 3.16 adalahpersamaangaris yang melaluititik (x1,y1) dan (x2,y2) dandisebutpersamaan “Duatitikdarisuatugaris (two point equation of a line)” seperti yang ditunjukkanpada Gambar 3.7.
x (x2 , y2) (x1 , y1) y O Gambar 3.7 GrafikPersamaan 3.16
Kesimpulan : Dari uraiandiataspadatdisimpulkanbahwa : • Jikakemiringandantitikpotongsuatugarisdengan • sumbu x atausumbu y diketahuimakagunakanadalah • persamaan 3.11, yaitu y = mx + n • Jikakemiringansuatugarisdiketahuidangaristersebut • melaluititiktertentu, misal (x1,y1), makagunakan pers. 3.13., • yaitu y = m(x – x1) + y1 • Jikasuatugarismelaluititik-titik (x1,y1) dan (x2,y2) maka • gunakanpersaman 3.16. , yaitu y2– y1 x2– x1 (x – x1) + y1 y =
Cara menggambargaris Bentukumumpersamaangaris : y = mx + n Buattabelsebagaiberikut : • Jika n 0 Jika n = 0 a adalahsembarangbilanganril
Contoh 3.14 Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) -1/3 danmemotongsumbu x pada x = 1. Tentukanpersamaan garistersebut! Penyelesaian : (gunakanpersamaan 3.11) Persamaangaris y = mx + n Karena m = -1/3, makapersamaangarismenjadi : y = -1/3 x + n Titikpotongdengansumbu x pada x = 1, maka y = 0. Denganmensubstitusikanharga x dan y kepersamaan 2.11 makadidapat n=1/3. Dengandemikianpersamaangaris menjadi: y = -1/3 x+1/3 Cara menggambarkangarislihatpetunjuk.
Jadititik-titikkoordinatgaristersebutadalah (0,1/3) dan (1,0) y (0,1/3) (1,0) x O Gambar 3.8
Contoh 3.15 Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) 2 dan memotongsumbu y pada y = 3/2. Tentukanpersamaangaristsb! Penyelesaian : (gunakanpersamaan 3.11) Persamaangaris y = mx + n Karena m = 2, makapersamaangarismenjadi : y = 2x + n Titikpotongdengansumbu y pada y = 3/2, maka x = 0. Denganmensubstitusikanharga x dan y kepersamaan 3.11, didapat n=1. Dengandemikianpersamaangarismenjadi: y = 2x+3/2 Cara menggambarkangarislihatpetunjuk.
Jadititik-titikkoordinatgaristsbadalah (0,3/2) dan (-3/4,0). y (0,3/2) (1,0) x O Gambar 3.9
Contoh 3.16 • Sebuahgarismempunyaikemiringan (koeffisienarah) – 1 dan • melaluititik (–2,3). Tentukanpersamaangaristersebut! Penyelesaian (gunakanpersamaan 3.13) y = m(x – x1) + y1 m = -1 ; x1 = –2 ; y1 = 3 Persamaangaris yang dimaksudadalah :y = -1(x+2)+3= -x + 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 2– 4 5 +3 1 4 1 4 – = (x + 3) + 4 (x –13) (x – x1) + y1 (x + 3) + 4 y =
y (0,13/4) (13,0) x O Gambar 3.11
i. Fungsikuadrat • - Penyelesaianfungsikuadratdenganpemfaktoran Fungsikuadratadalahfungsipolinomial yang mempunyai derajadduadanmempunyaibentukumum : y= f(x) = a2x2 + a1x + a0atau y= f(x) = ax2 + bx + c (3.17) dengan a, b dan c adalahbilangan-bilanganril. Sedangkan x adalahpeubahbebasdan y peubahtakbebas. Grafik persamaankuadratpadapersamaan 3.17 memotong sumbu x jika y =0. • Sehinggapersamaan 3.17 menjadi, ax2 + bx + c = 0. • Untukmenentukantitikpotongpersamaankuadratterhadapsumbu x pertama-tama kitaharusmenentukanakar-akarnya.
Pemfaktoranadalahsalahsatucarauntukmenentukanakar-akar tersebut. Untukmemfaktorkansebuahpersamaankuadrat pertama-tama kitatulisdalambentuk , x+ = a (x2 + Bx + C) B = b/a dan C = c/a Memperfaktorkan berartimenuliskannyadalambentuk, (x + m)(x+n), dimanamn = C dan m + n = B ( 3.18 ) Akar-akardaripersamaan 3.18 adalah : x1= -m dan x2 = -n
Contoh 3.18 • Faktorkanpersamaankuadrat : x2 + x – 6 = 0 • Penyelesaian • B = 1 dan C = –6 ; mn = -6 dan m + n = 1. • Didapat m = -2 dan n = 3 • Jadi x2 + x – 6 = (x – 2)(x + 3). • Sehinggaakar-akarmyaadalah : x1 = 2 dan x2 = -3 Contoh 3.19 Faktorkanpersamaankuadrat : x2 –4x – 12 = 0 Penyelesaian B = –4 dan C = –12 ; mn = –12 dan m + n = –4. Didapat m = –6 dan n = 2 Jadi : x2 + x – 6 = (x – 6)(x + 2). Sehinggaakar-akarmyaadalah : x1 = 6 dan x2 = –2
Penyelesaianfungsikuadratdenganmenggunakanrumuskuadrat. Dari penjelasansebelumnyatelahdiketahuibahwa pers. kuadrat yang memotongsumbu x mempunyaibentukumum ax2+bx+c = 0 dengan x bilanganril, ataudapatditulisdalambentuk , a(x2 + x ) + c = a (x2 + x + ) – + c = 0 b2 b c c b b2 b2 b2 b2 b2 4ac 4a a a a a a 4a2 4a2 4a2 4a2 4a2 4a2 2b a(x + x )2 = – c (x + )2 = – a b 2a 2b x + = = = b2 4ac 1 2a
(3.19) b + atau x1 = x = = b2 4ac b2 4ac b2 4ac b Persamaan 3.19 adalahpersamaankuadrat. Persamaantersebut digunakanuntukmenentukanakar-akardaripersamaankuadrat. Besaran b2 – 4ac disebutdiskriminanataudisingkat D. b2 4ac 2a 2a 2a b Contoh 3.20 Tentukanakar-akardaripersamaan x2 + 4x - 21 = 0 dengan menggunakanpersamaankuadrat! Penyelesaian Dari persamaandiketahuibahwa : a = 1 ; b = 4 ; c = -21 2a b x2 = 1 2a
42 4(1)(–21) 42 4(1)(–21) 4 + 4 4 + 4 x1 = = = 3 x2 = = = –7 2a 2a 16 + 84 16 + 84 2 2
- Grafikfungsikuadrat Fungsikuadratadalahfungsipolinomial yang mempunyai derajadduadanbentuknyaadalah : y = ax2 + bx + c, dimana a, b dan c adalahbilangan-bilanganril, a 0, x adalahpeubahbebasdan y peubahtakbebas. • Grafikpersamaankuadratdapatmembukakeatasatau • kebawahtergantungdarinilai a. Jikanilai a > 0 makagrafik • akanmembukakeatas. Jika a<0 makagrafikakanmembukakebawah. • Padagrafikpersamaankuadratkitamengenalbeberapaistilahpentingyaitu :
i) Verteks Verteksadalahtitikekstrim ( maksimumataupun minimum ) darisuatu parabola. Jikanilai a parapersamaankuadratlebih kecildarinol (negatif) makaverteksmerupakantitikmaksimum. Jika a lebihbesardarinol (positif) makaverteksmerupakan titik minimum. Titikkoordinatverteksadalah V(h,k), dimana : h = – b/2a dan k = c – b2/4a (3.20 ) • ii) Sumbusimetri Sumbusimetriadalahgaris yang membagi parabola menjadi duabagian yang sama. Sumbusimetriadalah, x = h = – b/2a 3.21
iii) Titikpotongdengansumbu x Jikadiskriminan (D) = 0 maka parabola tidakmemotong sumbu x tetapiverteksnyahanyamenyinggungsumbu x. Jika D < 0 parabola tidakmemotongdantidakmenyinggung sumbu x. Jika D > 0 maka parabola memotongsumbu x pada x1dan x2 • iv) Titikpotongdengansumbu y Titikpotongdengansumbu y pada y = c • Contoh 3.21 Diketahuifungsikuadrat f(x) = –x2 + 5x -6 Tentukanverteks, sumbusimetri, ttkpotongthdsumbu x dan y Penyelesaian Dari soalsiketahui : a = –1, b = 5 dan c = –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) Sumbusimetri x = h = 5/2 Titikpotongterhadapsumbu x y = 0 x2 + 5x – 6 = –( x – 3)(x – 2) = 0 x1 = 3 ; x2 = 2 Jadi parabola memotongsum,bu x pada x = 2 dan x = 3 Titikpotongterhadapsumbu y x = 0. Didapat y = –6 Jadi parabola memotongsumbu y pada y = –6 Parabola membukakebawahkarena a < 0
y x = 5/2 1/4 x O 2 3 –6 Sumbu simetri Gambar 3.12
j. Fungsipangkattinggi • Fungsipangkattinggi yang dimaksudpadapasaliniadalahpolinomialderajadtigaataulebih. Untukmenentukanakar-akardanmenggambarkangrafikdarifungsipangkattinggibiasanyakitaperluuntukmemaktorkanfungsipangkattinggitersebut. • - Pemfaktoranfungsipangkattinggi • Misal f(x) sembarangpolinomial. Selanjutnya x – c dikatakansalahsatufaktordari f(x) f(c) = 0. Berarti c merupakansalahsatuakardaripolinomial. Berikutadalahcontohpemfaktoranfungsipangkattinggi. Contoh 3.22 Tentukanfaktor-faktordanakar-akardarifungsipangkat tinggi y = f(x) = x3 - 3x2 - 10x + 24
Penyelesaian • Pertama-tama tentukansalahsatuakarnyasecara trial & error Jikakitaambil x = 1, maka f(1) = 13 - 32 - 10 + 24 =12. Karena f(1) 0, maka x = 1 bukanakardari f(x). Jikakitaambil x = 2, maka f(2) = 23 – 3(2)2 – 10(2) + 24 =0. Karena f(2) = 0, maka x = 2 adalahsalahsatuakardari f(x). Sehingga (x – 2) adalahsalahsatufaktordari f(x). Untukmencarifaktorlainnyakitabagi f(x) denganfaktor yang sudahdidapat, yaitu (x3 – 3x2 – 10x + 24) dibagidengan (x – 2).
x2 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24
x2 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3
x2 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2
x2 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2
x2 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24
x2 – x • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24
x2 – x • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2
x2 – x • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x
x2 – x • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x
x2 – x • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24
x2 – x – 12 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24
x2 – x – 12 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24 – 12x
x2 – x – 12 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24 – 12x + 24
x2 – x – 12 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24 – 12x + 24
x2 – x – 12 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24 – 12x + 24 0
x2 – x – 12 • x – 2 x3 – 3x2 – 10x + 24 x3 – 2x2 – x2 – 10x + 24 – x2+ 2x – 12x + 24 – 12x + 24 Hasilbagi x3–3x2–10x+24 dengan x–2 adalah x2–x–12. Berarti, x2–x–12 adalahfaktor lain dari x3–3x2–10x+24. 0 Selanjutnya x3–3x2–10x+24 dapatditulisdalambentuk (x–2)(x2–x–12). Akantetapifaktor x2–x–12 masihmungkinuntukdiuraikanlagikarenamempunyaiderajaddua.
Persamaandari x2–x–12 dapatditulisdalambentukfaktor, yaitu (x–4)(x+3). Sehinggasecarakeseluruhanpersaman x3–3x2–10x+24 dapatditulisdalambentuk (x–2)(x–4)(x+3). • Jadifaktor-faktordari x3–3x2–10x+24 adalah • (x–2), (x–4) dan (x+3). • Sedangkanakar-akarnyaadalah x=4, 2 dan –3. • - Grafikfungsipangkattinggi Menggambargrafikfungsipangkattinggidapatdibantu denganbantuantandadarifaktor-faktornya (positifatau negatif) seperti yang ditunjukkanpadacontohberikut. • Contoh 3.23 Gambarkangrafikfungsi f(x) = x3 – x