50 likes | 494 Views
MODUL 9 KALKULUS I PENERAPAN DIFERENSIASI Dalam kehidupan sering kali kita dihadapkan pada masalah penentuan cara terbaik untuk menyelesaikan suatu persoalan. Kadang-kadang ini ternyata merupakan masalah pemaksimuman atau peminuman suatu fungsi pada himpunan tertentu. Jika demikian
E N D
MODUL 9 KALKULUS I PENERAPAN DIFERENSIASI Dalam kehidupan sering kali kita dihadapkan pada masalah penentuan cara terbaik untuk menyelesaikan suatu persoalan. Kadang-kadang ini ternyata merupakan masalah pemaksimuman atau peminuman suatu fungsi pada himpunan tertentu. Jika demikian metode-metode kalkulus merupakan alat ampuh untuk pemecahan persoalan tersebut. Contoh : 1. Bagilah bilangan 150 menjadi dua bagian, sehingga hasil perkalian bilangan pertama dengan kuadrat bilangan yang kedua menjadi maksimum. Penyelesian : Misal bilangan kedua x Maka bilangan pertama menjadi : 150 – x Menurut permintaan perkalian bilangan pertama dan kwadrat bilangan kedua harus maksimum jadi ( 150 – x ) . x2 harus maksimum, atau dengan bahasa matematika carilah maksimum dari fungsi F( x ) = ( 150 – x ) . x2 F( x ) = ( 150 – x ) . x2 atau F( x ) = 150 x2 – x3 Untuk mendapatkan nilai maksimum kita turunkan fungsi tersebut , maka ; F’(x) = 300 x – 3 x 2 Suatu fungsi maksimum atau minimum bila F ’ ( x ) = 0 2 300 x – 3 x = 0 atau 300 – 3 x = 0 ( ruas kiri dan kanan dibagi x ) Didapat Atau 3 x = 300 x = 100 Jdi bilangan kedua = 100 dan bilangan pertama adalah : 150 – 100 = 50 Hasil kali 50 dengan kuadrat 100 adalah 500.000 F(x) = ( 150 – x ) . x 2 = 150 x 2 – x 3, untuk x = 100 = 150 ( 100 ) 2 – (100 ) 3 = 1.500.000 – 1.000.000 = 500.000 http://www.mercubuana.ac.id F( 100 ) 1
3. Sebuah kotak tanpa tutup, alasnya berbentuk bujur sangkar. Volume kotak diketahui 175 cm2. jika harga pembuatan alas kotak adalah $.14 per cm2. sedangkan harga pembuatan bidang sisinya adalah $.5 per cm2. Tentukan ukuran kotak yang saudara buat yang memberikan biaya pembuatan ( total ) yang minimal, berapa ? Penyelesian : Tanpa Tutup x x t Volume kotak : V = x 2 t = 175 atau t = 175 / x 2 Total biaya pembuatan (TB) TB = 14 x 2 + 5 ( x .t ) .4 = 14 x 2 + 20 x .t = 14 x2 + 20x ( 175/x 2 ) = 14 x2 + 3500 / x ( TB )’ = 28x – 3500 / x 2 28 x – 3500 / x 2 = 0 ( TB )’ = 0 agar minimum 28 x = 3500 / x2 28 x3 = 3500 atau x 3 = 125 atau x=5 2 Jika x = 5 maka t = 175 / ( 5 ) = 175 / 25 = 7 Jadi Total Biaya = 14( 5 ) 2 + 3500 / 5 = $ 1050 http://www.mercubuana.ac.id 3
Biaya produksi perunit 1 / 4x 2 35x 25 x BP = = ¼ x + 35 + 25/x BP’ = ¼ - 25/x2 atau 25 / x2 = ¼ x2 = 100 x = 10 Jadi Biaya produksi per-unit ( BP ) = ¼ (10) + 35 + 25/10 = $.40 6. Tentukan ukuran dari empat persegi panjang dengan luas maksimum yang dapat dilukiskan didalam bagian suatu parabola y2 = 4 px, yang dipotong garis x = a Penyelesian y2 = 4px B B’ C C’ y a-x x Misalkan BB’CC’ adalah empat persegi panjang dimaksud (x,y) adalah koordinat dari titik B Luas empat persegi panjang (L) L = 2 y (a – x) = 2y(a – y2/4p) = 2ay – y3/2p dL/dy = 2a – 3y2/2p agar maksimum dL/dy = 0 2a – 3y2/2p = 0 http://www.mercubuana.ac.id 5