Sifat-sifat Turunan Suatu Fungsi

Sifat-sifat Turunan Suatu Fungsi

Materi Kalkulus — Turunan (Diferensial)

1. Turunan Konstanta

🔍 Mengamati

Perhatikan fungsi-fungsi berikut:

  • f(x) = 5
  • f(x) = -3
  • f(x) = 100

Semua fungsi di atas memiliki nilai tetap (konstan) untuk setiap nilai x. Grafik fungsi konstanta berupa garis horizontal. Kemiringan (gradien) garis horizontal selalu nol.

❓ Menanya

Berapakah laju perubahan (turunan) dari fungsi yang nilainya selalu tetap?

Rumus:

Jika f(x) = c, dengan c adalah konstanta, maka:

f'(x) = 0

💡 Menalar

Pembuktian dengan definisi limit:

f'(x) = limh→0 f(x+h) − f(x)h = limh→0 c − ch = limh→0 0h = 0

✏️ Mencoba

Tentukan turunan dari: f(x) = 7, g(x) = −12, h(x) = √2

Jawaban: f'(x) = 0, g'(x) = 0, h'(x) = 0

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Turunan dari setiap fungsi konstanta selalu bernilai nol, karena fungsi konstanta tidak mengalami perubahan terhadap x.

Contoh Soal — Turunan Konstanta

Mudah1. Tentukan f'(x) jika f(x) = 10

Pembahasan: Karena 10 adalah konstanta, maka f'(x) = 0.

Mudah2. Tentukan f'(x) jika f(x) = −4

Pembahasan: f'(x) = 0 (konstanta).

Mudah3. Tentukan f'(x) jika f(x) = π

Pembahasan: π ≈ 3,14 adalah konstanta, jadi f'(x) = 0.

Mudah4. Tentukan f'(x) jika f(x) = ½

Pembahasan: f'(x) = 0.

Mudah5. Tentukan f'(x) jika f(x) = 1000

Pembahasan: f'(x) = 0.

Sedang1. Jika f(x) = 3 + 0·x, tentukan f'(x).

Pembahasan: f(x) = 3 + 0 = 3 (konstanta). Maka f'(x) = 0.

Sedang2. Jika y = √9, tentukan dy/dx.

Pembahasan: √9 = 3 (konstanta). Maka dy/dx = 0.

Sedang3. Jika f(x) = 2³, tentukan f'(x).

Pembahasan: 2³ = 8 (konstanta). Maka f'(x) = 0.

Sedang4. Jika g(x) = ln(e²), tentukan g'(x).

Pembahasan: ln(e²) = 2 (konstanta). Maka g'(x) = 0.

Sedang5. Jika h(x) = sin²(30°) + cos²(30°), tentukan h'(x).

Pembahasan: sin²θ + cos²θ = 1 (konstanta). Maka h'(x) = 0.

Sulit1. Jika f(x) = ∫₀¹ 2t dt, tentukan f'(x).

Pembahasan: ∫₀¹ 2t dt = [t²]₀¹ = 1 (konstanta terhadap x). Maka f'(x) = 0.

Sulit2. Jika f(x) = e^(ln3), tentukan f'(x).

Pembahasan: e^(ln3) = 3 (konstanta). Maka f'(x) = 0.

Sulit3. Jika f(x) = log₂(8), tentukan f'(x).

Pembahasan: log₂(8) = 3 (konstanta). Maka f'(x) = 0.

Sulit4. Jika f(x) = (5² − 4²)/(5−4), tentukan f'(x).

Pembahasan: (25−16)/1 = 9 (konstanta). Maka f'(x) = 0.

Sulit5. Jika f(x) = Σₖ₌₁³ k, tentukan f'(x).

Pembahasan: 1+2+3 = 6 (konstanta). Maka f'(x) = 0.

Latihan Soal — Turunan Konstanta

Mudah1. f(x) = 25. Tentukan f'(x).

Mudah2. f(x) = −7. Tentukan f'(x).

Mudah3. f(x) = 0. Tentukan f'(x).

Mudah4. f(x) = ⅓. Tentukan f'(x).

Mudah5. f(x) = 99. Tentukan f'(x).

Sedang1. f(x) = √16. Tentukan f'(x).

Sedang2. f(x) = 3⁴. Tentukan f'(x).

Sedang3. f(x) = ln(1). Tentukan f'(x).

Sedang4. f(x) = cos(0). Tentukan f'(x).

Sedang5. f(x) = e⁰. Tentukan f'(x).

Sulit1. f(x) = ∫₁² 3t² dt. Tentukan f'(x).

Sulit2. f(x) = log₃(27). Tentukan f'(x).

Sulit3. f(x) = sin(π/2). Tentukan f'(x).

Sulit4. f(x) = (2+3)²/(5). Tentukan f'(x).

Sulit5. f(x) = Σₖ₌₁⁴ k². Tentukan f'(x).

2. Turunan Fungsi Pangkat (Power Rule)

🔍 Mengamati

Perhatikan pola turunan berikut:

f(x) f'(x)
1
2x
3x²
x⁴ 4x³
xⁿ nxⁿ⁻¹

❓ Menanya

Apa pola yang terlihat? Bagaimana hubungan pangkat awal dengan turunannya?

Rumus (Power Rule):

Jika f(x) = xⁿ, maka:

f'(x) = n · xⁿ⁻¹

Berlaku untuk semua bilangan real n.

💡 Menalar

Pangkat “turun” menjadi koefisien, kemudian pangkat dikurangi satu. Ini berlaku juga untuk pangkat negatif dan pecahan:

  • f(x) = x⁻² → f'(x) = −2x⁻³
  • f(x) = x^(½) = √x → f'(x) = ½ · x^(−½) = 1/(2√x)

✏️ Mencoba

Tentukan turunan dari: f(x) = x⁵

Jawaban: f'(x) = 5x⁴

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Pada Power Rule, pangkat diturunkan menjadi pengali, lalu pangkat berkurang satu.

Contoh Soal — Power Rule

Mudah1. f(x) = x³. Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = 3x²

Mudah2. f(x) = x⁷. Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = 7x⁶

Mudah3. f(x) = x. Tentukan f'(x).

Pembahasan: x = x¹ → f'(x) = 1·x⁰ = 1

Mudah4. f(x) = x¹⁰. Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = 10x⁹

Mudah5. f(x) = x². Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = 2x

Sedang1. f(x) = x⁻³. Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = −3x⁻⁴ = −3/x⁴

Sedang2. f(x) = √x = x^(½). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = ½ · x^(−½) = 1/(2√x)

Sedang3. f(x) = x^(⅓). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = ⅓ · x^(−⅔) = 1/(3x^(⅔))

Sedang4. f(x) = 1/x = x⁻¹. Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = −1·x⁻² = −1/x²

Sedang5. f(x) = x^(−½). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = −½ · x^(−³⁄₂) = −1/(2x√x)

Sulit1. f(x) = x^(⁴⁄₃). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = ⁴⁄₃ · x^(¹⁄₃)

Sulit2. f(x) = x^(−⅔). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = −⅔ · x^(−⁵⁄₃)

Sulit3. f(x) = x^(π). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = π · x^(π−1)

Sulit4. f(x) = 1/x⁵ = x⁻⁵. Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = −5x⁻⁶ = −5/x⁶

Sulit5. f(x) = ³√(x²) = x^(⅔). Tentukan f'(x).

Pembahasan: f'(x) = ⅔ · x^(−⅓) = 2/(3³√x)

Latihan Soal — Power Rule

Mudah1. f(x) = x⁶

Mudah2. f(x) = x⁸

Mudah3. f(x) = x⁴

Mudah4. f(x) = x⁹

Mudah5. f(x) = x¹²

Sedang1. f(x) = x⁻⁴

Sedang2. f(x) = x^(¾)

Sedang3. f(x) = 1/x³

Sedang4. f(x) = ⁴√x

Sedang5. f(x) = x^(−¼)

Sulit1. f(x) = x^(⁵⁄₂)

Sulit2. f(x) = x^(−⁷⁄₃)

Sulit3. f(x) = 1/(x²√x)

Sulit4. f(x) = ⁵√(x³)

Sulit5. f(x) = x^(√2)

3. Turunan Kelipatan Konstanta

🔍 Mengamati

Perhatikan: jika f(x) = x³ maka f'(x) = 3x². Bagaimana dengan g(x) = 5x³?

❓ Menanya

Apakah konstanta pengali ikut diturunkan atau tetap?

Rumus:

Jika f(x) = c · g(x), maka:

f'(x) = c · g'(x)

Konstanta pengali tetap dipertahankan saat menurunkan.

💡 Menalar

Contoh: f(x) = 5x³

f'(x) = 5 · 3x² = 15x²

Konstanta 5 tetap ada, kemudian diturunkan menjadi 3x².

✏️ Mencoba

Tentukan turunan dari f(x) = 7x⁴.

Jawaban: f'(x) = 7 · 4x³ = 28x³

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Konstanta pengali tidak berubah saat proses penurunan; cukup turunkan fungsi di belakangnya.

Contoh Soal — Kelipatan Konstanta

Mudah1. f(x) = 3x²

Pembahasan: f'(x) = 3·2x = 6x

Mudah2. f(x) = 4x⁵

Pembahasan: f'(x) = 4·5x⁴ = 20x⁴

Mudah3. f(x) = 2x

Pembahasan: f'(x) = 2·1 = 2

Mudah4. f(x) = 10x³

Pembahasan: f'(x) = 10·3x² = 30x²

Mudah5. f(x) = 6x⁴

Pembahasan: f'(x) = 6·4x³ = 24x³

Sedang1. f(x) = −3x⁴

Pembahasan: f'(x) = −3·4x³ = −12x³

Sedang2. f(x) = ½x⁶

Pembahasan: f'(x) = ½·6x⁵ = 3x⁵

Sedang3. f(x) = 4√x = 4x^(½)

Pembahasan: f'(x) = 4·½·x^(−½) = 2/√x

Sedang4. f(x) = −2/x = −2x⁻¹

Pembahasan: f'(x) = −2·(−1)x⁻² = 2/x²

Sedang5. f(x) = ⅔x³

Pembahasan: f'(x) = ⅔·3x² = 2x²

Sulit1. f(x) = −5x⁻³

Pembahasan: f'(x) = −5·(−3)x⁻⁴ = 15x⁻⁴ = 15/x⁴

Sulit2. f(x) = ¾x^(⁴⁄₃)

Pembahasan: f'(x) = ¾·⁴⁄₃·x^(¹⁄₃) = x^(¹⁄₃)

Sulit3. f(x) = 3/(2x⁴) = (3/2)x⁻⁴

Pembahasan: f'(x) = (3/2)·(−4)x⁻⁵ = −6/x⁵

Sulit4. f(x) = −⅖x^(⁵⁄₂)

Pembahasan: f'(x) = −⅖·⁵⁄₂·x^(³⁄₂) = −x^(³⁄₂)

Sulit5. f(x) = 8/(3³√x) = (8/3)x^(−⅓)

Pembahasan: f'(x) = (8/3)·(−⅓)x^(−⁴⁄₃) = −8/(9x^(⁴⁄₃))

Latihan Soal — Kelipatan Konstanta

Mudah1. f(x) = 5x³

Mudah2. f(x) = 8x²

Mudah3. f(x) = 9x

Mudah4. f(x) = 7x⁶

Mudah5. f(x) = 12x⁴

Sedang1. f(x) = −4x⁵

Sedang2. f(x) = ⅓x⁹

Sedang3. f(x) = 6√x

Sedang4. f(x) = 5/x²

Sedang5. f(x) = −¾x⁸

Sulit1. f(x) = 2/(5x³)

Sulit2. f(x) = ⅝x^(⁸⁄₅)

Sulit3. f(x) = −3/(4√x)

Sulit4. f(x) = ⁷⁄₃x^(³⁄₇)

Sulit5. f(x) = −6x^(−⅝)

4. Turunan Penjumlahan & Pengurangan

🔍 Mengamati

Jika f(x) = x³ + x², kita bisa menurunkan masing-masing suku secara terpisah.

❓ Menanya

Apakah turunan penjumlahan sama dengan penjumlahan turunan masing-masing?

Rumus:

Jika f(x) = u(x) ± v(x), maka:

f'(x) = u'(x) ± v'(x)

💡 Menalar

Setiap suku diturunkan secara independen. Tanda penjumlahan/pengurangan tetap dipertahankan.

Contoh: f(x) = 3x⁴ − 2x² + 5x − 7

f'(x) = 12x³ − 4x + 5 − 0 = 12x³ − 4x + 5

✏️ Mencoba

Tentukan f'(x) dari f(x) = x⁵ + 3x² − 4

Jawaban: f'(x) = 5x⁴ + 6x

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Turunan penjumlahan/pengurangan = penjumlahan/pengurangan turunan masing-masing suku.

Contoh Soal — Penjumlahan & Pengurangan

Mudah1. f(x) = x² + x

Pembahasan: f'(x) = 2x + 1

Mudah2. f(x) = x³ − x

Pembahasan: f'(x) = 3x² − 1

Mudah3. f(x) = 2x² + 3x

Pembahasan: f'(x) = 4x + 3

Mudah4. f(x) = x⁴ + 5

Pembahasan: f'(x) = 4x³

Mudah5. f(x) = 6x − 2x³

Pembahasan: f'(x) = 6 − 6x²

Sedang1. f(x) = 3x⁴ − 2x³ + x − 8

Pembahasan: f'(x) = 12x³ − 6x² + 1

Sedang2. f(x) = ½x² − ⅓x³

Pembahasan: f'(x) = x − x²

Sedang3. f(x) = x⁵ − 4x³ + 2x² − 1

Pembahasan: f'(x) = 5x⁴ − 12x² + 4x

Sedang4. f(x) = 2√x + 3/x = 2x^(½) + 3x⁻¹

Pembahasan: f'(x) = 1/√x − 3/x²

Sedang5. f(x) = 4x³ + 2x² − 7x + 10

Pembahasan: f'(x) = 12x² + 4x − 7

Sulit1. f(x) = 2x^(⁵⁄₂) − 3x^(³⁄₂) + √x

Pembahasan: f'(x) = 5x^(³⁄₂) − (9/2)x^(½) + 1/(2√x)

Sulit2. f(x) = x⁴ − 2/x² + 3/√x = x⁴ − 2x⁻² + 3x⁻½

Pembahasan: f'(x) = 4x³ + 4x⁻³ − (3/2)x⁻³⁄₂ = 4x³ + 4/x³ − 3/(2x√x)

Sulit3. f(x) = (x² + 1)/x = x + x⁻¹

Pembahasan: Sederhanakan dulu. f'(x) = 1 − x⁻² = 1 − 1/x²

Sulit4. f(x) = (x³ − 3x)/x² = x − 3x⁻¹

Pembahasan: f'(x) = 1 + 3x⁻² = 1 + 3/x²

Sulit5. f(x) = 5x⁴ − ⅔x³ + ¼x² − x + 2

Pembahasan: f'(x) = 20x³ − 2x² + ½x − 1

Latihan Soal — Penjumlahan & Pengurangan

Mudah1. f(x) = x³ + 2x

Mudah2. f(x) = 4x² − x + 3

Mudah3. f(x) = x⁵ − x⁴

Mudah4. f(x) = 3x + 7

Mudah5. f(x) = 2x³ − 5x + 1

Sedang1. f(x) = ⅔x³ − ½x² + 4x

Sedang2. f(x) = 3x⁵ − x⁴ + 2x³ − 6

Sedang3. f(x) = √x + 1/x

Sedang4. f(x) = x⁶ − 3x⁴ + 5x² − 2

Sedang5. f(x) = 4/x + 2√x − x

Sulit1. f(x) = (x⁴ + x²)/x

Sulit2. f(x) = 3x^(⁵⁄₃) − 2x^(²⁄₃)

Sulit3. f(x) = (2x−1)²/x (jabarkan dulu)

Sulit4. f(x) = x² − 4/x² + 2/√x

Sulit5. f(x) = ⅕x⁵ − ¼x⁴ + ⅓x³ − ½x² + x

5. Turunan Perkalian (Product Rule)

🔍 Mengamati

Perhatikan f(x) = (x²)(x³). Kita bisa menyederhanakan menjadi x⁵, tapi bagaimana jika fungsi tidak bisa disederhanakan?

❓ Menanya

Apakah turunan perkalian sama dengan perkalian turunan? (Jawab: TIDAK!)

Rumus (Product Rule):

Jika f(x) = u(x) · v(x), maka:

f'(x) = u’·v + u·v’

Ingat: “turunan pertama kali kedua + pertama kali turunan kedua”

💡 Menalar

Contoh: f(x) = (2x+1)(x³)

Misalkan u = 2x+1 → u’ = 2 dan v = x³ → v’ = 3x²

f'(x) = 2·x³ + (2x+1)·3x² = 2x³ + 6x³ + 3x² = 8x³ + 3x²

✏️ Mencoba

Tentukan turunan dari f(x) = (x²+1)(x−3)

Jawaban: u’= 2x, v’=1 → f'(x)= 2x(x−3)+(x²+1)(1)= 2x²−6x+x²+1= 3x²−6x+1

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Turunan perkalian BUKAN perkalian turunan. Gunakan rumus: u’v + uv’.

Contoh Soal — Product Rule

Mudah1. f(x) = x · x²

Pembahasan: u=x, u’=1, v=x², v’=2x → f’= 1·x² + x·2x = x² + 2x² = 3x²

Mudah2. f(x) = 2x · x³

Pembahasan: u=2x, u’=2, v=x³, v’=3x² → f’= 2x³ + 2x·3x² = 2x³+6x³ = 8x³

Mudah3. f(x) = (x+1)(x+2)

Pembahasan: f’= 1·(x+2)+(x+1)·1 = x+2+x+1 = 2x+3

Mudah4. f(x) = (x−1)(x+1)

Pembahasan: f’= 1·(x+1)+(x−1)·1 = 2x

Mudah5. f(x) = 3x · (x+4)

Pembahasan: f’= 3(x+4)+3x·1 = 3x+12+3x = 6x+12

Sedang1. f(x) = (x²+3)(2x−1)

Pembahasan: u’=2x, v’=2 → f’= 2x(2x−1)+(x²+3)(2)= 4x²−2x+2x²+6 = 6x²−2x+6

Sedang2. f(x) = (x³−x)(x²+2)

Pembahasan: u’=3x²−1, v’=2x → f’=(3x²−1)(x²+2)+(x³−x)(2x)= 3x⁴+6x²−x²−2+2x⁴−2x² = 5x⁴+3x²−2

Sedang3. f(x) = (2x+1)(3x²−4)

Pembahasan: f’= 2(3x²−4)+(2x+1)(6x)= 6x²−8+12x²+6x= 18x²+6x−8

Sedang4. f(x) = x²(x²−3x+1)

Pembahasan: f’= 2x(x²−3x+1)+x²(2x−3)= 2x³−6x²+2x+2x³−3x²= 4x³−9x²+2x

Sedang5. f(x) = (4x−3)(x³+x)

Pembahasan: f’= 4(x³+x)+(4x−3)(3x²+1)= 4x³+4x+12x³+4x−9x²−3= 16x³−9x²+8x−3

Sulit1. f(x) = (x²+1)² [tulis sebagai (x²+1)(x²+1)]

Pembahasan: f’= 2x(x²+1)+(x²+1)(2x)= 4x(x²+1)= 4x³+4x

Sulit2. f(x) = (x³−2x)(x²+x−1)

Pembahasan: u’=3x²−2, v’=2x+1 → f’=(3x²−2)(x²+x−1)+(x³−2x)(2x+1)
= 3x⁴+3x³−3x²−2x²−2x+2 + 2x⁴+x³−4x²−2x
= 5x⁴+4x³−9x²−4x+2

Sulit3. f(x) = √x·(x²−1) = x^(½)(x²−1)

Pembahasan: u’=½x^(−½), v’=2x → f’= (1/(2√x))(x²−1)+√x·2x = (x²−1)/(2√x)+2x√x
= (x²−1+4x²)/(2√x) = (5x²−1)/(2√x)

Sulit4. f(x) = (2x²−3x+1)(x³+2x²−x)

Pembahasan: u’=4x−3, v’=3x²+4x−1
f’=(4x−3)(x³+2x²−x)+(2x²−3x+1)(3x²+4x−1)
Jabarkan: = 4x⁴+8x³−4x²−3x³−6x²+3x + 6x⁴+8x³−2x²−9x³−12x²+3x+3x²+4x−1
= 10x⁴+4x³−21x²+10x−1

Sulit5. f(x) = (x+1/x)(x²−1)

Pembahasan: u = x+x⁻¹, u’=1−x⁻², v=x²−1, v’=2x
f’=(1−1/x²)(x²−1)+(x+1/x)(2x)
= x²−1−1+1/x² + 2x²+2 = 3x²+1/x²

Latihan Soal — Product Rule

Mudah1. f(x) = (x+3)(x−2)

Mudah2. f(x) = 2x(x+5)

Mudah3. f(x) = (x+1)(x²)

Mudah4. f(x) = (3x)(2x+1)

Mudah5. f(x) = (x−4)(x+4)

Sedang1. f(x) = (x²−1)(x+3)

Sedang2. f(x) = (2x+5)(x²−x)

Sedang3. f(x) = (x³+2)(x−1)

Sedang4. f(x) = (x²+x)(x²−x)

Sedang5. f(x) = (3x²−2)(x²+4)

Sulit1. f(x) = (x³−x²+1)(2x²−3x)

Sulit2. f(x) = √x(x²+x−2)

Sulit3. f(x) = (x+1/x)(x−1/x)

Sulit4. f(x) = (x²−2x+3)²

Sulit5. f(x) = (x⁴+1)(x³−x+2)

6. Turunan Pembagian (Quotient Rule)

🔍 Mengamati

Bagaimana jika kita harus menurunkan fungsi bentuk pecahan seperti f(x) = (x²+1)/(x−3)?

❓ Menanya

Apakah ada rumus khusus untuk turunan bentuk pembagian?

Rumus (Quotient Rule):

Jika f(x) = u(x)/v(x), maka:

f'(x) = (u’·v − u·v’) / v²

Ingat: “pembilang: turunan atas kali bawah dikurangi atas kali turunan bawah, dibagi bawah kuadrat”

💡 Menalar

Contoh: f(x) = x²/(x+1)

u = x², u’ = 2x, v = x+1, v’ = 1

f'(x) = (2x(x+1) − x²·1) / (x+1)² = (2x²+2x−x²) / (x+1)² = (x²+2x) / (x+1)²

✏️ Mencoba

Tentukan turunan dari f(x) = (x+1)/(x−1)

Jawaban: f’= (1·(x−1)−(x+1)·1)/(x−1)² = (x−1−x−1)/(x−1)² = −2/(x−1)²

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Quotient Rule: (u’v − uv’) / v². Selalu perhatikan tanda minus!

Contoh Soal — Quotient Rule

Mudah1. f(x) = x/(x+1)

Pembahasan: f’= (1·(x+1)−x·1)/(x+1)² = 1/(x+1)²

Mudah2. f(x) = 2x/(x−3)

Pembahasan: f’= (2(x−3)−2x·1)/(x−3)² = −6/(x−3)²

Mudah3. f(x) = 1/(x+2)

Pembahasan: f’= (0·(x+2)−1·1)/(x+2)² = −1/(x+2)²

Mudah4. f(x) = 3/(2x+1)

Pembahasan: f’= (0−3·2)/(2x+1)² = −6/(2x+1)²

Mudah5. f(x) = (x+1)/x

Pembahasan: f’= (1·x−(x+1)·1)/x² = −1/x²

Sedang1. f(x) = x²/(x+2)

Pembahasan: f’= (2x(x+2)−x²)/(x+2)² = (x²+4x)/(x+2)²

Sedang2. f(x) = (2x+3)/(x²+1)

Pembahasan: f’= (2(x²+1)−(2x+3)(2x))/(x²+1)² = (2x²+2−4x²−6x)/(x²+1)² = (−2x²−6x+2)/(x²+1)²

Sedang3. f(x) = (x²−1)/(x²+1)

Pembahasan: f’= (2x(x²+1)−(x²−1)(2x))/(x²+1)² = (2x³+2x−2x³+2x)/(x²+1)² = 4x/(x²+1)²

Sedang4. f(x) = (3x−1)/(2x+5)

Pembahasan: f’= (3(2x+5)−(3x−1)(2))/(2x+5)² = (6x+15−6x+2)/(2x+5)² = 17/(2x+5)²

Sedang5. f(x) = x³/(x−1)

Pembahasan: f’= (3x²(x−1)−x³)/(x−1)² = (3x³−3x²−x³)/(x−1)² = (2x³−3x²)/(x−1)²

Sulit1. f(x) = (x²+2x−1)/(x³−x)

Pembahasan: u’=2x+2, v’=3x²−1
f’= ((2x+2)(x³−x)−(x²+2x−1)(3x²−1)) / (x³−x)²
Pembilang: (2x⁴−2x²+2x³−2x)−(3x⁴−x²+6x³−2x−3x²+1)
= 2x⁴+2x³−2x²−2x−3x⁴−6x³+4x²+2x−1 = −x⁴−4x³+2x²−1

Sulit2. f(x) = (x²−4)/(x²+4)

Pembahasan: f’= (2x(x²+4)−(x²−4)(2x))/(x²+4)² = (2x³+8x−2x³+8x)/(x²+4)² = 16x/(x²+4)²

Sulit3. f(x) = (x³+1)/(x²−x+1)

Pembahasan: Perhatikan x³+1 = (x+1)(x²−x+1), maka f(x)= x+1, sehingga f'(x) = 1.

Sulit4. f(x) = (2x²+x−3)/(x²+2x+1)

Pembahasan: v = (x+1)², u’=4x+1, v’=2(x+1)
f’= ((4x+1)(x+1)²−(2x²+x−3)·2(x+1))/(x+1)⁴
= ((4x+1)(x+1)−2(2x²+x−3))/(x+1)³
= (4x²+5x+1−4x²−2x+6)/(x+1)³ = (3x+7)/(x+1)³

Sulit5. f(x) = √x/(x+1) = x^(½)/(x+1)

Pembahasan: u’=1/(2√x), v’=1
f’= ((1/(2√x))(x+1)−√x·1)/(x+1)²
= ((x+1)/(2√x)−√x)/(x+1)² = ((x+1−2x)/(2√x))/(x+1)² = (1−x)/(2√x(x+1)²)

Latihan Soal — Quotient Rule

Mudah1. f(x) = x/(x−1)

Mudah2. f(x) = 5/(x+3)

Mudah3. f(x) = (x−2)/x

Mudah4. f(x) = 4x/(x+4)

Mudah5. f(x) = (2x+1)/(x−2)

Sedang1. f(x) = x²/(2x−1)

Sedang2. f(x) = (x²+3)/(x−1)

Sedang3. f(x) = (x−1)/(x²+x)

Sedang4. f(x) = (4x+1)/(3x−2)

Sedang5. f(x) = (x³−1)/(x+1)

Sulit1. f(x) = (x²+x+1)/(x²−x+1)

Sulit2. f(x) = (x³+2x)/(x²−3)

Sulit3. f(x) = √x/(x²+1)

Sulit4. f(x) = (x²−4x+4)/(x³−8)

Sulit5. f(x) = (2x³−x)/(x²+x−2)

7. Turunan Rantai (Chain Rule)

🔍 Mengamati

Perhatikan fungsi komposisi seperti f(x) = (2x+1)⁵. Fungsi ini terdiri dari fungsi luar (pangkat 5) dan fungsi dalam (2x+1).

❓ Menanya

Bagaimana cara menurunkan fungsi komposisi tanpa harus menjabarkan terlebih dahulu?

Rumus (Chain Rule):

Jika f(x) = g(h(x)), maka:

f'(x) = g'(h(x)) · h'(x)

Atau jika y = uⁿ dengan u = h(x):

dy/dx = n·uⁿ⁻¹ · u’

Ingat: “turunkan luar, pertahankan dalam, kalikan turunan dalam”

💡 Menalar

Contoh: f(x) = (3x+2)⁴

Fungsi luar: u⁴, fungsi dalam: u = 3x+2

Turunan luar: 4u³, turunan dalam: u’ = 3

f'(x) = 4(3x+2)³ · 3 = 12(3x+2)³

✏️ Mencoba

Tentukan turunan dari f(x) = (x²+1)³

Jawaban: f'(x) = 3(x²+1)² · 2x = 6x(x²+1)²

📢 Mengkomunikasikan

Kesimpulan: Chain Rule digunakan untuk fungsi komposisi. Turunkan fungsi luar (biarkan fungsi dalam tetap), lalu kalikan dengan turunan fungsi dalam.

Contoh Soal — Chain Rule

Mudah1. f(x) = (x+1)³

Pembahasan: f'(x) = 3(x+1)²·1 = 3(x+1)²

Mudah2. f(x) = (2x)⁴

Pembahasan: f'(x) = 4(2x)³·2 = 8(2x)³ = 64x³

Mudah3. f(x) = (x−5)²

Pembahasan: f'(x) = 2(x−5)·1 = 2(x−5)

Mudah4. f(x) = (3x+1)²

Pembahasan: f'(x) = 2(3x+1)·3 = 6(3x+1)

Mudah5. f(x) = (x+4)⁵

Pembahasan: f'(x) = 5(x+4)⁴

Sedang1. f(x) = (x²−3)⁴

Pembahasan: f'(x) = 4(x²−3)³·2x = 8x(x²−3)³

Sedang2. f(x) = √(2x+5) = (2x+5)^(½)

Pembahasan: f'(x) = ½(2x+5)^(−½)·2 = 1/√(2x+5)

Sedang3. f(x) = (3x²+x)³

Pembahasan: f'(x) = 3(3x²+x)²·(6x+1)

Sedang4. f(x) = 1/(x²+1) = (x²+1)⁻¹

Pembahasan: f'(x) = −1(x²+1)⁻²·2x = −2x/(x²+1)²

Sedang5. f(x) = (4−x²)⁵

Pembahasan: f'(x) = 5(4−x²)⁴·(−2x) = −10x(4−x²)⁴

Sulit1. f(x) = √(x³+2x) = (x³+2x)^(½)

Pembahasan: f'(x) = ½(x³+2x)^(−½)·(3x²+2) = (3x²+2)/(2√(x³+2x))

Sulit2. f(x) = ((2x+1)/(x−1))³

Pembahasan: Misalkan u = (2x+1)/(x−1). Maka u’ = −3/(x−1)² (quotient rule).
f'(x) = 3u²·u’ = 3((2x+1)/(x−1))²·(−3/(x−1)²) = −9(2x+1)²/(x−1)⁴

Sulit3. f(x) = (x²+3x)⁻²

Pembahasan: f'(x) = −2(x²+3x)⁻³·(2x+3) = −2(2x+3)/(x²+3x)³

Sulit4. f(x) = ³√(x²−4x+1) = (x²−4x+1)^(⅓)

Pembahasan: f'(x) = ⅓(x²−4x+1)^(−⅔)·(2x−4) = (2x−4)/(3(x²−4x+1)^(⅔))

Sulit5. f(x) = ((x³−1)²)³ = (x³−1)⁶

Pembahasan: f'(x) = 6(x³−1)⁵·3x² = 18x²(x³−1)⁵

Latihan Soal — Chain Rule

Mudah1. f(x) = (x+2)⁴

Mudah2. f(x) = (5x)³

Mudah3. f(x) = (2x−7)²

Mudah4. f(x) = (x−1)⁶

Mudah5. f(x) = (4x+3)³

Sedang1. f(x) = (x³+2)⁴

Sedang2. f(x) = √(3x−1)

Sedang3. f(x) = (x²+x+1)³

Sedang4. f(x) = 1/(2x−3)²

Sedang5. f(x) = (x⁴−x)²

Sulit1. f(x) = √(x²+4x−5)

Sulit2. f(x) = ((x+1)/(x−2))⁴

Sulit3. f(x) = (x³−3x²+1)⁻³

Sulit4. f(x) = ⁴√(2x³−x)

Sulit5. f(x) = ((x²+1)³)²

Ringkasan Sifat-sifat Turunan

No Sifat Rumus
1 Konstanta f(x)=c → f'(x)=0
2 Power Rule f(x)=xⁿ → f'(x)=nxⁿ⁻¹
3 Kelipatan Konstanta f(x)=c·g(x) → f'(x)=c·g'(x)
4 Penjumlahan/Pengurangan f(x)=u±v → f'(x)=u’±v’
5 Product Rule f(x)=u·v → f'(x)=u’v+uv’
6 Quotient Rule f(x)=u/v → f'(x)=(u’v−uv’)/v²
7 Chain Rule f(x)=g(h(x)) → f'(x)=g'(h(x))·h'(x)

Materi Sifat-sifat Turunan Suatu Fungsi — Selamat Belajar! 📚

By admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You cannot copy content of this page