Unduh PDF
Unduh PDF
Berbeda dengan garis lurus, kemiringan ( slope ) sebuah kurva terus berubah di sepanjang grafik. Kalkulus memperkenalkan ide kepada siswa bahwa setiap titik di grafik dapat dijabarkan dengan kemiringan, atau “tingkat perubahan instan”. Garis tangen adalah garis lurus dengan kemiringan tersebut, yang melewati titik tertentu pada grafik. Untuk menemukan persamaan tangen, Anda perlu mengetahui cara mengambil turunan dari persamaan awal.
Langkah
-
Gambarkan garis fungsi dan tangen (disarankan). Grafik akan memudahkan Anda mengikuti soal dan mengecek apakah jawaban yang diperoleh memang benar. Gambarkan fungsi pada selembar kertas grafik, dan gunakan kalkulator grafik sebagai referensi, kalau diperlukan. Gambarkan garis tangen yang melalui titik tertentu. (Ingat, garis tangen memotong titik tersebut dan memiliki kemiringan yang sama dengan grafik pada titik tersebut.)
- Contoh 1:
Gambarkan grafik parabola
. Gambarkan garis tangen memotong titik (-6, -1).
Anda masih belum mengetahui persamaan tangen, tetapi sudah bisa memastikan bahwa kemiringannya negatif, dan bahwa titik perpotongan y-nya negatif (di bawah verteks parabola dengan nilai y -5,5). Jika jawaban akhir Anda tidak cocok dengan detail-detail ini, periksa kesalahan dalam pekerjaan Anda.
- Contoh 1:
Gambarkan grafik parabola
. Gambarkan garis tangen memotong titik (-6, -1).
-
Ambil turunan pertama untuk menemukan persamaan “kemiringan” garis tangen. Untuk fungsi f(x), turunan pertama f'(x) mewakili persamaan untuk kemiringan garis tangen pada segala titik di f(x). Ada banyak cara untuk mengambil turunan. Berikut contoh sederhana menggunakan aturan pangkat: [1] X Teliti sumber
- Contoh 1 (lanjutan):
Grafik dijelaskan dengan fungsi
.
Ingat kembali aturan pangkat saat mengambil turunan: .
Turunan pertama fungsi = f'(x) = (2)(0,5)x + 3 - 0.
f'(x) = x + 3. Masukkan sembarang nilai ke variabel x dalam persamaan ini, dan hasilnya adalah kemiringan tangen garis terhadap f(x) pada titik x = a.
- Contoh 1 (lanjutan):
Grafik dijelaskan dengan fungsi
.
-
Masukkan nilai x dari titik yang diperiksa. Baca soal untuk mengetahui koordinat titik yang dibutuhkan untuk mencari garis tangen. Masukkan koordinat x titik ini ke f'(x). Hasilnya adalah kemiringan garis tangen pada titik ini.
- Contoh 1 (lanjutan):
Titik yang disebutkan dalam soal adalah (-6, -1). Gunakan koordinat x titik -6 sebagai masukan f'(x):
f'(-6) = -6 + 3 = -3
Kemiringan garis tangen adalah -3.
- Contoh 1 (lanjutan):
Titik yang disebutkan dalam soal adalah (-6, -1). Gunakan koordinat x titik -6 sebagai masukan f'(x):
-
Tuliskan persamaan garis tangen dalam bentuk point-slope (titik-kemiringan). Bentuk point-slope persamaan linear adalah , yaitu m adalah kemiringan dan adalah titik pada garis. [2] X Teliti sumber Sekarang Anda memiliki semua informasi yang dibutuhkan untuk menuliskan persamaan garis tangen dalam bentuk ini.
- Contoh 1 (lanjutan):
Kemiringan garis adalah -3 sehingga
Garis tangen melewati (-6, -1) sehingga persamaan akhirnya adalah
Sederhanakan menjadi
- Contoh 1 (lanjutan):
-
Konfirmasikan persamaan di grafik. Jika Anda memiliki kalkulator grafik, gambarkan fungsi awal dan garis tangen untuk mengecek jawaban Anda. Kalau Anda bekerja di kertas, rujuk pada grafik sebelumnya untuk memastikan tidak ada kesalahan fatal di jawaban Anda.
- Contoh 1 (lanjutan): Sketsa awal menunjukkan bahwa kemiringan garis tangen adalah negatif, dan perpotongan y berada di bawah -5,5. Persamaan garis tangen yang kita peroleh adalah y = -3x - 19 dalam bentuk slope-intercept (kemiringan-perpotongan), yang artinya -3 adalah kemiringan dan -19 adalah perpotongan y. Kedua atribut ini cocok dengan prediksi awal.
-
Cobalah soal yang lebih sulit. Berikut ulangan seluruh prosesnya kembali. Kali ini, tujuannya adalah menemukan tangen garis di pada x = 2:
- Menggunakan aturan pangkat, turunan pertamanya adalah . Fungsi ini akan menunjukkan kemiringan tangen.
- Oleh karena x = 2, carilah . Inilah kemiringan pada x = 2.
- Perhatikan bahwa kita tidak memiliki titik kali ini, dan hanya koordinat x. Untuk menemukan koordinat y, masukkan x = 2 ke persamaan awal: . Koordinat titik tersebut adalah (2,27).
- Tuliskan persamaan garis tangen dalam bentuk point-slope
:
Kalau diperlukan, sederhanakan menjadi y = 25x - 23.
Iklan
-
Temukan titik ekstrem pada sebuah grafik. Inilah titik-titik tempat grafik mencapai maksimum lokal (titik yang lebih tinggi dari titik-titik di kedua sisinya), atau minimum lokal (lebih rendah dari titik-titik di kedua sisinya). Garis tangen selalu memiliki kemiringan 0 pada titik-titik ini (garis horizontal), tetapi kemiringan nol tidak menjadi titik tersebut ekstrem. Berikut cara mencarinya: [3] X Teliti sumber
- Ambil turunan pertama fungsi untuk memperoleh f'(x), persamaan untuk kemiringan tangen.
- Selesaikan f'(x) = 0 untuk menemukan kemungkinan titik-titik ekstrem.
- Ambil turunan kedua untuk memperoleh f''(x), persamaan yang menunjukkan seberapa cepat kemiringan tangen berubah.
- Untuk setiap kemungkinan titik ekstrem, masukkan koordinat x a ke f''(x). Jika f''(a) adalah positif, ada minimum lokal di a . Apabila f''(a) negatif, ada maksimum lokal. Jika f''(a) adalah 0, ada titik infleksi, dan bukan titik ekstrem.
- Apabila ada maksimum atau minimum di a , cari f(a) untuk memperoleh koordinat y.
-
Temukan persamaan normal. "Normal" pada suatu kurva di titik tertentu melewati titik tersebut, tetapi memiliki kemiringan tegak lurus terhadap tangen. Demi menemukan persamaan untuk normal, manfaatkan fakta bahwa (kemiringan tangen)(kemiringan normal) = -1 ketika keduanya melalui titik yang sama dalam grafik. [4] X Teliti sumber Dengan kata lain:
- Temukan f'(x), kemiringan garis tangen.
- Jika titiknya berada di x = a , cari f'(a) untuk menemukan kemiringan tangen pada titik tersebut.
- Hitung untuk menemukan kemiringan normal.
- Tuliskan persamaan normal dalam bentuk slope-point .
Iklan
Tips
- Kalau perlu, awali dengan menulis ulang persamaan awal dalam bentuk standar: f(x) = ... atau y = ...
Iklan
Referensi
- ↑ https://www.mathsisfun.com/calculus/derivatives-rules.html
- ↑ http://gato-docs.its.txstate.edu/jcr:48ee831e-5969-4419-b9f8-820925a1b46a/Finding%20the%20Equation%20of%20a%20Tangent%20Line.pdf
- ↑ http://www.themathpage.com/acalc/max.htm
- ↑ http://revisionmaths.com/advanced-level-maths-revision/pure-maths/calculus/tangents-and-normals
Iklan