Teorema (Penjabaran dari definisi)

Turunan Fungsi Aljabar
A. Turunan sebagai Limit Fungsi

𝑓(𝑑)

βˆ†π‘‘ = 𝑑2 βˆ’ 𝑑1 jika dan hanya jika 𝑑2 = βˆ†π‘‘ + 𝑑1

π‘š=
=

=

𝑓(𝑑2 )βˆ’π‘“(𝑑1 )

𝑑2 βˆ’π‘‘1
𝑓(βˆ†π‘‘+𝑑1 )βˆ’π‘“(𝑑1 )

βˆ†π‘‘
𝑓(βˆ†π‘‘+𝑑1 )βˆ’π‘“(𝑑1 )

= lim


βˆ†π‘‘β†’0

= 𝑓′(𝑑1 )

π‘š = lim

, karena melengkung maka

βˆ†π‘‘
𝑓(βˆ†π‘‘+𝑑1 )βˆ’π‘“(𝑑1 )

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘‘

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

= 𝑓′(π‘₯)


𝑓′(π‘₯) = lim

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
βˆ†π‘₯

Definisi (Pengertian)
Misalkan fungsi 𝑓: 𝑆 β†’ 𝑅 dan 𝑆 βŠ† 𝑅, maka fungsi 𝑓 dapat diturunkan di titik π‘₯ jika
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
𝑑𝑓(π‘₯)
𝑑𝑦
dan hanya jika lim
ada. Turunan dapat dinotasikan 𝑓′(π‘₯), 𝑦′,
, atau .
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯


Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2 , maka tentukan 𝑓′(π‘₯)!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
Ditanya: 𝑓′(π‘₯) ?
Jawab: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
𝑓(βˆ†π‘₯) = 3(βˆ†π‘₯)2
𝑓(π‘₯ + βˆ†π‘₯) = 3(π‘₯ + βˆ†π‘₯)2
1

𝑑π‘₯

𝑑π‘₯

𝑓(βˆ†π‘₯ + π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯
3(π‘₯+βˆ†π‘₯)2 βˆ’3π‘₯ 2
= lim

𝑓′(π‘₯) = lim


βˆ†π‘₯β†’0

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

= lim


βˆ†π‘₯β†’0

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

= lim

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯
3(π‘₯+βˆ†π‘₯)(π‘₯+βˆ†π‘₯)βˆ’3π‘₯ 2

βˆ†π‘₯
3(π‘₯ 2 +2π‘₯βˆ†π‘₯+βˆ†π‘₯ 2 )βˆ’3π‘₯2

βˆ†π‘₯
3π‘₯ 2 +6π‘₯βˆ†π‘₯+3βˆ†π‘₯ 2 βˆ’3π‘₯ 2
βˆ†π‘₯

3π‘₯ 2 βˆ’3π‘₯ 2 +6π‘₯βˆ†π‘₯+3βˆ†π‘₯ 2
βˆ†π‘₯
6π‘₯βˆ†π‘₯+3βˆ†π‘₯ 2
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯(6π‘₯+3βˆ†π‘₯)
βˆ†π‘₯
6π‘₯+3βˆ†π‘₯
1

= lim 6π‘₯ + 3βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0

= 6π‘₯ + 3(0)
= 6π‘₯

Jadi, 𝑓′(π‘₯) = 6π‘₯

B. Turunan Fungsi Aljabar
Teorema (Penjabaran dari definisi)
Jika 𝑓(π‘₯) = π‘Žπ‘₯ 𝑛 , maka 𝑓′(π‘₯) = π‘›π‘Žπ‘₯ π‘›βˆ’1

Bukti:
Misal: 𝑓(π‘₯) = π‘Žπ‘₯ 𝑛

𝑓′(π‘₯) = π‘Ž lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)𝑛 βˆ’π‘“(π‘₯)𝑛
βˆ†π‘₯

π‘₯ 𝑛 +𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 βˆ†π‘₯+

= π‘Ž lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 βˆ†π‘₯+

= π‘Ž lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 +


= π‘Ž lim [
βˆ†π‘₯β†’0

= π‘Ž [𝑛π‘₯

= π‘Ž[𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 ]
= π‘Žπ‘›π‘₯ π‘›βˆ’1
= π‘›π‘Žπ‘₯ π‘›βˆ’1

+

𝑛(π‘›βˆ’1) π‘›βˆ’2
π‘₯
βˆ†π‘₯ 2 +β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’1 +βˆ†π‘₯ 𝑛
2

βˆ†π‘₯

βˆ†π‘₯


]

𝑛(π‘›βˆ’1) π‘›βˆ’2
π‘₯
βˆ†π‘₯+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’2 +βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’1 )
2

βˆ†π‘₯

𝑛(π‘›βˆ’1) π‘›βˆ’2
π‘₯
βˆ†π‘₯+β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’2 +βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’1
2

𝑛(π‘›βˆ’1)

1

]


]
]

]

π‘₯ π‘›βˆ’2 βˆ†π‘₯ + β‹― + 𝑛π‘₯βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’2 + βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’1 ]
2
𝑛(π‘›βˆ’1) π‘›βˆ’2
π‘₯ (0) + β‹― + 𝑛π‘₯(0)π‘›βˆ’2 + (0)π‘›βˆ’1 ]
2

= π‘Ž lim [𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 +
βˆ†π‘₯β†’0
π‘›βˆ’1

βˆ†π‘₯

𝑛(π‘›βˆ’1) π‘›βˆ’2
π‘₯

βˆ†π‘₯ 2 +β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’1 +βˆ†π‘₯ 𝑛
2

βˆ†π‘₯(𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 +

= π‘Ž lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑛(π‘›βˆ’1) π‘›βˆ’2
π‘₯
βˆ†π‘₯ 2 +β‹―+𝑛π‘₯βˆ†π‘₯ π‘›βˆ’1 +βˆ†π‘₯ 𝑛 βˆ’π‘₯ 𝑛
2

π‘₯ 𝑛 βˆ’π‘₯ 𝑛 +𝑛π‘₯ π‘›βˆ’1 βˆ†π‘₯+

= π‘Ž lim [
βˆ†π‘₯β†’0

]

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2 , maka tentukan 𝑓′(π‘₯)!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
2

Ditanya: 𝑓′(π‘₯) ?
Jawab: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
𝑓′(π‘₯) = 2 β‹… 3π‘₯ 2βˆ’1
= 6π‘₯
Jadi, 𝑓′(π‘₯) = 6π‘₯

C. Operasi Turunan
1) Penjumlahan Turunan
Teorema (Penjabaran dari definisi)
Jika 𝑓(π‘₯) + 𝑔(π‘₯), maka 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯)

Bukti:
Misal: 𝑦 = 𝑓(π‘₯) + 𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}+{𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
]
𝑦 β€² = lim [
β€²

βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
βˆ†π‘₯

𝑦 β€² = 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯)

βˆ†π‘₯
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

+

]

βˆ†π‘₯
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

] + lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯

]

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2 dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2 , maka tentukan 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯)!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2
Ditanya: 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) ?
Jawab: 𝑓(π‘₯) + 𝑔(π‘₯) = 3π‘₯ 2 + 2π‘₯ 2
𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) = 2 β‹… 3π‘₯ 2βˆ’1 + 2 β‹… 2π‘₯ 2βˆ’1
= 6π‘₯ + 4π‘₯
= 10π‘₯
Jadi, 𝑓′(π‘₯) + 𝑔′(π‘₯) = 10π‘₯

2) Pengurangan Turunan
Teorema (Penjabaran dari definisi)
Jika 𝑓(π‘₯) βˆ’ 𝑔(π‘₯), maka 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯)

Bukti:
Misal: 𝑦 = 𝑓(π‘₯) βˆ’ 𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}βˆ’{𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
𝑦 β€² = lim [
]
β€²

βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
β€²

βˆ†π‘₯β†’0

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
βˆ†π‘₯

𝑦 = 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯)

βˆ†π‘₯
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

βˆ’

]

βˆ†π‘₯
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

] βˆ’ lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯

]

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2 dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2 , maka tentukan 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯)!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2
Ditanya: 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯) ?
3

Jawab: 𝑓(π‘₯) βˆ’ 𝑔(π‘₯) = 3π‘₯ 2 βˆ’ 2π‘₯ 2

𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯) = 2 β‹… 3π‘₯ 2βˆ’1 βˆ’ 2 β‹… 2π‘₯ 2βˆ’1
= 6π‘₯ βˆ’ 4π‘₯
= 2π‘₯
Jadi, 𝑓′(π‘₯) βˆ’ 𝑔′(π‘₯) = 2π‘₯

3) Perkalian Turunan
Teorema (Penjabaran dari definisi)
Jika 𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯), maka [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² = 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
Bukti:
Misal: 𝑦 = 𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
]
𝑦 β€² = lim [
β€²

βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

]

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

]

βˆ†π‘₯
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
βˆ†π‘₯

𝑦 β€² = lim [𝑓(βˆ†π‘₯ + π‘₯)] lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

+
+

+

+

βˆ†π‘₯
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)

]

βˆ†π‘₯
𝑔(π‘₯){𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}

βˆ†π‘₯β†’0
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)

𝑦 β€² = 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯) + 𝑔(π‘₯)𝑓′(π‘₯)
𝑦 β€² = 𝑔(π‘₯)𝑓′(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
𝑦 β€² = 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

] + lim [
βˆ†π‘₯

]

]

βˆ†π‘₯
𝑔(π‘₯){𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}
βˆ†π‘₯

]

]

] + lim [𝑔(π‘₯)] lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
βˆ†π‘₯

]

Contoh: Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2 dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2 , maka tentukan [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€²!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2
𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2
Ditanya: [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² ?
Jawab: [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² = 𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) + 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
= (2 β‹… 3π‘₯ 2βˆ’1 )(2π‘₯ 2 ) + (3π‘₯ 2 )(2 β‹… 2π‘₯ 2βˆ’1 )
= (6π‘₯)(2π‘₯ 2 ) + (3π‘₯ 2 )(4π‘₯)
= 12π‘₯ 3 + 12π‘₯ 3
= 24π‘₯ 3

Jadi, [𝑓(π‘₯) β‹… 𝑔(π‘₯)]β€² = 24π‘₯ 3

4

4) Pembagian Turunan
Teorema (Penjabaran dari definisi)
𝑓(π‘₯)
𝑓(π‘₯)
𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
Jika
, maka [
]β€² =
[𝑔(π‘₯)]2
𝑔(π‘₯)
𝑔(π‘₯)

Bukti:
𝑓(π‘₯)
Misal: 𝑦 =

𝑔(π‘₯)

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑓(π‘₯)
βˆ’
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(π‘₯)

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

β€²

𝑦 = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [

βˆ†π‘₯

]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯

]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯β†’0
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = lim [
𝑦′ =

𝑦′ =

𝑦′ =

𝑦′ =

𝑦′ =

𝑦′ =

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

Contoh:

1

]

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1

] lim [

βˆ†π‘₯

] lim [

]

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

]

1
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}
1

] lim [

βˆ†π‘₯β†’0

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
βˆ†π‘₯

] lim [𝑔(π‘₯)] βˆ’ lim [𝑓(π‘₯)] lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

1

𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1
[𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] [𝑔(π‘₯)]2
𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
[𝑔(π‘₯)]2

βˆ†π‘₯β†’0

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)
βˆ†π‘₯

]] lim [

Diketahui: 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯
𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2
𝑓(π‘₯)
] β€² ?1
Ditanya: [
𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)

]

𝑔(π‘₯)

]β€² =
=

=
=

𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
[𝑔(π‘₯)]2
(2β‹…3π‘₯ 2βˆ’1 )(2π‘₯ 2 )βˆ’(3π‘₯ 2 )(2β‹…2π‘₯2βˆ’1 )
[2π‘₯ 2 ]2
(6π‘₯)(2π‘₯ 2 )βˆ’(3π‘₯ 2 )(4π‘₯)
4π‘₯ 4
12π‘₯ 3 βˆ’12π‘₯ 3
4π‘₯ 4

5

1

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = 3π‘₯ 2 dan 𝑔(π‘₯) = 2π‘₯ 2 , maka tentukan [
2

Jawab: [

]

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
1

𝑦 β€² = [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)]
𝑦′ =

β‹…

1

βˆ†π‘₯

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}
1
lim [
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
1
lim [
lim [
]
]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
1
lim [
βˆ’
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1
lim [
βˆ’
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)
1
𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
lim [
βˆ’
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
1
βˆ’
lim
[ lim [
[
]
]] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦 β€² = [ lim [

𝑦′ =

β‹…

𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)

] β€²!

]

0

Jadi, [

𝑓(π‘₯)

𝑔(π‘₯)

= 4
4π‘₯
=0

]β€² = 0

D. Teorema L’Hopital
Teorema (Penjabaran dari definisi)
Jika 𝑔 β‰  0 dan π‘₯ β‰  𝑐, maka
𝑓(π‘₯)
𝑓′(π‘₯)
lim
= lim
π‘₯→𝑐 𝑔(π‘₯)
π‘₯→𝑐 𝑔′(π‘₯)
Bukti:
𝑓(π‘₯)
Misal: 𝑦1 = 𝑔(π‘₯)
β€²

𝑦1 = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

β€²

𝑦1 = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦1 β€² = lim [

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑓(π‘₯)
βˆ’
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯

]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯

]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯β†’0
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑦1 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦1 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦1 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦1 β€² = lim [
βˆ†π‘₯β†’0

𝑦1 β€² = lim [
𝑦1 β€² =

𝑦1 β€² =

𝑦1 β€² =

𝑦1 β€² =
𝑦1 β€² =
𝑦1 β€² =

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

β‹…
β‹…

1

βˆ†π‘₯

]

1

]

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1

] lim [

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
1
βˆ†π‘₯

] lim [

]

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

]

1
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}
1

] lim [

]

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}
1
lim [
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
1
lim [
lim [
]
]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
1
lim [
βˆ’
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1
lim [
βˆ’
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
1
lim [
βˆ’
lim
[
]
]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
1
] βˆ’ lim [
]] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]
[ lim [
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)
1
𝑦1 β€² = [ lim [𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
] lim [𝑔(π‘₯)] βˆ’ lim [𝑓(π‘₯)] lim [
]] lim [
]
βˆ†π‘₯
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯

β€²

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

𝑦1 = [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)]
β€²

𝑦1 =
𝑦1 β€² =

1

𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1
[𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] [𝑔(π‘₯)]2
𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
β‹― (1)
[𝑔(π‘₯)]2

Misal: 𝑦2 =

𝑓′(π‘₯)

𝑔′(π‘₯)

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑓(π‘₯)
βˆ’
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(π‘₯)

𝑦2 = lim [
β€²

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑓(π‘₯)
βˆ’
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯) 𝑔(π‘₯)

𝑦2 = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

]

βˆ†π‘₯

]]
6

βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

β€²

𝑦2 = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [ lim [

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯

]]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

𝑦2 β€² = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [ lim [
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

]]

1

βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

]]

𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1

] lim [

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+0βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

] lim [

]]

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

βˆ†π‘₯

]]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)
1
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0

] lim [

1

]]

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)+𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}
1

βˆ†π‘₯
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}βˆ’{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}

𝑦2 β€² = lim [ lim [

𝑦2 β€² =

β‹…

1

βˆ†π‘₯

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}+{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)}

𝑦2 β€² = lim [ lim [
𝑦2 β€² =

βˆ†π‘₯
𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)

β‹…

] lim [

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1

] lim [

βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
{𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)}
1

βˆ’

βˆ†π‘₯

βˆ†π‘₯

] lim [

]]

]]

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

]]

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯)⋅𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1
lim [ lim [
βˆ’
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)
𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}
1
βˆ’
lim [ lim [
] lim [𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)]]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0 βˆ†π‘₯β†’0

𝑦2 β€² = lim [[ lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯β†’0

{𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)}𝑔(π‘₯)
βˆ†π‘₯

𝑓(π‘₯){𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)}

] βˆ’ lim [
βˆ†π‘₯β†’0

βˆ†π‘₯

]] lim [

1

]]

βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

𝑓(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)
𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)βˆ’π‘”(π‘₯)
1
𝑦2β€² = βˆ†π‘₯β†’0
lim [[ lim [
] lim [𝑔(π‘₯)] βˆ’ lim [𝑓(π‘₯)] lim [
]] lim [
]]
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0
βˆ†π‘₯β†’0 𝑔(βˆ†π‘₯+π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)

1
𝑦2β€² = βˆ†π‘₯β†’0
lim [[𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] ( ) ( )]
𝑔 π‘₯ ⋅𝑔 π‘₯

𝑦2 β€² = [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)]
β€²

1

𝑔(π‘₯)⋅𝑔(π‘₯)
1

𝑦2 = [𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯) βˆ’ 𝑓(π‘₯)𝑔′(π‘₯)] [𝑔(π‘₯)]2
𝑦2 β€² =

𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
β‹― (2)
[𝑔(π‘₯)]2

Dari (1) dan (2)
𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
dan 𝑦2 β€² =
, maka
𝑦1 β€² =
[𝑔(π‘₯)]2
[𝑔(π‘₯)]2
Jika 𝑦1 β€² = 𝑦2 β€² , maka lim

Contoh:

𝑓(π‘₯)

π‘₯→𝑐 𝑔(π‘₯)

= lim

𝑓′(π‘₯)

π‘₯→𝑐 𝑔′(π‘₯)

Jika diketahui 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 7π‘₯ 2 βˆ’ 8π‘₯ βˆ’ 12
𝑓(π‘₯)
] β€²!
pada saat π‘₯ = 2, maka tentukan [

Diketahui: 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 7π‘₯ 2 βˆ’ 8π‘₯ βˆ’ 12
𝑔(π‘₯) = π‘₯ βˆ’ 2
𝑓(π‘₯)
Ditanya: [
]β€² ?
𝑔(π‘₯)

Jawab:
𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 7π‘₯ 2 βˆ’ 8π‘₯ βˆ’ 12
𝑓′(π‘₯) = 3π‘₯ 2 βˆ’ 14π‘₯ βˆ’ 8
𝑔(π‘₯) = π‘₯ βˆ’ 2
𝑔′(π‘₯) = 1

7

𝑔(π‘₯)

dan

𝑔(π‘₯) = π‘₯ βˆ’ 2

Cara1
𝑓(π‘₯)
𝑓′(π‘₯)𝑔(π‘₯)βˆ’π‘“(π‘₯)𝑔′(π‘₯)
[
]β€² =
[𝑔(π‘₯)]2
𝑔(π‘₯)
=

=

=

=
=
=
=
=

(3π‘₯ 2 βˆ’14π‘₯βˆ’8)(π‘₯βˆ’2)βˆ’(π‘₯ 3 βˆ’7π‘₯ 2 βˆ’8π‘₯βˆ’12)(1)

[π‘₯βˆ’2]2
(3π‘₯ 3 βˆ’6π‘₯ 2 βˆ’14π‘₯2 +28βˆ’8π‘₯+16)βˆ’(π‘₯ 3 βˆ’7π‘₯ 2 βˆ’8π‘₯βˆ’12)

(π‘₯βˆ’2)(π‘₯βˆ’2)
3π‘₯ 3 βˆ’6π‘₯ 2 βˆ’14π‘₯ 2 +28βˆ’8π‘₯+16βˆ’π‘₯ 3 +7π‘₯2 +8π‘₯+12

π‘₯ 2 βˆ’4π‘₯+4
3π‘₯ 3 βˆ’π‘₯ 3 βˆ’6π‘₯ 2 βˆ’14π‘₯ 2 +7π‘₯ 2 βˆ’8π‘₯+8π‘₯+28+16+12
2π‘₯ 3 βˆ’13π‘₯ 2 +56

π‘₯ 2 βˆ’4π‘₯+4
2(2)3 βˆ’13(2)2 +56
(2)2 βˆ’4(2)+4
16βˆ’52+56
4βˆ’8+4

20
0

π‘₯ 2 βˆ’4π‘₯+4

, tidak terdefinisi

Cara2
𝑓′(π‘₯)
𝑓(π‘₯)
= lim
lim
𝑔′(π‘₯)
π‘₯β†’2 𝑔(π‘₯)

π‘₯β†’2

= lim

π‘₯β†’2

3π‘₯ 2 βˆ’14π‘₯βˆ’8
1

= lim 3π‘₯ 2 βˆ’ 14π‘₯ βˆ’ 8
π‘₯β†’2

Jadi, [

= 3(2)2 βˆ’ 14(2) βˆ’ 8
= 12 βˆ’ 28 βˆ’ 8
= βˆ’24

𝑓(π‘₯) β€²

𝑔(π‘₯)

] = βˆ’24

E. Aplikasi Turunan
1) Gradien
Contoh: Jika diketahui fungsi 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 + 3π‘₯ 2 dan memotong sumbu 𝑋 di titik
(2,0), maka tentukanlah gradiennya!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ 2
memotong sumbu 𝑋 di titik (2,0)
Ditanya: π‘š ?
Jawab: 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 + 3π‘₯ 2
𝑓′(π‘₯) = 3π‘₯ 2 + 6π‘₯
𝑓′(2) = 3(2)2 + 6(2) = 12 + 12 = 24
π‘š = 24
Jadi, π‘š = 24

1

Jika diketahui fungsi 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ 2 tentukan koordinat titik singgung
3
pada gradien βˆ’9!
1
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ 2
3
π‘š = βˆ’9
Ditanya: koordinat titik singgung ?
1
Jawab: 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ 2
3

Contoh:

8

𝑓′(π‘₯) = π‘₯ 2 βˆ’ 6π‘₯ jika dan hanya jika π‘š = π‘₯ 2 βˆ’ 6π‘₯
βˆ’9 = π‘₯ 2 βˆ’ 6π‘₯ jika dan hanya jika π‘₯ 2 βˆ’ 6π‘₯ = βˆ’9
π‘₯ 2 βˆ’ 6π‘₯ + 9 = 0
(π‘₯ βˆ’ 3)(π‘₯ βˆ’ 3) = 0
π‘₯βˆ’3=0
π‘₯=3

1
𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ 2
3
1 3
𝑦 = π‘₯ βˆ’ 3π‘₯ 2
3
1
𝑦 = (3)3 βˆ’ 3(3)2
3
𝑦 = 9 βˆ’ 27 = βˆ’18

Jadi, koordinat titik singgung (3, βˆ’18)

2) Fungsi Naik dan Turun

Untuk setiap π‘₯1 , π‘₯2 ∈ 𝑆
ο‚· Fungsi 𝑓 dikatakan naik jika π‘₯1 < π‘₯2 , maka 𝑓(π‘₯1 ) < 𝑓(π‘₯2 )
ο‚· Fungsi 𝑓 dikatakan turun jika π‘₯1 > π‘₯2 , maka 𝑓(π‘₯1 ) > 𝑓(π‘₯2 )

Contoh: Seorang nelayan melihat seekor lumba-lumba sedang berenang mengikuti
kecepatan perahu mereka. Lumba-lumba tersebut berenang cepat, terkadang
menyelam dan tiba-tiba melayang ke permukakaan air laut. Pada saat
nelayan tersebut melihat lumba-lumba menyelam maka ia akan melihatnya
melayang ke permukaan 15 detik kemudian dan kembali ke permukaan air
laut setelah 3 detik di udara. Demikan pergerakan lumba-lumba tersebut
diamati berperiode dalam beberapa interval waktu pengamatan.

9

3) Titik Stasioner
Syarat mencapai nilai stasioner jika 𝑓′(π‘₯) = 0
Contoh:

1

5

Jika 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ 2 π‘₯ 2 + 6π‘₯, maka tentukanlah titik stasionernya!
1

5

3

Diketahui: π‘₯ 3 βˆ’ π‘₯ 2 + 6π‘₯
2
3
Ditanya: titik stasioner ?
1
5
Jawab: 𝑓(π‘₯) = π‘₯ 3 βˆ’ π‘₯ 2 + 6π‘₯
3
2
𝑓′(π‘₯) = π‘₯ 2 βˆ’ 5π‘₯ + 6 jika dan hanya jika
π‘₯ 2 βˆ’ 5π‘₯ + 6 = 0
(π‘₯ βˆ’ 2)(π‘₯ βˆ’ 3) = 0
π‘₯ βˆ’ 2 = 0 atau π‘₯ βˆ’ 3 = 0
π‘₯ = 2 atau π‘₯ = 3

Jadi, titik stasionernya adalah (2,0) dan (3,0)

4) Kecepatan dan Percepatan
𝑑π‘₯
𝑑𝑣
𝑣 = dan π‘Ž =
𝑑𝑑
𝑑𝑑
Keterangan: π‘₯ = jarak
𝑑 = waktu
𝑣 = kecepatan
π‘Ž = percepatan
Contoh:

Diketahui:
Ditanya:
Jawab:
𝑑π‘₯
𝑣=

𝑑𝑑
𝑑(2𝑑 3 )

Jika diketahui jarak yang ditempuh oleh benda adalah (2𝑑 3 ) meter dan
pada saat 𝑑 = 5 detik, maka tentukan kecepatan dan percepatannya!
π‘₯ = 2𝑑 3
pada saat 𝑑 = 5 detik
𝑣 dan π‘Ž ?

= 𝑑𝑑
= 6𝑑 2
= 6(5)2
= 150 meter/detik

π‘Ž=

𝑑𝑣

𝑑𝑑
𝑑(6𝑑 2 )

= 𝑑𝑑
= 12𝑑
= 12(5)
= 60 meter/detik 2

Jadi, kecepatan adalah 150 meter/detik dan percepatan 60 meter/detik 2

5) Maksimum dan Minimum
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum fungsi dalam interval
tertutupdilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut.
10

a) Menentukan nilai fungsi pada batas interval.
b) Menentukan nilai stasioner apabila stationer dicapai pada xdi dalam interval.
c) Menentukan nilai minimum dan maksimum berdasarkan hasil dari (a) dan (b).
Jika 𝑓(π‘₯) = βˆ’π‘₯ 3 + 6π‘₯ 2 dan pada interval βˆ’1 < π‘₯ < 3, maka tentukanlah
nilai maksimum dan minimum!
Diketahui: 𝑓(π‘₯) = βˆ’π‘₯ 3 + 6π‘₯ 2
interval βˆ’1 < π‘₯ < 3
Ditanya: nilai maksimum dan minimum ?
Jawab:
Nilai fungsi pada batas interval
𝑓(βˆ’1) = βˆ’(βˆ’1)3 + 6(βˆ’1)2 = 1 + 6 = 7
𝑓(3) = βˆ’(3)3 + 6(3)2 = βˆ’27 + 54 = 27

Contoh:

Nilai stasioner
𝑓(π‘₯) = βˆ’π‘₯ 3 + 6π‘₯ 2
𝑓′(π‘₯) = βˆ’3π‘₯ 2 + 12π‘₯ jika dan hanya jika βˆ’3π‘₯ 2 + 12π‘₯ = 0
βˆ’3π‘₯(π‘₯ βˆ’ 4) = 0
βˆ’3π‘₯ = 0 atau π‘₯ βˆ’ 4 = 0
π‘₯ = 0 atau π‘₯ = 4
Nilai maksimum dan minimum
𝑓(0) = βˆ’(0)3 + 6(0)2 = 0 + 0 = 0
𝑓(4) = βˆ’(4)3 + 6(4)2 = βˆ’64 + 96 = 32

Sehingga pada interval βˆ’1 < π‘₯ < 3 diperoleh
𝑓(βˆ’1) = 7
𝑓(3) = 27
𝑓(0) = 0
Jadi, nilai maksimumnya 27 dan nilai minimumnya 0

Contoh:

Jika sebuah peluru ditembakkan dari permukaan tanah dengan jarak awal
(βˆ’π‘‘ 3 + 6𝑑 2 ) meter dengan sudut elevasi 45Β°, 𝑔 = 10 meter/detik 2 , dan
pada saat 𝑑 = 3 detik, maka berapa jarak maksimum yang dicapai peluru!
Diketahui: π‘₯0 = (βˆ’π‘‘ 3 + 6𝑑 2 ) meter
𝛼 = 45Β°
𝑔 = 10 meter/detik 2
pada saat 𝑑 = 3 detik
Ditanya: π‘₯π‘šπ‘Žπ‘₯ ?
Jawab:
π‘₯0 = βˆ’π‘‘ 3 + 6𝑑 2
𝑣0 = βˆ’3𝑑 2 + 12𝑑 = βˆ’3(3)2 + 12(3) = βˆ’27 + 36 = 9
π‘₯π‘šπ‘Žπ‘₯ =
=

=

𝑣0 2 sin 2𝛼

𝑔
(9)2 sin 2(45Β°)

10
81 sin 90Β°
10
81(1)

=
10
= 8,1 meter

Jadi, jarak maksimum yang dicapai peluru adalah 8,1 meter
11