Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.
1Rumus dan metode
Limit
Substitusi langsung
coba x = a dulu; 0/0 berarti sederhanakan
Faktorkan dan coret
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Sekawan
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Limit di tak hingga
bagi dengan pangkat tertinggi x; derajat yang sama menghasilkan rasio koefisien utama
Limit khusus
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Aturan L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)
Turunan
Aturan pangkat
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Aturan perkalian
(uv)′ = u′v + uv′
Aturan hasil bagi
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Aturan rantai
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Turunan umum
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x
Metode
Kenali strukturnya: jumlah, hasil kali, hasil bagi, atau komposisi.
Terapkan aturan pangkat pada setiap pangkat x.
Gunakan aturan hasil kali, hasil bagi, atau rantai bila diperlukan.
Sederhanakan, dan hitung nilainya di titik tersebut jika diminta.
Optimasi
Metode
tulis Q(x) dengan satu variabel, selesaikan Q′(x) = 0, periksa Q″ atau titik ujungnya
Maksimum
Q′(x) = 0, Q″(x) < 0
Minimum
Q′(x) = 0, Q″(x) > 0
Silinder tertutup
V = πr²h, A = 2πr² + 2πrh
Laba
P = R − C, R = p·q, maximum where MR = MC
Integral
Aturan pangkat
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integral tentu
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integral umum
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Luas daerah antara kurva
∫ab (f − g) dx
Metode
Tulis ulang integran sebagai jumlah suku-suku sederhana bila memungkinkan.
Terapkan aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), dan integral standar untuk ex, 1/x, sin, dan cos.
Gunakan substitusi saat Anda melihat suatu fungsi bersama turunannya.
Untuk integral tentu, hitung F(b) − F(a).
2Soal latihan
1.LimitSedang
Cari limit L = limx→∞ (x2 − 2x + 5)/(3x2 + 5x + 3).
f(x) = (x2 − 2x + 5)/(3x2 + 5x + 3)x → ∞
L =
2.LimitSulit
Cari limit L = limx→0 (1 − cos 5x)/(2x²), dengan x dalam radian.
f(x) = (1 − cos 5x)/(2x²)x → 0
L =
3.TurunanSedang
Misalkan f(x) = x·sin(3x), dengan x dalam radian. Tentukan f′(2).
f(x) = x·sin(3x)x = 2 rad
f′(2) =
4.TurunanSulit
Garis singgung f(x) = x2 + x + 5 di x = −2 memotong sumbu y di y = b. Tentukan b.
f(x) = x2 + x + 5x = −2
b =
5.OptimasiSedang
Sebidang tanah persegi panjang seluas 200 m² dipagari pada keempat sisinya. Sisi di sepanjang jalan, sepanjang x, berbiaya €15 per meter; tiga sisi lainnya berbiaya €5 per meter. Cari biaya total minimum C.
A = 200 m²€15/m€5/m
C = €
6.OptimasiSulit
Sebuah teater menjual 1600 tiket per pertunjukan seharga €20 per tiket. Riset pasar menunjukkan bahwa setiap kenaikan harga tiket €1 berarti 50 tiket lebih sedikit yang terjual (dan setiap penurunan €1, 50 lebih banyak). Cari pendapatan maksimum R per pertunjukan.
1600 × €2050 / €1
R = €
7.IntegralSedang
Hitung I = ∫₁4 x·ln x dx.
∫₁4 x ln x dx
I =
8.IntegralSulit
Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 0,5x2 dan y = 2x.
y = 0,5x2y = 2x
A =
3Larutan
1.Limit
Jawaban: L = 0,3333
Limit: coba dulu substitusi langsung. Jika hasilnya 0/0, sederhanakan dulu: faktorkan dan coret faktor yang sama, atau kalikan dengan bentuk sekawan. Untuk x → ∞, bagi pembilang dan penyebut dengan pangkat tertinggi x. Aturan L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan menurunkan pembilang dan penyebut secara terpisah (bukan dengan aturan hasil bagi).
Bagi dengan pangkat tertinggi
(1 + (−2)/x + 5/x2)/(3 + 5/x + 3/x2)
Biarkan x → ∞
L = 1/3 = 0,3333
Jawaban
L = 0,3333
Untuk derajat yang sama, limitnya adalah rasio koefisien utama.
2.Limit
Jawaban: L = 6,25
Limit: coba dulu substitusi langsung. Jika hasilnya 0/0, sederhanakan dulu: faktorkan dan coret faktor yang sama, atau kalikan dengan bentuk sekawan. Untuk x → ∞, bagi pembilang dan penyebut dengan pangkat tertinggi x. Aturan L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan menurunkan pembilang dan penyebut secara terpisah (bukan dengan aturan hasil bagi).
Penerapan pertama
5·sin 5x/(4x) → 0/0
Penerapan kedua
25·cos 5x/4
Substitusikan x = 0
L = 25/4 = 6,25
Jawaban
L = 6,25
3.Turunan
Jawaban: f′(2) = 5,482
Diferensial: turunan f′(x) adalah kemiringan grafik di x. Aturan pangkat: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Aturan perkalian: (uv)′ = u′v + uv′. Aturan rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, grafik memiliki garis singgung mendatar: maksimum, minimum, atau titik pelana.
Aturan perkalian dan rantai
f′(x) = sin(3x) + 3x·cos(3x)
Substitusikan
f′(2) = −0,2794 + 6·0,9602 = 5,482
Jawaban
f′(2) = 5,482
4.Turunan
Jawaban: b = 1
Diferensial: turunan f′(x) adalah kemiringan grafik di x. Aturan pangkat: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Aturan perkalian: (uv)′ = u′v + uv′. Aturan rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, grafik memiliki garis singgung mendatar: maksimum, minimum, atau titik pelana.
Titik dan kemiringan
f(−2) = 7
f′(x) = 2x + 1 → f′(−2) = −3
Garis singgung di x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 7 − (−3)·(−2) = 1
Jawaban
b = 1
5.Optimasi
Jawaban: C = 400 €
Optimasi: tulis besaran yang akan dioptimalkan sebagai fungsi satu variabel, dengan memakai kendala untuk mengeliminasi variabel lainnya. Samakan turunannya dengan nol dan selesaikan. Periksa bahwa titik kritisnya merupakan maksimum atau minimum (turunan kedua atau perubahan tanda turunan pertama) dan berada di dalam rentang yang diperbolehkan; titik ujung seperti panjang sisi nol bukanlah jawabannya.
Biaya sebagai fungsi x
C(x) = 20x + 2000/x
Samakan turunan dengan nol
C″(x) = 4000/x³ > 0, sehingga ini minimum.
x = √(2000/20) = 10 m
y = 200/10 = 20 m
Biaya minimum
C = 20·10 + 2000/10 = €400
Jawaban
C = €400
6.Optimasi
Jawaban: R = 33800 €
Optimasi: tulis besaran yang akan dioptimalkan sebagai fungsi satu variabel, dengan memakai kendala untuk mengeliminasi variabel lainnya. Samakan turunannya dengan nol dan selesaikan. Periksa bahwa titik kritisnya merupakan maksimum atau minimum (turunan kedua atau perubahan tanda turunan pertama) dan berada di dalam rentang yang diperbolehkan; titik ujung seperti panjang sisi nol bukanlah jawabannya.
Pendapatan sebagai fungsi harga
n(p) = 2600 − 50p
R(p) = 2600p − 50p²
Samakan turunan dengan nol
R″(p) = −100 < 0, sehingga ini maksimum.
p = 2600/100 = €26
Pendapatan maksimum
n = 2600 − 50·26 = 1300
R = 26·1300 = €33800
Jawaban
R = €33800
7.Integral
Jawaban: I = 7,34
Integrasi parsial: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, dari aturan perkalian. Pilih u sebagai faktor yang menjadi lebih sederhana saat diturunkan (pangkat x, atau ln x), dan dv sebagai faktor yang dapat Anda integralkan (eˣ, sin x, cos x, atau x bila u = ln x). Untuk integral tentu, hitung u·v pada kedua batas: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Faktor x² memerlukan dua putaran.
Pilih u dan dv
u = ln x, du = dx/x; dv = x dx, v = x²/2
Antiturunan
∫x ln x dx = (x²/2)ln x − ∫(x/2) dx = (x²/2)ln x − x²/4
Limit
(8·ln 4 − 4) − (0 − 0,25) = 7,34
Jawaban
I = 7,34
8.Integral
Jawaban: A = 5,333
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.