Bank Soal Matematika SMA Aplikasi Turunan Fungsi Trigonometri

Soal

Pilgan

Perhatikan gambar berikut!

Nilai xx agar keliling ABC\triangle ABC maksimum adalah ....

A

30°30\degree

B

45°45\degree

C

60°60\degree

D

90°90\degree

E

120°120\degree

Pembahasan:

Diketahui:

Segitiga yang diilustrasikan seperti pada gambar berikut

Ditanya:

Nilai xx agar keliling ABC\triangle ABC maksimum ?

Jawab:

Perlu diingat bahwa nilai sinθ, cosθ,\sin\theta,\ \cos\theta, dan tanθ\tan\theta dapat dinyatakan dalam segitiga siku-siku, yaitu

Untuk segitiga yang diketahui pada soal, diperoleh

sinx=ACBCAC=BCsinx=21sinx\sin x=\frac{AC}{BC}\Leftrightarrow AC=BC\sin x=21\sin x

cosx=ABBCAB=BCcosx=21cosx\cos x=\frac{AB}{BC}\Leftrightarrow AB=BC\cos x=21\cos x

Keliling ABC\triangle ABC adalah

K=AB+BC+AC=21cosx+21+21sinxK_\triangle=AB+BC+AC=21\cos x+21+21\sin x

Mencari keliling maksimum dapat dilakukan dengan mencari nilai maksimum dari fungsi kelilingnya.

Perlu diingat untuk sembarang fungsi f(x)f\left(x\right) dan titik x=ax=a berlaku

  1. ketika f(a)=0f'\left(a\right)=0 dan f(a)>0f''\left(a\right)>0 maka f(a)f\left(a\right) merupakan nilai minimum
  2. ketika f(a)=0f'\left(a\right)=0 dan f(a)<0f''\left(a\right)<0 maka f(a)f\left(a\right) merupakan nilai maksimum
  3. ketika f(a)=0f'\left(a\right)=0 dan f(a)=0f''\left(a\right)=0 maka f(a)f\left(a\right) bukan nilai ekstrim (minimum maupun maksimum).

Secara umum turunan pertama untuk beberapa fungsi sebagai berikut:

Untuk fungsi y=sinxy=\sin x turunannya adalah y=cosxy'=\cos x

Untuk fungsi y=cosxy=\cos x turunannya adalah y=sinxy'=-\sin x

Untuk fungsi y=ay=a dengan aa suatu konstanta turunannya adalah y=0y'=0

Untuk fungsi y=f(x)+g(x)y=f\left(x\right)+g\left(x\right) turunannya adalah y=f(x)+g(x)y'=f'\left(x\right)+g'\left(x\right)

Diperoleh

K=21sinx+0+21cosxK_\triangle'=-21\sin x+0+21\cos x

K=21sinx+21cosx\Leftrightarrow K_\triangle'=-21\sin x+21\cos x

Perlu diingat bahwa turunan kedua suatu fungsi diperoleh dengan mencari turunan pertama dari turunan pertama fungsi tersebut. Diperoleh

K=21cosx21sinxK_\triangle''=-21\cos x-21\sin x

Syarat pertama untuk mencari nilai maksimum suatu fungsi adalah dengan mencari pembuat nol turunan pertamanya. Didapat

K=0K_\triangle'=0

21sinx+21cosx=0\Leftrightarrow-21\sin x+21\cos x=0

21cosx=21sinx\Leftrightarrow21\cos x=21\sin x

2121=sinxcosx\Leftrightarrow\frac{21}{21}=\frac{\sin x}{\cos x}

1=tanx\Leftrightarrow1=\tan x

tan45°=tanx\Leftrightarrow\tan45\degree=\tan x

sebab tan45°=1\tan 45\degree=1

Perlu diingat bahwa penyelesaian persamaan tan(ax+b)=tanθ\tan\left(ax+b\right)=\tan\theta adalah ax+b=θ+k.180°ax+b=\theta+k.180\degree sehingga untuk tan45°=tanx\tan45\degree=\tan x didapat

x=45°+k.180°x=45\degree+k.180\degree

untuk k=0k=0 maka x=45°+0.180°=45°x=45\degree+0.180\degree=45\degree memenuhi 0°x90°0\degree\le x\le90\degree

untuk k=1k=1 maka x=45°+1.180°=225°x=45\degree+1.180\degree=225\degree tidak memenuhi 0°x90°0\degree\le x\le90\degree

Diperoleh

K=21cos45°21sin45°K_\triangle''=-21\cos 45\degree-21\sin 45\degree

K=21.12221.122<0K_\triangle''=-21.\frac{1}{2}\sqrt{2}-21.\frac{1}{2}\sqrt{2}<0 (maksimum)

Nilai xx agar keliling ABC\triangle ABC maksimum adalah 45°45\degree

Video
19 April 2022
Aplikasi Turunan Fungsi Trigonometri | Matematika Peminatan | Kelas XII
Rangkuman
08 April 2020
Bangun Datar | Matematika | Kelas 4 | Tema 4 Berbagai Pekerjaan | Subtema 1 Jenis-jenis pekerjaan...

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal