180 likes | 636 Views
BAB 2. FUNGSI & GRAFIKNYA. 2.1 Fungsi Secara intuitif, kita pandang y sebagai fungsi dari x jika terdapat aturan dimana nilai y (tunggal) mengkait nilai x. Contoh: 1. a. b. Definisi:
E N D
BAB 2. FUNGSI & GRAFIKNYA • 2.1 Fungsi • Secara intuitif, kita pandang y sebagai fungsi dari x jika terdapat aturan dimana nilai y (tunggal) mengkait nilai x. • Contoh: 1. a. b. • Definisi: • Suatu fungsi adalah suatu himpunan pasangan terurut (x,y) dimana himpunan semua nilai x disebut daerah asal (domain ) dan himpunan semua nilai y = f(x) disebut daerah hasil (ko-domain) dari fungsi A B f Notasi: f : A→B x y = f(x) Daerah hasil Daerah asal Untukcontoh 1.a. mendefinisikansuatufungsi. Namakanfungsiituf.Fungsif adalahhimpunanpasanganterurut (x,y) sehinggax dan y memenuhi: Fungsi f inimemuatpasanganterurut (0,5);(1,7);(-1,7); (2,13);(-2,13);(10,205) Dan f memuattakberhinggabanyakpasanganterurut.
Catatan: • 1. HimpunanA, B є • 2. Fungsi: y = f(x) , • xpeubahbebas • y peubahtakbebas, bergantungpadax • 3. Daerah asalfungsi: Df = A = {x | fungsi f terdefinisi} • 4. Daerah hasilfungsi: Wf = {y є B | y = f(x), x єDf} • 5. Grafikfungsi: {(x,y) | x є Df,y = f(x)) } y y = f(x) y Wf x x Df Soal: Buatlah sketsa grafik fungsi berikut, kemudian tentukan daerah asal dan dan daerah hasilnya. a. y = 2x + 1 b. y = x2- 1 • Ada beberapa penyajian fungsi yaitu • a. Secara verbal : dengan uraian kata-kata. • b. Secara numerik : dengan tabel • c. Secara visual : dengan grafik • d. Secara aljabar : dengan aturan/rumusan eksplisit
Contoh: 1. Secara verbal Biaya pengiriman surat tercatat seberat w ons adalah B(w). Aturan yang digunakan Kantor Pos adalah sebagai berikut. Biaya pengiriman adalah Rp 1.000,00 untuk berat sampai satu ons, ditambah Rp 250,00 untuk setiap ons tambahan sampai 5 ons. 2. Secara numerik Biaya pengiriman surat tercatat ditunjukkan tabel berikut. 3. Secara visual Biaya pengiriman surat tercatat ditunjukkan grafik berikut. B Rupiah 2.000 1.500 1.000 w 0 1 2 3 4 5 Ons
4. Secara aljabar Biaya pengiriman surat tercatat dinyatakan oleh fungsi berikut. 2.2 Jenis-jenis Fungsi 1. Fungsi linear Bentuk umum: y = f(x) = ax + b, a dan b konstanta a = kemiringan garis b = perpotongan garis dengan sumbu-y Daerah asal dan daerah hasil: Df = , Wf = Grafik: y y = ax + b b x 2. Polinomial Bentuk umum: y = P(x) = an xn + an-1 xn-1 + … + a2 x2 + a1x + a0 dimana: an, an-1, …, a1, a0 = konstanta, n = derajat polinom ( an 0) Daerah asal: Df =
Grafik: Polinom derajat 2: y = P(x) = ax2 + bx + c, D = b2- 4ac y y = P(x) y y x x c x a < 0, D > 0 c y = P(x) c y = P(x) a < 0, D = 0 a < 0, D < 0 y y y y = P(x) y = P(x) y = P(x) c c c x x x a > 0, D > 0 a > 0, D = 0 a > 0, D < 0 Soal : Tentukan daerah asal dan daerah hasil dari fungsi berikut. a. y = x2 + 2x - 1 b. y = -2x2 + 2x- 4 3. Fungsi pangkat Bentuk umum: y = f(x) = xn , n є Daerah asal: Df = Grafik: y y y y = x2 y = x y = x3 x x x 0 0 0
4. Fungsi akar Bentuk Umum: Daerah asal dan daerah hasil: Df = [0,∞), Wf = [0, ∞), jika n genap Df = , Wf = , jika n ganjil Grafik: y y x x 0 0 Soal : Tentukan daerah asal dan daerah hasil dari fungsi berikut a. b. 5. Fungsi kebalikan Bentuk umum: Daerah asal dan daerah hasil: Df = - {0}, Wf = - {0} Grafik: y x 0
6. Fungsi rasional Bentuk umum: dimana: P, Q adalah polinom Daerah asal: Df = - { x | Q(x) = 0} Contoh: Tentukan daerah asal dari fungsi rasional berikut a. b. 7. Fungsi aljabar Definisi: Fungsi f disebut fungsi aljabar jika fungsi tersebut dapat dibuat dengan menggunakan operasi aljabar, yaitu: penambahan, pengurangan, perkalian, pembagian dan penarikan akar, yang dimulai dengan polinom. Contoh: a. b. Catatan: Fungsi linear, polinom, fungsi pangkat, fungsi akar, fungsi balikan dan fungsi rasional adalah fungsi aljabar.
8. Fungsi trigonometri 8.1 Fungsi sinus Bentuk umum: y = f(x) = sin x, x dalam radian Daerah asal dan daerah hasil: Df = , Wf = [-1,1] Grafik: y y = sin x 1 x π 2π 0 -π -2π -1 8.2 Fungsi cosinus Bentuk umum: y = f(x) = cos x, x dalam radian Daerah asal dan daerah hasil: Df = , Wf = [-1,1] Grafik: y y = cos x 1 π -π x -2π 2π 0 -1 8.3 Fungsi tangen Bentuk umum: Daerah asal : Df = - {π/2 + nπ | nє} Daerah hasil: Wf =
y Grafik: y = tan x 1 x π -2π -π - 2π 0 -1 8.4 Fungsi trigonometri lainnya Bentuk umum: 8.5 Beberapa sifat fungsi trigonometri a. -1≤ sin x ≤ 1 b. -1 ≤ cos x≤ 1 c. sin x = sin (x + 2π) d. cos x = cos (x + 2 π) e. tan x = tan (x + π)
9. Fungsi eksponensial Bentuk umum: y = f(x) = ax, a > 0 Daerah asal dan daerah hasil: Df = , Wf = (0, ) Grafik: y y y = ax , a > 1 y = ax , 0 < a < 1 1 1 x x 0 0 1 1 10. Fungsi logaritma Bentuk umum : y = f(x) = loga x, a > 0 Daerah asal dan daerah hasil: Df = (0, ) , Wf = Grafik: y y =loga x 1 x 0 1
11. Fungsi transenden • Definisi: Fungsi transenden adalah fungsi yang bukan fungsi aljabar. Himpunan fungsi transenden mencakup fungsi trigonometri invers trigonometri, eksponensial dan logaritma. Contoh: Golongkan fungsi-fungsi berikut berdasarkan jenisnya. 12. Fungsi yang terdefinisi secara sepotong-sepotong (piecewise function) Definisi: Fungsi yang terdefinisi secara sepotong-sepotong adalah fungsi dengan banyak aturan, dimana setiap aturan berlaku pada bagian tertentu dari daerah asal. Contoh: y y =|x| 1 x 0 -1 1
y y = f(x) x 0 1 2 3.Definisikan x = bilangan bulat terbesar yang lebih kecil atau sama dengan x. y y = f(x) 3 2 f(x) = x = 1 x 0 1 2 3 4 Catatan: 1. f(x) = |x| , f disebut fungsi nilai mutlak 2. f(x) = x , f disebut fungsi bilangan bulat terbesar 13. Fungsi genap dan fungsi ganjil Definisi: [Fungsi genap] Jika fungsi f memenuhi f(-x) = f(x) untuk setiap x di dalam daerah asalnya, maka f disebut fungsi genap. y f(x) y = f(x) x -x x Catatan: Grafik fungsi genap simetri terhadap sumbu-y.
Definisi: [Fungsi ganjil] Jika fungsi f memenuhi f(-x) = -f(x) untuk setiap x di dalam daerah asalnya, maka f disebut fungsi ganjil. y y = f(x) f(x) -x x x -f(x) Catatan: Grafik fungsi ganjil simetri terhadap titik asal. Soal: Periksa apakah fungsi berikut adalah fungsi genap atau fungsi ganjil atau bukan kedua-duanya. a. f(x) = 1 - x4 b. f(x) = x + sin x c. f(x) = x2 + cos x d. f(x) = 2x- x2 14. Fungsi naik dan fungsi turun Definisi:1. Fungsi f disebut naik pada selang I jika f(x1) < f(x2) untuk setiap x1 < x2 di I. 2. Fungsi f disebut turun pada selang I jika f(x1) > f(x2) untuk setiap x1 < x2 di I. y y y = f(x) f(x2) f(x1) y = f(x) f(x1) f(x2) x x1 x2 x1 x2 x Fungsi f naik Fungsi f turun
Soal: Periksa apakah fungsi f berikut adalah fungsi naik atau fungsi turun pada selang I. a. f(x) = x2 I = [0, ) b. f(x) = sin x I = [ , 2] • 15. Fungsi Baru dari Fungsi Lama • Dari fungsi dasar dapat dibentuk fungsi baru dengan cara: • 1. Transformasi fungsi: pergeseran, peregangan dan pencerminan • 2. Operasi aljabar fungsi: penambahan, pengurangan, perkalian • dan pembagian • 3. Komposisi fungsi • Transformasi fungsi • a. Pergeseran (translasi) • Misalkan c > 0, diperoleh 4 macam grafik: • 1. y = f(x) + c, geser y = f(x) sejauh c satuan ke atas y = f(x) + c y y = f(x+c) y = f(x) y = f(x-c) c c c y = f(x) - c c x
2. y = f(x) -c, geser grafik y = f(x) sejauh c satuan ke bawah 3. y = f(x - c) , geser y = f(x) sejauh c satuan ke kanan 4. y = f(x + c) , geser y = f(x) sejauh c satuan ke kiri b. Peregangan (dilatasi) Misalkan c > 1. Untuk memperoleh grafik: 1. y = cf(x), regangkan grafik y = f(x) secara tegak dengan faktor c. 2. y = (1/c)f(x), mampatkan grafik y = f(x) secara tegak dengan faktor c. 3. y = f(cx), mampatkan grafik y = f(x) secara mendatar dengan faktor c. 4. y = f(x/c), regangkan grafik y = f(x) secara medatar dengan faktor c. y y y = 2 cos x 2 2 y = cos x y = cos x 1 1 y = ½ cos x y = cos 2x x x 0 0 2π 2π π π -1 -1 y = cos ½ x -2 -2
c. Pencerminan Untuk memperoleh grafik: 1. y = -f(x), cerminkan grafik y = f(x) terhadap sumbu-x 2. y = f(-x), cerminkan grafik y = f(x) terhadap sumbu-y y y y = f(x) y = f(x) y = f(-x) f(x) f(x) x x x -x x y = -f(x) -f(x) Contoh: Gambarkan grafik fungsi berikut dengan menggunakan sifat transformasi fungsi. 1.f(x)= |x-1| 2.f(x) = x2+2x+1 3.f(x)= sin 2x4.f(x) = 1 - cos x
OPERASI FUNGSI ALJABAR • Definisi: [Aljabar fungsi] • Misalkan f dan g adalah fungsi dengan daerah asal Df dan • Dg. Fungsi f+g, f-g, fg dan f/g didefinisikan sebagai berikut • 1. (f + g)(x) = f(x) + g(x) Df+g = Df Dg. • 2. (f - g)(x) = f(x) - g(x) Df-g = Df Dg. • 3. (fg)(x) = f(x) g(x) Dfg = Df Dg. • 4. (f/g)(x) = f(x)/g(x) Df/g = {Df Dg.} – {x | g(x)= 0} • Contoh: • Tentukan f+g, f-g, fg dan f/g beserta daerah asalnya, jika • Komposisi fungsi • Definisi: [Komposisi fungsi] • Misalkan f dan g adalah fungsi dengan daerah asal Df dan • Dg. Fungsi komposisi f og didefinisikan sebagai berikut: • (f og)(x) = f(g(x)) • di mana Df og = {x єDg | g(x) єDf }
Dg Wf Df Wg g f a g(a) x g(x) f(g(x)) f °g Soal : Tentukan f o g, g o f dan f o f beserta daerah asalnya, jika