Materi, Soal, dan Pembahasan – Turunan Fungsi Implisit

Turunan fungsi implisit

Selama ini, mungkin kita hanya mengenal fungsi satu variabel yang berbentuk f(x)=y. Sebagai contoh,
f(x)=x+3(Fungsi Linear)f(x)=x2+4x+3(Fungsi Kuadrat)f(x)=x3x+1(Fungsi Kubik)f(x)=|4x||x+4|(Fungsi Mutlak)f(x)=4x+33x6, x2(Fungsi Rasional)f(x)=sinx+cosx+tanx(Fungsi Trigonometri)f(x)=3x2+5x+6(Fungsi Eksponensial)f(x)=log(x24)+log(x2+4)(Fungsi Logaritma)Jika dilihat dari bisa tidaknya dua variabel dipisahkan, semua fungsi di atas disebut sebagai fungsi eksplisit. Bagaimana dengan lawannya, fungsi implisit?

Fungsi implisit (implicit function) adalah fungsi yang memuat lebih dari satu variabel, berjenis variabel bebas dan variabel terikat yang berada dalam satu ruas sehingga tidak bisa dipisahkan pada ruas yang berbeda.
Contohnya sebagai berikut.
x2y+xy2=3(x+y)3(xy)4=xysin(xy)cos(xy)+y=0x4y3x4+y3=x2+3y+5Secara umum, fungsi f(x,y)=c untuk suatu bilangan real c disebut sebagai persamaan fungsi implisit.

Untuk menurunkan fungsi implisit, aturan turunan fungsi dasar (fungsi yang hanya terdiri dari satu variabel) tetap berlaku, tetapi pada fungsi implisit, notasi turunan yang dipakai bukan tanda aksen lagi, melainkan notasi Leibniz, seperti dydx.

Ada beberapa hal yang perlu dipahami dalam proses menurunkan fungsi implisit, khususnya yang terdiri dari 2 variabel.

  1. Jika suku hanya mengandung variabel x, maka turunannya terhadap x berbentuk x ddx.
  2. Jika suku hanya mengandung variabel x, maka turunannya terhadap variabel x berbentuk y ddy dydx.
  3. Jika suku mengandung variabel x dan y sekaligus, misalnya xy, maka turunannya terhadap variabel x berbentuk xy ddx+xy ddy dydx.

Misalnya, y=4x3+2x jelas memiliki turunan pertama dydx=12x2+2. Namun, coba perhatikan persamaan fungsi berikut.
4x2yx3y=x21Persamaan di atas mendefinisikan y sebagai fungsi implisit dari x, tetapi dengan dilakukannya manipulasi bentuk aljabar, y dapat dinyatakan sebagai fungsi eksplisit dari x.
(4x2x3)y=x21y=x214x2x3Turunannya dapat dicari dengan menggunakan aturan hasil bagi sehingga diperoleh
dydx=(2x)(4x2x3)(x21)(4x2x3)(4x2x3)2=8x32x4(4x4x54x2+x3)(4x2x3)2=x56x4+7x3+4x2(4x2x3)2.Meskipun demikian, tidak semua persamaan fungsi implisit dapat diubah menjadi fungsi eksplisit, contohnya
y42y=4x21.Adanya fungsi semacam ini mengakibatkan munculnya aturan untuk menentukan turunannya. Aturan tersebut dikenal dengan aturan turunan fungsi implisit. Jika terdapat persamaan fungsi implisit yang dapat diubah menjadi fungsi eksplisit, maka hasil turunannya pasti sama, baik menggunakan aturan dasar turunan maupun aturan turunan fungsi implisit.

Berikut contoh menurunkan fungsi secara implisit.
Misalkan diketahui persamaan
2y3y=4x2.Untuk menurunkan fungsi implisit ini terhadap variabel x, kita hanya perlu mendiferensialkan setiap sukunya.
ddx(2y3)ddx(y)=ddx(4x2)Jika diturunkan terhadap x, ekspresi aljabar yang memuat y tidak boleh dipandang sebagai suatu konstanta. Karena y merupakan fungsi implisit dari x, maka turunannya dapat dicari dengan menggunakan aturan rantai.
Misalkan u=2y3y sehingga
dudx=dudydydx=(6y21) dydxSecara teknis untuk mencari turunan pada suku yang memuat y, kita anggap saja turunan suku tersebut terhadap y dengan penambahan ekspresi dydx.
Jadi, kita akan peroleh turunannya secara keseluruhan, yakni
6y2 dydx+dydx=8x(6y2+1) dydx=8xdydx=8x6y2+1Nah, untuk memantapkan pemahaman mengenai materi ini, mari simak beberapa soal dan pembahasan berikut ini. Semoga bermanfaat.

Today Quote

Bekerja keraslah secara diam-diam dan biarkan kesuksesanmu yang membuat kegaduhan.

Soal Nomor 1

Tentukan dydx dari persamaan fungsi implisit y berikut.
ax2+by2=1,b0

Pembahasan

Soal Nomor 2

Tentukan dydx dari persamaan fungsi implisit y berikut.
x+y=a

Pembahasan

Soal Nomor 3

Tentukan dydx dari persamaan fungsi implisit y berikut.
sinx+siny=π

Pembahasan

Soal Nomor 4

Tunjukkan bahwa fungsi 3xy4=x memiliki turunan yang sama terhadap x bila dalam bentuk fungsi eksplisit maupun fungsi implisit.

Pembahasan

Soal Nomor 5

Tunjukkan bahwa fungsi x2y6xy+9y=4 memiliki turunan yang sama terhadap x bila dalam bentuk fungsi eksplisit maupun fungsi implisit.

Pembahasan

Soal Nomor 6

Turunan pertama fungsi implisit f(x,y)=(x+2y)8 terhadap x adalah

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Aplikasi Turunan (Diferensial)

Soal Nomor 7

Turunan implisit dydx dari fungsi eksplisit y=xx2+1 adalah

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Persamaan Garis Singgung Menggunakan Turunan

Soal Nomor 8

Tentukan ddx dari xy+(x+y+1)3=0.

Pembahasan

Baca Juga: Materi, Soal, dan Pembahasan – Fungsi Naik dan Fungsi Turun

Soal Nomor 9

Turunan pertama dalam bentuk dydx dari fungsi implisit x2+y25x+8y+2xy2=19 adalah

Pembahasan

Soal Nomor 10

Turunan pertama dalam bentuk dydx dari fungsi implisit sin(xy)+xy2+x2y=1 adalah

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Turunan Fungsi Trigonometri

Soal Nomor 11

Turunan pertama fungsi implisit f(x,y)=yx2y2x terhadap variabel x adalah

Pembahasan

Soal Nomor 12

Tentukan dydx dari fungsi implisit y berikut.
x3xy+y3=1

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Turunan Fungsi Aljabar

Soal Nomor 13

Tentukan dydx dari fungsi implisit y berikut.
(3x+7)5=2y3

Pembahasan

Baca Juga: Pembuktian Turunan Fungsi Trigonometri Dasar

Soal Nomor 14

Tentukan dydx dari fungsi implisit y berikut.
(x+y)3+(xy)3=x4+y4

Pembahasan

Soal Nomor 15

Tentukan dydx dari fungsi implisit y berikut.
y3=xyx+y

Pembahasan

Soal Nomor 16

Nyatakan turunan fungsi implisit dari x3+5ln(xy)3xy1=4 dalam bentuk dydx.

Pembahasan

Soal Nomor 17

Tentukan persamaan garis singgung kurva x2y2+4xy=12y di titik (2,1).

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Turunan Fungsi Menggunakan Limit

Soal Nomor 18

Tentukan persamaan garis singgung kurva x3y+xy3=10 di titik (1,2).

Pembahasan

Soal Nomor 19

Tentukan persamaan garis singgung lingkaran x2+y26x+4y12=0 di titik (7,1).

Pembahasan

Soal Nomor 20

Tentukan persamaan garis singgung elips x230+y224=1 di titik (5,2).

Pembahasan

Soal Nomor 21

Tentukan persamaan garis singgung kurva y+cos(xy2)+3x2=4 di titik (1,0).

Pembahasan