Matematika

Pertanyaan

Nilai maksimum y = x⁴ - 8x² + 11 pada selang [-3,3] adalah

1 Jawaban

  • Adapun langkah-langkah yang perlu dilakukan:
    - Menentukan nilai ordinat masing-masing titik dengan absis ujung interval
    - Menentukan titik-titik stasioner untuk ditentukan maksimum/minimum lokal
    - (opsional) tentukan eksistensi titik belok dan kecekungan fungsi pada uji turunan kedua
    - Tentukan maksimum global dari y apakah dari ujung interval atau titik stasioner

    Langkah 1: Menentukan ordinat absis ujung interval
    Dengan nilai -3 dan 3, diperoleh:
    y(-3) = (-3)⁴ - 8(-3)² + 11 = 20
    y(3) = 3⁴ - 8.3² + 11 = 20
    Keduanya menghasilkan nilai yang sama, yakni 20.

    Langkah 2: Menentukan titik-titik stasioner
    Dilakukan dengan uji turunan pertama, dengan y' = 0:
    [tex]$\begin{align}y'&=0 \\ 4x^3-16x&=0 \\ 4x(x^2-4)&=0 \\ 4x(x+2)(x-2)&=0\end{align}[/tex]
    Diperoleh y stasioner pada saat x = {-2,0,2}
    Uji masing-masing:
    y(-2) = (-2)⁴ - 8.(-2)² + 11 = -5
    y(0) = 0⁴ - 8.0² + 11 = 11
    y(2) = 2⁴ - 8.2² + 11 = -5

    Langkah 3 (opsional): Cek turunan kedua dari y
    [tex]y''=12x^2-16[/tex]
    Uji masing-masing pada nilai x penyebab y' = 0 ke y''.
    Apabila y'' positif, maka titik tersebut merupakan minimum lokal
    Apabila y'' positif, maka titik tersebut merupakan maksimum lokal
    Cek pada absis titik stasioner tersebut, diperoleh:
    y''(-2) = 32
    y''(0) = -16
    y''(2) = 32
    Karena y'' negatif di saat x = 0, maka (0,11) merupakan maksimum lokal dalam titik stasioner

    Langkah 4: Tentukan maksimum global
    Karena dari ujung interval lebih besar dari titik stasioner pada interval tersebut, maka nilai 20 merupakan nilai maksimum global y pada selang [-3,3]

Pertanyaan Lainnya