fungsi dan grafik - eecafedotnet.files.wordpress.com · contoh: panjang batang ... domain...
TRANSCRIPT
FungsiFungsi dandan GrafikGrafik
Oleh: Sudaryatno Sudirham
Open Course
Dalam pelajaran ini disajikan bahasan tentang fungsi dan
grafik sebagai tahap awal dalam mempelajari kalkulus
Bahasan dibatasi pada fungsi-fungsi dengan peubah
bebas tunggal yang berupa bilangan nyata
Pengantar
Cakupan Bahasan
� Pengertian Tentang Fungsi
� Fungsi Linier
� Gabungan Fungsi Linier
� Mononom dan Polinom
� Bangun Geometris
� Fungsi Trigonometri
� Gabungan Fungsi Sinus
� Fungsi Logaritma Natural, Eksponensial, Hiperbolik
� Fungsi dalam Koordinat Polar
Pengertian Tentang Fungsi
Fungsi
Apabila suatu besaran y memiliki nilai yang tergantung dari nilai
besaran lain x, maka dikatakan bahwa besaran y tersebut
merupakan fungsi besaran x
Contoh: panjang batang logam merupakan fungsi temperatur
Pernyataan secara umum ditulis
)(xfy =
disebut peubah tak bebas
nilainya tergantung x
disebut peubah bebas
bisa bernilai sembarang
dalam pelajaran ini nilai x dibatasi
pada nilai bilangan nyata
Walaupun nilai x bisa berubah secara bebas, sementara ruas
kiri tergantung dari ruas kanan, namun nilai x tetap harus
ditenttukan sebatas mana ia boleh bervariasi
Pengertian Tentang Fungsi
Domain
Domain ialah rentang nilai (interval nilai) di mana peubah-bebas x bervariasi
rentang terbuka a b
a < x < b a dan b tidak termasuk dalam rentang
rentang setengah terbuka a b
a ≤≤≤≤ x < b a masuk dalam rentang, tetapi b tidak
rentang tertutup a b
a ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ b a dan b masuk dalam rentang
Sistem koordinat x-y atau koordinat sudut-siku
Pengertian Tentang Fungsi
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
P[2,1]
Q[-2,2]
R[-3,-3]
S[3,-2]
y
x
IV
III
III
sumbu-x
sumbu-y
Posisi titik pada bidang
dinyatakan dalam koordinat
[x, y]
Bidang terbagi dalam 4 kuadran
Kuadran I, II, III, dan IV
Kurva dari Suatu Fungsi
Pengertian Tentang Fungsi
xy 5,0=
Setiap nilai x akan menentukan satu nilai y
dst.21,510,50-0,5y
dst.43210-1x
ΔΔΔΔx
ΔΔΔΔy
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
-1
0 1 2 3 4 x
yR
P
Q
xy 5,0=Kurva
Titik P, Q, R, terletak pada kurva
Kemiringan kurva: x
y
∆
∆
Kekontinyuan
Pengertian Tentang Fungsi
Suatu fungsi yang kontinyu dalam suatu rentang nilai x tertentu,
akan membentuk kurva yang tidak terputus dalam rentang tersebut.
Suatu fungsi y = f(x) yang terdefinisi di sekitar x = c dikatakan
kontinyu di x = c jika dipenuhi dua syarat:
(1) fungsi tersebut memiliki nilai yang terdefinisi sebesar f(c) di x = c;
(2) nilai f(x) akan menuju f(c) jika x menuju c; pernyataan ini kita
tuliskan sebagai
yang kita baca: limit f(x) untuk x menuju c sama dengan f(c).
)()(lim cfxfcx
=→
Contoh-1.1.
Pengertian Tentang Fungsi
y = 1/x
y = 1/x
y
x
-1
0
1
-10 -5 0 5 10
Tak terdefinisikan di x = 0
y
x
y = u(x)1
00
Terdefinisikan di x = 0
Simetri
Pengertian Tentang Fungsi
1. Jika fungsi tidak berubah apabila x kita ganti dengan −x maka
kurva fungsi tersebut simetris terhadap sumbu-y;
2. Jika fungsi tidak berubah apabila x dan y dipertukarkan, kurva
fungsi tersebut simetris terhadap garis-bagi kuadran I dan III.
3. Jika fungsi tidak berubah apabila y diganti dengan −y, kurva
fungsi tersebut simetris terhadap sumbu-x.
4. Jika fungsi tidak berubah jika x dan y diganti dengan −x dan −y,
kurva fungsi tersebut simetris terhadap titik-asal [0,0].
Pengertian Tentang Fungsi
Contoh-1.2.
-6
-3
0
3
6
-6 -3 0 3 6
y = 0,3x2
y = 0,05x3
y2 + x2 = 9
x
y
tidak berubah jika x dan y diganti
dengan −x dan −y
tidak berubah bila x diganti −x
tidak berubah jika:
x diganti −xx dan y diganti dengan −x dan −yx dan y dipertukarkan
y diganti dengan −y
Pengertian Tentang Fungsi
Pernyataan Fungsi Bentuk Implisit
8
1
1
22
2
22
=++
=
=
=+
yxyx
xy
xy
yx
)(xfy =Pernyataan fungsi bentuk eksplisit:
Pernyataan bentuk
implisit
Walaupun tidak dinyatakan secara
eksplisit, setiap nilai peubah-bebas x
akan memberikan satu atau lebih nilai
peubah-tak-bebas y
dapat diubah ke bentuk eksplisit
/1
1 2
xy
xy
xy
=
=
−=
0)8( 22 =−++ xxyy
2
)8(4
2
22 −−±
−=
xxxy
-8
-4
0
4
8
-4 -2 0 2 4x
y
Fungsi Bernilai Tunggal
Pengertian Tentang Fungsi
Fungsi bernilai tunggal adalah fungsi yang hanya
memiliki satu nilai peubah-tak-bebas
untuk setiap nilai peubah-bebas
0
4
8
-1 0 1 2 3 4x
y25,0 xy =
0
0,8
1,6
0 1 2x
y
xy +=
-1,6
-0,8
00 1 2
x
y xy −=
-0,8
0
0,8
0 1 2 3 4x
y xy 10log=
0
2
4
-4 -2 0 2 4x
y
2xxy ==
Contoh-1.3.
Pengertian Tentang Fungsi
Fungsi Bernilai Banyak
-2
-1
0
1
2
0 1 2 3
x
y
xy ±=
Fungsi bernilai banyak adalah fungsi yang memiliki
lebih dari satu nilai peubah-tak-bebas
untuk setiap nilai peubah-bebas
-10
-5
0
5
10
0 1 2 3
x
y
xy /12 = xy /1±=
Contoh-1.3.
Fungsi Dengan Banyak Peubah Bebas
Pengertian Tentang Fungsi
Secara umum kita menuliskan fungsi dengan banyak peubah-bebas:
),,,,( vuzyxfw =
Fungsi dengan banyak peubah bebas juga mungkin bernilai banyak,
misalnya
2222 zyx ++=ρ
Fungsi ini akan bernilai tunggal jika dinyatakan sebagai
222 zyx +++=ρ
Pengertian Tentang Fungsi
Sistem Koordinat Polar
Selain sistem koordinat sudut-siku di mana posisi titik dinyatakan
dalam skala sumbu-x dan sumbu-y, kita mengenal pula sistem
koordinat polar.
Dalam sistem koordinat polar, posisi titik dinyatakan oleh jarak
titik ke titik-asal [0,0] yang diberi simbol r, dan sudut yang
terbentuk antara r dengan sumbu-x yang diberi simbol θ
Hubungan antara koordinat susut siku dan koordinat polar
θ= sinry
θ= cosrx
22 yxr +=
)/(tan 1 xy−=θ x
P
θ
r
y
rsinθ
rcosθ
Fungsi Linier
Fungsi Tetapan
Fungsi tetapan bernilai tetap untuk rentang nilai x dari −∞ sampai +∞.
ky =
x
-4
0
5
-5 0 5
y y = 4
5.3−=y
Contoh-2.1.
Fungsi Linier
Persamaan Garis Lurus yang melalui [0,0]
mxy =
kemiringan garis lurus
∆
∆==
" delta"
" delta" :dibaca , kemiringan
x
y
x
ym
ΔΔΔΔxΔΔΔΔy
0
1
2
-1
0 1 2 3 4 x
y
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
-1 0 1 2 3 4x
y
y = 0,5x
y = x
y = 2x
y = -1,5 x
m > 0
m < 0
Contoh-2.2.
garis lurus melalui [0,0]
Fungsi Linier
Pergeseran Kurva dan Persamaan Garis Lurus
y = 2x
y − 2 = 2x
-4
-2
0
2
4
6
8
10
-1 0 1 2 3 4x
y
mxby =− )(
y = 2x
-4
-2
2
4
6
8
-1 0 1 2 3 4x
y
0
y =2(x–1)
)( axmy −=
kurva tergeser
sebesar b ke arah
sumbu-y positif
kurva tergeser
sebesar a ke arah
sumbu-x positif
titik potong
dengan sumbu-y
titik potong
dengan sumbu-x
bmxy +=
amxy ′+=
Bentuk umum persamaan garis lurus
pergeseran ke
arah sumbu-y
pergeseran ke
arah sumbu-x
Fungsi Linier
Contoh-2.3.
Persamaan garis: xy 24 −=−
202
40
12
12 −=−−
=−
−=
∆∆
=xx
yy
x
ym
-4
-2
2
4
6
8
-1 0 1 2 3 4x
y
0
memotong sumbu y di 4
memotong sumbu x di 2
atau )2(2 −−= xy42 +−= xy
Fungsi Linier
12
12
xx
yym
−
−=
xxx
yymxy
11
12
−
−==
Persamaan Garis Lurus yang melalui dua titik
[x1,y1]
[x2,y2]
-4
-2
0
2
4
6
8
-1 0 1 3x
y
2
-4
-2
2
4
6
8
-1 0 1 2 3 4x
y
0
[1,4]
[3,8] 213
48
12
12 =−−
=−
−=
xx
yym
persamaan garis: xby 2=− atau )(2 axy −=
24 =−b atau )3(28 a−=
2=b atau 1−=a
xy 22 =− atau )1(2 += xy
22 += xy
Contoh-2.4.
Fungsi Linier
Perpotongan Garis Lurus
111 bxay += 222 bxay +=
2211 bxabxa +=+
2P2P1P1P
21
12P
atau
bxaybxay
aa
bbx
+=+=⇒
−
−=⇒
Contoh-2.5.84dan 32 21 −=+= xyxy
5,5843221 =→−=+→= xxxyy
1435,5232 =+×=+= xy
Koordinat titik potong P harus memenuhi
persamaan y1 maupun y2.
Dua garis:
Koordinat titik potong P harus memenuhi:
dan
-30
-20
-10
0
10
20
30
-10 -5 0 5 10
y
x
y2
y1
P
xP
yP
Titik potong: 14] P[(5,5),
Fungsi Linier
Contoh-Contoh Fungsi Linier dalam Peristiwa Nyata
Suatu benda dengan massa m yang mendapat gaya F akan
memperoleh percepatan a
maF = atvtv += 0)(
]]]]anoda katoda
l
Contoh-2.6.
Contoh-2.7.
e
e
m
Fa =
Beda tegangan antara
anoda dan katoda dalam
tabung katoda adalah V
Kuat medan listrik:l
VE =
Gaya pada elektron:l
eVeEFe ==
Percepatan pada elektron:
gaya fungsi linier dari V
percepatan fungsi linier dari Fe
Apakah percepatan elektron fungsi linier dari V ?
Fungsi Linier
Suatu pegas, jika ditarik kemudian dilepaskan akan kembali pada
posisi semula apabila tarikan yang dilakukan masih dalam batas
elastisitas pegas. Gaya tarikan merupakan fungsi linier dari
panjang tarikan.
Contoh-2.8.
kxF =
Contoh-2.9.Dalam sebatang konduktor sepanjang l, akan mengalir arus listrik
sebesar i jika antara ujung-ujung konduktor diberi perbedaan
tegangan sebesar V. Arus merupakan fungsi linier dari tegangan.
R
VGVi ==
RG
1=
A
lR ρ=
RA
V
A
ij ==
gaya panjang tarikan
konstanta pegas
konduktansi resistansi
kerapatan arusresistivitas
G dan R
adalah tetapan
Luas penampang konduktor
panjang
konduktor
Fungsi Linier
Contoh-2.10.
xa x
Ca
Cx
materi
masuk di xa
materi
keluar di x
∆x
Peristiwa difusi mencapai
keadaan mantap,jika
konsentrasi materi Ca dan Cx
bernilai konstan
Inilah Hukum Fick Pertama yang secara formal menyatakan bahwa
fluksi dari materi yang berdifusi sebanding dengan gradien konsentrasi.
Peristiwa difusi: materi menembus materi lain
dx
dCDJ x −=
gradien
konsentrasi
koefisien difusi
Fluksi materi yang berdifusi merupakan fungsi linier
dari gradien konsentrasi
Fluksi materi yang
berdifusi ke arah x
Gabungan Fungsi Linier
Fungsi Anak Tangga
)( axkuy −=
0untuk 0
0untuk 1)(
<=
≥=
x
xxu
)(xkuy = muncul pada x = 0
amplitudo
Fungsi ini memiliki
nilai yang terdefinisi
di x = 0
Fungsi anak tangga satuan
Fungsi anak tangga secara umum
Contoh-3.1.
Fungsi anak tangga tergeser
-4
0
5
0 5x
y)(5,3 xuy =
)(5,2 xuy −= -4
0
5
0 5x
y
1
)1(5,3 −= xuy
Pergeseran sebesar a ke arah sumbu-x positif
Gabungan Fungsi Linier
Fungsi Ramp )(xaxuy =
0
1
2
3
4
5
6
-1 0 1 2 3 4x
y y1 = xu(x)y2 = 2xu(x)
y3 = 1,5(x-2)u(x-2)
Fungsi ramp tergeser: )()( gxugxay −−=
Fungsi ramp satuan : )(xxuy =
Contoh-3.2.
kemiringan a = 1
kemiringan
Fungsi ini baru muncul pada x = 0
karena ada faktor u(x) yang
didefinisikan muncul pada x = 0(fungsi anak tangga)
Gabungan Fungsi Linier
Pulsa Pulsa merupakan fungsi yang muncul pada suatu
nilai x1 tertentu dan menghilang pada x2 > x1
)()( 21 xxauxxauy −−−= :persamaan
12 xx −:pulsalebar
{ })2()1(2 −−−= xuxu
y1=2u(x-1)
y2 = −2u(x−2)
y1 + y2 = 2 u(x-1) – 2 u(x-2)
lebar pulsa
-2
-1
0
1
2
-1 0 1 2 3 4x
perioda
x
y
Deretan Pulsa:
Contoh-3.3.
Gabungan Fungsi Linier
Perkalian Ramp dan Pulsa
{ } )()()( 21 xxuxxuAxmxuy −−−×=
{ })()( 21 xxuxxumAxy −−−=
ramp pulsa
hanya mempunyai nilai
dalam selang lebarnya
y1=2xu(x)
y2=1,5{u(x-1)-u(x-3)}
y3 = y1 y2
0
2
4
6
8
10
-1 0 1 2 3 4 5x
y
Contoh-3.4.
y2 = {u(x)-u(x-b)}
y1 = mxu(x)
y3 = y1 y2
= mx{u(x)-u(x-b)}
0
2
4
6
8
10
-1 0 1 2 3 4 5
yy
xb
maka y jugaakan bernilai
dalam selang
lebar pulsa saja
Gabungan Fungsi Linier
Gabungan Fungsi Ramp
.......)()()()()( 2211 +−−+−−+= xxuxxcxxuxxbxaxuy
Contoh-3.4.
y1= 2xu(x)
y2= −2(x−2)u(x−2)
y3= 2xu(x)−2(x−2)u(x−2)y
-8
-4
0
4
8
12
0 1 2 3 4 5x
Kemiringan yang berlawanan
membuat y3 bernilai konstan
mulai dari x tertentu
y1=2xu(x)
y2= −4(x−2)u(x−2)
y3= 2xu(x)−4(x−2)u(x−2)
-10
-5
0
5
10
15
0 1 2 3 4 5x
y
y2 lebih cepat menurun dari y1 maka
y3 menurun mulai dari x tertentu
Gabungan Fungsi Linier
y1= 2xu(x)
y2= −4(x-2)u(x-2)
y3= {2xu(x)−4(x-2)u(x-2)}{u(x-1)-u(x-3)}
-10
-5
0
5
10
15
0 1 2 3 4 5x
y
Pulsa ini membuat y3 hanya
bernilai dalam selang 1≤ x ≤ 3
Mononom
Mononom
Mononom
Mononom adalah pernyataan tunggal yang berbentuk kxn
Mononom Pangkat Dua:2kxy =
y = x2
y = 3x2y = 5x2y
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-3 -2 -1 0 1 2 3x-100
-80
-60
-40
-20
0-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
y
x
210xy −=
22xy −=
Contoh-4.1.
y memiliki nilai maksimum
Karena x2 ≥ 0,maka
jika k > 0 → y > 0
jika k < 0 → y < 0
y memiliki nilai minimum
y1 = 10x2
y2 = 10(x−2)2
y3 = 10(x−2)2 + 30
Pergeseran kurva mononom pangkat dua
0
50
100
-5 -3 -1 1 3 5x
y
Pergeseran ke arah
sumbu-x positif
Pergeseran ke arah
sumbu-y positif
Mononom
Mononom Pangkat Genap pada umumnya
y2 = 2x4
y3 = 2x6
y1 = 2x2
0
1
2
3y
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5x
0
2
4
6
8
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
y = x6
y = 3x4
y = 6x2y
x
Pada mononom berpangkat genap,
makin besar pangkat makin melandai
kurva di sekitar titik puncak
Jika kurva-kurva ini memiliki
nilai k yang sama maka mereka
berpotongan di titik P[1,k]
Koordinat titik potong antara kurva
( ) 1223dan 2
236
3dan 6 :Kurva
4
242
42
===→
=→=
==
yx
xxx
xyxy
( ) 813dan 3
33
3dan :Kurva
6
246
46
===→
=→=
==
yx
xxx
xyxy
Contoh-4.2.
Kurva mononom pangkat genap simetris terhadap sumbu-y
Mononom
Mononom Pangkat Ganjil
-3
-2
-1
0
1
2
3
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
y = 2x y = 2x5
y = 2x3
y
x
Pangkat ganjil terendah: linier
Jika kurva-kurva ini memiliki
nilai k yang sama maka mereka
berpotongan di titik P[1,k]
Makin tinggi pangkat mononom,
makin landai kurva di sekitar titik
[0,0] yaitu titik yang merupakan
titik belok
Kurva mononom pangkat ganjil simetris terhadap titik [0,0]
Mononom
Mononom Pangkat Tiga
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
y
x
33xy −=32xy =
Mononom pangkat tiga
Simetris terhadap [0,0]
y = 10(x−2)3
y = 10(x−2)3 + 100
-600
-400
-200
0
200
400
600
-5 -3 -1 1 3 5x
y = 10x3y
Pergeseran mononom
pangkat tiga ke arah
sumbu-x positif
Pergeseran ke arah
sumbu-y positif
Mononom
Polinom
Polinom Pangkat Dua
Polinom, Pangkat Dua
cbxaxy ++= 2
y
y1=2x2
x
y3=13
y2=15x
-150
0
150
-10 0 10
13152 2 ++= xxy
y1=2x2
y4 = 2x2+15x
x
y
y2=15x-150
0
150
-10 0
x = −15/2
10
Kurva masing-masing
komponen (mononom)
dari polinom:
Penjumlahan mononom
pertama dan ke-dua: xxy 152 2 +=
Perpotongan dengan sumbu-x
2
151520 2 −=⇒+= xxx
y4 = 2x2+15x
−15/2
x
y
-150
0
150
-10 0
sumbu simetri
−15/4
10
y4 = 2x2+15x
x
y
-150
0
150
-10 0
sumbu simetri y5 = 2x2+15x+13
10
Sumbu simetri dari xxy 152 2 +=
memotong sumbu-x di: 4
15−=x
Penambahan komponen y3 = 13
memberikan:
xxy 152 2 +=
13152 2 ++= xxy
Koordinat titik puncak:
125,15134
1515
4
152
75,34/15
2
−=+
−+
−=
=−=
y
x
Polinom, Pangkat Dua
y = ax2 +bx +c
x2
y
x
y = ax2
-50
0
0
−−
a
acb
4
42
Polinom Pangkat Dua secara umum
x1
Sumbu simetri:
a
bx
2−=
a
acb
a
bxa
ca
b
a
bxa
cxa
bxay
4
4
2
42
22
22
2
−−
+=
+−
+=
+
+=
Pergeseran ke
arah kiri sumbu-x
Pergeseran ke arah
negatif sumbu-y
−−
a
acb
4
42
Polinom, Pangkat Dua
Penjumlahan: y3 = y1 + y2
-2000
0
2000
-10 0 10x
y
y1
y2
20080194 233 −−+= xxxy
Polinom Pangkat Tiga: mononom pangkat tiga +
polinom pangkat dua
dcxbxaxy +++= 23
Mononom pangkat tiga (y1)
Dan
Polinom pangkat dua (y2)
-2000
0
2000
-10 0 10
y
x
y1= 4x3
2008019 22 −−= xxy
y3 memotong sumbu-x di 3 titik
Hal ini tidak selalu terjadi
Tergantung dari nilai koefisien y1
Polinom, Pangkat Tiga
2000
-10 10
y2
y1
y3 = y1 + y2
-2000
Kasus: a kurang positif
Penurunan kurva y1 di daerah x
negatif tidak terlalu tajam
Kurva terlihat hanya memotong
sumbu-x di 2 titik
Titik potong ke-3 jauh di sumbu-x
negatif
-2000
2000
-10 15
y1
y2
y3 = y1+y2
Kasus: a terlalu positif
Penurunan y1 di daerah negatif
sangat tajam
Tak ada titik potong dengan sumbu
di daerah x negatif
Hanya ada satu titik potong di x
positif
31 axy =
dcxbxaxy +++= 23
31 axy =
Polinom, Pangkat Tiga
y3 = y1 + y2
y1
y2
-2000
0-10 0 15
2000
dcxbxaxy +++= 23
y3 = y1 + y2
-2000
0
2000
-10 0 15
kxaxy −== 31
dcxbxy ++= 22
a < 0
Kurva y3 berpotongan dengan sumbu-x di
tiga tiga tempat. Akan tetapi perpotongan
yang ke-tiga berada jauh di daerah x positif
Jika a terlalu negatif kurva berpotongan
dengan sumbu-x di satu tempat
Polinom, Pangkat Tiga
• jika fungsi tidak berubah apabila x kita ganti dengan −xmaka kurva fungsi tersebut simetris terhadap sumbu-y;
• jika fungsi tidak berubah apabila x dan y dipertukarkan, kurva funsi tersebut simetris terhadap garis-bagi kuadran I dan III.
• jika fungsi tidak berubah apabila y diganti dengan −y, kurva funsi tersebut simetris terhadap sumbu-x.
• jika fungsi tidak berubah jika x dan y diganti dengan −xdan −y, kurva fungsi tersebut simetris terhadap titik-asal [0,0].
Simetri
Bangun Geometris, Karakteristik Umum
Nilai Peubah
Dalam melihat bentuk-bentuk geometris hanya nilai-nyata dari y
dan x yang kita perhatikan
Kita menganggap bahwa bilangan negatif tidak memiliki akar,
karena kita belum membahas bilangan kompleks
Contoh-5.1.122 =+ xy
21 xy −±=
Apabila |x| > 1, maka (1 - x2) < 0
Dalam hal demikian ini kita membatasi x hanya pada rentang
Karena kurva ini simetris terhadap garis y = x, maka ia memiliki
nilai juga terbatas pada rentang
11 ≤≤− x
11 ≤≤− y
Bangun Geometris, Karakteristik Umum
Titik Potong Dengan Sumbu Koordinat
Koordinat titik potong dengan sumbu-x dapat diperoleh dengan
memberi nilai y = 0, sedangkan koordinat titik potong dengan sumbu-y
diperoleh dengan memberi nilai x = 0. Apabila dengan cara demikian
tidak diperoleh nilai y ataupun x maka kurva tidak memotong sumbu-x
maupun sumbu-y
Contoh-5.2.
122 =+ xy
Titik potong dengan sumbu-x adalah P[1,0] dan Q[−1,0].
Titik potong dengan sumbu-y adalah R[0,1] dan S[0,−1]
xy = 1
Kurva fungsi ini tidak memotong sumbu-x maupun sumbu-y
Bangun Geometris, Karakteristik Umum
Asimptot
Suatu garis yang didekati oleh kurva namun tidak mungkin
menyentuhnya, disebut asimptot
Contoh-5.3.
10)( 222 +=− xxxy)1(
102
−
+±=
xx
xy
tidak boleh < 0
agar x(x−1) > 0
haruslah x < 0 atau x > 1
Tidak ada bagian kurva yang
berada antara x = 0 dan x = 1.
Garis vertikal x = 0 dan x = 1
adalah asimptot dari kurva-4
0
4
-4 0 4
y
x
Bangun Geometris, Karakteristik Umum
Jarak Antara Dua Titik
Jika P[xp,yp) dan Q[xq,yq], maka
22 )()(PQ qpqp yyxx −+−=
Bangun Geometris, jarak antara dua titik
Contoh-5.4.
-4
-2
2
4
6
8
-1 0 1 2 3 4x
y
0
[1,4]
[3,8]
20)48()13(PQ 22 =−+−=
Parabola
Bangun Geometris, Parabola
Bentuk kurva 2kxy = disebut parabola
[0,0]
y
x
y=kx2
P[x,y]
Q[0,p]
R[x,−p]
P terletak pada kurva
Q terletak di sumbu-y
y = −p garis sejajar sumbu-x
R terletak pada garis y
ada suatu nilai k sedemikian
rupa sehingga PQ = PR
Q disebut titik fokus parabola
Garis y disebut direktrik
Titik puncak parabola berada di tengah
antara titik fokus dan direktriknya
xppyy
xpy
xp
222
22
22
2
)(
)PR(PQ
++−=
+−=
+−= py )(PR +=
pyxppyy +=++− 222 2p
xy
4
2
=p
k4
1=
kp
4
1=
2
4
1x
py =
Bangun Geometris, Parabola
Contoh-5.4.
Parabola 25,0 xy =
dapat kita tuliskan
22
5,04
1
2
1xxy
×==
Direktrik: 5,0−=−= py
Titik fokus: Q[0,(0,5)]
Bangun Geometris, Lingkaran
Lingkaran
Lingkaran merupakan tempat kedudukan titik-titik
yang berjarak sama terhadap satu titik tertentu
yang disebut titik pusat lingkaran
Jika titik pusat lingkaran adalah [0,0] dan jari-jari lingkaran adalah r
22 yxr += 222 ryx =+
persamaan lingkaran
berjari-jari r
berpusat di [0.0]
222 )()( rbyax =−+−Pergeseran titikpusat lingkaran
sejauh a kearah sumbu-x
dan sejauh b ke arah sumbu-y
Persamaan umum lingkaran
berjari-jari r berpusat di (a,b)
-1
0,5
1
-1 [0,0]
0,5
1 x
y
r = 1
122 =+ yx
r
222 )5,0()5,0( ryx =−+−
Contoh-5.5.
Bangun Geometris, Lingkaran
Elips
Bangun Geometris, Elips
Elips adalah tempat kedudukan titik yang jumlah jarak terhadap
dua titik tertentu adalah konstan
Kedua titik tertentu tersebut merupakan dua titik fokus dari elips
X[x,y]
P[-c, 0] Q[c, 0] x
y
22)(XP ycx ++=22)(XQ ycx +−=
( )
aycxycx
a
2)()(
misalkan) kita 2XQXP
2222 =+−+++⇒
=+
22)( ycxxa
ca +−=−
2222222 )()(44)( ycxycxaaycx +−++−−=++
2222 )(2)( ycxaycx +−−=++
2222
2
22 22 yccxxx
a
ccxa ++−=+− 1
22
2
2
2
=−
+ca
y
a
x
kwadratkan
kwadratkan
sederhanakan
22 2 2XQXP :PXQ segitiga di caca >→>=+
12
2
2
2
=+b
y
a
x
222 cab −=
12
2
2
2
=+b
y
a
x
X[x,y]
P[-c, 0] Q[c, 0] x
y
[−a,0] [a,0]
[0,b]
[0,−b]
sumbu panjang = 2a
sumbu pendek = 2b
Elips tergeser
1)()(
2
2
2
2
=−
+−
b
qy
a
px122 =→= aa
5,012 =→= bb1
-1
0-1 0 1 2x
y
15,0
)25,0(
1
)5,0(
2
2
2
2
=−
+− yx
5,0=p
25,0=q
Bangun Geometris, Elips
HiperbolaHiperbola merupakan tempat kedudukan titik-titik yang selisih
jaraknya antara dua titik tertentu adalah konstan
X(x,y)
P[-c,0] Q[c,0]
y
x
22)(XP ycx ++=22)(XQ ycx +−=
aycxycx
XQXP
2)()( 2222 =+−−++
=−
2222 )(2)( ycxaycx +−+=++
22)()/( ycxaxac +−=−
122
2
2
2
=−
−ac
y
a
x
Dalam segitiga PXQ, selisih (XP−XQ) < PQ
→ 2c < 2a → c2 − a2 = b2
12
2
2
2
=−b
y
a
x
kwadratkan dan sederhanakankwadratkan
persamaan hiperbola
Bangun Geometris, Hiperbola
12
2
2
2
=−b
y
a
x
+∞
−∞
X(x,y)
-c c
y
x
[-a,0] [a,0]
Kurva tidak memotong sumbu-y
Tidak ada bagian kurva yang terletak antara x = −a dan x = a
222 acb −=
Bangun Geometris, Hiperbola
Kurva Berderajat Dua
Bangun Geometris, Kurva Berderajat Dua
Parabola, lingkaran, elips, dan hiperbola adalah bentuk-bentuk
khusus kurva berderajat dua, atau kurva pangkat dua
Bentuk umum persamaan berderajat dua adalah
022 =+++++ FEyDxCyBxyAx
Persamaan parabola: pEAFDCB 4 ;1 ;0 −======
Lingkaran: ;1 ;1 ;0 ===== CAEDB F = −1
Bentuk Ax2 dan Cy2 adalah bentuk-bentuk berderajat dua yang
telah sering kita temui pada persamaan kurva yang telah kita
bahas. Namun bentuk Bxy yang juga merupakan bentuk berderajat
dua, belum kita temui dan akan kita lihat berikut ini
Bangun Geometris, Kurva Berderajat Dua
Perputaran Sumbu Koordinat
Hiperbola dengan titik fokus tidak pada sumbu-x
P[-a,-a]
Q[a,a]
y
x
aayaxayax 2)()()()( 2222 =−+−−+++
22 )()( ayaxayx −+−=−+
22 axy =
Mempetukarkan x dengan y tidak mengubah
persamaan ini. Kurva persamaan ini simetris
terhadap garis y = x,
2222 )()(2)()( ayaxaayax −+−+=+++
Kurva hiperbola ini memiliki sumbu simetri
yang terputar 45o berlawanan dengan arah
perputaran jarum jam, dibandingkan dengan
sumbu simetri hiperbola sebelumnya, yaitu
sumbu-x. -5
0
5
-5 0 x
y
Fungsi Trigonometri, Pengertian-Pengertian
Untuk menjelaskan fungsi trigonometri, kita
gambarkan lingkaran-satuan
Fungsi sinus
PQPQ
sin ==θr
Fungsi Cosinus
OQOQ
cos ==θr
Fungsi Tangent
θ
θ==θ
cos
sin
OQ
PQtan
θ−=−
=′
=θ− tanOQ
PQ
OQ
QP)tan(
Fungsi Cotangent
θ
θ==θ
sin
cos
PQ
OQcot
θ−=−
=′
=θ− cotPQ
OQ
QP
OQ)cot(
Fungsi Secan
Fungsi Cosecan
OQcos
1sec
r=
θ=θ
PQsin
1csc
r=
θ=θ
O
P
Q
θ
-1
1
-1 [0,0] 1 x
y
r = 1
P’
-θ
θ+θ= 22 cossin1
Fungsi Trigonometri, Relasi-Relasi
Relasi-Relasi
sinα
α
-1
1
-1 [0,0] 1 x
y
β
cosα
cosα cosβ
cosα sinβ
β
sinα sinβ
sinα cosβ
βα+βα=β+α sincoscossin)sin(
βα+βα=β−α
βα−βα=β−α
sinsincoscos)cos(
sincoscossin)sin(
βα−βα=β+α sinsincoscos)cos(
Karena
β−=β− sin)sin(
β=β− cos)cos(
Fungsi Trigonometri, Relasi-Relasi
Contoh-6.1:
αα=αα+αα=α cossin2sincoscossin)2sin(
α−α=αα−αα=α 22 sincossinsincoscos)2cos(
βα−βα=β−α
βα+βα=β+α
sincoscossin)sin(
sincoscossin)sin(
2
)sin()sin(cossin
β−α+β+α=βα
α+α= 22 sincos1
α=+α 2cos21)2cos(
2
)cos()cos(coscos
β−α+β+α=βα
βα−βα=β+α sinsincoscos)cos(
βα+βα=β−α sinsincoscos)cos(
2
)cos()cos(coscos
β−α+β+α−=βα
βα−βα=β+α sinsincoscos)cos(
βα+βα=β−α sinsincoscos)cos(
1cos2)2cos( 2 −α=α
α−=−α 2sin21)2cos( α−=α 2sin21)2cos(
Fungsi Trigonometri, Normal
Kurva Fungsi Trigonometri Dalam Koordinat x-y
perioda
-1
0
1
0x
y
2ππ−πx
y
-1
0
1
0−π π 2π−2π
perioda
)2/cos()sin( π−== xxy
pergeseran fungsi cosinus sejauh
π/2 ke arah sumbu-x positifContoh:
oooo 34cos)9056cos(56sin =−=
-3
-2
-1
0
1
2
3
-3π/4 0-π/2 π/4 π/2 3π/4-π/4
-3
-2
-1
0
1
2
3
0-3π/4 -π/2 -π/4 π/4 π/2 3π/4
Fungsi Tangent
Fungsi Cotangent
θ=
θ
θ=θ
cot
1
cos
sintan
θ=
θ
θ=θ
tan
1
sin
coscot
asimptot
Rentang: -π/4 < tanθ < π/4
π/4 < tanθ < 3π/4
dst.
Lebar rentang: π/2
Rentang: 0 < tanθ < π/2
-π/2 < tanθ < 0
dst.
Lebar rentang: π/2
Fungsi Trigonometri, Normal
Fungsi Secan
Fungsi Cosecan
-3
-2
-1
0
1
2
3
-1,5π -π -0,5π 0 0,5π π 1,5π
-3
-2
-1
0
1
2
3
-1,5π -π -0,5π 0 0,5π π 1,5π
)cos(
1)sec(
xxy ==
)sin(
1)csc(
xxy ==
Rentang: -π/2 < tanθ < π/2
π/2 < tanθ < 3π/2
dst.
Lebar rentang: π
Rentang: 0 < tanθ < π-π< tanθ < 0
dst.
Lebar rentang: π
asimptot
Fungsi Trigonometri, Normal
Fungsi Trigonometri, Inversi
Sinus Inversi
x
xy
1sin
atau arcsin
−=
=
x
y
-10
10
−π
π
2π
−2π
-0,5π
-0,25π
0
0,25π
0,5π
-1 -0,5 0 0,5 1x
y
Kurva lengkap
Kurva nilai utama
-π/2 < sin-1x <π/2
-1 < x < 1
yx
1
21 x−
xy 1sin−=
2
2
1
tan
1cos
x
xy
xy
−=
−=
Sudut y yang sinusnya = x
xy =sin
Cosinus Inversi
x
y
-10
10
−π
π
0
0,25π
0,5π
0,75π
1π
-1 -0,5 0 0,5 1x
y
Kurva lengkap
Kurva nilai utama
0 < cos-1x < π
-1 < x < 1
xy 1cos−=
y
x
121 x−
xy 1cos−=
x
xy
xy
2
2
1tan
1sin
−=
−=
yx cos=
Fungsi Trigonometri, Inversi
Tangent Inversi xy 1tan−=
-3 -2 -1 0 1 2 3
-1,5π
-π
-0,5π
0
0,5π
π
1,5π
y
x
-0,5π
-0,25π
0
0,25π
0,5π
-10 -5 0 5 10x
y
2tan
2
1 π<<
π− − xKurva lengkap
Kurva nilai utama
yx tan=
yx
1
21 x+
xy 1tan−=
2
2
1
1cos
1
sin
x
y
x
xy
+=
+=
Fungsi Trigonometri, Inversi
Cotangent inversi
xy 1cot−=
dengan nilai utama
π<< − x1cot0
0
0,5π
1π
-10 -5 0 5 10
y
x
π<< − x1cot0
Kurva nilai utama
yx cot=
y
x
1
21 x+
xy 1tan−=
2
2
1
cos
1
1sin
x
xy
x
y
+=
+=
Fungsi Trigonometri, Inversi
Secan Inversi
xxy
1cossec 11 −− ==
dengan nilai utama
π≤≤ − x1sec0
0
0,25π
0,5π
0,75π
π
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4x
y
π<< − x1sec0
Kurva nilai utama
yx sec=
y
x
1
21 x+
xy 1sec−=
2
2
1tan
1cos
1sin
xy
xy
x
xy
+=
=
+=
Fungsi Trigonometri, Inversi
Cosecan Inversix
xy1
sincsc 11 −− ==
2csc
2
1 π≤≤
π− − x
y
-0,5π
-0,25π
0
0,25π
0,5π
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4x
Kurva nilai utama
dengan nilai utama
2csc
2
1 π≤≤
π− − x
yx csc=
y
x
1
21 x+
xy 1csc−=
2
2
1
1tan
1cos
1sin
x
y
x
xy
xy
+=
+=
=
Fungsi Trigonometri, Inversi
Gabungan Fungsi Sinus
Banyak peristiwa terjadi secara siklis sinusoidal yang merupakan
fungsi waktu, seperti misalnya gelombang cahaya, gelombang radio
pembawa, gelombang tegangan listrik sistem tenaga, dsb
Oleh karena itu kita akan melihat fungsi sinus dengan menggunakan
waktu, t, sebagai peubah bebas
Tiga besaran karakteristik fungsi sinus
)2sin(
)sin(
0 θ+π=
θ+=
tfA
xAy
sudut fasa
frekuensi siklusamplitudo
Selain frekuensi siklus, f0, kita
mengenal juga frekuensi sudut,
ω0, dengan hubungan
2 00 fπ=ω
Gabungan Fungsi Sinus
Hubungan antara frekuensi siklus dan perioda adalah:
00
1
Tf =
Karena fungsi sinus adalah fungsi periodik maka
gabungan fungsi sinus juga merupakan fungsi
periodik walaupun tidak berbentuk sinus.
T0
-A
0
A
0 t
y
Ts
T0
-A
0
A
0 t
y
Fungsi sinus adalah fungsi periodik yaitu fungsi yang memenuhi hubungan
)()( 0 tfTtf =−
perioda
Gabungan Fungsi Sinus
Contoh-6.1.
y
y = 3 cos 2f0t-4
0
4
-5 15 t
y
y = 1 + 3 cos 2f0t-4
0
4
-5 15 t
))2(2cos(22cos31 00 tftfy ππ −−−−++++====
y
t
-4
0
4
-5 15
)4/)2(2cos(22cos31 00 πππ ++++−−−−++++==== tftfy
-4
1
-5 15
Bentuk kurva gabungan fungsi sinus ditentukan oleh
besaran karakteristik fungsi sinus penyusunnya
Perbedaan amplitudo, frekuensi, dan sudut fasa
menentukan bentuk gelombang gabungan
Gabungan Fungsi Sinus
Bentuk kurva gabungan fungsi sinus ditentukan
juga oleh banyak komponen sinus yang terlibat
Komponen-komponen sinus yang terlibat dalam
pembentukan gelombang gabungan disebut harmonisa
Komponen sinus dengan f0 disebut komponen fundamental
Di atas komponen fundamental adalah
Harmonisa ke-2 dengan frekuensi 2f0Harmonisa ke-3 dengan frekuensi 3f0Harmonisa ke-4 dengan frekuensi 4f0 dst.
Gabungan fungsi sinus juga mungkin mengandung fungsi
tetapan yang disebut komponen searah
Gabungan Fungsi Sinus
a) b)
d)
c)
e)
a). sinus dasar (fundamental).
b). harmonisa-3 dan sinus dasar + harmonisa-3.
c). harmonisa-5 dan sinus dasar + harmonisa-3 + harmonisa-5.
d). harmonisa-7 dan sinus dasar + harmonisa-3 + harmonisa-5 + harmonisa-7.
e) hasil penjumlahan yang dilakukan sampai pada harmonisa ke-21.
Contoh-6.2.
Gabungan fungsi sinus membentuk gelombang persegi
Gabungan Fungsi Sinus
Spektrum
Jika gabungan fungsi sinus membentuk gelombang periodik
yang tidak berbentuk sinus (non-sinus) maka bentuk gelombang
non-sinus dapat diuraikan menjadi komponen-komponen sinus
Komponen-komponen sinus itu membentuk suatu spektrum.
Ada dua spektrum yaitu
Spektrum Amplitudo dan Spektrum Sudut-fasa
Makin tinggi frekuensi harmonisa, makin rendah amplitudonya.
Frekuensi tertinggi, fmaks, adalah frekuensi harmonisa yang
amplitudonya sudah dapat diabaikan.
Frekuensi terendah, fmin, adalah frekuensi komponen fundamental
yaitu 1, atau 0 jika spektrum mengandung komponen searah
Lebar Pita
Lebar pita frekuensi suatu spektrum adalah selang frekuensi
yang merupakan selisih fmaks dan fmin
Contoh-6.3.
Gabungan Fungsi Sinus
)42cos(5,7)2/22cos(15)2cos(3010 000 π+π+π−π+π+= tftftfy
π−π/20−Sudut fasa
7,5153010Amplitudo
4 f02 f0f00Frekuensi
0
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5
Frekuensi [×f0]
Am
plit
ud
o
0
π/2
2π
0 1 2 3 4 5
Sudu
tF
asa
Frekuensi [×f0]
−π/2
−2π
Spektrum Sudut-fasaSpektrum Amplitudo
Gabungan Fungsi Sinus
Deret Fourier
Penguraian suatu sinyal periodik menjadi suatu spektrum sinyal
tidak lain adalah pernyataan fungsi periodik kedalam deret Fourier
[ ]∑ π+π+= )2sin()2cos()( 000 tnfbtnfaatf nn
fungsi periodik
Koefisien Fourier
Contoh-6.4.
1 0 ; 2/
ganjil 0 genap; 1
/2
/
1
2
0
≠==
=−
π=
π=
nbAb
nann
Aa
Aa
n
nn
T0
t
y
Contoh-6.6.
Contoh-6.5.
Gabungan Fungsi Sinus
T0
A
t
y
nb
nann
Aa
Aa
n
nn
semuauntuk 0
ganjil 0 genap; 1
/4
/2
2
0
=
=−
π=
π=
nn
Ab
na
Aa
n
n
semuauntuk
semuauntuk 0
2/0
π−=
=
=
T0
A
t
y
Bilangan Natural
Fungsi Logaritma Natural
Logaritma natural adalah logaritma dengan menggunakan basis
bilangan e
Bilangan e ini, seperti halnya bilangan π, adalah bilangan-nyata
dengan desimal tak terbatas. Sampai dengan 10 angka di belakang
koma, nilainya adalah
e = 2,7182818284
1ln =e
aeaea == lnln
Fungsi Logaritma Natural
Kurva y = ln x
Fungsi Logaritma Natural
Definisi ln x
xt
ln x1/t
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4
y
luas bidang antara fungsi 1/t dan sumbu-x
yang dibatasi oleh t = 1 dan t = x
∫=x
dtt
x1
1ln
e = 2,7182818284L..
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
0 1 2 3 4x
y
e
y = ln x
1ln =e
Sifat-Sifat
1 untuk negatif bernilai ln
ln
1ln
lnln
;lnlnln
lnlnln
<
=
=
=
−=
+=
xx
xe
e
xnx
axa
x
xaax
x
n
Fungsi Logaritma Natural
Fungsi Eksponensial
Fungsi Eksponensial
Antilogaritma Antilogaritma adalah inversi dari logaritma
yx ln=
Fungsi Eksponensial
xey =
Fungsi eksponensial yang penting adalah fungsi eksponensial dengan
eksponen negatif
0 ; )( ≥= − xxuey ax
Faktor u(x) membuat fungsi ini muncul pada x = 0
Namun demikian faktor ini biasa tidak lagi dituliskan
dengan pengertian bahwa fungsi eksponensial tetap
muncul pada t = 0
Kurva Fungsi Eksponensial
Fungsi Eksponensial
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4x
ye− x
e−2x
Makin negatif eksponen fungsi
ini, makin cepat ia menurun
mendekati sumbu-x
axey −=
Penurunan kurva fungsi eksponensial ini sudah mencapai sekitar 36%
dari nilai awalnya (yaitu nilai pada x = 0), pada saat x = 1/a
Pada saat x = 5/a, kurva sudah sangat menurun mendekati sumbu-x,
nilai fungsi sudah di bawah 1% dari nilai awalnya
Oleh karena itu fungsi eksponensial biasa dianggap sudah bernilai
nol pada x = 5/a
Fungsi Eksponensial
Persamaan umum fungsi eksponensial dengan amplitudo A
dengan waktu sebagai peubah bebas adalah
)()( / tuAetuAey tat τ−− ==
yang dituliskan dengan singkatτ−− == /tat AeAey
τ = 1/a disebut konstanta waktu
makin kecil τ, makin cepat
fungsi eksponensial menurun
Pada saat t = 5τ, nilai fungsi sudah di bawah 1% dari A
fungsi eksponensial dianggap sudah bernilai nol pada t = 5τ
Gabungan Fungsi Eksponensial
Fungsi Eksponensial
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4 5
A
t/τ
1/1
τtAey
−−−−====2/
2τt
Aey−−−−====
(((( ))))21 // ττ tteeAy
−−−−−−−− −−−−====
Fungsi Hiperbolik
Fungsi Hiperbolik
Definisi
Kombinasi tertentu dari fungsi eksponensial membentuk
fungsi hiperbolik, seperti
cosinus hiperbolik (cosh) dan sinus hiperbolik (sinh)
2sinh ;
2cosh
xxxx eex
eex
−− −=
+=
Untuk sinh x dan cosh x terdapat hubungan
14
4
4
2
4
2 sinhcosh
222222 ==
+−−
++=−
−− xxxx eeeexx
sedangkan untuk sin x dan cos x terdapat hubungan:
1sincos 22 =+ xx
+∞
−∞
v
v = 0
P[x,y]
y = sinh v
x = cosh v
-4
-2
0
2
4
0 2 4
Fungsi hiperbolik yang lain
vv
vv
vv
vv
ee
ee
v
vv
ee
ee
v
vv
−
−
−
−
−
+==
+
−==
sinh
coshcoth ;
cosh
sinhtanh
vvvv eevv
eevv
−− −==
+==
2
sinh
1csch ;
2
cosh
1sech
Fungsi Hiperbolik
Fungsi Hiperbolik
Beberapa Identitas
1sinhcosh 22 =− vv
vv 22 sechtanh1 =−
vv 22 csch1coth =−
uevv =+ sinhcosh
uevv −=− sinhcosh
Fungsi Hiperbolik
Kurva-Kurva Fungsi Hiperbolik
xe2
1
xe −−2
1
xy sinh=
x
y
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-2 -1 0 1 2
-1
0
1
2
3
4
-2 -1 0 1 2
xy sech =
xy cosh= y
x
xy csch =
xy sinh=
x
y
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-2 -1 0 1 2
xy csch =
xy coth=
xy coth=
xy tanh=
x
y
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-2 -1 0 1 2
xy sinh=
xy cosh= y
x
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-2 -1 0 1 2
xe2
1
Koordinat Polar
Relasi Koordinat Polar dan Koordinat Sudut-siku
θ= sinP ry
θ= cosP rx
P[r,θ]
x
y
θ[0,0]
r
xP
yP
Koordinat Polar
Persamaan Kurva Dalam Koordinat Polar
Persamaan lingkaran berjari-jari c berpusat di O[a,b]
dalam koordinat sudut-siku
222 )()( cbyax =−+−
dalam koordinat polar
222 )sin()cos( cbrar =−θ+−θ
[0,0]
a
x
y
P[r,θ]
θ
r
b
[0,0]
a
x
y P[r,θ]
θ
r
Koordinat Polar
Contoh-9.1.
-3
-2
-1
0
1
2
3
-5 -3 -1 1
y
x
r
θ
P[r,θ]
cardioid
)cos1(2 θ−=r
θ
y
x
-3
-2
-1
0
1
2
3
-5 -3 -1 1 3 5
r
P[r,θ]
θ= cos162r
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
-1 0 1 2 3x
y
θ = π θ = 2πθ = 3π θ = 4π
r
θ
P[r,θ]y = 2
2=θr
Persamaan Garis Lurus
Koordinat Polar
r
θO
y
x
l1
a
P[r,θ]
arl =θcos :1
r
θO
y
x
l2
b
P[r,θ]
brl =θsin :2
α
r
β
l3
aA
O
y
x
θ
P[r,θ]
arl =θ−β )cos( :3
r
β
l4a
O
y
x
θ
P[r,θ]
arl =β−θ )cos( :4
Koordinat Polar
Parabola, Elips, Hiperbola
θ−=
cos1
krParabola:
Eksentrisitas
θ+==
cosPD
PF
rk
resEksentrisitas:
direktriks
F
D
θr
k
xA B
y
P[r,θ]titik fokus
Dengan pengertian eksentrisitas ini
kita dapat membahas sekaligus
parabola, elips, dan hiperbola.
Elips:
1=se
θ−=
cos1 s
s
e
ker
θ+=θ+= cos)cos( rekerker sss
1<se θ−=
θ−×
=cos2cos5,01
5,0 kkr (misal es = 0,5)
Hiperbola: 1>se θ−
×=
cos21
2 kr (misal es = 2)
Lemniskat dan Oval Cassini
Koordinat Polar
F1[a,π] F2[a,0]
P[r,θ]
r
θ θ = 0θ = π
θ = π/2
Kurva-kurva ini adalah kurva pada kondisi khusus, yang
merupakan tempat kedudukan titik-titik yang hasil kali
jaraknya terhadap dua titik tertentu bernilai konstan
( ) ( ) ( )θ++=
θ++θ=
cos2
cossinPF
22
2221
arar
rar ( ) ( ) ( )θ−+=
θ−+θ=
cos2
cossinPF
22
2222
arar
rar
221 PFPF b=×Misalkan
( ) ( ))cos21(2
cos2cos2
22244
22224
θ−++=
θ−+×θ++=
raar
ararararb
θ−+= 2cos2 2244 raar
)1(2cos2cos 42222 kaar −−θ±θ=
Buat b dan a berrelasi
b = ka θ−+= 2cos2 224444 raarak )1(2cos20 44224 karar −+θ−=
Koordinat Polar
Lemniskat )1(2cos2cos 42222 kaar −−θ±θ=
Kondisi khusus: k = 1
θ= 2cos2 22 ar
θ = 0θ = π
θ = π/2
-0,6
-0,2
0
0,2
0,6
-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5
Kondisi khusus: k > 1, misal k = 1,1
θ = 0θ = π
θ = π/2
-1
-0,5
0
0,5
1
-2 -1 0 1 2
Kurva
dengan
a = 1
Oval Cassini
Kondisi khusus: k < 1, misalkan k = 0,8
θ = 0θ = π
θ = π/2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
-2 -1 0 1 2
Koordinat Polar
)1(2cos2cos 42222 kaar −−θ±θ=
Courseware
Fungsi dan Grafik
Sudaryatno Sudirham