Senin, 01 Februari 2021

Persamaan Garis Singgung pada Kurva dan Garis Normal

 Februari 01, 2021

Assalamualaikum selamat datang kembali, kali ini saya akan memberitahu pembelajaran baru yuk di simak. 

PERSAMAAN GARIS SINGGUNG PADA KURVA DAN GARIS NORMAL

 materi tentang persamaan garis singgung kurva masih berkaitan dengan gradien garis singgung. 

Perhatikan gambar berikut ini:
                 
  Garis Singgung & Garis Normal

Garis singgung bergradien m, jika titik yang dilaluinya adalah titik singgung A(x1,y1) maka persamaan garis singgungnya adalah
Persamaan garis normal bergradien
dan melalui A(x1,y1)

Langkah-langkah untuk mencari garis singgung dan garis normal ;
1.) Tentukan titik singgung (X1, Y1)
2.) Cari koefisien arah m = f`(X1)
3.) Cari garis singgung dengan rumus y-y1 = m (x-x1)
4.) Cari garis normal dengan rumus y-y1 = -1/m (x-x1)
Catatan : Garis Normal adalah garis yang tegak lurus pada garis singgung kurva 13

Contoh ;

3. Diketahui kurva dengan persamaan y=x²-x-6 tentukan :
A. Persamaan garis singgung di x= 2
B. Persamaan garis normal di titik tersebut

JAWAB
y = x2– x – 6 dengan x = 2 
y = (2)2– (2) – 6 
y = – 4 
Diperoleh titik singgung di (2, –4) 

y’ = f’(x) = 2x – 1 
m = f’(2) = 2(2) – 1 = 4 – 1 = 3 
Diperoleh gradien garis singgung m = 3 

a.Persamaan garis singgung 
y – y1= 3 (x – x1) 
y – (–4) = 3(x – 2) 
y + 4 = 3x – 6 
y = 3x – 10 atau 3x –y – 10 = 0 

b.Persamaan garis normal 
y – y1= m1−(x – 2) 
y + 4 = 31−(x – 2) 3
y + 12 = –x + 2 
x + 3y + 10 = 0 

4.  Tentukan Persamaan garis singgung dan garis normal pada kurva y = x4 - 7x2 + 20 di titik yang berabsis 2 adalah...
Jawab :

x = 2 y = x4 - 7x2 + 20 y = 24 - 7.22 + 20 = 16 - 28 + 20 = 8 titik singgung A(2,8)

Persamaan Garis singgung

m = y' = 4x3 - 14 x = 4.23 - 14.2 = 32 - 28 = 4 , gradien, m = 4 melalui A(2,8)

Jadi, persamaan garis singgungnya adalah

  y - y1 = m(x - x1)

y - 8 = 4(x - 2)

y - 8 = 4x - 8

y = 4x Persamaan garis singgung

Persamaan garis normal

gradien garis singgung , m = 4, gradien garis normal 

Garis normal bergardien
melalui A(2,8)

Jadi, persamaan garis Normalnya adalah

Persamaan Garis

Persamaan garis yang melalui titik (x1,y1) dengan gradien m adalah :yy1=m(xx1)
Sebagai contoh, persamaan garis yang melalui titik (1,4) dengan m = 3 adalah
y − 4 = 3(x − 1)
y − 4 = 3x − 3
y = 3x + 1

Gradien Garis

Gradien  dari persamaan garis :
  • y = ax + b          ⇒ m = a
  • ax + by + c = 0  ⇒ m = ab
    Contoh :
    1. y = −2x + 1  ⇒ m = −2
    2. 6x − 2y + 3 = 0  ⇒ m = 62 = 3

      Gradien garis yang melalui titik (x1,y1) dan (x2,y2)  adalah :
      m=y2y1x2x1

      Gradien garis yang membentuk sudut α terhadap sumbu-x positif adalah :
      m=tanα
      Gradien Garis A dan B :
      • Sejajar : mA=mB
      • Tegak lurus : mAmB=1

        Persamaan Garis Singgung Kurva

        Misalkan garis g menyinggung kurva y = f(x) di titik (x1,y1). Persamaan garis singgung kurva di titik tersebut adalah yy1=m(xx1)
        dengan m=f(x1)

        Contoh-contah variasi soal persamaan garis singgung kurva


        Contoh 1
        Persamaan garis singgung kurva y=x2+2x dititik (1,3) adalah ...

        Jawab :
        Titik singgung : (1, 3)

        f(x) = x2 + 2x  ⇒  f '(x) = 2x + 2
        m = f '(1) = 2(1) + 2 = 4
        ⇒ m = 4

        PGS di titik (1, 3) dengan m = 4 adalah
        y − 3 = 4(x − 1)
        y − 3 = 4x − 4
        y = 4x − 1


        Contoh 2
        Persamaan garis singgung kurva y=2x3x2 di titik dengan absis 2 adalah

        Jawab :
        Absis (x) = 2
        y = 2x − 3x2
        y = 2(2) − 3(2)2
        y = −8
        Titik singgung :  (2, −8)

        f(x) = 2x − 3x2  ⇒  f '(x) = 2 − 6x
        m = f '(2) = 2 − 6(2) = −10
        ⇒ m = −10

        PGS di titik (2, −8) dengan m = −10 adalah
        y − (−8) = −10(x − 2)
        y + 8 = −10x + 20
        y = −10x + 12


        Contoh 3
        Persamaan garis singgung kurva y=2x di titik dengan ordinat 2 adalah

        Jawab :
        Ordinat (y) = 2
        y  = 2√x
        2 = 2√x
        1 = √x
        x = 1
        Titik singgung : (1, 2)

        f(x) = 2√x  ⇒  f '(x) = 1x
        m = f '(1) = 11
        ⇒ m = 1

        PGS di titik (1, 2) dengan m = 1 adalah
        y − 2 = 1(x − 1)
        y − 2 = x − 1
        y = x + 1


        Contoh 4
        Persamaan garis singgung kurva y=x2+5 yang sejajar dengan garis 2xy+3=0 adalah

        Jawab :
        Misalkan :
        m1 = gradien garis
        m2 = gradien garis singgung

        2x − y + 3 = 0  ⇒  m1 = 2

        Sejajar : m1 = m2
        ⇒ m2 = 2

        f(x) = x2 + 5   ⇒  f '(x) = 2x
        m= f '(x)
        2 = 2x
        x = 1

        y = x2 + 5
        y = (1)2 + 5
        y = 6
        Titik singgung : (1, 6)

        PGS di titik (1, 6) dengan m= 2 adalah
        y − 6 = 2(x − 1)
        y = 2x − 2 + 6
        y = 2x + 4


        Contoh 5
        Persamaan garis singgung kurva y=3x2 yang tegak lurus terhadap garis 4y=x+1 adalah

        Jawab :
        Misalkan :
        m1 = gradien garis
        m2 = gradien garis singgung

        4y = x + 1  ⇒  m1 = 14

        Tegak lurus : m1 . m2 = −1
        14 . m2 = −1
        ⇒  m= −4

        f(x) = 3 − x2  ⇒  f '(x) = −2x
        m= f '(x)
        −4 = −2x
        x = 2

        y = 3 − x2
        y = 3 − (2)2
        y = −1
        Titik singgung : (2, −1)

        PGS di titik (2, −1) dengan m2 = −4 adalah 
        y − (−1) = −4(x − 2)
        y + 1 = −4x + 8
        y = −4x + 7


        Contoh 6
        Tentukan persamaan garis singgung kurva y=x2 di titik potong kurva itu terhadap sumbu-x !

        Jawab :
        Titik potong sumbu-x ⇒ y = 0

        y = √x − 2
        0 = √x − 2
        √x = 2
        x = 4
        Titik singgung : (4, 0)

        f(x) = √x − 2  ⇒  f(x)=12x
        m = f '(4) = 124=14
        ⇒ m = 14

        PGS di titik (4, 0) dengan m = 14 adalah  
        y − 0 = 14(x − 4)
        y = 14x − 1


        Contoh 7
        Tentukan persamaan garis normal kurva y=x2 yang sejajar dengan garis x+4y5=0 !

        Jawab :
        Garis normal adalah garis yang melalui titik singgung kurva dan tegak lurus terhadap garis singgung kurva di titik tersebut.

        Misalkan :
        m1 = gradien garis
        m2 = gradien garis singgung
        mn = gradien garis normal

        x + 4y − 5 = 0 ⇒ m1 = 14

        Diketahui garis normal sejajar dengan garis x + 4y − 5 = 0, maka :
        mn = m
        ⇒ mn 14

        Karena garis singgung dan garis normal saling tegak lurus, maka :
        m2 .mn = −1
        m2 .14 = −1
        m2 = 4

        f(x) = x2  ⇒  f '(x) = 2x
        m2 = f '(x)
        4 = 2x
        x = 2

        y = x2
        y = (2)2
        y = 4
        Titik singgung : (2, 4)

        Persamaan garis normal adalah persamaan garis yang melalui titik (2, 4) dengan mn=14, yaitu :
        y − 4 = 14(x − 2)
        y − 4 = 14x + 12
        y = 14x + 92 atau
        x + 4y − 18 = 0

        Daftar pustaka

        Tidak ada komentar:

        Posting Komentar