isi
DESCRIPTION
Diferensiasi VektorTRANSCRIPT
1
1. Fungsi Vektor
Jika sembarang nilai skalar t dikaitkan dengan suatu vektor A, maka A bisa dinyatakan
sebagai fungsi vektor dari t atau A(t), yaitu suatu vektor yang komponen-komponennya
merupakan fungsi dari nilai skalar t. Dalam R2, fungsi vektor biasa ditulis dengan:
Sedangkan dalam R3, fungsi vektor ditulis dengan:
Konsep fungsi vektor ini bisa diperluas, jika sembarang titik (x, y, z) di R3
dikaitkan dengan suatu vektor A, maka A bisa dinyatakan dalam bentuk fungsi
vektor sebagai berikut:
2. Turunan Biasa
Definisi:
A(t) adalah sebuah fungsi vektor yang bergantung pada sebuah variabel t. Jika liminya
ada, didefinisikan turunan dari A(t), sebagai berikut:
Jika fungsi vektor = A1 + A2 +A3 dengan fungsi skalar A1 , A2 , dan A3
dapat diferensialkan terhadap variabel t, maka A(t) mempunyai turunan variabel
terhadap t yang dirumuskan sebagai berikut:
Sifat-sifat turunan biasa fungsi vektor :
Jika A, B, dan C adalah fungsi- fungsi vektor dari sebuah skalar t yang diferensiabel dan
ϕ sebuah fungsi skalar dari t yang diferensiabel, maka sifat-sifat turunan biasa fungsi
vektor adalah sebagai berikut:
2
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
Pembuktian:
i.
(Terbukti!)
ii.
(Terbukti!)
iii.
(Terbukti!)
3
iv.
(Terbukti!)
v.
A
(Terbukti!)
vi.
(Terbukti!)
Contoh:
Jika = ( 2+2 ) + 2 + 3 dan B = ( 2+2 ) + 2 + 3 . Tentukan
di t = 0.
Penyelesaian :
Cara 1
4
pada saat t = 0, maka:
Cara 2 (menggunakan sifat turunan)
pada saat t = 0, maka:
3. Turunan Parsial
Turunan parsial untuk fungsi vektor dua variabel atau lebih, prinsipnya sama dengan
definisi turunan fungsi vektor satu variabel, dimana semua variabel dianggap konstan,
kecuali satu, yaitu variabel terhadap apa fungsi vektor itu diturunkan.
Misalkan A adalah sebuah fungsi vektor yang tergantung kepada variabel skalar x, y,
dan z, maka dapat ditulis sebagai A = A(x,y,z). Ketiga turunan parsialnya didefinisikan
sebagai berikut:
5
adalah masing-masing turunan parsial dari A terhadap x, y, dan z, jika limitnya ada.
Jika fungsi vektor ( , , ) = A1( , , ) + A2( , , ) + A3( , , ) dengan fungsi skalar
A1( , , ), A2( , , ), dan A3( , , ) mempunyai turunan parsial terhadap variabel x, y,
dan z, maka juga mempunyai turunan variabel terhadap x, y, dan z yang dirumuskan
sebagai berikut:
Sifat-sifat turunan parsial fungsi vektor :
Jika A dan B adalah fungsi- fungsi vektor dan ϕ adalah fungsi skalar x, y, dan z yang
diferensiabel terhadap ketiga variabel tersebut, maka berlaku :
i.
ii.
iii.
iv.
v.
Pembuktian:
i.
=
6
=
=
+
(Terbukti!)
ii.
(Terbukti!)
iii.
(Terbukti!)
7
iv.
(Terbukti!)
v.
(Terbukti!)
4. Aturan Rantai
Jika fungsi vektor = ( ,y,z) terdiferensial terhadap variabel x, y, dan z, dimana
=( , , ), = ( , , ), dan = ( , , ) adalah fungsi skalar yang terdiferensial terhadap
variabel s, t, dan u, maka bentuk fungsi tersusun F dapat ditulis seperti berikut:
Turunan parsial F terhadap variabel s, t, dan u dapat diberikan sebagai berikut:
8
Contoh:
1. Jika = 2 + 2 + 2 2 , tentukan
,
, dan
.
Penyelesaian:
2. Jika = 3 2 2 dengan = 2 +7 dan = 5 , tentukan
dan nyatakan
dalam bentuk s dan t.
Penyelesaian:
3. Hitung nilai
jika diketahui dengan dan .
Mengingat,
;
; dan
.
Penyelesaian:
9
4. Hitung nilai
jika diketahui dengan dan
. Mengingat,
;
;
;
;
; dan
.
Penyelesaian:
5. Jika dan carilah
Penyelesaian:
Cara 1
Cara 2
6. Jika , tentukanlah
.
Penyelesaian:
10
7. Jika dan , carilah
di
titik (1,0,-2).
Penyelesaian:
Cara 1
—
Cara 2
11
Sehingga
di titik (1,0,–2) adalah sebagai berikut: