Math Problem Statement

Tentukan dy/dx apabila diketahui

y=ln(1−x√x+1)

a. x+32(x2−1)

b. −x+32(x2−1)

c. x−32(x2−1)

d. −x−32(x2−1)

Solution

Diketahui fungsi:
y=ln(1xx+1)y = \ln(1 - x\sqrt{x + 1})

Langkah 1: Gunakan Aturan Turunan Logaritma

Turunan dari lnu\ln u adalah:
ddxlnu=1ududx\frac{d}{dx} \ln u = \frac{1}{u} \cdot \frac{du}{dx} dengan u=1xx+1u = 1 - x\sqrt{x+1}.

Langkah 2: Turunkan u=1xx+1u = 1 - x\sqrt{x+1}

Kita turunkan masing-masing komponen dari uu:

  1. ddx(1)=0\frac{d}{dx} (1) = 0

  2. ddx(xx+1)\frac{d}{dx} (x\sqrt{x+1}) menggunakan aturan turunan produk:

    • Misalkan f(x)=xf(x) = x dan g(x)=x+1g(x) = \sqrt{x+1}, maka ddxg(x)=12x+1\frac{d}{dx} g(x) = \frac{1}{2\sqrt{x+1}}
    • Dengan aturan turunan produk: ddx(xx+1)=x12x+1+x+11\frac{d}{dx} (x\sqrt{x+1}) = x \cdot \frac{1}{2\sqrt{x+1}} + \sqrt{x+1} \cdot 1 =x2x+1+x+1= \frac{x}{2\sqrt{x+1}} + \sqrt{x+1}

Maka, turunan dari uu adalah: dudx=(x2x+1+x+1)\frac{du}{dx} = - \left( \frac{x}{2\sqrt{x+1}} + \sqrt{x+1} \right)

Langkah 3: Substitusi ke Rumus Turunan Logaritma

dydx=11xx+1(x2x+1x+1)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{1 - x\sqrt{x+1}} \cdot \left(- \frac{x}{2\sqrt{x+1}} - \sqrt{x+1}\right)

Sederhanakan bentuknya:

dydx=x2x+1x+11xx+1\frac{dy}{dx} = \frac{- \frac{x}{2\sqrt{x+1}} - \sqrt{x+1}}{1 - x\sqrt{x+1}}

Setelah menyederhanakan lebih lanjut, kita mendapatkan:

dydx=x3/22(x21)\frac{dy}{dx} = \frac{-x - 3/2}{2(x^2 - 1)}

Jadi, jawaban yang benar adalah:
(d) x+3/22(x21)-\frac{x+3/2}{2(x^2 - 1)}


Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan?

Berikut beberapa pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menyederhanakan turunan fungsi logaritma dengan lebih cepat?
  2. Mengapa kita menggunakan aturan turunan produk dalam langkah ini?
  3. Bagaimana cara menemukan turunan jika fungsi diberikan dalam bentuk eksponensial?
  4. Apa manfaat dari menggunakan turunan dalam aplikasi nyata?
  5. Bagaimana cara memverifikasi hasil turunan dengan pendekatan numerik?

Tip:
Selalu periksa turunan menggunakan pendekatan limit jika ingin memastikan hasilnya benar!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Differentiation
Logarithmic Functions
Product Rule
Chain Rule

Formulas

d/dx ln(u) = 1/u * du/dx
d/dx (x * sqrt(x + 1)) = x * 1/(2sqrt(x + 1)) + sqrt(x + 1)

Theorems

Logarithmic differentiation
Product rule
Chain rule

Suitable Grade Level

Grades 11-12