Math Problem Statement

tentukan nilai max dan min dari f(x) = 3 cos x + 4 sin x +4

Solution

Fungsi yang diberikan adalah:

f(x)=3cosx+4sinx+4f(x) = 3 \cos x + 4 \sin x + 4

Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum dari fungsi tersebut, kita akan menggunakan pendekatan sebagai berikut:

1. Menyusun fungsi ke dalam bentuk yang lebih sederhana.

Kita dapat menulis kembali 3cosx+4sinx3 \cos x + 4 \sin x dalam bentuk Rcos(xα)R \cos(x - \alpha), di mana RR adalah amplitudo dan α\alpha adalah sudut fase. Ini berdasarkan identitas trigonometri.

Langkah pertama adalah menentukan nilai RR, yaitu:

R=32+42=9+16=25=5R = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5

Dengan demikian, kita dapat menulis ulang persamaan tersebut sebagai:

f(x)=5cos(xα)+4f(x) = 5 \cos(x - \alpha) + 4

2. Menentukan nilai maksimum dan minimum

Fungsi cos(xα)\cos(x - \alpha) memiliki nilai maksimum 1 dan nilai minimum -1. Oleh karena itu, rentang nilai dari 5cos(xα)5 \cos(x - \alpha) adalah:

55cos(xα)5-5 \leq 5 \cos(x - \alpha) \leq 5

Ketika kita menambahkan 4 ke seluruh persamaan, kita mendapatkan:

5+4f(x)5+4-5 + 4 \leq f(x) \leq 5 + 4

1f(x)9-1 \leq f(x) \leq 9

3. Kesimpulan

Nilai minimum dari f(x)f(x) adalah -1, dan nilai maksimum dari f(x)f(x) adalah 9.

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan lain? Berikut adalah beberapa pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara memverifikasi nilai maksimum dan minimum dengan turunan?
  2. Bagaimana cara mencari nilai xx ketika f(x)f(x) maksimum dan minimum?
  3. Apakah ada metode alternatif untuk menyederhanakan fungsi trigonometri ini?
  4. Bagaimana fungsi trigonometri lain seperti sin\sin dan tan\tan mempengaruhi rentang maksimum dan minimum?
  5. Apa peran amplitudo dan fase dalam fungsi trigonometri?

Tip: Dalam fungsi trigonometri, penggunaan identitas dan transformasi seperti Rcos(xα)R \cos(x - \alpha) sangat mempermudah analisis.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Maxima and Minima

Formulas

f(x) = 3 cos x + 4 sin x + 4
R = sqrt(a^2 + b^2)
f(x) = R cos(x - α)

Theorems

Trigonometric Identity: a cos x + b sin x = R cos(x - α)
Maximum and Minimum values of cos(x) are 1 and -1

Suitable Grade Level

Grades 10-12