Math Problem Statement

nilai maksimum dan minimum dari f(x) = 5 sin x cos x

Solution

Untuk mencari nilai maksimum dan minimum dari fungsi f(x)=5sinxcosxf(x) = 5 \sin x \cos x, kita akan menggunakan beberapa langkah berikut:

Langkah 1: Penyederhanaan Fungsi

Pertama, kita dapat menggunakan identitas trigonometri untuk menyederhanakan fungsi. Salah satu identitas yang relevan adalah identitas berikut:

sin(2x)=2sinxcosx\sin(2x) = 2 \sin x \cos x

Maka, kita bisa menyederhanakan fungsi f(x)f(x) sebagai:

f(x)=5sinxcosx=52sin(2x)f(x) = 5 \sin x \cos x = \frac{5}{2} \sin(2x)

Langkah 2: Mencari Turunan Pertama

Untuk menemukan nilai maksimum dan minimum, kita harus mencari turunan pertama f(x)f'(x) dan mencari titik kritisnya. Turunan dari f(x)=52sin(2x)f(x) = \frac{5}{2} \sin(2x) adalah:

f(x)=522cos(2x)=5cos(2x)f'(x) = \frac{5}{2} \cdot 2 \cos(2x) = 5 \cos(2x)

Langkah 3: Mencari Titik Kritis

Untuk menemukan titik kritis, kita set f(x)=0f'(x) = 0:

5cos(2x)=05 \cos(2x) = 0

Ini berarti:

cos(2x)=0\cos(2x) = 0

Solusi dari cos(2x)=0\cos(2x) = 0 adalah:

2x=π2+nπ,nZ2x = \frac{\pi}{2} + n\pi, \quad n \in \mathbb{Z}

Maka:

x=π4+nπ2,nZx = \frac{\pi}{4} + \frac{n\pi}{2}, \quad n \in \mathbb{Z}

Langkah 4: Mencari Nilai Maksimum dan Minimum

Untuk mengetahui apakah titik kritis adalah maksimum atau minimum, kita bisa memeriksa nilai f(x)f(x) pada titik kritis tersebut.

Karena f(x)=52sin(2x)f(x) = \frac{5}{2} \sin(2x), kita evaluasi nilai f(x)f(x) di titik kritis:

  1. Pada x=π4x = \frac{\pi}{4}, 2x=π22x = \frac{\pi}{2}, maka sin(π2)=1\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1, sehingga f(π4)=52×1=52f\left(\frac{\pi}{4}\right) = \frac{5}{2} \times 1 = \frac{5}{2}.

  2. Pada x=3π4x = \frac{3\pi}{4}, 2x=3π22x = \frac{3\pi}{2}, maka sin(3π2)=1\sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) = -1, sehingga f(3π4)=52×(1)=52f\left(\frac{3\pi}{4}\right) = \frac{5}{2} \times (-1) = -\frac{5}{2}.

Jadi, nilai maksimum f(x)f(x) adalah 52\frac{5}{2} dan nilai minimum f(x)f(x) adalah 52-\frac{5}{2}.

Kesimpulan:

  • Nilai maksimum dari f(x)=5sinxcosxf(x) = 5 \sin x \cos x adalah 52\frac{5}{2}.
  • Nilai minimum dari f(x)=5sinxcosxf(x) = 5 \sin x \cos x adalah 52-\frac{5}{2}.

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan lainnya?

Pertanyaan Terkait:

  1. Apa yang terjadi jika kita mengganti fungsi sinus dengan fungsi trigonometri lainnya?
  2. Bagaimana cara menentukan titik kritis dalam fungsi lain yang lebih kompleks?
  3. Apa hubungan antara nilai maksimum dan minimum pada grafik fungsi trigonometri?
  4. Bagaimana cara menentukan periode fungsi trigonometri dalam bentuk umum?
  5. Apa perbedaan antara maksimum lokal dan maksimum global?

Tip: Selalu periksa apakah fungsi yang diberikan dapat disederhanakan menggunakan identitas trigonometri, karena ini bisa mempermudah perhitungan dan analisis.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Differentiation
Maxima and Minima

Formulas

sin(2x) = 2sin(x)cos(x)
f'(x) = 5cos(2x)

Theorems

Critical point theorem
Maximum and minimum values of trigonometric functions

Suitable Grade Level

Grades 11-12