Math Problem Statement

Tentukan bilangan yang dijamin dengan Teorema Nilai Rata-rata untuk f(x) = 2√ x pada [1, 9].

Solution

Teorema Nilai Rata-rata (Mean Value Theorem):

Teorema Nilai Rata-rata menyatakan bahwa untuk fungsi kontinu dan diferensiabel pada interval [a,b][a, b], ada setidaknya satu bilangan c(a,b)c \in (a, b) yang memenuhi:

f(c)=f(b)f(a)baf'(c) = \frac{f(b) - f(a)}{b - a}

Diberikan f(x)=2xf(x) = 2\sqrt{x} pada interval [1,9][1, 9], kita akan mencari nilai cc.

Langkah-langkah Penyelesaian:

  1. Hitung nilai rata-rata perubahan fungsi di interval [1,9][1, 9]:

    f(b)f(a)ba=f(9)f(1)91\frac{f(b) - f(a)}{b - a} = \frac{f(9) - f(1)}{9 - 1}

    Nilai f(9)f(9) dan f(1)f(1): f(9)=29=6,f(1)=21=2f(9) = 2\sqrt{9} = 6, \quad f(1) = 2\sqrt{1} = 2

    Maka: f(9)f(1)91=628=48=12\frac{f(9) - f(1)}{9 - 1} = \frac{6 - 2}{8} = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}

  2. Cari turunan f(x)f'(x):

    f(x)=2x=2x1/2,f(x)=212x1/2=1xf(x) = 2\sqrt{x} = 2x^{1/2}, \quad f'(x) = 2 \cdot \frac{1}{2}x^{-1/2} = \frac{1}{\sqrt{x}}

  3. Setarakan f(c)f'(c) dengan nilai rata-rata:

    f(c)=1c=12f'(c) = \frac{1}{\sqrt{c}} = \frac{1}{2}

    Cari nilai cc: 1c=12\frac{1}{\sqrt{c}} = \frac{1}{2}

    Kalikan silang: c=2\sqrt{c} = 2

    Pangkatkan kedua sisi: c=4c = 4

  4. Verifikasi bahwa c(1,9)c \in (1, 9): c=4berada di dalam interval (1,9).c = 4 \quad \text{berada di dalam interval } (1, 9).

Jawaban Akhir:

Bilangan yang dijamin oleh Teorema Nilai Rata-rata adalah c=4c = 4.


Ingin penjelasan lebih lanjut atau contoh serupa?

Berikut 5 pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menggunakan Teorema Nilai Rata-rata pada fungsi polinomial?
  2. Apakah syarat keberlakuan Teorema Nilai Rata-rata?
  3. Apa perbedaan Teorema Nilai Rata-rata dengan Teorema Rolle?
  4. Bagaimana mengaplikasikan Teorema Nilai Rata-rata dalam fisika?
  5. Bagaimana cara menyelesaikan soal yang tidak memenuhi syarat Teorema Nilai Rata-rata?

Tip: Pastikan fungsi yang digunakan memenuhi syarat kontinu dan diferensiabel di seluruh interval sebelum menggunakan teorema ini.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Calculus
Mean Value Theorem
Differentiation
Continuous Functions

Formulas

Mean Value Theorem: f'(c) = (f(b) - f(a)) / (b - a)
Derivative of f(x) = 2√x: f'(x) = 1/√x

Theorems

Mean Value Theorem

Suitable Grade Level

Grades 11-12