Math Problem Statement

Cari dan sederhanakanlah nilai (f(a + h) - f(a))/h , jika

a. f(x) = 2x ^ 2 - 1

b. f(x) = 3/(x - 2)

c. f(x) = x/(x + 4)

Solution

Mari kita cari dan sederhanakan nilai dari ekspresi f(a+h)f(a)h\frac{f(a + h) - f(a)}{h} untuk masing-masing fungsi yang diberikan.

a. f(x)=2x21f(x) = 2x^2 - 1

  1. Hitung f(a+h)f(a + h): f(a+h)=2(a+h)21=2(a2+2ah+h2)1=2a2+4ah+2h21f(a + h) = 2(a + h)^2 - 1 = 2(a^2 + 2ah + h^2) - 1 = 2a^2 + 4ah + 2h^2 - 1
  2. Hitung f(a)f(a): f(a)=2a21f(a) = 2a^2 - 1
  3. Selisih f(a+h)f(a)f(a + h) - f(a): f(a+h)f(a)=(2a2+4ah+2h21)(2a21)=4ah+2h2f(a + h) - f(a) = (2a^2 + 4ah + 2h^2 - 1) - (2a^2 - 1) = 4ah + 2h^2
  4. Bagi dengan hh: f(a+h)f(a)h=4ah+2h2h=4a+2h\frac{f(a + h) - f(a)}{h} = \frac{4ah + 2h^2}{h} = 4a + 2h Jadi, hasil akhirnya adalah: f(a+h)f(a)h=4a+2h\frac{f(a + h) - f(a)}{h} = 4a + 2h

b. f(x)=3x2f(x) = \frac{3}{x - 2}

  1. Hitung f(a+h)f(a + h): f(a+h)=3(a+h)2=3a+h2f(a + h) = \frac{3}{(a + h) - 2} = \frac{3}{a + h - 2}
  2. Hitung f(a)f(a): f(a)=3a2f(a) = \frac{3}{a - 2}
  3. Selisih f(a+h)f(a)f(a + h) - f(a): f(a+h)f(a)=3a+h23a2=3((a2)(a+h2))(a+h2)(a2)=3h(a+h2)(a2)f(a + h) - f(a) = \frac{3}{a + h - 2} - \frac{3}{a - 2} = \frac{3((a - 2) - (a + h - 2))}{(a + h - 2)(a - 2)} = \frac{-3h}{(a + h - 2)(a - 2)}
  4. Bagi dengan hh: f(a+h)f(a)h=3hh(a+h2)(a2)=3(a+h2)(a2)\frac{f(a + h) - f(a)}{h} = \frac{-3h}{h(a + h - 2)(a - 2)} = \frac{-3}{(a + h - 2)(a - 2)} Jadi, hasil akhirnya adalah: f(a+h)f(a)h=3(a+h2)(a2)\frac{f(a + h) - f(a)}{h} = \frac{-3}{(a + h - 2)(a - 2)}

c. f(x)=xx+4f(x) = \frac{x}{x + 4}

  1. Hitung f(a+h)f(a + h): f(a+h)=a+h(a+h)+4=a+ha+h+4f(a + h) = \frac{a + h}{(a + h) + 4} = \frac{a + h}{a + h + 4}
  2. Hitung f(a)f(a): f(a)=aa+4f(a) = \frac{a}{a + 4}
  3. Selisih f(a+h)f(a)f(a + h) - f(a): f(a+h)f(a)=a+ha+h+4aa+4f(a + h) - f(a) = \frac{a + h}{a + h + 4} - \frac{a}{a + 4} Cari penyebut persekutuan: =(a+h)(a+4)a(a+h+4)(a+h+4)(a+4)=a2+4a+ha+4ha2ah4a(a+h+4)(a+4)=4h(a+h+4)(a+4)= \frac{(a + h)(a + 4) - a(a + h + 4)}{(a + h + 4)(a + 4)} = \frac{a^2 + 4a + ha + 4h - a^2 - ah - 4a}{(a + h + 4)(a + 4)} = \frac{4h}{(a + h + 4)(a + 4)}
  4. Bagi dengan hh: f(a+h)f(a)h=4hh(a+h+4)(a+4)=4(a+h+4)(a+4)\frac{f(a + h) - f(a)}{h} = \frac{4h}{h(a + h + 4)(a + 4)} = \frac{4}{(a + h + 4)(a + 4)} Jadi, hasil akhirnya adalah: f(a+h)f(a)h=4(a+h+4)(a+4)\frac{f(a + h) - f(a)}{h} = \frac{4}{(a + h + 4)(a + 4)}

Apakah Anda ingin detail lebih lanjut? Berikut beberapa pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana interpretasi geometris dari ekspresi f(a+h)f(a)h\frac{f(a+h)-f(a)}{h}?
  2. Apa hubungan antara ekspresi ini dengan turunan fungsi?
  3. Bagaimana cara mencari limit dari hasil ini saat h0h \to 0?
  4. Bagaimana hasil berbeda jika f(x)f(x) adalah fungsi trigonometri?
  5. Apakah proses ini dapat digunakan untuk semua jenis fungsi?

Tip: Proses ini dikenal sebagai metode mencari turunan menggunakan definisi limit.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Limits
Difference Quotient
Functions

Formulas

(f(a + h) - f(a)) / h
Quadratic Expansion Formula: (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
Difference of Fractions: (a/b - c/d) = (ad - bc) / bd

Theorems

Definition of Derivative
Simplification of Rational Expressions

Suitable Grade Level

Grades 10-12