Masalah Fungsi Turunan

Berikut ini duduk kasus atau soal-soal aplikasi Fungsi Turunan.
No. 1
Sebuah talang air terbuat dari lembaran seng yang lebarnya 30 cm dengan cara melipat lebarnya menjadi tiga bab yang sama menyerupai terlihat pada gambar di bawah ini. Besar sudut dinding talang dengan bidang bantalan yaitu $\theta$. Hitunglah besar sudut supaya volume air yang tertampung maksium dengan terlebih dahulu menciptakan denah ukuran-ukuran yang diperlukan! Tuliskan langkah penyelesaiannya!

Pembahasan:
Perhatikan gambar berikut!

Perhatikan Segitiga BFC siku-siku di C
$\sin \theta = \frac{BF}{BC} \leftrightarrow \sin \theta = \frac{y}{10} \leftrightarrow y=10 \sin \theta$
$\cos \theta = \frac{CF}{BC} \leftrightarrow \cos \theta = \frac{x}{10} \leftrightarrow x=10 \cos \theta$
Agar volume maksimum, maka luas penampang talang (berbentuk trapesium) harus maksimum.
$\begin{align} L &= \frac{jumlah \ sisi \ sejajar \times tinggi}{2} \\ &= \frac{(DC + AB) \times BF}{2} \\ &= \frac{\left( (x + 10 + x) + 10 \right) \times y}{2} \\ &= \frac{\left(2x + 20 \right) \times y}{2} \\ &= (x+10).y \\ &= (10 \cos \theta + 10).10 \sin \theta \\ &= 100 \sin \theta \cos \theta + 100 \sin \theta \\ &= 50.2 \sin \theta \cos \theta + 100 \sin \theta \\ L &= 50. \sin 2\theta + 100 \sin \theta \end{align}$
$L'=100 \cos 2\theta + 100 \cos \theta$
$L'=0$, maka:
$\begin{align} 100 \cos 2\theta + 100 \cos \theta &= 0 \\ \cos 2\theta + \cos \theta &= 0 \\ 2\cos^2 \theta -1 + \cos \theta &= 0 \\ 2\cos^2 \theta + \cos \theta -1 &= 0 \\ (2\cos \theta -1)(\cos \theta + 1) &= 0 \end{align}$
$\cos \theta = \frac{1}{2}$ atau $\cos \theta = -1$
$\cos \theta = \frac{1}{2} \leftrightarrow \theta = 60^o$
$\cos \theta = -1 \leftrightarrow \theta = 180^o$ tidak memenuhi alasannya yaitu dinding talang akan berimpit dan tidak dapat menampung air.
Dengan budi sederhana maka diperoleh $\theta = 60^o$

No. 2
Suatu perusahaan memproduksi x unit barang per hari dengan biaya produksi $x^3-600x^2+112.500.000$ rupiah. Tentukanlah berapa unit barang harus diproduksi setiap harinya supaya biaya produksi menjadi minimum.
Pembahasan:
$B(x)=x^3-600x^2+112.500.000$
$B'(x)=3x^2-1200x$
$B'(x)=0$
$3x^2-1200x=0$
$x^2-400x=0$
$x(x-400)=0$
$x=0$ atau $x=400$
Uji Turunan Kedua
$B''(x)=6x-1200$
$B''(0)=6.0-1200=-1200 \leftrightarrow B''(x) < 0$ maka diperoleh Biaya maksimum untuk $x=0$.
$B''(400)=6.400-1200=1200 \leftrightarrow B''(x) > 0$ maka diperoleh Biaya minimum untuk $x=400$.
Jadi, biaya produksi minimum saat jumlah barang yang diproduksi 400 unit.

Tweet