Sunday, January 8, 2012

TEOREMA NILAI RATA-RATA

Misalkan  f  terdefinisi  pada  suatu  interval  terbuka  (a, b)  dan  c    (a, b).   Kita katakan bahwa f  mencapai nilai  maksimum  lokal di c apabila

f (x)  f (c) untuk setiap x dalam suatu interval terbuka I  yang memuat c.  Titik c dalam hal ini
disebut sebagai titik  maksimum  lokal.
Nilai dan titik  minimum  lokal didefinisikan secara analog.



 









Gambar  10.1 f  mencapai nilai maksimum lokal di c
 
Jika f (c) merupakan nilai maksimum f  pada seluruh interval (a, b), maka ten-
tunya f  mencapai nilai maksimum lokal di c.  Namun sebaliknya belum tentu benar,
nilai maksimum lokal belum tentu merupakan nilai maksimum f .

Contoh  1.  Misalkan f  : R  R adalah fungsi yang didefinsikan sebagai
f (x) =         x + 2,      x < 1,
|x|,           x  1.
Maka, f  mencapai nilai maksimum lokal di −1, namun f (−1) = 1 bukan merupakan
nilai  maksimum  f   pada  R.     Demikian  pula  f   mencapai  nilai  minimum  lokal  di  0,
namun f (0) = 0 bukan merupakan nilai minimum f  pada R.
Teorema  2.       Misalkan  f   mempunyai  turunan  pada  (a, b)  dan  c    (a, b).    Jika  f
mencapai  nilai  maksimum  atau  minimum  lokal  di  c,  maka  f  (c) = 0.

Bukti.  Menurut definisi turunan,
f (x)  f (c)
x  c          f  (c)
untuk  x  c.  Misalkan  f  (c) > 0.  Menurut  Soal  Latihan  7.1  No.  4,  terdapat  suatu
δ > 0 sedemikian sehingga
f (x)  f (c)
x  c         > 0                                                             (1)
untuk  x  (c  δ, c + δ),  x = c.  Sekarang  misalkan  x  (c, c + δ)  sembarang.  Maka,
x−c > 0 dan (1) memberikan f (x)−f (c) > 0 atau f (x) > f (c).  Jadi f  tidak mungkin
mencapai nilai maksimum lokal di c.  Selanjutnya misalkan x  (c  δ, c) sembarang.
Maka, x  c < 0 dan (1) memberikan f (x)  f (c) < 0 atau f (x) < f (c).  Jadi f  juga
tidak mungkin mencapai nilai minimum lokal di c.
Hal  serupa  terjadi  ketika  f  (c)  <  0.   Jadi,  jika  f  (c)  =  0,  maka  f  tidak  akan
mencapai nilai maksimum atau minimum lokal di c.

Catatan.   Kebalikan  dari  Teorema  2  tidak  berlaku:   jika  f  (c)  =  0,  belum  tentu  f mencapai nilai maksimum atau minimum lokal di c.