Tiga pertanyaan bisnis nyata yang dijawab dengan turunan:
Pertanyaan Bisnis
Berapa unit produksi agar keuntungan Indofood maksimum?
Jika harga bensin Pertamina naik 10%, permintaan turun berapa persen?
Apakah lahan pertanian padi di Kabupaten Demak sudah optimal digarap?
Alat Matematis
MR = MC → selesaikan dengan turunan TC dan TR
Elastisitas titik: Ed = (dQ/dP) · (P/Q)
MPL (Marginal Product of Labor — tambahan output saat tenaga kerja bertambah) → turunan parsial fungsi produksi
Semua pertanyaan di atas adalah soal laju perubahan — itulah inti turunan. Laju perubahan (rate of change) = seberapa cepat satu variabel berubah ketika variabel lain berubah.
BLOK 1 DARI 4
Konsep Limit dan Definisi Turunan
Fondasi: dari mana rumus turunan berasal?
1Limit intuitif→2Definisi formal→3Notasi dy/dx
Ide Limit: Mendekati Tanpa Menyentuh
Limit adalah nilai yang didekati suatu fungsi ketika variabelnya mendekati suatu angka. Garis singgung (tangent line) = limit dari tali busur (secant line) yang semakin dekat.
x mendekati 2
f(x) = x²
1,9
3,61
1,99
3,9601
1,999
3,996001
x → 2
f(x) → 4
Notasi: limx→2 x² = 4. Slope garis singgung = turunan di titik itu.
Tali busur → garis singgung saat h → 0
Definisi Formal Turunan (Limit Definisi)
f′(x) = limh→0 [f(x+h) − f(x)] / h
“Turunan f di titik x = limit rasio perubahan nilai fungsi terhadap perubahan input, ketika h → 0.” Di sini h adalah jarak horizontal antara dua titik pada kurva — saat h→0, tali busur menjadi garis singgung.
Contoh: f(x) = x² → f′(x) = ?
Langkah
Operasi Aljabar
Hasil
1
f(x+h) = (x+h)² = x² + 2xh + h²
x² + 2xh + h²
2
[f(x+h) − f(x)] / h = [2xh + h²] / h
(2xh + h²)/h
3
Faktorkan h: h(2x+h)/h → coret h (h ≠ 0)
2x + h
4
Evaluasi limit h→0: suku +h hilang
f′(x) = 2x
Pada x=3: f′(3) = 2(3) = 6 — slope garis singgung di titik (3,9) adalah 6.
Coba Sendiri: Kecilkan h, Saksikan Tali Busur Jadi Garis Singgung
Geser nilai h mendekati nol dan amati garis tali busur yang menghubungkan dua titik pada kurva berubah menjadi garis singgung.
Notasi: dy/dx vs f′(x) vs Df(x)
Tiga cara menulis turunan — semuanya berarti sama:
Notasi
Dibaca
Penemu
Dipakai di
f′(x)
“f prima x”
Lagrange (Perancis-Italia)
Kalkulus umum, fungsi satu variabel
dy/dx
“dee-y dee-x”
Leibniz
Ekonomi, fisika, teknik — paling sering dipakai
Df(x)
“D dari f x”
Euler/Cauchy
Matematika formal
Contoh: jika y = 3x², maka f′(x) = dy/dx = Df = 6x.
Di soal bisnis/ekonomi, notasi dy/dx paling sering dipakai karena jelas menunjukkan “turunan y terhadap x”. dy = perubahan kecil pada y; dx = perubahan kecil pada x.
BLOK 2 DARI 4
Enam Aturan Diferensiasi
Alat: aturan-aturan ini menggantikan perhitungan limit setiap saat
Istimewa: e (bilangan Euler ≈ 2,718 — basis logaritma alami) adalah satu-satunya fungsi yang turunannya sama dengan dirinya sendiri. ln = logaritma alami (basis e). Keduanya muncul di model pertumbuhan, bunga majemuk kontinu, dan regresi log-linear.
Hitung dari Nol — Enam Aturan Sekaligus (HDN-1)
Konteks: fungsi biaya total TC(Q) = 0,01Q³ − 0,6Q² + 15Q + 100. Turunkan MC (Marginal Cost — biaya marjinal: perubahan biaya total per tambahan satu unit output Q).
Langkah
Perhitungan
Nilai
1
Suku 0,01Q³ → Power Rule: 3 × 0,01 × Q3−1
0,03Q²
2
Suku −0,6Q² → Power Rule: 2 × (−0,6) × Q2−1
−1,2Q
3
Suku 15Q → Power Rule: 1 × 15 × Q1−1
15
4
Suku 100 → Constant Rule: turunan konstanta = 0
0
5
Sum Rule: jumlahkan semua suku
MC = 0,03Q² − 1,2Q + 15
Cek pada Q=10: MC = 0,03(100) − 1,2(10) + 15 = 3 − 12 + 15 = 6. Memproduksi unit ke-10 membutuhkan tambahan biaya Rp 6 (ribu). Fungsi TC ini dipakai sepanjang pertemuan hari ini.
BLOK 3 DARI 4
Optimisasi: Maksimum dan Minimum
Turunan sebagai kompas: mencari puncak dan lembah kurva
1Turunan pertama (naik/turun)→2Turunan kedua (cekung)→3Prosedur uji max/min→4Cobb-Douglas
Turunan Pertama dan Kedua — Maknanya
f′(x) — Mengukur Arah
f′(x) > 0 → fungsi naik (increasing)
f′(x) < 0 → fungsi turun (decreasing)
f′(x) = 0 → titik kritis (critical point) — calon max atau min
f″(x) — Mengukur Kelengkungan
f″(x) > 0 → cekung ke atas (concave up) → MINIMUM
f″(x) < 0 → cekung ke bawah (concave down) → MAKSIMUM
f″(x) = 0 → titik belok (inflection point)
Analogi: f′(x) = gas/rem mobil — arah. f″(x) = setir — belok kanan (cekung atas, MIN) atau belok kiri (cekung bawah, MAX).
⚠️ Langkah 3 wajib! Jangan lupa uji turunan kedua — sinyal f′=0 saja belum cukup untuk menyimpulkan maksimum atau minimum.
Turunan Parsial: Ketika Fungsi Punya Dua Input
Analogi Sawah — Ceteris Paribus
Hasil panen padi bergantung pada: jumlah traktor K (modal) DAN jumlah buruh L (tenaga kerja).
Pertanyaan: jika hanya buruh yang ditambah — traktor dibekukan — panen naik berapa?
→ Itulah ∂Q/∂L: turunkan Q terhadap L, anggap K konstan. Ceteris paribus (Latin — “hal lain tetap sama”).
Notasi
Dibaca
Artinya
d/dx
“dee terhadap x”
Fungsi satu variabel
∂/∂x
“del terhadap x”
Fungsi dua+ variabel; lainnya konstan
f(K,L) = K · L² ∂f/∂L = K · 2L (K konstan) ∂f/∂K = L² (L konstan)
Hitung dari Nol — Fungsi Produksi Cobb-Douglas (HDN-2)
Konteks ilustrasi: Q = 10K0,5 · L0,5 (fungsi produksi padi di Kabupaten Demak). K = modal (traktor, dll.), L = tenaga kerja. Hitung MPL dan MPK pada K=4, L=9.
Langkah
Perhitungan
Nilai
1
MPL = ∂Q/∂L = 10K0,5 · (0,5)L0,5−1
5K0,5/L0,5
2
MPK = ∂Q/∂K = (0,5)·10K0,5−1·L0,5
5L0,5/K0,5
3
MPL pada K=4, L=9: 5·(40,5)/(90,5) = 5·2/3
MPL = 10/3 ≈ 3,33
4
MPK pada K=4, L=9: 5·(90,5)/(40,5) = 5·3/2
MPK = 7,5
5
Interpretasi MPL=3,33
+1 unit buruh → +3,33 kwintal padi
6
Interpretasi MPK=7,5
+1 unit traktor → +7,5 kwintal padi
Kesimpulan: pada K=4, L=9 → MPK (7,5) > MPL (3,33). Modal lebih produktif secara marjinal. Cobb-Douglas = bentuk fungsi Q=AKα·Lβ, sangat umum dalam ekonomi produksi. Verifikasi Q = 10·2·3 = 60 unit.
BLOK 4 DARI 4
Aplikasi Bisnis: Analisis Marjinal
Dari rumus abstrak ke keputusan manajerial nyata
1MC = dTC/dQ→2MR = dTR/dQ→3Profit max: MR=MC→4Elastisitas titik
Biaya Marjinal MC = dTC/dQ
MC = dTC/dQ “Perubahan biaya total per tambahan satu unit Q”
Konsep
Rumus
Arti
TC (Total Cost)
Fungsi biaya total
Total biaya pada Q unit
AC (Average Cost — biaya rata-rata)
TC/Q
Biaya per unit rata-rata
MC (Marginal Cost)
dTC/dQ
Biaya tambahan unit terakhir
Contoh: TC = 0,01Q³ − 0,6Q² + 15Q + 100 → MC = 0,03Q² − 1,2Q + 15. Pada Q=20: MC = 0,03(400) − 1,2(20) + 15 = 12 − 24 + 15 = 3 (Rp 3.000/unit). MC ≠ AC. Keputusan berapa banyak produksi ditentukan oleh MC, bukan AC.
Saat MR = 0, TR maksimum. Saat MR < 0, menambah unit justru menurunkan total penerimaan. MR (Marginal Revenue — penerimaan marjinal) = turunan TR terhadap Q.
Coba Sendiri: Cari Titik MR = MC untuk Laba Maksimum
Geser kuantitas produksi Q dan amati kurva MR dan MC — temukan sendiri titik potongnya sebagai syarat laba maksimum.
Hitung dari Nol — Profit Maximization Indofood (HDN-3)
Ilustrasi pendidikan (bukan data resmi Indofood): TC = 0,01Q³ − 0,6Q² + 15Q + 100; TR = 20Q − 0,05Q² (ribu rupiah/ton). π = TR − TC.
Catatan: Q*=40,756 dibulatkan ke 41 ton. π eksak pada Q*=40,756 adalah Rp 340,38 ribu/ton. π (pi) = simbol profit dalam matematika ekonomi.
Studi Kasus MC dan MR — Mayora Indah (MYOR)
Ilustrasi pendidikan — Mayora Indah Tbk (kode MYOR di BEI — Bursa Efek Indonesia). TC(Q) = 2Q² + 10Q + 200 (juta Rp / juta unit); P(Q) = 50 − Q; TR = 50Q − Q².
Variabel
Rumus
Nilai di Q=10
MC
dTC/dQ = 4Q + 10
4(10)+10 = 50
MR
dTR/dQ = 50 − 2Q
50−20 = 30
Selisih
MR − MC
30 − 50 = −20
Sinyal
MR < MC
→ Kurangi produksi; Q=10 bukan optimal
Temukan Q*: MR=MC → 50−2Q = 4Q+10 → 6Q=40 → Q* = 6,67 juta unit. Verifikasi: MR=MC=36,67.
⚠️ MR=MC ≠ selalu profit positif. Pada kasus ini, π(Q*=6,67) = −66,67 (RUGI). MR=MC hanya menentukan titik profit-maksimum atau rugi-minimum. Selalu periksa π = TR − TC setelah menemukan Q*.
Elastisitas Permintaan Titik — Ed
Ed = (dQ/dP) · (P/Q)
“Persentase perubahan kuantitas diminta dibagi persentase perubahan harga.” Ed biasanya negatif (hukum permintaan); konvensi memakai |Ed|.
|Ed|
Kategori
Makna
> 1
Elastis
Konsumen sensitif: naik harga sedikit → permintaan turun banyak
= 1
Elastis uniter
Perubahan harga dan kuantitas proporsional
< 1
Inelastis
Konsumen tidak sensitif: naik harga → permintaan turun kecil
PENGAYAAN (Ekonomi Manajerial) — hubungan MR–Ed
MR = P · [1 + (1/Ed)]. Contoh: Ed=−0,5; P=10 → MR=10·[1−2]=−10. Saat permintaan inelastis, menambah penjualan justru menurunkan TR. Materi ini pandangan ke depan; fokus pertemuan ini = rumus Ed di atas.
Elastisitas Harga Bensin — Ilustrasi Pertamina
Konteks ilustrasi akademis: Q = 500 − 20P (juta liter/hari; P dalam ribu rupiah/liter). Harga saat ini P₀ = 12 (mendekati harga Pertamax komersial 2024). Q₀ = 500 − 20(12) = 260 juta liter/hari.
Langkah
Perhitungan
Nilai
1
dQ/dP = turunan fungsi permintaan
dQ/dP = −20
2
Ed = (dQ/dP) · (P₀/Q₀) = (−20) · (12/260)
−20 × 0,0462
3
Ed =
−0,923
4
|Ed| = 0,923 < 1
→ Permintaan inelastis
Bisnis: Kenaikan harga 10% → permintaan turun ≈ 9,2% → TR Pertamina naik (karena permintaan inelastis).
Kebijakan: Konsumen tidak punya banyak pilihan → beban meningkat → Kementerian ESDM / BPH Migas perlu mengkaji subsidi terarah. OJK mengawasi sektor jasa keuangan, bukan harga BBM.
Cheat Sheet — Delapan Aturan + Empat Aplikasi
A — Delapan Aturan Turunan
Aturan
Rumus Ringkas
Power
(xⁿ)′ = nxⁿ⁻¹
Constant
(c)′ = 0
Sum/Diff
(f±g)′ = f′±g′
Product
(fg)′ = f′g + fg′
Quotient
(f/g)′ = (f′g−fg′)/g²
Chain
[f(g(x))]′ = f′(g(x))·g′(x)
Eksponensial
(ex)′=ex; (ef)′=ef·f′
Logaritma
(ln x)′=1/x; (ln f)′=f′/f
B — Empat Aplikasi Bisnis
Aplikasi
Rumus
Kondisi Optimal
MC
dTC/dQ
Min AC saat MC=AC
MR
dTR/dQ
TR max saat MR=0
Profit Max
π = TR−TC
MR=MC, f″(π)<0
Elastisitas
Ed=(dQ/dP)·(P/Q)
|Ed|>1 elastis; <1 inelastis
Satu prinsip — turunan — menghasilkan empat alat manajerial. Foto slide ini sebagai referensi cepat.
Persiapan Pertemuan 14 & Tugas Mandiri
Pertemuan 14 — Minggu 15 (Terakhir)
Integral (Anti-Diferensial) — operasi kebalikan turunan
Total Revenue dari MR; Total Cost dari MC
Consumer & Producer Surplus (luas di bawah kurva)
Referensi: Haeussler, Paul & Wood (2018), Ch. 14.1
Integral = simbol ∫ — anti-diferensial; mengukur akumulasi, bukan laju perubahan.
Tugas Mandiri Sebelum P14
Selesaikan semua soal Lampiran B (5 soal + 2 diskusi) — tipe soal UAS
Baca Haeussler, Paul & Wood (2018), Ch. 14.1 (pengantar integral)
(Opsional) Tonton: Khan Academy “Derivatives — Applications” (gratis)
“Turunan adalah bahasa kuantitatif keputusan bisnis. Setiap kali Anda dengar ‘marjinal’ dalam ekonomi — biaya marjinal, utilitas marjinal, produk marjinal — di baliknya ada turunan.”