• Tidak ada hasil yang ditemukan

9. TEKNIK PENGINTEGRALAN

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "9. TEKNIK PENGINTEGRALAN"

Copied!
33
0
0

Teks penuh

(1)
(2)

9.1 Integral Parsial

Formula Integral Parsial

:

Cara : pilih

u

yang turunannya lebih sederhana

Contoh :

Hitung

misal u = x, maka du=dx

sehingga

u dv

uv

v du

x

e

x

dx

dx

e

dv

x

x x

e

dx

e

v

C

e

e

x

dx

e

e

x

dx

e

x

x

x

x

x

x

(3)

Integral parsial dapat dilakukan lebih dari satu kali

Contoh Hitung

x sin

2

x

dx

Jawab 2

x

u

(i) Misal du = 2xdx dv = sinxdx V=-cosx

x

2

cos

x

x

cos

xdx

Integral parsial (ii) Misal u = x du = dx dv = cosx dx v = sinx

x

2

cos

x

(

x

sin

x

sin

x

dx

)

C

x

x

x

x

x

(4)

Ada kemungkinan integran (f(x)) muncul lagi diruas kanan Contoh Hitung

e

x

xdx

cos

Jawab :

e

x

xdx

cos

x

e

u

e

x

cos

xdx

2

(i) Misal

u

e

x

du

e

x

dx

dv=cosxdx v=sinx

e

x

sin

x

e

x

sin

xdx

Integral parsial (ii) Misal

du

e

x

dx

dv = sinxdx v=-cosx

C

xdx

e

x

e

x

e

x

x

x

sin

(

cos

cos

)

C

xdx

e

x

e

x

e

x

x

x

sin

cos

cos

)

Integral yang dicari ,bawa keruas kanan

C

x

e

x

e

x

x

sin

cos

(5)

Soal latihan

Hitung

e

x

dx

1

ln

x ln

xdx

ln(

1

x )

2

dx

xdx

1

sin

xdx

1

tan

xdx

x

tan

1 1. 2. 3. 4. 5. 6.

(6)

9.2 Integral Fungsi Trigonometri

Bentuk :

* Untuk

n

ganjil, Tuliskan :

dan gunakan identitas

* Untuk

n

genap, Tuliskan :

dan gunakan identitas

cos

n

x dx

&

sin

n

x dx

dan

sin

sin

sin

n

x

x

n1

x

cos

n

x

cos

x

cos

n1

x

sin

2

x

cos

2

x

1

x

x

x

x

x

x

n n n n 2 2 2 2

cos

cos

cos

dan

sin

sin

sin

cos

2

x

2

cos

2

x

  

1

1

2

sin

2

x

(7)

sin

3

x

dx

sin

2

x

sin

x

dx

1

cos

2

x

d

cos

x

cos

x

13

cos

3

x

C

Contoh Hitung

sin

3

x

dx

1. Jawab

sin

4

x

dx

2. 1.

2.

sin

4

x

dx

sin

2

x

sin

2

x

dx

xx)dx

2 2 cos 1 ( ) 2 2 cos 1 (

   (1 2cos2x cos 2x)dx 4 1 2

    ) 2 4 cos 1 2 cos 2 ( 4 1 dx x dx x dx C x x x x      sin 4 32 1 8 1 2 sin 4 1 4 1 C x x x     sin4 32 1 2 sin 4 1 8 3

(8)

 Bentuk

a). Untuk

n

atau

m

ganjil, keluarkan sin

x

atau cos

x

dan gunakan identitas

b). Untuk

m

dan

n

genap, tuliskan

menjadi jumlah suku-suku dalam cosinus, gunakan identitas

Contoh :

sin

3

x

cos

2

x

dx

sin

2

x

cos

2

x

sin

x

dx

sin

m

x

cos

n

x dx

sin

2

x

cos

2

x

1

cos

2

x

2

cos

2

x

  

1

1

2

sin

2

x

1

cos

5

x

1

cos

3

x

C

x

x

n m

cos

dan

sin

1

cos

2

x

cos

2

x

d

cos

x

(9)

sin2 cos2 1 cos 2 cos 2 1 2 2 x x dx

xx dx

  (1 cos 2x)dx 4 1 2 ) 2 4 cos 1 1 ( 4 1

   x dx

dx cos4xdx 8 1 8 3 C x x    sin4 32 1 8 3

(10)

1

sec

tan

2

x

2

x

1

csc

cot

,

2

x

2

x

tan

m

x

sec

n

x

dx

dan

cot

m

x

csc

n

x

dx

. Bentuk Gunakan identitas

serta turunan tangen dan kotangen

xd

x

d

(tan

)

sec

2

,

d

(cot

x

)

csc

2

x

dx

Contoh

tan

4

xdx

2

x

2

x

dx

tan

tan

tan

2

x

(sec

2

1

)

dx

tan

2

x

sec

2

xdx

tan

2

xdx

tan

2

xd

(tan

x

)

(sec

2

x

1

)

dx

C

x

x

x

1

tan

3

tan

a.

(11)

C

x

x

5 3

tan

3

1

tan

5

1

tan

2

x

sec

4

x

dx

tan

2

x

sec

2

x

sec

2

x

dx

b.

tan

2

x

(

1

tan

2

x

)

d

(tan

x

)

(12)

Soal Latihan

sec

4

x

dx

cot

2

w

csc

4

w

dw

/4 0 2 4

sec

tan

dt

t

t

Hitung

dx

x

x

4 5

cos

sin

dx

x

3

csc

1. 2. 3. 4. 5.

(13)

9.3 Substitusi Trigonometri

2 2

x

a

t

a

x

sin

dx

x

x

2 2

25

t

x

5

sin

x

dx

x

2 2

25

a. Integran memuat bentuk ,misal Contoh Hitung Misal dx = 5 cost dt

t

dt

t

t

2 2

sin

25

cos

5

sin

25

25

tdt

t

t

cos

sin

5

)

sin

1

(

25

2 2

dt

t

dt

t

t

2 2 2

cot

sin

cos

c

t

t

dt

t

(csc

2

1

)

cot

x 5

x

x

25

1 2

(14)

2 2 x a

t

a

x

tan

dx

x

x

2

2

25

1

t

x

5

tan

dx

x

x

2

2

25

1

b. Integran memuat bentuk ,misal Contoh Hitung Misal

t

t

dt

t

2 2 2

tan

25

25

tan

25

sec

5

t

t

dt

t

sec

tan

sec

25

1

2 2

t

t

d

dt

t

t

2 2

sin

))

(sin(

25

1

sin

cos

25

1

C

t

sin

25

1

t x 2 25 x

C

x

x

25

25

2

dt

t

dx

5

sec

2

5

tan

t

x

(15)

2 2 a x

t

a

x

sec

dx

x

x

25

1

2 2

t

x

5

sec

dx

x

x

25

1

2 2

c. Integran memuat bentuk ,misal Contoh Hitung Misal

25

sec

25

sec

25

tan

sec

5

2 2

t

t

dt

t

t

t

t

dt

t

t

tan

sec

tan

sec

25

1

2

dt

t

dt

t

t

cos

25

1

sec

sec

25

1

2

C

t

sin

25

1

x 2 

C

x

x

25

25

2

dt

t

t

dx

5

sec

tan

5

sec

t

x

(16)

Soal Latihan Hitung dx x dx x

2 2 9 2 3 4 2 x x dx  

2

2

4

x

x

dx

dx x x2  9

16

2 2

x

x

dx

x2 dx9

3 2

/ 3 2 5 2 x dx xx

5 4  2

x x dx

2

1

2

2

2

x

x

x

dx

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

(17)

Substitusi Bentuk Akar

x u

ax

b

n

n

b

ax

u

dx

x

2

2

du

u

u

u

udu

1

2

2

2

Integran memuat ,misal Contoh Hitung

Misal

u

2

x

Dengan turunan implisit

1

2

u

du

dx=2udu Jawab :

dx

x

2

2

du

u

u

1

1

1

du

u

1

)

1

1

(

C

u

u

ln(

1

)

(18)

Soal Latihan

x

x

dx

3

4

x

x

x

dx

2

2

1

t

t

dt

1

dt t t 4 3

x

x

1

dx

x

(

1

x

)

2/3

dx

Hitung 1. 2. 3. 4. 5. 6.

(19)

9.4 Integral Fungsi Rasional

 Integran berbentuk fungsi rasional : , der (P)< der(Q)

 Ada 4 kasus dari pemfaktoran penyebut ( Q(x) ) yaitu : 1. Faktor linear tidak berulang.

2. Faktor linear berulang.

3. Faktor kuadratik tidak berulang. 4. Faktor kuadratik berulang.

Kasus 1 ( linier tidak berulang )

Misal maka,

 

 

 

f x

P x

Q x

 

 

Q x

a x

1

b

1

a x

2

b

2

...

a x

n

b

n

 

 

P x Q x A a x b A a x b A a x b n n n        1 1 1 2 2 2 ...

(20)

dx

x

x

9

1

2

   

(

3

)(

3

)

)

3

(

)

3

(

3

3

9

1

2

x

x

x

B

x

A

x

B

x

A

x

x

   

3

3

1

x

A

x

B

x

AB

 

x  3A3B

 

 

xdxdx 3 dx 2 3 1 1 Contoh Hitung Jawab Faktorkan penyebut : 2

9

(

3

)(

3

)

x

x

x

Samakan koefisien ruas kiri dan ruas kanan A +B =1 -3A+3B=1 x3 x1 3A +3B=3 -3A+3B=1 + 6B=4 B=2/3 ,A=1/3 Sehingga

C

x

x

1

ln

|

3

|

2

ln

|

3

|

(21)

  

1 2 2 1 x x dx   

 

Q x

a x

i

b

i

p

 

  

 

p i i p p i i p i i i i

a

x

b

A

b

x

a

A

b

x

a

A

b

x

a

A

x

Q

x

P

1 1 2 2 1

...

p p

A

A

A

A

1

,

2

,

...

,

1

,

      

2

1

2

2

 

1

1

2 2

x

C

x

B

x

A

x

x

Kasus 2 Linear berulang

Misal Maka

dengan konstanta akan dicari Contoh Hitung

(22)

   

2

  

1

)

2

(

)

1

(

)

1

)(

2

(

1

2

1

2 2 2

x

x

x

C

x

B

x

x

A

x

x

2

)

2

(

)

1

(

)

1

)(

2

(

1

A

x

x

B

x

C

x

)

2

4

(

)

4

(

)

(

1

A

C

x

2

A

B

C

x

C

A

B

Penyebut ruas kiri = penyebut ruas kanan

A+C=0 A+B+4C=0 -2A-B+4C=1 A+B+4C=0 -2A-B+4C=1 + -A+8C=1 A+C=0 -A+8C=1 + 9C=1 C=1/9 A=-1/9 B=-1/3

   

x

x

dx

 

x

dx

x

dx

 

x

dx

1

1

9

1

2

1

3

1

2

1

9

1

1

2

1

2 2

C

x

x

1

ln

|

2

|

1

1

ln

|

1

|

(23)

 

 

 

Q x

a x

1 2

b x

1

c

1

a x

2 2

b x

2

c

2

...

a x

n 2

b x

n

c

n

 

 

P x

Q x

A x

B

a x

b x

c

A x

B

a x

b x

c

A x

B

a x

b x

c

n n n n n

1 1 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2

...

n n

B

B

B

A

A

A

1

,

2

,

...

,

,

dan

1

,

2

,

...

,

Kasus 3 Kuadratik tak berulang

Misal

Maka

(24)

Contoh Hitung

1 2 x x dx

1

1

1

2 2

x

C

x

B

x

A

x

x

1

) ( 1 2 2      x x x c Bx x A Jawab

x

Bx

c

x

A

1

(

)

1

2

A

B

x

2

cx

A

)

(

1

A+B=0 C=0 A=1 B=-1

dx

x

x

dx

x

dx

x

x

1

1

1

1

2 2

  x x d x x dx x x 2 ) 1 ( 1 1 2 2 2

1

)

1

(

2

1

2 2

x

x

d

C

x

x

ln(

1

)

2

1

|

|

ln

2

(25)

 

Q xa xi 2  b xici p

 

 

 

 

p i i i p p p i i i p p i i i i i i

a

x

b

x

c

B

x

A

c

x

b

x

a

B

x

A

c

x

b

x

a

B

x

A

c

x

b

x

a

B

x

A

x

Q

x

P

  2 1 2 1 1 2 2 2 2 2 1 1

...

p p p p A danB B B B A A A1, 2,..., 1, 1, 2,..., 1,

Kasus 4 Kuadratik berulang

Misal Maka

(26)

Contoh Hitung 6

 

15

22

3 2 2 2 2 x x x x dx     

 

2

2

 

2

  

2 2 2

2

2

3

2

3

22

15

6

x

E

Dx

x

C

x

B

x

A

x

x

x

x

 

 

2

2 2 2 2

2

3

)

3

)(

(

3

2

)

(

2

x

x

x

E

Dx

x

x

C

x

B

x

A

Jawab :

2

(

)

2

 

3

(

)(

3

)

22

15

6

x

2

x

A

x

2

2

B

x

C

x

2

x

Dx

E

x

4 3 2 2

)

3

2

4

(

)

3

(

)

(

22

15

6

x

x

A

B

x

B

C

x

A

B

C

D

x

)

3

6

4

(

)

3

2

6

(

B

C

D

E

x

A

C

E

(27)

Dengan menyamakan koefisien ruas kiri dan kanan diperoleh A+B=0 3B+C=0 4A+2B+3C+D=1 6B+2C+3D+E=-15 4A+6C+3E=22

Dengan eliminasi : A=1,B=-1, C=3 D=-5, E=0

 

 

 

 

 

dx

x

x

dx

x

x

dx

x

dx

x

x

x

x

2 2 2 2 2 2

2

5

2

3

3

1

2

3

22

15

6

dx

x

x

x

dx

dx

x

x

x

dx

2 2 2 2

)

2

(

2

2

5

2

3

2

2

2

1

3

.

5

tan

3

)

2

ln(

1

|

3

|

ln

x

x

2

1

x

C

 Sehingga

(28)

Catatan

jika , bagi terlebih

dahulu P(x) dengan Q(x), sehingga

der

(

P

(

x

))

der

(

Q

(

x

))

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

x

Q

x

S

x

H

x

Q

x

P

,

der

(

S

(

x

))

der

(

Q

(

x

))

Contoh Hitung

dx

x

x

x

x

2

2

4

4

2 3 Der(P(x))=3>der(Q(x))=2 Bagi terlebih dahulu P(x) dengan Q(x)

4

2

2 3

x

x

x

4

2

x

x

x

x

3

4

4

5

2

x

2

x

+2

8

2

x

2

4

4

5

2

4

4

2

2 2 2 3

x

x

x

x

x

x

x

(29)

)

2

(

)

2

(

)

2

)(

2

(

4

5

4

4

5

2

x

B

x

A

x

x

x

x

x

)

2

)(

2

(

)

2

(

)

2

(

x

x

x

B

x

A

)

2

(

)

2

(

4

5

x

A

x

B

x

………..(*)

Persamaan (*) berlaku untuk sembarang x, sehingga berlaku juga untuk Untuk x=2 dan x=-2

Untuk x = 2 5.2+4=A(2+2) A=7/2 Untuk x = -2 5.(-2)+4=B(-2-2) B=3/2

dx

x

dx

x

dx

x

dx

x

x

x

x

2

1

2

3

2

1

2

7

)

2

(

4

4

2

2 2 3

(30)

Soal Latihan 2 1 6 18 2 x x x dx   

dx

x

x

(

5

)

1

2

(

1

)

dx

x

x

x

x

2 3 2

2

2

3

5

2

2

)

1

(x

x

dx

22 1

3

369

2 2 x x x x dx    

dx

x

x

x

x

5

2 2 3 2

4

3

2

dx

x

x

x

x

6

5

2 2 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Hitung

(31)

Integral Fungsi Rasional dalam sin dan cos

?

)

sin

,

(cos

f

x

x

dx

, f fungsi rasional Cara : Gunakan subsitusi x

t

2

tan

2

1

)

(

sec

2 2x

dx

dt

dt

dx

x

)

(

tan

1

2

2 2

dt

t

dx

2

1

2

2 2 2 1 2 1 2 1 2 1

cos

cos

sin

2

cos

sin

2

sin

x

x

x

x

x

x

2 2 2 2 2 2 2

1

2

tan

1

tan

2

sec

tan

2

t

t

x x x x

(32)

1

sec

2

1

cos

2

cos

2 2 2 1 2

x

x

x

1 1 2 1 tan 1 2 2 2 2       t x 2 2

1

1

t

t

Contoh Hitung

1

sin

dx

x

cos

x

Jawab

t

t

t

t

t

t

t

t

x

x

1

1

2

1

1

2

1

1

1

1

cos

sin

1

1

2 2 2 2 2 2

Gunakan substitusi diatas diperoleh

)

1

(

2

1

2

t

t

1 sindxx cos x

    dt t dt t t t 1 1 1 2 ) 1 ( 2 1 2 2

C

C

t

x

ln

|

1

|

ln

|

1

tan

2

|

(33)

Soal Latihan Hitung

1sindxxcos x

35dxsin x

dx x x cos 1 cos

sin xdx tan x

1cotsinxx 1. 2. 3. 4. 5.

Referensi

Dokumen terkait

Penetapan harga dalam praktik jual beli sayur di Desa Krisik juga telah sesuai dengan hukum fiqh karena harga tersebut terbentuk dari permintaan dan penawaran yang tidak

We report a case of a 68-year-old patient with a non-small cell lung cancer who underwent a successful nonintubated uniportal VATS left upper lobectomy for the first time

Menurut Rustayaningsih (2013), seseorang dengan intensi untuk memulai usaha akan memiliki kesiapan dan kemajuan yang lebih baik dalam usaha yang dijalankan dibandingkan

Setelah imunisasi anak hingga usia 11 bulan selesai ibu harus tetap hadir dalam kegiatan Posyandu untuk memantau pertumbuhan dan perkembangan anak hingga usia anak 5

Ada hubungan positif antara dukungan orang tua dan orientasi karir dengan pengambilan keputusan studi lanjut. Semakin tinggi dukungan orang tua dan orientasi

Pada mangain marga, proses akulturasi budaya dilihat dari bagaimana seseorang yang berasal dari suku Jawa, menikah dengan orang Batak kemudian diberikan marga dan

menampilkan masyarakat petani yang tradisional pula.Karakter dari kesenian tradisional adalah hasil kreatifitas masyarakat setempat yang Disesuaikan dengan norma-norma yang

Menurut Manuaba (2008; h.389) disebutkan perdarahan terjadi karena gangguan hormon, gangguan kehamilan, gangguan KB, penyakit kandungan dan keganasan genetalia. 55)