integral rangkap 2
TRANSCRIPT
INTEGRAL RANGKAP 2 1
INTEGRAL RANGKAP 2
Integral rangkap dua adalah integral yang mengalami pengintegralan sebanyak 2 kali , ada
tiga cara untuk menyelesaikan integral ini yaitu:
A. Menggunakan koordinat cartesian
B. Menggunakan teorima fubini
C. Menggunakan koordinat kutub
A. MENGGUNAKAN KOORDINAT CARTESIAN
Misal diketahui fungsi dua variable .fungsi ini akan kita cari hasil
integrasinya terhadap variable x dan y, yaitu:
Cara penyelesaianya:
1. Integralkan terlebih dahulu terhadap X kemudian diintegralkan lagi terhadap Y.
2. Saat menintegralkan terhadap variable X, maka kita menganggap variable lain
sebagai konstanta. Begitu juga sebaliknya, bila kita integralkan terlebih dahulu
terhadap variable Y maka variable yang lain dianggap sebagai konstanta.
Untuk soal diatas kita akan mencoba untuk mengintegralkannya tehadap X dan Y
a. Tehadap X b. Terhadap Y
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
INTEGRAL RANGKAP 2 2
Integrasi dari fungsi dengan dua peubah
Contoh penerapan
Untuk menghitung integral rangkap dua dari z = f(x,y) atas daerah berbentuk persegi
panjang D diatas dapat dilakukan sebagai berikut:
1. Luas penampang benda yang tegak lurus terhadap sumbu Y dengan c y d , misal
A( ) adalah:
2. Volume bangun ruang merupakan jumlah volume :
Untuk
integral rangkap dua dari z = f ( x,y ) atas daerah D dapat diselesaikan dengan cara berikut :
Dengan menggunakan pendekatan yang sama seperti di atas, integral rangkap dua dari z = f (
x,y ) atas daerah D dapat diselesaikan dengan cara sebagai berikut:
Metode penyelesaian integral rangkap dua di atas dinamakan Iterasi Integrasi.
Contoh:
Hitung integral
INTEGRAL RANGKAP 2 3
CONTOH
Terhadap X
( )
=
Terhadap Y
( (
( )
=
INTEGRAL RANGKAP 2 4
B. MENGGUNAKAN TEOREMA FUBINI
Gaudio Fubini ( 1879 – 1943) menunjukkan bahwa integral ganda dari suatu fungsi kontinu dapat
ditentukan dengan integral berulang. Selanjutnya teknik ini dikenal dengan Teorema Fubini.
1. Teorema Fubini pada daerah segiempat:
Jika R = {(x, y) : a ≤ x ≤ b, c ≤ y ≤ d}
Maka
2. Teorema Fubini untuk daerah sembarang
Ada dua tipe , seperti pada dua gambar berikut:
INTEGRAL RANGKAP 2 5
Contoh:
INTEGRAL RANGKAP 2 6
Hitung
Dimana R={(x,y)|-1 ≤ x ≤ 1, 2 ≤ y ≤ 1+ }
Penyelesaian:
[
INTEGRAL RANGKAP 2 7
Hitung
Penyelesaian:
I. Daerah R adalah sebagai berikut:
INTEGRAL RANGKAP 2 8
INTEGRAL RANGKAP 2 9
III..Daerah R sebagai berikut:
Maka diperoleh:
Catatan`:
Aturan integrasi:
Urutan pengintegralan dalam integral lipat dua
tergantung dari bentuk D (daerah integrasi).
Dalam perhitungannya, kadangkala kita perlu
merubah urutan pengintegralan. Hal ini dapat
disebabkan dengan perubahan urutan pengintegralan
akan memudahkan dalam proses integrasinya.
Oleh karena itu, langkah pertama kita harus dapat
menggambarkan daerah integrasi, selanjutnya kita
dapat merubah urutan integrasi dengan mengacu pada
sketsa daerah integrasi yang sama.
INTEGRAL RANGKAP 2 10
Contoh: Hitung :
R daerah yang dibatasi oleh x = , y =1, sumbu y
INTEGRAL RANGKAP 2 11
C. MENGGUNAKAN KOORDINAT KUTUB
Kadang-kadang perhitungan integral rangkap dua dalam koordinat cartesius ( x dan y )
membutuhkan perhitungan yang rumit. Untuk lebih menyederhanakan perhitungan kita
kenalkan koordinat kutub ( polar ). Misal ( x,y ) merupakan titik pada koordinat cartesius.
Maka dalam koordinat kutub didapatkan hubungan : x = r cos dan y = r sin . Integral
rangkap dua dari f ( x,y ) atas daerah R dapat dituliskan :
dalam koordinat kutub : dA = | J(r,) | dr datau dA = | J(r,) | ddr dengan
sehingga bentuk integral dalam koordinat kutub dituliskan berikut :
INTEGRAL RANGKAP 2 12
Contoh
Gunakan koordinat kutub untuk menyelesaikan