integral tak tentu - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · rumus dasar & sifat n1 n n 1 n x x x x...

27
1 INTEGRAL TAK TENTU

Upload: doantuyen

Post on 08-May-2019

243 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

1

INTEGRAL TAK TENTU

Page 2: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

2

Rumus umum integral

f(x) = integran (fungsi yg diintegralkan)

a dan b = batas pengintegralan

a = batas bawah

b = batas atas

dx = faktor pengintegral

F = hasil integral dari f(x)

=lambang integral

b

a

F(x)f (x) dx

Page 3: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

3

Integral tentu b

a

dx f(x) bilangan

Perbedaan integral tentu dan tak tentu

Integral tak tentu fungsif(x) dx

Page 4: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

4

Jika V(t) adl volume air dlm waduk pada waktu

t, maka turunan V’(t) adl laju mengalirnya air ke

dalam waduk pada waktu t.

)V(t)V(t dt (t)V' 12

2t

1t

perubahan banyaknya air dalam

waduk diantara t1 dan t2

Penerapan Integral dalam Ilmu Sains

Page 5: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

5

2t

1t

dtdt

d[C][C](t2)-[C](t1)

Jika [C](t) adl konsentrasi hasil suatu reaksi

kimia pd waktu t,maka laju reaksi adl turunan

d[C]/dt

perubahan konsentrasi C dari waktu t1 ke t2

Jika massa sebuah batang, diukur dari ujung kiri

ke titik x adalah m(x), maka kerapatan linier

adalah (x)=m’(x)

b

a

m(a)m(b)dx ρ(x)

massa dari ruas batang yg terletak

diantara x=a dan x=b

Page 6: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

6

Jika laju pertumbuhan populasi adl dn/dt, maka

)n(t)n(t dt dt

dn12

2t

1t

pertambahan populasi selama periode waktu t1 ke t2

Percepatan benda adl a(t)=v’(t) sehingga

)v(t)v(t dt a(t) 12

2t

1t

perubahan dlm kecepatan dari waktu t1 ke t2

Page 7: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

7

RUMUS DASAR & SIFAT

n 1n n 1 n

x x x x

kxkx kx kx

d x1. x n x x dx n 1

dx n 1

d 1 12. lnx dx lnx C

dx x x

d3. e e e dx e C

dx

d e4. e ke e dx C

dx k

x

x a a dx C

ln a

(kf )(x)dx k f (x)dx

f (x) g(x)dx f (x)dx g(x)dx

Page 8: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

8

x4 dx = ????

r 1 r g(x)

g(x) dx Cr 1

g(x) = xr = 4

r 1

r

5

r

xC

4 1 5

4+1

g(x)g(x) dx C

1

x C =

Jika g suatu fungsi yg bisa dideferensialkan dan

r suatu bilangan rasional bukan -1, maka

Contoh :

Page 9: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

9

INTEGRAL SUBSTITUSI

Integral substitusi yaitu menggantikan suatu

variabel dg variabel baru dalam operasi

pengintegralan

Aturan substitusi

Jika U = g(x) adl fungsi terdiferensialkan yang daerah nilainya berupa selang I dan f kontinu

pada I, maka

f (U) du = f (g(x)) g’(x) dx

Teknik pengintegralan

u du

Page 10: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

10

1. Hitunglah dx 12x

Page 11: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

11

1. Hitunglah dx 12x

u=2x+1

du=2 dx

dx=1/2 du

C1)(2x3

1

Cu3

1C

3/2

u

2

1

duu2

1

2

duudx 12x

3/2

3/23/2

1/2

Page 12: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

12

73

3 5 1 3u

2

2x

1. u du 5. 2x 7 dx

2. x dx 6. 2 du

13. dx 7. 2x.cosx dx

x 5

4. e dx

LATIHAN

Page 13: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

13

INTEGRAL PARSIAL

Bila integral substitusi GAGAL integral parsial

Integral parsial : suatu metode yg didasarkan

pd pengintegralan rumus

turunan hasilkali dari dua fungsi

Andaikan u=u(x) dan v=v(x), maka

Dx[u(x) v(x)] = u(x) v’(x) + v(x) u’(x)

dengan mengintegralkan dua ruas, diperoleh

u(x) v(x) = u(x) v’(x) dx + v(x) u’(x) dx

Page 14: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

14

atau u(x) v’(x) dx = u(x) v(x) - v(x) u’(x) dx

krn dv=v’(x) dx dan du=u’(x)dx, persamaan

menjadi:Pengintegralan Parsial Tak Tentu

b

a

b

a

b

a

dx (x)u'v(x)v(x) u(x)dx (x)v' u(x)

Pengintegralan Parsial Tentu

b

a

b

a

b

a

du vv udv u

u dv = u v - v du

Page 15: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

16

1. Tentukan lnx dx

Page 16: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

17

1. Tentukan lnx dx

u = ln x

du = 1/x dx

dv = dx

v = x

x

x ln x x C

1ln x dx x lnx x dx

x

ln x dx

Page 17: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

18

dx

2 t

3

2

1. t e dt

2. x lnx dx

3. x sinx

LATIHAN

Page 18: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

19

INTEGRAL TRIGONOMETRI

2

2

sin x dx = - cos x + C

cos x dx = sin x + C

sec x dx = tan x + C

co sec x dx = -cotan x + C

tan x sec x dx = sec x + C

cotan x cosec x dx = -cosec x + C

Page 19: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

20

INTEGRAL TRIGONOMETRI

Strategi untuk menghitung sinmx cosnx dx

1.Jika pangkat kosinusbil.ganjil (n=2k+1),

simpan satu faktor kosinus dan gunakan

cos2x=1-sin2x utk menyatakan faktor yg tersisa

dalam sinus

sinm x cos2k+1 x dx = sinmx (cos2x)k cos x dx

= sinmx (1-sin2x )k cos x dx

kemudian substitusikan u=sinx

du=cosx dx

Page 20: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

21

2. Jika pangkat sinusbil.ganjil (m=2k+1),

simpan satu faktor sinus dan gunakan

sin2x=1-cos2x utk menyatakan faktor yg tersisa

dalam kosinus

sin2k+1 x cosn x dx = (sin2x)k cosnx sin x dx

= (1-cos2x)k cosnx sin x dx

kemudian substitusikan u = cosx

du= -sin x dx

NB : Jika pangkat sinus maupun kosinus

adalah ganjil, gunakan point (1) atau (2)

Page 21: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

22

3. Jika pangkat sinus maupun kosinus adalah

bilangan genap, gunakan persamaan sudut-

paruh

sin2x = ½ (1-cos 2x)

cos2x = ½ (1+cos2x)

sinx cosx = ½ sin 2x

Page 22: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

23

1. Tentukan cos3x dx

Page 23: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

24

1. Tentukan cos3x dx

untuk mempermudah dijabarkan menjadi:

cos3x = cos2x . cos x = (1-sin2x) cos x

cos3x dx = cos2x . cos x dx

= (1-sin2x) cos x dx

misal :

u = sin x

du= cos x dx

cos3x = (1-u2) du

= u - 1/3 u3 + C

= sin x – 1/3 sin3x + C

Page 24: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

25

Strategi untuk menghitung tanmx secnx dx

1.Jika pangkat secan bil.genap (n=2k),

simpan satu faktor sec2x dan gunakan

sec2x=1+tan2x utk menyatakan faktor yg

tersisa dalam tan x

tanm x sec2k x dx = tanmx (sec2x)k-1 sec2 x dx

= tanmx (1+ tan2x )k-1 sec2x dx

kemudian substitusikan u = tan x

du=sec2 x dx

Page 25: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

26

2. Jika pangkat tangenbil.ganjil (m=2k+1),

simpan satu faktor sec x tan x dan gunakan

tan2x=sec2x-1 utk menyatakan faktor yg tersisa

dalam sec x

tan2k+1 x secn x dx = (tan2x)k secn-1 x sec x tan x dx

= (sec2x-1 )k secn-1x sec x tan x dx

kemudian substitusikan u = sec x

du=tan x sec x dx

Page 26: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

27

dxx secx tan Hitunglah 46

Page 27: INTEGRAL TAK TENTU - shintarosalia.lecture.ub.ac.id · RUMUS DASAR & SIFAT n1 n n 1 n x x x x kx kx kx kx dx ... simpan satu faktor sinus dan gunakan ... Jika pangkat sinus maupun

28

dxx secx tan Hitunglah 46

dxx sec x)tan(1x tan

dxx secx secx tandxx secx tan

226

22646

ingat, sec2x = 1 + tan2x

misal u=tan x

du = sec2x dx

Cxtanxtan

duuu

du u u

du )u(1 udxx secx tan

9917

71

9917

71

86

2646