Soal-Soal Matematika/Integral

Dari testwiki
Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian

Penulisan turunan

Turunan pertama dari f(x) adalah f'(x). Turunan kedua dan ketiga adalah f''(x) dan f'''(x). Jika turunan keempat dan seterusnya boleh ditulis ' atau angka yakni f''''(x) atau f4(x).

Kaidah umum

  1. ∫af(x)dx=a∫f(x)dx(a konstan)
  2. ∫[f(x)+g(x)]dx=∫f(x)dx+∫g(x)dx
  3. ∫[f(x)−g(x)]dx=∫f(x)dx−∫g(x)dx
  4. ∫f(x)g(x)dx=f(x)∫g(x)dx−∫[f′(x)(∫g(x)dx)]dx
  5. ∫[f(x)]nf′(x)dx=[f(x)]n+1n+1+C(untuk n≠−1)
  6. ∫f′(x)f(x)dx=ln⁡|f(x)|+C
  7. ∫f′(x)f(x)dx=12[f(x)]2+C
  8. ∫f(x)dx=F(x)+C
  9. ∫abf(x)dx=F(b)−F(a)
  10. ∫f(x)∘g(x)dx = f’(g(x)) g’(x)
  11. ∫f(x)∘f−1(x)dx = f’(f-1(x)) f-1’(x) = 1
  12. ∫f−1(x)dx=1f′(f′(x))

rumus sederhana

∫dx=x+C
∫xndx=xn+1n+1+C jika n≠−1
∫(ax+b)ndx=(ax+b)n+1a(n+1)+C jika n≠−1
∫dxx=ln⁡|x|+C

∫dxa2−b2x2=1barcsin⁡bxa+C

∫dxa2+b2x2=1abarctan⁡bxa+C

∫dxxb2x2−a2=1aarcsec⁡bxa+C

Eksponen dan logaritma
∫exdx=ex+C
∫axdx=axln⁡a+C
∫ln⁡xdx=x⋅ln⁡x−x+C
∫blog⁡xdx=x⋅blog⁡x−x⋅blog⁡e+C
Trigonometri
∫sin⁡xdx=−cos⁡x+C
∫cos⁡xdx=sin⁡x+C
∫tan⁡xdx=−ln⁡|cos⁡x|+C
∫cot⁡xdx=ln⁡|sin⁡x|+C
∫sec⁡xdx=ln⁡|sec⁡x+tan⁡x|+C
∫csc⁡xdx=−ln⁡|csc⁡x+cot⁡x|+C
Hiperbolik
∫sinh⁡xdx=cosh⁡x+C
∫cosh⁡xdx=sinh⁡x+C
∫tanh⁡xdx=ln⁡|cosh⁡x|+C
∫coth⁡xdx=ln⁡|sinh⁡x|+C
∫sechxdx=arctan⁡(sinh⁡x)+C
∫cschxdx=ln⁡|tanh⁡x2|+C

Jenis integral

integral biasa

Berikut contoh penyelesaian cara biasa.

1. ∫x3−cos3x+e5x+2−12x+5dx
=13+1x3+1−sin3x3+e5x+25−ln(2x+5)2+C
=x44−sin3x3+e5x+25−ln(2x+5)2+C
2. ∫x(x−5)4dx
=∫x(x4−4x3(5)+6x2(25)−4x(125)+625)dx
=∫x(x4−20x3+150x2−500x+625)dx
=∫x5−20x4+150x3−500x2+625xdx
=x66−4x5+150x44−500x33+625x22+C
=x66−4x5+75x42−500x33+625x22+C

integral substitusi

Berikut contoh penyelesaian cara substitusi.

1. ∫ln⁡xxdx
u=ln⁡xdu=dxx

Dengan menggunakan rumus di atas,

Jawaban

∫ln⁡(x)xdx∫udu12u2+C12ln2x+C

2. ∫x(x−5)4dx
u=x−5,du=dx,x=u+5

Dengan menggunakan rumus di atas,

Jawaban

∫x(x−5)4dx∫(u+5)u4du∫(u5+5u4)du16u6+u5+C16(x−5)6+(x−5)5+C16(x6−6x5(5)+15x4(25)−20x3(125)+15x2(625)−6x(3125)+15625)+(x5−5x4(5)+10x3(25)−10x2(125)+5x(625)+3125)+C16x6−5x5+125x42−1250x33+3125x22−3125x+156256+x5−25x4+250x3−1250x2+3125x+3125+C16x6−4x5+75x42−500x33+625x22+C

integral parsial

Cara 1
Rumus

Integral parsial diselesaikan dengan rumus berikut.

∫udv=uv−∫vdu

Berikut contoh penyelesaian cara parsial dengan rumus.

1. ∫xsin⁡xdx
u=x,du=1dx,dv=sin⁡xdx,v=−cos⁡x

Dengan menggunakan rumus di atas,

Jawaban

∫xsin⁡xdx(x)(−cos⁡x)−∫(−cos⁡x)(1dx)−xcos⁡x+∫cos⁡xdx−xcos⁡x+sin⁡x+C

2. ∫x(x−5)4dx
u=x,du=1dx,dv=(x−5)4dx,v=15(x−5)5

Dengan menggunakan rumus di atas,

Jawaban

∫x(x−5)4dx(x)(15(x−5)5)−∫(15(x−5)5)(1dx)x5(x−5)5−∫15(x−5)5dxx5(x−5)5−130(x−5)6dx

3. ∫xln⁡xdx
u=ln⁡x,du=1xdx,dv=xdx,v=x22

Dengan menggunakan rumus di atas,

Jawaban

∫xln⁡xdx(ln⁡x)(x22)−∫(x22)(1xdx)x22ln⁡x−∫x22(1x)dxx22ln⁡x−∫x2dxx22ln⁡x−x24+C

4. ∫exsin⁡xdx

ini terjadi dua kali integral parsial

u=sin⁡x,du=cos⁡xdx,dv=exdx,v=ex

Dengan menggunakan rumus di atas,

Jawaban

∫exsin⁡xdx(sin⁡x)(ex)−∫(ex)(cos⁡xdx)exsin⁡x−∫excos⁡xdxu=cos⁡x,du=−sin⁡xdx,dv=exdx,v=ex(cos⁡x)(ex)−∫(ex)(−sin⁡xdx)excos⁡x+∫exsin⁡xdxexsin⁡x−(excos⁡x+∫exsin⁡xdx)exsin⁡x−excos⁡x−∫exsin⁡xdxmisalkan I=∫exsin⁡xdxI=exsin⁡x−excos⁡x−I2I=exsin⁡x−excos⁡xI=exsin⁡x−excos⁡x2=exsin⁡x2−excos⁡x2+C

Cara 2
Tabel

Untuk ∫udv, berlaku ketentuan sebagai berikut.

Tanda Turunan Integral
+ u dv
- dudx v
+ d2udx2 ∫vdx

Berikut contoh penyelesaian cara parsial dengan tabel.

1. ∫xsin⁡xdx
Tanda Turunan Integral
+ x sin⁡x
- 1 −cos⁡x
+ 0 −sin⁡x

Dengan tabel di atas,

Jawaban

∫xsin⁡xdx(x)(−cos⁡x)−(1)(−sin⁡x)+C−xcos⁡x+sin⁡x+C

2. ∫x(x−5)4dx
Tanda Turunan Integral
+ x (x−5)4
- 1 15(x−5)5
+ 0 130(x−5)6

Dengan tabel di atas,

Jawaban

∫x(x−5)4dx(x)(15(x−5)5)−(1)(130(x−5)6)+Cx5(x−5)5−130(x−5)6+C

3. ∫xln⁡xdx
Tanda Turunan Integral
+ ln⁡x x
- 1x x22

Dengan tabel di atas,

Jawaban

∫xln⁡xdx(ln⁡x)(x22)−∫(1x)(x22)dxx22ln⁡x−∫x2dxx22ln⁡x−x24+C

4. ∫exsin⁡xdx

ini terjadi dua kali integral parsial

Tanda Turunan Integral
+ sin⁡x ex
- cos⁡x ex
+ −sin⁡x ex

Dengan tabel di atas,

Jawaban

∫exsin⁡xdx(sin⁡x)(ex)−(cos⁡x)(ex)+∫(−sin⁡x)(ex)dxexsin⁡x−excos⁡x−∫exsin⁡x)dxmisalkan I=∫exsin⁡xdxI=exsin⁡x−excos⁡x−I2I=exsin⁡x−excos⁡xI=exsin⁡x−excos⁡x2=exsin⁡x2−excos⁡x2+C

integral pecahan parsial

Berikut contoh penyelesaian cara parsial untuk persamaan pecahan (rasional).

1. ∫1x2−4dx

Pertama, pisahkan pecahan tersebut.

=1x2−4=1(x+2)(x−2)=Ax+2+Bx−2=A(x−2)+B(x+2)x2−4=(A+B)x−2(A−B)x2−4

Kita tahu bahwa A+B=0 dan A−B=−12 dapat diselesaikan, yaitu A=−14 dan Templat:Nowrap

∫1x2−4dx=∫(−14(x+2)+14(x−2))dx=14∫(1x−2−1x+2)dx=14(ln⁡|x−2|−ln⁡|x+2|)+C=14ln⁡|x−2x+2|+C
2. ∫x2+5x+4(x−3)3dx
cara 1

Pertama, pisahkan pecahan tersebut.

=x2+5x+4(x−3)3=Ax−3+B(x−3)2+C(x−3)3untuk mencari C yaitu (3)2+5(3)+4=28=Ax−3+B(x−3)2+28(x−3)3=A(x−3)2+B(x−3)(x−3)3+28(x−3)3=A(x2−6x+9)+B(x−3)(x−3)3+28(x−3)3=Ax2−6Ax+9A+Bx−3B(x−3)3+28(x−3)3=Ax2+(−6A+B)x+(9−3B)(x−3)3+28(x−3)3

Kita tahu bahwa A=1 dan −6A+B=5 dapat diselesaikan, yaitu A=1 dan Templat:Nowrap

∫x2+5x+4(x−3)3dx=∫(1x−3+11(x−3)2+28(x−3)3)dx=ln⁡|x−3|+(−11(x−3)−1)+(−14(x−3)−2)+C=ln⁡|x−3|−11x−3−14(x−3)2+C
cara 2

Pertama, ubah u=x-3 menjadi x=u+3 dan du=dx tersebut.

=x2+5x+4(x−3)3=(u+3)2+5(u+3)+4u3=u2+11u+28u3∫x2+5x+4(x−3)3dx=∫u2+11u+28u3du=∫(u2u3+11uu3+28u3)du=∫(1u+11u2+28u3)du=ln⁡u+(−11u−1)+(−14u−2)+C=ln⁡|x−3|+(−11(x−3)−1)+(−14(x−3)−2)+C=ln⁡|x−3|−11x−3−14(x−3)2+C
3. ∫x4+2x3−13x2−7x+21x2−4x+3dx

Pertama, penyelesaian dengan persamaan polinomial tersebut.

=x4+2x3−13x2−7x+21x2−4x+3=x2+6x+8+7x−3x2−4x+3=13x3+3x2+8x+∫7x−3x2−4x+3dx

Kedua, pisahkan pecahan tersebut.

=7x−3x2−4x+3=7x−3(x−1)(x−3)=Ax−1+Bx−3=A(x−3)+B(x−1)x2−4x+3=(A+B)x+(−3A−B)x2−4

Kita tahu bahwa A+B=7 dan −3A−B=−3 dapat diselesaikan, yaitu A=−2 dan Templat:Nowrap

13x3+3x2+8x+∫7x−3x2−4x+3dx=13x3+3x2+8x+∫(−2(x−1)+9x−3)dx=13x3+3x2+8x−2ln⁡|x−1|+9ln⁡|x−3|dx+C

integral substitusi trigonometri

Bentuk Substitusi Trigonometri
a2−b2x2 x=absinα
a2+b2x2 x=abtanα
b2x2−a2 x=absecα

Berikut contoh penyelesaian cara substitusi trigonometri.

∫dxx2x2+4
x=2tan⁡A,dx=2sec2AdA

Dengan substitusi di atas,

∫dxx2x2+4=∫2sec2AdA(2tan⁡A)24+(2tan⁡A)2=∫2sec2AdA4tan2A4+4tan2A=∫2sec2AdA4tan2A4(1+tan2A)=∫2sec2AdA4tan2A4sec2A=∫2sec2AdA(4tan2A)(2sec⁡A)=∫sec⁡AdA4tan2A=14∫sec⁡AdAtan2A=14∫cos⁡Asin2AdA

Substitusi berikut dapat dibuat.

∫cos⁡Asin2AdA
t=sin⁡A,dt=cos⁡AdA

Dengan substitusi di atas,

14∫cos⁡Asin2AdA=14∫dtt2=14(−1t)+C=−14t+C=−14sin⁡A+C

Ingat bahwa sin⁡A=xx2+4 berlaku.

=−14sin⁡A+C=−x2+44x+C

integral mutlak

∫|f(x)|dA

buatlah f(x)≥0 jika hasil x adalah lebih dari 0 maka f(x) sedangkan kurang dari 0 maka -f(x)

∫ac|f(x)|dx=∫abf(x)dx+∫bc−f(x)dx=F(b)−F(a)−F(c)+F(b) jika |f(x)|={f(x),jika f(x)≥b,−f(x),jika f(x)<b.. sebelum membuat f(x) dan -f(x) menentukan nilai x sebagai f(x) ≥ 0 untuk batas-batas wilayah yang menempatkan hasil positif (f(x)) dan negatif (-(f(x)) serta hasil integral mutlak tidak mungkin negatif.

integral fungsi ganjil dan integral fungsi genap

∫−aaf(x)dx=∫0a(f(x)+f(−x))dx

dengan mengingat fungsi ganjil dan fungsi genap yaitu f(-x)=-f(x) untuk fungsi ganjil dan f(-x)=f(x) untuk fungsi genap maka berlaku untuk integral:

integral fungsi ganjil
∫−aaf(x)dx = 0
integral fungsi genap
∫−aaf(x)dx = 2∫0af(x)dx

integral notasi

∫abf(x)dx=∫a−pb−pf(x)dx=∫a+pb+pf(x)dx
∫acf(x)dx=∫abf(x)dx+∫bcf(x)dx
∫abf(x±k)dx=∫a±kb±kf(x)dx
∫abf(x±k)dx=∫a⋅kb⋅kf(x)dx
∫abf(k⋅x)dx=1k∫a±kb±kf(x)dx
∫abf(k⋅x)dx=1k∫a⋅kb⋅kf(x)dx

integral terbalik

∫abf(x)dx=−∫baf(x)dx

Jenis integral lainnya

panjang busur

Sumbu x
S=∫x1x21+(f′(x))2dx
Sumbu y
S=∫y1y21+(f′(y))2dy

luas daerah

Satu kurva
Sumbu x
L=∫x1x2f(x)dx
Sumbu y
L=∫y1y2f(y)dy
Dua kurva
Sumbu x
L=∫x1x2(f(x2)−f(x1))dx
Sumbu y
L=∫y1y2(f(y2)−f(y1))dy
atau juga L=DD6a2

luas permukaan benda putar

Sumbu x sebagai poros
Lp=2π∫x1x2f(x)ds

dengan

ds=1+(f′(x))2dx
Sumbu y sebagai poros
Lp=2π∫y1y2f(y)ds

dengan

ds=1+(f′(y))2dy

volume benda putar

Satu kurva
Sumbu x sebagai poros
V=π∫x1x2(f(x))2dx
Sumbu y sebagai poros
V=π∫y1y2(f(y))2dy
Dua kurva
Sumbu x sebagai poros
V=π∫x1x2((f(x2))2−(f(x1))2)dx
Sumbu y sebagai poros
V=π∫y1y2((f(y2))2−(f(y1))2)dy
atau juga V=|D2D30a3|

Integral lipat

Jenis integral lipat yaitu integral lipat dua dan integral lipat tiga.

contoh
  1. Tentukan hasil dari:
  • ∫(5x−1)(5x2−2x+7)4dx
  • ∫x2cos3xdx
  • ∫sin2xcosxdx
  • ∫cos2xsinxdx
  • ∫secxdx
  • ∫cscxdx
  • ∫12x2−5x+3dx
  • ∫150−288x2dx
  • ∫112+75x2dx
  • ∫111x605x2−245dx
  • ∫(1+sin2x+sin4x+sin6x+…)dx
  • ∫(1+cos2x+cos4x+cos6x+…)dx
  • ∫(sinx+sin3x+sin5x+sin7x+…)dx
  • ∫(cosx+cos3x+cos5x+cos7x+…)dx
  • ∫xxx…dx
jawaban
Jawaban

misalkan u=5x2−2x+7u=5x2−2x+7du=10x−2dx=2(5x−1)dxdu2=(5x−1)dx∫(5x−1)(5x2−2x+7)4dx=∫12u4du=1215u5+C=110(5x2−2x+7)5+C

Jawaban

gunakan integral parsial ∫x2cos3xdx=x23sin3x−2x9(−cos3x)+227(−sin3x)+C=x23sin3x+2x9cos3x−227sin3x+C

Jawaban

∗cara 1misalkan u=sinxu=sinxdu=cosxdx∫sin2xcosxdx=∫u2du=u33+C=sin3x3+C∗cara 2∫sin2xcosxdx=∫1−cos2x2cosxdx=12∫(1−cos2x)cosxdx=12∫cosx−cos2xcosxdx=12∫cosx−12(cos3x+coxx)dx=12∫cosx−12cos3x−12cosxdx=12∫12cosx−12cos3xdx=12(12sinx−16sin3x)+C=sinx4−sin3x12+C∗cara 3∫sin2xcosxdx=∫sinxsinxcosxdx=12∫sinxsin2xdx=14∫−(cos3x−cos(−x))dx=14∫−cos3x+cosxdx=14(−sin3x3+sinx)+C=−sin3x12+sinx4+C

Jawaban

∗cara 1misalkan u=cosxu=cosxdu=−sinxdx−du=sinxdx∫cos2xsinxdx=−∫u2du=−u33+C=−cos3x3+C∗cara 2∫cos2xsinxdx=∫cos2x+12sinxdx=12∫(cos2x+1)sinxdx=12∫cos2xsinx+sinxdx=12∫12(sin3x−sinx)+sinxdx=12∫12sin3x−12sinx+sinxdx=12∫12sin3x+12sinxdx=12(−16cos3x−12cosx)+C=−cos3x12−cosx4+C∗cara 3∫cos2xsinxdx=∫cosxcosxsinxdx=12∫cosxsin2xdx=14∫(sin3x−sin(−x))dx=14∫sin3x+sinxdx=14(−cos3x3−cosx)+C=−cos3x12−cosx4+C

Jawaban

∫secxdx=∫secxsecx+tanxsecx+tanxdx=∫sec2x+secxtanxsecx+tanxdxmisalkan u=secx+tanxu=secx+tanxdu=secxtanx+sec2xdx=∫sec2x+secxtanxsecx+tanxdx=∫1udu=lnu+C=ln|secx+tanx|+C

Jawaban

∫cscxdx=∫cscxcscx+cotxcscx+cotxdx=∫csc2x+cscxcotxcscx+cotxdxmisalkan u=cscx+cotxu=cscx+cotxdu=−cscxcotx−csc2xdx−du=cscxcotx+csc2xdx=∫csc2x+cscxcotxcscx+cotxdx=−∫1udu=−lnu+C=−ln|cscx+cotx|+C

Jawaban

∫12x2−5x+3dx=∫1(2x−3)(x−1)dx=∫(A(2x−3)+B(x−1))dx=∫(A(x−1)+B(2x−3)(2x−3)(x−1))dx=∫(Ax−A+2Bx−3B2x2−5x+3)dx=∫((A+2B)x+(−A−3B)2x2−5x+3)dxcari nilai A dan B dari 0=A+2B dan 1=-A-3B adalah 2 dan -1=∫(A(2x−3)+B(x−1))dx=∫(2(2x−3)+−1(x−1))dx=ln|2x−3|−ln|x−1|+C=ln|2x−3x−1|+C

Jawaban

∫150−288x2dxx=512sinAdx=512cosAdA∫150−288x2dx=∫512cosA50−288(512sinA)2dA=∫512cosA50−288⋅25144sin2AdA=∫512cosA50−50sin2AdA=∫512cosA50(1−sin2A)dA=∫512cosA50cos2AdA=∫512cosA5cosA2dA=∫224dA=224∫dA=A+CA=arcsin12x5=224arcsin12x5+C

Jawaban

∫112+75x2dxx=25tanAdx=25sec2AdA∫112+75x2dx=∫25sec2A12+75(25tanA)2dA=∫25sec2A12+75⋅425tan2AdA=∫25sec2A12+12tan2AdA=∫25sec2A12(1+tan2A)dA=∫25sec2A12sec2AdA=∫130dA=A30+CA=arctan5x2=arctan5x230+C

Jawaban

∫111x605x2−245dxx=711secAdx=711secAtanAdA∫111x605x2−245dx=∫711secAtanA11(711secA)605(711secA)2−245dA=∫secAtanA11secA605⋅49121sec2A−245dA=∫secAtanA11secA245sec2A−245dA=∫secAtanA11secA245(sec2A−1)dA=∫secAtanA11secA245tan2AdA=∫secAtanA775secAtanAdA=∫5385dA=A5385+CA=arcsec11x7=5arcsec11x7385+C

Jawaban

∫(1+sin2x+sin4x+sin6x+…)dxa=1,r=sin2xS∞=a1−r=11−sin2x=1cos2x=sec2x∫sec2xdx=tanx+C

Jawaban

∫(1+cos2x+cos4x+cos6x+…)dxa=1,r=cos2xS∞=a1−r=11−cos2x=1sin2x=csc2x∫csc2xdx=−cotx+C

Jawaban

∫(sinx+sin3x+sin5x+sin7x+…)dxa=sinx,r=sin2xS∞=a1−r=sinx1−sin2x=sinxcos2x=secx⋅tanx∫secx⋅tanxdx=secx+C

Jawaban

∫(cosx+cos3x+cos5x+cos7x+…)dxa=cosx,r=cos2xS∞=a1−r=cosx1−cos2x=cosxsin2x=cscx⋅cotx∫cscx⋅cotxdx=−cscx+C

Jawaban

∫xxx…dxmisalkan y=xxx…y=xxx…y2=xxx…=xyy3=x3y2dy=dx∫y⋅3y2dy∫3y3dy3y44+C

  1. Tentukan hasil dari:
  • ∫152x−3dx
  • ∫04|x−2|dx
  • ∫24|3−x|dx
  • ∫15x2−6x+8dx
  • ∫−35|x2−2x−8|dx
jawaban
Jawaban

∫152x−3dx=x2−3x|15=10−(−2)=12

Jawaban

∫04|x−2|dx tentukan nilai harga nol x−2=0x=2 buatlah batas-batas wilayah yaitu kurang dari 2 bernilai - sedangkan minimal dari 2 bernilai + berarti |x−2|={x−2,jika x≥2,−(x−2),jika x<2.∫04|x−2|dx=∫24x−2dx+∫02−(x−2)dx=(x22−2x)|24+(−x22+2x)|02=0−(−2)+2−0=4

Jawaban

∫24|3−x|dx tentukan nilai syarat-syarat 3−x≥0 harga nol x=3 buatlah batas-batas wilayah yaitu lebih dari 3 bernilai - sedangkan maksimal dari 3 bernilai + berarti |3−x|={3−x,jika x≤3,−(3−x),jika x>3.∫24|3−x|dx=∫233−xdx+∫34−(3−x)dx=(3x−x22)|23+(−3x+x22)|34=4.5−4−4−(−4.5)=1

Jawaban

∫15x2−6x+8dx=x33−3x2+8x|15=203−163=43=113

Jawaban

∫−35|x2−2x−8|dx tentukan nilai syarat-syarat x2−2x−8≥0 harga nol (x+2)(x−4)=0x=−2 atau x=4 buatlah batas-batas wilayah yaitu antara -2 dan 4 bernilai - sedangkan maksimal dari -2 dan minimal dari 4 bernilai + berarti |x2−2x−8|={x2−2x−8,jika x≤−2,−(x2−2x−8),jika −2<x<4,x2−2x−8,jika x≥4∫−35|x2−2x−8|dx=∫−3−2x2−2x−8dx+∫−24−(x2−2x−8)dx+∫45x2−2x−8dx=(x33−x2−8x)|−3−2+(−x33+x2+8x)|−24+(x33−x2−8x)|45=283−6+803−(−283)−703−(−803)=1283=4223

  1. Tentukan luas (tak tentu) dengan persamaan garis y=x dan batas-batas sumbu y dengan cara integral!
Jawaban

L=∫xdxL=12x2L=12xy(y=x)

  1. Tentukan luas (tak tentu) dengan persamaan garis y=x2 dan batas-batas sumbu y dengan cara integral!
Jawaban

L=∫x2dxL=13x3L=13xy(y=x2)

  1. Tentukan luas (tak tentu) dengan persamaan garis y=x dan batas-batas sumbu y dengan cara integral!
Jawaban

L=∫xdxL=23x32L=23xy(y=x)

  1. Buktikan luas persegi L=s2 dengan cara integral!
Jawaban

dengan posisi y=s dan titik (''s'', ''s''), L=∫0ssdxL=sx|0sL=ss−0L=s2

  1. Buktikan luas persegi panjang L=pl dengan cara integral!
Jawaban

Dengan posisi y=ldan titik (''p'', ''l''), L=∫0pldxL=lx|0pL=pl−0L=pl

  • Buktikan luas segitiga L=at2 dengan cara integral!
Jawaban

dengan posisi y=−txa+t dan titik (''a'', ''t''), L=∫0a(−txa+t)dxL=−tx22a+tx|0aL=−ta22a+ta−0+0L=−ta2+taL=at2

  1. Buktikan volume tabung V=πr2t dengan cara integral!
Jawaban

 Dengan posisi y=r dan titik (''t'', ''r''), V=π∫0tr2dxV=πr2x|0tV=πr2t−0V=πr2t

  1. Buktikan volume kerucut V=πr2t3 dengan cara integral!
Jawaban

dengan posisi y=rxt dan titik (''t'', ''r''), V=π∫0t(rxt)2dxV=πr2x33t2|0tV=πr2t33t2−0V=πr2t3

  1. Buktikan volume bola V=4πr33 dengan cara integral!
Jawaban

dengan posisi y=r2−x2 serta titik (-''r'', 0) dan (''r'', 0), V=π∫−rr(r2−x2)2dxV=π∫−rrr2−x2dxV=πr2x−x33|−rrV=π(r3−r33−(−r3+r33))V=4πr33

  1. Buktikan luas permukaan bola L=4πr2 dengan cara integral!
Jawaban

dengan posisi y=r2−x2 serta titik (-''r'', 0) dan (''r'', 0), Kita tahu bahwa turunannya adalah y′=−xr2−x2selanjutnya ds=1+(−xr2−x2)2dxds=1+x2r2−x2dxds=r2r2−x2dxds=rr2−x2dxsehingga L=2π∫−rrr2−x2⋅rr2−x2dxL=2π∫−rrrdxL=2πrx|−rrL=2π(rr−r(−r))L=2π(r2+r2)L=4πr2

  1. Buktikan keliling lingkaran K=2πr dengan cara integral!
Jawaban

dengan posisi y=r2−x2 serta titik (-''r'', 0) dan (''r'', 0) kita tahu bahwa turunannya adalah y′=−xr2−x2sehingga K=4∫0r1+(−xr2−x2)2dxK=4∫0r1+(x2r2−x2)dxK=4∫0rr2r2−x2dxK=4r∫0r1r2−x2dxK=4r∫0r1r2−x2dxK=4rarcsin⁡(xr)|0rK=4r(arcsin⁡(rr)−arcsin⁡(0r))K=4r(arcsin⁡(1)−arcsin⁡(0)))K=4r(π2)K=2πr

  1. Buktikan luas lingkaran L=πr2 dengan cara integral!
Jawaban

Dengan posisi y=r2−x2 serta titik (-''r'', 0) dan (''r'', 0), dibuat trigonometri dan turunannya terlebih dahulu. sin⁡(θ)=xrx=rsin⁡(θ)dx=rcos⁡(θ)dθdengan turunan di atas L=4∫0rr2−x2dxL=4∫0rr2−(rsin⁡(θ))2dxL=4∫0rr2−r2sin2(θ)dxL=4∫0rr2(1−sin2(θ))dxL=4∫0rrcos⁡(θ)dxL=4∫0rrcos⁡(θ)(rcos⁡(θ)dθ)L=4∫0rr2cos2(θ)dθL=4r2∫0r(1+cos⁡(2θ)2)dθL=2r2∫0r(1+cos⁡(2θ))dθL=2r2(θ+12sin⁡(2θ))|0rL=2r2(θ+sin⁡(θ)cos⁡(θ))|0rL=2r2(arcsin⁡(xr)+(xr)(r2−x2r))|0rL=2r2(arcsin⁡(rr)+(rr)(r2−r2r))−(arcsin⁡(0r)+(0r)(r2−02r))L=2r2(arcsin⁡(1)+0−(arcsin⁡(0)+0))L=2r2(π2)L=πr2

  1. Buktikan luas elips L=πab dengan cara integral!
Jawaban

Dengan posisi y=ba2−x2a serta (-''a'', 0) dan (''a'', 0), L=4∫0rba2−x2adxL=4ba∫0aa2−x2dxdengan anggapan bahwa lingkaran mempunyai memotong titik (-''a'', 0) dan (''a'', 0) serta pusatnya setitik dengan pusat elips, LelipsLling=4ba∫0aa2−x2dx4∫0aa2−x2dxLelipsLling=baLelips=baLlingLelips=baπa2Lelips=πab

  1. Berapa luas daerah yang dibatasi y=x2-2x dan y=4x+7!
Jawaban

 cari titik potong dari kedua persamaan tersebut y1=y2x−2x=4x+7x2−6x−7=0(x+1)(x−7)=0x=−1 atau x=7y=4(−1)+7=3y=4(7)+7=35jadi titik potong (-1,3) dan (7,35) kemudian buatlah gambar kedua persamaan tersebut L=∫−174x+7−(x2−2x)dx=∫−17−x2+6x+7dx=−x33+3x2+7x|−17=−733+3(7)2+7(7)−(−(−1)33+3(−1)2+7(−1))=2453−(−133)=2583=86

  1. Berapa volume benda putar yang dibatasi y=6-1,5x, y=x-4 dan x=0 mengelilingi sumbu x sejauh 360°!
Jawaban

 cari titik potong dari kedua persamaan tersebut y1=y26−1,5x=x−42,5x=10x=4y=4−4=0jadi titik potong (4,0) kemudian buatlah gambar kedua persamaan tersebut untuk x=0 y=6−1,5(0)=6y=0−4=−4L=π∫04((6−1,5x)2−(x−4)2)dx=π∫04(36−18x+2,25x2−(x2−8x+16))dx=π∫04(1,25x2−10x+20)dx=π(1,25x33−5x2+20x)|04=π(1,25(4)33−5(4)2+20(4)−(1,25(0)33−5(0)2+20(0)))=π(303−0)=10π