Integral Pada Matlab (SMA)

10
Sas Wahid H 10 Desember 2012 1 x adalah variable integrasi batas bawah integrasi symbol integrasi integrand adalah fungsi yang akan diintegralkan batas atas integrasi INTEGRAL A. PEMAHAMAN INTEGRAL Cukup sulit untuk mendefinisikan apa sebenarnya integral, namun bisa lebih dipahami bahwa integral adalah antiturunan (antiderivative). Apabila () merupakan turunan dari (), maka () adalah hasil integral atau antiturunan dari (). Integrasi fungsi () terhadap variable dapat dinotasikan sebagai berikut : B. INTEGRAL TAK TENTU (INDEFINITE INTEGRAL) Berdasarkan hubungan yang diberikan oleh teorema fundamental calculus diatas, notasi () secara tradisional adalah berarti antiderivatif dan disebut sebagai integral tak tentu. Sehingga = β€² = () Sebagai contoh, kita bisa menuliskan sebagai berikut 2 = 3 3 + ( 3 3 + )= 2 Jadi kita dapat menganggap integral tak tentu sebagai representasi dari suatu keluarga fungsi (satu anti turunan untuk setiap nilai konstanta C) Berikut ini merupakan teorema – teorema yang digunakan dalam menyelesaikan integral tak tentu, dengan menggunakan sebagai variable integrasi. 1. () = () 2. = + 3. + = () + ()

description

Tutorial mengenai bagaimana menyelesaikan persoalan integral dengan menggunakan matlab. Cocok untuk digunakan oleh pelajar SMA yang kesulitan menghitung integral secara manual.

Transcript of Integral Pada Matlab (SMA)

Page 1: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

1

x adalah variable integrasi

batas bawah integrasi

symbol integrasi

integrand adalah fungsi

yang akan diintegralkan

batas atas integrasi

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯

𝑏

π‘Ž

INTEGRAL

A. PEMAHAMAN INTEGRAL

Cukup sulit untuk mendefinisikan apa sebenarnya integral, namun bisa lebih dipahami

bahwa integral adalah antiturunan (antiderivative). Apabila 𝑓(π‘₯) merupakan turunan dari

𝐹(π‘₯), maka 𝐹(π‘₯) adalah hasil integral atau antiturunan dari 𝑓(π‘₯). Integrasi fungsi 𝑓(π‘₯)

terhadap variable π‘₯ dapat dinotasikan sebagai berikut :

B. INTEGRAL TAK TENTU (INDEFINITE INTEGRAL)

Berdasarkan hubungan yang diberikan oleh teorema fundamental calculus diatas,

notasi 𝑓(π‘₯) 𝑑π‘₯ secara tradisional adalah berarti antiderivatif 𝑓 dan disebut sebagai integral

tak tentu. Sehingga

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝐹 π‘₯ π‘¦π‘Žπ‘›π‘” π‘π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘Ÿπ‘‘π‘– 𝐹′ π‘₯ = 𝑓(π‘₯)

Sebagai contoh, kita bisa menuliskan sebagai berikut

π‘₯2 𝑑π‘₯ =π‘₯3

3+ 𝐢 π‘˜π‘Žπ‘Ÿπ‘’π‘›π‘Ž

𝑑

𝑑π‘₯(π‘₯3

3+ 𝐢) = π‘₯2

Jadi kita dapat menganggap integral tak tentu sebagai representasi dari suatu keluarga

fungsi (satu anti turunan untuk setiap nilai konstanta C)

Berikut ini merupakan teorema – teorema yang digunakan dalam menyelesaikan

integral tak tentu, dengan menggunakan π‘₯ sebagai variable integrasi.

1. 𝑐𝑓(π‘₯) 𝑑π‘₯ = 𝑐 𝑓(π‘₯) 𝑑π‘₯

2. π‘˜ 𝑑π‘₯ = π‘˜π‘₯ + 𝐢

3. 𝑓 π‘₯ + 𝑔 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑓(π‘₯) 𝑑π‘₯ + 𝑔(π‘₯) 𝑑π‘₯

Page 2: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

2

4. π‘₯𝑛 𝑑π‘₯ =π‘₯𝑛+1

𝑛 + 1 + 𝐢 (𝑛 β‰  βˆ’1)

5. 1

π‘₯ 𝑑π‘₯ = ln |π‘₯| + 𝐢

6. 𝑒π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑒π‘₯ + 𝐢

7. π‘Žπ‘₯ 𝑑π‘₯ =π‘Žπ‘₯

ln π‘Ž+ 𝐢

8. sin π‘₯ 𝑑π‘₯ = βˆ’ cos π‘₯ + 𝐢

9. cos π‘₯ 𝑑π‘₯ = βˆ’ sinπ‘₯ + 𝐢

10. π΄π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘› 𝑆𝑒𝑏𝑑𝑖𝑑𝑒𝑠𝑖

π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑒 = 𝑔 π‘₯ π‘šπ‘’π‘Ÿπ‘’π‘π‘Žπ‘˜π‘Žπ‘› 𝑓𝑒𝑛𝑔𝑠𝑖 π‘¦π‘Žπ‘›π‘” π‘‘π‘Žπ‘π‘Žπ‘‘ π‘‘π‘–π‘‘π‘’π‘“π‘’π‘Ÿπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘Žπ‘™π‘˜π‘Žπ‘› π‘‘π‘’π‘›π‘”π‘Žπ‘› π‘Ÿπ‘Žπ‘›π‘”π‘’

π‘–π‘›π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘£π‘Žπ‘™ 𝐼 π‘‘π‘Žπ‘› 𝑓 π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž 𝐼, π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž

𝑓 𝑔 π‘₯ 𝑔′ π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑓 𝑒 𝑑𝑒

11. π΄π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘› πΌπ‘›π‘‘π‘’π‘”π‘Ÿπ‘Žπ‘™ π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘ π‘–π‘Žπ‘™

π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑒 π‘‘π‘Žπ‘› 𝑣 π‘šπ‘’π‘Ÿπ‘’π‘π‘Žπ‘˜π‘Žπ‘› 𝑓𝑒𝑛𝑔𝑠𝑖 βˆ’ 𝑓𝑒𝑛𝑔𝑠𝑖 π‘¦π‘Žπ‘›π‘” π‘π‘–π‘ π‘Ž π‘‘π‘–π‘‘π‘–π‘“π‘’π‘Ÿπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘Žπ‘™π‘˜π‘Žπ‘› π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž

𝑒 𝑑𝑣 = 𝑒𝑣 βˆ’ 𝑣 𝑑𝑒

12. πΌπ‘›π‘‘π‘’π‘”π‘Ÿπ‘Žπ‘™ 𝑆𝑒𝑏𝑠𝑑𝑖𝑑𝑒𝑠𝑖 π‘‡π‘Ÿπ‘–π‘”π‘œπ‘›π‘œπ‘šπ‘’π‘‘π‘Ÿπ‘–

Integral dengan bentuk – bentuk dibawah ini dapat disubstitusi sebagai berikut

π‘Ž2 βˆ’ 𝑏2π‘₯2 β‡’ π‘₯ =π‘Ž

𝑏𝑠𝑖𝑛 πœƒ

𝑏2π‘₯2 βˆ’ π‘Ž2 β‡’ π‘₯ =π‘Ž

𝑏𝑠𝑒𝑐 πœƒ

π‘Ž2 + 𝑏2π‘₯2 β‡’ π‘₯ =π‘Ž

π‘π‘‘π‘Žπ‘› πœƒ

C. INTEGRAL TERTENTU (DEFINITE INTEGRAL)

Definisi Integral Sebagai Limit Jumlahan Riemann

Jika 𝑓 adalah fungsi kontinyu yang didefinisikan untuk π‘Ž ≀ π‘₯ ≀ 𝑏, kita membagi interval

[π‘Ž, 𝑏] menjadi 𝑛 subinterval dengan luasan yang sama π›₯π‘₯ = (𝑏 βˆ’ π‘Ž)/𝑛. Taruhlah

π‘₯0 = π‘Ž , π‘₯1, π‘₯2, ……π‘₯𝑛 (= 𝑏) sebagai titik akhir dari subinterval – subinterval tersebut, dan

taruhlah π‘₯1,βˆ— π‘₯2,

βˆ— …… π‘₯𝑛 ,βˆ— sebagai sembarang titik sample pada interval – interval tersebut

sehingga π‘₯𝑖 βˆ— terletak pada subinterval ke-i [π‘₯π‘–βˆ’1,

βˆ— π‘₯𝑖 βˆ—] . Maka integral tertentu dari fungsi 𝑓

dari π‘Ž ke 𝑏 adalah

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ =𝑏

π‘Ž

limπ‘›β†’βˆž

𝑓(π‘₯π‘–βˆ—

𝑛

𝑖=1

) π›₯π‘₯

Page 3: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

3

Aturan Pada Integral Tertentu

1. π‘‚π‘Ÿπ‘‘π‘’ πΌπ‘›π‘‘π‘’π‘”π‘Ÿπ‘Žπ‘ π‘– ∢ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑏

π‘Ž

βˆ’ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯π‘Ž

𝑏

2. πΌπ‘›π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘£π‘Žπ‘™ π‘π‘œπ‘™ ∢ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = π‘Ž

π‘Ž

0

3. π‘ƒπ‘’π‘Ÿπ‘˜π‘Žπ‘™π‘–π‘Žπ‘› π‘‘π‘’π‘›π‘”π‘Žπ‘› πΎπ‘œπ‘›π‘ π‘‘π‘Žπ‘›π‘‘π‘Ž ∢ π‘˜π‘“ π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑏

π‘Ž

π‘˜ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

4. π‘ƒπ‘’π‘›π‘—π‘’π‘šπ‘™π‘Žπ‘•π‘Žπ‘› π‘‘π‘Žπ‘› π‘ƒπ‘’π‘›π‘”π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘›π‘”π‘Žπ‘› ∢ (𝑓 π‘₯ Β± 𝑔 π‘₯ ) 𝑑π‘₯ = 𝑏

π‘Ž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

Β± 𝑔 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

5. π΄π‘‘π‘‘π‘–π‘‘π‘–π‘£π‘–π‘‘π‘Žπ‘  ∢ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

+ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑐

𝑏

= 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑐

π‘Ž

6. π‘ƒπ‘’π‘Ÿπ‘‘π‘–π‘‘π‘Žπ‘˜π‘ π‘Žπ‘šπ‘Žπ‘Žπ‘› π‘€π‘Žπ‘₯ βˆ’ 𝑀𝑖𝑛 ∢

π½π‘–π‘˜π‘Ž 𝑓 π‘šπ‘’π‘šπ‘–π‘™π‘–π‘˜π‘– π‘›π‘–π‘™π‘Žπ‘– π‘šπ‘Žπ‘˜π‘ π‘–π‘šπ‘’π‘š max f π‘‘π‘Žπ‘› π‘›π‘–π‘™π‘Žπ‘– π‘šπ‘–π‘›π‘–π‘šπ‘’π‘š min f π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž, 𝑏 , π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž

min 𝑓 . 𝑏 βˆ’ π‘Ž ≀ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

≀ max 𝑓 . (𝑏 βˆ’ π‘Ž)

7. π·π‘œπ‘šπ‘–π‘›π‘Žπ‘ π‘– ∢ 𝑓 π‘₯ ≀ 𝑔 π‘₯ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž, 𝑏 β‡’ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

β‰₯ 𝑔 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

𝑓 π‘₯ ≀ 0 π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž, 𝑏 β‡’ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

π‘Ž

β‰₯ 0 (π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘˜π‘Žπ‘ π‘’π‘  π‘‘π‘’π‘Ÿπ‘‘π‘’π‘›π‘‘π‘’)

Integral Tak Wajar

Dalam mendefinisikan integral tertentu 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯𝑏

π‘Ž kita berhadapan dengan suatu fungsi 𝑓

yang terdefinisikan terhingga pada interval [π‘Ž, 𝑏] dan diasumsikan bahwa 𝑓 tidak memiliki

diskontinuitas tak hingga. Pada bagian ini kita akan memperluas konsep mengenai

integral tertentu yang memiliki dua kasus yaitu kasus interval yang tak hingga dan kasus

dimana 𝑓 memiliki diskontinuitas tak hingga pada [π‘Ž, 𝑏]. Dalam hal ini, persoalan integral

dengan dua kasus diatas disebut sebagai integral tak wajar (improper integral).

Integral Tak Wajar Tipe I : Interval Tak Hingga

Perhatikan area 𝑆 yang berada di bawah kurva 𝑦 = 1/π‘₯2, diatas sumbu π‘₯, dan disebelah

kanan garis π‘₯ = 1. Anda mungkin berpikir bahwa karena 𝑆 tidak memiliki batas bila kita

perpanjang ke sebelah kanan, maka seolah – olah area 𝑆 akan memiliki luas tak hingga,

namun coba lihat lebih seksama. Bagian dari area 𝑆 yaitu area berbayang di sebelah

kanan garis π‘₯ = 1 dan garis π‘₯ = 𝑑 dapat kita hitung luasnya yaitu :

𝐴 𝑑 = 1

π‘₯2

𝑑

1

= βˆ’1

π‘₯β”‚

𝑑1

= 1 βˆ’1

𝑑

Perhatikan bahwa 𝐴 𝑑 < 1, tidak peduli berapapun nilai t yang diambil.

Page 4: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

4

Kita juga mengamati bahwa

limπ‘‘β†’βˆž

𝐴 𝑑 = limπ‘‘β†’βˆž

1 βˆ’1

𝑑 = 1

Luas dari area berbayang tersebut mendekati 1 apabila 𝑑 β†’ ∞ (lihat gambar diatas),

sehingga kita bisa mengatakan bahwa luas dari area S yang tak terhingga adalah 1 dan

kita dapat menuliskannya sebagai berikut

1

π‘₯2 𝑑π‘₯

∞

1

= limπ‘‘β†’βˆž

1

π‘₯2 𝑑π‘₯

𝑑

1

= 1

Aturan Integral Tak Wajar Tipe I

1. π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑓 π‘₯ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž, ∞ , π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = ∞

π‘Ž

limπ‘β†’βˆž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯𝑏

π‘Ž

2. π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑓 π‘₯ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž βˆ’βˆž, 𝑏 , π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑏

βˆ’βˆž

limπ‘Žβ†’βˆ’βˆž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯𝑏

π‘Ž

3. π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑓 π‘₯ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž (βˆ’βˆž, ∞), π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = ∞

βˆ’βˆž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ + 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ ∞

𝑐

𝑐

βˆ’βˆž

π‘‘π‘–π‘šπ‘Žπ‘›π‘Ž 𝑐 π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘™π‘Žπ‘• π‘ π‘’π‘šπ‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Žπ‘›π‘” π‘π‘–π‘™π‘Žπ‘›π‘”π‘Žπ‘› π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘™

Integral Tak Wajar Tipe II : Diskontinuitas Fungsi

Tipe lain dari integral tak wajar terjadi ketika integrand memiliki suatu asymptote vertical

pada suatu batas integrasi atau pada beberapa titik di antara batas integrasi. Apabila

integrand 𝑓 positif terhadap interval integrasi, kita dapat memahami integral tak wajar

tersebut sebagai luas area dibawah grafik 𝑓, diatas sumbu π‘₯, dan diantara batas – batas

integrasi.

Page 5: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

5

Aturan Integral Tak Wajar Tipe I

1. π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑓 π‘₯ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž, 𝑏 π‘‘π‘Žπ‘› π‘‘π‘–π‘ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑏

π‘Ž

limπ‘β†’π‘Ž+

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯𝑏

𝑐

2. π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑓 π‘₯ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž [π‘Ž, 𝑏) π‘‘π‘Žπ‘› π‘‘π‘–π‘ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž 𝑏 π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑏

π‘Ž

lim𝑐→𝑏+

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯𝑐

π‘Ž

3. π΄π‘π‘Žπ‘π‘–π‘™π‘Ž 𝑓 π‘₯ π‘‘π‘–π‘ π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž 𝑐, π‘‘π‘–π‘šπ‘Žπ‘›π‘Ž π‘Ž < 𝑐 < 𝑏, π‘‘π‘Žπ‘› π‘˜π‘œπ‘›π‘‘π‘–π‘›π‘¦π‘’ π‘π‘Žπ‘‘π‘Ž π‘Ž, 𝑐 βˆͺ 𝑐, 𝑏 ,

π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑏

π‘Ž

𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑐

π‘Ž

+ 𝑓 π‘₯ 𝑑π‘₯ 𝑏

𝑐

Misalnya kita akan menghitung

1

π‘₯ βˆ’ 2

5

2

𝑑π‘₯

Jika kita perhatikan fungsi integrand diatas, maka kita mengetahui bahwa fungsi tersebut

memiliki asymptote vertical pada π‘₯ = 2. Dikarenakan diskontinuitas tak hingga terjadi

pada sebelah kiri batas integrasi [2, 5], maka kita menggunakan teorema pertama untuk

menyelesaikannya

1

π‘₯ βˆ’ 2

5

2

𝑑π‘₯ = lim𝑑=2+

𝑑π‘₯

π‘₯ βˆ’ 2

5

𝑑

= lim𝑑=2+

2 π‘₯ βˆ’ 2 β”‚5𝑑

= lim𝑑=2+

2( 3 – 𝑑 βˆ’ 2 ) = 2 3

D. APLIKASI MATLAB UNTUK INTEGRAL TAK TENTU

Untuk sembarang integral tak tentu, maka dalam perhitungannya harus diperkenalkan

terlebih dahulu variable – variable pada fungsi integrand, dalam hal ini kita ambil contoh

variable yang umum kita pakai adalah π‘₯ (dalam hal ini kita hanya akan menggunakan

π‘₯ sebagai variable, variable ini tentu saja bisa diganti dengan yang lain, seperti 𝑑 dan

sebagainya).

Untuk memperkenalkan variable (contohnya π‘₯) yang ada pada fungsi yang akan di-

integralkan, dan untuk mengintegralkan fungsi, digunakan perintah :

≫ 𝑖𝑛𝑑(𝑓)

Contohnya kita akan mengintegralkan fungsi sebagai berikut :

𝐹(π‘₯) = π‘₯2 + 3π‘₯ + 4 𝑑π‘₯

Maka kita tuliskan perintah perintah sebagai berikut (↲ berarti tekan tombol ENTER)

Page 6: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

6

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = π‘₯^2 + 3 βˆ— π‘₯ + 4 ↲

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓) ↲

Maka MATLAB akan mengeluarkan hasil sebagai berikut :

Hasil tersebut tentu saja dapat kita sederhanakan menjadi 1

3π‘₯3 +

3

2π‘₯2 + 4π‘₯ yang merupakan

solusi atas persolan diatas. Lebih lengkapnya kita tambahkan suatu nilai constanta sehingga

menjadi 1

3π‘₯3 +

3

2π‘₯2 + 4π‘₯ + 𝐢

Contoh Penyelesaian MATLAB untuk Integral Substitusi

Dalam hal ini akan dikerjakan persoalan integral substitusi seperti halnya contoh diatas,

2π‘₯ 1 + π‘₯2 𝑑π‘₯ maka kita tuliskan perintah sebagai berikut

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = 2 βˆ— π‘₯ βˆ— (1 + π‘₯^2)^(1/2) ↲

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓) ↲

Page 7: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

7

Hasil tersebut dapat kita tuliskan menjadi 2

3(π‘₯2 + 1)

3

2 yang merupakan solusi atas

persolan diatas. Lebih lengkapnya kita tambahkan suatu nilai constanta sehingga menjadi

2

3(π‘₯2 + 1)

3

2 + 𝐢

Contoh Penyelesaian MATLAB untuk Integral Substitusi Trigonometri:

Kita akan mencoba menyelesaikan persoalan sebagai berikut :

π‘†π‘œπ‘Žπ‘™ ∢ 9 βˆ’ π‘₯2

π‘₯2𝑑π‘₯

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = (9 βˆ’ π‘₯^2)^(1/2)/ π‘₯^2

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓) ↲

Jawaban dari MATLAB bisa kita tuliskan lagi sebagai berikut, dengan menambahkan

suatu nilai konstanta :

= βˆ’π‘Žπ‘Ÿπ‘ sinπ‘₯

3βˆ’

9 βˆ’ π‘₯2

π‘₯+ 𝐢

E. APLIKASI MATLAB UNTUK INTEGRAL TERTENTU

Untuk sembarang integral tertentu, syntax yang digunakan hampir sama saja dengan

syntax untuk perhitungan integral tertentu, hanya saja ada tambahan untuk menuliskan

batas atas dan batas bawah. Bahkan untuk perhitungan integral tak wajar, dengan tipe dan

kondisi apapun, kita tidak perlu mengubahnya menjadi bentuk limit atau memecahnya

menjadi dua integral, mengingat software MATLAB sudah bisa menganalisisnya.

Untuk melakukan perhitungan integral tertentu dengan fungsi 𝑓, batas bawah π‘Ž, dan

batas atas 𝑏, kita gunakan syntax sebagai berikut :

≫ 𝑖𝑛𝑑(𝑓, π‘Ž, 𝑏)

Page 8: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

8

Contohnya kita akan mengintegralkan fungsi sebagai berikut :

𝐹 π‘₯ = π‘₯2 + 3π‘₯ + 43

1

𝑑π‘₯

Kita tuliskan syntax sebagai berikut :

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = π‘₯^2 + 3 βˆ— π‘₯ + 4 ↲

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓, 1,3) ↲

Contoh Penyelesaian MATLAB untuk Integral Tak Wajar

Contohnya kita akan mengintegralkan fungsi sebagai berikut :

𝐹 π‘₯ = 𝑑π‘₯

π‘₯ βˆ’ 1 23

3

0

Dimana pada fungsi tersebut terdapat asimptot vertical diantara dua batas integrasi, yaitu

pada π‘₯ = 1

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = 1/(π‘₯ βˆ’ 1)^(2/3) ↲

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓, 0,3) ↲

Kita bisa menyederhanakan jawaban diatas menjadi :

= 3 + 3 23

Page 9: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

9

F. APLIKASI MATLAB UNTUK INTEGRAL TRIGONOMETRI

Untuk integral tak tentu hampir sama formatnya dengan integral pada aljabar biasa,

dapat dicontohkan sebagai berikut :

𝐹(π‘₯) = sinπ‘₯ 𝑑π‘₯

Maka :

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = sin(π‘₯) ↲

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓) ↲

Sedangkan pada integral tertentu, misalnya saja

𝐹 π‘₯ = sin π‘₯πœ‹

0

𝑑π‘₯

Maka :

≫ π‘ π‘¦π‘šπ‘  π‘₯ ↲

≫ 𝑓 = sin(π‘₯) ↲

≫ 𝐹 = 𝑖𝑛𝑑(𝑓, 0, 𝑝𝑖) ↲

Page 10: Integral Pada Matlab (SMA)

Sas Wahid H 10 Desember 2012

10

REFERENSI

Stewart, James. 2008. Calculus, 6 th Edition . California : Thomson Brooks/Cole

Varberg, D.E, Purcell, E.J., Rigdon, S.E. 2006. Calculus, 9 th Edition . New Jersey :Pearson

Prentice Hall

Thomas, G.B., Weir, D.B., Hass, J. Giordano, F.R. 2004. Calculus, 11 th Edition

.Massachussets : Addison Wesley