Integral(Kompetensi 5 Bagian3) - purwantowahyudi.comKompetensi_5_Bagian3).pdf · INTEGRAL A....
-
Upload
nguyenhuong -
Category
Documents
-
view
342 -
download
3
Transcript of Integral(Kompetensi 5 Bagian3) - purwantowahyudi.comKompetensi_5_Bagian3).pdf · INTEGRAL A....
www.pintarmatematika.web.id - 1
INTEGRAL
A. Integral Tak Tentu 1. Rumus Integral Fungsi Aljabar
1. ∫ k x n dx = 1+n
k x 1+n + c ; n ≠ -1
2. ∫ + nbax )( dx =)1(
1
+na (ax+b) 1+n + c ; a≠ 0 dan
n ≠ -1
3. ∫ x
1dx = ln|x| + c
4. ∫ ± ))()(( dxxgdxxf = ∫ dxxf )( ± ∫ dxxg )(
2. Rumus Integral Fungsi Trigonometri 1. ∫ xsin dx = - cos x dx + c
2. ∫ xcos dx = sin x dx + c
3. ∫ xtan dx =∫ x
x
cos
sindx =∫
−
x
xdx
d
cos
cosdx
= - ln |cos x| + c
4. ∫ ctgx dx =∫ x
x
sin
cosdx =∫ x
xdx
d
sin
sin dx = ln |sin x| + c
5. ∫ + )sin( bax dx = - a
1cos (ax+b) + c
6. ∫ + )cos( bax dx = a
1sin (ax+b) + c
7. ∫ + )tan( bax dx = - a
1 ln|cos(ax+b)| + c
8. ∫ + )( baxctg dx = a
1 ln|sin(ax+b)| + c
9. ∫nsin (ax+b) cos(ax+b) dx =
)1(
1
+nasin 1+n (ax+b) +c
10. ∫
ncos (ax+b)sin(ax+b) dx =)1(
1
+nacos 1+n (ax+b) +c
11.∫ axsin2 cos bx dx = xba
∫+2
)(sin dx +∫
−x
ba
2
)(sin dx
12. ∫2sec x dx = tan x + c
13. ∫2sec (ax+b)dx =
a
1tan (ax+b)+ c
14. ∫2secc x dx = - ctg x + c
15. ∫2secc (ax+b)dx = -
a
1ctg (ax+b)+ c
16. ∫ xtan secx dx = sec x + c
17. ∫ xc tan csecx dx = -csec x + c
3. Integral Parsial ∫u dv = uv - ∫v du
Didapat dari : y = u.v dimana u = g(x) dan v = h(x) y’ = u’ v + u v’ = v u’ + u v’
dx
dy= v.
dx
du + u .
dx
dv (dikalikan dx)
dy = v du + u dv d (u.v) = v du + u dv
∫ ).( vud = ∫v du + ∫u dv
u.v = ∫v du + ∫u dv
∫u dv = uv - ∫v du
www.pintarmatematika.web.id - 2
B. Integral Tertentu
∫b
a
xf )( dx = F(x)b
a| = F(b) – F(a)
1. Luas Daerah Antara Kurva dan Sumbu- sumbu Koordinat Luas daerah yang dibatasi oleh kurva y = f(x), sumbu x dan garis-garis x = a dan x = b serta x =g(y), sumbu y dan garis-garis y = a dan y = b dapat dibedakan sbb a. Jika f(x) > 0 (Kurva di atas sumbu x)
L = ∫b
a
xf )( dx
b. Jika f(x) < 0 (Kurva di bawah sumbu x)
L = - ∫b
a
xf )( dx = ∫a
b
xf )( dx
c. Jika f(x) > 0 dan f(x) < 0 (Kurva sebagian berada di bawah sumbu x dan sebagian lainnya berada di atas sumbu x)
L = - ∫c
a
xf )( dx + ∫b
c
xf )( dx
= ∫a
c
xf )( dx + ∫b
c
xf )( dx
d. jika g(y) > 0 (kurva berada di sebelah kanan sumbu y)
L = ∫b
a
yg )( dy
www.pintarmatematika.web.id - 3
e. jika g(y) < 0 (kurva berada di sebelah kiri sumbu y)
L = -∫b
a
yg )( dy = ∫a
b
yg )( dy
f. jika g(y) < 0 dan g(y) > 0 (kurva sebagian berada di sebelah kiri sumbu y dan sebagian lainnya berada sebelah kanan sumbu y)
i
L = -∫c
a
yg )( dy + ∫b
c
yg )( dy
= ∫a
c
yg )( dy + ∫b
c
yg )( dy
2. Luas Daerah Antara Dua Kurva a. Di atas sumbu x
L = ∫b
a
y2 dx - ∫b
a
y1dx = ∫ −b
a
yy )12( dx
b. Di bawah sumbu x
L = - ∫b
a
y2dx - { - ∫b
a
y1dx } = ∫b
a
y1dx - ∫b
a
y2 dx
= ∫ −b
a
yy )21( dx
www.pintarmatematika.web.id - 4
c. Di sebelah kanan sumbu y
L = ∫b
a
x2dy - ∫b
a
x1dy = ∫ −b
a
xx )12( dy
3. Volume Benda Putar a. Diputar terhadap sumbu x maka,
V= π dxyb
a∫
2
b. Diputar terhadap sumbu y maka,
V= π dyxb
a∫
2
www.pintarmatematika.web.id - 5
Contoh Soal:
UN2010 – UN2012
UN2010
1. Nilai dari dxxx∫−
+3
1
)43(2 = ….
A. 88 C. 56 E. 46
B. 84 D. 48
Jawab:
dxxx∫−
+3
1
)43(2 = dxxx∫−
+3
1
2 )86( = 2x3
+ 4x2
3
1|
−
= 2 (27-(-1)) + 4 (9-1)
= 56 + 32 = 88
Jawabannya adalah A
UN2010
2. Hasil dari ∫ =
−
− dxxx ππ2
1cos
2
1sin = ….
A. –2 cos (x – 2π) + C D. cos (x – 2π) + C
B. -2
1 cos (x – 2π) + C E. 2 cos (x – 2π) + C
C. 2
1 cos (x – 2π) + C
Jawab:
sin 2A = 2 sin A cosA � sin A cosA = 2
1 sin 2A
∫
−
− dxxx ππ2
1cos
2
1sin = ∫
− dxx π2
12sin
2
1
= ( )∫ − dxx π2sin2
1 = )2cos(
2
1 π−− x +C
Jawabannya adalah B
UN2010
3. ( )∫ =π
2
1
0
cossin2 dxxx …
A. –1 C. 2
1 E. 1
B. - 32
1 D. 3
2
1
Jawab:
sin 2A = 2 sin A cosA
( )∫ =π
2
1
0
cossin2 dxxx ( )∫ =π
2
1
0
2sin dxx
π2
1
0|2cos
2
1x−
= }0cos2
1.2{cos
2
1 −− π
= }0cos{cos2
1 −− π = =−−− }11{2
1 =−− }2{2
1 1
Jawabannya adalah E
UN2010
4. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva y = 4 - x2
, y = 3x,
sumbu Y, dan x = 2 adalah ….
A. 6 Satuan luas D. 33
1 Satuan luas
B. 5 3
113 Satuan luas E. 2
3
2satuan luas
C. 5 Satuan luas
Jawab:
Buat grafiknya dengan memasukkan nilai x dan y :
Kurva y = 4 - x2
Jika x = 0 � y = 4
x = 1 � y = 4 -1 = 3
dst
www.pintarmatematika.web.id - 6
kurva y = 3x
jika x = 0 � y = 0
x = 1 � y = 3
dst
Titk potong kurva y=4-x2
dengan garis y=3x
4-x2
= 3x
x2
+3x – 4 = 0
(x + 4) (x - 1)= 0
x = -4 atau x = 1
pada gambar terlihat titik potong yang masuk dalam
perhitungan adalah di x = 1
L = L I + L II
L I = dxxx }3)4{(1
0
2 −−∫ = 4x-1
0
23 |2
3
3
1xx − = 4.1 -
1.2
31.
3
1 − = 4 - 2
3
3
1 − = 6
9224 −−=
6
13
L II = dxxx })4(3{2
1
2∫ −− =
2
1
32 |3
14
2
3xxx +− =
)18(3
1)12(4)14(
2
3 −+−−−
= )7(3
1)1(4)3(
2
3 +− = 6
142427 +−=
6
17
L = L I + L II = 6
13+
6
17 =
6
30= 5 satuan luas
Jawabannya adalah C
UN2010
5. Volume benda putar yang terjadi jika daerah yang dibatasi
oleh kurva y=x2
, garis y=2x di kuadran I diputar 3600
terhadap sumbu X adalah ….
A. 15
20 π Satuan volume D. 15
64 π Satuan volume
B. 15
30 π Satuan volume E. 15
144π Satuan volume
C. 15
54 π Satuan volume
Jawab:
Titik potongnya:
x2
= 2x
x2
- 2x = 0
x(x-2) = 0
x = 0 atau x =2
Volume = π ∫ −2
0
21
22 )( dxyy
= π ∫ −2
0
222 ))()2( dxxx = π ∫ −2
0
42 )4( dxxx
= π (53
5
1
3
4xx − )
2
0|
www.pintarmatematika.web.id - 7
= π (53 2
5
12
3
4 − )=π ( 325
18
3
4 − )=π (5
32
3
32 − )
= π15
96160− = π
15
64
Jawabannya adalah D
UN2011
6. Hasil � ���� � 6� � 8� ��� ......
A. � B.
�� C.
��
D. �� E.
�
Jawab:
����� � 6� � 8��
�
� � � � � 3�� � 8�|��
= � � �4 � 2 � 3�4� � 2� � 8�4 � 2
= � � �64 � 8 � 3�16 � 4 � 8�2
= � �� + 36 – 16 =
���������� =
�
Jawabannya adalah E
UN2011
7. Hasil � �sin 3� � cos �� �!� ......
A. �� B.
� C.
� D.
�
E. �� Jawab: Integral
� �sin 3� � cos �� �!� -� cos 3x + sin x|�!
= -� (cos 3π – cos 00 ) + (sin π – sin 0
0)
= -� (-1 – 1 ) + (0 – 0)
= �
Jawabannya adalah D
UN2011
8. Luas daerah yang dibatasi kurva y = 4 – x2 , y = -x + 2,
dan 0 ≤ x ≤ 2 adalah....
A. � satuan luas C. �� satuan luas E.
�� satuan luas
B. �� satuan luas D.
�� satuan luas
Jawab:
y = 4 – x2 , y = -x + 2, dan 0 ≤ x ≤ 2
titik potong � 4 – x2 = -x + 2
x2-x – 2 = 0
(x – 2 )(x +1) = 0
x = 2 atau x = -1
x = -1 untuk perhitungan tidak berlaku karena
syarat 0 ≤ x ≤ 2 sehingga batas atas adalah 2 dan batas
bawah = 0 posisi atas adalah y = 4 – x2 dan bawah adalah y = -x + 2
maka Luasnya adalah = � "�4 � �� � ��� � 2#���
= � �2 � �� � ����
= 2x - � � +
����|��
= 2. 2 - � . 2 +
�� . 2 = 4 -
� + 1
= �����
= �� satuan luas
Jawabannya adalah B
www.pintarmatematika.web.id - 8
UN2011
9. Hasil dari � $%&� 2x sin 2x dx = ....
A. � ��� &'(�2� � ) D. �� $%&�2� � )
B. � ��� $%&�2� � ) E. ��� &'(�2� � )
C. � �� $%&�2� � )
Jawab: misal: u = cos 2x du = - 2 sin 2x dx
� $%&� 2x sin 2x dx =� �� �*� dx = � �
� . �� *�
= � ���. *� + C
= � ���. $%&�2� + C
Jawabannya adalah B
UN2011
10. Volume benda putar yang terjadi jika daerah yang dibatasi oleh kurva y = x2, garis y = 2x di kuadran I diputar 3600 terhadap sumbu X adalah.....
A. ���� π satuan volume D. ���� π satuan volume
B. ��� π satuan volume E.
����� π satuan volume
C. ���� π satuan volume
Jawab:
y1 = x2 ; y2 = 2x � diputar terhadap sumbu x titik potong � y1 = y2 x2 = 2x x2 – 2x = 0 x(x -2) = 0 x = 0 atau x = 2 Volume benda putar diputar terhadap sumbu x :
V= π dxyb
a∫
2
V= π dxyy∫ −2
0
21
22 )(
= π dxxx∫ −2
0
222 )()2((
= π dxxx∫ −2
0
42 )4(
= π (� � - �� ��) |��
= π (� 2 - �� 2�) = π (
� -
�� )
= π (����+�
�� ) =
���� π satuan volume
Jawabannya adalah D
www.pintarmatematika.web.id - 9
UN2011
11. Hasil � �,� √ ,.�+,��� =....
A. 2 √3�� + 9� − 1 + )
B. �
√3�� + 9� − 1 + )
C. �
√3�� + 9� − 1 + )
D. �
� √3�� + 9� − 1 + )
E.
� √3�� + 9� − 1 + )
Jawab: misal: u = 3x2 + 9x – 1 du = (6x + 9) dx
du = 3 (2x+3) dx � �
du =(2x+3) dx
��,�
√ ,.�+,��� = �
�
01
√1 = �
�*�
2. du
= �
.
�
��(�2.) *��
2. + C
= �
.2 √* + C =
�
√3�� + 9� − 1 + )
Jawabannya adalah C UN2012
12. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva
y= x2 - 4x + 3 dan y = 3 – x adalah ....
A. ��
� satuan luas D.
�
satuan luas
B. �+
satuan luas E.
��
� satuan luas
C. +
� satuan luas
Jawab:
tanpa gambar :
kurva y= x2 - 4x + 3 � ax
2 – 4x + 3 � a > 0 , kurva terbuka ke
atas
sehingga garis y = 3 – x berada di atas.
Titik potong kurva dan garis yang merupakan batasnya:
masukkan persamaan garis ke dalam kurva:
3 – x = x2 - 4x + 3
x2 - 4x + 3 + x – 3 = 0
x2 - 3x = 0
x (x – 3) = 0
x = 0 dan x = 3 � batas atas dan bawah
L = ∫ −b
a
dxyy )( 22 dx
= ∫ +−−−3
0
2 ))34(3( xxx dx
= ∫ −+−−3
0
2 )343( xxx dx
= ∫ −3
0
2 )3( xx dx
=
� x
2 - �
x
3 |�
= �3
� - 9
= �3���
� =
+
� satuan luas
Jawabannya C
UN2012
13. Volume benda putar yang terjadi bila daerah yang dibatasi
oleh kurva y= x2 dan y = 4x -3 diputar 360° mengelilingi
sumbu X adalah ....
A. 13 ��
�� π satuan volume D. 12
3
�� π satuan volume
B. 13 �
�� π satuan volume E. 12
�
�� π satuan volume
C. 12 ��
�� π satuan volume
www.pintarmatematika.web.id - 10
Jawab:
Volume benda diputar terhadap sumbu x maka,
V= π dxyb
a∫
2
y= x2 � a > 0 , kurva terbuka ke atas
garis y = 4x -3 berada di atas kurva
titik potong/batas:
subsitusikan persamaan y = 4x -3 ke dalam persamaan
y= x2 :
4x -3 = x2
x2 – 4x + 3 =0
(x – 3) (x- 1) = 0
x = 3 dan x = 1 � batas atas dan bawah
V= π dxyb
a∫
2
= π dxxx∫ −−3
1
222 ))()34((
=π dxxxx∫ −+−3
1
42 ))92416((
= π (�� x
3 – 12x
2 + 9x -
�� x
5) |�
= π (��
(3
3 – 1) – 12(3
2 – 1) + 9(3-1) -
�
� (3
5-1) )
= π (��
. 26 – 12. 8 + 9. 2 -
�
� . 242 )
= π ( ���
– 96 + 18 -
���
� )
= π ( ���
– 78 -
���
� )
= π ( �������3��3��
�� )
= ���
�� π = 12
�
�� π
Jawabannya E
UN2012
14. Nilai � (2 sin 2� − 3 cos �)�2.!
� = ....
A. -5 C. 0 E. 2
B. -1 D. 1
Jawab:
∫ + )sin( bax dx = - a
1cos (ax+b) + c
∫ + )cos( bax dx = a
1sin (ax+b) + c
� (2 sin 2� − 3 cos �)�2.!
�= ( −2.
�
�cos 2� − 3 sin � )|�
5.
= - (cos π – cos 0) – 3 (sin !
� - sin0)
= - (-1 – 1) – 3 (1 – 0)
= 2 – 3 = -1
Jawabannya B
UN20-12
15. Hasil dari � ,��
( ,.��,�3)6� =......
A. �
( ,.��,�3)7 + C C.
�
�( ,.��,�3)7 + C
E. ��
��( ,.��,�3)6 + C
B. �
�( ,.��,�3)7 + C D.
��
��( ,.��,�3)7 + C
Jawab:
misal : u = 3�� − 2� + 7
du = (6x – 2) dx
= 2 (3x – 1) dx � (3x – 1) dx = �
� du
� ,��
( ,.��,�3)6� = �
2.
16* = �
�
�*�3*
= �
� .
�
�� u
- 6 + C
= ��
��17 + C
= ��
��( ,.��,�3)7 + C
Jawabannya D
www.pintarmatematika.web.id - 11
UN2012
16. Nilai dari � �4�� − � + 5)���
= ....
A.
� B.
��
� C.
��
�
D. ��
� E.
33
�
Jawab:
� (4�� − � + 5)���
= �
x
3 - �
� x
2 + 5x |�
�
= �
(2
3 – 1 ) -
�
� (2
2 -1) + 5(2 – 1)
= �
. 7 -
�
� . 3 + 5. 1
= ��
-
� + 5
= ���+� �
� =
33
�
Jawabannya E