Kelompok 8 1

8.1 PENGINTEGRALAN DENGAN SUBSTITUSI

Himpunan fungsi-fungsi yang ada pada kita sekarang terdiri atas apa yang dinamakan

fungsi-fungsi elementer, yaitu fungsi konstanta, fungsi pangkat, fungsi logaritma dan fungsi

eksponen, fungsi trigonometri dan bahkan fungsi trigonometri kebalikan, berikut fungsi-fungsi

yang di peroleh dengan penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian dan komposisi.

Jadi,

F(x) = 𝑒𝑥+ 𝑒−𝑥

2 = cosh x

g(x) = (1 + cos4 x)1/2

h(x) = 3𝑥2−2𝑥

ln (𝑥2+ 1) - sin [cos(cosh x)]

adalah fungsi elementer.

Pendiferensialan suatu fungsi elementer dapat di lakukan langsung dengan aturan-

aturan yang dapat kita kenal. Hasilnya selalu fungsi elementer. Pengintegralan(anti

pendiferensial) adalah persoalan yang berbedasekali. Iamelibatkan sedikit teknik dan banyak

sekali akal; lebih celaka lagi hasilnya bukan selalu fungsi elementer. Misalnya telah kita ketahui

bahwa antiturunan 𝑒−𝑥2 dan (sin x)/x bukan fungsi-fungsi elementer.

SUBSTITUSI DALAM INTEGRAL TAK-TENTU

Andaikan menghadapi suatu integral tak tentu. Apabilaa ini bentuk baku, segera

dapatlah ditulis hasilnya. Apabila tidak carilah sebuah subsitusi yang akan mengubah menjadi

suatu bentuk baku. Apabila pada susitusi pertama anda tidak berhasil memperoleh bentuk

baku, anda dapat mencoba dengan cara lain.

Kelompok 8 2

Metode subsitusi ini didasarkan pada teorema 5.8A

Teorema A

(substitusi). Untuk menentukan ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥, kita dapat mensubstitusi 𝑢 = 𝑔(𝑥), dengan g fungsi

yang dapat diintegralkan. Apabila substitusi itu mengubah 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 menjadi ℎ(𝑢)𝑑𝑢 dan apabila

𝐻 sebuah antiturunan ℎ, maka

∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ ℎ(𝑢) + 𝐶 = 𝐻(𝑔(𝑥)) + 𝐶

Konstanta, pangkat

1.∫ 𝑘 𝑑𝑢 = 𝑘𝑢 + 𝐶 2. ∫ 𝑢𝑟 𝑑𝑢 = {𝑢𝑟

𝑟+1 r ≠ −1

ln 𝐼𝑢𝐼 + 𝐶 𝑟 = −1

Eksponen

3.∫ 𝑒𝑢 𝑑𝑢 = 𝑒𝑢 + 𝐶 4.∫ 𝑎𝑢𝑑𝑢 = 𝑎𝑢

ln𝑎+ 𝐶, 𝑎 ≠ 1, 𝑎 > 0

Fungsi Trigonometri

5.∫ sin 𝑢 𝑑𝑢 = − cos𝑢 + 𝐶 6.∫ cos𝑢 𝑑𝑢 = sin 𝑢 + 𝐶

7.∫ 𝑠𝑒𝑐2 𝑢 𝑑𝑢 = tan 𝑢 + 𝐶 8.∫ 𝑠𝑐𝑠2 𝑢 𝑑𝑢 = − cot𝑢 + 𝐶

9.∫ sec 𝑢 tan 𝑢 𝑑𝑢 = sec 𝑢 + 𝐶 10.∫ csc 𝑢 cot𝑢 𝑑𝑢 = − csc 𝑢 + 𝐶

11.∫ tan 𝑢 𝑑𝑢 = − ln 𝐼𝑐𝑜𝑠 𝑢𝐼 + 𝐶 12.∫ cot𝑢 𝑑𝑢 = ln 𝐼𝑠𝑖𝑛 𝑢𝐼 + 𝐶

Fungsi Aljabar

13.∫𝑑𝑢

√𝑎2+ 𝑢2 = 𝑠𝑖𝑛−1 𝑢

𝑎 + C 14.∫

𝑑𝑢

𝑎2+ 𝑢2=

1

𝑎 𝑡𝑎𝑛−1 (

𝑢

𝑎) + 𝐶

15.∫𝑑𝑢

𝑢√𝑢2+ 𝑎2=

1

𝑎 𝑠𝑒𝑐−1 (

𝐼𝑢𝐼

𝑎) + 𝐶 =

1

𝑎 𝑐𝑜𝑠−1 (

𝑎

𝐼𝑢𝐼) + 𝐶

Kelompok 8 3

Contoh 1

Tentukan ∫𝑥

cos2(𝑥2)𝑑𝑥

Penyelesaian: Perhatikan integral tersebuat sejenak. Anda akan teringat pada bentuk baku

∫ 𝑠𝑒𝑐2 𝑢 𝑑𝑢. andaikan 𝑢 = 𝑥2, 𝑑𝑢 = 2𝑥 𝑑𝑥. maka

∫𝑥

𝑐𝑜𝑠2(𝑥)𝑑𝑥 =

1

2∫

1

𝑐𝑜𝑠2(𝑥2). 2𝑥 𝑑𝑥 =

1

2∫ 𝑠𝑒𝑐2 𝑑𝑢

=1

2tan 𝑢 + 𝐶 =

1

2tan(𝑥2) + 𝐶

Contoh 2

Tentukan ∫3

√5−9𝑥2𝑑𝑥

Penyelesaian: Ingatlah bentuk ∫𝑑𝑢

√𝑎2−𝑢2 andaikan 𝑢 = 3𝑥, 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑑𝑢 = 3 𝑑𝑥

Sehingga ∫3

√5−9𝑥2𝑑𝑥 = ∫

1

√5−𝑢2𝑑𝑢 = 𝑠𝑖𝑛−1 (

𝑢

√5) + 𝐶

𝑠𝑖𝑛−1 (3𝑥

√5) + 𝐶

Contoh 3

Hitunglah ∫6𝑒1/𝑥

𝑥2𝑑𝑥 = −6 ∫ 𝑒1/𝑥 (

−1

𝑥2𝑑𝑥) = −6 ∫ 𝑒𝑢𝑑𝑢

= −6𝑒𝑢 + 𝐶 = −6𝑒𝑢 + 𝐶

Contoh 4

Tentukan ∫𝑒𝑥

4+9𝑒2𝑥𝑑𝑥

Penyelesaian ingat∫1

𝑎2+ 𝑢2𝑑𝑢. 𝐴𝑛𝑑𝑎𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑢 =

1

𝑥𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑑𝑢 = 3𝑒𝑥 𝑑𝑥. 𝑆𝑒ℎ𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎

∫𝑒𝑥

4 + 9𝑒2𝑥 𝑑𝑥 =1

3∫

1

4 + 9𝑒2𝑥(3𝑒𝑥 ) =

1

3∫

1

4 + 𝑢2 𝑑𝑢

=1

3.

1

2𝑡𝑎𝑛−1 (

𝑢

2) + 𝐶 =

1

6𝑡𝑎𝑛−1 (

3𝑒𝑥

2) + 𝐶

Kelompok 8 4

tidak ada hukum yang mengharuskan anda menggunakan substitusi-u. Bila anda dapat

melakukan tanpa penggantian, lakukanlah. Dibawah ini ada dua contoh yang kita maksudkan.

Contoh 5

Tentukanlah ∫ 𝑥3 √𝑥4 + 11𝑑𝑥

Penyelesaian dalam ingatan, gantilah 𝑢 = 𝑥4 + 11

∫ 𝑥3√𝑥4 + 11𝑑𝑥 =1

4∫(𝑥4 + 11)

12(4𝑥3𝑑𝑥)

=1

4∫(𝑥4)

12 𝑑(𝑥4 + 11) =

1

6(𝑥4 + 11)

32 + 𝐶

Contoh 6

Tentukan ∫𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑡

𝑐𝑜𝑠2𝑡𝑑𝑡.

Penyelesaian dalam ingatan, gunakan substitusi 𝑢 = 𝑡𝑎𝑛 𝑡

∫𝑎𝑡𝑎𝑛𝑡

𝑐𝑜𝑠2 𝑡𝑑𝑡 = ∫ 𝑎𝑡𝑎𝑛𝑡𝑠𝑒𝑐2𝑡 𝑑𝑡

= ∫ 𝑎𝑡𝑎𝑛𝑡 𝑑(𝑡𝑎𝑛 𝑡) =𝑎𝑡𝑎𝑛𝑡

𝑙𝑛𝑎+ 𝐶

MENGUBAH-UBAH INTEGRAN

Sebelum mengunakan sesuatu subsitusi, kerapkali kita perlu menulis integran dalam bentuk

yang lebih cocok.

Contoh 7

Tentukan ∫7

𝑥2−6𝑥+25𝑑𝑥

Kelompok 8 5

Penyelesaian : Suatu integran yang penyebutnya berbentuk suatu kuadrat kerap kali dapat

diubah menjadi bentuk baku setelah melengkapkannya menjadi sebuah kuadrat. Ingat bahwa

𝑥2 + 𝑏𝑥 menjadi suatu kuadrat dengan menambahkan (𝑏

2)

2

.

∫7

𝑥2 − 6𝑥 + 25𝑑𝑥 = ∫

7

𝑥2 − 6𝑥 + 9 + 16𝑑𝑥

= 7 ∫1

(𝑥 − 3)242 𝑑(𝑥 − 3)

= 7

4tan−1 (

𝑥−3

4) + 𝑐

Dalam fikiran, kita gunakan substitusi 𝑢 = 𝑥 − 3

Contoh 8

Tentukan ∫𝑥2−𝑥

𝑥+1𝑑𝑥

Penyelesaian : Apabila integran hasil bagi dua suku banyak (yaitu suatu fungsi rasional) dan

derajat pembilang sama atau melebihi derajat penyebut, lakukanlah pembagian pembilang oleh

penyebut terlebih dahulu (Gambar 1)

𝑥2−𝑥

𝑥+1= 𝑥 − 2 +

2

𝑥+1

Sehingga :

∫𝑥2−2

𝑥 +1𝑑𝑥 = ∫(𝑥 − 2)𝑑𝑥 + 2 ∫

1

𝑥+1𝑑𝑥

=𝑥2

2− 2𝑥 + 2 ∫

1

𝑥+1𝑑(𝑥 + 1)

=𝑥2

2− 2𝑥 + 2ln|𝑥 + 1| + 𝑐

Contoh 9.

Tentukan ∫ sec 𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian : Perubahan – perubahan yang kita lakukan dalam integral pada contoh 7 dan 8

tampak masuk akal, dan dapat dipahami, tetapi contoh 9 ini agak lain, seperti yang terlihat

dibawah ini:

x - 2

x +1 x2 - x

x2 + x

-2x

-2x – 2

2

Kelompok 8 6

∫ sec 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ sec 𝑥 sec 𝑥+ tan𝑥

sec 𝑥+ tan𝑥 𝑑𝑥

= ∫𝑠𝑒𝑐2𝑥+ sec 𝑥 tan 𝑥

sec 𝑥+tan𝑥 𝑑𝑥

= ∫1

sec 𝑥+tan𝑥 𝑑(sec 𝑥 + tan 𝑥)

= ln |sec 𝑥 + tan 𝑥| + 𝑐

SUBSTITUSI DALAM INTEGRAL TENTU

Topik ini telah dibahas dalam pasal 5.8 substitusi dalam integral tentu seperti substitusi dalam

integral tak tentu, tetapi kita tidak boleh lupa untuk mengubah batas – batas pengintegralan

seperlunya.

Contoh 10.

Tentukan ∫ 𝑡 √𝑡2 − 4 5

2 𝑑𝑡.

Penyelesaian : andaikan 𝑢 = 𝑡2 − 4, dengan demikian 𝑑𝑢 = 2𝑡 𝑑𝑡 ; perhatikan bahwa u = 0 jika

t = 2 dan u = 21 jika t = 5. Jadi,

∫ 𝑡√𝑡2 − 45

2 𝑑𝑡 = 1

2∫ (𝑡2 − 4)

1

2 ( 2𝑡 𝑑𝑡)5

2

= 1

2 ∫ 𝑢

12 𝑑𝑢

21

0

= [1

3 𝑢

3

2]021 =

1

3(21)

3

2 ≈ 32,08

PENGGUNAAN DAFTAR INTEGRAL

Daftar bentuk baku kita sangat pendek (hanya 15 rumus); daftar yang ada pada halaman –

halaman terakhir buku ini mengandung lebih banyak bentuk baku (ada 113 rumus) dan lebih

banyak manfaatnya. Perhatikan bahwa integral – integral disitu dikelompokkan menurut

berbagai jenis. Kita beri contoh penggunaan daftar itu.

Contoh 11.

Tentukan ∫ √6𝑥 − 𝑥2 𝑑𝑥 dan ∫ (cos𝑥) √6 sin 𝑥 − 𝑠𝑖𝑛2𝑥 𝑑𝑥. 𝜋

20

Kelompok 8 7

Penyelesaian : kita gunakan rumus 102 dengan a = 3.

∫ √6𝑥 − 𝑥3 𝑑𝑥 = 𝑥 − 3

2 √6𝑥 − 𝑥2 +

9

2 sin−1 (

𝑥 − 3

3) + 𝑐

Dalam integral kedua andaikan 𝑢 = sin 𝑥, sehingga 𝑑𝑢 = cos𝑥 𝑑𝑥. maka

∫ cos𝑥 √6 sin 𝑥 − 𝑠𝑖𝑛2𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √6𝑢 − 𝑢2 𝑑𝑢1

0

𝜋2

0

= [ 𝑢 − 3

2 √6𝑢 − 𝑢2 +

9

2 sin−1(

𝑢 − 3

3 )]0

1

= − √5 + 9

2 sin−1(

−2

3) −

9

2 sin−1(−1)

≈ 1,55

Daftar integral baku yang lebih luas dapat ditemukan diperpustakaa. Salah satu yang terkenal

ialah “ satndart mathematical tables” yang diterbitkan oleh “ Chemical Rubber Company”.

8.2 BEBERAPA INTEGRAL TRIGONOMETRI

Apabila kita menggunakan metode penggantian dan dibarengi dengan pemakaian kesamaan

trigonometri yang tepat, maka kita dapat mengintegralkan banyak bentuk trigonometri. Kita

perhatikan terlebih dahulu lima jenis integral yang sering muncul.

1. ∫ 𝑠𝑖𝑛n 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑎𝑛 ∫ 𝑐𝑜𝑠n 𝑥 𝑑𝑥

2. ∫ 𝑠𝑖𝑛m 𝑥 𝑐𝑜𝑠n 𝑥 𝑑𝑥

3. ∫ 𝑡𝑎𝑛n 𝑥 𝑑𝑥 dan ∫ 𝑐𝑜𝑡n 𝑥 𝑑𝑥

4. ∫ 𝑡𝑎𝑛m 𝑥 𝑠𝑒𝑐n 𝑥 𝑑𝑥 dan ∫ 𝑐𝑜𝑡m 𝑥 𝑐𝑠𝑐n 𝑥 𝑑𝑥

5. ∫ sin 𝑚𝑥 cos𝑛𝑥 𝑑𝑥, ∫ sin 𝑚𝑥 sin 𝑛𝑥 𝑑𝑥, ∫ cos𝑚𝑥 cos𝑛𝑥 𝑑𝑥

JENIS 1 (∫ 𝒔𝒊𝒏n 𝒙 𝒅𝒙,∫ 𝒄𝒐𝒔n 𝒙 𝒅𝒙)

Perhatikan pertama apabila n bilangan bulat ganjil dan positif. Setelah kita mngeluarkan faktor

sin x atau cos x, gunakan kemudian kesamaan sin2 x + cos2 x = 1.

Contoh 1 (n ganjil).

Tentukan ∫ 𝑠𝑖𝑛5 𝑥 𝑑𝑥

Kelompok 8 8

Penyelesaian :

∫ 𝑠𝑖𝑛5 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑖𝑛4 𝑥 sin 𝑥 𝑑𝑥

= ∫(1 − 𝑐𝑜𝑠2 𝑥)2 sin 𝑥 𝑑𝑥

= ∫(1 − 2 𝑐𝑜𝑠2 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠4 𝑥) sin 𝑥 𝑑𝑥

= ∫(1 − 2 𝑐𝑜𝑠2 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠4 𝑥)𝑑(cos𝑥)

= - cos x + 2

3 cos3 x -

1

5 cos5 x + C

Apabila n positif genap, kita gunakan rumus setengah sudut

Sin2 x = 1−cos2𝑥

2, cos2 x =

1+cos2𝑥

2

Contoh 2 (n genap).

Tentukan ∫ 𝑠𝑖𝑛2 𝑥 𝑑𝑥 dan ∫ 𝑐𝑜𝑠4 𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian :

∫ 𝑠𝑖𝑛2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫1−cos2𝑥

2 𝑑𝑥

= 1

2 ∫ 𝑑𝑥 −

1

4 ∫(cos2𝑥) (2)𝑑𝑥

= 1

2 ∫ 𝑑𝑥 −

1

4 ∫ cos2𝑥 𝑑(2𝑥)

= 1

2𝑥 −

1

4 sin 2𝑥 + 𝐶

∫ 𝑐𝑜𝑠4 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ (1+cos2𝑥

2)

2

𝑑𝑥

= 1

4 ∫(1 + 2 cos2𝑥 + 𝑐𝑜𝑠2 2𝑥) 𝑑𝑥

= 1

4 ∫ 𝑑𝑥 +

1

4 ∫(cos2𝑥) (2)𝑑𝑥 +

1

8 ∫(1 + cos4𝑥) 𝑑𝑥

= 3

8 ∫ 𝑑𝑥 +

1

4 ∫ cos2𝑥 𝑑(2𝑥)+

1

32 ∫ cos4𝑥 𝑑(4𝑥)

= 3

8 𝑥 +

1

4sin 2𝑥 +

1

32 sin 4𝑥 + 𝐶

Kelompok 8 9

JENIS 2 (∫ 𝐬𝐢𝐧𝒎 𝒙 𝐜𝐨𝐬𝒏 𝒙 𝒅𝒙).

Apabila m atau n ganjil positif sedangkan eksponen yang lain bilangan sebarang, kita keluarkan

sin 𝑥 atau cos𝑥 dan menggunakan kesamaan sin2 𝑥 + cos2 𝑥 = 1.

Contoh 3 (m atau n ganjil)

Tentukan ∫ sin3 𝑥 cos−4 𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian

∫ sin3 𝑥 cos−4 𝑥 𝑑𝑥 = ∫(1 − cos2 𝑥)(cos−4 𝑥) sin 𝑥 𝑑𝑥

= − ∫(cos−4 𝑥 − cos−2 𝑥)𝑑(cos𝑥)

= − [(cos𝑥)−3

−3−

(cos𝑥)−1

−1] + 𝐶

=1

3sec3 𝑥 − sec 𝑥 + 𝐶

Contoh 4 (m dan n genap)

Tentukan ∫ sin3 𝑥 cos−4 𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian

∫ sin3 𝑥 cos−4 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ (1 − cos2𝑥

2)(

1 + cos2𝑥

2)

2

𝑑𝑥

=1

8∫(1 + cos2𝑥 − cos2 2𝑥 − cos3 2𝑥)𝑑𝑥

=1

8∫ [1 + cos2𝑥 −

1

2(1 + cos4𝑥) − (1 − sin2 2𝑥) cos2𝑥] 𝑑𝑥

=1

8∫ [

1

2−

1

2cos4𝑥 + sin2 2𝑥 cos2𝑥] 𝑑𝑥

=1

8[∫

1

2𝑑𝑥 −

1

8∫ cos4𝑥 𝑑(4𝑥) +

1

2∫ sin2 2𝑥 𝑑(sin 2𝑥)]

Kelompok 8 10

=1

8[1

2𝑥 −

1

8sin 4𝑥 +

1

6sin3 2𝑥] + 𝐶

JENIS 3 (∫ 𝐭𝐚𝐧𝒏 𝒙 𝒅𝒙, ∫ 𝐜𝐨𝐭𝒏 𝒙 𝒅𝒙)

Dalam kasus tangen, keluarkan faktor tan2 𝑥 = sec2 𝑥 − 1 ; dalam kasus kotangen, keluarkan

faktor cot2 𝑥 = csc 2 𝑥 − 1

Contoh 5

Tentukan ∫ 𝑐𝑜𝑡4 x dx

Penyelesaian

∫ 𝑐𝑜𝑡4 x dx = ∫ 𝑐𝑜𝑡2 x (csc2 x – 1) dx

= ∫ 𝑐𝑜𝑡2 x csc2 x dx - ∫ 𝑐𝑜𝑡2 x dx

= - ∫ 𝑐𝑜𝑡2 x d(cot x) – ∫(𝑐𝑠𝑐2 x – 1) dx

= - 1

3 cot3 x + cot x + x + c

Contoh 6

Tentukan ∫ tan5 𝑥 𝑑𝑥.

Penyelesaian

∫ Tan5 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ tan3 𝑥 (sec2𝑥 − 1)

= ∫ tan3 𝑥 sec2 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ tan3 𝑥 𝑑𝑥

= ∫ tan3 𝑥 𝑑(tan 𝑥) − ∫ tan 𝑥 (sec2 − 1)𝑑𝑥

= ∫ tan3 𝑥 𝑑(tan 𝑥) − ∫ tan 𝑥 𝑑(tan 𝑥) + ∫ tan 𝑥 𝑑𝑥

=1

4tan4 𝑥 −

1

2tan2𝑥 − ln|cos𝑥| + 𝐶

Kelompok 8 11

JENIS 4 (∫ 𝐭𝐚𝐧𝒎 𝒙 𝐬𝐞𝐜𝒏 𝒙 𝒅𝒙,∫ 𝐜𝐨𝐭𝒎 𝒙 𝐜𝐬𝐜𝒏 𝒙 𝒅𝒙)

Contoh 7 (n genap, m sebarang).

Tentukan ∫ tan−3 2⁄ 𝑥 sec4 𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian

∫ Tan−3 2⁄ 𝑥 sec4 𝑥 𝑑𝑥 = ∫(tan−3 2⁄ 𝑥) (1 + tan2 𝑥) sec2 𝑥 𝑑𝑥

= ∫(tan−3 2⁄ 𝑥) sec2 𝑥 𝑑𝑥 + ∫(tan1 2⁄ 𝑥) sec2 𝑥 𝑑𝑥

= −2 tan−1/2 𝑥 +2

3tan3/2 𝑥 + 𝐶

Contoh 8 (m ganjil, n sebarang).

Tentukan ∫ tan3 𝑥 sec−1/2 𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian

∫ Tan3 𝑥 sec−1/2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫(tan2 𝑥) (sec−3/2 𝑥)(sec 𝑥 tan 𝑥)𝑑𝑥

= ∫(sec2 𝑥 − 1) sec−3/2 𝑥 𝑑(sec 𝑥)

= ∫ sec1/2 𝑥 𝑑(sec 𝑥) − ∫ sec−3/2 𝑥 𝑑(sec 𝑥)

=2

3sec3/2 𝑥 + 2 sec−1/2 𝑥 + 𝐶

JENIS 5 (∫ 𝐬𝐢𝐧 𝒎𝒙 𝐜𝐨𝐬 𝒏𝒙𝒅𝒙,∫ 𝐬𝐢𝐧 𝒎𝒙𝐬𝐢𝐧 𝒏𝒙 𝒅𝒙,∫ 𝐜𝐨𝐬 𝒎𝒙 𝐜𝐨𝐬 𝒏𝒙𝒅𝒙).

Integral jenis ini digunakan dalam teori arus listrik bolak-balik, teori perpindahan panas, dan

dalam teori-teori yang menggunakan deret Fourier. Untuk menyelesaikan integral tersebut kita

gunakan kesamaan berikut.

sin 𝑚𝑥 cos𝑛𝑥 =1

2[sin(𝑚 + 𝑛)𝑥 + sin(𝑚 − 𝑛)𝑥]

sin 𝑚𝑥 sin 𝑛𝑥 = −1

2[cos(𝑚 + 𝑛)𝑥 − cos(𝑚 − 𝑛)𝑥]

Kelompok 8 12

cos𝑚𝑥 cos𝑛𝑥 =1

2[cos(𝑚 + 𝑛)𝑥 + cos(𝑚 − 𝑛)𝑥]

Contoh 9

Tentukan ∫ sin 2𝑥 cos3𝑥 𝑑𝑥

Penyelesaian

∫ sin 2𝑥 cos3𝑥 𝑑𝑥 =1

2∫[sin 5𝑥 sin(−𝑥)] 𝑑𝑥

=1

10∫ sin 5𝑥 𝑑(5𝑥) −

1

2∫ sin(−𝑥) 𝑑𝑥

= −1

10cos5𝑥 +

1

2cos𝑥 + 𝐶

Contoh 10

Apabila m dan n bilangan positif buktikan bahwa

∫ sin 𝑚𝑥 sin 𝑛𝑥𝜋

−𝜋 𝑑𝑥 = {0 jika n ≠ m𝜋 jika n = m

Penyelesaian jika n ≠ m

∫ sin 𝑚𝑥 sin 𝑛𝑥𝜋

−𝜋𝑑𝑥 = −

1

2∫ [cos(𝑚 + 𝑛)𝑥 − cos(𝑚 − 𝑛)𝑥]

𝜋

−𝜋𝑑𝑥

= −1

2[

1

𝑚 + 𝑛sin(𝑚 + 𝑛)𝑥 −

1

𝑚 − 𝑛sin(𝑚 − 𝑛)𝑥]

−𝜋

𝜋

= 0

Jika n = m

∫ sin 𝑚𝑥 sin 𝑛𝑥𝜋

−𝜋𝑑𝑥 = −

1

2∫ [cos2𝑚𝑥 − 1]

𝜋

−𝜋𝑑𝑥

= −1

2[

1

2𝑚sin 2𝑚𝑥 − 𝑥]

−𝜋

𝜋

=1

2[−2𝜋] = 𝜋