Transcription
2013Matematika Teknik 1BAB VI. INTEGRAL TAK TENTU (ANTI TURUNAN)(Pertemuan ke 11 & 12)PENDAHULUANDiskripsi singkatPada bab ini dibahas tentang integral tak tentu, integrasi parsial dan beberapa metodeintegrasi lainnya yaitu integrasi fungsi trigonometri, integral dengan menggunakan substitusi(aljabar, trigonomerti), integral fungsi pecah rasional, integral fungsi irasional.ManfaatMateri yang disampaikan di sini, masih merupakan dasar perhitungan integral. Yangdibicarakan masih terbatas pada cara memecahkan persoalan-persoalan integral, dengan berbagaimetode integrasi yang diberikan. Untuk selanjutnya, setelah menerapkan batas-batas integrasi,materi ini digunakan dalam banyak hal, yaitu di Mata kuliah Matematika II.RelevansiIntegral dalam prakteknya banyak digunakan di berbagai bidang. Setelah integral tak tentuini dipahami, penggunaan selanjutnya misalnya untuk menghitung luas bidang datar, menentukantitik berat, momen inersia, volume dan lainnya. Di bidang fisika, termodinamika, hitung integral inijuga sangat diperlukan,Learning OutcomesMahasiswa dapat mengenal, mamahami dan menyelesaikan persoalan integral tak tentuini dengan baik, serta dapat menerapkannya di bidang lain.s. johanes, dtm sv ugm73
2013Matematika Teknik 1PENYAJIANKita sebut F suatu anti turunan dari f pada selang interval I, jikayakni jikauntuk semua x dalam interval I. maka:pada interval I,Tanda integral(notasi dari Leibniz)integrantGambar 6-1Contoh: carilah suatu anti turunan dari fungsipada selang (- , ) ?Penyelesaian: dicari suatu fungsi F yang memenuhi, untuk semua x riil.yxGambar 6-2Fungsi F yang memenuhi adalah:dinyatakan:,,. Secara umum, dengan c konstanta.Famili tersebut di atas disebut anti turunan.Teorema : kelinieran dariAndaikan f dan g mempunyai anti turunan (integral tak tentu) dan andaikan k adalahsuatu konstanta, maka:i.ii.s. johanes, dtm sv ugm74
2013Matematika Teknik 1Contoh, carilah integral berikut:6.1. Rumus-rumus interal tak tentu.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.s. johanes, dtm sv ugm75
2013Matematika Teknik 1Carilah integral tak tentu berikut:1.2.3.4.? subtitusikan, maka, substitusikan5.,,, substitusikan6., substitusikan7., substitusikan, atau, maka:,,,&, maka:,, ataumaka:, A & B dicari dulu8.s. johanes, dtm sv ugm, dicari hasil baginya terlebih dahulu, sebagai berikut:76
2013Matematika Teknik 1, maka:9., substitusikan,, atau10.11.s. johanes, dtm sv ugm77
2013Matematika Teknik 112., komponen penyebut ditulis menjadi bentuk lain sebagai berikut:, maka:, substitusikan13.,, atau, maka:, jika akar dari penyebut integran diturunkan maka, selanjutnya pembilang dari integran,ditulis dalam bentuk turunan dari penyebut integran, maka;, atau, sehinggaContoh 1214.15., substitusikan,, atau, maka:, jika penyebut integran diturunkan maka:, selanjutnya pembilang dari integran,ditulis dalam bentuk turunan dari penyebut integran, maka:ataus. johanes, dtm sv ugm, sehingga78
2013Matematika Teknik 116., substitusikan,, atau, maka:6.2. Integrasi parsialJikaditurunkan, maka :, atauPersamaan di atas diintegralkan, maka menjadi:, atau menjadiPersamaan Integral parsial :Contoh1.Penyelesaian: jikaditurunkan, maka hasilnya adalah sebagai berikut, atauDengan mensubtitusikan persamaan terakhir ke dalam soal, maka diperoleh :Dengan menerapkan Persamaan Integral parsial, makas. johanes, dtm sv ugm79
2013Matematika Teknik 12.Penyelesaian: jikaditurunkan, maka hasilnya adalah sebagai berikut, atauDengan mensubtitusikan persamaan terakhir ke dalam soal, maka diperoleh :Dengan menerapkan Persamaan Integral parsial, makaJikaditurunkan,Dengan mensubtitusikan lagi, makake persamaan terakhir, maka:kemudian diterapkan lagi Persamaan Integral parsial, maka:, atauSuku terakhir dibawa ke ruas kiri, maka:, atau, atau6.3. Metode IntegrasiA.Integrasi Fungsi Trigonometri1.Bentuk, dengan m dan n bulat positif.a. m ganjil dan n genaps. johanes, dtm sv ugm80
2013Matematika Teknik 1Contoh:b. m genap dan n ganjilContoh:c. m genap dan n genapContoh:s. johanes, dtm sv ugm81
2013Matematika Teknik 12.BentukatauSifat:a. m ganjil, n ganjil, sama bila m ganjil, n genapMaka:b. m genap, n genapMaka:c. m genap, n ganjilMaka:s. johanes, dtm sv ugm82
2013Matematika Teknik 1Contoh:1.2.3.3.Bentuk :a)b)c)Contoh:A.Integral dengan menggunakan substitusi1. Substitusi Fungsi Aljabars. johanes, dtm sv ugm83
2013Matematika Teknik 1a. Bila inttegran memuat bentuk (a bx) dengan pangkat pecahan:, makamenggunakan substitusi:Contoh:1.2., substitusi:, subst.: b. Bila inttegran memuat bentuk , mengunakan substitusi:Contoh:, subst: , maka:s. johanes, dtm sv ugm84
2013Matematika Teknik 12. Substitusi Fungsi TrigonometriBila integran memuat bentuk:a., dengan substitusib., dengan substitusic., dengan substitusiContoh:1., substitusi: 5u54xGambar 6-32.3.s. johanes, dtm sv ugm, substitusi:, substitusi: 85
2013Matematika Teknik 1X 32Gambar 6-4B.Integral Fungsi Pecah Rasional1. Fungsi Aljabar, dimana f(x) dan g(x) berbentuk polinomial, n bulat positifa. Bila f(x) berpangkat lebih tinggi daripada pangkat g(x)Maka:Contoh:, berartidanb. Bila f(x) berpangkat lebih rendah daripada pangkat g(x)AndaikanDengandan A1, A2, A3, . . . .An harus dicari.Contoh:Mengambil harga-harga untuk x:x 1 9 -2A A 9/2x 2 11 -B B -11x 3 13 2C C 13/2IdentitasKoefisien x2: A B C 0s. johanes, dtm sv ugm86
2013Matematika Teknik 1Koefisien x1: -5A – 4B – 3C 2Koefisien x0: 6A 3B 2C 7Bila g(x) memuat faktor linier berulangA, B1, B2, .,, Bp, C1, C2, C3, . ., Cq dicari.Contoh:x -2 75 25 A A 3x 3 -20 5 B B -4A C 3 C 0Bila g(x) memuat faktor kuadratisContoh:s. johanes, dtm sv ugm87
2013Matematika Teknik 11 A CA 01 B DB 11 2A CC 12 2B DD 02. Fungsi Pecah RasionalMenggunakan substitusi: ux/21Gambar 6-5Contoh:substitusi: ,s. johanes, dtm sv ugm88
2013Matematika Teknik 1C.Integral Fungsi Irasional1. Bentuk, substitusi:Contoh:, Misal: 2. Bentuk, menggunakan substitusi:Contoh:, misal:s. johanes, dtm sv ugm 89
2013Matematika Teknik 13. Bentuk, menggunakan substitusi:atauBentuk: menggunakan trigonometriContoh:, menggunakan substitusi: s. johanes, dtm sv ugm90
2013Matematika Teknik 1Tugas pertemuan ke 11. Selesaikan integral berikut.1.2.Latihan untuk pertemuan ke 11. Selesaikan integral berikut.1.2.Petunjuk.1. Untuk menjawab soal, misalkan, makadan.jawabnya:2. Untuk menjawab soal, gunakan rumus integrasi parsiil. Jawabnya:Soal-soalCari integral tak tentu berikut :1.2.3.12.13.14.4.15.5.16.6.17.18.7.19.8.20.9.21.10.22.11.23.s. johanes, dtm sv ugm91
2013Matematika Teknik 124.28.25.29.26.30.27.PENUTUPTes formatif dan kunci tes formatifTentukan integral berikut:1., kunci jawaban:2., kunci jawaban:3., kunci jawaban:4., kunci jawaban:Petunjuk penilaian dan umpan balikPenilaian hasil tugas, latihan dan ujian debiri skor (nilai) antara 0 sampai dengan 100.Kesahan hasil akhir bukanlan merupakan kesalahan yang fatal, kalaupun dikurangi skornya, hanyasedikit saja (atau bahkan tak perlu dikurangi), tetapi kesalahan proses itu yang perlu pengurangannilai .Tindak lanjutBagi mahasiswa yang skornya kurang dari 50, wajib mempelajari lagi uraian di depan, danselanjutnya diuji lagi.s. johanes, dtm sv ugm92
Dengan mensubtitusikan persamaan terakhir ke dalam soal, maka diperoleh : Dengan menerapkan Persamaan Integral parsial, maka Persamaan Integral parsial : Matematika Teknik 1 s. johanes, dtm sv ugm 80 2013 2. Penyelesaian: jika diturunkan, maka hasilnya adalah sebagai berikut , atau Dengan mensubtitusikan persamaan terakhir ke dalam soal, maka diperoleh : Dengan menerapkan Persamaan Integral ...