Metode Substitusi METODE INTEGRASI

yang digunakan untuk menentukan integral fungsi dan masing metode mempunyati ciri-ciri tertentu. Metode dalam integrasi dimaksud adalah: 1 Metode substitusi, 2 Integral fungsi trigonometri, 3 Metode subtitusi fungsi trigonometri, 4 Integral parsial 5 Integral fungsi rasional, dan 6 Integral fungsi rasional yang memuat fungsi trigonometri

2.1 Metode Substitusi

Metode substitusi disebut juga metode pemisalan. Metode ini pada umumnya digunakan untuk memudahkan menentukan antiturunan fungsi sehingga bentuk selesaiannya diubah dalam bentuk rumus dasar integral tak tentu dan rumus dasar yabg diperumum yaitu; a. , 1 1 c n x dx x n n      asalkan n  -1 b.     , 1 c n x f dx x f x f n n     asalkan n  -1 Secara lebih khusus dapat dijelaskan bahwa metode substitusi digunakan jika integrannya berbentuk fungsi berpangkat yaitu   1 ,   n x f n atau bentuk lain yaitu variabel yang tidak sejenis dengan tanda diferensialnya atau tanda integrasinya. Misalnya  dx x 2 sin , variabelnya 2x sedangkan tanda integrasinya dx.   dx x 1 2 tan variabelnya 2x-1 sedangkan tanda diferensialnya dx dan jenis yang lainnya. Jika integrannya berbentuk   , n x f n bilangan bulat maka yang disubstitusi adalah x f selanjutnya gunakan diferensial pada masing-masing bagian dan lakukan substitusi pada persoalan yang diberikan. Jika integrannya   , n x f n bilangan rasional maka yang disubstitusi adalah   . n x f Selanjutnya ubah pangkat x f menjadi bulat dan gunakan diferensial sebagaimana dijelaskan di atas. Setelah substitusi dilakukan selanjutnya masing-masing bagian Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 31 didiferensialkan dan akhirnya dapat digunakan rumus umum seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh-contoh di bawah ini. Tentukan integran berikut ini: 1. dx x   1 Jawab Substitusikan x u   1 x u    1 2 1 2 x d u d    dx du u    2 Substitusi bentuk terakhir ke dx x   1 , diperoleh      du u du u u 2 2 2 Dengan rumus integral dasar di dapat      du u dx x 2 2 1 c u          3 2 3 Karena x u   1 Sehingga c x dx x       3 1 3 2 1 2. dx x   3 2 1 Jawab Substitusi   2 3 2 1 x E     3 2 2 1 x E        3 2 2 1 x d E d      dx x dE E 2 2 1 3 2 2    2 2 1 3 x dE E dx    Sehingga      2 3 2 1 3 2 1 x EdE E dx x Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 32   4 3 2 3E dE E dE E   4 5 3 1 c E               9 4 3 1 4 9 c E   4 9 4 3 Karena   2 3 2 1 x E   Sehingga   c x dx x            4 9 2 3 3 2 1 4 3 2 1   c x          8 27 2 1 4 3 3.   dx x 11 12 3 Substitusi 12 3   x A 12 3    x d A d dx dA 3   3 dA dx   Sehingga     3 12 3 11 11 dA A dx x   dA A 11 3 1 c A   12 3 1 12 c A   12 36 1 Karena 12 3   x A Sehingga c x dx x      12 12 3 12 3 12 11 Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 33 4. dx x 2 cos 2  Jawab Substitusikan x A 2  dx dA 2   2 dA dx   Sehingga    2 cos 2 cos 2 2 dA A dx x   AdA 2 cos 2 1    dA A 2 2 cos 1 2 1     AdA dA 2 cos 4 1 4 1 c A A    8 2 sin 4 Karena x A 2  c x x x     8 4 sin 4 2 2 cos 2 Sehingga c x x dx x           4 sin 2 1 2 cos 2 5.      dx x x x 4 4 2 4 2 Jawab Substitusikan x x A 4 4 2     x x A 4 4 2 2      x x d A d 4 4 2 2    dx x AdA 4 8 2    dx x AdA 2 4    Sehingga        dA A A dx x x x . 4 4 2 4 2   dA A 2 Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 34 c A   3 3 1 Karena x x A 4 4 2   Sehingga   c x dx x x x       3 2 2 4 4 3 1 4 4 2 4 6.   4 3t dt t Jawab Substitusi Misal 4 3   t P 4 3 2    t P 4 3 2    t d P d dt PdP 3 2   3 2PdP dt   Sehingga                  P dP P P t tdt 3 2 3 4 4 3 2    dP P 8 2 9 1 2 c P P    9 8 27 2 3 Karena 4 3   t P Sehingga   c t t t t tdt         4 3 9 8 4 3 4 3 27 2 4 3 7.   2 2 16 x dx x Jawab Substitusi 2 16 x w     2 2 16 x w    xdx wdw 2 2    dw x w dx    Sehingga Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 35   dw x w w w x dx x              2 2 2 16 16 dw x w     2 16     dw w x 16 1 2 c x w x w     3 16 3 Karena 2 16 x w   Sehingga c x x x x x dx x x          3 16 16 16 16 16 2 2 2 2 2 c x x x x       3 16 16 16 2 3 2 2 1 2 Akhirnya diperoleh c x x x x x dx x         3 16 16 16 16 2 3 2 2 1 2 2 2 8.   dt t t 2 3 2 Jawab Substitusikan   2 3 2   t s   3 2 2    t s   dt t sds 2 2 3 2      ds t s dt 2 2 3 2    Sehingga   ds t s s t dt t t      2 2 3 2 3 2 . . 2    ds s t t 2 2 2 3 2 c s t t     3 2 3 1 2 3 2   c t t t     2 9 2 2 2 9 2 Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 36 c t t    9 2 2 2 5 Sehinggga c t t dt t t      9 2 2 2 2 5 2 3 Soal-soal Tentukan hasil pengintegralan di bawah ini: 1. dx x x  sin 2.   1 2 3 t dt 3.   dx x x 2 sin 2 cos 1 2 4.       dt t t t t t 1 3 1 3 sin 1 6 2 2 5.   9 2 2 x xdx 6.   dx x x 2 3 2 3 7.   dx x x 16 2 8.  dx x 3 sin 9.   x xdx 2 cos 16 sin 10.   dx x 4 2 cos 11.   dx x x 1 sin 2 12.   dx x x 1 cos 3 2 13.    dx x x 7 12 2 3 14.     dx x x x 1 3 2 2 Kalkulus Integral:Dwi Purnomo- 37 15.      dx e e e e x x x x 2 2 2 2 16. dt e e t t   6 3 4 17.   dx x x 4 4 2 18.   4 4 x xdx 19.   dx x x cos 2 1 sin 20.   dx x xdx 2 2 1 21.       dx x x x 3 2 2 1 1

2.2 Integral Fungsi Trigonometri