Pengintegralan Cauchy Integral Tak Tentu dan Integral Tentu

Definisi 4.2 Diberikan fungsi , , y x v i y x u z f   dengan u dan v fungsi dari t yang kontinu sepotong-potong pada b t a   . Integral fungsi z f sepanjang lintasan C dengan arah dari   z sampai   z adalah            b a dt t h i t g t h i t g f dz z f Sifat-sifat 1.         dz z f dz z f 2.    C C dz z f k dz z f k 3.         C C C dz z g dz z f dz z g z f Contoh 4 Hitung   dz e z z 2 jika  : garis lurus dari 1  z ke i z   2 1 . Penyelesaian : 1  z i z   2 1 0,1 2,1 Persamaan garis  : 1  y dan mempunyai bentuk parametrik : 1     t h y t t g x , ] 2 , [  t 4.1 Dari 4.1 diperoleh : i t t h i t g z       dt dt t h i t g dz . 1    Karena 2 z e z z f  maka   2 i t e i t i t f t h i t g f       . Sehingga,      2 1 2 2 dt e i t dz e z i t z  dt e i t i t     2 2 gunakan subtitusi : i t u     1 4 3 2 1     e e i . □

4.5 Pengintegralan Cauchy

Teorema 4.4 Teorema Cauchy Jika z f analitik dan z f kontinu di dalam dan pada lintasan tertutup sederhana C , maka   C dz z f . □ C z f analitik dan z f kontinu Contoh 4 Misalkan diberikan C sebarang lintasan tertutup dalam bidang kompleks. 43 1. 2 z z f    C dz z 2 . □ 2. 1  z f   C dz . □ Teorema 4.5 Teorema Cauchy- Goursat Jika z f analitik di dalam dan pada lintasan tertutup sederhana C , maka   C dz z f . □ C z f analitik Contoh 5 Diketahui 1 :  z C . Hitunglah  C dz z f jika 3 1   z z f . Penyelesaian : 2 3 1    z z f , z f tidak analitik di 3  z dan 3  z terletak di luar C . Oleh karena itu, z f analitik di dalam dan pada lintasan C , sehingga 3 1    dz z C . □ Teorema 4.6 Bentuk lain Teorema Cauchy Goursat Jika fungsi z f analitik di seluruh domain terhubung sederhana D , maka untuk setiap lintasan tertutup C di dalam D , berlaku   C dz z f . □ Teorema 4.7 Teorema Cauchy Goursat yang diperluas Diberikan suatu lintasan tertutup C , sedangkan n C C C , , , 2 1  adalah lintasan-lintasan tertutup yang terletak di interior C sedemikian sehingga n C C C , , , 2 1  tidak saling berpotongan. Jika fungsi z f analitik di dalam daerah tertutup yang terdiri dari titik-titik pada C dan titik-titik di dalam C , kecuali titik-titik interior n C C C , , , 2 1  , maka         C C C C n dz z f dz z f dz z f dz z f 1 2  . □ C 1 C z f tidak analitik z f analitik Contoh 6 44 Hitung   C z dz 3 , jika 2 2 :   z C . Penyelesaian : 3 1   z z f tidak analitik di 3  z yang berada di dalam interior C . Dibuat lintasan tertutup 1 C di dalam C berpusat di 3  z yaitu 2 1 3 : 1   z C . Diperoleh t i e z 2 1 3   ,  2   t dan dt e dz t i 2 1  . Menurut Teorema Cauchy Goursat yang diperluas,      C C z dz z dz 1 3 3    2 2 1 2 1 t i t i e dt e i    2 dt i i  2  . □

4.6 Integral Tak Tentu dan Integral Tentu

Jika fungsi f analitik di dalam domain terhubung sederhana D , maka   z z d f z F   mempunyai turunan untuk setiap titik z di dalam D dengan z f z F  , asalkan lintasan pengintegralan dari z ke z seluruhnya terletak di dalam D . Jadi z F juga analitik di dalam D . Teorema 4.8 Jika  dan  di dalam D , maka        F F dz z f . □ D  z f analitik  Contoh 7 i i i z dz z i i 2 2 2 2 1 2 2             . Karena z z f  merupakan fungsi utuh, maka dapat dibuat sebarang domain terhubung sederhana D yang memuat lintasan pengintegralan dari i z  ke i z   2 . □ 4.7 Rumus Integral Cauchy Teorema 4.9 Rumus Jika z f analitik di dalam dan pada lintasan tertutup C dan z sebarang titik di dalam C , maka 45 Integral Cauchy    C dz z z z f i z f 2 1  atau . 2 z f i dz z z z f C     . □ C z z f analitik Turunan Fungsi Analitik    C dz z z z f i z f 2 2 1   . 2 2 z f i dz z z z f C        C dz z z z f i z f 3 2 2   . 2 2 3 z f i dz z z z f C          C n n dz z z z f i n z f 1 2   . 2 1 z f n i dz z z z f n C n      Contoh 8 1. Hitung   C z dz 3 dengan 2 2 :   z C . Penyelesaian : Diambil : 1  z f z f analitik di dalam dan pada C 3  z di dalam C . 1 3   f z f Menggunakan rumus integral Cauchy, diperoleh i i z f i z dz C    2 1 . 2 . 2 3      . □ 2. Hitung   C z z dz 2 3 2 dengan 2 3 :   z C . Penyelesaian : Diambil : 3 1 z z f  z f analitik di dalam dan pada C 2  z di dalam C . 46 4 3 z z f    16 3 2    f z f . Menggunakan turunan fungsi analitik, diperoleh i i z f i z z dz C    8 3 16 3 . 1 2 . 1 2 2 2 3        . □

4.8 Teorema Morera dan Teorema Lionville