Integral (2) (Integral Tak Tentu)

Bab 13 Integral (2) (Integral Tak Tentu)

Dalam bab sebelumnya kita telah mengenal macam*macam perhitungan integral. Salah satu cara mudah untuk menghitung integral adalah dengan pendekatan numerik, walaupun cara ini memberikan hasil yang mengandung

! . Namun ! dalam pendekatan numerik bisa ditekan sampai pada batas*batas toleransi. Dalam bab ini kita akan melihat perhitungan integral tak tentu secara analitis dari macam*macam fungsi.

13.1. Integral Fungsi Tetapan:

= + 7 karena

Contoh:

13.2. Integral Fungsi Mononom:

Karena = − 1 dengan syarat ≠ −1, maka =

Contoh:

13.3. Integral Fungsi Polinom (

Polinom merupakan jumlah terbatas dari mononom. Integral suatu polinom sama dengan jumlah integral mononom yang menyusunnya.

Karena ( + " ) =

maka

+ 7 , dengan syarat ≠ − 1 , " ≠ − 1 ∫

Soal0Soal : Carilah integral tak tentu berikut ini.

13.4. Integral Fungsi Pangkat Dari Fungsi:

Jika adalah polinom, maka =

+ 7 ∫ karena

= dengan syarat ≠ −1. Formulasi ini digunakan untuk + 1

mencari

Contoh: Hitunglah

Misalkan = 2+ 1 →

Kita coba untuk meyakinkan hasil ini dengan hasil yang akan diperoleh jika polinom kita kuadratkan lebih dulu.

3 2 Hasil perhitungan sama dengan hasil sebelumnya,

Contoh: Hitunglah

Misalkan 1 − 2 = →

Soal0Soal : Carilah integral tak tentu berikut ini.

162 Sudaryatno Sudirham,

13.5. Integral Fungsi Berpangkat 01:

Karena (ln ) =

maka

∫ ini

= ln + 7 . Integrasi

memecahkan masalah persyaratan ≠ −1 pada integrasi

Contoh: Carilah integral

Misalkan = 2 + 1 →

= ln + 7 = ln( 2 + 1 ) + 7 ∫ + 1 ∫ 2

Soal0Soal: Carilah integral tak tentu berikut ini.

13.6. Integral Fungsi Eksponensial:

Karena =

maka

Soal0Soal:

13.7. Integral Tetapan Berpangkat Fungsi :

Karena = ln

maka

ln Contoh: Carilah

Misalkan = 2 →

2 2 ln 3 163

13.8. Integral Fungsi Trigonometri

Karena sin = cos

maka cos

= sin + 7 ∫

Karena cos = − sin

maka sin

= − cos + 7 ∫

Relasi diferensial dan integral fungsi trigonometri yang lain termuat dalam Tabel*13.1.

Contoh: Carilah integral tak tentu

= sin 2 ∫

Soal0Soal : Carilah integral tak tentu berikut ini.

sin 4 ; cos( 2 + 2 ) ; 4 cos 3 ∫ . ∫ ∫

2 2 sin cos ; sin cos

2 sin 2 ; cos ∫ ∫

∫ ∫ 2 − cos 2

2 sin cos 2 sin ;

13.9. Integral Fungsi Hiperbolik

Karena (sinh ) = cosh maka cosh

= sinh + 7 ∫

Karena (cosh ) = sinh maka sinh

= cosh + 7 ∫

Relasi diferensial dan integral fungsi hiperbolik yang lain termuat dalam Tabel*13.1.

Contoh: Carilah

= cosh( 2 + 1 )

Misalkan

cosh( ) = sinh + ∫ 7

cosh( 2 + 1 ) =

= sinh( 2 + 1 ) + 7

164 Sudaryatno Sudirham,

Soal0Soal: Carilah integral berikut sinh

∫ sinh ; ∫ tanh ; cosh ∫ 2 2 ; ; tanh 2 ∫ cosh 4 ∫

13.10. Integral Menghasilkan Fungsi Trigonometri Inversi

Integral fungsi*fungsi yang berbentuk ,

∫ dan setrusnya mulai nomer 20 sampai 31,

2 −1 menghasilkan fungsi*fungsi trigonometri inversi.

Contoh: Carilah =

Jika kita membuat pemisalan = 1 − 4 2 maka = − 8 atau

= . Kalau pemisalan ini kita masukkan dalam persoalan − 8

integral yang diberikan, kita akan mendapatkan bentuk

− 8 yang tidak dapat diproses lebih lanjut; persoalan integral tidak dapat ter*transformasi menjadi integral dalam peubah .

Namun bentuk

∫ ini dapat kita transformasi menjadi bentuk

yang termuat dalam Tabel*13.1, yaitu nomer 20. Kita misalkan = 2 yang akan memberikan

= atau 2 =

. Persoalan integral kita

2 menjadi = 1 = =

yang menghasilkan

sin

+ 7 = sin − 1 ( 2 ) + 7

Soal0Soal: Carilah integral tak tentu berikut ini.

13.11. Relasi Diferensial dan Integral

Berikut ini daftar formula untuk deferensial beserta pasangan integralnya. Beberapa di antaranya perlu untuk diingat, misalnya formula 1 sampai 9 dan 16, 17 yang sering kita temui.

Tabel*13.1.

+ - ∫ ; ≠1

5. (ln ) =

5. = ln + 7 ∫

8. (sin ) = cos

= sin + 7 ∫

8. cos

9. (cos ) = − sin

= − cos + 7 ∫

9. sin

10. (tan ) = sec 2 10. sec 2 = tan + 7 ∫

11. (cot ) = − csc 2 11. csc 2 = − cot + 7 ∫

12. (sec ) = sec tan

= sec + 7 ∫

12. sec tan

13. (csc ) = − csc cot

= − csc + 7 ∫

13. csc cot

= sinh + 7 ∫

14. (sinh ) = cosh 14. cosh

15. (cosh ) = sinh

= cosh + 7 ∫

15. sinh

16. (tanh ) = sec h 2 16. sec h 2 = tanh + 7 ∫

166 Sudaryatno Sudirham,

17. (coth ) = − csc h 2 17. csc h 2 = − coth + 7 ∫

18. ( sech ) = − sec h tanh

= − sech + 7 ∫

18. sec h tanh

19. ( csch ) = − csc h coth

= − cosh + 7 ∫

19. csch coth

20. (sin )

20. = sin

21. cos (cos 1 ) = 21. = − + 7 ′

22. tan − 1 =

2 22. 2 = tan − 1 + 7 1 + ∫ 1 +

23. cot − 1 =

2 23. 2 = − cot − 1 + 7 1 + ∫ 1 +

= − csc + 7 , >0 − 1 2 − 1

26. − (sinh 1 ) =

= sinh + 7

28. 2 = tanh − 1 + 7 ; jika | |<1

29. (coth − 1 ) =

29. 2 = coth − 2 1 + ; 7 jika | |>1

30. (sec h − 1 ) =

30. = − sec h − 1 + 7 ;

− 1 31. − (csc h ) =

31. = − csc h − 1 + 7 ;

Catatan Tentang Isi Tabel013.1.

Dengan menggunakan relasi*relasi dalam Tabel*13.1 kita dapat melakukan proses integrasi fungsi*fungsi mencakup:

Fungsi mononom dan polinom:

Fungsi polinom berpangkat:

Fungsi exponensial:

Fungsi trigonometri:

; sec 2 ; csc 2 ∫ ; ∫ ∫ ∫

tetapi tidak: tan

; cot

; sec ; csc

Fungsi hiperbolik:

sec h 2 ∫ ; ∫ ∫

cosh

sinh ;

csc h 2 ; sec h tanh

; csch coth

tetapi tidak: tanh

; sec h ; csc h ∫ . ∫ ∫ ∫

; coth

Integrasi fungsi aljabar yang menghasilkan fungsi trigonometri inversi dan fungsi hiperbolik inversi, seperti

tetapi tidak mengintegrasi fungsi inversi seperti

sin −1

; sinh tan −1 ; tanh −1

Tabel*13.1 tidak memuat relasi integrasi fungsi*fungsi aljabar yang berbentuk

2 − 2 ; dsb ∫ 2

168 Sudaryatno Sudirham,