TEKNIK PENGINTEGRALAN • Berdasarkan Teorema Dasar Kalkulus, maka kita akan mendapatkan integral tak tentu dari fungsi-fungsi yang sudah kita ketahui TEKNIK PENGINTEGRALAN – Beberapa yang telah kita ketahui adalah: RUMUS INTEGRAL RUMUS INTEGRAL x n +1 ∫ x dx = n + 1 + C (n ≠ −1) 1 ∫ x dx = ln | x | +C x x ∫ e dx = e + C x ∫ a dx = n ax +C ln a ∫ sin x dx = − cos x + C ∫ cos x dx = sin x + C ∫ sec ∫ csc dx = − cot x + C 2 dx = tan x + C ∫ sec x tan x dx = sec x + C 2 ∫ csc x cot x dx = − csc x + C 1 RUMUS INTEGRAL ∫ sinh xdx = cosh x + C ∫ cosh xdx = sinh x + C ∫ tan xdx = ln | sec x | +C ∫x 2 1 1 x dx = tan−1 + C + a2 a a ∫ cot xdx = ln | sin x | +C ∫ 1 a2 − x2 x dx = sin−1 + C a TEKNIK PENGINTEGRALAN Integration by Parts (Pengintegralan Perbagian) TEKNIK PENGINTEGRALAN • Aturan Integral Dasar • Integration by parts (Pengintegralan Perbagian) • Integral Fungsi Trigonometri • Substitusi Rasionalisasi • Integral Fungsi Rasional menggunakan Pecahan Parsial • Strategi Integrasi TEKNIK PENGINTEGRALAN • Setiap aturan turunan pasti mempunyai aturan integral yang berhubungan – Contoh: Aturan Substitusi berhubungan dengan aturan rantai untuk turunan. 2 TEKNIK PENGINTEGRALAN • Aturan integrasi yang berhubungan dengan aturan kali para turunan adalahaturan pengintegralan perbagian. PENGINTEGRALAN PERBAGIAN • Penulisan integral tak tentu dari persamaan tsb menjadi ∫ [ f ( x) g '( x) + g ( x) f '( x)] dx = f ( x) g ( x) • atau PENGINTEGRALAN PERBAGIAN • Aturan Perkalian mengatakan, jika f dan g adalah fungsi yang bisa diturunkan, maka d [ f ( x) g ( x)] = f ( x) g '( x) + g ( x) f '( x) dx PENGINTEGRALAN PERBAGIAN • Persamaan diatas bida kita atur kembali spt: Rumus 1 ∫ f ( x) g '( x) dx = f ( x) g ( x) − ∫ g ( x) f '( x) dx ∫ f ( x) g '( x) dx + ∫ g ( x) f '( x) dx = f ( x) g ( x) 3 PENGINTEGRALAN PERBAGIAN PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Rumus 2 • Jika u = f(x) dan v = g(x). • Shg, dgn aturan substitusi, maka rumus integral perbagian menjadi: – Maka, turunannya adl: ∫ u dv = uv − ∫ v du du = f’(x) dx and dv = g’(x) dx PENGINTEGRALAN PERBAGIAN PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 1 Contoh 1 • Dapatkan ∫ x sin x dx – Misal f(x) = x dan g’(x) = sin x. – Maka, f’(x) = 1 dan g(x) = –cos x. • Menggunakan rumus 1: ∫ x sin x dx = f ( x) g ( x) − ∫ g ( x) f '( x) dx = x (− cos x ) − ∫ (− cos x) dx = − x cos x + ∫ cos x dx = − x cos x + sin x + C – Coba turunkan fungsinya. 4 PENGINTEGRALAN PERBAGIAN PERHATIKAN Contoh 1, rumus 2 dv = sin x dx • Jika u = x • Maka, du = dx v = − cos x • Menggunakan rumus 2: v dv v du 47 4 8 }u 6 474 8 6 474 8} }u 6 x sin x dx = x sin x dx = x ( − cos x ) − ( − cos x ) dx ∫ ∫ ∫ • Tujuan kita menggunakan pengintegralan perbagian adl untuk mendapatkan bentuk integral yg sederhana, jadi jika bentuknya lebih rumit (sulit) untuk diselesaikan maka pengintegralan kurang benar. = − x cos x + ∫ cos x dx = − x cos x + sin x + C PERHATIKAN • Dari contoh 1 • Jika kita pilih u = sin x dan dv = x dx , maka du = cos x dx dan v = x2/2. • Jadi, pengintegralan perbagian menjadi: ∫ x sin x dx = (sin x ) x2 1 2 − x cos dx 2 2∫ – Walapun benar namun x2cos x dx lebih susah diintegalkan. PERHATIKAN • Jadi, dalam memilih u dan dv, sehrsnya u = f(x) dipilih sdh sehingga menjadi fungsi yg lebih sederhana ketika diturunkan. – Namun, pastikan juga bahwa dv = g’(x) dx bisa diintegralkan dengan mudah. 5 PENGINTEGRALAN PERBAGIAN PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 2 Contoh 2 • Dapatkan ∫ ln x dx u = ln x du = ∫ ln x dx = x ln x − ∫ x dv = dx 1 dx x = x ln x − ∫ dx = x ln x − x + C v=x PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 3 dx x PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 3 • Kita pilih • Dapatkan ∫ t2etdt u = t 2 dv = et dt • maka, du = 2t dt v = et • sehingga: – Dapatkan u ∫ t e dt = t e 2 t – Dapatkan dv 2 t − 2∫ tet dt 6 PENGINTEGRALAN PERBAGIAN PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 3 Contoh 3 • Kembalikan lagi • Kali ini, kita pilih ∫ t e dt = t e 2 t 2 t − 2 ∫ tet dt = t 2 et − 2(tet − et + C ) u = t and dv = etdt = t 2 et − 2tet − 2et + C1 – Maka, du = dt, v = et. • dimana C1 = – 2C – Shg, ∫ te dt = te − ∫ e dt − te t t t t − et + C PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Dapatkan ∫ ex sinx dx PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Kita coba u = ex and dv = sin x – ex tidak menjadi lebih sederhana ketika diturunkan. – Maka, du = ex dx dan v = – cos x. – sin x juga tidak lebih sederhana ketika diturunkan. 7 PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Shg, pengintegralan perbagiannya menjadi: ∫e x sin x dx = −e x cos x + ∫ e x cos x dx PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Integral mengandung, ∫ excos x dx, Tidak lebih sederhana atau lengkap diselesaikan. – Paling tidak, tidak menjadi lebih rumit. – Kita lakukan pengintegralan perbagian sekali lagi. PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Kita pilih u = ex and dv = cos x dx • Maka, du = ex dx, v = sin x, dan ∫e x cos x dx = e x sin x − ∫ e x sin x dx PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Kita kembalikan ke persamaan awal: ∫e x sin x dx = −e x cos x + e x sin x − ∫ e x sin x dx – Kumpulkan bentuk yg sama kedalam satu ruas. 8 PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Maka akan kita dapatkan: 2 ∫ e x sin x dx = −e x cos x + e x sin x INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI Bentuk Integral Trigonometri yang biasa kita temui PENGINTEGRALAN PERBAGIAN Contoh 4 • Bagi dengan 2, maka: ∫e x sin x dx = 12 e x (sin x − cos x) + C INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI Ingat identitas fungsi trigonometri!!! sin 2 x = 2 sin x cos x cos 2 x = 2 cos cos tan 2 x − 1 = 1 − 2 sin 2 x + sin 2 x + 1 = sec 2 x 2 2 x = cos 2 x − sin 2 x x =1 x + 1 = csc 2 x 1 cos 2 x = (1 + cos 2 x ) 2 1 2 sin x = (1 − cos 2 x ) 2 cot 2 9 INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI ∫ ∫ (cos x )cos xdx ∫ (1 − sin x )cos xdx ∫ sin ∫ (sin u = sin x du = cos xdx 1 4 1 4 3 cos xdx 2 2 2 ∫ 1 − u du u3 sin 3 x u − = sin x − + C 3 3 INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI ∫ cos 2 ∫ 2 cos x tan 2 sin x cos xdx 2 2 ∫ sin xdx ∫ 1 − cos 2 xdx x x 2 x − sin 2 x + C 2 = dx ∫ 1 4 3 8 4 xdx 2 x 1 − cos 2 ∫ (1 )(sin 2 2 x − 2 cos ) x dx 2 dx = 2 x + cos ∫ (1 1 4 2 − cos )2 dx ) 2 x dx 1 cos 4 + 1 − 2 cos 2 x + 2 2 3 cos 4 x ∫ − 2 cos 2 x + 2 + 2 sin 2 x sin 4 x x − + + C 4 32 ∫ 2 x x dx dx CATATAN TTG INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI • Tidak ada aturan yang jelas tentang bentuk integral ini, namun, ingat: • 1) Jika ada campuran sinus dan cosinus, pecahkan shg menjadi bentuk integral yg lebih sederhana • 2) Gunakan idntitas fungsi trigonometri yang sesuai untuk membuat integrand lebih sederhana. • 3) Rubah semua dalam bentuk sinus dan cosinus. 10