BAB 5 INTEGRAL
Penerbit Erlangga
KOMPETENSI DASAR
 Memahami konsep integral tak tentu dan integral
  tentu.
 Menghitung integral tak tentu dan integral tentu dari
  fungsi aljabar dan fungsi trigonometri yang
  sederhana.
 Menggunakan integral untuk menghitung luas
  daerah di bawah kurva dan volume benda putar.
A. INTEGRAL TAK TENTU
   Limit, diferensial, dan integral merupakan bagian yang
    tidak dapat dipisahkan dan saling berhubungan.
   Pengertian limit digunakan dalam pengertian dasar
    hitung diferensial dan integral.
   Berkaitan dengan pengertian limit, integral dapat
    diartikan sebagai limit dari jumlah luas bagian-bagian
    yang sangat kecil di bawah kurva.
    Pengertian integral seperti ini akan dijelaskan pada
    pembahasan dalam menentukan luas daerah di bawah
    kurva.
   integral jika dikaitkan dengan diferensial, maka
    pengintegralan merupakan invers (kebalikan) dari
    pendiferensialan. Karena itu integral disebut pula anti
    diferensial (anti turunan).
CONTOH
Carilah anti turunan dari fungsi f(x) = 3x2.
Jawab:
Suatu fungsi F yang memenuhi F′(x) = 3x2 berlaku
  untuk semua x ∈ R. Dengan mendiferensialkan F(x)
  = x3 kita memperoleh F′(x) = f(x) = 3x2. Dengan
  demikian, dengan mendiferensialkan fungsi
  F, didapat fungsi turunannya yaitu f, begitu pula
  sebaliknya dengan operasi anti turunan, jika
  diketahui f maka dapat diketahui F.
   Karena turunan konstanta adalah nol, maka setiap bentuk
    F(x) + C dengan C sembarang konstanta, juga merupakan
    anti turunan dari f(x).
   Hasil pengintegralan f(x) dengan berbentuk F(x) + C
    dinamakan integral sembarang (integral tak tentu), ditulis
    sebagai berikut.
Dengan mengamati tabel di atas, diperoleh:



dengan n bilangan rasional dan n ≠ –1
CONTOH
SIFAT-SIFAT INTEGRAL TAK TENTU
    Beberapa sifat integral tak tentu adalah sebagai
     berikut.
1.    ∫ a dx = ax + C; a adalah konstanta
2.    ∫ a f(x) dx = a ∫ f(x) dx; a adalah konstanta
3.    ∫ ((f(x) + g(x)) dx = ∫ f(x) dx + ∫ g(x) dx
4.    ∫ ((f(x) – g(x)) dx = ∫ f(x) dx – ∫ g(x) dx
CONTOH
B. INTEGRAL TENTU
 Integral tentu adalah integral dari suatu fungsi
  kontinu untuk nilai-nilai x tertentu dalam sebuah
  interval yang mempunyai batas atas dan batas
  bawah.
 Jika F(x) anti turunan dari f(x) dengan nilai-nilai x
  pada sebuah interval yang memiliki batas bawah a
  dan batas atas b, maka bentuk
    f(x) dx disebut integral tentu untuk fungsi f(x)
    dari a sampai b.
 Andaikan f kontinu pada [a, b] dan andaikan F
  sembarang anti turunandari f , maka pada interval
  tersebut berlaku sebagai berikut.
Selain sifat integral tak tentu yang juga berlaku pada
 integral tertentu, terdapat sifat- sifat integral tertentu
 yang lain sebagai berikut.
CONTOH
C. INTEGRAL TAK TENTU FUNGSI
TRIGONOMETRI
   Hubungan antara anti turunan (integral) dengan
    turunan
   Turunan dan integral fungsi trigonometri berbentuk
    sin (ax + b), cos (ax + b), tan (ax + b), cot (ax +
    b), sec (ax + b), dan cosec (ax + b).
CONTOH
D. INTEGRAL TENTU FUNGSI
TRIGONOMETRI
Untuk menghitung nilai integral tertentu kita
 menggunakan rumus




di mana F(x) adalah hasil pengintegralan dari f(x)
  atau disebut juga anti turunan, a dan b masing
  masing adalah bilangan real, a disebut batas
  bawah dan b disebut batas atas. Rumus di atas
  juga dapat digunakan untuk menentukan nilai
  integral dari fungsi trigonometri.
E. MENYELESAIKAN INTEGRAL
DENGAN METODE SUBSTITUSI
Perhatikan contoh berikut :
Contoh :
Jika u = g(x) maka u′ = g′(x) dx dengan g adalah
  suatu fungsi yang
dapat diturunkan dan F adalah anti turunan dari
  f, maka:
CONTOH
F. INTEGRAL PARSIAL
 Pada diferensial (turunan) dikenal rumus turunan
  hasil kali fungsi-fungsi.
 Rumus tersebut digunakan sebagai dasar
  memperoleh integral parsial atau integral sebagian.
 Metode integral parsial digunakan karena tidak
  semua integral dapat diselesaikan dengan metode
  substitusi.
CONTOH
G. MENENTUKAN LUAS DAERAH
   Luas daerah di atas kurva y = f(x), sumbu X, garis x
    = a, dan garis x = b, a ≤ b, serta y = f(x) >
    0, dirumuskan sebagai berikut :




   Luas daerah dibawah kurva y = f(x), sumbu X, garis
    x = a, dan garis x = b, a < b, serta y = f(x) <
    0, dirumuskan sebagai berikut.
CONTOH
   Jika y1 = f(x) dan y2 = g(x) kontinu pada a ≤ x ≤ b
    maka luas daerah yang dibatasi oleh y1 dan y2
    untuk y ≥ y1 (y2 diatas y1) ditentukan oleh




   Jika x1 = f(y) dan x2 = g(y) dua fungsi kontinu pada
    a ≤ y ≤ b maka luas daerah yang dibatasi oleh x1
    dan x2 untuk x2 ≥ x1 (x2 di bawah x1) ditentukan oleh
CONTOH
H. MENENTUKAN VOLUME BENDA PUTAR
   Volume benda putar yang dibatasi oleh kurva y =
    f(x), sumbu X, garis x = a, x = b diputar mengelilingi
    sumbu X adalah:




   Volume benda putar yang dibatasi oleh kurva x =
    f(y), sumbu Y, garis y = a, y = b diputar mengelilingi
    sumbu Y adalah
CONTOH
   Jika y1 = f(x) dan y2 = g(x) kontinu pada a ≤ x ≤
    b, maka volume benda putar yang dibatasi oleh y1
    dan y2 apabila diputar mengelilingi sumbu X
    adalah:




   Jika x1 = f(y) dan y2 = g(y) kontinu pada a ≤ y ≤
    b, maka volume benda putar yang dibatasi oleh x1
    dan x2 apabila diputar mengelilingi sumbu Y
    adalah:
CONTOH

Bab 5 integral

  • 1.
  • 2.
    KOMPETENSI DASAR  Memahamikonsep integral tak tentu dan integral tentu.  Menghitung integral tak tentu dan integral tentu dari fungsi aljabar dan fungsi trigonometri yang sederhana.  Menggunakan integral untuk menghitung luas daerah di bawah kurva dan volume benda putar.
  • 3.
    A. INTEGRAL TAKTENTU  Limit, diferensial, dan integral merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dan saling berhubungan.  Pengertian limit digunakan dalam pengertian dasar hitung diferensial dan integral.  Berkaitan dengan pengertian limit, integral dapat diartikan sebagai limit dari jumlah luas bagian-bagian yang sangat kecil di bawah kurva.  Pengertian integral seperti ini akan dijelaskan pada pembahasan dalam menentukan luas daerah di bawah kurva.  integral jika dikaitkan dengan diferensial, maka pengintegralan merupakan invers (kebalikan) dari pendiferensialan. Karena itu integral disebut pula anti diferensial (anti turunan).
  • 4.
    CONTOH Carilah anti turunandari fungsi f(x) = 3x2. Jawab: Suatu fungsi F yang memenuhi F′(x) = 3x2 berlaku untuk semua x ∈ R. Dengan mendiferensialkan F(x) = x3 kita memperoleh F′(x) = f(x) = 3x2. Dengan demikian, dengan mendiferensialkan fungsi F, didapat fungsi turunannya yaitu f, begitu pula sebaliknya dengan operasi anti turunan, jika diketahui f maka dapat diketahui F.
  • 5.
    Karena turunan konstanta adalah nol, maka setiap bentuk F(x) + C dengan C sembarang konstanta, juga merupakan anti turunan dari f(x).  Hasil pengintegralan f(x) dengan berbentuk F(x) + C dinamakan integral sembarang (integral tak tentu), ditulis sebagai berikut.
  • 6.
    Dengan mengamati tabeldi atas, diperoleh: dengan n bilangan rasional dan n ≠ –1
  • 7.
  • 8.
    SIFAT-SIFAT INTEGRAL TAKTENTU  Beberapa sifat integral tak tentu adalah sebagai berikut. 1. ∫ a dx = ax + C; a adalah konstanta 2. ∫ a f(x) dx = a ∫ f(x) dx; a adalah konstanta 3. ∫ ((f(x) + g(x)) dx = ∫ f(x) dx + ∫ g(x) dx 4. ∫ ((f(x) – g(x)) dx = ∫ f(x) dx – ∫ g(x) dx
  • 9.
  • 10.
    B. INTEGRAL TENTU Integral tentu adalah integral dari suatu fungsi kontinu untuk nilai-nilai x tertentu dalam sebuah interval yang mempunyai batas atas dan batas bawah.  Jika F(x) anti turunan dari f(x) dengan nilai-nilai x pada sebuah interval yang memiliki batas bawah a dan batas atas b, maka bentuk f(x) dx disebut integral tentu untuk fungsi f(x) dari a sampai b.  Andaikan f kontinu pada [a, b] dan andaikan F sembarang anti turunandari f , maka pada interval tersebut berlaku sebagai berikut.
  • 11.
    Selain sifat integraltak tentu yang juga berlaku pada integral tertentu, terdapat sifat- sifat integral tertentu yang lain sebagai berikut.
  • 12.
  • 13.
    C. INTEGRAL TAKTENTU FUNGSI TRIGONOMETRI  Hubungan antara anti turunan (integral) dengan turunan
  • 14.
    Turunan dan integral fungsi trigonometri berbentuk sin (ax + b), cos (ax + b), tan (ax + b), cot (ax + b), sec (ax + b), dan cosec (ax + b).
  • 15.
  • 16.
    D. INTEGRAL TENTUFUNGSI TRIGONOMETRI Untuk menghitung nilai integral tertentu kita menggunakan rumus di mana F(x) adalah hasil pengintegralan dari f(x) atau disebut juga anti turunan, a dan b masing masing adalah bilangan real, a disebut batas bawah dan b disebut batas atas. Rumus di atas juga dapat digunakan untuk menentukan nilai integral dari fungsi trigonometri.
  • 17.
    E. MENYELESAIKAN INTEGRAL DENGANMETODE SUBSTITUSI Perhatikan contoh berikut : Contoh :
  • 18.
    Jika u =g(x) maka u′ = g′(x) dx dengan g adalah suatu fungsi yang dapat diturunkan dan F adalah anti turunan dari f, maka:
  • 19.
  • 20.
    F. INTEGRAL PARSIAL Pada diferensial (turunan) dikenal rumus turunan hasil kali fungsi-fungsi.  Rumus tersebut digunakan sebagai dasar memperoleh integral parsial atau integral sebagian.  Metode integral parsial digunakan karena tidak semua integral dapat diselesaikan dengan metode substitusi.
  • 21.
  • 22.
    G. MENENTUKAN LUASDAERAH  Luas daerah di atas kurva y = f(x), sumbu X, garis x = a, dan garis x = b, a ≤ b, serta y = f(x) > 0, dirumuskan sebagai berikut :  Luas daerah dibawah kurva y = f(x), sumbu X, garis x = a, dan garis x = b, a < b, serta y = f(x) < 0, dirumuskan sebagai berikut.
  • 23.
  • 24.
    Jika y1 = f(x) dan y2 = g(x) kontinu pada a ≤ x ≤ b maka luas daerah yang dibatasi oleh y1 dan y2 untuk y ≥ y1 (y2 diatas y1) ditentukan oleh  Jika x1 = f(y) dan x2 = g(y) dua fungsi kontinu pada a ≤ y ≤ b maka luas daerah yang dibatasi oleh x1 dan x2 untuk x2 ≥ x1 (x2 di bawah x1) ditentukan oleh
  • 25.
  • 26.
    H. MENENTUKAN VOLUMEBENDA PUTAR  Volume benda putar yang dibatasi oleh kurva y = f(x), sumbu X, garis x = a, x = b diputar mengelilingi sumbu X adalah:  Volume benda putar yang dibatasi oleh kurva x = f(y), sumbu Y, garis y = a, y = b diputar mengelilingi sumbu Y adalah
  • 27.
  • 28.
    Jika y1 = f(x) dan y2 = g(x) kontinu pada a ≤ x ≤ b, maka volume benda putar yang dibatasi oleh y1 dan y2 apabila diputar mengelilingi sumbu X adalah:  Jika x1 = f(y) dan y2 = g(y) kontinu pada a ≤ y ≤ b, maka volume benda putar yang dibatasi oleh x1 dan x2 apabila diputar mengelilingi sumbu Y adalah:
  • 29.