SEJARAH PENGENALAN RINGKAS TKRS SEKOLAH KEBANGSAAN PUTRAJAYA PRESINT 8(2).pptx
Integral dan penggunaan (update)
1.
2. Notasi :
f (x) dx F (x) C
f ( x) x 2
1
F ( x) x 3
3
F ( x)
1 3
x C
3
Sifat-sifat integral tak tentu
x r 1
1. x r dx
C
r 1
, r -1
2. sin x dx cos x C
3. cos x dx sin x C
4. sec 2 x dx tan x C
5. csc 2 x dx cot x C
2
3. 6. Sifat Kelinieran
a f ( x) bg ( x) dx a f ( x) dx b g ( x) dx
7. Integral dengan substitusi
Misal u = g(x) , du
maka
g ' ( x) dx
f ( g ( x)) g ' ( x) dx f (u ) du F (u ) c F ( g ( x)) c
Contoh : Hitung
sin 2x 1 dx
Misal u = 2x + 1
Sehingga
du 2 dx
sin 2 x 1dx
dx 1 du
2
1
sin u du
2
1
1
cos u C cos 2 x 1 C
2
2
3
4. Notasi Sigma ( )
Notasi sigma ( jumlah ) :
n
a
i 1
i
n
a1 a2 ... an dan k k k ... k nk
i 1
Sifat dan rumus sigma
n
n
n
i 1
i 1
n suku
i 1
1. k ai lbi k ai l bi
n
2.
i
i 1
n
3. i 2
i 1
n( n 1)
2
n(n 1)( 2n 1)
6
n( n 1)
4. i
2
i 1
n
3
2
Contoh :
Nyatakan dalam notasi sigma, jumlah
10 buah bilangan ganjil yang pertama.
Jawab:
A = 1+3+5++7+9+11+13+15+17+19
10
( 2i 1)
i 1
4
5. Integral Tentu
Integral tentu dikonstruksi dengan jumlah Rieman yang
menggambarkan luas daerah. Misal fungsi f(x) terdefinisi pada
selang tutup [ a,b ].
Langkah :
1.
a
a x0 x1 ... xn b
ck
x1
Partisi selang [a,b] menjadi n selang
dengan titik pembagian
x k 1 x k
x k
b
P { a x0 , x1 , x2 ,..., b xn }
disebut partisi dari [a,b].
2. Definisikan panjang partisi P, sebagai
|| P || Maks | x k |, x k x k x k 1
1 k n
3. Pilih
ck [ xk 1 , xk ] k = 1, 2, ..., n
5
6. 4. Bentuk jumlah Riemann
f (c k )
a
x2
x kc1k x k
b
n
f ( c ) x
k 1
k
k
x k
Jika || P || 0 , maka diperoleh limit jumlah Riemann
n
lim
|| P || 0
f (ck ) xk
k 1
Jika limit ini ada, maka dikatakan f terintegralkan
Riemann pada selang [a,b], dan ditulis sbg
b
n
n
f (ck ) xk lim f (ck )xk
f ( x) dx lim
n k 1
|P||0 k 1
a
6
7. Sifat integral tentu
1. Sifat linear
b
b
b
a
a
a
p f ( x) q g( x) dx p f ( x) dx q g( x) dx
2. Jika a < b < c, maka
c
b
c
a
a
b
f (x ) dx f (x ) dx f (x ) dx
3.
a
f ( x ) dx 0
dan
a
4. Bila f(x) ganjil , maka
b
a
a
b
f x dx f ( x ) dx
a
f ( x)dx 0
a
5. Bila f(x) genap, maka
a
a
a
0
f ( x ) dx 2 f ( x ) dx
7
8. TDK I
Misal f(x) kontinu pada [ a,b ] dan F(x) suatu anti turunan dari f(x).
Maka
b
f (x ) dx F (b) F (a )
a
Contoh Selesaikan integral tentu sin 2 x dx
Jawab : Misal u = 2x
Maka
Sehingga
2
du = 2 dx.
sin 2 x dx
1
cos 2 x
2
1
sin 2 xdx 2 cos2 x
2
/2
1
cos2 cos 1
2
8
10.
Jika fungsi f kontinu pada [a,b], dan x sebuah (variabel) titik dalam
[a,b], maka
x
f (t ) dt f ( x)
Dx
a
Secara umum
u( x)
Dx f (t )dt f (u ( x))u ' ( x)
a
v( x)
f (t )dt f (v( x))v ' ( x) f (u ( x))u ' ( x)
Dx
u ( x)
dan
Contoh Tentukan nilai rata-rata fungsi f ( x) x 2 x 2 1 pada selang [0,2]
2
Jawab : Misal u 2 x 1 du = 4x dx.
u 2(0) 2 1 1
Bila x=0
2
x=2 u 2(2) 1 9
Sehingga rata-rata :
9
9
1
1
27 1 26
9
x 2 x 1dx 4 u du 4 u u |1 4 4 4
1
1
2
10
11. Menghitung Luas Daerah
1. Misalkan daerah y f ( x) 0, x a, x b dan sumbu X
Luas D dihampiri oleh jumlah luas persegi
panjang. Dengan mengambil limitnya diperoleh:
b
f(x)
D
x
Luas D =
f ( x)dx
a
2. Misalkan daerah y f ( x) 0, x a, x b dan sumbu X
x
b
Luas D =
f ( x)dx
a
12. 3. Misalkan grafik dungsi dinyatakan dalam peubah y,
yakni x v( y ) 0 dan sumbu Y
b
Luas D =
v( y)dx
a
4. Misalkan grafik dungsi dinyatakan dalam peubah y,
yakni x v( y ) 0 dan sumbu Y
b
Luas D =
v( y)dx
a
12
13. Contoh :
Tentukan luas daerah yang dibatasi oleh f ( x) x x 6 x dan sumbu X,
Pada selang [-2,0] untuk f ( x ) 0 dan pada selang [0,3] untuk f ( x ) 0
3
2
Jawab :
0
3
2
0
L f ( x)dx f ( x)dx
0
3
( x x 6 x)dx ( x 3 x 2 6 x)dx
3
2
2
0
4
x 4 x3
x3
2 0 x
3x |2 3x 2 |3
0
4 3
4 3
16 63 253
3 4
12
13
14. 5. Misalkan suatu daerah dibatasi oleh 2 buah grafik fungsi,
a. Dibatasi oleh grafik y=f(x), y=g(x), x=a dan x=b
f ( x) g ( x) untuk x [a, b]
b
Luas D=
(h( x) g ( x))dx
a
b. Dibatasi oleh grafik x=w(y), x=v(y), y=c dan y=d
w( y ) v( y ) untuk y [c, d ]
d
Luas D=
(h( y) g ( y)) dy
c
14
15. Contoh :
Tentukan luas daerah yang dibatasi oleh
y x4
dan
y x2 2
Jawab :
x 4 x
3
L
2
2
2 dx
125
6
15
16. Volume Benda Putar
Metoda Cakram
a. Daerah y f ( x ), y 0, x a
dan x=b diputar terhadap sumbu x
Jika irisan berbentuk persegi panjang
dengan tinggi f(x) dan alas diputar
terhadap sumbu x akan diperoleh
suatu cakram lingkaran dengan tebal
dan jari-jari f(x).
Daerah D
sehingga
V f 2 ( x) x
b
V f ( x) dx
2
Benda putar
a
16
17. b. Daerah
x w( y ), x 0, y c
dan y=d diputar terhadap sumbu x
Jika irisan berbentuk persegi panjang
dengan tinggi g(y) dan alas
diputar
terhadap sumbu y akan diperoleh suatu
cakram lingkaran dengan tebal
dan
Jari-jari g(y).
Daerah D
sehingga
V w2 ( y) y
d
d
V w( y ) dy
c
2
c
Benda putar
17
18. Contoh:
Tentukan volume benda putar yang terjadi jika daerah D yang dibatasi oleh
y x 2 , sumbu x, dan garis x=2 diputar terhadap sumbu x
Jika irisan diputar terhadap sumbu x
akan diperoleh cakram dengan jari-jari
x 2 dan tebal x
y x2
x
x
2
2
Sehingga
V ( x 2 ) 2 x x 4 x
Volume benda putar
2
32
V x dx x |
5
5
0
4
5 2
0
18
19. Metoda Kulit Tabung
Diketahui
y f ( x), y 0, x a
dan
x b
Jika D diputar terhadap sumbu y diperoleh benda putar
Jika irisan berbentuk persegi panjang
dengan tinggi f(x) dan alas x serta berjarak
x dari sumbu y diputar terhadap sumbu y
akan diperoleh suatu kulit tabung dengan
tinggi f(x), jari-jari x, dan tebal x
f(x)
D
b
a
Daerah D
sehingga
V 2 x f ( x) x
b
Benda putar
V 2 xf ( x)dx
a
20. Contoh:
Tentukan volume benda putar yang terjadi jika daerah D yang dibatasi oleh
y x 2 , sumbu x, dan garis x=2 diputar terhadap sumbu y
Jika irisan dengan tinggi x 2 ,tebal x
dan berjarak x dari sumbu y diputar terhadap
sumbu y akan diperoleh kulit tabung
dengan tinggi x 2 , tebal x dan jari-jari x
y x2
x
D
x
x
2
2
Sehingga
V 2 x x 2 x 2 x 3 x
Volume benda putar
2
V 2 x dx
3
0
2
2
x 4 |0 8
20
21. Persamaan parameter kurva dibidang x = f(t), y = g(t)
,a t b
Definisi :
Suatu kurva dalam bentuk parameter seperti diatas disebut mulus jika
(i)
f'
dan
g'
Ada dan kontinu pada selang[a,b]
(ii)
f'
dan
g'
tidak secara bersamaan bernilai nol pada selang(a,b)
a. Jika persamaan kurva y=f(x), a x b
b
b
L [ f ' (t )] [ g ' (t )] dt
2
2
a
a
2
2
dx
dx
dy
dy
[ ]2 [ ]2 dt ( ) 2 (1 )dt 1 f ' ( x) dx
dt
dt
dt
dx
a
a
b
b
b. Jika persamaan kurva x=g(y), c y d
d
L [ f ' (t )] [ g ' (t )] dt
2
c
d
c
2
d
c
[
dx 2 dy 2
] [ ] dt
dt
dt
2
d
dy 2 dx
1 dt 1 f ' ( x)
( )
dt dy
c
2
dy
21
22. c. Jika persamaan kurva x=f(t), y=g(t) dan a t b
b
L [ f ' (t )]2 [ g ' (t )]2 dt
a
Contoh :
y 2x 3 / 2
antara x =1/3 dan x=7
Jawab :
u 1 9x
du 9dx
dy
3x 1 / 2
dx
7
L
1 3x
dx
1/ 2 2
1/ 3
(1 9 x)
1.5
1
9
7
1/ 3
1.5
7
1 9 x dx 1 u1/ 2 du
9
1/ 3
7
1
|1/ 3 13.5 (512 8) 37 1
3
22