Integral Parsial
Pengertian Integral Parsial
Misalkan diketahui fungsi $u = u\left( x \right)$ dan $v = v\left( x \right)$. Hasil kali kedua fungsi itu ditentukan oleh $y = uv$. Berdasarkan aturan turunan hasil kali fungsi-fungsi, maka diperoleh hubungan:
$\begin{array}{l} u = u\left( x \right)\\ y = uv\\ y' = u'v + uv'\\ \frac{{dy}}{{dx}} = \frac{{du}}{{dx}}v + u\frac{{dv}}{{dx}}\\ dy = vdu + udv \end{array}$Dengan menerapkan operasi pengintegralan pada masing-masing ruas persamaan, diperoleh:
$\begin{array}{l} \int {dy} = \int {\left( {vdu + udv} \right)} \\ \Leftrightarrow y = \int {vdu + \int {udv} } \\ \Leftrightarrow uv = \int {vdu + \int {udv} } \\ \Leftrightarrow \int {udv} = uv - \int {vdu} \end{array}$Misalkan $u\left( x \right)$ dan $v\left( x \right)$ masing-masing fungsi dalam variabel $x$, maka pengintegralan $\int {udv} $ ditentukan oleh hubungan:
\[\boxed{\int {udv} = uv - \int {vdu} }\]
Hubungan di atas menunjukkan bahwa pengintegralan $\int {udv} $ dapat menjadi pengintegralan $\int {vdu} $, dan sebaliknya. Berhasil atau tidaknya pengintegralan dengan menggunakan rumus integral parsial ditentukan oleh dua hal sebagai berikut:
- Memilih bagian $dv$ sehingga $v$ dengan segera dapat ditentukan melalui hubungan $v = \int {dv} $.
- $\int {vdu} $ harus lebih mudah diselesaikan dibanding dengan $\int {udv} $
Contoh
Dengan menggunakan rumus integral parsial, tentukan integral-integral berikut ini
- $\int {x\sin 2xdx} $
- $\int {x\cos 3xdx} $
- $\int {{x^2}} \sqrt {x + 6} dx$
- $\int {\left( {{x^2} - x} \right)} \sin 3xdx$
- $\int {{e^x}} \cos xdx$
Jawab
- $\int {x\sin 2xdx} $
- $\int {x\cos 3xdx} $
- Penyelesaian $\int {{x^2}} \sqrt {x + 6} dx$ dapat menggunakan tabel berikut:
- Penyelesaian $\int {\left( {{x^2} - x} \right)} \sin 3xdx$ dapat menggunakan tabel berikut:
- $\int {{e^x}} \cos xdx$ $\begin{array}{l} \int {{e^x}} \cos xdx\\ \int {\underbrace {{e^x}}_u} \underbrace {\cos xdx}_{dv}\\ u = {e^x} \Rightarrow du = {e^x}dx\\ dv = \cos xdx \Rightarrow v = \int {\cos xdx = \sin x} \\ \int {\underbrace {{e^x}}_u} \underbrace {\cos xdx}_{dv} = {e^x}\sin x - \int {\sin x} .{e^x}dx\\ = {e^x}\sin x - \int {{e^x}\sin x} dx\\ = {e^x}\sin x - \left[ {{e^x}\left( { - \cos x} \right) - \int {\left( { - \cos x} \right).} {e^x}dx} \right]\\ = {e^x}\sin x + {e^x}\cos x - \int {{e^x}} \cos xdx\\ \int {{e^x}} \cos xdx = {e^x}\sin x + {e^x}\cos x - \int {{e^x}} \cos xdx\\ 2\int {{e^x}} \cos xdx = {e^x}\sin x + {e^x}\cos x\\ \int {{e^x}} \cos xdx = \frac{{{e^x}\sin x + {e^x}\cos x}}{2} + C \end{array}$
Jadi, $\int {x\sin 2xdx} = - \frac{1}{2}x\cos 2x + \frac{1}{4}\sin 2x + C$.
Jadi, $\int {x\cos 3xdx} = \frac{1}{3}x\sin 3x - \frac{1}{9}\cos 3x + C$.
Tanda | Turunan | Integral |
---|---|---|
$\textcolor{red}{+}$ | $\textcolor{red}{{x^2}}$ | ${\left( {x + 6} \right)^{\frac{1}{2}}}$ |
$\textcolor{green}{-}$ | $\textcolor{green}{2x}$ | $\textcolor{red}{\frac{2}{3}{\left( {x + 6} \right)^{\frac{3}{2}}}}$ |
$\textcolor{blue}{+}$ | $\textcolor{blue}{2}$ | $\textcolor{green}{\frac{4}{{15}}{\left( {x + 6} \right)^{\frac{5}{2}}}}$ |
$-$ | $0$ | $\textcolor{blue}{\frac{8}{{105}}{\left( {x + 6} \right)^{\frac{7}{2}}}}$ |
Dari tabel di atas diperoleh:
Jadi, $\int {{x^2}\sqrt {x + 6} } dx = \frac{2}{3}{x^2}\left( {x + 6} \right)\sqrt {x + 6} - \frac{8}{{15}}x{\left( {x + 6} \right)^2}\sqrt {x + 6} + \frac{{16}}{{105}}{\left( {x + 6} \right)^3}\sqrt {x + 6} + C$.
Tanda | Turunan | Integral |
---|---|---|
$\textcolor{red}{+}$ | $\textcolor{red}{{x^2} - x}$ | $\sin 3x$ |
$\textcolor{green}{-}$ | $\textcolor{green}{2x - 1}$ | $\textcolor{red}{ - \frac{1}{3}\cos 3x}$ |
$\textcolor{blue}{+}$ | $\textcolor{blue}{2}$ | $\textcolor{green}{ - \frac{1}{3}.\frac{1}{3}\sin 3x = - \frac{1}{9}\sin 3x}$ |
$-$ | $0$ | $\textcolor{blue}{ - \frac{1}{9}. - \frac{1}{3}\cos 3x = \frac{1}{{27}}\cos 3x}$ |
Dari tabel di atas diperoleh:
Jadi, $\int {\left( {{x^2} - x} \right)} \sin 3xdx = - \frac{1}{3}\left( {{x^2} - x} \right)\cos 3x + \frac{1}{9}\left( {2x - 1} \right)\sin 3x + \frac{2}{{27}}\cos 3x + C$.
Jadi, $\int {{e^x}} \cos xdx = \frac{{{e^x}\sin x + {e^x}\cos x}}{2} + C$.
Post a Comment for "Integral Parsial"
Mohon untuk memberikan komentar yang baik dan membangun