Selasa, 23 Juli 2019

Integral Substitusi

Teknik Integral Substitusi Dalam Fungsi Aljabar

Pada teknik ini, bentuk fungsi f(x) dapat diubah menjadi bentuk k \cdot (g(x))^n \cdot g^I(x). Perhatikan bahwa jika U = g(x), maka  \frac{dU}{dx}g^I(x) atau dU = g^I(x)\, dx.
Maka, integral ini dapat diselesaikan dengan memisalkan U = g(x) dan U = g^I(x)dxsehingga diperoleh persamaan:
\int f(x)\, dx = k \cdot \int(g(x))^n \cdot g^I(x)dx=k \cdot \int(U)^n \cdot dU
= \frac{k}{n+1}U^{(n+1)}+C
untuk n \neq -1.
Jika saja n = -1, maka:
k \cdot \int(U)^{-1} \cdot dU = \ln U+C.
contoh:
Jika f(x)=(x^4+5)^3 x^3, untuk mendapat integralnya dengan memisalkan:
x^4+5 = U dan \frac{dU}{dx}=4x^3
sehingga x^3 dx=\frac{1}{4} dU.
Berdasarkan permisalan ini, maka persamaan integralnya menjadi:
\int(x^4+5)^3x^3\, dx=\int(U)^3 \cdot \frac{1}{4} dU
=\frac{1}{16}U^4+C
Jika hasil integral diatas disubstitusi dengan permisalan U di peroleh:
\frac{1}{16}U^4+C=\frac{1}{16}(x^4+5)^4+C
Contoh diatas merupakan teknik substitusi pada integral tak tentu. Pada integral tertentu yang memiliki nilai pada interval a \le b \le c tertentu, maka interval tersebut harus disubstitusi ke dalam interval baru untuk variabel U. Sebagai contoh jika \int^2_0 (x^4+5)^3x^3\, dx, untuk mendapat integralnya dengan memisalkan:
x^4+5=U dan \frac{dU}{dx} = 4x^3
Sehingga x^3\, dx=\frac{1}{4}\, dU.
Untuk menciptakan persamaan integral dalam U, maka interval  0\le x\le 2 dirubah menjadi :
  • x=0\to U=x^4+5=0^4=5=5
  • x=2 \to U=x^4+5=2^4+5=21
Berdasarkan permisalan ini, maka persamaan integralnya menjadi:
\int^2_0(x^4+5)^3x^3\, dx=\int^{21}_5 (U)^3 \cdot \frac{1}{4}\, dU
=[\frac{1}{16}U^4]^{21}_5=\frac{1}{16}21^4-\frac{1}{16}5^4
=\frac{1}{16}(194481-625)=12116

Tidak ada komentar:

Posting Komentar