100 Integral Problems and Solutions (part 1)
Assalamu'alaikum Wr.Wb.
Nama saya Hasbiansyah Cahyadi
Disini saya akan membahas soal² integral,, Mari simak pembahasannya
Berikut adalah 100 soal integral yang akan saya bahas
Pembahasan ini akan saya jadikan 4 bagian, untuk soal ini adalah problem no 1-25
![]() |
Soal Integral Aljabar dan Trigonometri |
Ini adalah pembahasan part ke 1, yaitu soal no 1-25
1) ∫1√x(x+1) dx
Jawab : Misalkan u=√x
du=12√x dx
∫1√x(x+1) dx
=∫2x+1.12√x dx
=∫2u2+1 du
Substitusi u=tan y maka du=sec2 y dy sehingga
=∫2tan2 y+1.sec2 y dy
=∫2sec2 y.sec2 y dy
=∫2 dy
=2y+C=2tan−1 u+C
=2tan−1(√x)+C
2) ∫sec2 t1+tan t dt
Jawab : Misalkan u=1+tan t
du=sec2 t dt
∫sec2 t1+tan t dt
=∫1u du
=ln|u|+C
=ln|1+tan t|+C
3) ∫sin x.sec x dx
Jawab : Kita tau bahwa sec x=1cos x
∫sin x.sec xdx
=∫sin xcos x dx
Misalkan u=cos x
du=−sin x dx
=∫−1u du
=−ln|u|+C
=−ln|cos x|+C
4) ∫csc x.cot x1+csc2 x dx
Jawab : Misalkan : u=csc x
du=−csc x.cot x dx
∫csc x.cot x1+csc2 x dx
=∫−11+u2 du
sesuai dengan langkah no 1, diperoleh
=−tan−1 u+C
=−tan−1 (csc x)+C
5) ∫tan θcos2 θ dθ
Jawab : Karena tan θ=sin θcos θ maka
∫tan θcos2 θ dθ=∫sin θcos3 θ dθ
Misalkan u=cos θ
du=−sin θ dθ
sehingga bisa kita tulis
=∫−1u3 du
=12u2+C
=12cos2 θ+C
6) ∫csc4 x dx
Jawab : Soal ekuivalen dengan ∫csc2 x(1+cot2 x) dx
Dimisalkan u=cot x
du=−csc2 x dx
∫csc2 x(1+cot2 x) dx
=∫(1+u2) −du
=−u−u33+C
=−cot x−cot3 x3+C
7) ∫x.tan2 x dx
Jawab : Misalkan u=xdu=dxdv=tan2 x dxv=∫tan2 x dx=∫(sec2 x−1) dx=tan x−x Sehingga
∫x.tan2 x dx=∫u dv=uv−∫v du
=x(tan x−x)−∫tan x−x dx
Berdasarkan soal nomor 3 kita nisa tau bahwa ∫tan xdx=ln|1cos x|
=xtan x−x2−(ln|1cos x|−12x2)+C
=xtan x−x2+ln|cos x|+12x2+C
=xtan x+ln|cos x|−12x2+C
8) ∫x2.cos2 x dx
Jawab : Kita tahu bahwa cos 2x=2cos2 x−1 atau cos2 x=cos 2x+12
∫x2.cos2 x dx
=∫x2(cos 2x+12) dx
=∫x2.cos 2x2 dx+∫x22 dx
Kita tahu hasil dari ∫x22 dx=x33
Obs: ∫x2.cos 2x2 dx
misalkan u=x22 dan dv=cos 2x dx maka du=x dx dan v=sin 2x2
∫x2.cos 2x2 dx=∫u dv
=uv−∫v du
=x22.sin 2x2−∫sin 2x2.x dx
dengan cara yg sama kita misalkan lagi u=x2 dan dv=sin 2x dx maka du=12 dx dan v=−cos 2x2
x22.sin 2x2−∫sin 2x2.x dx=x22.sin 2x2−∫u dv
=x22.sin 2x2−uv+∫v du
=x22.sin 2x2−x2.(−cos 2x2)+∫−cos 2x2.12 dx
=x2.sin 2x4+x.cos 2x4−14∫cos 2x dx
=x2.sin 2x4+x.cos 2x4−18.sin 2x+C
Sehingga nilai dari
∫x2.cos2 x dx=x33+x2.sin 2x4+x.cos 2x4−18.sin 2x+C
9) ∫x5√2−x3 dx
Jawab : Misalkan u=2−x3
du=−x23 dx
Perhatikan bahwa ∫x5√2−x3 dx=∫−3x3√2−x3.(−x23) dx=∫−3(2−u)√u du
=∫−6√u+∫3u32 du
=−4u32+65u52+C
=−4(2−x3)32+65(2−x3)52+C
10) ∫1x2+4 dx
Jawab : Lakukan substitusi x=2tan u
dx=2sec2 u
∫1x2+4 dx
=∫1(2tan u)2+4.2sec2 u du
=∫14tan2 u+4.2sec2 u du
=∫14(tan2 u+1).2sec2 u du
=∫14sec2 u.2sec2 u du
=∫12 du
=u2+C
=tan−1x22+C
11) ∫x2√25+x2 dx
Jawab : Lakukan substitusi x=5tan udx=5sec2 u du
∫x2√25+x2 dx
=∫(5tan u)2.5sec2 u√25+(5tan u)2 du
=∫125tan2 u.sec2 u√25(1+tan2 u) du
=∫125tan2 u.sec2 u√25sec2 u du
=∫125tan2 u.sec2 u5sec u du
=∫25(sec2 u−1).sec u du
=25∫sec3 u du−25∫sec u du
Obs: ∫sec3 u du
=∫sec u.sec2 u du
misal : p=sec u dan dq=sec2 u du
dp=sec u.tan u du dan q=tan u
∫sec u.sec2 u du=m
m=∫p dq
m=pq−∫q dp
m=sec u.tan u−∫tan2 u.sec u du
m=sec u.tan u−∫(sec2 u−1)sec udu
m=sec u.tan u−∫sec3 u du+∫sec udu
m=sec u.tan u−m+∫sec udu
m=sec u.tan u+∫sec udu2
∫sec3 u du=sec u.tan u+ln|tan u+sec u|2
Obs: ∫sec u du=ln|tan u+sec u|
Jadi,
25∫sec3 u du−25∫sec u du
=25(sec u.tan u+ln|tan u+sec u|2)−25(ln|tan u+sec u|)+C
=25(sec u.tan u−ln|tan u+sec u|2)+C
=252(√x2+255.x5−ln|x5+√x2+255|)+C
=(x√x2+25−25ln|x+√x2+25|)2+C
12) ∫(cos x)√4−sin2 x dx
Jawab :
∫(cos x)√4−sin2 x dx
=∫(cos x)√(2+sin x)(2−sin x) dx
misalkan : u=2+sin x maka 2−sin x=4−u
du=cos x dx
=∫(cos x)√(2+sin x)(2−sin x) dx
=∫√u(4−u) du
=∫√4−(u−2)2 du
misalkan : u−2=2sin y
du=2cos y dy
∫√4−(u−2)2 du
=∫√4−4sin2 y.2cos y dy
=∫√4cos2 y.2cos y dy
=∫4cos2 y dy
=∫2(cos 2y+1)dy
=sin 2y+2y+C
=u−22+2sin−1(u−22)+C
=sin x2+2sin−1(sin x2)+C
13) ∫1x2−x+1 dx
Jawab :
∫1x2−x+1 dx
=∫1(x−12)2+34 dx
Misalkan : x−12=√32u
dx=√32 du
∫1(x−12)2+34 dx
=∫1(√32u)2+34.√32 du
=∫43(u2+1).√32 du
=2√33∫1u2+1 du
=2√33tan−1 u+C
=2√33tan−1(2x−1√3)+C
14) ∫√x2+x+1 dx
Jawab :
∫√x2+x+1 dx
=∫√(x+12)2+34 dx
Misalkan : x+12=√32u
dx=√32 du
=∫√(√32u)2+34.√32 du
=∫34√u2+1 du
Substitusi u=tan y
du=sec2 y dy
=∫34√tan2 y+1.sec2 y dy
=∫34sec3 y dy
Disoal no 11 sudah saya hitung nilainya
=34sec y.tan y+ln|tan y+sec y|2+C
=34√1+u2.u+ln|√1+u2+u|2+C
=34√1+(2x+1√3)2.2x+1√3+ln|√1+(2x+1√3)2+2x+1√3|2+C
15) ∫5x+313x2−4x+11 dx
Jawab : Perhatikan bahwa
∫5x+313x2−4x+11 dx
=∫5x−103+103+313x2−4x+11 dx
=∫5x−1033x2−4x+11 dx+1033∫13x2−4x+11 dx
Obs : ∫5x−1033x2−4x+11 dx
misalkan : u=3x2−4x+1156du=56(6x−4) dx=5x−103 dx
∫5x−1033x2−4x+11 dx
=∫56u du
=56ln|u|
=56ln|3x2−4x+11|
Obs : 1033∫13x2−4x+11 dx
=103∫19x2−12x+33 dx
=103∫1(3x−2)2+29 dx
misalkan u=3x−2√29
du=3√29 dx
dx=√293 du
=103∫√293(29u2+29) du
=103√2987∫1u2+1 du
=103√2987tan−1 u
=103√2987tan−1(3x−2√29)
Jadi,
∫5x+313x2−4x+11 dx
=∫5x−1033x2−4x+11 dx+1033∫13x2−4x+11 dx
=56ln|3x2−4x+11|+103√2987tan−1(3x−2√29)+C
16) ∫x4+1x2+2 dx
Jawab : Perhatikan bahwa
x4+1=(x2+2)2−4x2−3=(x2+2)2−4(x2+2)+5
∫x4+1x2+2 dx
=∫(x2+2)−4+5x2+2 dx
=∫x2−2+5x2+2 dx
=x33−2x+5∫1x2+2 dx
Obs : ∫1x2+2 dx
=∫1x2+2 dx
misalkan u=x√2
du=1√2
=∫1√2(2u2+2) du
=12√2tan−1 u
=12√2tan−1(x√2)
Jadi,
∫x4+1x2+2 dx
=x33−2x+5∫1x2+2 dx
=x33−2x+52√2tan−1(x√2)+C
17) ∫15+4cos θ dθ
Jawab :
∫15+4cos θ dθ
=∫15+4(2cos2θ2−1) dθ
=∫11+8cos2θ2 dθ =∫sec2θ2sec2θ2+8 dθ
=∫sec2θ2tan2θ2+9 dθ
misalkan u=tan θ23
du=sec2 θ26 dθ
=∫69u2+9 du
=23∫1u2+1 du
=23tan−1 u+C
=23tan−1(tan θ23)+C
18) ∫√x1+x dx
Jawab : misalkan u=√x
du=12√x dx
dx=2√x du
∫√x1+x dx
=∫2u21+u2 du
=∫2(1+u2)−21+u2 du
=∫ 2−21+u2 du
=2u−2tan−1 u+C
=2√x−2tan−1 √x+C
19) ∫cos x√4−sin2 x dx
Jawab :
∫cos x√4−sin2 x dx
misalkan : u=sin x2
du=cos x2 dx
=∫2√4−4u2 du
=∫1√1−u2 du
lakukan substitusi u=sin y
du=cos y dy
=∫cos y√1−sin2 y dy
=∫1dy
=y+C
=sin−1 u+C
=sin−1(sin x2)+C
20) ∫cos 2xcos x dx
Jawab :
∫cos 2xcos x dx
=∫2cos2 x−1cos x dx
=∫2cos x−sec x dx
=2sin x−ln|tan x+sec x|+C
21) ∫tan xln(cos x) dx
Jawab :
∫tan xln(cos x) dx
=∫tan x−ln(sec x) dx
misalkan u=ln(sec x)
du=tan x dx
=∫1−u du
=−ln|u|+C
=−ln|ln(sec x)|+C
22) ∫x7√1−x4 dx
Jawab : misalkan u=1−x4
du=−4x3 dx
∫x7√1−x4 dx
=∫x4−4√u du
=∫1−u−4√u du
=∫−14√u+√u4 du
=−√u2+u√u6+C
=−√1−x42+(1−x4)√1−x46+C
23) ∫ln(1+x) dx
Jawab : misalkan u=ln(1+x)
du=11+x dx
dv=dx
v=x
∫ln(1+x) dx=∫u dv=uv−∫v du
=ln(1+x).x−∫x1+x dx
=x.ln(1+x)−∫x+1−11+x dx
=x.ln(1+x)−∫1 dx+∫11+x dx
=x.ln(1+x)−x+ln(1+x)+C
24) ∫x.sec−1 x dx
Jawab : misalkan u=sec−1 x
du=1x√x2−1 dx
dv=x dx
v=x22
∫x.sec−1 x dx=∫u dv=uv−∫v du
=sec−1 x.x22−∫x2√x2−1 dx
Obs : ∫x2√x2−1 dx
misalkan y=x2−1
dy=2x dx atau dy2=x dx
∫x2√x2−1 dx
=∫14√y dy
=√y2
=√x2−12
Jadi,
∫x.sec−1 x dx
=sec−1 x.x22−∫x2√x2−1 dx
=sec−1 x.x22−√x2−12+C
25) ∫√x2+9 dx
Jawab : misalkan x=3tan u
dx=3sec2 u du
∫√x2+9 dx
=∫√9tan2 u+9.3sec2 u du
=∫9sec3 u du
=92(sec u.tan u+ln|tan u+sec u|)+C
=92(√x2+93.x3+ln|x3+√x2+93|)+C
Alhamdulillah pembahasannya selesai 😀😁
Saya pribadi meminta maaf jika ternyata masih banyak kekurangan dalam pembahasan ini. Apabila ada kritik dan masukan tuliskan di kolom komentar. Semoga pembahasannya bisa bermanfaat buat kalian semua...
Terima kasih telah berkunjung ke blog saya....🙏
Salam math lover";💕👌