Processing math: 100%

Widget HTML #1

100 Integral Problems and Solutions (part 1)

Hallo Guys
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) 1x(x+1) dx
Jawab : Misalkan u=x
                              du=12x dx
1x(x+1) dx
=2x+1.12x 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=2tan1 u+C
=2tan1(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
=tan1 u+C
=tan1 (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
=uu33+C
=cot xcot3 x3+C
7) x.tan2 x dx
Jawab : Misalkan u=xdu=dxdv=tan2 x dxv=tan2 x dx=(sec2 x1) dx=tan xx
Sehingga
x.tan2 x dx=u dv=uvv du
=x(tan xx)tan xx dx
Berdasarkan soal nomor 3 kita nisa tau bahwa tan xdx=ln|1cos x|
=xtan xx2(ln|1cos x|12x2)+C
=xtan xx2+ln|cos x|+12x2+C
=xtan x+ln|cos x|12x2+C
8) x2.cos2 x dx
Jawab : Kita tahu bahwa cos 2x=2cos2 x1 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
=uvv du
=x22.sin 2x2sin 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 2x2sin 2x2.x dx=x22.sin 2x2u dv
=x22.sin 2x2uv+v du
=x22.sin 2x2x2.(cos 2x2)+cos 2x2.12 dx
=x2.sin 2x4+x.cos 2x414cos 2x dx
=x2.sin 2x4+x.cos 2x418.sin 2x+C
Sehingga nilai dari
 x2.cos2 x dx=x33+x2.sin 2x4+x.cos 2x418.sin 2x+C
9) x52x3 dx
Jawab : Misalkan u=2x3
                              du=x23 dx
Perhatikan bahwa x52x3 dx=3x32x3.(x23) dx=3(2u)u du
=6u+3u32 du
=4u32+65u52+C
=4(2x3)32+65(2x3)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
=tan1x22+C
11) x225+x2 dx
Jawab : Lakukan substitusi x=5tan udx=5sec2 u du
x225+x2 dx
=(5tan u)2.5sec2 u25+(5tan u)2 du
=125tan2 u.sec2 u25(1+tan2 u) du
=125tan2 u.sec2 u25sec2 u du
=125tan2 u.sec2 u5sec u du
=25(sec2 u1).sec u du
=25sec3 u du25sec 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=pqq dp
m=sec u.tan utan2 u.sec u du
m=sec u.tan u(sec2 u1)sec udu
m=sec u.tan usec3 u du+sec udu
m=sec u.tan um+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,
25sec3 u du25sec u du
=25(sec u.tan u+ln|tan u+sec u|2)25(ln|tan u+sec u|)+C
=25(sec u.tan uln|tan u+sec u|2)+C
=252(x2+255.x5ln|x5+x2+255|)+C
=(xx2+2525ln|x+x2+25|)2+C
12) (cos x)4sin2 x dx
Jawab :
(cos x)4sin2 x dx
=(cos x)(2+sin x)(2sin x) dx
misalkan : u=2+sin x maka 2sin x=4u
                  du=cos x dx
=(cos x)(2+sin x)(2sin x) dx
=u(4u) du
=4(u2)2 du
misalkan : u2=2sin y
                  du=2cos y dy
4(u2)2 du
=44sin2 y.2cos y dy
=4cos2 y.2cos y dy
=4cos2 y dy
=2(cos 2y+1)dy
=sin 2y+2y+C
=u22+2sin1(u22)+C
=sin x2+2sin1(sin x2)+C
13) 1x2x+1 dx
Jawab :
1x2x+1 dx
=1(x12)2+34 dx
Misalkan : x12=32u
                  dx=32 du
1(x12)2+34 dx
=1(32u)2+34.32 du
=43(u2+1).32 du
=2331u2+1 du
=233tan1 u+C
=233tan1(2x13)+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
=34u2+1 du
Substitusi u=tan y
                 du=sec2 y dy
=34tan2 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
=341+u2.u+ln|1+u2+u|2+C
=341+(2x+13)2.2x+13+ln|1+(2x+13)2+2x+13|2+C
15) 5x+313x24x+11 dx
Jawab : Perhatikan bahwa
5x+313x24x+11 dx
=5x103+103+313x24x+11 dx
=5x1033x24x+11 dx+103313x24x+11 dx
Obs : 5x1033x24x+11 dx
misalkan : u=3x24x+1156du=56(6x4) dx=5x103 dx
5x1033x24x+11 dx
=56u du
=56ln|u|
=56ln|3x24x+11|
Obs : 103313x24x+11 dx
=10319x212x+33 dx
=1031(3x2)2+29 dx
misalkan u=3x229
                du=329 dx
                dx=293 du
=103293(29u2+29) du
=10329871u2+1 du
=1032987tan1 u
=1032987tan1(3x229)
Jadi,
5x+313x24x+11 dx
=5x1033x24x+11 dx+103313x24x+11 dx
=56ln|3x24x+11|+1032987tan1(3x229)+C
16) x4+1x2+2 dx
Jawab : Perhatikan bahwa
x4+1=(x2+2)24x23=(x2+2)24(x2+2)+5
x4+1x2+2 dx
=(x2+2)4+5x2+2 dx
=x22+5x2+2 dx
=x332x+51x2+2 dx
Obs : 1x2+2 dx
=1x2+2 dx
misalkan u=x2
                du=12
=12(2u2+2) du
=122tan1 u
=122tan1(x2)
Jadi,
x4+1x2+2 dx
=x332x+51x2+2 dx
=x332x+522tan1(x2)+C
17) 15+4cos θ dθ
Jawab :
15+4cos θ dθ
=15+4(2cos2θ21) dθ
=11+8cos2θ2 dθ
=sec2θ2sec2θ2+8 dθ
=sec2θ2tan2θ2+9 dθ
misalkan u=tan θ23
                du=sec2 θ26 dθ
=69u2+9 du
=231u2+1 du
=23tan1 u+C
=23tan1(tan θ23)+C
18) x1+x dx
Jawab : misalkan u=x
                              du=12x dx
                              dx=2x du
x1+x dx
=2u21+u2 du
=2(1+u2)21+u2 du
= 221+u2 du
=2u2tan1 u+C
=2x2tan1 x+C
19) cos x4sin2 x dx
Jawab :
cos x4sin2 x dx
misalkan : u=sin x2
                    du=cos x2 dx
=244u2 du
=11u2 du
lakukan substitusi u=sin y
                                   du=cos y dy
=cos y1sin2 y dy
=1dy
=y+C
=sin1 u+C
=sin1(sin x2)+C
20) cos 2xcos x dx
Jawab :
cos 2xcos x dx
=2cos2 x1cos x dx
=2cos xsec x dx
=2sin xln|tan x+sec x|+C
21) tan xln(cos x) dx
Jawab :
tan xln(cos x) dx
=tan xln(sec x) dx
misalkan u=ln(sec x)
                  du=tan x dx
=1u du
=ln|u|+C
=ln|ln(sec x)|+C
22) x71x4 dx
Jawab : misalkan u=1x4
                                du=4x3 dx
x71x4 dx
=x44u du
=1u4u du
=14u+u4 du
=u2+uu6+C
=1x42+(1x4)1x46+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=uvv du
=ln(1+x).xx1+x dx
=x.ln(1+x)x+111+x dx
=x.ln(1+x)1 dx+11+x dx
=x.ln(1+x)x+ln(1+x)+C
24) x.sec1 x dx
Jawab : misalkan u=sec1 x
                                du=1xx21 dx
                                dv=x dx
                                v=x22
x.sec1 x dx=u dv=uvv du
=sec1 x.x22x2x21 dx
Obs : x2x21 dx
misalkan y=x21
                  dy=2x dx atau dy2=x dx
x2x21 dx
=14y dy
=y2
=x212
Jadi,
x.sec1 x dx
=sec1 x.x22x2x21 dx
=sec1 x.x22x212+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";💕👌