INTEGRAL FUNGSI RASIONAL LINEAR
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
`F(x)=\frac{f(x)}{g(x)},g(x)\ne0.`
Dalam menentukan integral fungsi rasional,langkah yang ditempuh adalah:
1. Nyatakan integrannya dalam bentuk fungsi rasional sejati.
2. Faktorkan penyebut `g(x)` dari fungsi rasional `F(x)=\frac{f(x)}{g(x)}` sampai tidak dapat difaktorkan lagi.
3. Dalam hal langkah nomor 2 di atas, `g(x)` dapat berupa kombinasi antara:
- fungsi linear berbeda , `g(x)`= (x-a)(x-b)....(x-t) dan seterusnya.
-fungsi linear berulang, `g(x)=(x-a)^n`
`=` `(x-a)(x-a)(x-a)...(x-a)`
-fungsi linear dan kuadrat, `g(x)=(x-a)(ax^2+bx+c)`
-fungsi kuadrat berbeda, `g(x)=(ax^2+bx+c)(px^2+qx+c)`
-fungsi kuadrat berulang, `g(x)=(ax^2+bx+c)^n` dan seterusnya.
4. Nyatakan integran menjadi bentuk penjumlahan n-pecahan parsial sehingga integran dapat ditentukan antiturunannya,
Misal:
`\frac{f(x)}{g(x)}=\frac{A_1}{(ax_1+b_1)}+\frac{A_2}{(ax_2+b)}+....`(Penyebut kombinasi linear berbeda)
`\frac{f(x)}{g(x)}=\frac{A_1}{(ax+b)}+\frac{A_2}{(ax+b)}+\frac{A_3} {(ax+b)}+.....` (kombinasi linear berulang)
-`\frac{f(x)}{g(x)}=\frac{A_1x+B_1}{(a_1x^2+b_1x+c_1)}+\frac{A_2x+B_2}{(a_2x^2+b_2x+c_2)}+.....` (kombinasi kuadrat berbeda)
5. Integralkan secara keseluruhan jumlah n-pecahan parsial tersebut yang merupakan hasiil akhir pengintegralan dengan terlebih dahulu menentkan konstanta `A_1,A_2,..A_n` dan `B_1,B_2,..B_n`
Contoh
1. Tentukan `\int\frac2{x^2-1}dx`
Karena integran adalah fungsi rasional sejati,selanjutnya faktorkan integran:
`\int\frac2{x^2-1}dx=\int\frac2{(x-1)(x+1)}dx`
`=` `\int\frac A{(x-1)}+\frac B{(x+1)}dx`
`=` `\int\frac{A(x+1)+B(x-1)}{(x-1)(x+1)}dx`
`=` `\int\frac{(A+B)x+(A-B)}{(x-1)(x+1)}dx`
Diperoleh `A+B=0,A-B=2` atau `A=1,B=-1` sehingga:
`\int\frac2{x^2-1}dx = \int\frac 1{(x-1)}+\frac-1 (x+1)dx`
`=` `\int\frac1{(x-1)}dx-\int\frac1{(x+1)}dx`
`=` `In\|x-1|-In\|x+1\|+C`
`=` `In\|\frac{x-1}{x+1}|+C`
2. `\int\frac{x+1}{x-1}dx` integran fungsi rasional tidak sejati ,maka:
`\int\frac{x+1}{x-1}dx=\int1+\frac2{x-1}`
`=` `\intdx+\frac2{x-1}`
`=` `x+In\|x-1\|^2+C`
Contoh soal
Tentukan hasil pengintegralan berikut:
`\int\frac{x+1}{x^2+x^2-6}`
Jawab
`\int\frac{x+1}{x^2+x^2-6}=\int\frac{x+1}{x(x-2)(x+3)}dx`
`=` `\int\frac Ax+\frac B{(x-2)}+\frac C{(x+3)}`
`=` `\int\frac{A(x-2)(x+3)+B(x)(x+3)+C(x)(x-2)}{x^3+x^2-6x}dx`
`=` `\int\frac{(A+B+C)x^2+(A+3B-2C)x-6A}{x^3+x^2-6x}dx`
Diperoleh `A+B+C=0`
`A+3B-2C=1`
`6A=1`
Atau `A=-\frac16,B=\frac3{10},C=-\frac2{15},`
Sehingga `\int\frac{x+1}{x^3+x^2-6x}dx=-\frac1 6\int\frac{dx}x+\frac3{10}\int\frac{dx}{(x-2)}-\frac2{15}\int\frac{dx}{(x+3)}`
`=-\frac1 6In\|x|+\frac3{10}+In\|x-2\|-\frac2{15}In\|x+3\|+C`
Contoh (Penyebut integran dalam faktor linear berulang)
1. `\int\frac{x+1}{x^2-4x+4}dx,` karena integran adalah fungsi rasional sejati maka:
`\int\frac{x+1}{x^2-4x+4}dx=\int\frac{x+1}{(x-2)(x-2)}dx`
`=` `\int\frac{x+1}{(x-2)}^2dx`
`=` `\int\frac A{x-2}+\frac B{(x-2)}dx`
`=` `\int\frac{A(x-2)+B}{(x-2)}^2dx`
`=` `\int\frac{Ax(B-2A)}{(x-2)}^2dx`
Sehingga diperoleh
`A=1,B-2A=1` atau `A=1` dan `B=3`, sehingga
`\int\frac{x+1}{x^2-4x+4}dx=\int\frac A{x-2}+\frac B{(x-2)}^2dx`
`=` `\int\frac1{(x-2)}dx+\int\frac3{(x-2)}dx`
`=` `In\|x-2|-\frac3{(x-2)}+C`
2. `\int\frac{x^2-1}{x^2+4x+4}dx`
Integran diatas bukan fungsi rasional sejati,maka diubah terlebih dahulu menjadi fungsi rasional sejati.Sehingga:
`\int\frac{x^2-1}{x^2+4x+4}dx=\int1+\frac{(-5x-4)}{x^2+4x+4}dx`
`=` `\int1dx-\int\frac{5x+4}{x^2+4x+4}`
`=` `x+C_1-\int\frac{5x+4}{x^2+4x+4}dx`
Selanjutnya `\int\frac{5x+4}{x^2+4x+4}dx=\int\frac{5x+4}{(x+2)}dx`
`=` `\int\frac A{x+2}+\frac B{(x+2)}dx`
`=` `\int\frac{A(x+2)+B}{(x-2)}^2dx`
`=` `\int\frac{Ax+(2A+B)}{(x-2)}^2dx`
Diperoleh `A=5,2A+B=4 atau A=5,B=-6`,sehingga
`\int\frac{5x+4}{(x-2)^2}dx=\int\frac5{(x+2)}dx-\int\frac6{(x+2)}^2dx`
`=` `5In\|x-2|+\frac6{(x+2)}+C`
Jadi, `\int\frac{x^2-1}{x^2+4x+4}dx=x+5In\|x-2|+\frac6{(x+2)}+C`
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
Komentar
Posting Komentar