INTEGRAL FUNGSI TRIGONOMETRI
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
Berikut ini diberikan integral dasar fungsi trigonometri yang menjadi acuan untuk menentukan hasil pengintegralan dengan teknik fungsi trigonometri. Bentuk dasar tersebut adalah:
1. `\int\sin x dx=-\cos x+C`
2. `\int\cos x dx=\sin x+C`
3. `\int\tan x dx=In\|secx\|+C=-In\|\cos x\|+C`
4. `\int\cot x dx=-In\|cscx\|+C=-In\|\sin x\|+C`
5. `\int sec x dx=In\|secx+\tan x\|+C`
6. `\int csc x dx=In\|cscx-\cotx\|+C`
Berdasarkan bentuk di atas selanjutnya diberikan beberapa kasus bentuk interal fungsi trigonometri yang dibahas pada bagian ini,diantaranya adalah:
A. `\int\sin^m x dx dan\int\cos^m x dx` dengan m bilangan ganjil atau genap positif
- Jika `m` bulat positif dan ganjil, maka m diubah menjadi `(m-1)+1`,
atau `m` digenapkan terdekat. Selanjutnya gunakan kesamaan identitas
`\int\sin^2x+\cos^2x=1`.
Contoh:
1. `\int\sin^3xdx`
Jawab:
`\int\sin^3x dx =\int\sin^{(3-1)+1}x dx`
`=` `\int\sin^{2}x sin x dx`
`=` `\int(1-\cos^2x)d(-\cos x)`
`=` `\int1d(-\cos)+\int\cos^2d(\cos x)`
`=` `-\cos x+\frac1 3\cos^3x+C`
2. `\int\cos^5xdx`
Jawab:
`\int\cos^5x dx =\int\cos^{(5-1)+1}x dx`
`=` `\int\cos^{4}x cos x dx`
`=` `\int(1-2sin^2x)^2 d(sin x)`
`=` `\int(1-2sin^2+sin^4 x) d(sin x)`
`=` `\int1d(sinx)-2\int sin^2 x d(sin x)+\int sin^4x d(sin x)`
`=` `\sin x-\frac2 3\sin^3x+\frac1 5\sin^5x+C`
`-` Jika `m` bilangan bulat positif genap, selesaiannya dapat dilakukan dengan menggunakan identitas:
`\sin x=\frac{1-\cos2x}2dan\cos^2x=\frac{1+\cos2x}2`. Contoh:
1. `\int\sin^2xdx`
Karena pangkatnya genap, digunakan kesamaan setengah sudut, maka
`\int\sin^2xdx` `=` `\int\frac{1-\cos2x}2dx`
`=` `\int\frac1 2dx-\int\frac1 2\cos2xdx`
`=` `\frac x2-\frac{\sin2x}2+C`
2. `\int\cos^4xdx`
Jawab:
`\int\sin^2xdx = \int\(cos^2x)dx`
`=` `\int\left(\frac{1+\cos2x}2\right)^2dx`
`=` `\int(\frac1 4+\frac{\cos2x}2+\frac1 4COS^2 2X)dx`
`=` `\int\frac1 4dx+\int\frac{\cos2x}2dx+\int\frac1 4 COS^2 2Xdx`
`=` `\frac 3x 8+\frac{\sin2x}4+\frac x8+\frac{\sin4x}{32}+C`
B. `\int\sin^mx\cos^nxdx`
Jika `m` atau`n` bilangan bulat positif ganjil, sedangkan lainnya sebarang bilangan ,maka faktorkan `sin x` atau `cos` dengan menggunakan kesamaan identitas `\int\sin^2x\cos^2xdx=1`
Contoh:
`\int\sin^2x\cos^3xdx`
Karena n ganjil ,maka ubah menjadi genap
`\int\sin^2x\cos^3xdx =\int\sin^2x\cos^2xdx`
`=` `\int\sin^2x(1-\sin^2x)d(\sin x)`
`=``\int\sin^2xd(\sin x)-\int\sin^4xd(\sin x)`
`=` `\frac1 3\sin^3x-\frac1 5\sin^5x+C`
C. `\int\tan^x dx dan \int cot^nxdx`
- Untuk kasus `\int\tan^x dx`, faktorkan `tan x` kemudian gunakan identitas `\tan^2x=sec^2x-1`
- Untuk kasus `\int cot^nxdx`, faktorkan `cot x` kemudian gunakan identitas `\cot^2x=csc^2x-1`
Karena pangkat `n` ganjil maka diubah dalam bentuk perkalian yang salah satunya genap ,selanjutnya gunakan kesamaan identitas `1+\tan^2x=sec^2x`
Sehingga diperoleh
`\int\tan^3x = \int\tan^2x\tan xdx`
`=` `\int(sec^2x-1)\tan xdx`
`=` `\int sec^2\tan x dx-\tan x dx`
`=` `\int\tan xsec^2dx-In\|secx|+C`
`=` `\int\tan x d(tan x)-In\|secx|+C`
`=` `\frac1 2\tan^2x-In\|secx|+C`
2. `\int\cot^4xdx`
Karena pangkat n,langsung gunakan kesamaan identitas `1+\cot^2x= \csc^2`,sehingga didapat
`\int cot^4xdx = \int(cot^2x)^2dx`
`=` `\int(csc^x-1)^2dx`
`=` `\int(csc^4- 2csc^2x+1)dx`
`=` `\int(csc^2x)(csc^2x)-2csc^2x+1dx`
`=` `\int(1+cot^2x) csc^2x-2csc^2x+1dx`
`=` `\int(1+cot^2x)d(-cotx)-2\int d(-cotx)+\int dx`
`=` `(-cotx)-\frac1 3cot^3x+2cotx+x+C`
`=` `-\frac1 3\cot^3x+cotx+x+C`
D. `\int\tan^mxsec^dx dan \int cot^mxcsc^nxdx`
Bentuk ini mempunyai dua kasus yaitu `n` genap `m` sebarang dan `m` ganjil `n` sebarang. Jika `n` genap dan `m` sebarang gunakan kesaman `1+\tan^2x=\sec^2x` atau `1+\cot^2x=\csc^x`. Begitu juga dengan ganjil.
Contoh:
`\int\tan^5xsec^4xdx`
Karena salah satu pangkat bilangan genap,maka langsung gunakan kesamaan identitas `1+\tan^2x=\sec^2x`, sehingga diperoleh
`\int\tan^5xsec^4xdx` `=` `\int\tan^5x(sec^2x)^2dx`
`=` `\int\tan^5x(1+tan^2x)sec^2xdx`
`=` `\int(\tan^5x+\tan^7x)d(\tan x)`
`=` `\frac1 6\tan^6x+\frac1 8\tan^8x+C`
E. `\int\sin mx\cos nx dx,\int \sinmx\sin nxdx,\int\cos mx\cos nxdx`
Integral bentuk ini juga sering muncul, untuk menyelesaikannya digunakan rumus kesamaan hasil kali, yaitu:
`-` `\sin mx\cos nx dx` `=` `\frac1 2\left[\sin(m+n)x+\sin(m-n)x\right]`
`-` `\sinmx\sin nxdx` `=` `-\frac1 2\left[\cos(m+n)x+\cos(m-n)x\right]`
`-` `\cos mx\cos nxdx` `=` `\frac1 2\left[\sin(m+n)x+\sin(m-n)x\right]`
Contoh:
1. `\int\sin3x\cos4xdx\ = \int\frac1 2\left[\sin(3+4)x+\sin(3-4)x\right]dx`
`=` `-\frac1 2\int(\cos5x-\cos x)dx`
`=` `-\frac1{10}\sin5x+\frac1 2\sin x+C`
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
Komentar
Posting Komentar