INTEGRAL FUNGSI RASIONAL KUADRAT
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
INTEGRAL FUNGSI RASIONL FAKTOR KUADRAT
Selain dalam bentuk penyebut integran dinyatakan dalam faktor linear berbeda dan berulang, dapat juga difaktorkan dalam kombinasi linear dan kuadrat. Artinya penyebut dapat difaktorkan dalam bentuk kombinasi linear dengan kuadra atau kuadrat dengan kuadrat. Selanjutnya integran dengan bentuk seperti ini dijadikan jumlah pecahan `n` parsial `\frac{f(x)}{g(x)}=\frac A{ax+b}+\frac{Bx+C}{px^2+qx+r'}`
Berdasarkan jummlah tersebut dapat ditentukan A,B, dan C.
Contoh
`\int\frac{6x^2-3x+1}{(4x+1)(x^2+1)}dx`
Karena integran fungsi rasional sejati maka
`\int\frac{6x^2-3x+1}{(4x+1)(x^2+1)}dx=\int\frac A{(4x+1)}+\frac{Bx+C}{(x^2+1)}dx`
`=` `\int\frac{A(x^2+1)+(Bx+C)(4x+1)}{(4x+1)(x^2+1)}dx`
`=` `\int\frac{(A+4B)x^2+(B+4C)x+(A+C)}{(4x+1)(x^2+1)}dx`
Diperoleh
`A+4B=6,(B+4C)= -3,(A+C)=1` atau `A=2,B=1, dan C=-1` sehingga
`\int\frac{6x^2-3x+1}{(4x+1)(x^2+1)}dx=\int\frac 2{(4x+1)}+\frac{x-1}{(x^2+1)}dx`
`=` `\int\frac2{(4x+1)}dx+\int\frac x{(x^2-1)}dx-\int\frac1{(x^2-1)}dx`
`=` `\frac2 4In|4x+1\|dx+\frac1 2In\|x^2+1\|-arc\tan x+C`
Soal-soal
Tentukan hasil pengintegralan berikut ini:
1. `\int\frac{2x^2+x-8}{x^3+4x}dx`
Jawab
`\int\frac{2x^2+x-8}{x^3+4x}dx=\int\frac{2x^2+x-8}{x(x^2+4)}dx`
`=` `\int\frac Ax+\frac{Bx+C}{x^2+4}dx`
`=` `\int\frac{(A+B)x^2+Cx+4A}{x^3+4x}dx`
Didapat `A+B=2,C=1,4A= -8` atau `A= -2,B=4`,dan `C=1`
`\int\frac Ax+\frac{Bx+C}{x^2+4}dx=\int\frac{-2}xdx+\int\frac{4x+1}{x^2+4}dx`
`=` `\int\frac{-2}xdx+\int\frac{4x}{x^2+4}+\int\frac1{x^2+4}dx`
`=` `-2In\|x\|-2In\|x^2+4\|-\frac1 2 arc\tan\(\frac x2\)+C`
2. `\int\frac{x^3-4x}{x^2+1}dx`
Jawab:
`\int\frac{x^3-4x}{x^2+1}dx=\int\left(x-\frac{5x}{x^2+1}\right)dx`
`=` `\int xdx-\int\frac{5x}{x^2+1}dx`
`=` `\frac1 2x^2-5\int\frac x{x^2+1}dx`
`=` `\frac1 2x^2-5\frac1 2\int\frac{2x}{x^2+1}dx`
`=` `\frac1 2x^2-\frac5 2In\|x^2+1\|+C`
`=` `\frac1 2x^2-In\|x^2+1\|^\frac5 2+C`
`=` `\frac1 2x^2-\sqrt{(x^2+1)}^5+C`
Integral Fungsi Rasional yang memuat Sin x dan Cos x
Fungsi `F(x)=\frac{f(x)}{g(x)'}g(x)\ne0,f(x)dang(x)` memuat fungsi trigonometri dapt juga dikategorikan sebagai fngsi rasional,hanya saja tidak dapat disebut sejati atau tidak sejati. Hal ini dikarenakan `f(x)=sinx` dan `f(x)=cos x` tidak mempunyai derajat seperti halnya dengan fungsi polinomial. Pengintegralan jenis ini menggunakan metode substitusi.
Contoh
1. `\int\frac{dx}{1+\sin x+\cos x}`
Jawab
`\int\frac{dx}{1+\sin x+\cos x}=\frac{\frac2{1+z^2}dz}{1-\frac{1-z^2}{1+z^2}+\frac{1-z^2}{1+z^2}`
`=` `\int\frac \frac{2dz}{1+z^2}{1-\frac{1+z^2}{1+z^2}+\frac{2z}{1+z^2}+\frac{1-z^2}{1+z^2}`
`=` `\int\frac{2dz}{2+2z}`
`=` `\int\frac{dz}{1+z}`
`=` `In\|1+z\|+C`
`=` `In\|1+\tan\frac x2\|+C`
2. `\int\frac{dx}{2-\cos x}`
Jawab
`\int\frac{dx}{2-\cos x}=\int\frac{\frac{2dz}{1+z^2}}{2-\frac{1-z^2}{1+z^2}`
`=` `\int\frac{\frac{2dz}{1+z^2}}{\frac{2(1-z^2)}{1+z^2}-{\frac{1-z^2}{1+z^2}`
`=` `\int\frac{2dz}{1+3z^2}`
`=` `\frac2 3\int\frac{dz}{\left(\frac1{\sqrt3}\right)^2+z^2}`
`=` `\frac2 3\sqrt3arc\tan\left(\frac z{\frac1{\sqrt3}}\right)+C`
`=` `\frac2{\sqrt3}arc\tan\sqrt3z+C`
`=` `\frac2{\sqrt3}arc\tan\sqrt3\left(\tan\frac x2\right)+C`
3. `\int\frac{dx}{3+5\sin x}`
Jawab
`\int\frac{dx}{3+5\sin x}=\int\frac{\frac{2dz}{1+z^2}}{3-5{\frac{2z}{1+z^2}`
`=` `int\frac{2dz}{3+3z^2+10z}`
`=` ` \int\frac{2dz}{(3z+1)(z+3)}`
`=` `\int\frac A{(3z+1)}+\frac B{(z+3)}dz`
`=` `\int\frac{(A+3B)z+(A+B)}{(3z+1)(z+3)}dz`
Diperoleh `A+3B=0,A+B=2` atau`A=3` dan `B=-1`
Sehingga
`\int\frac{dx}{3+5\sin x}=int\frac3{(3z+1)}-\frac1{(z+3)}dz`
`=` ` 3In\|3z+1\|-In\|z+3\t|+C`
`=` `3In\|3\tan\frac x2+1\|-In\|\tan\frac x2+3\|+C`
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
Komentar
Posting Komentar