Pages

Selasa, 14 Maret 2023

Integral- Substitusi Trigonometri





Integral- Substitusi Trigonometri
Terkadang kita bertemu dengan tipe soal integral yang memuat bentuk akar yang sulit untuk diselesaikan sehingga dibutuhkan teknik substitusi trigonometri agar bentuk akarnya hilang. Setelah variabelnya diganti dengan fungsi trigonometri yang sesuai, maka bentuknya menjadi fungsi trigonometri yang dapat diselesaikan dengan rumus reduksi atau rumus yang sebelumnya sudah dipelajari.
TABEL KESAMAAN TRIGONOMETRI



Bentuk penyederhanaannya;
a2-x2a2x2
Gunakan substitusi x=asinθx=asinθ
a2-(asinθ)2=a2-a2sin2θa2(asinθ)2=a2a2sin2θ
                                   =a2(1-sin2θ)=a2(1sin2θ)
                                   =acosθ=acosθ
a2+x2a2+x2
Gunakan substitusi x=atanθx=atanθ
a2+(atanθ)2=a2+a2tan2θa2+(atanθ)2=a2+a2tan2θ
                                   =a2(1+tan2θ)=a2(1+tan2θ)
                                   =asecθ=asecθ
x2-a2x2a2
Gunakan substitusi x=asecθx=asecθ
(asecθ)2-a2=(a2sec2θ)-a2(asecθ)2a2=(a2sec2θ)a2
                                  =(secθ-1)a2=(secθ1)a2
                                  =atanθ=atanθ
Note!
Pembatasan nilai θθ pada interval tertentu pada tabel diatas dimaksudkan agar sinus, tangen dan secan menjadi fungsi yang dapat di inverskan.

Contoh:
(1) Tentukanlah 9-x2x2dx9x2x2dx
Penyelesaian
9-x2x2dx=33-x2x2dx9x2x2dx=33x2x2dx
Substitusikan x=3sinθx=3sinθ berdasarkan x=asinθx=asinθ,
makadx=3cosθdθdx=3cosθdθ sehingga,
9-x2x2dx=9-(3sinθ)2(3sinθ)2dx9x2x2dx=9(3sinθ)2(3sinθ)2dx
                            =9-9sin2θ9sin2θdx=99sin2θ9sin2θdx
                            =32-32sin2θ9sin2θ3cosθdθ=3232sin2θ9sin2θ3cosθdθ
                            =32(1-sin2θ)9sin2θ3cosθdθ=32(1sin2θ)9sin2θ3cosθdθ
                            =3cosθ9sin2θ3cosθdθ=3cosθ9sin2θ3cosθdθ
                            =cos2θsin2θdθ=cos2θsin2θdθ
                            =cot2θdθ=cot2θdθ
                            =(csc2θ-1)dθ=(csc2θ1)dθ
                            =-cotθ-θ+C=cotθθ+C
(2) Tentukanlah xx2+4dxxx2+4dx
Penyelesaian:
xx2+4dx=xx2+22dxxx2+4dx=xx2+22dx
Substitusikan x=2tanθx=2tanθ maka dx=2sec2θdθdx=2sec2θdθ sehingga,
xx2+4dx=2tanθ(2tanθ)2+42sec2dθxx2+4dx=2tanθ(2tanθ)2+42sec2dθ
                                    =2tanθ4tan2θ+42sec2dθ=2tanθ4tan2θ+42sec2dθ
                                    =2tanθ4(tan2θ+1)2sec2dθ
                                    =2tanθ22sec2θ2sec2dθ
                                    =2tanθ2sec2θ2secθdθ
                                   =2tanθ2(secθ.secθ)2secθdθ
                                   =2tanθsecθdθ
                                   =2sinθcosθ1cosθdθ
                                   =2sinθcos2θdθ
                                  =-2dcosθcos2θ
                                  =2cosθ+C
(3) Tentukanlahx3-2x-x2dx
Penyelesaian:
Terlebih dahulu kita nyatakan 3-2x-x2 menjadi bentuk kuadrat
3+1-1-2x-x2=4-(1+2x+x2)=4-(1+x)2
lalu misalkan u=x+1 atau x=u-1 sehingga,
x3-2x-x2dx=u-14-u2dx=u-122-u2dx
Substitusi `u=2sin\theta berdasarkan tabel kesamaan trigonometri diatas.
Maka du=2cosθ dan 4-u2=2cosθ sehingga,
x3-2x-x2dx=2sinθ-12cosθ2cosθdθ
                                       =(2sinθ-1)dθ
                                       =-2cosθ-θ+C
                                       =-4-u2-sin-1(u2)+C
                                       =-3-2x-x2-sin-1(x+12)+C

Related Posts:

  • Integral Teknik Parsial Integral Teknik ParsialAndaikan penggunaan integral dengan metode substitusi tidak berhasil dalam menentukan hasil dari sebuah integral, maka selanjutnya kita akan menggunakan integral parsial. Dimana secara umum integr… Read More
  • Integral Tak Tentu Metode Substitusi Integral Tak Tentu Metode SubstitusiSetelah mengetahui cara mencari anti turunan dari f(x), yaitu: F(x)=f(x) yang bersifat F'(x)=f(x). namun, masih banyak kita jumpai fungsi- fungsi yang tidak mudah untuk ditentukan int… Read More
  • Integral Fungsi TrigonometriIntegral Fungsi TrigonometriIntegral fungsi trigonometri melibtakan kombinasi aljabar dari enam funsi trigonometri dasar, sebelum membahas teknik integral fungsi trigonometri secara lebbih rinci ada baiknya kita mengetahui te… Read More
  • Integral Fungsi Rasional LinearIntegral Fungsi Rasional LinearFungsi rasional merupakan hasil bagi dua fungsi polinom (suku banyak) yang dituliskan `f(x)=\frac{P(x)}{Q(x)}, P(x) dan Q(x)` fungsi-fungsi polinom dengan `Q(x)\ne 0` untuk semua `x` di domain `… Read More
  • Integral- Substitusi TrigonometriIntegral- Substitusi TrigonometriTerkadang kita bertemu dengan tipe soal integral yang memuat bentuk akar yang sulit untuk diselesaikan sehingga dibutuhkan teknik substitusi trigonometri agar bentuk akarnya hilang. Setelah va… Read More

0 komentar:

Posting Komentar