Materi, Soal, dan Pembahasan – Integral Parsial

Integral parsial

Jika integrasi menggunakan cara substitusi tidak berhasil, maka kita dapat menggunakan cara lain, yaitu integrasi parsial (integration by parts), atau seringnya disebut sebagai integral parsial. Cara ini didasari oleh aturan hasil kali turunan dari dua buah fungsi.

Misalkan u=u(x) dan v=v(x), maka
Dx[uv]=uv+uvatau
uv=Dx[uv]vu.Dengan mengintegralkan kedua persamaan di atas terhadal variabel x, kita peroleh
uv dx=uvvu dx.Karena dv=v(x) dx dan du=u(x) dx, persamaan terakhir di atas biasanya ditulis dalam bentuk berikut.
u dv=uvv duRumus yang bersesuaian untuk integral tentu dengan batas bawah a dan batas atas b adalah
abu dv=[uv]ababv du    Rumus di atas memperkenankan kita mengubah soal integrasi u dv menjadi integrasi v du. Keberhasilan cara ini sebenarnya juga bergantung pada kecakapan kita dalam memilih bentuk yang tepat untuk dimisalkan sebagai u dan dv. Kecakapan ini dapat dilatih dengan terus menerus latihan soal serupa.

Gambar berikut mengilustrasikan interpretasi (penafsiran) secara geometris dari integrasi parsial.

Saat menggunakan metode integral parsial, kita mungkin sering dibuat bingung dengan permisalan u. Kunci pemilihan u yang benar pada bentuk integran pada umumnya adalah turunan ke sekiannya harus bernilai konstan (hanya memuat bilangan, tidak memuat variabel lagi). Turunan ke sekian di sini tidak berarti harus turunan pertama, bisa jadi turunan kedua, turunan ketiga, dan seterusnya. Sebagai contoh, diberikan integral berikut.
tanxx dxIntegrannya terdiri dari perkalian dua buah fungsi, yaitu f(x)=tanx dan g(x)=x. Permisalan fungsi yang dipilih sebagai u seharusnya g(x)=x , karena turunan pertamanya g(x)=1 berupa konstan.

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Integral dengan Metode Substitusi Aljabar dan Trigonometri

Meskipun demikian, ada beberapa kasus yang memaksa kita menggunakan permisalan u untuk fungsi yang turunannya tidak pernah konstan, misalnya
exsinx dxdi mana pemilihan u yang tepat adalah u=ex, padahal turunan dari ex akan tetap dan selalu ex. Soal ini akan dibahas penyelesaiannya di bawah secara rinci.

Berikut ini tabel turunan yang mungkin dapat dijadikan sebagai acuan untuk mengerjakan soal integral parsial.
f(x)f(x)xrrxr1sinxcosxcosxsinxtanxsec2xcotxcsc2xsecxsecxtanxcscxcscxcotxlnx1xexexarcsinx11x2arccosx11x2arctanx11+x2   

Berikut ini beberapa soal mengenai penggunaan cara integrasi parsial yang telah disertai pembahasan. Perlu diperhatikan bahwa keterampilan mengintegralkan fungsi dengan menggunakan sifat-sifat dasar integral dan teknik substitusi harus diasah terlebih dahulu sebelum mengerjakan soal-soal integral parsial.

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Integral Tentu

Today Quote

You can’t go back and change the beginning, but you can start where you are and change the ending.

Bagian Pilihan Ganda

Soal Nomor 1

Hasil dari x(x+4)5 dx=
A. 121(3x2)(x+4)6+C
B. 121(3x+2)(x+4)6+C
C. 121(3x2)(x4)6+C
D. 142(3x2)(x+4)6+C
E. 142(3x+2)(x+4)6+C

Pembahasan

Soal Nomor 2

Hasil dari t2t+73 dt adalah
A. 3112(2t+7)4/3(8t21)+C
B. 3112(2t+7)7/3(8t21)+C
C. 3112(2t+7)4/3(8t+21)+C
D. 9112(2t+7)4/3(8t21)+C
E. 9112(2t+7)7/3(8t21)+C

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Integral dengan Metode Substitusi Aljabar dan Trigonometri

Soal Nomor 3

Hasil dari tt+1 dt adalah
A. 23t(t+1)3/2415(t+1)5/2+C
B. 23t(t+1)3/2+415(t+1)5/2+C
C. 32t(t+1)3/2415(t+1)5/2+C
D. 32t(t+1)3/2+415(t+1)5/2+C
E. 23t(t+1)5/2415(t+1)3/2+C

Pembahasan

Soal Nomor 4

Nilai dari 10t(3t+4)3 dt=
A. 12                C. 16               E. 116
B. 14                D. 18

Pembahasan

Soal Nomor 5

Hasil dari xcosx dx=
A. xcosx+sinx+C
B. xsinx+cosx+C
C. xcosxsinx+C
D. xsinxcosx+C
E. xcosxcosx+C

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Jumlah Riemann

Soal Nomor 6

Hasil dari xsin2x dx=
A. 12cos2x+14sin2x+C
B. 12cos2x+14sin2x+C
C. 12cos2x14sin2x+C
D. 14cos2x+12sin2x+C
E. 12sin2x14cos2x+C

Pembahasan

Soal Nomor 7

Hasil dari (x21)cosx dx=
A. (x21)sinx+2xcosx+C
B. (x2+1)sinx+2xcosx+C
C. (x23)sinx+2xcosx+C
D. (x2+3)sinx+2xcosx+C
E. (x2+3)sinx2xcosx+C

Pembahasan

Soal Nomor 8

Misalkan (t3)cos(t3) dt sama dengan (atb)sin(t3)+ccos(t3)+C untuk suatu bilangan real a,b,c. Nilai dari a+b+c=
A. 5                 C. 1                   E. 5
B. 3                 D. 3

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Luas Daerah Menggunakan Integral

Soal Nomor 9

Hasil dari ln(3x) dx adalah
A. xln(3x)x+C
B. 3xln(3x)x+C
C. 3xln(3x)3x+C
D. xln(3x)+x+C
E. xln(3x)+3x+C

Pembahasan

Soal Nomor 10

Hasil dari xex dx adalah
A. xex+ex+C
B. xexex+C
C. xexex+C
D. exxex+C
E. xex+C

Pembahasan

Soal Nomor 11

Hasil dari te5t+π dt adalah
A. 125te5t+π+15e5t+π+C
B. 125te5t+π15e5t+π+C
C. 15te5t+π+125e5t+π+C
D. 15te5t+π125e5t+π+C
E. 125te5t+π125e5t+π+C

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Volume Benda Putar Menggunakan Integral

Bagian Uraian

Soal Nomor 1

Carilah hasil dari 2x+5(x2)3 dx.

Pembahasan

Soal Nomor 2

Carilah hasil dari 7t(2t1)5 dt.

Pembahasan

Soal Nomor 3

Carilah hasil dari t3 sint dt.

Pembahasan

Soal Nomor 4

Tentukan hasil dari integral tentu berikut.
π/9π/6xcos3x dx

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Turunan Fungsi Aljabar

Soal Nomor 5

Gunakan integrasi parsial untuk menurunkan rumus berikut.
sinxsin3x dx=38sinxcos3x+18cosxsin3x+C

Pembahasan

Soal Nomor 6

Gunakan integrasi parsial untuk menurunkan rumus berikut.
cos5xsin7x dx=724cos5xcos7x524sin5xsin7x+C

Pembahasan

Soal Nomor 7

Carilah hasil dari exsinx dx.

Pembahasan

Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Turunan Fungsi Trigonometri

Soal Nomor 8

Hitunglah ln(axb) dx untuk suatu a,b anggota bilangan real.

Pembahasan

Soal Nomor 9

Hitunglah arctanx dx.

Pembahasan

Soal Nomor 10

Hitunglah nilai dari 1etlnt dt.

Pembahasan

Soal Nomor 11

Carilah galat (kesalahan) dalam langkah pembuktian menggunakan integrasi parsial berikut bahwa 0=1.

Untuk mengintegralkan 1t dt, tetapkan permisalan berikut.
u=1tdu=1t2 dtdv=dtv=tDengan menggunakan rumus integral parsial, kita peroleh
1tudtdv=1tutvtv(1t2) dtdu1t dt=1+1t dt0=1

Pembahasan