INTISARI KALKULUS 2. Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si. Open Source. Not For Commercial Use

dokumen-dokumen yang mirip
INTISARI KALKULUS 2. Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si. Open Source. Not For Commercial Use

TEKNIK PENGINTEGRALAN

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 7: Teknik Pengintegral

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 7: Teknik Pengintegral

Teknik Pengintegralan

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 1. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

Teknik pengintegralan: Integral parsial (Integral by part)

HUBUNGAN ANTARA DIFFERENSIAL DAN INTEGRAL

Aturan dasar pengintegralan Integral fungsi rasional Integral parsial Integral trigonometri Substitusi yang merasionalkan Strategi pengintegralan

TEKNIK PENGINTEGRALAN

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

digunakan untuk menyelesaikan integral seperti 3

TEKNIK-TEKNIK PENGINTEGRALAN

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 2. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

Fungsi F disebut anti turunan (integral tak tentu) dari fungsi f pada himpunan D jika. F (x) = f(x) dx dan f (x) dinamakan integran.

Teknik pengintegralan: Integral fungsi pecah rasional (bagian 1)

Fungsi F disebut anti turunan (integral tak tentu) dari fungsi f pada himpunan D jika. F (x) = f(x) dx dan f (x) dinamakan integran.

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 3. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 1

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

Pengintegralan Fungsi Rasional

16. INTEGRAL. A. Integral Tak Tentu 1. dx = x + c 2. a dx = a dx = ax + c. 3. x n dx = + c. cos ax + c. 4. sin ax dx = 1 a. 5.

KALKULUS INTEGRAL 2013

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

INTEGRAL TAK TENTU 1

Hendra Gunawan. 4 September 2013

FUNGSI-FUNGSI INVERS

Matematika Dasar FUNGSI DAN GRAFIK

INTEGRAL (ANTI DIFERENSIAL) Tito Adi Dewanto S.TP

Matematika I: Turunan. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 61

Catatan Kuliah KALKULUS II BAB V. INTEGRAL

Pecahan Parsial (Partial Fractions)

LUAS DAERAH DI BAWAH KURVA SUATU FUNGSI

KALKULUS BAB II FUNGSI, LIMIT, DAN KEKONTINUAN. DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA Universitas Indonesia

Universitas Indonusa Esa Unggul Fakultas Ilmu Komputer Teknik Informatika. Persamaan Diferensial Orde II

Bab 16. LIMIT dan TURUNAN. Motivasi. Limit Fungsi. Fungsi Turunan. Matematika SMK, Bab 16: Limit dan Turunan 1/35

BAB: TEKNIK PENGINTEGRALAN Topik: Metode Substitusi

SUKU BANYAK. A. Teorema Sisa 1) F(x) = (x b) H(x) + S, maka S = F(b) 2) F(x) = (ax b) H(x) + S, maka S = F( a

Matematika I: Turunan. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 75

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 8: Bentuk Tak Tentu d

Open Source. Not For Commercial Use DIKTAT KALKULUS 1. Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si.

Ringkasan Materi Kuliah Bab II FUNGSI

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Persamaan Diferensial Orde II

MACLAURIN S SERIES. Ghifari Eka

Nughthoh Arfawi Kurdhi, M.Sc Department of Mathematics FMIPA UNS

log2 PEMBAHASAN SOAL TRY OUT = = 2 1 = 27 8 = 19 Jawaban : C = = = 2( 15 10) Jawaban : B . 4. log3 1 2 (1) .

MATEMATIKA INDUSTRI 1 RESUME INTEGRAL DAN APLIKASI

Matematika I: APLIKASI TURUNAN. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 70

bila limitnya ada. Dengan penggantian x = c+ h, jika x c h 0 dan x c h turunan fungsi f di c dapat dituliskan dalam bentuk: x c

LIMIT DAN KEKONTINUAN

BAB I PENDAHULUAN. Akhir-akhir ini pemerintah sedang gencar-gencarnya mengadakan perubahan

Matematika I : Limit. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 79

TURUNAN. Bogor, Departemen Matematika FMIPA-IPB. (Departemen Matematika FMIPA-IPB) Kalkulus: Turunan Bogor, / 50

BAB VIII. TEKNIK INTEGRASI. Andaikan anda menghadapi suatu integral tak tentu. Jika ini bentuk baku

AB = c, AC = b dan BC = a, maka PQ =. 1

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

BAB 2 PERSAMAAN DIFFERENSIAL BIASA

Ujian Nasional. Tahun Pelajaran 2010/2011 IPA MATEMATIKA (D10) UTAMA. SMA / MA Program Studi

Persamaan Diferensial

5.1 Fungsi periodik, fungsi genap, fungsi ganjil

FUNGSI dan LIMIT. 1.1 Fungsi dan Grafiknya

INTEGRAL PARSIAL DENGAN TEKNIK TURIN. Mintarjo SMK Negeri 2 Gedangsari Gunungkidul

BAB II KAJIAN TEORI. dalam penulisan bab III. Materi yang diuraikan berisi tentang definisi, teorema,

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

PREDIKSI UAN MATEMATIKA 2008 Oleh: Heribertus Heri Istiyanto, S.Si Blog:

MATEMATIKA TEKNIK 2 S1-TEKNIK ELEKTRO. Mohamad Sidiq

Integral Tak Tentu. Modul 1 PENDAHULUAN

KALKULUS 1. Oleh : SRI ESTI TRISNO SAMI, ST, MMSI /

KED INTEGRAL JUMLAH PERTEMUAN : 2 PERTEMUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS: Materi : 7.1 Anti Turunan. 7.2 Sifat-sifat Integral Tak Tentu KALKULUS I

: 6. Menggunakan konsep limit fungsi dan turunan fungsi dalam pemecahan masalah.

Soal dan Pembahasan UN Matematika SMA IPA Tahun 2013

Bab1. Sistem Bilangan

= F (x)= f(x)untuk semua x dalam I. Misalnya F(x) =

: Pramitha Surya Noerdyah NIM : A. Integral. ʃ f(x) dx =F(x) + c

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER

PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER NON HOMOGEN

Pembahasan Matematika IPA SNMPTN 2012 Kode 132

Gambar 1. Gradien garis singgung grafik f

DIKTAT KALKULUS DASAR

APLIKASI INTEGRAL 1. LUAS DAERAH BIDANG

Menurut jenisnya, fungsi dapat dibedakan menjadi (1) Fungsi aljabar (2) Fungsi transenden

MAKALAH MATEMATIKA DASAR TURUNAN (DIFERENSIAL)

FUNGSI DAN MODEL. Bogor, Departemen Matematika FMIPA IPB. (Departemen Matematika FMIPA IPB) Kalkulus I Bogor, / 63

BAB 3 LIMIT DAN KEKONTINUAN FUNGSI

LIMIT DAN KONTINUITAS. Arum Handini Primandari

PERSAMAAN DIFERENSIAL I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

Pembahasan Matematika IPA SNMPTN 2012 Kode 483

1 Sistem Bilangan Real

INTEGRAL TAK TENTU (subtitusi parsial) Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

Fungsi dan Grafik Diferensial dan Integral

Teorema Faktor. Misalkan P (x) suatu polynomial, (x k) merupakan faktor dari P (x) jika dan hanya jika P (k) = 0

MA1101 MATEMATIKA 1A Kurikulum Institut Teknologi Bandung

INTEGRASI Matematika Industri I

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

MODUL RESPONSI MAM 4222 KALKULUS IV

BAB I PENDAHULUAN. 1.2 Permasalahan Sukar menyelesaikan soal-soal matematika terutama dalam menghitung integral trigonometri.

SATUAN ACARA PEMBELAJARAN (SAP)

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

SOLUSI UJIAN SEKOLAH SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA) DINAS PENDIDIKAN KOTA BEKASI TAHUN PELAJARAN 2013/ a 16. definit positif adalah...

MODUL 1. Teori Bilangan MATERI PENYEGARAN KALKULUS

Transkripsi:

INTISARI KALKULUS Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si. Program Studi Matematika - FMIPA Institut Teknologi Bandung Januari 010

Pengantar Kalkulus 1 & merupakan matakuliah wajib tingkat pertama bagi semua Program Studi di Institut Teknologi Bandung (kecuali Desain dan Seni Murni). Dari segi teori, materi yang tercakup merupakan materi dasar yang diperlukan bagi seluruh Program Studi di ITB, sehingga isinya dari tahun ke tahun tidak banyak mengalami perubahan. Penyusunan diktat ini bertujuan untuk mengefektifkan proses pembelajaran yang berlangsung di kelas. Diktat dirancang untuk dipakai dosen dan juga mahasiswa. Dosen memanfaatkannya sebagai media untuk ceramah dan diskusi di kelas, sedangkan bagi mahasiswa, diktat ini sebagai pengganti catatan kuliah. Untuk itu, diktat dirancang dalam bentuk beningan (transparancies) yang cukup rinci. Untuk mengoptimalkan proses pembelajaran, materi yang akan dibahas sebaiknya sudah disebar ke mahasiswa sebelum perkuliahan dimulai. Dengan cara ini maka proses pembelajaran di kelas dapat lebih efektif, di mana waktu lebih banyak digunakan untuk berinteraksi (ceramah dan diskusi), dibandingkan dengan pola konvensional yang banyak menghabiskan waktu untuk mencatat. Perlu dipahami bahwa diktat ini bukanlah pengganti buku teks, tetapi merupakan perangkat bantu untuk meningkatkan proses pembelajaran, terutama dalam kelas. Selain itu konsep-konsep matematika yang ditulis di sini masih sangat memerlukan pemahaman dan penjelasan dari dosen pengajar. Soal-soal contoh dan latihan umumnya tidak dituliskan solusinya. Soal-soal ini sebagian untuk dibahas di kelas, sebagian lagi untuk latihan mahasiswa secara mandiri. Cara ini diterapkan untuk menghindari proses belajar yang hanya menghafal soal-jawab, tanpa memahami prosesnya. Diktat ini mulai disusun pada bulan Januari 004 dan dapat diselesaikan pada akhir Mei 004. Revisi dilakukan terus menerus secara kontinu. Revisi terakhir ini dilakukan pada tahun ajaran 009. Penyusunan didasarkan pada buku teks yang digunakan yaitu: Calculus and Analytic Geometry, edisi 9, D. Varberg & E.J. Purcell. Semoga penulisan diktat ini dapat meningkatkan proses pembelajaran matematika pada mahasiswa tingkat 1 di ITB. Kritik dan saran atas isi diktat ini dapat disampaikan melalui e-mail ke warsoma@.math.itb.ac.id Penyusun, Warsoma Djohan

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 1 Teknik Pengintegralan Mencari anti turunan dari sebuah fungsi f(x) secara umum sukar dilakukan. Pada bagian ini dibahas beberapa kelompok fungsi tertentu yang anti turunannya dapat dihitung secara analitis. Berikut ini disajikan beberapa rumus anti turunan yang telah dikenal dari pasal-pasal sebelumnya: 1. kdu = ku+c. u r du = { u r+1 r+1 +c r 1 ln u +c r = 1 3. 5. 7. 9. 11. 13. e u du = e u +c 4. sinudu = cosu+c 6. sec udu = tanu+c 8. secu tanudu = secu+c 10. tanudu = ln cosu +c 1. du a u = sin 1( u ) +c 14. a a u du = au +c a 1, a > 0 lna cosudu = sinu+c csc udu = cotu+c cscu cotudu = cscu+c cotudu = ln sinu +c du u +a = 1 a tan 1( u ) +c a 15. du u u a = 1 a sec 1 ( ) u +c a Buktikan sifat no: 11 dan 13. Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB Pengintegralan dengan Metode Substitusi Perhatikan masalah f(x)dx. Pada metode ini, sebagian dari integran (fungsi yang diintegralkan) disubstitusikan menjadi variabel baru. Substitusi diatur agar bentuk integral dapat dibawa menjadi salah satu bentuk seperti pada halaman 1. Contoh- x 1. cos (x ) dx. dx 5 9x 6e 1/x 3. dx x e x 4. dx 4+9ex 5. x 3 x 4 +11dx Pengintegralan Fungsi Trigonometri a tanx 6. cos x dx 7 7. x 6x+5 dx x x 8. x+1 dx 9. secxdx 10. cscxdx sin n xdx dan cos n xdx dengan n ganjil sin n 1 x sinxdx = sin n 1 x d(cosx) Tulis sebagai cos n 1 x cosxdx = cos n 1 x d(sinx) Dengan menggunakan rumus sin x+cos x = 1, ubah sin n 1 x dalam cosx atau cos n 1 x dalam sinx Tentukan (a.) sin 3 xdx (b.) cos 5 xdx Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 3 Tulis sin n xdx dan sin n x = ( sin x )n = cos n x = ( cos x )n = cos n xdx dengan n genap ( 1 1 cos(x) ( 1 + 1 cos(x) )n )n lalu pangkatkan Tentukan (a.) sin 4 xdx (b.) cos 6 xdx sin m x cos n xdx dengan m atau n ganjil Pisahkan satu suku dari yang berpangkat ganjil. Untuk ilustrasi, misalkan yang ganjil adalah m. Tulis sebagai sin m 1 x cos n x sinxdx = sin m 1 x cos n x d(cosx) Ubah faktor sin n 1 x dalam cosx Tentukan sin 4 x cos 3 xdx sin m x cos n xdx dengan m dan n genap Reduksilah pangkat m dan n dengan menggunakan identitas sin x = 1 1 cos(x) dan cos x = 1 + 1 cos(x) Tentukan sin x cos 4 xdx tan n xdx dan cot n xdx Untuk tan n x keluarkan faktor tan x = sec x 1 Untuk cot n x keluarkan faktor cot x = csc x 1 Tentukan (a.) tan 4 xdx (b.) cos 3 xdx Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 4 tan m x sec n xdx dan cot m x csc n xdx n genap Untuk tan m x sec n x keluarkan faktor sec xdx = d(tanx) Untuk cot m x csc n x keluarkan faktor csc xdx = d(cotx) Tentukan (a.) tan 3/ x sec 4 xdx tan m x sec n xdx dan cot m x csc n xdx m ganjil Untuk tan m x sec n x keluarkan faktor secx tanxdx = d(secx) Untuk cot m x csc n x keluarkan faktor cscx cotxdx = d(cscx) Tentukan (a.) tan 3 x sec 1/ xdx sin(mx) cos(nx) dx, sin(mx) sin(nx) dx, sin(mx) cos(nx) = 1 [sin(m+n)x+sin(m n)x] sin(mx) sin(nx) = 1 [cos(m+n)x cos(m n)x] cos(mx) cos(nx) = 1 [cos(m+n)x+cos(m n)x] Tentukan (a.) (b.) π sin(x) cos(3x) dx sin(mx) sin(nx) dx cos(mx) cos(nx) dx π Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 5 Substitusi yang Merasionalkan ini digunakan untuk beberapa integran yang memuat tanda akar. n (ax+b) m, gunakan substitusi (ax+b) = u n (a) dx x x (b) x 3 x 4dx (c) x 5 (x+1) dx a x, a +x, dan x a Pada ketiga bentuk tersebut, masing-masing gunakan substitusi: x = a sint π t π x = a tant π < t < π x = a sect 0 t π, t π Diperoleh: a x = a cost a +x = a sect { a tant 0 t < π x a = π a tant < t π Tentukan integral-integral berikut a (a) x dx dx (c) dx 9+x 4 x (b) dx x (d) 1 x +x+6 dx (e) x x +x+6 dx 3 (e) x 1 dx x 3 Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 6 Pengintegralan Parsial Misalkan u = u(x) dan v = v(x) dua buah fungsi. D x [uv] = u v +uv Jadi uv = u vdx+ uv dx uv dx = uv u vdx atau Tentukan integral-integral berikut (a) x cosxdx (b) lnxdx (d) (g) x sinxdx tan x sec 3 xdx (e) 1 e x sinxdx (f) Tunjukkan: sin n xdx = sinn 1 x cosx n (g) x cos x sinxdx (h) udv = uv vdu (c) (f) + n 1 n sin 1 xdx sec 3 xdx sin n xdx x sin 3 xdx (tulis sin 3 x = ( 1 cos x ) sinx) Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 7 Pengintegralan Fungsi Rasional Pasal ini membahas pencarian anti turunan berbentuk: P(x) dx dengan P(x),Q(x) polinom. Q(x) Tentukan x 5 +x 3 x+1 dx x 3 +5x Bila derajat pembilang derajat penyebut, lakukan proses pembagian. Jadi, x 5 +x 3 x+1 x 3 +5x = x 3+ 14x+1 x 3 +5x x 5 +x 3 x+1 dx = (x 3)dx+ x 3 +5x (buktikan!) 14x+1 x 3 +5x dx Pada ruas kanan, integral pertama mudah diselesaikan. Kesulitan hanya pada integral kedua. Dengan demikian pembahasan cukup dibatasi pada bentuk fungsi rasional dengan derajat pembilang lebih kecil dari derajat penyebut. 1: Pembilang konstanta, penyebut terdiri dari satu faktor linear. 1 (ax+b) dx gunakan substitusi u = ax+b m (a) dx (b) (x+1) 3 3x+5 dx : Pembilang polinom derajat 1, penyebut terdiri dari satu faktor linear dengan multiplisitas m. Kita uraikan seperti pada ilustrasi berikut: p(x) (ax+b) m = A 1 (ax+b) + A (ax+b) + + A m (ax+b) m x 3 (x 1) dx Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 8 3: Penyebut terdiri dari faktor linear dengan multiplisitas satu. S(x) (x x 1 )(x x ) (x x n ) = A 1 + A + + A n x x 1 x x x x 6 (x+)(x 1) dx Perhatikan bahwa penguraian di atas tidak bergantung pada polinom S(x), asalkan derajatnya lebih kecil dari derajat penyebut. 6 Latihan: (a) (x 1)(x+3) dx (b) 5x+3 x 3 x 3x dx 4: Penyebut terdiri dari faktor linear dan beberapa faktor multiplisitasnya lebih dari satu. Uraikan faktor bermultiplisitas satu seperti pada bentuk, sedangkan untuk yang multiplisitasnya lebih dari satu kita uraikan sebanyak pangkatnya seperti contoh berikut: x 11x+15 (x ) (x+1) x 11x+15 (x ) (x+1) = A (x ) + B (x ) + C x+1 = A(x )(x+1)+b(x+1)+c(x ) (x ) (x+1) x 11x+15 = A(x )(x+1)+b(x+1)+c(x ) Substitusikan secara beruntun nilai-nilai x =, x = 1 dan x = 0 pada persamaan di atas, maka diperoleh B = 1, C = 3 dan A =. Jadi x 11x+15 (x ) (x+1) = x + 1 (x ) + 3 x+1 (a) (bentuk 1) 8x +5x 8 3x 5 +17x 4 +9x 3 64x 30x+1 dx (b) dx (x 1) (x+3) (x 1) (x )(x+3) 3 5: Pembilang konstanta dan penyebut polinom kuadrat definit dengan multiplisitas 1. 1 x +4x+8 dx. Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010

Ringkasan Kalkulus, Untuk dipakai di ITB 9 6: Pembilang polinom derajat satu sedangkan penyebut polinom kuadrat definit dengan multiplisitas 1. p px+q Ubah bentuknya sbb. x +bx+c = (x+b) x +bx+c + q p b x +bx+c x+10 x +4x+8 dx 7: Penyebut terdiri dari dua faktor atau lebih dan memuat faktor kuadrat definit bermultiplisitas 1. S(x) (x t)(x +bx+c) = A x t + Bx+C x +bx+c 7x +x 7 (4x+1)(x +4x+8) dx 8: Penyebut memuat faktor kuadrat definit bermultiplisitas. S(x) (x t)(x +bx+c) = A 1 x t + A x+a 3 x +bx+c + A x+a 3 (x +bx+c) 16x 4 +11x 3 +46x +17x+6 dx (4x+1)(x +1) Warsoma Djohan/Prodi. Matematika - FMIPA - ITB/010