integral parsial
Beberapa integral membutuhkan penggunaan berulang dari proses inegral parsial. Salah satu contohnya adalah sebagai berikut.
Contoh : Penggunaan Berulang dari Integral Parsial
Temukan,
Pembahasan Faktor-faktor x2 dan sin x merupakan bentuk yang sama-sama mudah diintegralkan. Akan tetapi, turunan dari x2 lebih sederhana, sedangkan turunan dari sin x tidak lebih sederhana. Sehingga, kita harus memisalkan u = x2.
Sehingga, dengan integral parsial didapatkan
Penggunaan pertama dari integral parsial ini berhasil dalam menyederhanakan integral aslinya, akan tetapi integral yang ada di ruas kanan masih belum sesuai dengan aturan dasar integral. Untuk menyelesaikan bentuk integral ini, kita dapat menerapkan integral parsial lagi. Untuk saat ini, misalkan u = 2x.
Sekarang, dengan menerapkan integral parsial kita memperoleh
Dengan menggabungkan kedua hasil di atas, kita mendapatkan
Ketika melakukan penerapan berulang dari integral parsial, kita harus hati-hati untuk tidak menukar subsitusi dalam proses yang berurutan. Misalnya, pada Contoh 4, substitusi pertamanya adalah u = x2 dan dv = sin x dx. Jika pada proses integral parsial yang kedua kita mengganti substitusinya dengan u = cos x dan dv = 2x, kita akan memperoleh
yang meniadakan proses integral parsial sebelumnya dan kembali lagi kepada integral aslinya. Ketika melakukan integral parsial yang berulang, kita juga harus memperhatikan kemunculan dari pengali konstan dari integral aslinya. Sebagai contoh, hal ini terjadi pada Contoh 5.
Integral pada Contoh 5 merupakan integral yang penting. Contoh 5 tersebut dapat digunakan untuk menentukan panjang dari busur parabolis.
Tentukan,
Pembahasan Bagian yang paling rumit dari integran yang dapat dengan mudah diintegralkan adalah sec² x, sehingga kita harus memisalkan dv = sec² x dx dan u = sec x.
Dengan menerapkan integral parsial kita mendapatkan
Contoh 6: Menemukan Titik Pusat
Suatu bagian dari mesin dimodelkan sebagai daerah yang dibatasi oleh grafik y = sin x dan sumbu-x, 0 ≤ x ≤ π/2, seperti pada gambar di bawah ini. Tentukan titik pusat dari daerah tersebut.
Pembahasan Pertama kita tentukan luas dari daerah yang dimaksud.
Sekarang kita dapat menentukan koordinat titik pusat sebagai berikut.
Kita dapat menentukan integral dari absis titik pusat dengan menggunakan integral parsial. Untuk melakukannya, kita misalkan dv = sin x dx dan u = x. Hal ini akan menghasilkan v = –cos x dan du = dx, sehingga
Akhirnya, kita mendapatkan
Komentar
Posting Komentar