Landasan dasar mengenai integral tentu pertama kali diperkenalkan oleh seorang ilmuan terkenal yaitu Newton dan Leibinz yang kemudian diperkenalkan lebih lanjut secara modern oleh Riemann.
Pengertian Integral ini memiliki batas atas dan batas bawah. Didalam
aplikasinya, integral tentu banyak digunakan untuk menghitung luas di
bawah kurva dengan batas-batas tertentu atau menghitung volume benda
jika diputar.
SIFAT-SIFAT
… dengan k adalah konstanta/ bilangan
… dengan a < b < c
CONTOH SOAL-SOAL INTEGRAL TENTU
1. Carilah hasil dari ʃ21 6x2 dx !
a. 13
b. 7
c. 14
d. 20
e.4
PEMBAHASAN;
Jadi, hasil dari ʃ21 6x2 dx adalah 14.
2. Tentukan hasil integral tentu dari ʃ-1-4 7dx !
a. 20
b.22
c.24
d.21
e.39
PEMBAHASAN:
Jadi, hasil integral tentu dari ʃ-1-4 7dx adalah 21.
3. Berapakah nilai integral tentu dari ʃ-2-2 3x2 – 2x + 1 dx ?
a. 25
b.20
c.30
d.10
e.15
PEMBAHASAN:
Jadi, nilai integral tentu dari ʃ-2-2 3x2 – 2x + 1 dx adalah 20.
4. berapakah hasil dari...
a. 3 2/4
b. 2 4/3
c. 5 6/8
d. 9 3/2
e. 3 9/2
Pembahasannya:
5. Tentukan hasil integral dari fungsi berikut:
a. 20
b. 10
c. 30
d. 50
e. 15
Pembahasan:
6. Tentukan hasil integral dari fungsi berikut:
a. 5
b. 6
c. 7
d. 10
e. 11
Pembahasan:
7. Tentukan hasil integral dari fungsi berikut ini:
Integral tak tentu dari suatu fungsi menghasilkan fungsi baru yang
belum memiliki nilai yang tentu karena masih terdapat variabel dalam
fungsi baru tersebut. Bentuk umum integral tentu .
Rumus Integral Tak Tentu
Keterangan:
f(x) : persamaan kurva
F(x) : luasan di bawah kurva f(x)
C : konstanta
Contoh integral tak tentu:
SIFAT INTEGRAL
Beberapa sifat integral yaitu sebagai berikut.
CONTOH SOAL-SOAL INTEGRAL TAK TENTU
1. Tentukan hasil dari ʃ 3x2 dx !
a. x3 + C.
b.2x2 – 2x + C.
c.2x4 – 2x3
d.2x4 – 2x3
e.x3 + 8x2 – 12x + C.
PEMBAHASAN:
Jadi, hasil dari ʃ 3x2 dx adalah x3 + C.
2. Carilah hasil integral tak tentu dari ʃ 8x3 – 6x2 + 4x – 2 dx.
a. x3 + C.
b.2x2 – 2x + C.
c.2x4 – 2x3
d. 2x4 – 2x3 + 2x2 – 2x + C.
e.x3 + 8x2 – 12x + C.
PEMBAHASAN:
Jadi hasil dari ʃ 8x3 – 6x2 + 4x – 2 dx adalah 2x4 – 2x3 + 2x2 – 2x + C.
3. Carilah hasil integral tak tentu dari :
∫
7 dx
a. 7x + c
b. 9x + c
c. 5x + c
e. 6x + d
PEMBAHASAN :
∫
k dx = kx + c
∫
7 dx = 7x + c
4. Carilah nilai integral berikut :
∫
(5 sin x + 2 cos x) dx
a. x3 + 8x2 – 12x + C.
b. 6x + d
c. -5cos x + 2sin x + c
d. x3 + 8x2 – 12x + C.
e. -2sin x + 4cos x + 3 + c
PEMBAHASAN:
∫
(5 sin x + 2 cos x) dx = -5cos x + 2sin x + c
5. Carilah nilai integral berikut :
∫
(-2cos x - 4sin x + 3) dx
a. x3 + 8x2 – 12x + C.
b. 6x + d
c. 5cos x + 2sin x + c
d. x3 + 8x2 – 12x + C.
e. -2sin x + 4cos x + 3 + c
PEMBAHASAN:
∫
(-2cos x - 4sin x + 3) dx = -2sin x + 4cos x + 3 + c
6. Tentukan nilai dari ʃ 4 sin x + 7 cos x dx !
a. – 4cos x + 7sin x + C.
b.2x2 – 2x + C.
c.2x4 – 2x3
d. 2x4 – 2x3 + 2x2 – 2x + C.
e.x3 + 8x2 – 12x + C.
PEMBAHASAN:
ʃ sin x dx = – cos x + C
ʃ cos x dx = sin x + C
Maka:
ʃ 4 sin x + 7 cos x dx = – 4cos x + 7sin x + C
Jadi, nilai dari nilai dari ʃ 4 sin x + 7 cos x dx adalah – 4cos x + 7sin x + C.
7. Carilah nilai dari ʃ -5 sin x + 3 cos x – 4 dx!
a. – 4cos x + 7sin x + C.
b.2x2 – 2x + C.
c.5 cos x + 3 sin x – 4 + C.
d. 2x4 – 2x3 + 2x2 – 2x + C.
e.x3 + 8x2 – 12x + C.
PEMBAHASAN:
ʃ sin x dx = – cos x + C
ʃ cos x dx = sin x + C
Maka:
ʃ -5 sin x + 3 cos x – 4 dx = (-5) ( -cos x) + 3 (sin x) – 4 + C
ʃ -5 sin x + 3 cos x – 4 dx = 5 cos x + 3 sin x – 4 + C
Jadi, nilai dari ʃ -5 sin x + 3 cos x – 4 dx adalah 5 cos x + 3 sin x – 4 + C.
Jika dan , maka adalah nilai balik maksimum dari fungsi y = f(x) dan titik adalah titik balik maksimum dari kurva y = f(x).
Nilai minimum
Jika dan , maka adalah nilai balik minimum dari fungsi dan titik adalah titik balik minimum dari kurva y = f(x).
SOAL KONTEKSTUAL TURUNAN
1. Suatu pembangunan proyek gedung sekolah dapat diselesaikan dalam x hari dengan biaya proyek per hari (2x−600+30x) ribu rupiah. Agar biaya proyek minimum, proyek tersebut harus diselesaikan dalam waktu ⋯ hari. A. 80 C. 150 E. 320 B. 100 D 240
PEMBAHASAN:
Misalkan f(x) menyatakan biaya proyek selama x hari dalam satuan ribu rupiah, sehingga f(x)=x(2x−600+30x)=2x2−600x+30 Agar biaya proyek minimum, nilai x yang bersesuaian dapat ditentukan saat f′(x)=0, yakni 4x−600=04x=600x=150 Jadi, proyek tersebut harus diselesaikan dalam waktu 150hari agar biaya proyeknya minimum.
(Jawaban C)
2. Proyek pembangunan suatu gedung dapat diselesaikan dalam x hari dengan menghabiskan biaya proyek per hari sebesar (3x−180+5.000x) ratus ribu rupiah. Biaya minimum proyek pembangunan gedung tersebut adalah ⋯ juta rupiah. A. 220 C. 230 E. 280 B. 225 D. 260
PEMBAHASAN:
Misalkan f(x) menyatakan biaya proyek selama x hari dalam satuan ratus ribu rupiah, sehingga f(x)=x(3x–180+5.000x)=3x2−180x+5.000 Agar biaya proyek minimum, nilai x yang bersesuaian dapat ditentukan saat f′(x)=0, yakni 6x−180=06x=180x=30 Proyek tersebut harus diselesaikan dalam waktu 30 hari agar biaya proyeknya minimum. Biaya yang dimaksud sebesar f(30)=3(30)2−180(30)+5.000=2.700−5.400+5.000=2.300 Jadi, biaya minimum proyek pembangunan gedung tersebut adalah 230 juta rupiah (Jawaban C)
3. Sebuah peluru ditembakkan ke atas. Jika tinggi h meter setelah t detik dirumuskan dengan h(t)=120t−5t2, maka tinggi maksimum yang dicapai peluru tersebut adalah ⋯ meter. A. 270 C. 670 E. 770 B. 320 D. 720
PEMBAHASAN:
Diketahui: h(t)=120t−5t2
Turunan pertama fungsi h adalah
h′(t)=120−10t Nilai t akan maksimum saat h′(t)=0, sehingga ditulis 120–10t=0⇔10t=120⇔t=12 Ketinggian maksimum yang dapat dicapai peluru adalah saat t=12, yaitu h(12)=120(12)−5(12)2=1440−720=720 Jadi, ketinggian maksimum peluru adalah 720meter (Jawaban D)
4. Total penjualan suatu barang (k) merupakan perkalian antara harga (p) dan permintaan (x) yang dinyatakan dengan k=px. Untuk p=90−3x dalam jutaan rupiah dan 1≤x≤30, maka total penjualan maksimum adalah ⋯⋅ A. Rp1.350.000.000,00 B. Rp675.000.000,00 C. Rp600.000.000,00 D. Rp450.000.000,00 E. Rp45.000.000,00
PEMBAHASAN:
Diberikan k=px. Untuk p=90−3x, diperoleh k=(90−3x)x=−3x2+90x k akan maksimum saat turunan pertamanya, yaitu dkdx bernilai 0, ditulis dy/dx=−6x+900=−6x+906x=90x=15 Nilai x=15 berada pada interval x yang diberikan. Substitusikan ke persamaan k=−3x2+90x, sehingga diperoleh kmax=−3(15)2+90(15)=675 Jadi, total penjualan maksimum adalah 675 juta rupiah atau Rp675.000.000,00 (Jawaban B)
5. Pada percobaan meluncurkan sebuah roket mempunyai lintasan berbentuk parabola dan pada t sekon ketinggian h meter dirumuskan dengan . Tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh roket adalah ... A. 340 m B. 354 m C. 360 m D. 400 m E. 420 m
PEMBAHASAN: untuk menentukan maksimum/minimum, maka: waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian maksimum t = 4 detik, sehingga tinggi maksimumnya adalah untuk
jadi, ketinggian maksimum yang dapat dicapai benda adalah 400 meter. JAWABAN: D
6. Sebuah peluru ditembakan vertikal keatas. Tinggi peluruh (h) dalam meter dengan waktu (t) dalam sekon dinyatakan dengan Waktu untuk mencapai tinggi maksimum adalah ... A. 1 sekon B. 1,25 sekon C. 1,5 sekon D. 1,75 sekon E. 2 sekon Pembahasan : untuk menentukan maksimum/minimum, maka: Jadi, waktu maksimum untuk mencapai ketinggian adalah 1,75 sekon JAWABAN: D
7. Dua kandang berdampingan masing-masing dengan ukuran x m, y m dan luasnya 12 m2. Agar panjang pagar diperlukan paling sesedikit mungkin, maka panjang x dan y
berturut-turut adalah…
⇒y=12x
….(1)
Keliling =3x+4y
K=3x+4(12x)=3x+48x
K′(x)=0
(syarat agar maksimum)
3−48x2=0
3x2=48
⇒x2=16
⟺x=4
, maka
y=124=3.
cm adalah…
A. 675 cm/detik
B. 1.575 cm/detik
C. 3. 357 cm/detik
D. 4725 cm/detik
E. 23.625 cm/detik
PEMBAHASAN:
Misalkan panjang rusuknya adalah s dan volume kubus (V)=s3
Laju bertambahnya panjang terhadap waktu =dsdt=7
Laju bertambahnya Volume terhadap waktu :
dVdt=dVds⋅dsdt
dVdt=3s2⋅7=21s2
untuk s=15
, maka :
dVdt=21(15)2=4.725
cm3/detik. (d)
9. Suatu perusahaan menghasilkan produk yang dapat diselesaikan dalam x jam dengan biaya per jam (4x−800+120x) ratus ribu rupiah. Agar biaya minimum, produk tersebut dapat diselesaikan dalam waktu...
A. 40 jam
B. 60 jam
C. 100 jam
D. 120 jam
E. 150 jam Pembahasan :
Biaya per jam : 4x − 800 + 120x
Biaya untuk x jam :
B(x) = (4x − 800 + 120x)x B(x) = 4x2 − 800x + 120
Biaya akan minimum jika :
B'(x) = 0
8x − 800 = 0
⇒ x = 100
Jadi, waktu yang diperlukan agar biaya minimum adalah 100 jam. Jawaban : C
10. Persamaan gerak suatu partikel dinyatakan dengan rumus x=f(t)=√3t+1 (s dalam meter dan t dalam detik). Kecepatan partikel pada saat t = 8 detik adalah...
A. 310 m/detik
B. 35 m/detik
C. 32m/detik