YAYASAN PENDIDIKAN WARGA SURAKARTA
SMA WARGA
Alamat : Jl. Monginsidi No. 17 (0271) 638873 SURAKARTA – 57128
Website : www.smarga.sch.id Email : [email protected]
INTEGRAL
Kompetensi Dasar
▪ Mendeskripsikan integral tak tentu (anti turunan) fungsi aljabar dan menganalisis sifat-
sifatnya berdasarkan sifat-sifat turunan fungsi.
▪ Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan integral tak tentu (anti turunan) fungsi
aljabar.
Indikator Pencapaian Kompetensi
▪ Menentukan integral tak tentu fungsi aljabar.
▪ Menentukan integral substitusi fungsi aljabar.
▪ Menentukan integral partial fungsi aljabar.
▪ Menghitung integral tertentu fungsi aljabar.
▪ Menentukan integral tak tentu trigonometri.
▪ Menghitung integral tertentu trigonometri.
▪ Menghitung luas daerah di bawah kurva.
▪ Meghitung volume daerah berputar di bawah kurva.
Uraian Materi dan Contoh Soal.
A. Integral Tak Tentu
a. Rumus integral fungsi aljabar
▪ ax ndx = a xn+1 + C
n +1
Contoh :
1. x 2dx = 1 x 2+1 + C = 1 x3 + C .
2+1 3
2. 5x3dx = 5 x3+1 + C = 5 x4 + C .
3+1 4
3. 3 1 3 +1 1 x5/2 + C = 2 x5/2 + C = 2 x2
x xdx = x +C
x 2 dx = x2 +C =
3 +1 5/2 5 5
b. Sifat – sifat 2
1. kf (x)dx = k f (x)dx
2. ( f (x) + g(x))dx = f (x)dx + g(x)dx
3. ( f (x) − g(x))dx = f (x)dx − g(x)dx
4. u n.u'dx = u ndu = 1 [u(x)]n+1 + C
n +1
5. udv = uv − vdu
Contoh :
1. x−2 dx = 1 − 2 dx = x−2 − 2x−3dx = x−2dx − 2x−3dx =
x3 x2 x3
1 x−2+1 − 2 x−3+1 + C
= −2+1 −3+1
= 1 x −1 − 2 x −2 + C = −x −1 + x −2 + C
−1 − 2
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2019-2020 Page 47
2. (2x + 1)2 dx = ...
Misal u = 2x + 1
du = 2 → dx = 1 du
dx 2
(2x + 1)2 dx = u2 1 du = 1 u2 du
2 2
1
= 2 u2+1 + C
2 +1
= 1 u3 + C = 1 (2x + 1)3 + C
66
Atau
(2x + 1)2 dx = 4x2 + 4x + 1 dx
= 4 x2+1 + 4 x1+1 + x + C = 4 x3 + 2x2 + x + C
2+1 1+1 3
3. 4(4x − 2)5 dx = ...
Misal u = 4x – 2
du = 4 → 4dx = du
dx
4(4x − 2)5 dx = (4x − 2)5 4dx = u5 du
= 1 u6 + C = 1 (4x − 2)6 + C
66
4. 9x dx
3x2 − 2
Misal : u = 3x2 – 2
du = 6x → xdx = 1 du
dx 6
9x dx = −1 1 du
6
3x2 − 2 9u 2
= 1 . 9 − 1 +1 + C
6 1+ 2
u
− 2 1
1
= 9 . 2u 2 + C
6
= 3 3x2 − 2 + C
5. 3x (2x + 1)4 dx
Misal : u = 3x ; dv = (2x + 1)4 dx
du = 3dx ; v = (2x + 1)4 dx = 1 (2x + 1)5
10
3x (2x + 1)4 dx = 3x . 1 (2x + 1)5 − 1 (2x + 1)5 3 dx
10 10
= 3 x(2x + 1)5 − 3 . 1 (2x + 1)6 + C
10 10 12
= 3 x(2x + 1)5 − 1 (2x + 1)6 + C
10 40
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 48
UJI KOMPETENSI
1. 1 x5 dx = ... c. 2x3 – x2 + 4x – 10
2
10. Diketahui f (x) = 9x2 – 12x + 5, dengan
a. 1 x6 + c d. 3 x6 + c f(1) = 12. Maka f(0) = …
10 a. 3 c. 6 e. 10
b. 4 d. 8
b. 1 x6 + c e. 11 x6 + c
12 10 11. Jika f (x) = 6 x + 4 , dan f(4) = 36
c. 1 x6 + c x
56
maka f(x) = …
( )2. Hasil dari 3x2 − 4x + 5 dx adalah ... a. 9x x − 2 x + 32 d. 4x x + 8 x + 12
a. 3x3 – 4x2 + 5x + c d. – x3 + 2x2 + 5x + c b. 9x x + 2 x − 40 e. 4x x + 8 x − 12
b. x3 – 2x2 + 5x + c e. x3 – 4x2 + 5 + c
c. x3 – 3x2 + 5x + c c. 4x x − 8 x + 12
3. 43 x5 dx = ...
a. 13 x + c d. 16 x2 3 x + c
2 2
b. 3 x3 x + c e. x16 2 x2 + c 12. Gradien garis singgung di setiap titik pada
2
2
c. 3 x2 3 x + c kurva adalah dy = 2x − 2 . Bila kurva itu
2 dx
4. 2x3 +2x5 − 3 dx = ... mempunyai titik balik minimum – 4. Maka
x2 persamaan kurvanya adalah …
a. x2 + 1 x4 + 3 + c d. x2 + x4 + 1 + c a. y = x2 – 2x – 5 c. y = x2 – 2x – 1
2 x x b. y = x2 – 2x – 4 d. y = x2 – 2x
c. y = x2 – 2x – 3
b. x2 + 1 x4 + 3x + c e. x2 + 1 x4 − 3 + c
2 2 x
c. x2 + 2x4 + 3 + c 13. (4x + 3)(4x2 + 6x – 9)9 dx
x a. 1 (4x2 + 6x – 9)10 + c
10
5. Hasil x3 −1 dx adalah ... b. 1 (2x – 3 )10 + c
15
x c. 1 (2x – 3)10 + c
20
a. 2 x3 x−2 x+c d. 2 x2 x−2 x+c d. 1 (4 x2 + 6x – 9)10 + c
7 7 20
e. 1 (4 x2 + 6x – 9)10 + c
b. x3 x − 2 x+c e. 7 x3 x− 2 x+c 30
7 2
c. 2 x3 x+ 2 x+c
7
6. (2x + 3)2 dx = ...
a. 4x3 + 6x2 + 9x + c d. 4 x3 – 6x2 + 9x + c
3
b. 1 x3 + 6x2 + 9x + c e. 4 x3 + 6x2 – 9x + c
3 3
c. 4 x3 + 6x2 + 9x + c
3
14. Hasil dari (x – 3)(x2 – 6x + 1)–3 dx = …
7. (x + 2)(x −1)dx = ...
2 − 6x +1)−4 + c
1 x3 1 x2 x3 1 x2 a. − 1 ( x
a. 3 − 2 + x + c d. − 2 + x + c 8
1 x3 1 x2 1 x3 1 x2 b. − 1 (x2 − 6x +1)−4 + c
3 2 2 2 4
b. + + x + c e. + + x + c
c. − 1 ( x 2 − 6x +1)−4 +c
2
1 x3 1 x2
c. 3 + 2 − 2x + c d. − 1 (x2 − 6x +1)−2 + c
4
8. (x2 +1)(2x − 5)dx = ...
e. − 1 ( x 2 − 6x +1)−2 +c
2
a. 2 x3 − 5 x2 + 2x + c
3 3
5
b. 1 x3 − 5 x2 + x + c 15. Hasil dari (x2 + 1)(x3 dx = ...
2 3 + 3x + 5) 3
c. 2 x3 − 5 x3 + x2 − 5x + c a. 1 (x3 + 3x + 5) 3 (x3 + 3x + 5) 2 + C
3 3 3
d. 1 x3 − 5 x3 + 2x2 − 5x + c b. 1 (x3 + 3x + 5) 3 x3 + 3x + 5 + C
4 3 3
e. 1 x4 − 5 x3 + x2 − 5x + c c. 1 (x3 + 3x + 5)2 3 (x3 + 3x + 5) 2 +C
2 3 8
9. Diketahui f (x) = 6x2 – 2x + 4 dan f(– 1) 1 (x3 5)2 3 x3 + 3x + 5 + C
8
= – 10, maka f(x) = … d. + 3x +
a. 12x3 – x2 + 4x – 2 d. 2x3 – x2 + 4x – 3 e. 1 (x3 + 3x + 5)2 + C
8
b. 12x3 – x2 + 4x + 8 e. 2x3 – x2 + 4x – 4
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 49
16. Hasil dari 3x 3x2 + 1 dx = … 21. Hasil dari (3 − 2x) dx = ....
2x2 − 6x + 5
A. − 2 (3x2 + 1) 3x2 + 1 + C
3 a. − 2 2x2 − 6x + 5 + c
B. − 1 (3x2 + 1) 3x2 + 1 + C b. − 2x2 − 6x + 5 + c
2 c. 1 2x2 − 6x + 5 + c
C. 1 (3x2 + 1) 3x2 + 1 + C 2
3
d. 2x2 − 6x + 5 + c
D. 1 (3x2 + 1) 3x2 + 1 + C
2 e. 3 2x2 − 6x + 5 + c
E. 2 (3x2 + 1) 3x2 + 1 + C 2
3
6x2 + 4 dx = ...
22. Hasil dari ( )5 x3 + 2x −1 3
3x − 1 dx =….. ( )a.
17. Hasil dari (3x 2 − 2x + 7)7 25 x3 + 2x −1 2 +C
5
( )b.
A. 1 + C 55 x3 + 2x −1 2 +C
3(3x2 − 2x + 7)7 2
B. 1 + C ( )c. 5 5 x3 + 2x −1 2 + C
4(3x2 − 2x + 7)6
( )d. 5 5 x3 + 2x −1 3 + C
C. 1 +C ( )e. 5 5 x3 + 2x −1 4 + C
6(3x2 − 2x + 7)6
D. − 1 + C 9x2 + 6 dx = ...
12(3x 2 − 2x + 7)6 23. Hasil dari ( )5 x3 + 2x −1 2
E. − 1 + C ( )a.
12(3x 2 − 2x + 7)7 25 x3 + 2x −1 2 +C
5
( )b.
18. Hasil 3x2 dx = … 55 x3 + 2x −1 2 +C
2
2x3 + 4
( )c. 5 5 x3 + 2x −1 2 + C
a. 4 2x3 + 4 + C 2x3 + 4 + C
d. 1 ( )d. 5 5 x3 + 2x −1 3 + C
2
b. 2 2x3 + 4 + C e. 1 2x3 + 4 + C ( )e. 5 5 x3 + 2x −1 4 + C
4
c. 2x3 + 4 + C
19. Hasil dari 6x2 dx = ... 24. Hasil 2x + 3 dx = …
3x2 + 9x −1
x3 + 8
a. 2 3x 2 + 9x − 1 + c
a. x3 + 8 + C d. 3 x3 + 8 + C b. 1 3x2 + 9x −1 + c
3
b. 3 x3 + 8 + C e. 4 x3 + 8 + C
2 2 3x2 + 9x −1 + c
c. 3
c. 2 x3 + 8 + C
3x2 + 9x −1 + c
d. 1
2
2x 2 dx = ...
20. Hasil dari 7 (2x3 − 5)5 e. 3 3x2 + 9x −1 + c
2
A. 3 7 (2x3 − 5)3 +C 25. Hasil 6x 3x2 + 5dx = …
7
B. 6 6 (2x3 − 5) 7 +C a. 2 (6x2 + 5) 6x2 + 5 + c
7
3
C. 6 7 (2x3 − 5) 6 +C 2 (3x 2 3x2 + 5 + c
7 3
b. + 5)
D. 7 7 (2x3 − 5) 2 +C (x2 x2 + 5 + c
6
c. 2 + 5)
3
7 2 (2x3 − 5) 7
E. 6 +C
d. 3 ( x 2 + 5) x2 + 5 + c
2
e. 3 (3x 2 + 5) 3x2 + 5 + c
2
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 50
26. Hasil x x + 1dx = … d. 2 (3x 2 − x − 2) x +1 +c
15
a. 2 (x + 1) x +1 − 2 (x + 1)2 x +1 +c e. 2 (x2 + x − 2) x +1 +c
5 3 5
b. 2 (3x 2 + x − 2) x +1 +c
15
c. 2 (3x 2 + x + 4) x +1 +c
15
B. Integral Tertentu
1) Teorema Dasar Kalkulus
Jika f (x) adalah suatu fungsi yang kontinu pada interval tertutup a,b atau a x b
dan f (x) merupakan turunan pertama dari F(x), maka integral tertentu f (x) pada
interval tersebut didefinisikan sebagai :
b
f (x)dx = F(x)ba = F(b) − F(a)
a
dengan a disebut batas bawah integral dan b disebut batas atas integral.
2) Sifat-sifat Integral Tertentu
Jika f (x) dan g(x) adalah fungsi yang kontinu dan terdefinisi pada interval a,b maka
f (x) dan g(x) memenuhi sifat – sifat berikut.
b
➢ f (x)dx = 0
a
bb
➢ k. f (x)dx = k f (x)dx , k adalah konstanta, k R
aa
b cb
➢ f (x)dx = f (x)dx + f (x)dx , untuk a c b
a ac
b bb
➢ f (x) g(x)dx = f (x)dx g(x)dx
a aa
ba
➢ f (x)dx = − f (x)dx
ab
b
➢ a. Jika f (x) 0 dalam interval a x b maka f (x)dx 0
a
b
b. Jika f (x) 0 dalam interval a x b maka f (x)dx 0
a
Contoh Soal
2
1. Tentukan nilai dari 2x dx
0
2
2. Tentukan nilai dari (4x −1)dx
1
( )1
3. Tentukan nilai dari 3x2 − 4x +1 dx
−2
4. Tentukan f(x) jika diketahui f ’(x) = 2x + 5 dan f(4) = 15
Penyelesaian :
2
2xdx =
( )1. 2
x2 0 = 22 − 02 = 4.
0
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 51
2
(4x −1)dx =
( ) ( )2. 2
2x2 = 2.22 −2 − 2.12 −1 = 6 −1 = 5.
− x1
1
1
3x2 − 4x +1dx =
( ) 3. x3 − 2x2 + x 1
−2
−2
= [(1)3 – 2(1)2 + 1] – [ (-2)3 – 2(-2)2 – 2]
= [1 – 2 + 1] – [– 8 – 8 – 2]
= – 2 – ( – 18)
= 16
4. f (x) = f '(x)dx
= (2x + 5)dx
F(x) = x2 + 5x + C, karena f(4) = 15 , maka :
F(4) = 42 + 5.4 + C
15 = 16 + 20 + C
C = - 21
f(x) = x2 + 5x – 21
UJI KOMPETENSI
2 7. Hasil dari 2 x 2 − 1 dx = …
x2
1. Nilai dari (4x2 − x + 5)dx = ....
1 1
a. 33 c. 55 e. 77 a. 9 c. 11 e. 19
6 6 6 5 6 6
b. 44 d. 65 b. 9 d. 17
6 6 6 6
3 2
2. Nilai dari (2x2 + 4x − 3)dx = ... 8. Hasil dari 3(x +1)(x − 6)dx = …
0
1 a. –58 c. –28 e. –14
a. 27 1 c. 37 1 e. 51 1 b. –56 d. –16
3 3 3
1
b. 27 1 d. 37 1
2 2 9. Hasil dari x 2 (x − 6)dx = …
−1
4 a. –4 c. 0 e. 4 1
2
3. Nilai (x2 − 2x + 2) dx = ….
b. − 1 d. 1
1 2 2
a.12 c.16 e.20 10. Nilai a yang memenuhi persamaan
b.14 d.18 1
2 12x(x2 +1)2 dx = 14 adalah …
4. Nilai (3x2 − 3x + 7) dx =…. a e. 1
0 a. –2 c. 0
a. 6 c. 13 e. 22 b. –1 d. 1
2
b. 10 d. 16 0
4 11. Hasil dari x2 (x3 + 2)5 dx = …
5. Hasil (−x2 + 6x − 8)dx = … −1
2 a. 85 c. 63 e. 31
3 18 18
a. 38 c. 20 e. 4 b. 75 d. 58
3 3 3 3 18
b. 26 d. 16 ( )3
3 3
12. Diberikan 2ax2 − 2x dx = 44 . Nilai a =
3
1
6. Hasil (x2 + 1 )dx = …
6 ...
a. 1 c. 3 e. 6
1 b. 2 d. 4
a. 9 1 c. 8 e. 3
3
b. 9 d. 10
3
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 52
( )a a. 4 c. 8 e. 12
b. 6 d. 9
13. Di berikan 3x 2 − 2x dx = 20 .
p
−1
15. Diketahui 3x(x + 2 )dx = 78.
Nilai a2 + a = ... . 3
a. 2 c. 6 e. 24
b. 3 d. 12 1
p Nilai (–2p) = …
14. Diketahui (3x2 + 2x) dx = 78. a. 8 c. 0 e. –8
b. 4 d. –4
1
Nilai 3 p = ...
2
C. Integral Trigonometri.
➢ sin x dx = - cos x C
➢ cos x dx = sin x + C
➢ sin (ax + b) dx = - 1 cos (ax + b) + C
a
➢ cos (ax + b) dx = 1 sin (ax + b) + C
a
➢ sinp x cos x dx = 1 sin(p +1)x + C
p +1
➢ cosp x sin x dx = -1 cos(p +1) x + C
p +1
➢ sinp (ax + b) cos (ax + b) dx = 1 sin(p +1) (ax + b) + C
a(p + 1)
➢ cosp (ax + b) sin (ax + b) dx = -1 cos(p +1) (ax + b) + C
a(p + 1)
➢ tg x . sec x dx = sec x + C
➢ ctg x. cosec x dx = - cosec x + C
➢ sec2 x dx = tg x + C
➢ cosec2 x dx = - ctg x + C
➢ tg (ax + b) . sec (ax + b) dx = 1 sec (ax + b) + C
a
➢ ctg (ax + b). cosec (ax + b) dx = - 1 cosec (ax + b) + C
a
Rumus penting
1. sin 2 x + cos 2 x = 1
2. sin 2x = 2 sin x cos x
3. cos 2x = cos 2 x – sin 2 x
4. sin 2 x = 1 (1 – cos 2x) dari cos 2x = 1 – 2 sin 2 x
2
5. cos 2 x = 1 (cos 2x + 1 ) dari cos 2x = 2 cos 2 x – 1
2
6. 2 sin A. cos B = sin (A+B) + sin (A–B)
7. 2 cos A. sin B = sin (A+B) – sin (A–B)
8. 2 cos A .cos B = cos (A+B) + cos (A–B)
9. – 2 sin A. sin B = cos (A+B) – cos (A–B)
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 53
Contoh soal :
1. (sin 2x – 3x 2 ) dx= – 1 cos 2x – 6x + C
2
2. (sin 2x – cos 2x) 2 dx = ( sin 2 2x – 2 sin2x cos 2x + cos 2 2x) dx
= (sin 2 2x + cos 2 2x – 2 sin2x cos 2x) dx
= ( 1 – sin 4x ) dx
= x – (- 1 cos 4x) + C
4
= x+ 1 cos 4x + C
4
3. (sin 3x . cos x ) dx = 1 (2sin 3x.cos x) dx
2
= 1 (sin 4 x + sin 2x) dx
2
= 1 ( – 1 cos 4 x – 1 cos 2x ) + C
2 4 2
= – 1 cos 4 x – 1 cos 2 x +C
8 4
UJI KOMPETENSI
1. Hasil 4sin 5x cos 3x dx = … ( )5. − 1 2 dx = ...
a. –2 cos 8x – 2 cos 2x + C Hasil dari cos 2x 2 sin x
b. − 1 cos8x − cos2x +C a. 5 sin 2x – 1 x+C
4 8 4
c. 1 cos8x + cos 2x +C b. 5 sin 2x – 1 x + C
4 8 8
d. − 1 cos8x − cos2x +C c. 5 cos 2x – 1 x+C
2 8 4
e. 1 cos8x + cos 2x +C d. − 5 cos 2x – 1 x+C
2 8 4
2. Hasil dari sin 3x.cos x dx = ... . e. − 5 sin 2x – 1 x+C
8 4
a. − 1 sin 4x – 1 sin 2x + C 6. Hasil (sin2 x – cos2 x) dx adalah …
8 4
b. − 1 cos 4x – 1 cos 2x + C a. 1 cos 2x +C
8 4 2
c. − 1 cos 4x – 1 cos 2x + C b. –2 cos 2x + C
4 2
c. – 2 sin 2x + C
1 1
d. 8 cos 4x – 8 cos 2x + C d. 1 sin 2x + C
2
1 1
e. 4 cos 4x – 2 cos 2x + C e. – 1 sin 2x + C
2
( )3. Hasil dari cos 2x − 2sin2 x dx = ... 7. Hasil dari (3 – 6 sin2 x) dx = …
a. 2 sin 2x + x + C a. 3 sin2 2x + C
2
b. sin 2x + x + C b. 3 cos2 2x + C
c. sin 2x – x + C 2
d. −2 sin 2x + x + C c. 3 sin 2x + C
4
e. −cos 2x + x + C d. 3 sin x cos x + C
( )4. 1 2 e. 3 sin 2x cos 2x + C
Hasil dari 2 cos x + cos 2x dx = ... 2
a. 5 sin 2x + 1 x+C 8. Hasil dari cos4 2x sin 2x dx = …
8 4
b. 5 sin 2x + 1 x + C a. − 1 sin 5 2x + c e. 1 sin 5 2x + c
8 8 10 10
c. 5 cos 2x + 1 x + C b. − 1 cos 5 2x + c d. 1 cos 5 2 x + c
8 4 10 5
d. − 5 sin 2x + 1 x+C c. − 1 cos 5 2x + c
8 4 5
e. − 5 cos 2x + 1 x+C 9. Hasil sin3 3x cos 3x dx = …
8 4
a. 1 sin 4 3x + c d. 1 sin 4 3x + c
4 3
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 54
b. 3 sin 4 3x + c e. 1 sin 4 3x + c
4 12 2
c. 4sin 4 3x + c 18. Hasil (2sin x − cos 2x)dx = …
10. Hasil dari sin2 x cos x dx = … 0
a. 1 cos3 x + C d. 1 sin3 x + C a. − 5 c. 1 e. 5
3 3 2 2
b. − 1 cos3 x + C e. 3 sin3 x + C b. 3 d. 2
3 2
c. − 1 sin3 x + C
3
6 =…
11. Hasil dari (x2 – 3x + 1) sin x dx = … 19. Nilai dari
a. (–x2 + 3x + 1) cos x + (2x – 3) sin x + c (sin 3x + cos 3x)dx
b. (–x2 + 3x – 1) cos x + (2x – 3) sin x + c
c. (x2 – 3x + 1) sin x + (2x – 3) cos x + c 0
d. (x2 – 3x + 1) cos x + (2x – 3) sin x + c
e. (x2 – 3x + 3) cos x + (2x – 3) sin x + c a. 2 c. 0 e. – 2
3 3
b. 1 d. – 1
3 3
12. Hasil dari (x2 +1) cos x dx = … 20. 4 sin 5x sin x dx = …
a. x2 sin x + 2x cos x + c
b. (x2 – 1) sin x + 2x cos x + c
c. (x2 + 3) sin x – 2x cos x + c 0
d. 2x2 cos x + 2x2 sin x + c a. – 1 c. 1 e. 5
e. 2x sin x – (x2 – 1)cos x + c 2 12 12
b. – 1 d. 1
6 8
6 = …
3 3
13. Hasil dari x2 sin 2x dx = … 21. sin( x + ) cos(x + )dx
0
a. – 1 x2 cos 2x – 1 x sin 2x + 1 cos 2x + c a. – 1 c. 1 e. 3
2 24 4 8 8
b. – 1 x2 cos 2x + 1 x sin 2x – 1 cos 2x + c b. – 1 d. 1
2 2 4
8 4
c. – 1 x2 cos 2x + 1 x sin 2x + 1 cos 2x + c
2 24 2
d. 1 x2 cos 2x – 1 x sin 2x – 1 cos 2x + c 22. Nilai dari cos(3x − ) sin(3x − ) dx =
2 24
3
e. 1 x2 cos 2x – 1 x sin 2x + 1 cos 2x + c a. – 1 c. 0 e. 1
6 6
2 24
b. – 1 d. 1
12 12
14. Hasil (sin 3x + cos x)dx = …
0
a. 10 c. 4 e. 1 2
3 3 3
23. Nilai sin(2x − ) dx =…
b. 8 d. 2
3 3 0
13 a. –2 c. 0 e. 4
b. –1 d. 2
15. Nilai dari (sin 2x + 3cos x)dx = ...
2
0
3
a. 3 + 2 3 d. 2 (1 + 2 3)
4 4 24. Hasil dari cos(3x − )dx = …
1
b. 3 + 3 3 e. 3 (1 + 2 3)
4 4 2
a. –1 c. 0 e. 1
c. 1 (1 + 2 3) b. – 1 d. 1
4 3 3
1
2 25. x cos x dx = …
16. Nilai dari (2sin 2x − 3cos x) dx = …. 0
a. – 5 0 e. 2 a. –2 c. 0 e. 2
b. – 1
c. 0 b. –1 d. 1
d. 1
1
2 26. x sin x dx = …
17. Nilai dari (3sin 2x − cos x) dx = ….
2
a. – 2 0 a. + 1 c. – 1 e. + 1
c. 0 e. 2
b. – 1 d. 1 b. – 1 d.
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 55
1 1
4
27. sin2 x cos2 x dx = …
28. Hasil dari (sin 4 x − cos4 x)dx = ....
0
e. 1 0
a. 0 c. 1
4 a. –1 c. 1 e. ½ 3
4
b. 0 d. ½ 2
b. 1 d. 1
88
D. Luas Daerah Yang Dibatasi Kurva.
Integral tertentu dapat digunakan untuk merumuskan dan menghitung luas daerah arsiran
yang dibatasi oleh beberapa kurva. Berikut ini penerapan integral tertentu untuk menghitung
luas daerah.
1) Luas daerah yang dibatasi kurva y = f (x),garis x = a ,garis x = b dan sumbu x
b
a. L = ydx , untuk f (x) 0
a
y
y = f (x)
a bx
b
b. L = − ydx , untuk f (x) 0
a
y
ab x
y = f (x)
2) Luas daerah yang dibatasi kurva x = f (y),garis y = a ,garis y = b dan sumbu y
b
a. L = xdy , untuk f (y) 0
a
y x = f (y)
b
b Page 56
b. L = − xdy , untuk f (y) 0
a
x = f (y) y
b
a
x
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022
3) Luas daerah yang dibatasi dua kurva y1 = f (x) dan y2 = g(x)
b
a. L = (y1 − y2 )dx
a
y
y1 = f (x)
y2 = g(x) = √
a bx
bc
b. L = L1 + L2 = (y1 − y2 )dx + (y2 − y1 )dx
ab
y y1 = f (x)
y2 = g(x)
ab cx
Contoh Soal
1. Tentukan luas daerah yang dibatasi kurva y = 3x2 + 12x dan -2 ≤ x ≤ 0.
Gambar :
Y
Y = 3x2 + 12x
x = -2
-4 0 x
0
Luas = − (3x2 +12x)dx
−2
= x3 0
− + 6x2 −2
( ) ( )= − 03 + 6.02 − (−2)3 + 6(−2)2
= − 0 − (− 8 + 24)
= − −16
Luas = 16
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 57
2. Tentukan luas daerah yang dibatasi kurva y = x2 + 4x + 4 dan y = x + 4
Gambar :
y = x2 + 4x + 4
y=x+4 x
Perpotongan antara kedua kurva diperoleh :
x2 + 3x = 0
x(x + 3) = 0
x= 0 atau x = -3
( )0
Luas = - x2 + 3x dx
−3
= - [ 1 x3 + 3 x2 ]0−3
3 2
= - 1 .0 + 3 .0 − 1 (−3)3 + 3 (−3) 2
3 2 3 2
= - − − 9 + 27
0 2
= 13.5 − 9
= 4,5
3. Hitunglah luas daerah yang dibatasi oleh kurva y = x + 3 , garis x = 1 , garis x = 5 , dan
sumbu x.
Penyelesaian.
= Lb = 5 + 3)dx = 1 x2 + 3x 5 = 1 .52 + 3.5 − 1 .12 + 3.1 = 55 − 7 =
a ydx 2 1 2 2 2 2 24
(x
1
4. Hitunglah luas daerah yang dibatasi kurva y = x2 − 2x dan sumbu x.
Penyelesaian.
Mencari batas integrasi ( titik potong kurva dengan sumbu x)
y = 0 → x2 − 2x = 0
x(x − 2) = 0
x =0 x =2
2 2
0
ydx = −
0
( )2 x2 − 2x dx = −13 x3 − x 2 = − 1 .23 − 22 − 1 .03 − 02
3 3
L=−
0
= − 8 − 4 − 0 = − − 4 = 4 .
3 3 3
5. Hitunglah luas daerah yang dibatasi kurva y = x2 dan y = 2x + 3 .
Penyelesaian.
Mencari batas integrasi (titik potong kedua kurva)
y1 = y2
x2 = 2x + 3
x2 − 2x − 3 = 0
(x − 3)(x + 1) = 0
x = 3 x = −1
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 58
b ( y1 )dx 3 3) − x 2dx 2 1 x3 3
L= a − y2 = + = x + 3x − 3 −1
(2x
−1
= 32 + 3.3 − 1 .33 − (−1)2 + 3(−1) − 1 (−1)3 = 9 − − 5 = 10 2
3 3 3 3
UJI KOMPETENSI
1. Luas daerah tertutup yang dibatasi oleh a. 2 c. 7 e. 15
34 3
kurva
x = y2 dan garis y = x – 2 adalah … b. 4 8
d.
satuan luas 33
a. 0 c. 4 1 e. 16 8. Luas daerah yang dibatasi kurva y = x2 ,
2
y = x + 2, sumbu Y dikuadran I adalah …
b. 1 d. 6
a. 2 c. 6 e. 10
3 3 3
2. Luas daerah yang dibatasi parabola y = 8
– x2 dan garis y = 2x adalah … satuan b. 4 d. 8
3 3
luas 9. Luas daerah di kuadran I yang dibatasi
a. 36 c. 41 2 e. 46 2 kurva y = x3, y = x, x = 0, dan garis x = 2
3 3 adalah … satuan luas
b. 41 1 d. 46 a. 2 1 c. 3 1 e. 4 1
4 4 4
3
b. 2 1 d. 3 1
2 2
3. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva
y = 9 – x2 dan garis y = x + 3 adalah.... 10. Luas daerah pada kuadran I yang dibatasi
satuan luas oleh kurva y = x2, sumbu Y, dan garis
x + y = 12 adalah … satuan luas
a. 2 5 c. 19 5 e. 21 5
a. 57,5 c. 49,5 e. 22,5
6 6 6
b. 3 5 d. 20 5 b. 51,5 d. 25,5
6 6
4. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva 11. Luas daerah yang dibatasi parabola
y = x2 – 9x + 15 dan y = –x2 + 7x – 15 y = x2 – x – 2 dengan garis y = x + 1 pada
adalah … satuan luas interval 0 ≤ x ≤ 3 adalah … satuan luas
a. 2 2 c. 2 1 e. 4 1 a. 5 c. 9 e. 10 2
3 3 3 3
2 2 b. 7 d. 10 1
5 3 3
b. 2 d. 3
5. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva 12. Luas daerah yang dibatasi kurva
y = x2 – 4x + 3 dan y = 3 – x adalah… y = 4 – x2 , y = –x + 2 dan 0 ≤ x ≤ 2
adalah … satuan luas
satuan luas a. 8 c. 14 e. 26
3 3 3
a. 41 9 11 b. 10 d. 16
6 c. e. 3 3
2 6
19 d. 8 13. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva
b. 3
y = x +1 , sumbu X dan 0 ≤ x ≤ 8 adalah
3
… satuan luas
6. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva a. 6 c. 17 1 e. 18 2
y = x2 – 4x + 3 dan y = x – 1 adalah ... 3 3
satuan luas b. 6 2 d. 18
3
a. 41 c. 9 11 14. Luas yang dibatasi oleh kurva
6 2 e. y = 2x2 – 8, dan sumbu X, pada 0 ≤ x ≤ 3
6
19 8 adalah .... satuan luas
b. d.
a. 10 2 c. 15 1 e. 17 1
3 3
3 3 3
7. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva b. 13 1 d. 16 2
y = x2 + 3x + 4, dan y = 1 – x adalah….
3 3
satuan luas
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 59
15. Luas daerah tertutup yang dibatasi oleh a. 30 c. 64 e. 14
kurva y = 6x – x2 dan y = x2 – 2x pada b. 26 3 3
interval 0 ≤ x ≤ 5 sama dengan … satuan
d. 50
luas 3
E. Volume Benda Putar.
1. Volume benda putar antara kurva dan sumbu koordinat,
Y
y = f(x)
0 X
a b
Volume benda putar yang dibatasi oleh kurva y = f(x), x = a, x = b dan sumbu X yang diputar
sejauh 360 mengelilingi sumbu X adalah :
b
V = y2 dx
a
Begitu juga pada kurva x = f(y) yang diputar mengelilingi sumbu Y sejauh 360 dan dibatasi
oleh y = a, y = b, sumbu Y dan kurva itu sendiri maka volumenya :
V = bx2 dy
a
2. Volume benda putar antara dua kurva
y y = f(x)
y = g(x)
0a bX
Volume benda putar yang diputar mengelilingi sumbu X sejauh 360 yang dibatasi oleh kurva
y = f(x), y = g(x), x = a dan x = b adalah :
= b y12 y22 )
V − dx dimana y1 = f (x), y2 = g(x) dan y1 y2
(
a
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 60
UJI KOMPETENSI
1. Volume benda putar yang terjadi untuk 7. Volum benda putar yang terjadi jika
daerah yang dibatasi oleh kurva y = x2 +
daerah yang dibatasi oleh kurva y = x2
dengan y = 2x diputar mengelilingi 1 dan
sumbu X sejauh 360 adalah ... satuan y = 3 diputar mengelilingi sumbu Y
sejauh 360º adalah … satuan volum
volume
a. 2 d. 12 4 a. 2 c. 3 e. 5
15
1 1
b. 3 1 e. 14 2 b. 2 2 d. 4 3
15 15
c. 4 4 8. Volum benda putar yang terjadi karena
15
daerah yang dibatasi oleh parabola y = x2
2. Volum benda putar yang terjadi bila
daerah yang dibatasi oleh kurva y = x2 dan y2 = 8x diputar 360º mengelilingi
sumbu Y adalah …. satuan volum
dan y = x diputar mengelilingi sumbu
a. 2 4 c. 4 4 e. 9 4
X sejauh 360 adalah … satuan volum
5 5 5
a. 3 c. 1 e. 2 b. 3 4 d. 5 4
10 3
5 5
b. 5 d. 10 9. Volum benda yang terjadi, jika daerah
10 3
3. Volume benda putar yang terjadi bila yang dibatasi oleh kurva y = x − 2 dan
daerah yang dibatasi oleh kurva y = x2
garis 2y − x + 2 = 0 diputar mengelilingi
dan y = 4x – 3 diputar 360 mengelilingi
sumbu X adalah … satuan volume sumbu Y sejauh 360o adalah … satuan
volum
a. 1311 d. 12 7 a. 1 1 c. 5 e. 9 3
15 15 3 5
b. 2 d. 9
b. 13 4 e. 12 4 10. Gambar berikut merupakan kurva dengan
15 15
persamaan y = x 30 − 30x2 . Jika daerah
c. 1211
15 yang diarsir diputar mengelilingi sumbu
X, maka volum benda putar yang terjadi
4. Volum benda putar yang terjadi jika sama dengan … satuan volum
daerah yang dibatasi oleh kurva
y = 2x – x2 dan y = 2 – x diputar
mengelilingi sumbu X sejauh 360
adalah … satuan volum
a. 1 c. 3 e.
5 5
b. 2 d. 4 a. 6 c. 9 e. 12
5 5 b. 8 d. 10
5. Daerah yang dibatasi oleh kurva 11. Volum benda putar yang terjadi karena
y = 4 – x, x = 1, x = 3, dan sumbu X
diputar mengelilingi sumbu X sejauh daerah yang dibatasi oleh sumbu X,
360, maka volume benda putar yang sumbu Y, dan kurva y = 4 − x diputar
terjadi adalah … satuan volum
terhadap sumbu Y sejauh 360º, dapat
a. 4 2 c. 8 2 e. 12 1 dinyatakan dengan … satuan volum
3 3 3
b. 6 1 d. 10 2 2 2
3 3
a. (4 − y 2 )2 dy c. 2 (4 − y 2 )2 dy
6. Volum benda yang terjadi, jika daerah 00
yang dibatasi oleh kurva y = 9 − x2 dan 2 2
garis y = x + 7 diputar mengelilingi b. 4 − y 2 dy d. 2 (4 − y 2 ) dy
00
sumbu X sejauh 360o adalah … satuan 2
volum c. (4 − y 2 ) dy
a. 178 14 c. 53 4 e. 35 4 0
15 5 5
12. Perhatikan gambar di bawah ini:
3 4
b. 66 5 d. 51 5 Jika daerah yang diarsir pada gambar
diputar mengelilingi sumbu X sejauh
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 61
360 maka volume benda putar yang volume benda putar yang terjadi adalah ...
terjadi adalah … satuan volum
satuan volum
a. 88 c. 184 e. 280
15 15 15
b. 96 d. 186
15 15
15. Perhatikan gambar berikut!
a. 123 c. 77 e. 35
15 15 15
b. 83 d. 43 Jika daerah yang diarsir diputar
15
15
13. Volume benda putar yang terjadi jika mengelilingi sumbu–X sejauh 360,
daerah yang dibatasi oleh sumbu Y, maka volume benda putar yang terjadi
kurva y = x2 , garis y = 2, dan y =5 adalah ... satuan volum
diputar mengelilingi sumbu Y ádalah …
a. 16 c. 32 e. 32
satuan volum 5 15
a. 3 ½ c. 9 ½ e. 11 ½ b. 32 d. 32
3 10
b. 4 ½ d. 10 ½ 16. Perhatikan gambar berikut!
14. Perhatikan gambar berikut!
Jika daerah yang diarsir diputar
mengelilingi sumbu–Y sejauh 360,
maka volume benda putar yang terjadi
Jika daerah yang diarsir diputar adalah ...
mengelilingi sumbu–X sejauh 360, maka
a. 6 c. 9 e. 11
48 48 48
b. 8 d. 10
48 48
https://www.defantri.com/2017/09/matematika-dasar-integral-fungsi.html
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 62
DAFTAR PUSTAKA
1. Manullang, Sudianto dkk. 2017. Buku Guru Matematika SMA/MA/SMK/MAK Kelas XI edisi
revisi 2017. Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia 2017.
2. Bornok Sinaga, Pardomuan NJM Sinambela, dkk. 2016. Matematika SMA/MA/SMK/MAK edisi
revisi 2016. Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Balitbang, Kemdikbud.
3. Ahmad Zaelani, Cucun Cunayah dan Etsa Indra Irawan. 2006. Matematika 1700 Bank Soal
Bimbingan Pemantapan, Bandung : Yrama Widya.
4. Soft ware kumpulan soal – soal dari MGMP Matematika Surakarta.
Matematika Wajib Kls XI.MIPA smt genap SMA Warga Surakarta, Th. 2021-2022 Page 63