Math Problem Statement

Berikan jawaban secara singkat dan langkahnya tanpa harus ada deskripsi tiap langkahnya

Integrate \( \int \frac{x^2}{\sqrt{x^3 + 5}} \, dx \) using substitution \( u = x^3 + 5 \).

Solution

Diberikan integral:

x2x3+5dx\int \frac{x^2}{\sqrt{x^3 + 5}} \, dx

dengan substitusi u=x3+5u = x^3 + 5.

Langkah-langkah:

  1. Substitusi u=x3+5u = x^3 + 5, maka dudx=3x2\frac{du}{dx} = 3x^2 atau dx=du3x2dx = \frac{du}{3x^2}.

  2. Integral menjadi: x2udu3x2=13udu\int \frac{x^2}{\sqrt{u}} \cdot \frac{du}{3x^2} = \int \frac{1}{3\sqrt{u}} \, du

  3. Sederhanakan integral: =13u12du= \frac{1}{3} \int u^{-\frac{1}{2}} \, du

  4. Integrasi: =132u12=23u= \frac{1}{3} \cdot 2 u^{\frac{1}{2}} = \frac{2}{3} \sqrt{u}

  5. Substitusi kembali u=x3+5u = x^3 + 5: =23x3+5+C= \frac{2}{3} \sqrt{x^3 + 5} + C

Jawaban akhir:

x2x3+5dx=23x3+5+C\int \frac{x^2}{\sqrt{x^3 + 5}} \, dx = \frac{2}{3} \sqrt{x^3 + 5} + C

Apakah ada pertanyaan atau penjelasan lebih lanjut yang diinginkan?

Pertanyaan Terkait:

  1. Bagaimana cara menentukan substitusi yang tepat dalam integral seperti ini?
  2. Apa saja metode substitusi lain yang bisa digunakan untuk integral serupa?
  3. Bagaimana cara mengintegrasi bentuk u12u^{-\frac{1}{2}}?
  4. Apa langkah-langkah untuk memverifikasi hasil integral ini?
  5. Bagaimana jika integral diberikan tanpa petunjuk substitusi tertentu?

Tip: Dalam integral, substitusi yang baik biasanya memudahkan bentuk aljabar dan diferensial secara bersamaan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Integration
Substitution Method

Formulas

u = x^3 + 5
\int u^{-\frac{1}{2}} \, du = 2u^{\frac{1}{2}} + C

Theorems

Substitution in Integration

Suitable Grade Level

Undergraduate Calculus