Math Problem Statement

bantu saya

Cari integral berikut: a. \(\int (x^4 + 3x + 1)^{25} (4x^3 + 3) \, dx\) b. \( \int \cos^{15} 2x \sin 2x \, dx\) c. \( \int_{-1}^{2} (x+1)(x-1) \, dx\) d. Tentukan luas daerah yang dibatasi oleh garis \( y = 2 - x \) dan parabola \( y = x^2 \).

Solution

Mari kita selesaikan satu per satu soal integral pada gambar yang telah Anda unggah.

a. (x4+3x+1)25(4x3+3)dx\int (x^4 + 3x + 1)^{25} (4x^3 + 3) \, dx

Gunakan substitusi:

  • Misalkan u=x4+3x+1u = x^4 + 3x + 1, maka turunan u=4x3+3u' = 4x^3 + 3.
  • Integral menjadi u25du\int u^{25} \, du.

Hasil: u25du=u2626+C=(x4+3x+1)2626+C\int u^{25} \, du = \frac{u^{26}}{26} + C = \frac{(x^4 + 3x + 1)^{26}}{26} + C


b. cos152xsin2xdx\int \cos^{15} 2x \sin 2x \, dx

Gunakan substitusi:

  • Misalkan u=cos2xu = \cos 2x, maka turunan du=2sin2xdxdu = -2 \sin 2x \, dx atau 12du=sin2xdx-\frac{1}{2} du = \sin 2x \, dx.
  • Integral menjadi: 12u15du=12u1616+C=cos162x32+C-\frac{1}{2} \int u^{15} \, du = -\frac{1}{2} \cdot \frac{u^{16}}{16} + C = -\frac{\cos^{16} 2x}{32} + C

c. 12(x+1)(x1)dx\int_{-1}^{2} (x+1)(x-1) \, dx

Sederhanakan: (x+1)(x1)=x21(x+1)(x-1) = x^2 - 1 Integral menjadi: 12(x21)dx=[x33x]12\int_{-1}^{2} (x^2 - 1) \, dx = \left[ \frac{x^3}{3} - x \right]_{-1}^{2} Evaluasi: =(2332)((1)33(1))=(832)(13+1)= \left( \frac{2^3}{3} - 2 \right) - \left( \frac{(-1)^3}{3} - (-1) \right) = \left( \frac{8}{3} - 2 \right) - \left( -\frac{1}{3} + 1 \right) =(8363)(13+33)=2323=0= \left( \frac{8}{3} - \frac{6}{3} \right) - \left( -\frac{1}{3} + \frac{3}{3} \right) = \frac{2}{3} - \frac{2}{3} = 0


d. Tentukan luas daerah yang dibatasi oleh y=2xy = 2 - x dan y=x2y = x^2.

Cari titik potong dengan menyamakan kedua persamaan: 2x=x2x2+x2=0(x1)(x+2)=02 - x = x^2 \quad \Rightarrow \quad x^2 + x - 2 = 0 \quad \Rightarrow \quad (x - 1)(x + 2) = 0 Titik potong: x=1x = 1 dan x=2x = -2.

Luas daerah antara kedua kurva adalah: 21((2x)x2)dx=21(2xx2)dx\int_{-2}^{1} ((2 - x) - x^2) \, dx = \int_{-2}^{1} (2 - x - x^2) \, dx Evaluasi integral: =[2xx22x33]21= \left[ 2x - \frac{x^2}{2} - \frac{x^3}{3} \right]_{-2}^{1} =(2(1)122133)(2(2)(2)22(2)33)= \left( 2(1) - \frac{1^2}{2} - \frac{1^3}{3} \right) - \left( 2(-2) - \frac{(-2)^2}{2} - \frac{(-2)^3}{3} \right) =(21213)(42+83)= \left( 2 - \frac{1}{2} - \frac{1}{3} \right) - \left( -4 - 2 + \frac{8}{3} \right) =(1263626)(6+83)= \left( \frac{12}{6} - \frac{3}{6} - \frac{2}{6} \right) - \left( -6 + \frac{8}{3} \right) =76(6+83)=76+683=76+366166= \frac{7}{6} - \left( -6 + \frac{8}{3} \right) = \frac{7}{6} + 6 - \frac{8}{3} = \frac{7}{6} + \frac{36}{6} - \frac{16}{6} =276=92= \frac{27}{6} = \frac{9}{2}


Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan?

  1. Bagaimana cara memilih metode substitusi yang tepat dalam integral?
  2. Apa perbedaan antara metode substitusi dan integrasi parsial?
  3. Mengapa diperlukan evaluasi titik batas dalam integral tentu?
  4. Bagaimana menentukan daerah yang dibatasi oleh dua kurva?
  5. Apa metode yang bisa digunakan untuk menyelesaikan integral trigonometri lainnya?

Tip: Selalu cek hasil akhir integral tentu dengan memasukkan nilai batas untuk menghindari kesalahan perhitungan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Calculus
Integration
Substitution
Area under a curve

Formulas

u-substitution
Integral of power functions
Trigonometric substitution

Theorems

Fundamental Theorem of Calculus
Area under curves

Suitable Grade Level

Grades 11-12