INTEGRAL TERTENTU BERSAMA SIFAT-SIFATNYA BESERTA CONTOH SOALNYA

 

Contoh Soal Pilihan Ganda dan Pembahasannya dari Integrasi Tertentu

Soal Nomor 1
Nilai dari 12(x23) dx sama dengan 
A. 12                  C. 0                   E. 12
B. 6                    D. 6

Pembahasan

Dengan menggunakan aturan integral dasar beserta definisi integral tentu, diperoleh
12(x23) dx=[13x33x]12=(13(2)33(2))(13(1)33(1))=(836)(13+3)=83+1363=939=6Jadi, nilai dari 12(x23) dx=6
(Jawaban B)

[collapse]

Soal Nomor 2
Nilai dari 11(x3+2x1)2 dx sama dengan 
A. 332105                   D. 372105
B. 342105                   E. 392105
C. 352105

Pembahasan

Jabarkan terlebih dahulu bentuk (x3+2x1)2 menggunakan (a+b)2=a2+2ab+b2, yang dalam hal ini a=x3 dan b=2x1.
(x3+2x1)2=(x3)2+2(x3)(2x1)+(2x1)2=x64x4+2x3+4x24x+1
Dengan menggunakan aturan integral dasar beserta definisi integral tentu, diperoleh
11(x3+2x1)2 dx=11(x64x4+2x3+4x24x+1) dx=[17x745x5+12x2+43x32x2+x]11=(17(1)745(1)5+12(1)2+43(1)32(1)2+(1))(17(1)745(1)5+12(1)2+43(1)32(1)2+(1))=(1745+12+432+1)(17+45+124321)=2785+0+83+0+2=30105168105+280105+210105=352105Jadi, nilai dari 11(x3+2x1)2 dx=352105
(Jawaban C)

Soal Nomor 3
Nilai dari 14(5x26x+2x2) dx sama dengan 
A. 7512                      D. 7812
B. 7612                      E. 80
C. 7814

Pembahasan

Dengan menggunakan aturan integral dasar beserta definisi integral tentu, diperoleh
14(5x26x+2x2) dx=14(5x26x1/2+2x2) dx=[53x363/2x3/2+21x1]14=[53x34x3/22x]14=(53(4)34(4)3/224)(53(1)34(1)3/221)=(32033212)(5342)=31532612=1052612=7812Jadi, nilai dari 14(5x26x+2x2) dx=7812
(Jawaban D)

[collapse]

Soal Nomor 4
Jika 14f(x) dx=6, maka nilai 14f(5x) dx=
A. 6                   C. 0                    E. 6
B. 3                   D. 1

Pembahasan

Diketahui 14f(x) dx=6.
Misalkan u=5x, sehingga du=(1) dx atau ekuivalen dengan dx=du.
Batas atas integral dengan variabel u menjadi
u=5x=54=1.
Batas bawahnya menjadi
u=5x=51=4.
Dengan demikian,
14f(5x) dx=41f(u) (du)Balikkan batas integralnya=14f(u) (du)=14f(u) du=6
Ingat bahwa:
14f(x) dx=14f(u) du
(mengganti variabel secara bersama tidak mengubah hasil integrasi).
Jadi, nilai dari 14f(x) dx=6
(Jawaban A)

Soal Nomor 5
Nilai a yang memenuhi 1a(2x+3) dx=6 adalah 
A. 5                   C. 3                  E. 10
B. 2                       D. 5

Pembahasan

Dengan menggunakan cara yang sama seperti menentukan nilai sebuah integral tentu, kita peroleh
1a(2x+3) dx=6[x2+3x]1a=6(a2+3a)((1)2+3(1))=6a2+3a10=0(a+5)(a2)=0
Diperoleh nilai a=5 atau a=2.
Karena a merupakan batas atas integral yang nilainya harus lebih besar dari batas bawahnya, yaitu 1, maka kita ambil a=2.
(Jawaban B)

[collapse]

Soal Nomor 6
Nilai p yang memenuhi 04(3x2+px3) dx=68 adalah 
A. 0                     C. 2                  E. 5
B. 1                     D. 4

Pembahasan

Dengan menggunakan cara yang sama seperti menentukan hasil integral tentu, kita peroleh
04(3x2+px3) dx=68[x3+p2x23x]04=68(43+p24283(4))0=6864+8p12=6852+8p=688p=16p=2
Jadi, nilai p=2
(Jawaban C)


Soal Nomor 7
Hasil dari 9162+x2x dx adalah 
A. 83                     C. 143                  E. 433
B. 113                   D. 173

Pembahasan

Ubah bentuk integrannya terlebih dahulu.
2+x2x=22x+x2x=x1/2+12x1/2
Dengan demikian, kita peroleh
9162+x2x dx=916(x1/2+12x1/2) dx=[11+(1/2)x1/2+1+1211+1/2x1/2+1]916=[2x1/2+1223x3/2]916=[2x1/2+13x3/2]916=(2(16)1/2+13(16)3/2)(2(9)1/2+13(9)3/2)=2(4)+13(64)2(3)13(27)=8+64369=7+643=433Jadi, nilai dari 9162+x2x dx=433
(Jawaban E)

Soal Nomor 8
Jika f dan g adalah fungsi-fungsi kontinu, dan f(x)0, untuk semua bilangan real x, manakah dari pernyataan berikut ini yang benar?
I. abf(x)g(x) dx=(abf(x) dx)(abg(x) dx)II. ab(f(x)+g(x))=abf(x) dx+abg(x) dxIII. abf(x) dx=abf(x) dxA. I saja
B. II saja
C. III saja
D. II dan III
E. I, II, dan III

Pembahasan

Periksa pernyataan I:
Kelinearan dalam integral tidak berlaku untuk perkalian dua atau lebih fungsi. Dengan kata lain,
abf(x)g(x) dx(abf(x) dx)(abg(x) dx)Periksa pernyataan II:
Pernyataan ini benar. Sifat ini dikenal sebagai kelinearan dalam integral (berlaku untuk penjumlahan dan pengurangan fungsi-fungsi).
Periksa pernyataan III:
Notasi akar dari fungsi (integran) tidak boleh ditarik keluar (kita seolah-olah mencari nilai dari integral tentu fungsi tersebut (tanpa notasi akar), lalu mengakarkan nilainya). Dengan kata lain,
abf(x) dxabf(x) dx
Jadi, hanya pernyataan II yang bernilai benar.

(Jawaban B)

[collapse]

Soal Nomor 9
Jika f(x) dan g(x) dapat diintegralkan dalam selang axb dan g(a)0 maka 
(1) abf(x)g(a) dx=g(a)abf(x) dx
(2) ab[f(a)+g(x)] dx
(3) abf(x) dxg(a)=abf(x)g(a) dx
(4) ab[f(x)g(x)] dx
Pernyataan yang benar adalah 
A. (1),(2), dan (3)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (4) saja
E. (1),(2),(3), dan (4)

Pembahasan

Cek pernyataan 1:
Berdasarkan sifat kelinearan integral, g(a) yang bahwasanya adalah sebuah konstanta, dapat keluar dari posisinya sebagai integran.
Jadi, pernyataan 1 benar.
Cek pernyataan 2:
Berdasarkan sifat kelinearan integral, integral dari penjumlahan dua fungsi sama dengan jumlah dari integral masing-masing fungsi. Dalam hal ini, kita dapat menganggap f(a) sebagai fungsi konstan.
Jadi, pernyataan 2 benar.
Cek pernyataan 3:
Berdasarkan sifat kelinearan integral, g(a) yang bahwasanya merupakan suatu konstanta, dapat keluar masuk dari notasi integral tanpa memengaruhi hasilnya.
Jadi, pernyataan 3 benar.
Cek pernyataan 4:
Pernyataan 4 bernilai benar. Pernyataan 4 merupakan salah satu sifat dari kelinearan integral.
(Jawaban E)

Soal Nomor 10
Jika f(x)=ax+b01f(x) dx=1 dan 12f(x) dx=5, maka nilai a+b=
A. 5                      C. 3                    E. 4
B. 4                      D. 3

Pembahasan

Karena 01f(x) dx=1, maka diperoleh
01f(x) dx=101(ax+b) dx=1[12ax2+bx]01=112a(1)2+b(1)0=112a+b=1(1)Karena 12f(x) dx=5, maka diperoleh
12f(x) dx=512(ax+b) dx=5[12ax2+bx]12=512a(2)2+b(2)12a(1)2b(1)=532a+b=5(2)Dari persamaan (1) dan (2) (membentuk SPLDV), kita peroleh nilai a=4 dan b=1. Jadi, nilai a+b=4+(1)=3
(Jawaban C)

[collapse]

Soal Nomor 11
Jika nilai 13f(x) dx=3 dan 133g(x) dx=6, maka nilai 13(2f(x)g(x)) dx=
A. 8                     C. 4                    E. 8
B. 6                     D. 6

Pembahasan

Diketahui:
13f(x) dx=3133g(x) dx=613g(x) dx=2
Dengan menggunakan sifat kelinearan integral, diperoleh
13(2f(x)g(x)) dx=213f(x) dx13g(x) dx=2(3)(2)=6+2=8
Jadi, nilai dari 13(2f(x)g(x)) dx=8
(Jawaban E)

[collapse]

Soal Nomor 12
Jika 52f(x) dx=17 dan 52f(x) dx=4, maka nilai dari 55f(x) dx adalah 
A. 21                  C. 0                    E. 21
B. 13                  D. 13

Pembahasan

Diketahui:
52f(x) dx=1752f(x) dx=4
Karena 52f(x) dx=4, maka dengan membalikkan batas integralnya dan menambahkan tanda negatif di depan, diperoleh 25f(x) dx=4.
Selanjutnya, dengan menggunakan sifat kekontinuan batas integral, diperoleh
55f(x) dx=52f(x) dx+25f(x) dx=17+4=13
Jadi, nilai dari 55f(x) dx=13
(Jawaban B)

Soal Nomor 13
Diketahui fungsi f(x) memenuhi sifat f(x)=f(x). Jika 21f(x) dx=4, maka nilai dari 21f(x) dx=
A. 8                   C. 4                   E. 6
B. 6                   D. 4

Pembahasan

Fungsi f disebut fungsi ganjil karena memenuhi f(x)=f(x).
Untuk itu, dalam integral berlaku
aaf(x) dx=0
untuk a bilangan real.
Diketahui 21f(x) dx=4. Dari sini, diperoleh
21f(x) dx+11f(x) dx=421f(x) dx+0=421f(x) dx=4
Jadi, nilai dari 21f(x) dx=4
(Jawaban D)

[collapse]

Soal Nomor 14
Jika nilai baf(x) dx=5 dan caf(x) dx=0, maka cbf(x) dx=
A. 10                  C. 0                    E. 10
B. 5                    D. 5

Pembahasan

Diketahui:
1) baf(x) dx=5abf(x) dx=52) caf(x) dx=0
Berdasarkan sifat kekontinuan batas integral, diperoleh
cbf(x) dx=caf(x) dx+abf(x) dx=0+(5)=5
Jadi, nilai dari cbf(x) dx=5
(Jawaban D)

[collapse]

Soal Nomor 15
Jika f(x)=f(x) untuk semua nilai x33f(x) dx=6, dan 23f(x) dx=1, maka nilai dari 02f(x) dx=
A. 1                      C. 5                     E. 12
B. 2                      D. 11

Pembahasan

Fungsi f disebut fungsi genap karena berlaku f(x)=f(x).
Karena itu, maka berlaku
33f(x) dx=62203f(x) dx=603f(x) dx=3
Selanjutnya, dengan menggunakan sifat kekontinuan batas integral, diperoleh
03f(x) dx=302f(x) dx+23f(x) dx=302f(x) dx+1=302f(x) dx=2
Jadi, nilai dari 02f(x) dx=2
(Jawaban B)





Komentar

Postingan populer dari blog ini

Limit dan Konsep Limit Fungsi Aljabar

NILAI STASIONER, FUNGSI NAIK DAN FUNGSI TURUN